The object of research, development or design (in Russian) : Биокомпозитный материал BC/MXene/CHS/FGF2

The object of research, development or design (in Kazakh) : BC/MXene/CHS/FGF2 биокомпозиттік материалы

Aim of work (in Russian) : Создание технологии многофункциональных ранозаживляющих биокомпозитных материалов с улучшенными антибактериальными и репаративными свойствами.

Aim of work (in Kazakh) : Бактерияға қарсы және репаративті қасиеттері жақсартылғанжараларды емдейтін көпфункционалды биокомпозиттік материалдар технологиясын құру.

Методы исследования (на русском) : Получение BC — метод TEMPO-окисления. Получение нанолистов MXene — метод на основе Ti3AlC2 (MAX-фаза). Композит BC/Mxene/CHS: метод ex situ —погружение готовой TEMPO-окисленной BC пленки в раствор CHS , а затем в раствор Mxenes; метод литья — смешивание суспензий MXene с суспензией BC и раствором CHS. Cтруктура материалов – сканирующая электронная микроскопия. Химический состав - Фурье-ИК-спектроскопия. Кристалличность – рентгеноструктурный анализ. Термостабильность – термогравиметрический анализ. Механические свойства – показатели прочности на разрыв, относительное удлинение при разрыве, модуль Юнга. Адсорбционная емкость – гравиметрический метод. Композит BC/Mxene/CHS с FGF2 — физическая иммобилизация.

Методы исследования (на казахском) : BC алу-TEMPO тотығу әдісі. Mxene нанобеттерін алу- Ti3AlC2 (MAX фазасы) негізіндегі әдіс. BC/Mxene/CHS композиті: ex situ әдісі —дайын TEMPO тотыққан BC пленкасын CHS ерітіндісіне , содан кейін Mxenes ерітіндісіне батыру; құю әдісі-MXene суспензияларын BC суспензиясымен және CHS ерітіндісімен араластыру. Материалдардың құрылымы-сканерлеуші электронды микроскопия. Химиялық құрамы-Фурье-ИҚ спектроскопиясы. Кристалдылық-рентгендік құрылымдық талдау. Термостабильділік-термогравиметриялық талдау. Механикалық қасиеттері-созылу беріктігінің көрсеткіштері, жыртылу кезіндегі салыстырмалы ұзарту, Юнг модулі. Адсорбциялық сыйымдылық-гравиметриялық әдіс. FGF2 бар BC/Mxene/CHS композиті-физикалық иммобилизациясы.

Obtained results and novelty (in Russian) : Установлены параметры технологии получения гидрогелевого композита на основе TEMPO-бактериальной целлюлозы с включением в его структуру функциональных молекул. Гель-пленки бактериальной целлюлозы Komagataeibacter xylinus на среде Hestrinn-Schramm окислялись в щелочной среде с использованием системы TEMPO/NaClO/NaBr, оптимальное время окисления — 1 час. Получены нанолисты MXenes с помощью Ti3AlC2 (МАХ-фазе). Композит TBC/Mxenes/CHS получен двумя способами (метод ex situ и метод литья) с использованием растворов CHS и MXenes. Интеграция FGF-2 композита ТBC/Mxenes/CHS осуществлена с помощью метода физической иммобилизации. Физико-химические свойства полученного композитного материала изучены методами электронного микроскопирования, Фурье-ИК-спектроскопии, рентгеноструктурного и термогравиметрического анализа. По итогам проведенных исследований нанокомпозит, полученный методом ex situ, с включением 2% раствора CHS и 5 w/v% MXenes показал оптимальные физико-химические и механические свойства. Разрабатываемая в проекте мультимодальная платформа имеет следующие отличия от аналогов: - в ней использована не нативная, а TEMPO-окисленная форма BC (для частичной деградации и утончения волокон, что облегчит включение армирующих компонентов); - в матрицу включены 3 функциональных компонента: CHS, FGF, MXene (обладают антибактериальной и регенерирующей активностью).

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Функционалды молекулаларды оның құрылымына енгізе отырып, TEMPO-бактериялық целлюлоза негізінде гидрогельді композитті алу технологиясының параметрлері белгіленді. Hestrinn-Schramm ортасындағы Komagataeibacter xylinus бактериялық целлюлозасының гельдік пленкалары TEMPO/NaClO/NaBr жүйесін қолдана отырып, сілтілі ортада тотығады, оңтайлы тотығу уақыты-1 сағат. Ti3AlC2 (МАХ-фаза) көмегімен MXenes нанобеттері алынды. TBC/Mxenes / CHS композиті CHS және MXenes ерітінділерін қолдана отырып, екі жолмен (ex situ әдісі және құю әдісі) алынады. FGF-2-ті TBS/Mxenes/CHS композитіне интеграциясы физикалық иммобилизация әдісі арқылы жүзеге асырылады. Алынған композициялық материалдың физика-химиялық қасиеттері электронды микроскопия, Фурье-ИҚ-спектроскопия, рентгендік құрылымдық және термогравиметриялық талдау әдістерімен зерттелген. Жүргізілген зерттеулердің қорытындысы бойынша 2% CHS ерітіндісі мен 5 w/v% MXenes қосылған ex situ әдісімен алынған нанокомпозит оңтайлы физика-химиялық және механикалық қасиеттерді көрсетті. Жобада әзірленген мультимодальды платформа аналогтардан келесі айырмашылықтарға ие: - ол жергілікті емес, TEMPO-BC тотыққан түрін қолданады (талшықтардың ішінара деградациясы мен жұқаруы үшін, бұл арматуралық компоненттердің қосылуын жеңілдетеді); - матрицаға 3 функционалды компонент кіреді: CHS, FGF, MXene (бактерияға қарсы және регенеративті белсенділігі бар).

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Получен биокомпозитный материал BC/MXenes/CHS/FGF2 c усиленными антибактериальными и репаративными свойствами на основе бактериальной целлюлозы (BC) с включением в его структуру биоактивных молекул MXenes, хитозана (CHS) и фактора роста фибробластов (FGF2).

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Бактерияға қарсы және негізіндегі репаративті қасиеттерімен күшейтілген BC/MXenes/CHS/FGF2 биокомпозиттік материалы алынған оның құрылымына Mxenes биоактивті молекулалары, хитозан (CHS) және фибробласттардың өсу факторы (FGF2) қосылған.

Level of implementation (in Russian) : Согласно календарному плану в 2024 году внедрение не запланировано.

Level of implementation (in Kazakh) : Кестеге сәйкес 2024 жылы іске асыру жоспарланбаған.

Efficiency (in Russian) : Разработан оптимальный состав композитного гидрогеля на основе ТЕМPO-BC с интегрированными в его структуру наночастицами MXenes и молекулами CHS и FGF2 для усиления механических, антибактериальных и регенерационных свойств полученного BC/MXenes/CHS/FGF2-комплекса. Разработанная технология позволит создать инновационную гибридную лечебную платформу с управляемым фототермическим эффектом, обладающую синергетической антимикробной и регенерационной активностью в терапии инфицированных ран.

Efficiency (in Kazakh) : Алынған BC/MXenes/CHS/FGF2 кешенінің механикалық, бактерияға қарсы және регенерациялық қасиеттерін күшейту үшін оның құрылымына біріктірілген MXenes нанобөлшектері және CHS және FGF2 молекулалары бар ТЕМРО-BC негізіндегі композициялық гидрогельдің оңтайлы құрамы әзірленді. Әзірленген технология жұқтырған жараларды емдеуде синергетикалық микробқа қарсы және регенерациялық белсенділігі бар басқарылатын фототермиялық әсері бар инновациялық гибридті емдеу платформасын құруға мүмкіндік береді.

Field of application (in Russian) : Медицинская биотехнология и производство современных многофункциональных раневых покрытий, способствующих импортозамещению.

Field of application (in Kazakh) : Медициналық биотехнология және импортты алмастыруға ықпал ететін заманауи көпфункционалды жара жабындарын өндіру.