КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

---

Номер проекта 22-23-00227

НазваниеПоиск альтернативных селективных гемосорбентов на основе пористых алюмосиликатов различной морфологии

Руководитель Голубева Ольга Юрьевна, Доктор химических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение "Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" , г Санкт-Петербург

Конкурс №64 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-201 - Синтез, строение и реакционная способность неорганических соединений

Ключевые слова сорбенты, алюмосиликаты, цеолиты, монтмориллонит, галлуазит, наноструктуры, гидротермальный синтез, адсорбция, гемосорбция, токсины, метаболиты, биологическая активность

Код ГРНТИ31.15.00

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
Проект направлен на решение проблемы разработки селективных сорбентов для избирательной адсорбции токсичных веществ белкового происхождения, накапливающихся в организме при онкологических, иммунных, инфекционных и других заболеваниях. Разработка устройств и методов, обеспечивающих извлечение из крови патогенетически значимых соединений, является исключительно актуальной. Исследования последних лет показали, что снизить смертность от сепсиса и ряда других заболеваний в несколько раз удаётся применяя современные экстракорпоральные способы детоксикации - аппаратное очищение крови за пределами организма с помощью физико-химических методов, в частности с использованием сорбционных методов. На настоящий момент ни один из представленных на рынке гемосорбентов не отвечает полностью всем требованиям, предъявляемым к таким материалам, а именно – сорбент должен обладать высокой сорбционной емкостью по отношению к токсинам и метаболитам, гемосовместимостью, селективностью и выдерживать определенные методы стерилизации без потери основных свойств, обладать относительно низкой стоимостью. Указанная проблема может быть успешно решена при использовании синтетических алюмосиликатов с заданными характеристиками, обладающих высокими сорбционными характеристиками и гемосовместимостью за счет отсутствия в них примесных фаз, контролируемым химическим и дисперсионным составом, свойствами поверхности, а также определенной морфологией частиц и заданной пористостью в широком диапазоне (от нано- до макро- и мезопор), позволяющей осуществлять адсорбцию биологических молекул и метаболитов разного размера. Работ в данном направлении пока никем не проводилось, что может быть связано с отсутствием необходимых методик и подходов у исследователей. В лаборатории исследования наноструктур коллективом группы синтеза силикатных сорбентов и биокомпозитов Института химии силикатов им. И.В. Гребенщикова РАН разработаны подходы к получению целой линейки пористых алюмосиликатов с различной морфологией – каркасных алюмосиликатов (цеолиты различных структур), слоистых силикатов различного химического состава, а также алюмосиликатов со сферической, нанотрубчатой и наногубчатой морфологиями. Исследования цитотоксичности и гемолитической активности синтетических образцов алюмосиликатов показывают отсутствие у них токсичности, характерной для природных минералов, что свидетельствует о перспективности исследования возможности их использования в качестве медицинских сорбентов. Исследования сорбционной способности алюмосиликатов различной морфологии по отношению к органическим красителям, ионам тяжелых металлов и ряду лекарственных препаратов показывают значительный потенциал синтетических алюмосиликатов для их использования в качестве гемосорбентов, в том числе селективных. В условиях направленного гидротермального синтеза будут получены пористые алюмосиликаты разнообразных структур с заданными характеристиками – определенным фазовым и химическим составом, размером частиц и морфологией, пористо-текстурными и сорбционными характеристиками. Будет изучена возможность разработки на их основе селективных сорбентов для избирательной адсорбции токсичных веществ белкового происхождения. Будут изучены особенности адсорбции белковых молекул различной молекулярной массы из модельных растворов сорбентами выбранных структур, а также их комбинациями, позволяющими получить сорбенты с различной пористостью. Планируется выявить закономерности, описывающие адсорбцию различных по размеру белков алюмосиликатами выбранных структур с учетом пористо-текстурных характеристик сорбента, размеров его частиц и морфологии, а также концентрации и молекулярной массы белков в растворе. Будет исследован процесс адсорбции витаминов и неорганических катионов исследуемыми сорбентами из сред, моделирующих среду плазмы крови. Будет разработана методика оценки in vitro сорбционной способности материалов в отношение липополисахаридов, позволяющей оценивать эффективность линейки предлагаемых сорбентов до клинических испытаний в условиях химической лаборатории. На основании полученных результатов будут сделаны выводы о влиянии пористо-текстурных характеристик, размеров частиц, химического состава и свойств поверхности, а также морфологии сорбентов на их сорбционные характеристики в отношении белков и эндотоксинов, также на их токсичность и гемолитическую активность. В итоге, будут выбраны алюмосиликаты или их комбинации, обладающие оптимальным набором характеристик – высокой сорбционной емкостью по отношению к модельным метаболитам, селективностью, гемосовместимостью и способностью к регенерации.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---