Тема: РАЗРАБОТКА НЕТКАНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ РЕГЕНЕРАЦИИ ДЕФЕКТОВ СЛИЗИСТЫХ ОБОЛОЧЕК ПОЛОСТИ РТА

Актуальность. Все мягкие ткани полости рта покрыты слизистой оболочкой, которая обеспечивает естественную защиту от бактерий и механических повреждений. Основными причинами нарушения таких функций является возникновение раневых дефектов на ней. К наиболее распространённым заболеваниям, вызывающим раневые дефекты в полости рта, можно отнести афтозный стоматит. Современные методы лечения раневых поверхностей полости рта не подразумевают их закрытие от агрессивной окружающей среды, хотя это является предпочтительным условием успешной регенерации. Поэтому сегодня для заживления таких ран востребованы материалы, способные защитить от инфекций, механических повреждений и пищи. Перспективным материалом является сополимер на основе винилиденфторида с тетрафторэтиленом (ВДФ- ТеФЭ), который обладает гидрофобными, пьезоэлектрическими свойствами, термической и химической стойкостью. Такие свойства позволяют использовать ВДФ-ТеФЭ как защитный материал от внешних негативных факторов, препятствующих регенерации ран в полости рта.
Рецессия дёсен также является распространённым патологическим состоянием, которое может приводить к потере зубов и другим серьёзным осложнениям. При значительной убыли дёсен обычно применяют хирургические операции с использованием аутотрансплантата, который иссекают из твёрдого нёба пациента. Недостаток операции состоит в её травматичности вследствие образования обширного раневого дефекта на нёбе. Для упрощения процедур хирургического вмешательством и предотвращения излишних повреждений вместо аутотрансплантатов используют полимерные материалы с регенерирующими свойствами. Биорезорбируемые имплантаты из синтетических полиэфиров поли(Ь-лактид-со-гликолид) (ПЛГА) широко применяются в медицине для регенерации живых тканей. Они обладают высокой биосовместимостью и механическими свойствами, что делает их перспективными для лечения рецессии дёсен.
Для создания из полимеров эластичных волокнистых структур традиционно используют метод электроспиннинга (электроформования). С помощью этого метода создают биосовместимые конструкции, по топологии напоминающие внеклеточный матрикс, что объясняет его востребованность для изготовления материалов тканевой инженерии. Электроспиннинг позволяет создавать нетканые полимерные материалы с диаметром волокон от нескольких нанометров до нескольких десятков микрон, которые обладают высоким соотношением площади поверхности к объёму, пористостью, прочностью и эластичностью.
Однако такие конструкции имеют определенные недостатки. Например, нетканые ВДФ-ТеФЭ материалы, изготовленные методом электроспиннинга, не обладают антибактериальными свойствами, что может привести к инфицированию раны. Нетканым ПЛГА материалам присущи гидрофобные свойства, что ограничивает прорастание в них мягких тканей и их использование для лечения рецессии дёсен, а отсутствие антимикробных свойств повышает риск постоперационных осложнений. Перспективным способом придания нетканым материалам как антибактериальных, так и гидрофильных свойств является метод магнетронного распыления. Этот метод позволяет наносить на подложки больших размеров высокочистые, равномерные тонкие плёнки различного состава с сохранением первоначальной морфологии и механических свойств волокнистых полимерных материалов, изготовленных с помощью электроспиннинга.
Таким образом, нетканые полимерные материалы с улучшенными смачиваемостью и антибактериальными свойствами могут эффективно применяться для регенерации дефектов слизистой оболочки полости рта.
Степень разработанности темы. В настоящее время активно развиваются плазменные методы, как перспективный путь придания нетканым материалам антибактериальных и смачивающих свойств. За рубежом широко известны исследования научных групп на базе Национального университета Сингапура (Seeram Ramakrishna), Тайваньского университета Чанг Гунг (Jyh-Ping Chen) и Болонского университета (Maria Letizia Focarete). В России исследования нетканых материалов, модифицированных плазменными методами, активно ведутся в Томском политехническом университете научными группами под руководством к.ф.-м.н. С.И. Твердохлебова и д.т.н. Р.А. Сурменева, а также в Ивановском государственном химико-технологическом университете к.т.н. Б.Л Горбергом.
Несмотря на наличие ряда научных публикаций, посвящённых плазменному модифицированию нетканых материалов, найдено крайне мало работ, в которых было бы продемонстрировано плазменное модифицирование методом магнетронного распыления меди и/или титана нетканых биостабильных ВДФ- ТеФЭ и биодеградируемых ПЛГА материалов. Отсутствуют исследования, посвящённые влиянию процесса одновременного магнетронного распыления меди и титана на физико-химические и биологические свойства ПЛГА скаффолдов.
Цель работы: разработка нетканых материалов (мембран и скаффолдов) с антибактериальными и биосовместимыми свойствами, полученных путём модифицирования их поверхности, для регенерации дефектов слизистых оболочек полости рта.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Выбрать полимеры для изготовления нетканых материалов.
2. Выбрать метод изготовления нетканых материалов и метод модифицирования их поверхности с целью придания им антибактериальных свойств и усиления биосовместимости.
3. Разработать медико-технические требования (МТТ) к нетканым материалам с модифицированной поверхностью.
4. Разработать нетканые мембраны на основе ВДФ-ТеФЭ,
модифицированные методом магнетронного распыления меди .
5. Разработать нетканые скаффолды из ПЛГА, модифицированные методом магнетронного распыления титана.
6. Разработать нетканые скаффолды на основе ПЛГА, модифицированные методом одновременного магнетронного распыления меди и титана.
7. Исследовать влияние плазменного модифицирования на структурноморфологические, физико-химические и медико-биологические свойства разработанных нетканых материалов на основе ВДФ-ТеФЭ и ПЛГА.
8. Разработать программу для ЭВМ, предназначенную для моделирования антибактериальных свойств материалов в зависимости от концентрации антибактериального агента.
Научная новизна
1. Впервые проведено модифицирование поверхности биостабильных нетканых ВДФ-ТеФЭ материалов методом магнетронного распыления меди, а также модифицирование поверхности биорезорбируемых нетканых ПЛГА материалов путём магнетронного распыления титана и одновременного распыления меди и титана. Разработанные режимы модифицирования нетканых материалов позволяют сохранить их первоначальную морфологию поверхности и механические свойства.
2. Установлено, что на поверхности нетканых ВДФ-ТеФЭ мембран, модифицированных методом магнетронного распыления, образуются различные соединения меди с кислородом. Такие соединения позволяют придавать мембранам антибактериальные свойства и более высокий регенераторный потенциал.
3. Установлено, что при модифицировании биорезорбируемых ПЛГА скаффолдов методом магнетронного распыления титана образуются соединения титана с кислородом. Это позволяет придавать гидрофобному полимеру гидрофильные и сорбционные свойства, что значительно увеличивает скорость роста фибробластов десны человека на его поверхности.
4. Показано, что при модифицировании ПЛГА скаффолдов методом одновременного магнетронного распыления меди и титана на их поверхности образуются различные соединения титана и меди с кислородом. Изменением соотношения меди к титану (Cu/Ti) можно управлять выходом ионов меди с поверхности ПЛГА скаффолдов, что влияет на их цитотоксичность и антибактериальные свойства. Получены ПЛГА скаффолды с модифицированной поверхностью, одновременно обладающие биосовместимостью с фибробластами десны человека и антибактериальными свойствами.
5. Продемонстрировано, что разработанная программа для ЭВМ, предназначенная для моделирования антибактериальных свойств материалов медицинского назначения, позволяет прогнозировать уменьшение численности патогенных бактерий в зависимости от концентрации различных антибактериальных агентов.
Теоретическая значимость. Результаты работы имеют фундаментальное значение в области физики конденсированного состояния, а именно в развитии представлений о модифицировании нетканых полимерных материалов методом магнетронного распыления. Рост металлических тонких плёнок на поверхностях нетканых ПЛГА и ВДФ-ТеФЭ материалов происходит по трёхмерному островковому механизму (модели Вольмера - Вебера). При модифицировании нетканых ВДФ-ТеФЭ материалов методом магнетронного распыления медной мишени на их поверхности образуются медь (Cu), её оксиды (Cu2O, CuO), гидроксид (Cu(OH)2) и фторид меди (CuF2). Cu2O и CuO возникают в результате взаимодействия атомов меди с молекулами кислорода из окружающего воздуха. Cu(OH)2 образуется при взаимодействии Cu с находящимися в воздухе молекулами воды. Соединение CuF2 может возникать в результате взаимодействия ионов меди со свободными ионами фтора на поверхности фторполимерных нетканых материалов. Одновременное распыление медной и титановой мишеней позволяет формировать металлическое покрытие непосредственно на поверхности волокон ПЛГА. Это подтверждается экспериментальными результатами АСМ и СЭМ, а также элементным картированием поверхности волокон. Результаты расширяют понимание влияния магнетронного распыления на структурно-морфологические, физико-химические и медико-биологические свойства нетканых ВДФ-ТеФЭ мембран и ПЛГА скаффолдов, изготовленных методом электроспиннинга.
Практическая значимость. Выбранные режимы электроспиннинга позволяют изготавливать нетканые ПЛГА и ВДФ-ТеФЭ материалы с требуемой морфологией и механическими свойствами, а модифицирование при выбранных технологических режимах не изменяет эти свойства, но повышает биосовместимость и придаёт антибактериальную активность. Следовательно, выбранные полимеры можно использовать для изготовления медицинских изделий
- нетканых материалов, предназначенных для терапии, реабилитации и восстановления утраченных функций живых тканей. Модифицированные медью биостабильные нетканые ВДФ-ТеФЭ мембраны предназначены для регенерации неглубоких дефектов полости рта, биорезорбируемые ПЛГА скаффолды, модифицированные титаном и методом одновременного распыления меди и титана
- для лечения рецессии дёсен. Результаты работы используются в учебном процессе.
Создан результат интеллектуальной деятельности (РИД) - программа для ЭВМ «Моделирование антибактериальных свойств композитных материалов в зависимости от концентрации антибактериального агента» (Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2023661050 от 26 мая 2023 г.).
Объект исследования. Электроформованные нетканые материалы, изготовленные из прядильных растворов на основе сополимеров ВДФ-ТеФЭ и ПЛГА, модифицированные методами магнетронного распыления и/или одновременного магнетронного распыления, для регенерации дефектов слизистых оболочек полости рта.
Предмет исследования. Структурно-морфологические, физико-химические и медико-биологические свойства ВДФ-ТеФЭ мембран и ПЛГА скаффолдов, изготовленных методом электроспиннинга и модифицированных методами магнетронного распыления и/или одновременного магнетронного распыления, предназначенных для регенерации дефектов слизистых оболочек полости рта.
Методы исследования и методология работы. Для исследования морфологии и физико-химических свойств нетканых материалов, модифицированных методами магнетронного распыления меди, титана и/или их одновременного распыления, применялись следующие методы: сканирующая электронная микроскопия (СЭМ), атомно-силовая микроскопия (АСМ), энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия (ЭДРС), рамановская спектроскопия, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (РФЭС) и рентгеноструктурный анализ. Пористость нетканых материалов оценивали гравиметрическим методом. Изменение массы от температуры определяли с использованием термогравиметрического анализа. Скорость выхода ионов меди в раствор определяли методом инверсионной вольтамперометрии. Также были проведены исследования механических характеристик при растяжении и смачиваемости методом сидячей капли. Антибактериальные и биологические свойства модифицированных медью ВДФ-ТеФЭ мембран были исследованы in vitro на золотистом стафилококке и in vivo на крысах линии Wistar. Биологические свойства модифицированных титаном ПЛГА скаффолдов были оценены in vitro на фибробластах десны человека. Антибактериальные свойства модифицированных медью и титаном ПЛГА скаффолдов были определены in vitro с использованием метициллин-резистентного золотистого стафилококка. Биосовместимые свойства модифицированных медью и титаном ПЛГА скаффолдов оценивались in vitro на фибробластах десны человека и на эмбриональных фибробластах мыши - NIH/3T3.
Положения, выносимые на защиту:
1. Нетканые ВДФ-ТеФЭ мембраны, модифицированные на установке Катод- 1М методом магнетронного распыления медной мишени при постоянном токе в атмосфере аргона, с удельной мощностью разряда ~ 0,2 Вт/см2, током 0,2 А и длительностью модифицирования от 15 до 120 секунд, сохраняют средний диаметр волокон, краевой угол смачивания и механические свойства. Плазменная обработка в течении 120 секунд придаёт мембранам антибактериальные свойства вследствие появления на них меди с относительной концентрацией ~ 10,6 ± 0,5 ат. % и способствует уменьшению площади дефектов слизистых оболочек у лабораторных животных (крысы линии Wistar).
2. Скаффолды на основе биодеградируемого сополимера ПЛГА,
модифицированные с помощью вакуумной ионно-плазменной установки методом импульсного магнетронного распыления титановой мишени в атмосфере аргона, при удельной мощности разряда ~ 12 Вт/см2, токе ~ 1,5 А и длительности модифицирования ~ 32,6 минут, сохраняют средний диаметр волокон и
механические свойства. Плазменное модифицирование титаном приводит к
образованию на поверхности скаффолдов соединений титана с кислородом: TiO, TiO2, Ti2O3, что снижает краевой угол смачивания водой до 0° и позволяет увеличить численность фибробластов десны человека в ~ 7 раз.
3. При модифицировании в вакуумной ионно-плазменной установке ПЛГА скаффолдов методом одновременного импульсного магнетронного распыления титановой и медной мишеней в атмосфере аргона, с удельной мощностью разряда на медной мишени ~ 1 + 3 Вт/см2 и током ~ 0,15 + 0,45 А; с удельной мощностью разряда на титановой мишени ~ 8 ч- 12 Вт/см2 и током ~ 1,1 + 1,5 А при
длительности модифицирования ~ 20 + 30 минут, сохраняются их средний диаметр
волокон, краевой угол смачивания и механические свойства. При увеличении соотношения меди к титану на ПЛГА скаффолдах в ~ 3,5 раза количество высвобождаемых ионов меди увеличивается в ~ 24 раза. С увеличением
соотношения меди к титану усиливаются антибактериальные и цитотоксические свойства скаффолдов. ПЛГА образцы с расчётным соотношением меди к титану ~ 1 обладают как биосовместимыми свойствами по отношению к фибробластам десны человека, так и антибактериальными.
4. Разработанная программа для ЭВМ с использованием сигмоидальной антибактериальную активность (АА) модифицированных медью ВДФ-ТеФЭ мембран и ПЛГА скаффолдов, модифицированных методом распыления меди и одновременного распыления меди и титана, соответственно. Были найдены калибровочные коэффициенты (а, b) для модифицированных медью ВДФ-ТеФЭ мембран: а = 1,259; b = 5,986. Для модифицированных медью и титаном ПЛГА скаффолдов, инкубированных вместе с бактериями в течение 6, 12 и 24 часов, были найдены следующие калибровочные коэффициенты: а = 1,4776; b = 9,252 (при 6 часах), а = 1,504; b = 9,871 (при 12 часах), а = 1,356; b = 10,080 (при 24 часах).

Реализация результатов работы. Результаты работы применялись при проведении in vitro и in vivo исследований в следующих учреждениях: ФГБУН «Институт физики прочности и материаловедения» (in vitro), ФГБУН «Институт цитологии Российской академии наук» (in vitro), ФГБОУ ВО «Сибирский государственный университет» (in vivo). Результаты также использовались в НОЦ Б. П. Вейнберга ТПУ при выполнении научных проектов и при изучении раздела «Физические принципы модифицирования материалов биомедицинского назначения. Свойства, приобретаемые материалами в процессе модифицирования» в рамках дисциплины «Плазменные технологии в биологии и медицине» при подготовке студентов по специальности «14.03.02 Ядерные физика и технологии».
Достоверность и обоснованность результатов диссертационной работы подтверждается использованием высокоточных измерительных приборов, большим объёмом полученных данных при одинаковых условиях. Результаты исследований согласуются между собой и могут быть объяснены в рамках современных представлений о протекающих физико-химических процессах со ссылками на литературные источники.
Личный вклад автора: автор диссертационной работы планировал и проводил экспериментальные исследования, анализировал и объяснял полученные результаты, проводил анализ литературных источников, подготавливал научные статьи в российских и зарубежных журналах, доклады на всероссийских и международных конференциях. Постановка задач и формулировка научных положений, выносимых на защиту, проводились совместно с научным руководителем канд. ф.-м. наук, доцентом С.И. Твердохлебовым. Работы по изготовлению ВДФ-ТеФЭ мембран методом электроспиннинга проводились совместно с канд. техн. наук Е.Н. Больбасовым. Работы по модифицированию ПЛГА скаффолдов титаном и медью-титаном на вакуумной ионно-плазменной установке проводились совместно с канд. техн. наук Д.В. Сиделёвым. Соавторы, которые занимались медико-биологическими исследованиями, указаны в списке основных публикаций по теме диссертации.
Диссертационная работа выполнена в рамках следующих проектов: РНФ, соглашение № 16-13-10239 от 18.05.2016 по теме «Разработка и моделирование гибридных биодеградируемых скаффолдов с прогнозируемыми физикохимическими и иммуномодулирующими свойствами для тканеинженерных конструкций»; ФЦП, соглашение № 14.575.21.0140 от 26.09.2017 по теме «Разработка остеостимулирующих имплантатов на основе гибридных технологий модифицирования их поверхности и компьютерного моделирования выхода лекарственных препаратов для персонализированной медицины при политравме и онкологии»; программа развития Томского политехнического университета «Приоритет 2030» (проект Приоритет-2030-НИП/ИЗ-011-0000-2022); Госзадание номер НИР в Минобрнауки (FSWW-2023-0007) и номер НИР в ТПУ (0.0007.ГЗБ.2023) «Разработка фундаментальных основ создания материалов, изделий, средств доставки, устройств контроля и визуализации для персонифицированной медицины и онкологии».
Апробация. Основные результаты работы были представлены на следующих конференциях: 2nd International Conference on Nanomaterials and Biomaterials (Барселона, Испания, 2018), VIII Международная научная конференция «Наноматериалы и нанотехнологии: проблемы и перспективы» (Саратов, Россия, 2018), 27-ая Всероссийская научно-техническая конференция с международным участием «ВАКУУМНАЯ ТЕХНИКА и ТЕХНОЛОГИИ - 2020» (Санкт-Петербург, Россия, 2020), Международная научно-техническая молодёжная конференция «Перспективные материалы конструкционного и функционального назначения» (Томск, Россия, 2020), XXI Международная научно-практическая конференция студентов и молодых учёных «Химия и химическая технология в XXI веке» (Томск, Россия, 2020), XVII Международная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Перспективы развития фундаментальных наук» (Томск, Россия,
2020) , XXII Международная научно-практическая конференция студентов и молодых учёных «Химия и химическая технология в XXI веке» (Томск, Россия,
2021) .
Публикации. Основные материалы диссертации изложены в 10 публикациях. Из них: 1 статья в журнале перечня ВАК, 8 публикаций в зарубежных изданиях, входящих в базы данных Web of Science и Scopus, из них 3 статьи в журналах Q1 и 1 публикация, не входящая в базы данных Web of Science, Scopus и ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, основных выводов, заключения и списка использованной литературы, включающего 245 источников. Объём диссертации составляет 217 страниц, включая 68 рисунков, 6 таблиц и 8 приложений.
Купить

1. При модифицировании ВДФ-ТеФЭ мембран методом магнетронного распыления меди на их поверхности образуются медь (Cu) и медьсодержащие химические соединения: Cu2O, CuO, Cu(OH)2, CuF2. ВДФ-ТеФЭ мембраны, модифицированные в течение 60 и 120 секунд, подавляют численность S. Aureus на
89,2 ± 13,7% и на 99,7 ± 5,4%, соответственно, что указывает на их высокие антибактериальные свойства.
2. Наибольшая скорость заживления дефектов слизистой оболочки губ крыс in vivo наблюдалась при использовании ВДФ-ТеФЭ мембран, модифицированных медью в течение 120 секунд (группа - 120). В то время как заживление дефектов без (группа - Без) и с применением немодифицированных мембран (группа - н) проходило медленнее (на 7-ой день эксперимента площадь раневой поверхности была в 1,5 и в 2,5 раза меньше у крыс группы «120», чем у лабораторных животных групп «н» и «Без», соответственно).
3. На поверхности ПЛГА скаффолдов, модифицированных в плазме магнетронного разряда, возникающего при распылении титановой мишени, формируются соединения титана с кислородом (TiO, TiO2, Ti2O3) и карбид титана (TiC), что приводит к значительному уменьшению краевого угла смачивания водой с (116 ^ 118) ± 3° до 0° и возникновению у скаффолдов сорбирующих свойств. Плазменное модифицирование титаном позволяет существенно усилить биосовместимые свойства ПЛГА скаффолдов, так численность фибробластов десны человека оказалась выше в ~ 7 раз на модифицированных скаффолдах, чем на немодифицированных.
5. В результате одновременного распыления медной и титановой мишеней на поверхности ПЛГА скаффолдов образуются соединения меди и титана с кислородом: Cu2O, CuO, Cu(OH)2, TiO, Ti2O3, TiO2. На скаффолдах со средним соотношением меди к титану (Cu/Ti, группа образцов - 1Cu/Ti) количество метициллин-резистентного золотистого стафилококка уменьшается на (40 ^ 61) ± 10%, а на скаффолдах с наибольшим соотношением Cu/Ti (группа - 1,5Cu/Ti)
уменьшается на (62 + 93) ± 13%. Относительная скорость роста NIH/3T3 клеток для всех немодифицированных и модифицированных методом одновременного распыления ПЛГА скаффолдов оказалась выше 75%, что свидетельствует об отсутствии у скаффолдов цитотоксических свойств NIH/3T3.
6. Установлено, что у модифицированных ПЛГА скаффолдов с наибольшим соотношением Cu/Ti (1,5) наблюдается наименьшая ОСР фибробластов десны человека (51 ± 5%). У немодифицированных скаффолдов и скаффолдов с меньшим соотношением Cu/Ti (0,33 и 1) ОСР составляет выше 75%, что указывает на то, что образцы с максимальным содержанием меди обладают цитотоксичными свойствами по отношению к фибробластам десны человека.
7. Кривые антибактериальной активности (АА), смоделированные с
применением разработанной программы для ЭВМ, использующей сигмоидальную данными при инкубировании бактерий на поверхности модифицированных ВДФ - ТеФЭ мембран и ПЛГА скаффолдов. При этом для ВДФ-ТеФЭ мембран калибровочные коэффициенты составили: а = 1,259; b = 5,986; а для ПЛГА скаффолдов: а = 1,4776; b = 9,252 (при 6 часах инкубирования); а = 1,504; b = 9,871 (при 12 часах инкубирования) и а = 1,356; b = 10,080 (при 24 часах инкубирования).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В рамках диссертационной работы была продемонстрирована возможность плазменного модифицирования мембран на основе биостабильного сополимера винилиденфторида с тетрафторэтиленом (ВДФ-ТеФЭ) и скаффолдов из биодеградируемого сополимера поли(Ь-лактида-со-гликолида) (ПЛГА) методами магнетронного и одновременного магнетронного распыления.
Технологические режимы плазменного модифицирования, рассмотренные в диссертации, позволяют сохранять волокнистую морфологию поверхности (средний диаметр волокон, средняя площадь пор, пористость) и механические свойства различных по химическому составу и морфологии полимерных мембран и скаффолдов.
Научным результатом работы является развитие фундаментальных представлений о влиянии процессов плазменного модифицирования на структурно-морфологические, физико-химические и медико-биологические свойства нетканых материалов на основе биостабильных и биорезорбируемых полимеров. В рамках работы предложена модель роста тонких плёнок на поверхности волокнистых материалов с диаметрами волокон от нескольких сотен нанометров до нескольких микрон при их модифицировании в плазме магнетронного разряда. Было показано, что тонкие плёнки наносятся непосредственно на поверхность волокон нетканых материалов.
Медико-технические требования к полимерным мембранам и скаффолдам были разработаны на основании анализа литературных данных, нормативных документов и результатов исследований, проведенных совместно с Институтом физики прочности и материаловедения СО РАН. Медико-технические требования приведены в Приложении Г.
На основании результатов глав 3, 4 и 5 можно сделать вывод, что полученные мембраны и скаффолды с модифицированной поверхностью удовлетворяют медико-техническим требованиям, а результаты доклинических экспериментов in vitro, in vivo и акты внедрения в научную деятельность ФГБУН «Институт цитологии Российской академии наук» (Приложение Б), ФГБУН «Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук» (Приложение В), ФГБОУ ВО «Сибирский государственный медицинский университет» (Приложение А) подтверждают высокую заинтересованность в разработанных нетканых материалах.
В рамках совместного семинара научных коллективов Томского Политехнического университета и Сибирского государственного медицинского университета была подтверждена актуальность использования ПЛГА скаффолдов, модифицированных титаном и медью/титаном, как медицинских изделий, предназначенных для лечения рецессии дёсен (Приложение Д).
Результаты диссертационной работы были внедрены в учебный процесс Инженерной школы ядерных технологий, НОЦ Б.П. Вейнберга при изучении дисциплины «Пучковое и плазменное модифицирование поверхности», преподаваемой студентам, обучающимся по специальности 14.03.02 «Ядерные физика и технологии». Акт внедрения в учебный процесс приведен в Приложении Е.
Практическим результатом диссертационной работы является доказанная эффективность модифицированных медью ВДФ-ТеФЭ мембран для регенерации слизистых оболочек полости рта in vivo. Такая эффективность связана с приданием мембранам антибактериальных свойств после модифицирования. Также доказана эффективность использования модифицированных титаном ПЛГА скаффолдов посредством исследования их биосовместимости с фибробластами десны человека in vitro, что связано с улучшением смачивающих свойств скаффолдов после нанесения на них титановой плёнки. Более того, было показано, что можно управлять биологическими и антибактериальными свойствами модифицированных ПЛГА скаффолдов посредством изменения соотношения меди к титану на их поверхности.
Результаты моделирования с использованием разработанной программы для ЭВМ «Моделирование антибактериальных свойств композитных материалов в зависимости от концентрации антибактериального агента» совпадают с экспериментальными данными. Следовательно, программа может быть использована для лечения и медицинской реабилитации заболеваний и прогнозирования антибактериальных свойств различных материалов в зависимости от концентрации антибактериального агента, что позволяет оптимизировать лечебные процессы с применением материалов медицинского назначения с биоактивными агентами.

Купить