The object of research, development or design (in Russian) : Желатин и его метакрилоилированный, кротоноилированный и итаконоилированный производные

The object of research, development or design (in Kazakh) : Желатин және оның метакрилоилденген, кротоноилденген және итаконоилденген туындылары

Aim of work (in Russian) : Цель данного проекта заключается в синтезе и характеристике метакрилоилированных, кротоноилированных и итаконоилированных производных желатина для получения гидрогелей, применяемых в доставке лекарств и тканевой инженерии.

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты - дәрілік заттарды жеткізу мен тіндік инженерияда қолданылатын гидрогельдер алу мақсатында желатинның метакрилоилденген, кротоноилденген және итаконоилденген туындыларын синтездеу және сипаттау.

Методы исследования (на русском) : В рамках проекта будет проведена химическая модификация желатина с использованием ненасыщенных ангидридов (метакрилового, кротонового и итаконового). Для очистки и сушки полученных производных будут применены методы диализа и лиофильной сушки. Структурные исследования проведут с использованием ИК- и ЯМР-спектроскопии, а степень замещения функциональных групп — методом колориметрического анализа с TNBS. Реологические свойства будут изучены методами вискозиметрии, динамического светорассеяния и реометрии. На основе синтезированных производных будут получены фотосшитые гидрогели, для которых определят морфологию (СЭМ), степень набухания, механические свойства и кинетику высвобождения модельного лекарственного вещества in vitro с использованием диффузионных ячеек Франца. Биосовместимость материалов будет оценена по результатам тестов цитотоксичности (Alamar Blue), пролиферации (CCK-8), миграции (Scratch assay) и анализа морфологии клеток с помощью флуоресцентной микроскопии. Все эксперименты выполнят в трёх повторностях с последующей статистической обработкой данных.

Методы исследования (на казахском) : Жоба аясында желатиннің қанықпаған ангидридтермен (метакрил, кротон және итакон) химиялық модификациясы жүргізіледі. Алынған туындыларды тазалау және кептіру үшін диализ және лиофильді кептіру әдістері қолданылады. Құрылымдық зерттеулер ИҚ- және ЯМР-спектроскопия арқылы, ал функционалдық топтардың алмастырылу дәрежесі TNBS колориметриялық әдісімен бағаланады. Реологиялық қасиеттер вискозиметрия, динамикалық жарық шашырауы және реометрия әдістерімен зерттеледі. Синтезделген туындылардан фототігілген гидрогельдер алынып, олардың морфологиясы (СЭМ), ісіну дәрежесі, механикалық қасиеттері және модельді дәрілік заттың in vitro бөлініп шығу кинетикасы (Франц диффузиялық ұяшықтарымен) зерттеледі. Биоүйлесімділігі цитоуыттылық (Alamar Blue), пролиферация (CCK-8), миграция (Scratch assay) және жасушалардың морфологиясын флуоресценттік микроскопия арқылы бағалау арқылы анықталады. Барлық эксперименттер кемінде үш қайталауда жүргізіліп, нәтижелер статистикалық өңдеуден өткізіледі.

Obtained results and novelty (in Russian) : Был осуществлён синтез метакрилоилированных, кротоноилированных и итаконоилированных производных желатина с использованием метакрилового, кротонового и итаконового ангидридов соответственно. Были проведены структурные исследования полученных производных с целью определения степеней замещения функциональных групп. Для этого применялись методы инфракрасной (ИК) и ядерно-магнитной резонансной (ЯМР) спектроскопии, а также количественный анализ с использованием 2,4,6-тринитробензосульфановой кислоты (TNBS), что позволило получить полное представление о структурных изменениях молекул желатина после модификации. В рамках календарного плана работ на текущий год выпуск научной статьи не предусматривался

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Метакрилоилденген, кротоноилденген және итаконоилденген желатин туындылары метакрил, кротон және итакон ангидридтерін қолданып синтезделді. Алынған туындылардың құрылымдық зерттеулері жүргізіліп, функционалдық топтардың алмастырылу дәрежесі анықталды. Бұл үшін инфрақызыл (ИК) және ядролық магниттік резонанс (ЯМР) спектроскопия әдістері, сондай-ақ 2,4,6-тринитробензосульфан қышқылы (TNBS) көмегімен сандық талдау қолданылып, желатин молекулаларындағы құрылымдық өзгерістер толық анықталды. Ағымдағы жылға арналған жұмыс кестесі аясында ғылыми мақала шығару жоспарланбаған.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : В ходе выполнения проекта получены метакрилоилированные, кротоноилированные и итаконоилированные производные желатина с выходом 52–91 % в зависимости от типа ангидрида и времени реакции. Определены степени замещения (34–128 % по данным ЯМР, 0,112–0,385 ммоль/г по данным TNBS), подтверждающие эффективность модификации. Проведена спектроскопическая идентификация продуктов (¹H ЯМР, ИК), что обеспечивает воспроизводимость синтеза и стабильность характеристик полученных материалов.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жоба аясында метакрилоилденген, кротоноилденген және итаконоилденген желатин туындылары алынған, олардың шығымы ангидрид түріне және реакция уақытына байланысты 52–91 % құрады. ЯМР деректері бойынша алмастыру дәрежелері 34–128 % аралығында, ал TNBS әдісі бойынша енгізілген топтардың мөлшері 0,112–0,385 ммоль/г деңгейінде анықталды, бұл модификацияның тиімділігін растайды. Алынған өнімдерге ¹H ЯМР және ИК спектроскопиялық талдауы жүргізіліп, синтездің қайталанғыштығын және материалдардың тұрақты сипаттамаларын қамтамасыз ететіні көрсетілді.

Level of implementation (in Russian) : На текущем этапе проект находится на уровне лабораторных исследований, соответствующих технологической готовности TRL 2. Полученные данные используются для оптимизации условий синтеза и подбора параметров для получения гидрогелей в следующем этапе работ.

Level of implementation (in Kazakh) : Қазіргі кезеңде жоба зертханалық зерттеулер деңгейінде жүзеге асырылуда және технологиялық дайындықтың TRL 2 деңгейіне сәйкес келеді. Алынған деректер синтез шарттарын оңтайландыру және келесі кезеңде гидрогельдер алу үшін қажетті параметрлерді таңдауға қолданылуда.

Efficiency (in Russian) : Проведённые исследования подтверждают возможность получения модифицированных желатинов с контролируемой степенью замещения и высокой воспроизводимостью синтеза. Полученные результаты формируют научно-техническую базу для разработки фотосшиваемых гидрогелей, которые могут быть использованы в системах доставки лекарственных веществ и тканевой инженерии. Эффективность выполнения работ подтверждается достижением всех запланированных показателей текущего года.

Efficiency (in Kazakh) : Жүргізілген зерттеулер алмастыру дәрежесін бақылауға болатын және синтездің жоғары қайталанғыштығы бар модификацияланған желатиндерді алудың мүмкіндігін растайды. Алынған нәтижелер дәрілік заттарды жеткізу жүйелерінде және тіндік инженерияда қолдануға арналған фототігілген гидрогельдерді әзірлеуге қажетті ғылыми-техникалық негіз қалыптастырады. Жұмыстардың тиімділігі ағымдағы жылға жоспарланған барлық көрсеткіштердің орындалуымен расталады.

Field of application (in Russian) : Разработанные метакрилоилированные, кротоноилированные и итаконоилированные гидрогели могут применяться в системах доставки лекарственных веществ и тканевой инженерии.

Field of application (in Kazakh) : Алынған метакрилоилденген, кротоноилденген және итаконоилденген гидрогельдер дәрілік заттарды жеткізу жүйелерінде және тіндік инженерияда қолданылуы мүмкін.