AP09260760 Научные основы синтеза и исследования эластичных и механически прочных полиамфолитных гидрогелей для создания smart-материалов с адаптивной структурой
Актуальность
Проект направлен на создание умных гидрогелей со специальными свойствами для использования их в медицине и биоинженерии в качестве биоматериалов, доставки лекарств и.т.д.
Технологии получения и применения подобных биоматериалов активно развиваются в последние десятилетия передовыми исследовательскими группами мира и в значительной мере определяют современный уровень развития таких областей знания, как медицина, фармацевтика, косметология, биотехнология, сельское хозяйство и пищевая промышленность. Особое место полимеров в создании биоматериалов подтверждается объемом рынка 62,1 $ млрд. (2015 году) и 115,2 $ млрд. (2020 году) в мире [32]. Применение современных методов исследования синтеза ПА гидрогелей позволят достичь поставленной цели проекта, а его результаты внесут вклад в понимание процессов, лежащих в основе создания новых функциональных гидрогелей.
В национальном масштабе реализация настоящего проекта позволит в перспективе создать отечественную технологию создания принципиально новых биоматериалов как для биоинженерии, так и тканевой инженерии, и, тем самым, создаст конкурентоспособную среду в данной отрасли. Кроме того, реализация проекта может привести к развитию нового научного направления и созданию новой научной школы по синтезу и исследованию smart-материалов.
Цель проекта
Целью проекта является разработка научных основ синтеза эластичных и механически прочных полиамфолитных гидрогелей на основе анионного мономера 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты (AМПС), катионного мономера 3акриламидопропилтриметиламмонийхлорида (AПТАК) и гидрофильного мономера - N, N-диметилакриламида (ДМА), с последующим изучением их физико-химических и физико-механических свойств.
Ожидаемые результаты:
Успешная реализация проекта позволит разработать совершенно новый подход получения гидрогелей со специальными свойствами эластичности, упругости и самовосстановления, для создания в будущем нового класса гелей с адаптивной и перспективной структурой, которые найдут применение в качестве антитромбогенных имплантатов, раневых повязок и контактирующих с кровью материалов и.т.п.
Достигнутые результаты:
Проект направлен на создание умных гидрогелей со специальными свойствами для использования в медицине и биоинженерии в качестве биоматериалов, доставки лекарств и.т.д. В настоящем проекте методом свободно радикальной полимеризации были синтезированы и получены химически сшитые эквимолярные полиамфолитные гидрогели на основе анионного мономера AMPS и катионного мономера APTAC. Определена оптимальная концентрация сшивающего агента N , N '−метиленбисакриламида (MBAA) и оптимальная концентрация мономера СМ для гелеобразования. Данные гидрогели были идентифицированы методами ИК−Фурье спектроскопии и исследованы кинетики набухания полученных гидрогелей. Реологическим методом исследованы точки гелеобразования, модуль упругости и вязкости синтезированных эквимолярных полиамафолитных гидрогелей. Определен совершенно новый подход получения гидрогелей со специальными свойствами эластичности, упругости и самовосстановления, для создания в будущем нового класса гелей с адаптивной и перспективной структурой.
Исследовательская группа:
- Төлеутай Гаухар - научный руководитель
- Су Есра - ведущий научный сотрудник
- Елемесова Гаухаргүл Каирмуханқызы - научный сотрудник
- Ислам Шолпан Сапарбайкызы - старший научный сотрудник