Электроформование полисахаридных нановолокнистых матриц для регенеративной медицины
Электроформование полисахаридных нановолокнистых матриц для регенеративной медицины
a, b, c, d
студент кафедры биотехнологии a, b
кандидат технических наук, научный сотрудник c
кандидат химических наук, ведущий научный сотрудник d
Институт высокомолекулярных соединений РАН, Санкт-Петербург, Российская Федерация c, d
Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет, Санкт-Петербург, Российская Федерация a, b
E-mail: *****@***rua, *****@***rub, *****@***ruc, *****@***rud
Нетканые нановолокнистые материалы на основе биополимеров обладают развитой структурой и пористостью, что позволяет их использовать в качестве матриц для роста клеток и регенерации тканей [ и др., 2017]. Из природных полисахаридов (целлюлоза, крахмал, хитин, хитозан) хитозан привлекает внимание своей биологической активностью, а также сравнительно легко образует растворы для формования. Для роста и пролиферации клеток большое значение имеет толщина нановолокна матрицы, которая должна соответствовать толщине межклеточного коллагенового матрикса. Влияние на толщину волокон возможно при подробном изучении их образования в процессе электроформования.
На процесс электроформования влияет множество факторов: свойства полимерного раствора, параметры процесса и условия окружающей среды [Haider A. et al., 2015]. Мы получили нановолокнистые матрицы на основе лактата хитозана в условиях бескапиллярного электроформования по технологии Nanospider. Было определено влияние соотношения компонентов растворов на толщину волокна и качество процесса, а также влияние добавки этанола на повышение эффективности электроформования хитозана из водных сред [ и др., 2018].
Использованная техника многофакторного эксперимента позволяет проанализировать влияние на целевые характеристики не только самих факторов, но и их взаимодействия. Вязкость формовочных растворов значительно увеличивается при одновременном повышении концентрации хитозана и полиэтиленоксида, что обусловлено взаимодействием полимеров с образованием водородных связей. Введение в раствор этанола снижает удельную электропроводность и поверхностное натяжение растворов, повышая их формуемость. Качество процесса удовлетворительно оценивается по показателю напряженности (напряжение формования, отнесенное к расстоянию между электродами). Хорошо формуемые растворы, формуемые при низких значениях напряженности, дают возможность регулирования толщины нановолокна матрицы в достаточно широком диапазоне путем изменения напряжености формования.
Список литературы
, , Инновационные раневые покрытия с нановолокнами хитозана // Труды БГТУ. 2017. №1(2). С.15-22. Haider A., Haider S., Kang I. K.A comprehensive review summarizing the effect of electrospinning parameters and potential applications of nanofibers in biomedical and biotechnology // Arabian Journal of Chemistry. 2015. Doi 10.1016/j. arabjc.2015.11.015. , , Влияние состава водных растворов лактата хитозана на их свойства и процесс электроформования // Известия Уфимского научного центра РАН. 2018. №3(3). С.90-94.