Научные разработки БГТУ: нановолокно с хитозаном

Что означает понятие «технология», в технологическом университете знает каждый. А вот какой новый смысл приобретает слово с приставкой «нано»? «Нано» — одна миллиардная доля чего-либо. Один нанометр — миллиардная доля метра, т.е. 1нм = 0,000000001 м.

Человеческий волос 80 мкм и цветочная пыльца 30 мкм на фоне материала из нановолокон 100 нм

Таким образом, нанотехнологии — это технологии манипулирования веществом на атомном и молекулярном уровне.
Сегодня в области нанотехнологий очень много перспективных направлений. Одним из них является технология электроформования нановолокон из растворов полимеров. Электроформование — это образование нано- и микроволокон в электрическом поле высокой напряженности.
Полученные нановолокна обладают особыми свойствами: сверхразвитой структурой и пористостью, благодаря чему они имеют высокую эффективность в фильтрационных, сорбционных процессах, но особенно в биомедицинских целях для создания перевязочных средств при лечении обширных ожоговых поверхностей, незаживающих ран и трофических язв. Так называемые «раневые покрытия» изготавливаются из хитозана методом электроформования.

СПРАВКА

Хитозан – полисахарид, получаемый деацетилированием хитина. Натуральный хитозан в природе обнаружен только у маток термитов (в брюшной стенке) и у грибов зигомицетов (в перегородках клеток). В связи с этим его производят из хитина, который довольно широко распространен и возобновляем. Большое его количество сосредоточено в панцирях ракообразных (омары, крабы, креветки, раки), а также в насекомых (мухи, пчелы, жуки).

Хитозан обладает многими свойствами, которые дают возможность применять его в большом количестве отраслей. Особенно перспективно применение хитозана в медицине.

В Республике Беларусь на ОАО «Завод горного воска» имеется электроформовочная установка NS LAB 500S производства фирмы «ELMARCO» (Чешская Республика), позволяющая получать широкий спектр нановолоконных материалов, в том числе и из растворов хитозана.

Электроформовочная установка NS LAB 500S

Кафедра технологии нефтехимического синтеза и переработки полимерных материалов (ТНСиППМ) БГТУ (руководитель, член-корр. НАН Беларуси, проф., д.х.н. Прокопчук Н.Р., исполнители: доцент, к.т.н. Шашок Ж.С., аспирант Прищепенко Д.В.) совместно с 2-ой кафедрой хирургических болезней УО «Белорусский государственный Гродненский медицинский университет» (руководитель, доцент, к.м.н. Меламед В.Д.) ведёт разработку раневых покрытий с нановолокнами хитозана.

Ранозаживляющие, антибактериальные и кровоостанавливающие покрытия
на основе нановолокон природного биополимера хитозана
Назначение: применяются при повреждении кожных покровов.
Краткая характеристика: раневые покрытия и повязки из субмикронных волокон хитозана ранозаживляющие, антибактериальные и кровоостанавливающие.
Основные преимущества:
- покрытие рассасывается самостоятельно по мере заживления;
- совместимость с тканями человека, полная безопасность применения;
- хорошая воздухонепроницаемость и адекватный газо- и парообмен раневой поверхности;
- антибактериальные свойства без добавления лекарственных средств;
- сроки заживления сокращаются на 20-30% за счет стимуляции ре-паративных процессов;
- рана не травмируется при перевязках благодаря антиадгезивным свойствам покрытия.
___________________________________________________________________________

На данный момент подобраны параметры формующего раствора, параметры процесса электроформования, произведён выпуск опытно-промышленной партии раневых покрытий. Доклинические испытания раневых покрытий с нановолокнами хитозана на экспериментальных животных, проведенные медиками, продемонстрировали их выраженное ранозаживляющее и антимикробное действие. Положительные клинические наблюдения при лечении трофических язв, ожогов, посттравматических ран обуславливают актуальность продолжения дальнейших разработок.

К настоящему времени утверждены медико-технические требования, подготовлены программы технических условий и клинических испытаний.

О данных научных разработках был опубликован материал в последнем номере газеты "Знамя юности"
(№4, 28 января 2016г.).

Член-коррепондент НАН РБ, профессор, доктор химических наук Николай Романович Прокопчук поделился с корреспондентами газеты "Знамя юности" разъяснением сути научных работ: "Получение нановолокон -- очень сложный, высокотехнологичный процесс. Чтобы определить нужный растворитель, требуется перебрать множество вариантов, найти его концентрацию и специальные добавки, рассчитать оптимальную вязкость полимера, температурный режим работы, влажность воздуха внутри установки, соблюсти другие тонкости. Необходимо было добиться также, чтобы молекулы принимали форму не клубков, к чему они стремятся, а вытянутых нитей. Первые положительные результаты получены нами за полгода".

Научной разработке дана технологическая оценка, разработана упаковка, отвечающая ряду требований, определен оптимальный размер, просчитываются экономические составляющие. Работы по созданию ранозаживляющих, антибактериальных и кровоостанавливающих раневых покрытий должны быть завершены в нынешнем году. Планируется, что научная разработка поступит в клинику к концу года, будет доступна и во многих аптеках.

Опубликовано: 01.02.2016

Больше по рубрике