Skip Navigation Links наука
освіта
техніка
прогрес
Газета заснована у квітні 1997 р.
Пропустити посилання переходів
Випуски газети
Окремі статті
Фотогалерея
Редакція
Пропустити посилання переходів
Окремі статті 2020 року
Окремі статті 2018 року
Окремі статі 2017 року
Окремі статті 2016 року
Окремі статті 2015 року
Окремі статті 2014 року
Окремі статті 2013 року
Окремі статті 2012 рокуExpand Окремі статті 2012 року
Окремі статті 2011 року
Окремі статті 2010 року
Окремі статті 2009 року
Гідро­гелі ме­дич­но­го при­зна­чен­ня 
 
 

Се­ред відомих про­позицій нових матеріалів медико-біоло­гіч­ного при­зна­чен­ня полімерні біома­теріали мають найбільш суттєві переваги завдяки лише їм при­таман­ним вла­с­тивос­тям та широкому вибору. До таких матеріалів належать і полімерні гідро­гелі, які з кож­ним роком все частіше зга­дуються на сторінках науко­вих видань у галузі медицини та фар­макології. Сьогодні полімерні гідро­гелі виз­нані як пер­спективні універ­сальні матеріали для викорис­тан­ня у різних галузях науки. На­справді вони відкривають окремий пласт в інно­ваційній медицині, роз­роб­ка якого доз­волить в най­б­лиж­чому май­бут­ньо­му успішно лікувати пацієнтів з важ­кими фор­мами захво­рювань.

Полімерні гідро­гелі цікав­лять дослідників, починаючи з 60-х років минулого століття. Во­ни яв­ляють собою хімічно зшиті сітки син­тетич­них та при­род­них полімерів, здатних до набухан­ня у воді. Кількість сор­бованої води може бути різною (від 10—20% – до маси, що в тисячу разів перевищує масу гідро­гелю в сухому стані).

У воді гідро­гелі можуть зберігати фор­му, як тверді тіла, або руй­нуватися та утворювати роз­чин. В остан­ньо­му випад­ку йдеть­ся про обо­ротні або фізичні гелі, в яких сітка утворюється за рахунок йон­них, вод­невих, гідро­фоб­них вза­ємодій, а також при біоспецифічно­му розпізна­ванні, як, напри­клад, при взаємодії Conconavalin A з полімер­ним цук­ром. Усі ці взаємодії зво­ротні, і лег­ко можуть бути зруйновані при зміні фізич­них умов – йон­ної сили, рН, тем­ператури, роз­чин­ників тощо.

То­му значно цікавішими для дослідників є гідро­гелі незво­ротні, або хімічні, що яв­ляють собою ковалентно зшиті сітки. Во­ни можуть бути отримані шляхом кополімеризації водороз­чин­них мономерів із зши­ваючим агентом чи модифікації водороз­чин­них при­родніх або син­тетич­них полімерів із функціональ­ними гру­пами методом хімічної зшивки, нагріван­ня чи опромінен­ня.

За понад сорокарічний період науко­вих досліджень, роз­роб­ки та створен­ня нових біома­теріалів на основі полімер­них гідро­гелів вчені досяг­ли значних успіхів у низці галузей медич­ної науки та практики. Проте гідро­гелі залишаються цікавим об’єктом для дослідників з огляду на пер­спективи, нові мож­ливості їх викорис­тан­ня.

Важлива функціональ­на перевага гідро­гелів полягає у здатності щільно покри­вати поверхню та адаптуватися до її рельєфу, а також лег­ко зніматися з неї, що доз­воляє дбайливо та лагідно уникнути травматизації живих тка­нин і над­чут­ливих ділянок, напри­клад, раневих повер­хонь.

Іншою важ­ливою вла­с­тивістю гідро­гелів ста­ла їх здатність забез­печувати високу про­никність для різних суб­станцій. Як відомо, молекули води в гідро­гелях мають пев­ну впо­ряд­кованість та орієнтацію. Усі біологічні сис­теми харак­теризуються значним вміс­том води, а зовнішні шари ери­т­роцитів, тромбоцитів, ендотелію кро­вонос­них судин та інших клітин складаються із гелів вуг­леводів (полісахаридів) з високим вмістом води. Це доз­воляє зро­бити при­пущен­ня, що вода гідро­гелів також бере участь у струк­туруванні, а син­тетичні гідро­гелі, відповідно, можуть мати біосумісність із кров’ю.

Проте більшість відомих на цей час роз­робок, зок­рема і тих, що вже засто­совуються на практиці, мають низ­ку спільних недоліків, найбільш суттєвими з яких залишаються: недостатня міцність та низька стійкість щодо мож­ливих коливань об’єму внаслідок впливу змін у зовнішньому середовищі; дифузійні труднощі при сорбції та десорбції речовин; про­бле­ми сте­рилізації гідро­гелів.

Для покра­щен­ня їхніх харак­терис­тик вчені хімічно­го факультету Київсько­го національ­ного універ­ситету імені Та­раса Шевчен­ка про­вели низ­ку екс­перимен­тальних досліджень задля отриман­ня нових порис­тих гелів на основі роз­галужених кополімерів.

Нові гелі було син­тезовано шляхом при­щеп­лен­ня поліакриламіду на поверхню дек­с­т­рану з викорис­тан­ням здатності кополімерів за рахунок спе­цифічної архітек­тури мак­ромолекул впливати на внутрішню струк­туру сітки гідро­геля, його пористість, механічні та сорбційні вла­с­тивості.

На­разі гідро­гелеві матеріали викорис­товують як ком­понен­ти раневих пов’язок, сис­тем із кон­тро­льо­ваним виділен­ням лікар­ських пре­паратів, матеріалів для імплан­татів тощо.

Здатність гідро­гелів погли­нати та утримувати значну кількість рідини, а також їх абсорбційно-видільні вла­с­тивості доз­воляють викорис­товувати їх як зво­ложувальну складову для раневого покриття. Це суттєво зменшує травматичність та збільшує лікувальний ефект при їх викорис­танні.

Поліакриламідні гідро­гелі за рахунок порис­тої сис­теми здатні абсор­бувати раневий ексудат, сти­мулювати ріст гра­нуляційних тка­нин та епітелізацію по всьому об’єму раневої поверхні. Крім того, гідро­гелі мож­на насичувати лікарсь­кими, антисеп­тич­ними чи антибак­теріаль­ними речовинами, і в цьо­му випад­ку речовина виділяється без­посеред­ньо на раневу поверхню три­валий час (до 5 днів), підтримуючи терапев­тич­ну кон­цен­т­рацію. Та­кий принцип засто­суван­ня гідро­гелів робить їх над­зви­чай­но ефектив­ними при лікуванні трофічних виразок.

Сьогодні роз­виток нанотех­нологій та наноматеріалів доз­воляє вдо­с­коналювати або надавати унікальних вла­с­тивос­тей уже відомим матеріалам. Зо­к­рема гідро­гелі можуть бути викорис­тані як нанореактори або нанокон­тей­нери для біологічно актив­них речовин. Ця вла­с­тивість доз­воляє роз­ширювати спектр корис­ної дії раневих пов’язок. Так матеріали для раневих покриттів, насичені наночас­тин­ками срібла, мають антибак­теріальні вла­с­тивості про­лон­гованої дії.

Ре­зультати досліджень авторів нової роз­роб­ки – вче­них Київ­ського національ­ного універ­ситету імені Та­раса Шевчен­ка, хімічно­го факультету, а також Івано-Франківсько­го національ­ного медич­ного універ­ситету – підтвер­д­жують ефективність гідро­гелів для син­тезу біологічно актив­них наночас­тинок срібла.

У хірургічно­му відділенні міської клінічної лікарні № 1 м. Івано-Франківська гідро­гелеві ком­позити з наночас­тин­ками срібла було апробовано як пов’яз­ки для лікуван­ня ран, зок­рема, хронічних актив­них виразок. Не­зва­жаючи на три­вале лікуван­ня вираз­кових ран тра­диційни­ми методами з викорис­тан­ням зне­болювальних, про­тизапальних та антибак­теріаль­них пре­паратів, пацієнти скаржилися на збільшен­ня раневої поверхні вираз­ки, що супро­вод­жувалось постійни­ми болями. При аплікації ком­позитів, син­тезованих вче­ними Київсько­го національ­ного універ­ситету імені Та­раса Шевчен­ка, на трофічні вираз­ки медики засвідчи­ли високу ефектив­ність лікуван­ня ран із викорис­тан­ням пов’язок на основі нових гідро­гелів з наночас­тин­ками сріб­ла, ознаками якої ста­ло швидке зникнен­ня больо­вого син­д­рому, зменшен­ня за корот­кий час розмірів виразок та повна епітелізація рани про­тягом 14 днів. От­риманий результат виявив­ся вра­жаючим навіть для досвідче­них лікарів і справжнім порятун­ком для хво­рих!

   
Президія НАН України © Макетний зразок
  This Website is best available with Microsoft Internet Explorer 6.0+