name: Разработка лечебных материалов на биополимерной основе комплексного действия для лечения инфицированных ран
keyword_list: медицинские изделия наночастицы серебра нитрат серебра гнойные раны папаин ферменты альгинат натрия
abstract: Объект исследования: биополимерные композиции на основе альгината натрия и гидроксипропилметилцеллюлозы с введенными активными компонентами - растительным ферментом папаином и антисептиком нитратом серебра.
  Цель работы: заключалась в разработке состава биополимерных медицинских изделий пролонгированного действия на текстильной и гидрогелевой основе для комплексного лечения инфицированных ран на I-II стадиях раневого процесса
  Методы исследования: методики Кунитца и Ансона для определения протеолитической активности, вискозиметрия, зондовая микроскопия и др.
  Новизна: разработан и научно обоснован состав биополимерной композиции, включающий одновременно фермент папаин и антимикробный препарат нитрат серебра, предварительная раздельная иммобилизация активных компонентов как способ сохранения активности фермента и др.
  Достигнутые результаты:
  1. На основании изучения механизма заживления ран и экспериментальных исследований разработаны медицинские изделия для лечения инфицированных ран на I и II стадиях раневого процесса и создана технология получения двух видов материалов, обладающих одновременно протеолитической и антимикробной активностью: гидрогелевой композиции на биополимерной основе, и текстильных аппликаций (салфеток) с поверхностным односторонним нанесением биополимерной лечебной композиции.
  2. Обоснован и экспериментально подтвержден выбор протеолитического фермента растительного происхождения папаина для лизиса раневого отделяемого. Предложено при создании лечебных материалов использовать физическую иммобилизацию фермента в  биополимере альгината натрия (АН). Доказано, что на стадии радиационной стерилизации физическая иммобилизация в биополимере АН позволяет сохранить на 18-20% больше протеолитическую активность фермента, чем в нативной форме в водном растворе.
  3. Определены свойства АН, необходимые для осуществления технологии получения лечебных гидрогелей и аппликаций; показано, что по реологическим характеристикам (вязкость, тиксотропность) АН в концентрации 7% пригоден в качестве загустителя для нанесения композиции методом шаблонной печати при получении лечебных аппликаций. Доказаны гемостатические свойства биополимерной композиции. Показано, что АН является защитным биополимером для фермента и средой для получения наночастиц серебра из нитрата серебра.
  4. Доказана целесообразность использования в качестве антимикробного препарата нитрата серебра. Методами спектрофотометрии и электронной зондовой микроскопии показано образование наночастиц серебра в присутствии восстановителя полимера-полисахарида альгината натрия в щелочной среде (средний размер частиц 15-20 нм), что обеспечивает композиции антимикробные свойства при низкой концентрации нитрата серебра (0,05%). Доказаны антибактериальные свойства композиции методом подсчета числа колониеобразующих единиц.
  5. Обоснован способ сохранения протеолитической активности фермента и антимикробных свойств нитрата серебра при их одновременном присутствии в композиции, заключающийся в их раздельной иммобилизации в полимерах на стадии приготовления: в АН - нитрата серебра, в гидроксипропилметилцеллюлозе - папаина. Разработанная технология с изначальным раздельным введением компонентов в биополимеры позволяет на этапе приготовления сохранить протеолитическую активность фермента на 13-15%, больше, чем при одновременном введении.
  6. Определено влияние соединений серебра на протеолитическую активность папаина и показано, что получаемые значения снижаются незначительно и обеспечивают эффективность композиции.
  7. Изучено влияние технологической операции радиационной стерилизации на протеолитическую активность папаина и реологические свойства АН. Доказано, что добавление к альгинату натрия второго полимера (2% ГПМЦ) способствует сохранению при стерилизации протеолитической активности фермента на 7-10% больше, чем в АН, и получению после стерилизации на 20-23% большей остаточной вязкости композиции; показано, что введение стабилизаторов глицерина и эуксила (феноксиэтанол) обеспечивает необходимый стабильный срок годности лечебных материалов (1 год для гидрогелей, 2 года для лечебных салфеток).
  8. Разработан способ получения лечебных аппликаций на текстильной основе с ферментом папаином и нитратом серебра по технологии текстильной плоскошаблонной печати с использованием в качестве загустителя биополимера АН. Определены температурно-временные параметры приготовления композиции, нанесения ее на текстильные полотна, сушки полотен (теплообдувный режим при 60оС).
  9. Проведены санитарно-гигиенические и токсикологические испытания разработанных лечебных биополимерных материалов. Доказано, что созданные изделия не проявляют токсического, сенсибилизирующего и местно-раздражающего действия, что подтверждает их безопасность.
  10. Разработана нормативная (ТУ), технологическая (технологический регламент ТР 26943035-01-2021), эксплуатационная (инструкция по применению) документация на созданные медицинские изделия. Получены необходимые для реализации продукции документы, а именно, декларации о соответствии (ЕАЭС N RU Д-RU.PA01.В.83945/22) представленной продукции требованиям технического регламента Таможенного союза (ТР ТС 009/2011).
  Внедрение: Разработан технологический  регламент, получена декларация соответствия, осуществляется производство в ООО «Колетекс»
chairman_dissertation_council.name: Константин
chairman_dissertation_council.surname: Кобраков
chairman_dissertation_council.patronymic: Иванович
chairman_dissertation_council.position: Профессор кафедры органической химии
chairman_dissertation_council.degree: Доктор химических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: А-9370-2014
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 6701788856
chairman_dissertation_council.rinc_id: 45039
chairman_dissertation_council.orcid: 0000-0001-8940-0112
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Валерий
organization_supervisor.surname: Белгородский
organization_supervisor.patronymic: Савельевич
organization_supervisor.position: Ректор
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 31.25.15
rubrics.name: Структура и свойства природных и синтетических высокомолекулярных соединений
rubrics.code: 61.57.01
rubrics.name: Общие вопросы
rubrics.code: 61.57.31
rubrics.name: Высшие полисахариды и их производные. Лигнины
oecds.code: 01.04.DW
oecds.name: CHEMISTRY, APPLIED
oecds.code: 01.04.DY
oecds.name: CHEMISTRY, MULTIDISCIPLINARY
oecds.code: 02.04.II
oecds.name: ENGINEERING, CHEMICAL
speciality_codes.name: Технология и переработка полимеров и композитов
speciality_codes.code: 05.17.06
supervisors.fio: Олтаржевская Н.Д.
supervisors.scientific_degree: Доктор технических наук
supervisors.speciality_code: Технология и первичная обработка текстильных материалов и сырья
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Жуковский В.А.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Технология и переработка полимеров и композитов
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Чешкова А.В.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Технология и первичная обработка текстильных материалов и сырья
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ФГБОУ ВО "РГУ ИМ. А.Н. КОСЫГИНА"
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. А.Н. КОСЫГИНА (ТЕХНОЛОГИИ. ДИЗАЙН. ИСКУССТВО)"
protection_organization.ogrn: 1027739119561
protection_organization.supervisor_name: ВАЛЕРИЙ
protection_organization.supervisor_surname: БЕЛГОРОДСКИЙ
protection_organization.supervisor_patronymic: САВЕЛЬЕВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.name: ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "КОЛЕТЕКС"
author_organization.ogrn: 1124205000754
author_organization.supervisor_name: ОЛЬГА
author_organization.supervisor_surname: ЛОСКУТОВА
author_organization.supervisor_patronymic: СЕРГЕЕВНА
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Организации, учрежденные юридическими лицами или гражданами, или юридическими лицами и гражданами совместно
author_organization.okopf: Общества с ограниченной ответственностью