Синтез и физико-химические свойства композиционных материалов на основе полидиметилсилоксана и графита

• Автор: Замыслов, Эдуард Викторович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 137 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.II

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ.

1.1.Основные требования к материалам медицинского назначения.II

1.2. Влияние физикохимических характеристик поверхности на сс

медикобиологические свойства

1.2.1. Поверхностная энергия материала и еготромборсзистснгность

1.2.2.Структура поверхности и сс тромборсзистситность

1.2.3. Громборезистенгные свойства материалов с отрицательно

заряженной поверхностью

1.2.4. Функциональный состав поверхности.
ГЛАВА 2. СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА ОСНОВНЫХ ВЕЩЕСТВ
ПРИМЕНЕНИЕ В МЕДИЦИНЕ. МЕТОДЫ ИММОБИЛИЗАЦИИ
2.1. Применение силиконового каучука в медицине
2.1.1. Основные свойства силиконовых каучуков
2.1.2.Создание композиций на основе силиконового каучука.
2.2. Углеродные материалы медицинского назначения
2.2.1.1 рафит. Строение и тромборсзнсгснтносгь.
2.3.Иммобилнзании биологически активных веществ
2.3.1 .Физические методы иммобилизации.
2.3.2.Химическне методы иммобилизации
2.3.3.Иммобилизация в гидрогелевый слой
2.3.4.Формирование полифункциональных гидрогслсвых слоев в электрическом поле
2.4.Трипси н.
2.5. Гепарин
2.6.Поливинн.ный спирт.
2.7.Бензилпеницилли н
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ГЛАВА 3. ИСХОДНЫЕ ВЕЩЕСТВА И МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА.
3.1. Графит
3.2.Полидиметилснлоксапоый каучук.
3.3.Вещества, использованные для иммобилизации на поверхности композиционного материала
3.4.Формирование композиционного материала.
3.5. Изделия медицинского назначения на основе композиционного материала
3.6.1 Иммобилизация биологически активных веществ
3.6.1.Иммобилизация трипсина методом адсорбции.
3.6.2.Иммобилизация в электрическом поле.
ГЛАВА 4. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
4Л.Измерение статической обменной емкости образцов графита
4.2.Рентгенострукгурный анализ
4.3.Метод реиггенофотоэлектронной снскфоскопнн.
4.4.Метод ИКспектроскопии.
4.5.Метод электронной спектроскопии.
4.6.Измсрсние угла смачивания.
4.7. Методика определения удельного объемного электрического сопротивления композита.
4.8.0предслсние физикомеханических свойств композиционного материала
4.9.Методика определения количества иммобилизованного гепарина
4Опрсделенне количества иммобилизованного трипсина
4. .Методика определения протсолитичсской активности трипсина.
40ирсдслсннс адгезии гидрогелевых покрытий.
4 Исследование тромборезистентных свойств
4 Определение антимикробных свойств
4 Методика уоблучения.
ГЛАВА 5. ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА.
5.1. Физикомеханические свойства
5.2. Физикохимические свойства композиционного материала
5.2.1.Механизм взаимодействия графита и полимера.
5.2.2. Свободная поверхностная энергия.
5.2.3. Морфология поверхности
5.2.4.Поверхностный функциональный состав, структура, заряд
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ГЛАВА 6 . ИММОБИЛИЗАЦИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НА ПОВЕРХНОСТИ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛ А
6.1 .Адсорбция трипсина
6.2.Иммобилизация ВДВ в гндрогелевый слой
6.2.1. Предварительная обработка поверхности композита.
6.2.2. Физикомеханические свойства покры тий
6.2.3. Бноактивностъ покрытий
6.2.4. Кинетика десорбции трипсина и гепарина
6.2.5. Влияние у облучения на активность пленок
6.2.6. Исследование биоактивных пленок методом РФЭС.
6.2.7. Антимикробные свойства покрытий i vi.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ГЛАВА 7. МЕДИКОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИ АЛОВ.
7.1.Тромборсзнстеитныс свойства
7.2.Тестирование изделий в опытах i viv, i vi и в клинических условиях. ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


В ряде случаев заданные свойства физико химические и медикобиологические могут быть сообщены материалам только благодаря присутствию уг лерода в качестве одного из компонентов поверхностного покрытия. Высокая тромборезистснтность, хорошая совместимость с тканевыми и кровяными клетками позволяет успешно применять углеродные материалы в медицине. Однако, широкому практическому применению углеродных материалов в хирургии препятствуют невысокие механические свойства последних, а также отсутствие технологий, с помощью которых можно получить гибкие, эластичные изделия, например, кровеносные сосуды, трахея, бронхи, пищевод и др. В настоящее время за рубежом исследования в этом направлении проводятся ведущими фирмами i . США , Штутгард, ФРГ, НИИ Травматологии и ортопедии, Рига, Латвия i . Калифорния, США , ivi , Гетеборг, Швеция и др. Перспективным методом повышения тромборезисгенгностн материала является его модифицирование биологически активными веществами ант коагулянтами, протеолнтическнми ферментами, ингибирующими процесс тромбообразован ия. При выборе материалов для медицины недостаточно учитываются физикохимические характеристики поверхности поверхностный заряд, структура, функциональный состав, значение поверхностной энергии. В многочисленных работах отмечаются данные по корреляции какогонибудь одного свойства поверхности с биосовмсстимостыо материала. Однако, отсутствуют данные о влиянии комплекса физикохимических характеристик поверхности на совместимост ь материала. Установленные закономерности такого влияния позволили бы осуществлять предварительный прогноз его медицинских свойств. Таким образом, является актуальным приложение 5создаиие и исследование физикохимических и медикобиологических СВОЙСТВ углеродсодержащих тромборезистситных композиционных материалов на основе полиснлоксанового каучука с использованием биологически активных веществ, а также разработка медицинских изделий на их основе. Целью настоящей работы является разработка углсродсодсржащнх композиционных материалов на основе полидиметилсилоксана и изучение влияния физикохимических характеристик поверхности на тро. Физикохимические исследования исходных компонентов и композиционного материала проводили следующими методами химикоаналитическими, адсорбционными, спектрофотометрическими. РФЭ и ИК спектроскопии, электронной микроскопии и рентгеноструктурным аНОI изом, профилломстрии. Дзя оценки тромборезистентных свойств полученных материалов на основе СКТВмед и изделий из них. СанктПстсрбургском Государственном Медицинском Университете им. И.П. Павлова на свертываемость нормальной плазмы человека в опытах i vi, i viv , а также в ПИИ травматологии и ортопедии им. Р.. Вредена в клинических условиях. Диссертационная работа выполнялась в соответствии с планами НИР СанктПетербургского государственного технологического института технического университета по научному направлению Создание функциональных композитов для электроники методами химии твердых веществ на гг. Создание пленочных и надмолекулярных структур с применением вакуумных химических и электрохимических методов. Работа выполнена на кафедре химической технологии материалов и изделий электронной техники СанктПетербургского Государственного Технологического Института технического университета. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ГЛАВА I. Известно, что живой организм резко отторгает субстанции, генерированные вне его, и тем или иным способом стремится изолировать их. Вместе с тем. Отсюда необходимо создавать такие биоматериалы, которые были бы способны сосуществовать с живым организмом, то есть хорошо инкорпорироваться. Применительно к полимерам медицинского назначения понятие биологической совместимости достаточно сильно меняется в зависимости от конкретных условий и функции материала. Однако, в любом случае синтетический материал и живой организм претерпевают взаимное влияние отрицательного характера, и основополагающая цель всех разработок состоит в том, чтобы свести к минимуму такое воздействие друг на друга, сохраняя при этом функциональность материала II.