name: Лазерное формирование и диагностика биоактивных микро- и макроструктур
keyword_list: матриксы для тканевой инженерии алифатические полиэфиры Поверхностно-селективное лазерное спекание
abstract: Диссертационная работа направлена на расширение областей применения устройств и приборов квантовой электроники на основе развития новых подходов к лазерному формированию термолабильных полимерных биорезорбируемых трехмерных матриксов, содержащих биоактивные компоненты с помощью метода поверхностно-селективного лазерного спекания (ПСЛС). В ней разработаны новые методики структурной характеризации этих матриксов с использованием спектроскопии комбинационного рассеяния. Проведены in vitro и in vivo исследование физико-химических и биохимических свойств таких матриксов.
  Результаты экспериментального исследования влияния дозы лазерного воздействия в процессе формирования матриксов методом ПСЛС на кинетику высвобождения БАВ из этих полимерных матриксов позволяют сделать вывод, что, варьируя параметры процесса ПСЛС (интенсивность и скорость сканирования лазерного излучения) можно управлять кинетикой высвобождения биоактивных веществ из биорезорбируемых полиэфирных структур.
  На основе анализа результатов проведенного исследования влияния дозы лазерного воздействия в процессе ПСЛС формирования матриксов на активность находящихся них БАВ на примере трипсина можно сделать вывод, что метод поверхностно-селективного лазерного спекания (ПСЛС) позволяет проводить эффективное формирование полимерных матриксов для тканевой инженерии, содержащих биоактивные вещества, сохраняющие при этом значительную (до 90% от исходной) степень своей биоактивности.
  Из результатов проведенного исследования цитотоксичности и адгезионных свойств сформированных методом ПСЛС полимерных матриксов с использованием клеточных культур in vitro и исследования биосовместимости этих матриксов с использованием лабораторных животных in vivo, следует вывод, что сформированные методом ПСЛС полилактидные матриксы не обладают токсическим действием в отношении ММСК, также in vivo вокруг и внутри трансплантированной ТИК на основе этих матриксов образовалась грануляционная ткань с большим количеством кровеносных сосудов и активно пролиферирующими незрелыми клеточными элементами.
  По результатам исследования возможности использования воды и наночастиц золота в качестве сенсибилизаторов нагрева поверхности микрочастиц алифатических полиэфиров для их ПСЛС сделаны следующие выводы: 1) золотые нанооболочки и вода могут быть хорошей альтернативой наночастицам углерода в качестве сенсибилизаторов лазерного нагрева поверхности микрочастиц алифатических полиэфиров для их поверхностно-селективного лазерного спекания; 2) вода, нанесенная на поверхность алифатических полиэфиров, может являться эффективным и биологически безопасным сенсибилизатором локального нагрева в процессе ПСЛС при использовании лазерного излучения ИК диапазона (1,94 мкм).
  Разработанные методики лазерной диагностики с использованием спектроскопии комбинационного рассеяния позволили успешно проанализировать пространственное распределения фосфатов кальция в полимерных матриксах, а также изучить кинетику высвобождения гентамицина и метилурацила из полимерных матриксов в физиологический раствор. Таким образом, методики с использованием спектроскопии комбинационного рассеяния позволяют проводить исследование распределения концентраций БАВ в полимерных матриксах, сформированных методом ПСЛС, а также проводить анализ кинетики высвобождения БАВ из таких матриксов в модельные среды.
  Впервые сформированы полилактогликолидные матриксы, содержащие костный морфогенетический белок-2 (ВМР-2), методом пластификации с последующим вспениванием в среде сверхкритического диоксида углерода и последующей лазерной обработкой в режиме ПСЛС, которые могут быть использованы для тканеинженерных конструкций. Полученные матриксы имеют высокий уровень цитосовместимости и управляемую кинетику высвобождения (ВМР-2), определяемую выбранным режимом лазерного воздействия.
chairman_dissertation_council.name: Владислав
chairman_dissertation_council.surname: Панченко
chairman_dissertation_council.patronymic: Яковлевич
chairman_dissertation_council.position: председатель РФФИ
chairman_dissertation_council.degree: Доктор физико-математических наук
chairman_dissertation_council.rank: Академик
chairman_dissertation_council.wos_research_id: A-8376-2016
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 36873323300
chairman_dissertation_council.rinc_id: 19683
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Роман
organization_supervisor.surname: Гришаев
organization_supervisor.patronymic: Викторович
organization_supervisor.position: Учёный секретарь ИПЛИТ РАН- филиала ФНИЦ "Кристаллография и фотоника" РАН
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 29.33.47
rubrics.name: Воздействие лазерного излучения на вещество
oecds.code: 02.11.XQ
oecds.name: SPECTROSCOPY
oecds.code: 02.06.IG
oecds.name: ENGINEERING, BIOMEDICAL
oecds.code: 01.06.DA
oecds.name: BIOPHYSICS
oecds.code: 01.04.UY
oecds.name: POLYMER SCIENCE
oecds.code: 01.03.UI
oecds.name: PHYSICS, MULTIDISCIPLINARY
speciality_codes.name: Квантовая электроника
speciality_codes.code: 05.27.03
supervisors.fio: Попов В.К.
supervisors.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
supervisors.speciality_code: Физическая химия
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Чикишев А.Ю.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Лазерная физика
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Климентов С.М.
opponents.scientific_degree: Кандидат физико-математических наук
opponents.speciality_code: Лазерная физика
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН
protection_organization.name: Федеральное государственное учреждение  «Федеральный научно-исследовательский центр «Кристаллография и фотоника» Росийской академии наук»
protection_organization.ogrn: 1037739548747
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН
author_organization.name: Федеральное государственное учреждение  «Федеральный научно-исследовательский центр «Кристаллография и фотоника» Росийской академии наук»
author_organization.ogrn: 1037739548747
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения