Химики РУДН создали биоразлагаемый полимер для одноразовых медицинских средств
Биополимеры используют в биологии, медицине, клеточной инженерии, электронике для создания, например, заживляющих пленок или для фильтрации тяжелых металлов и других загрязнителей. Биополимер полигидроксибутират в виде микрочастиц используют для системы доставки лекарств с пролонгированным действием — частица-носитель с лекарством постепенно разлагается и выпускает препарат в нужную область. Этот же материал можно использовать для создания разлагаемой упаковки. Чтобы контролировать скорость разложения и другие свойства, к биополимерам добавляют наполнители. Например, одна из самых перспективных систем — соединение полигидроксибутирата и хитозана (вещества, которое входит в состав панцирей животных и клеток грибов). Уже изучены свойства таких соединений для случая, когда хитозана в нем немного, всего 0,05–0,3%. Химик РУДН исследовал свойства комплексного соединения со значительным содержанием хитозана — до 70%.
«Сейчас большое внимание в мировой науке уделяется созданию нового класса биоразлагаемых материалов из ультратонких волокон. Наиболее перспективная система — смесь полигидроксибутирата и хитозана. Эта комбинация позволила создать новое поколение полностью биоразлагаемых систем с повышенной сорбционной емкостью, контролируемой скоростью биодеградации и возможностью высвобождать вещества с большим диапазоном скоростей (от недель до месяцев). Поэтому мы решили подробно изучить структуру и особенность разложения материалов на основе полигидроксибутирата с высоким (40–70%) содержанием хитозана», — кандидат биологических наук Александр Вечер, заместитель директора центра «Нанотехнологии» РУДН.
Химики создали пленки и волокна из полигидрлксибутирата и хитозана. Структуру получившегося материала изучили с помощью электронного сканирующего микроскопа, а его термические свойства — с помощью калориметра. Химики также исследовали разложение пленки под действием почвенных микробов и кислорода.
Ученые убедились, что хитозан значительно меняет наноструктуру биополимера. Волокна чистого полигидроксибутирата похожи на тонкие запутанные нити с утолщениями, а волокна комплексного материала выглядят как искаженные цилиндры, из которых по оси вытягиваются тонкие отростки. В почве хитозан замедляет процесс разложения материала — например, за 30 дней разложилось около 40% волокон чистого полигидооксибутирата и только 20% волокон комплексного полимера. Химики объяснили это антимикробным действием хитозана. Однако добавление хитозана при этом ускоряет разложение материала под действием кислорода.
«Таким образом, разработанные материалы на основе полигидроксибутирата и хитозана обладают повышенной способностью к окислительному разложению, а также обладают потенциальными антибактериальными свойствами благодаря наличию хитозана. Эти композитные материалы можно рекомендовать для создания одноразовых биоразлагаемых сорбентов, медицинских материалов и средств гигиены», — кандидат биологических наук Александр Вечер, заместитель директора центра «Нанотехнологии» РУДН.
Результаты опубликованы в журнале Polymers.
В РУДН назвали имена самых результативных ученых по итогам 2025 года. Традиционный рейтинг научно-педагогических работников, который проводится с 2023 года, определил лидеров в трех ключевых номинациях: «Самый цитируемый ученый», «Лидер по коммерциализации РИД» и «Лучший руководитель гранта».
Экспертная комиссия оценивала результативность ученых по объективным количественным показателям: индексам цитирования, объему привлеченного финансирования и успехам во внедрении разработок в реальный сектор экономики.
В РУДН прошла торжественная церемония вручения ежегодной премии в области науки и инноваций. Ее обладателями стали четыре ученых вуза: Дмитрий Кучер, Ольга Ломакина, Константин Гомонов и Вячеслав Бегишев.
Представьте, что вам нужно измерить размер пылинки, которая в тысячу раз тоньше человеческого волоса. Мало того — пылинка не стоит на месте, а хаотично движется в жидкости. Именно такую задачу каждый день решают фармацевты, контролируя качество современных лекарств. И вот теперь — впервые в России — у них появится единый, законодательно утвержденный рецепт такого измерения.