Особливості формування, структура та властивості нанокомпозитних полімерних кріогелевих матеріалів (укр.)

Анотація

Екологічні катастрофи та техногенні аварії часто мають довготривалі наслідки: забруднення води й повітря, деградацію ґрунтів, зниження якості життя населення. Саме тому питання запобігання таким подіям стає одним із ключових завдань сучасного суспільства. Науковці шукають нові підходи до управління ризиками, впроваджують ефективні системи контролю та підвищують рівень екологічної відповідальності. Особливу роль у цьому процесі відіграють інноваційні технології та наукові розробки, які спрямовані на покращення екології та здоров’я населення.

Актуальність створення нового типу перев’язувальних матеріалів пов’язана зі збільшенням кількості пацієнтів, які щороку страждають від ран різного інфекційного походження. Традиційні перев’язувальні матеріали, які тривалий час використовуються у медицині, мають низку недоліків. Зокрема, вони не завжди ефективно поглинають рановий ексудат і можуть прилипати до поверхні рани, що ускладнює процес перев’язки та може спричиняти додатковий біль або пошкодження тканин.

У зв’язку з цим зростає інтерес до сучасних матеріалів для лікування ран, зокрема до полімерних гідрогелів. Такі матеріали вважаються перспективними, оскільки вони здатні створювати оптимальні умови для загоєння. Гідрогелі мають бути біосумісними та нетоксичними, добре утримувати вологу, забезпечувати поглинання ранових виділень і водночас підтримувати вологе середовище, яке сприяє швидшому відновленню тканин.

Крім того, важливою характеристикою таких матеріалів є наявність антимікробних властивостей. Це дозволяє зменшити ризик інфікування рани та підвищити ефективність лікування, що робить полімерні гідрогелі одним із перспективних напрямів розвитку сучасних перев’язувальних засобів.

Робота присвячена формуванню та дослідженню кріогелевих матеріалів на основі полівінілового спирту (ПВС), гіалуронової кислоти (ГК) та наночастинок Ag₂O. Кріогелеві матеріали формували шляхом відновлення іонів Ag⁺ у полімерній матриці до металічних наночастинок срібла за допомогою гіалуронової кислоти при нагріванні з подальшим зшиванням зразків шляхом заморожування-розморожування. Методом ширококутового розсіювання рентгенівських променів було досліджено структуру кріогелевих матеріалів та підтверджено наявність частинок Ag₂O у досліджуваних полімерних системах. Було виявлено, що в полімерних системах ПВС-ГК формуються ультрадисперсні наночастинки Ag₂O із середнім розміром близько 5 нм, статистично розподілені в об’ємі кріогелю. Було встановлено, що полімерні кріогелеві системи проявляють антимікробну активність щодо грампозитивних Staphylococcus aureus, S. epidermidis та грамнегативних Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli мікроорганізмів. Показано, що збільшення концентрації наночастинок оксиду срібла у композиті приводить до зростання антимікробної активності матеріалів. Найбільші зони інгібування росту мікроорганізмів спостерігалися для зразків із вмістом 1,0 % мас. Ag₂O. Отримані результати свідчать про перспективність використання розроблених кріогелевих матеріалів як основи для сучасних ранових пов’язок із бактерицидними властивостями.