Исследование выполнено при поддержке гранта РНФ (№ 24-23-00471). Результаты работы опубликованы в журнале Materials Letters.
Антибактериальные гели призваны решить проблему борьбы с бактериальными инфекциями при хирургическом лечении различных заболеваний. Они могут быть использованы как самостоятельные материалы, так и в качестве антибактериальных покрытий для медицинских изделий, таких как имплантаты, кардиостимуляторы и других.
Для синтеза образцов антибактериальных гелей материаловеды Томского политехнического университета использовали глубокий эвтектический растворитель из молочной кислоты с добавлением хлорида тетраэтиламмония. В качестве полимерной сетки использовали поливиниловый спирт (ПВС) и смесь из поливинилового спирта и поливинилпирролидона (ПВС/ПВП).
«Мы исследовали вязкоупругое поведение полученных материалов, прочность на разрыв, способность к набуханию и эрозии (прим. — растворения). Лабораторные эксперименты показали, что полимерная сетка, образующая эвтектогель, имеет решающее значение для его свойств», — отмечает соавтор исследования, младший научный сотрудник лаборатории плазменных гибридных систем Научно-образовательного центра Б.П. Вейнберга ТПУ Глеб Дубиненко.
Ученые выяснили, что эвтектогель на основе поливинилового спирта более прочный и эластичный, однако он быстро растворяется. Впитывая влагу, такой гель способен увеличить свою массу на 150%, а время его полного растворения занимает примерно 48 часов.
.jpg "Источник: Служба новостей ТПУ")
Источник: Служба новостей ТПУ
Добавление поливинилпирролидона образует супрамолекулярную водородно-связанную гелевую сетку и усиливает свойство набухания. Такой материал при впитывании влаги способен увеличить массу до 300%. При этом эвтектогель с таким составом полностью растворяется более чем за пять дней.
Далее политехники исследовали антибактериальные свойства полученных материалов. Оба образца показали эффективность против золотистого стафилококка и синегнойной палочки. При этом эвтектогель на основе ПВА/ПВП сохранял свою целостность после 24 часов, что указывает на пролонгированное высвобождение антибактериального DES из полимерной матрицы.
«Полученный материал обладает потенциалом в качестве антибактериального агента, который будет подавлять развитие инфекции и, растворяясь, создавать благоприятные условия для восстановления организма после медицинского вмешательства. В частности, добавление поливинилпирролидона выступает эффективным и технологически простым способом регулирования срока службы эвтектогелей. Такой подход открывает возможности для создания рассасывающихся антибактериальных покрытий и абсорбирующих повязок с контролируемым временем действия», — резюмирует Глеб Дубиненко.
В исследованиях принимали участие сотрудники Научно-образовательного центра Б.П. Вейнберга и Научно-образовательного центра им. Н.М. Кижнера Томского политехнического университета.
