Details

Данная работа посвящена получению и исследованию биологически активных композитов на основе поливинилового спирта и альгината натрия, модифицированных металл-органическим каркасом Co-BTC, с целью оценки их возможности применения в биомедицине для создания раневых покрытий. При написании литературного обзора использовались базы данных Elibrary, PubMed, Google Scholar, Science Direct. Для обработки и визуализации экспериментальных данных применялись программные средства Origin и BioRender. В рамках исследования решались следующие задачи: 1. Обзор литературных источников, посвящённых теме исследования. 2. Синтез металл-органического каркаса Co-BTC и его характеризация. 3. Получение композитов на основе поливинилового спирта и альгината натрия, модифицированных Co-BTC. 4. Характеризация структуры полученных композитов с использованием комплекса современных методов анализа. 5. Исследование физико-химических свойств композитов на основе поливинилового спирта и альгината натрия, модифицированных Co-BTC. 6. Изучение механических свойств композитов на основе поливинилового спирта и альгината натрия, модифицированных Co-BTC. 7. Изучение биосовместимости и антибактериальной активности композитов в экспериментах in vitro. Работа выполнена на базе Лаборатории нано- и микрокапсулирования биологически активных веществ Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого. В результате работы были получены биологически активные композиты на основе поливинилового спирта и альгината натрия, модифицированные металл-органическим каркасом Co-BTC.  Установлено, что композиты имеют однородную малопористую структуру с равномерным распределением частиц Co–BTC. Максимальная эластичность композитов наблюдалась при концентрации Co-BTC 0,5%, а при увеличении концентрации Co-BTC снижалась. Кроме того, все образцы обладают гидрофильными свойствами, так как краевой угол их смачивания был <90°. В результате исследования биосовместимости композитов, было показано, что содержание Co–BTC в концентрациях 0,5–2% приводило к повышению жизнеспособности клеток. Антибактериальная активность композитов в отношении Escherichia coli была подтверждена экспериментально. При 2%-ой концентрации Co–BTC в биологически активном композите зона ингибирования была максимальной (19,67 ± 2,35 мм).

This work is devoted to the development and study of biologically active hybrid composites based on polyvinyl alcohol and sodium alginate modified with the metal-organic framework Co-BTC, with the aim of assessing their potential for biomedical application in wound dressings. The following databases were used for the literature review: Elibrary, PubMed, Google Scholar, Science Direct. Origin and BioRender software were used to process and visualize experimental data. The study addressed the following objectives: 1. Literature review on the topic of the study. 2. Synthesis and characterization of the metal-organic framework Co-BTC. 3. Preparation of composites based on polyvinyl alcohol and sodium alginate modified with Co-BTC. 4. Characterization of the structure of the obtained composites using a range of modern analytical methods. 5. Study of the physicochemical properties of composites based on polyvinyl alcohol and sodium alginate modified with Co-BTC. 6. Study of the mechanical properties of composites based on polyvinyl alcohol and sodium alginate modified with Co-BTC. 7. Study of biocompatibility and antibacterial activity of composites in in vitro experiments. This work was performed at the Laboratory of Nano- and Microencapsulation of Biologically Active Substances at Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University. As a result of this work, biologically active composites based on polyvinyl alcohol and sodium alginate modified with the metal-organic framework Co-BTC were obtained. The composites were found to have a homogeneous, low-porosity structure with a uniform distribution of Co-BTC particles. Maximum elasticity of the composites was observed at a Co-BTC concentration of 0.5%, decreasing with increasing Co-BTC concentration. Furthermore, all samples exhibited hydrophilic properties, with contact angles <90°. A biocompatibility study of the composites showed that Co-BTC concentrations of 0.5–2% increased cell viability. The antibacterial activity of the composites against Escherichia coli was confirmed experimentally. At a 2% Co–BTC concentration in the biologically active composite, the inhibition zone was maximal (19.67 ± 2.35 mm).