Структура и свойства хитозановых пленок и покрытий, получаемых из растворителей на основе диоксида углерода под высоким давлением

• Автор: Чащин, Иван Сергеевич
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 177 с. : ил.

Оглавление
Список сокращений
Введение
Цель и задачи исследования
Глава 1 Литературный обзор
1.1 Использование хитозана в качестве биосовмсстимого полимера в
биомедицинских приложениях
1.1.1 Структура хитозана
1.1.2 Растворимость хитозана
1.1.3 Конформация макромолекул хитозана
1.1.4 Антимикробные свойства хитозана
1.1.5 Хитозановые плёнки, получаемые методом полива
1.2 Анализ возможности применения сверхкритического диоксида углерода в
качестве растворителя хитозана
1.2.1 Свойства сверхкритического СОг
1.2.2 Применение ск СОг в качестве растворителя при нанесении тонких
полимерных пленок на поверхности
1.2.3 Проблема растворимости хитозановых материалов в ск СО
1.2.4 Теоретические исследования поведения макромолекул при растворении в
сверхкритическом растворителе
1.3 Результаты исследований макромолекул полисахаридов с помощью

1.4 Анализ использования угольной кислоты в качестве биосовместимого
растворителя хитозана
1.4.1. Угольная кислота
1.4.2. Возможность растворения хитозана в угольной кислоте

1.4.3. Антимикробные свойства угольной кислоты
1.5 Нанокомпозитные хитозановые материалы
1.5.1 Исследования биоактивности наночастиц серебра
1.5.2. Использование хитозана при приготовлении наночастиц серебра
1.5.3 Возможный механизм восстановления металлических наночастиц серебра с помощью хитозана
1.5.4. Получение хитозановых нанокомпозитных пленок с наночастицами серебра
1.6 Решение задачи снижения кальцификации коллагеновой матрицы биопротезного клапана сердца путем покрытия ее хитозаном
1.6.1 Коллагеновая матрица перикарда биопротезного клапана сердца
1.6.2 Ингибирование кальциноза коллагеновой матрицы хитозановым покрытием
1.7 Постановка задачи исследования исходя из текущего фундаментально-научного и научно-технического уровня
Глава 2 Экспериментальная часть
2.1 Материалы
2.1.1 Приготовление хитозановых образцов
2.1.2 Приготовление хитозановых материалов для получения нанокомпозитных пленок с наночастицами серебра поливом из водных растворов кислот
2.1.4 Коллагеновые матрицы перикарда биопротезного клапана сердца
2.1.5. Подготовка клеток для проведения исследования биосовместимых свойств коллагеновых матриц перикарда
2.1.6. Подготовка коллагеновых матриц перикарда для проведения исследования их биосовместимых свойств
2.1.7. Подготовка экстрактов коллагеновых матриц перикарда для проведения
исследования их биосовместимых свойств

2.2. Экспериментальные методики, используемые в работе
2.2.1 Нанесение хитозановых макромолекул на подложку слюды из растворов в ск С
2.2.2. Приготовление растворов хитозана в кислотах для получения нанокомпозитных хитозановых пленок поливом
2.2.3 Получение хитозанового покрытия на коллагеновых матрицах перикарда биологического протеза клапана сердца осаждением из растворов хитозана в угольной кислоте
2.2.3.1. Приготовление раствора хитозана в воде, насыщенной углекислым газом под высоким давлением (угольной кислоте)
2.2.3.2. Нанесение хитозанового покрытия на коллагеновые матрицы перикарда биологического протеза клапана сердца методом прямого осаждения из раствора хитозана в угольной кислоте
2.2.4. Исследование структуры нанокомпозитных хитозановых пленок с наночастицами серебра и коллагеновых матриц перикарда
2.2.5. Исследование механико-прочностных характеристик коллагеновых матриц перикарда с нанесенным хитозановым покрытием
2.2.6. Исследование адгезии бактерий к контрольным образцам коллагеновых матриц перикарда и к образцам коллагеновых матриц перикарда покрытых хитозаном
2.2.7. Исследование биосовместимых свойств коллагеновых матриц перикарда с нанесенным хитозановым покрытием из растворов в угольной кислоты
2.2.7.1 Схема эксперимента
2.2.7.2. Контакт с образцами (экстрактами)
2.2.7.3. Метод витальной окраски. Критерии оценки цнтотоксичности экстрактов
2.2.8. Исследование кальцификации коллагеновых матриц перикарда с хитозановым покрытием, полученным осаждением из растворов в угольной кислоте
2.2.9. Исследование структуры межфазной границы и фазового разделения смеси Н20/С02 при различном давлении и температуре

исследована конформация одиночных макромолекул гиалуроновой кислоты, сходной по химическому строению с хитозаном [88]. Оказалось, что макромолекулы гиалуроновой кислоты, осаждаемые из водного раствора на поверхность свежесколотой слюды, имеют расправленную конформацию с персистентной длиной -20-60 нм, что объясняется взаимным электростатическим отталкиванием мономерных звеньев данного полииона. Средняя высота макромолекул над уровнем подложки 0,5-0,6 нм, что хорошо соотносится с ожидаемыми латеральными размерами звена гиалуроновой кислоты.
Также типичными ССМ изображениями полисахаридных макромолекул являются изображения, представленные на рис.6 [89]. В работе использовался сходный по химическому строению с хитозаном полисахарид - сукциногликан. По результатам анализа ССМ изображений, средняя длина одиночной макромолекулы полисахарида составила 600 нм, персистентая длина 36 нм, высота 0,5 нм. Измеренные авторами работы [89] характеристики полимерных цепей соотносятся с ожидаемыми значениями характерными для одиночных макромолекул сукциногликана.