БИОДЕГРАДИРУЕМЫЕ ПОЛИМЕРЫ

Перевод заглавия каталогизирующей организацией: Биодеградируемые и биорезорбируемые полимерные композиты, армированные натуральными волокнами. Natural fiber-reinforced biodegradable and bioresorbable polymer composites / ed. by Lau Alan Kin-tak, Hung Ada Pui-Yan. — Oxford : Woodhead publ., cop. 2017. — XIII, 193 c. : ил., табл. — (Woodhead publishing series in composites science and engineering). — ISBN 978-0-08-100656-6

Агапова, Ольга Игоревна. Биодеградируемые изделия на основе фиброина шелка для тканевой инженерии и регенеративной медицины / Агапова О.И., Агапов И.И. — Москва : Техносфера, 2018. — 161 с. : ил., табл. — (Мир биологии и медицины). — ISBN 978-5-94836-528-2

Биоразлагаемые полимеры / Гариева Ф.Р. [и др.]; Казан. гос. технол. ун-т. — Казань : КГТУ, 2011. — 91, [1] с. : ил., табл. — ISBN 978-5-7882-1077-3

Перевод заглавия каталогизирующей организацией: Полимерные материалы и нанокомпозиты, основанные на различных производных крахмала: химия, технология и применение. Starch-based polymeric materials and nanocomposites : chemistry, processing, and applications / Ahmed Jasim [et al.]. — Boca Raton (FL) [etc.] : CRC press, cop. 2012. — XIV, 402 c. : ил., табл. — ISBN 978-1-4398-5116-6

Перевод заглавия каталогизирующей организацией: Новые ступени развития физической химии, химической физики и биохимической физики. New steps in physical chemistry, chemical physics and biochemical physics / Zaikov Gennady E., Pearce Eli M. a. Kirshenbaum Gerald ed. — New York : Nova publ. science, cop. 2013. — XI, 318 c. : ил., табл. — (Physics research and technology). — ISBN 978-1-62081-891-6

Биоразлагаемые полимерные смеси и композиты из возобновляемых источников / Ю Лонг (ред.) ; Кулезнев В.Н. (пер. с англ.). — Санкт-Петербург : НОТ, 2013. — 462 с. : ил., табл. — ISBN 978-5-91703-035-7

Полимеры в биологии и медицине / коллектив авт.; Джекинс Майк (ред.); Киселева А.И. (пер. с англ.); Клячко Н.Л. (науч. ред. рус. изд.). — Москва : Науч. мир, 2011. — 255 с. : ил. — (Фундаментальные основы нанотехнологий : исследования и разработки). — ISBN 978-5-91522-229-7

Полимеры 2024 : сборник трудов XXV Ежегодной научной конференции Отдела полимеров и композиционных материалов, Москва, 11, 12 и 14 марта 2024 г. / Российская академия наук, Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н. Н. Семенова ; редакционная коллегия: А. А. Берлин (председатель) [и др.]. — Москва : ТОРУС ПРЕСС, 2024. — 205 с. : ил., портр., табл. — ISBN 978-5-94588-322-2

Полимеры 2023 : сборник трудов XXIV Ежегодной научной конференции Отдела полимеров и композиционных материалов, Москва, 27 февраля - 1 марта 2023 г. / Российская академия наук, Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н. Н. Семенова ; редакционная коллегия: А. А. Берлин (председатель) [и др.]. — Москва : ТОРУС Пресс, 2023. — 223 с. : ил., табл. — ISBN 978-5-94588-313-0

Полимеры 2022 : сборник трудов XXIII Ежегодной научной конференции отдела полимеров и композиционных материалов, Москва, 28 февраля-2 марта 2022 г. / Российская академия наук, Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н. Н. Семенова ; редакционная коллегия : А. А. Берлин (председатель) [и др.]. — Москва : ТОРУС-ПРЕСС, 2022. — 184 с. : ил., табл. — ISBN 978-5-94588-300-0

Аббасов, И. Б. Применение некоторых биоразлагаемых полимеров в медицине / И. Б. Аббасов // Ремедиум. – 2023. – Т. 27, № 1. – С. 17-25. Представлен обзор современного состояния исследований в области применения биоразлагаемых полимеров для медицинских целей. Отмечена актуальность темы исследования, описаны современные тенденции в области разработки биоразлагаемых полимеров, создания полимерных защитных покрытий, полимеров с эффектом памяти формы для медицинских изделий различного применения. Представлена классификация современных полимеров для медицинских целей, отмечены категории биоразлагаемых полимеров в зависимости от происхождения сырья, описаны свойства биоразлагаемых полимерных материалов и композитов. Биоразлагаемые полимеры широко используются для контролируемой доставки лекарств и вакцин, в обзоре отмечены современные разработки в данной области. Указаны биоразлагаемые полимеры для инкапсулирования и доставки лекарств, возможность создания наноструктурных полимеров для фармацевтики. Описаны перспективы будущего развития применения биоразлагаемых полимеров в медицине.

Композиты на основе биоразлагаемых полимеров и слоистых структур / А. В. Агафонов, В. А. Титов, А. В. Евдокимова [и др.] // Высокомолекулярные соединения. Серия Б. – 2023. – Т. 65, № 5. – С. 384-391. В работе представлены результаты механических и электрических испытаний композитных материалов на основе биоразлагаемых полимеров (поливиниловый спирт, полиакриламид, крахмал) и синтетических слоистых двойных гидроксидов (Ni–Al, Zn–Al) полученных двухстадийным (химическим) и одностадийным (плазмохимическим) методами. Одностадийный способ получения композитов заключается в формировании структур наполнителя в процессе горения низкотемпературной плазмы в объеме водного раствора полимера. В качестве прекурсоров использованы материалы электродов. Вне зависимости от метода получения формируются 2D гексагональные структуры, которые встраиваются в полимерную матрицу. Об этом свидетельствуют результаты ИК-спектроскопии, показывающие сдвиги основных характеристических полос и появление новых. Установлено, что слоистые наполнители могут быть как пластификаторами, так и упрочняющими агентами. Обнаружено влияние вязкости полимерной матрицы на механические характеристики композитов. Внедрение наполнителей меняет шероховатость поверхности, что приводит к увеличению гидрофобности композитов. Установлено, что вольт-амперные кривые композитов имеют нелинейный характер, что позволяет рассматривать такие композиты как гибкие аналоги нелинейных компонентов электроники.

Азизов, А. Г. Биоразлагаемые синтетические полимеры (обзор) / А. Г. Азизов, М. Д. Ибрагимова, Л. И. Алиева // Химия в интересах устойчивого развития. – 2012. – Т. 20, № 4. – С. 385-393. Химия в интересах устойчивого развития. 2012. Т. 20. № 4. С. 385-393. БЕН РАН Представлен краткий обзор способов получения синтетических и композиционных полимерных материалов, которые разлагаются под воздействием факторов окружающей среды. Показано преимущество этих материалов по сравнению с "классическими" крупнотоннажными полимерами на нефтяной основе. Указаны основные пути и методы придания полимерным материалом биодеградирующих свойств.

Аникеева, К. Г. Обзор свойств древесно-полимерных композитов на основе биоразлагаемых полимеров / К. Г. Аникеева, Р. Р. Сафин // Системы. Методы. Технологии. – 2023. – № 4(60). – С. 160-169. Для получения древесно-полимерных композитов (ДПК) применяются различные наполнители и термопластичные связующие, при этом преимущественно используются синтетические полимеры этилена и пропилена, что приводит к неполному биоразложению ДПК, полученных на их основе. В результате бионеразлагаемые материалы, из-за своей устойчивости к микробному разложению, накапливаются в окружающей среде, что приводит к нарастающей опасности загрязнения среды. В связи с этим в различных странах вводятся ограничения по применению таких композиционных материалов в упаковке и автомобилестроении, следовательно, необходимо изучение сведений о биоразлагаемых полимерах и возможности их внедрения в древесные композиты. В статье представлен обзор современных исследований о биоразлагаемых полимерах и древесно-полимерных композитах на их основе. Установлена зависимость свойств ДПК от выбора полимерной матрицы и методов ее обработки. Существует множество источников биоразлагаемых пластиков, от синтетических до натуральных полимеров...

Особенности биорезорбции клеточных и бесклеточных пленочных матриксов из полиоксиалканоатов и поликапролактона в условиях хронического долгосрочного эксперимента / Л. В. Антонова, А. Ю. Бураго, В. Г. Матвеева [и др.] // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 7-1. – С. 17-23. Методами световой микроскопии изучены особенности биорезорбции пленочных матриксов на основе полигидроксибутирата с гидроксивалератом (ПГБВ) и поликапролактона (ПКЛ) после подкожной имплантации крысам. Выявлено, что воспалительная инфильтрация окружающих тканей в зоне имплантации в виде умеренной или очаговой лимфогистиоцитарной инфильтрации сохранялась не более 1 месяца. Фрагментация поверхности матриксов на основе 7,5 % ПГБВ и 10 % ПКЛ происходила через 8 месяцев с формированием многокамерных тонкостенных капсул без признаков перифокального воспаления. Матриксы на основе 5 % ПГБВ и 10 % ПКЛ не подвергались видимой деструкции через 12 месяцев. Наличие мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток костного мозга (ММСК КМ) на поверхности матриксов привело к отсрочке начала биорезорбции данных образцов на 1 месяц. Таким образом, оптимальный сополимерный состав для создания каркаса сосудистого графта – 5 % ПГБВ и 10 % ПКЛ. Заселение поверхности матриксов ММСК КМ не сокращает сроки биодеградации сополимерных образцов.

Оценка in vitro активности ростовых факторов и хемоаттрактантных молекул, инкорпорированных в полимерные матриксы на основе полигидроксибутирата/ валерата и поликапролактона / Л. В. Антонова, В. Г. Матвеева, Е. А. Великанова [и др.] // Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. – 2018. – Т. 7, № 2. – С. 89-101 Актуальность. Для создания функционально активных биодеградируемых матриксов, способных задавать вектор клеточному отклику в организме, были изготовлены нетканые матриксы с ростовыми факторами и хемоаттрактантными молекулами. Цель. Изучить в эксперименте с эндотелиальными клетками in vitro активность ростовых факторов и хемоаттрактантных молекул, инкорпорированных в состав полимерных матриксов на основе полигидроксибутирата/валерата и поликапролактона. Материалы и методы. Нетканые матриксы из полигидроксибутирата/валерата и поликапролактона (PHBV/PCL) с изолированным или сочетанным введением в структуру сосудистого эндотелиального фактора роста VEGF, основного фактора роста фибробластов bFGF и хемоаттрактантной молекулы SDF-1a были изготовлены методом двухфазного электроспиннинга. С использованием культуры эндотелиальных клеток линии EA.hy 926 изучены адгезия, жизнеспособность и пролиферация клеток, культивируемых на поверхности матриксов, а также васкулогенез, секреторная активность и клеточный индекс клеток в ответ на диффузию в среду культивирования инкорпорированных в матриксы веществ...

Разработка в интересах медицины и сельского хозяйства биосовместимого, биоразлагаемого полимера, способного к длительному выделению биологически активных веществ / А. С. Баикин, М. А. Каплан, Е. О. Насакина [и др.] // Доклады Академии наук. – 2019. – Т. 489, № 2. – С. 152-156. Разработана технология получения биосовместимых биоразлагаемых полимерных плёнок на основе высокомолекулярного полилактида с необходимыми для медицинского и сельскохозяйственного применения свойствами. Создана технология включения в плёнки из высокомолекулярного полилактида активных веществ (гентамицин сульфат, линкомицин гидрохлорид, цефотаксим). Скорость высвобождения активных веществ из полилактида может изменяться со временем как затухающая экспонента, так и как функция, близкая к линейной. На процесс высвобождения активных веществ оказывает существенное влияние рН окружающего плёнки раствора. Установлено, что динамика высвобождения активных веществ из биосовместимых биоразлагаемых полимерных плёнок, созданных на основе высокомолекулярного полилактида, зависит от свойств иммобилизованного в плёнке вещества, технологии изготовления плёнки и условий, при которых проводится экстракция. Биосовместимые биоразлагаемые полимерные плёнки на основе высокомолекулярного полилактида по техническим параметрам вполне пригодны для изготовления покрытий стентов и протезов с пролонгированным и контролируемым высвобождением лекарственных препаратов в окружающие ткани, а также для применения в сельском хозяйстве для повышения сохранности урожая.

Белов, Д. А. Биоразлагаемый полимер полилактид / Д. А. Белов // Наука и инновации. – 2013. – № 9(127). – С. 21-23. Автор описывает полилактид - синтетическое высокомолекулярное соединение, ключевой особенностью которого является его деградация без загрязнения окружающей среды.

Исследование структуры и свойств покрытий на основе линейно-цепочечного углеродадля полимеров медицинского назначения / Л. В. Беляев, В. Е. Ваганов, В. Д. Кочаков [и др.] // Перспективные материалы. – 2013. – № 3. – С. 41-46. Исследованы свойства углеродных покрытий, нанесенных на полиуретан. Методами сканирующей зондовой микроскопии (СЗМ) и растровой электронной микроскопии (РЭМ) и атомно- силовой микроскопии (АСМ) изучена структура и топология поверхности образцов с покрытиями и без них. Методом склерометрии определены некоторые физико-механические и адгезионные свойства образцов с покрытием и материала подложки.

Бозарова, Г. К. Место биодеградируемых полимеров в общем объёме производства и использования пластиков / Г. К. Бозарова, А. Е. Хачатуров // Теоретическая и прикладная экология. – 2020. – № 4. – С. 93-99. Статья раскрывает понятие, свойства биодеградируемых полимеров и их использование в различных отраслях промышленности. Рассмотрены различные аспекты, связанные с получением, свойствами и применением полимеров, на основе которых создаются изделия, подвергающиеся распаду под действием биологических сред. Эти полимеры находят применение в медицине в качестве имплантатов и компонентов лекарственных систем; в пищевой промышленности в качестве упаковочных материалов, отходы которых распадаются в окружающей среде. Рассмотрены механизмы биодеградации, особенности взаимодействия биодеградируемых изделий и полимеров, из которых они изготовлены, с различными биологическими средами. Рассмотрены факторы, влияющие на биодеградацию полимеров, и определены наиболее перспективные полимерные материалы, пригодные для создания биодеградируемых полимеров и использования их в медицине и пищевой промышленности.

Изменение поверхностных свойств и биосовместимости матриксов из поликапролактона, модифицированных плазмой высокочастотного магнетронного разряда / Е. Н. Больбасов, Л. В. Антонова, В. Г. Матвеева [и др.] // Биомедицинская химия. – 2016. – Т. 62, № 1. – С. 56-63. В работе изучена возможность модифицирования поверхности биорезорбируемого полимерного материала (поликапролактона, PCL) в плазме аномально тлеющего разряда, возникающего при высокочастотном магнетронном распылении твердотельной мишени, изготовленной из гидроксиапатита. Исследовано изменение физико-химических свойств поверхности поликапролактона в зависимости от длительности воздействия плазмы (30, 60, 150 с). Плазменная обработка привела к увеличению шероховатости и размеров кристаллитов на поверхности PCL, повышению поверхностной свободной энергии и гидрофильности. Увеличение времени обработки способствовало насыщению поверхности полимерного материала ионами распыляемой мишени (кальцием, фосфором). Проведена оценка влияния длительности экспозиции плазменной обработки PCL на поведение культивируемых на их поверхности мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток костного мозга (ММСК КМ). Поверхность полимера, модифицированного в плазме аномально тлеющего разряда, стимулировала адгезию и последующую пролиферацию ММСК КМ...

Биодеградация, биосовместимость и биомедицинское применение поли(3-оксибутирата) / А. П. Бонарцев, А. Л. Иорданский, Г. А. Бонарцева [и др.] // Пластические массы. – 2010. – № 3. – С. 6-23. Биодеградируемые полимеры привлекают повышенное внимание в биологии и медицине благодаря чрезвычайно широкому спектру их применения. Обзор посвящен биоразлагаемому и биосовместимому полимеру бактериального происхождения, поли-3-оксибутирату. Подробно рассмотрены основные свойства этого биополимера: способность к биодеградации и биосовместимость. Рассмотрено применение изделий и систем на основе поли-3-оксибутирата в медицине в качестве хирургических имплантатов, в биоинженерии - в качестве каркасов для клеточных культур, в фармацевтике - в качестве новых лекарственных форм и систем.

Минерализация карбоната кальция в композитах поликапролактона с нанокристаллической целлюлозой: структура, морфология и сорбционные свойства / М. И. Воронова, О. В. Суров, Е. О. Лебедева [и др.] // Журнал неорганической химии. – 2021. – Т. 66, № 12. – С. 1779-1791. Изучено влияние нанокристаллической целлюлозы в составе композита с поликапролактоном на минерализацию карбоната кальция с образованием различных полиморфов (кальцит, ватерит). Композиты получены с использованием ацетонового органогеля нанокристаллической целлюлозы, а также нанокристаллической целлюлозы, поверхностно модифицированной поливинилпирролидоном. В качестве растворителей для получения композитов использовали диметилформамид, смесь растворителей диметилформамид-тетрагидрофуран и хлороформ. Наличие нанокристаллической целлюлозы в композите увеличивает его гидрофильность и пористость. Показано, что в пористых пленках кристаллизация карбоната кальция происходит и на поверхности, и в объеме пленки. Нанокристаллическая целлюлоза в составе композита способствует минерализации карбоната кальция в объеме пленки с образованием ватерита. Предложенный подход позволяет получать композиционные материалы биомедицинского назначения с заданными свойствами.

Биоразлагаемые полимерные материалы для медицины: от импланта к органу / В. И. Гомзяк, В. А. Демина, Е. В. Разуваева [и др.] // Тонкие химические технологии. – 2017. – Т. 12, № 5. – С. 5-20. Развитие современных медицинских технологий было бы невозможно без применения различных материалов со специальными свойствами. В последнее десятилетие наблюдается все возрастающий интерес к биоразлагаемым материалам для использования в медицине и других областях народного хозяйства. Синтетические биоразлагаемые полимеры широко используются в медицине для создания систем контролируемой доставки лекарственных препаратов, шовных хирургических материалов, для изготовления ортопедических изделий (винты, штифты, стержни), а также нетканых материалов и матриксов для тканевой инженерии. Наиболее востребованными полимерами для изготовления изделий биомедицинского назначения являются сложные полиэфиры α-гидроксикислот: полилактид, полигликолид, поли(ε-капролактон), полидиоксанон, а также их сополимеры. Регулирование молекулярной и надмолекулярной структуры биоразлагаемых полимеров позволяет управлять физико-химическими и физико-механическими характеристиками материалов, а также кинетикой их биодеградации...

Гончаров, Д. Б. Свойства нетканых изделий из поли-3-гидрокисбутирата, полилактида, полигликолида и поли(лактид-гликолида) при различных способах электростатического формования / Д. Б. Гончаров, А. Г. Суковатый // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Биология. – 2016. – Т. 9, № 2. – С. 212-222. Методом электростатического формования с использованием одного или двух подающих капилляров на один собирающий коллектор получены нетканые изделия из растворов полимеров поли-3-гидроксибутирата, полилактида и полигликолида и сополимера поли(лактид-гликолида) и исследованы их характеристики. Показано, что при использовании двух подающих капилляров происходит пространственное распределение волокон, имеющих различную химическую структуру, по слоям нетканого изделия. Выявлено влияние состава используемых растворов полимеров на гидрофильно-гидрофобные свойства нетканых изделий вне зависимости от способа электростатического формования.

Получение микрочастиц из биодеградируемых природных и синтетических полимеров для применения их в области регенеративной медицины / М. Г. Гордиенко, Т. Н. Сомов, Ю. С. Юсупова [и др.] // Тонкие химические технологии. – 2015. – Т. 10, № 5. – С. 66-76. Исследованы способы получения биодеградируемых микрочастиц на основе хитозана, полимолочной кислоты и желатина. Дополнительно были получены образцы микрочастиц желатина и полимолочной кислоты, покрытые коллагеном. Для сушки микрочастиц была использована лиофильная сушилка. Полученные микрочастицы были исследованы in vitro на прикрепление и рост клеток.

Горшенев, В. Н. Смешение растворов биодеградируемых полимеров в условиях ультразвукового диспергирования и микроволнового СВЧ-нагрева / В. Н. Горшенев // Химическая физика. – 2019. – Т. 38, № 2. Предложен способ смешения растворов и суспензий, основанный на использовании ультразвукового диспергирования и термостимулированного СВЧ-нагрева. Приведены результаты смешения биодеградируемых полимеров в хлороформе с водными суспензиями природных полимеров. Рассмотрен процесс смешения раствора полимера и магнитной жидкости. Установлено, что предложенный способ позволяет совмещать суспензии полимеров различной природы для построения тканеинженерных конструкций.

Влияние наполнителей на основе шелухи риса и гречихи на биодеградируемость в почве эпоксидных материалов / Е. М. Готлиб, Е. В. Перушкина, К. Р. Габдулхаев, Е. С. Ямалеева // Вестник Технологического университета. – 2023. – Т. 26, № 6. – С. 25-29. Вестник Технологического университета. 2023. Т. 26. № 6. С. 25-29. БЕН РАН Перспективным способом уменьшения полимерного мусора, за счет ускорения биодеградации полимерных материалов после окончания срока службы, является введение в их рецептуру биоразлагаемых модифицирующих добавок, получаемых на основе растительного сырья, в частности, отходов переработки зерна. Для отработанных изделий из эпоксидных смол, ввиду микробиологической стойкости этого типа полимеров, проблема утилизации является особенно актуальной. В рецептуре биоразлагаемых полимеров часто используются лигнин и целлюлоза, входящие в состав органической фазы рисовой и гречневой шелухи. Это делает перспективным применение последних для наполнения эпоксидных материалов, так как позволяет обеспечить достаточно высокий уровень их эксплуатационных характеристик. Поэтому было интересно изучить влияние рисовой и гречневой шелухи и синтетического волластонита на основе золы первой культуры на биодеградацию наполненных ими эпоксидных материалов под действием микроорганизмов почвы...

Исследование морфологии и структуры пористых гибридных 3D-скэффолдов на основе поликапролактона, включающих кремнийсодержащий гидроксиапатит / С. Н. Городжа, М. А. Сурменева, И. И. Селезнева [и др.] // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. – 2018. – № 7. – С. 92-102. Приведены результаты исследований микропористых скэффолдов на основе поликапролактона, в частности, содержащих нано- и микрочастицы модифицированного (кремнийсодержащего) гидроксиапатита (гибридных скэффолдов). Установлено, что использование частиц гидроксиапатита в процессе электроформования полимерных скэффолдов позволяет значительно увеличить их пористость и создать структуру с волокном нано- и микроразмеров. Рентгенофазовый анализ показал характерные линии поликапролактона и гидроксиапатита в структуре гибридного 3D-скэффолда. По данным ИК-спектроскопии порошка-прекурсора гидроксиапатита ионы (SiO4)4- встроены в его решетку. Согласно результатам исследования смачиваемости поверхности происходит уменьшение контактных углов смачивания водой в случае гибридных скэффолдов по сравнению со скэффолдами на основе поликапролактона. Результаты исследований адгезионной и пролиферативной активности мезенхимальных стволовых клеток человека при культивировании на поверхности гибридных скэффолдов, а также гистологические исследования свидетельствуют о высокой биосовместимости образцов. На основе полимеразной цепной реакции установлена дифференцировка мезенхимальных стволовых клеток в остеогенном направлении. Вследствие пористости структуры гибридные скэффолды могут быть использованы в качестве конструкций для восстановления дефектов костных тканей.

Григорьев, А. Ю. Оптимизация параметров томографических исследований биоразлагаемых полимеров / А. Ю. Григорьев, А. В. Бузмаков // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. – 2022. – № 8. – С. 11-18. В настоящее время широкое применение в различных областях науки и техники, в частности медицине, нашли биополимеры на основе полилизиновых кислот. Такие биоразлагаемые полимеры также используются в пищевой промышленности в качестве упаковочного материала. С увеличением их распространенности возникает необходимость исследования таких полимеров и процессов, происходящих в них, не инвазивными методами, одним из которых является рентгеновская микротомография. В настоящей работе был проведен ряд исследований модельного объекта при различной степени монохроматизации излучения с использованием кристалла монохроматора и алюминиевых фильтров различной толщины для отсекания низкоэнергетической части полихроматического спектра рентгеновской трубки и при различном времени экспозиции. В результате экспериментов были получена серия томограмма и создано программное обеспечение для расчета морфологических параметров исследуемых объектов. В основе программы обработки данных лежат алгоритм бинаризации Оцу для разделения образца и фона на изображении, метод Хафа для выделения границ образца и метод медианной фильтрации для уменьшения влияния импульсных шумов. Предложены оптимизированные параметры проведения микротомографических измерений для уменьшения времени и повышения качества исследования пористой структуры образцов биоразлагаемых полимеров.

Сравнительный анализ физико-механических свойств биоразлагаемых и синтетических полимеров / О. В. Ершова, Н. Л. Медяник, О. А. Мишурина [и др.] // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. – 2021. – Т. 19, № 4. – С. 56-63. В статье представлен сравнительный анализ свойств биоразлагаемых и синтетических полимерных материалов. Цель работы заключалась в определении физико-механических характеристик биоразлагаемых и синтетических полимеров: водопоглощения, стойкости к проколу, деформационно-прочностных и теплофизических характеристик различных биоразлагаемых образцов на основе полилактидов (PLA) и синтетических полимерных образцов (полипропилена и полиэтилена) с целью рассмотрения возможности улучшения прочностных свойств готовой продукции. Также в работе представлены результаты исследования водопоглощающей способности полимерных материалов различной природы. Приведены результаты испытаний, позволяющие установить температурно-временные параметры переработки полилактида по расплавному методу. Проанализированы данные, полученные методом ДСК по установлению релаксационных и фазовых переходов, происходящих в полимере при термолизе. Кроме того, были рассмотрены экологические аспекты практического применения указанных полимерных материалов...

Исследование возможности создания лекарственного покрытия билиарных стентов на основе сополимера «полимолочная кислота - поликапролактон», модифицированного углеродными нанотрубками и доксорубицином / И. В. Запороцкова, С. Г. Сучков, С. В. Борознин [и др.] // НБИ технологии. – 2023. – Т. 17, № 2. – С. 18-26. В данной статье рассмотрена возможность создания ультратонкого лекарственного покрытия для билиарных стентов. Также в статье представлены теоретические расчеты взаимодействия комплексов полимеров-носителей и сополимера «полимолочная кислота - поликапролактон», модифицированных углеродными нанотрубками. Данное покрытие предложено с целью улучшения биосовместимости при проведении эндобилиарного стентирования.

Сравнительный анализ эндотелиального покрытия эверолимус-выделяющих стентов Synergy с биодеградируемым покрытием и Xience с постоянным полимером с помощью оптической когерентной томографии через 3 месяца после чрескожного коронарного вмешательства на стволе левой коронарной артерии / Р. У. Ибрагимов, А. Г. Бадоян, О. В. Крестьянинов [и др.] // Патология кровообращения и кардиохирургия. – 2017. – Т. 21, № 4. – С. 59-68. Цель Разработка новых стентов с аблюминальным биодеградируемым полимером направлена на ускорение неоинти- мального заживления и снижение степени воспалительного ответа со стороны сосудистой стенки. Целью нашего исследования стал анализ заживления ультратонкого эверолимус-выделяющего коронарного стента с биодеградируемым полимером Synergy в сравнении с эверолимус-выделяющим стентом Xience с постоянным полимером с использованием оптической когерентной томографии через 3 мес. после процедуры имплантации стента. Методы В данное проспективное одноцентровое исследование были включены 50 пациентов с гемодинамически значимым поражением ствола левой коронарной артерии. Пациенты были рандомизированы на две группы в зависимости от имплантируемого стента: Xience и Synergy. Через 3 мес. после процедуры все пациенты прошли контрольную коронарографию с применением оптической когерентной томографии. В качестве первичной конечной точки исследования определялась шкала неоинтимального (Neointimal Healing Score, NIH Score) заживления через 3 мес...

Исследование динамики заселения клеточными элементами и биосовместимости скаффолда на основе поликапролактона в условиях in vivo / А. Н. Иванов, М. Н. Козадаев, Н. В. Богомолова [и др.] // Фундаментальные исследования. – 2015. – № 1-2. – С. 275-278. Одним из значимых направлений развития тканеинженерных технологий в настоящее время является создание материалов, способных обеспечивать замещение и восстановление дефектов тканей. При этом особое значение для регенераторной медицины имеет разработка специальных матриц, или скаффолдов, функциональное назначение которых заключается в создании структурной поддержки, а также оптимальных условий для метаболизма и дифференцировки клеток, возможностей васкуляризации и ремоделирования регенерирующей ткани. В данной экспериментальной работе представлены результаты оценки одного из главных критериев, предъявляемых к материалам для тканевой инженерии, – биосовместимости оригинальных матриц на основе поликапролактона (ПКЛ). Кроме того, описана динамика заселения ПКЛ-скаффолда элементами соединительной ткани при подкожной имплантации матрицы белым крысам. Результаты исследования позволяют сделать заключение о том, что данный тип матриц обладает хорошей биосовместимостью и активно заселяется клеточными элементами в условиях in vivo.

Исследование биосовместимости матриц на основе поликапролактона и гидроксиапатита в условиях in vivo / А. Н. Иванов, М. Н. Козадаев, Н. В. Богомолова [и др.] // Цитология. – 2015. – Т. 57, № 4. – С. 286-293. Биосовместимость матрицы является одним из основных требований, предъявляемых к скаффолдам. Настоящее исследование посвящено изучению динамики заселения клетками оригинального скаффолда на основе поликапролактона и гидроксиапатита в условиях in vivo, а также реакций окружающих тканей на имплантацию для оценки биосовместимости данной матрицы. В результате проведенных исследований установлено, что при подкожной имплантации скаффолда на основе поликапролактона и гидроксиапатита белым крысам реактивные изменения в перифокальной зоне полностью купируются к 21-м сут эксперимента. Матрица активно заселяется клетками соединительной ткани в период с 7-х по 21-е сут эксперимента. Вместе с тем отмечается интенсивная васкуляризация скаффолда с 14-х сут после имплантации. Полученные данные позволяют сделать вывод о высокой степени биосовместимости скаффолда на основе поликапролактона и гидроксиапатита.

Экспериментальное обоснование применения скаффолдов на основе поликапролактона, минерализованных ватеритом, для стимуляции регенерации костной ткани / А. Н. Иванов, М. С. Савельева, М. О. Куртукова [и др.] // Морфология. – 2019. – Т. 156, № 4. – С. 79-84. Цель - изучение регенерации костной ткани у белых крыс при замещении дефекта скаффолдом из поликапролактона (ПКЛ) и ватерита (СаСО3). Материал и методы. Эксперимент выполнен на 20 беспородных белых крысах. Животным контрольной группы (10 особей) в область дефекта бедренной кости имплантировалась ПКЛ-матрица с чужеродным белком, крысам подопытной группы (10 особей) - ПКЛ/СаСО3-скаффолд. Оценку репаративных процессов проводили при микроскопии препаратов поперечного среза диафиза бедренной кости, окрашенных гематоксилином и эозином. Результаты. У животных контрольной группы через 28 сут после имплантации происходило отграничение скаффолда соединительной и костной тканью, признаков остеогенеза в матрице не выявлено. У животных подопытной группы в матрице благодаря ее остеоиндуктивным свойствам наблюдалось формирование костных балок. Выводы. ПКЛ/CaCO3-скаффолды биосовместимы, хорошо интегрируются в костную ткань экспериментальных животных, обладают выраженным остеоиндуктивным свойством. Экспериментально обоснованы перспективы клинической апробации данного типа матриц для стимуляции регенерации костной ткани у пациентов травматологического и ортопедического профиля.

Иванов, А. Н. Влияние биосовместимости скаффолдов из поликапролактона и ватерита на динамику маркеров ремоделирования костной ткани / А. Н. Иванов, Ю. А. Чибрикова, И. А. Норкин // Вестник новых медицинских технологий. – 2020. – Т. 27, № 4. – С. 55-59. Цель исследования - изучение динамики маркеров ремоделирования костной ткани при имплантации в дефект бедренной кости у крыс скаффолдов из поликапролактона и ватерита в сравнении с матрицами, не обладающими биосовместимостью. Материалы и методы исследования. Имплантационные тесты в дефект бедренной кости небиосовместимых скаффолдов с липополисахаридами бактерий и скаффолдов из поликапролактона и ватерита выполнены на 53 белых крысах. Определение концентрации в крови экспериментальных животных маркеров воспаления и костного метаболизма, включая моноцитарный хемоаттрактантный белок - 1, склеростин, остеокальцин и C - концевые телопептидов коллагена I типа и активность тартратрезистентной кислой фосфатазы - 5b, осуществлялось с помощью иммуноферментного и мультиплексного анализа. Результаты и их обсуждение. Биосовместимость имплантируемых в костную ткань скаффолдов оказывает выраженное влияние на процессы остеобласто - и остеокластогенеза, определяя регенераторный потенциал скаффолдов...

Разработка искусственного сосуда малого диаметра на основе биодеградируемого полимера, заселенного стромальными клетками костного мозга / В. Б. Карпович, Ю. А. Нащекина, П. О. Никонов, Н. М. Юдинцева // Цитология. – 2017. – Т. 59, № 11. – С. 765.

Ковязина, Н. А. Исследование физико-химических свойств пластин лекарственных на основе биодеградируемых криоструктурированных полимеров / Н. А. Ковязина // Медицинский альманах. – 2017. – № 6(51). – С. 162-166. Проблема лечения ран и раневой инфекции определяет не только клиническое, но и социальное значение. Этиологически обоснованным подходом к раневой терапии является использование пластин лекарственных с иммобилизированными лекарственными средствами. Терапевтическую эффективность пластин лекарственных определяют биофармацевтические параметры полимеров. В статье отражены результаты исследований физико-химических свойств криоструктурированных биодеградируемых полимеров по показателям физиологичности, паропроницаемости, адгезии и степени абсорбции. Скрининг с использованием функции желательности Харрингтона показал, что наиболее перспективными для получения пластин лекарственных являются композиции на основе желатина аэрированного, коллагена, метилцеллюлозы и натрий-карбоксиметилцеллюлозы.

Исследование процесса перекристаллизации микрочастиц карбоната кальция, выращенных на волокнах поликапролактона, с помощью сканирующей электронной микроскопии и рентгеновской дифракции / Н. В. Короневский, О. А. Иноземцева, Б. В. Сергеева [и др.] // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Физика. – 2023. – Т. 23, № 2. – С. 179-187. Представлен метод минерализации нановолокон поликапролактона микрочастицами карбоната кальция (ватерита). Предложенный композитный материал может быть использован в качестве тканеинженерного каркаса и средства доставки лекарственных веществ для регенеративной медицины. С помощью сканирующей электронной микроскопии и рентгеновской дифракции исследован процесс перекристаллизации микрочастиц ватерита, сформированных на волокнах поликапролактона, в кальцит. Проведено сравнение зависимостей массовых и количественных долей микрочастиц ватерита/кальцита от продолжительности эксперимента. Полное время перекристаллизации микрочастиц ватерита со средним диаметром 1.2 ± 0.4 мкм составляет 24 часа, а эффективное время их использования в качестве контейнера для адресной доставки лекарственных средств ограничено 18 часами.

Biodegradable Magnesium Alloys as Promising Materials for Medical Applications (Review) / M. V. Kiselevsky, N. Yu. Anisimova, B. E. Polotsky [et al.] // Modern Technologies in Medicine. – 2019. – Vol. 11, No. 3. – P. 146-157. (Современные технологии в медицине. 2019. т. 11 вып. 3. — 2019. — ISSN 2076-4243) Неразлагаемые стальные и титановые имплантаты, используемые для замещения дефектов опорно-двигательного аппарата или изготовления сосудистых стентов, обеспечивают максимальную стабильность, но имеют слишком много недостатков. В настоящее время биоразлагаемые магниевые сплавы рассматриваются как перспективные материалы для создания фиксирующих устройств в ортопедии и сердечно-сосудистой хирургии. Первые попытки использования имплантатов на основе магния для фиксации костей были предприняты еще в начале 20 века, однако из-за высокой скорости коррозии и газообразования они оказались неудачными. Недавно разработанные сплавы на основе магния обладают улучшенными антикоррозийными и механическими свойствами и являются перспективными для изготовления биоразлагаемых и биосовместимых металлических имплантатов. На микроструктуру магниевых имплантатов, их механические свойства, электрохимическое поведение и кинетику разрушения влияют легирующие элементы, методы нанесения покрытия на поверхность и термомеханическая обработка имплантатов...

Лаговская, Е. В. Все или почти все о 3D пластике полилактид / Е. В. Лаговская, И. В. Коньшин, А. А. Старикова // Научный вестник Арктики. – 2024. – № 17. – С. 39-45. В данной статье рассмотрен принцип работы 3D принтера, печатающего пластиком, и описан один из самых популярных материалов для 3D печати - полилактид (PLA). Рассматриваются преимущества и недостатки, область применения, основные настройки принтера, ценовой диапазон PLA и материалов, связанных с его печатью и обработкой.

Лебедев, С. М. Биоразлагаемые электропроводящие композиции на основе поликапролактона, наполненного углеродными нанотрубками / С. М. Лебедев, Е. Т. Амитов, Е. А. Микутский // Известия вузов. Физика. – 2019. – Т. 62, № 10(742). – С. 3-11. Исследованы электрофизические, морфологические, реологические и структурные свойства новых полимерных композиций на основе поликапролактона, наполненного одностенными углеродными нанотрубками. Показано, что порог перколяции для разработанных композиций наблюдается при содержании углеродных нанотрубок около 0.1 мас. %. Установлено, что степень кристалличности композиций увеличивается более чем на 60 % по сравнению с исходным поликапролактоном. Добавление углеродных нанотрубок в полимерную матрицу ведет к уменьшению среднего размера кристаллитов, тогда как их количество существенно увеличивается. Показано, что разработанные композиции могут перерабатываться методом экструзии, даже при содержании углеродных нанотрубок 1.0 мас. % показатель текучести расплава составляет не менее 0.5 г/10 мин.

Лебедев, С. М. Механические и реологические свойства биоразлагаемых композиций поликапролактон/углеродные нанотрубки / С. М. Лебедев, Е. Т. Амитов // Известия вузов. Физика. – 2020. – Т. 63, № 4(748). – С. 3-7. Исследованы механические и реологические свойства новых полимерных композиций на основе поликапролактона, наполненного одностенными углеродными нанотрубками. Все композиции были изготовлены методом горячего компаундирования в расплаве. Наполнение поликапролактона углеродными нанотрубками в количестве от 0 до 1 вес. % приводит к увеличению модуля упругости почти на 75 % и двукратному уменьшению прочности и удлинения при разрыве по сравнению с исходным поликапролактоном. Показатель текучести расплава композиций при увеличении содержания углеродных нанотрубок уменьшается почти в 10 раз по сравнению с исходным поликапролактоном.

Лено Саарнит. Эстония: управление упаковочными отходами / Лено Саарнит // Твердые бытовые отходы. – 2012. – № 11(77). – С. 59-63. Статья о внедрении в Эстонии сбора и переработки упаковки и упаковочных отходов, о соответствии правового поля Эстонии требованиям Директивы ЕС 94/62/ЕС «Об упаковке и упаковочных отходах», о структуре и функциях правительственных учреждений, в ведении которых находится экологическая политика, о деятельности органов природоохранного надзора.

Ли, Н. И. Биоразлагаемые материалы на основе композиций из водорастворимых полимеров и кремнезоля / Н. И. Ли, Ю. Д. Сидоров // Вестник Технологического университета. – 2022. – Т. 25, № 6. – С. 66-72. Рассмотрена возможность создания биоразлагаемых полимерных материалов на основе композиций из водорастворимых полимеров и кремнезоля. Интерес к проблеме организации выпуска биоразлагаемых полимерных материалов обусловлен ежегодно увеличивающейся антропогенной нагрузкой на природу, которая является следствием возрастающего количества использованных упаковочных материалов, которые выбрасываются после использования и загрязняют окружающую среду. Основным недостатком биоразлагаемых материалов, которые изготавливаются на основе водорастворимых полимеров, являются низкие физико-механические свойства, высокая степень набухания и растворимость в водных средах. Для совершенствования физико-механических свойств использовали кремнезоли. Коллоидные диоксиды кремния представляют собой водные дисперсии очень мелких частиц диоксида кремния в диапазоне нанометрового размера. Они имеют плотное ядро из кремнезема и поверхность, покрытую силанольными (Si-OH) группами...

Липик, В. Т. Влияние структуры биодеградируемого триблочного полимера полилактид-блок-(поликапролактон-стат-полилактид)-блок-полилактид на его механические свойства / В. Т. Липик // Высокомолекулярные соединения. Серия А. – 2010. – Т. 52, № 10. – С. 1756-1767.

Методы синтеза полигликолида / А. В. Лисин, Д. И. Абрамова, Е. П. Прокопьева [и др.] // Вестник Технологического университета. – 2018. – Т. 21, № 1. – С. 16-18. В статье рассмотрены методы синтеза перспективного биоразлагаемого полимера полигликолида и мономеров для его получения. Биоразлагаемые (биодеградируемые) полимеры - это полимерные материалы, которые в процессе естественных микробиологических и микрохимических процессов разлагаются на углекислый газ, воду. Полигликолид - полимер на основе оксикислоты, самый известный биоразлагаемый полимер. Широкое применение полигликолид и его сополимеры нашли в медицине в качестве шовного материала, нити из полигликолида применяются при сшивании мягких тканей (кожный покров, мышцы, легкие, бронхи, желудочно-кишечный тракт и т.д.), а также наложении лигатур, как в общей, так и пластической, косметической и детской хирургии. Так же полигликолид применятся в упаковочной промышленности как замена полипропилена и полиэтилена, которые небиоразлагаемы. Исходными веществами для получения полигликолида являются гликолевая кислота и гликолид. Существует два метода получения полигликолида...

Наночастицы магнетита в гибридных мицеллах полилактид-блок-полиэтиленоксида и додецилсульфата натрия в воде / Т. П. Логинова, В. В. Истратов, Э. В. Штыкова [и др.] // Кристаллография. – 2019. – Т. 64, № 1. – С. 127-132. В гибридных мицеллах полилактид-блок-полиэтиленоксида и додецилсульфата натрия в одностадийном процессе получены наночастицы магнетита. Исследования, проведенные методами динамического светорассеяния, просвечивающей электронной микроскопии и малоуглового рентгеновского рассеяния, показали, что гибридные мицеллы образуют мицеллярные ассоциаты, а размер наночастиц магнетита в гибридных мицеллах блок-сополимера варьируется от 0.5 до 10 нм. Измерена специфическая намагниченность твердых образцов.

Реакция тканей крыс на имплантацию биодеградируемого полимера на основе молочной кислоты / И. В. Майбородин, И. В. Кузнецова, Е. А. Береговой [и др.] // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. – 2013. – Т. 156, № 12. – С. 848-853. Процессы деградации полилактида изучались с помощью световой микроскопии после его имплантации в подкожно-жировую клетчатку крыс. После внедрения полилактид инкапсулируется соединительной тканью. В тех случаях, когда фрагмент полилактида имеет острые края, повреждающие ткани, образуется толстая капсула с выраженной воспалительной инфильтрацией и склерозом окружающих тканей. Если имплантат не имеет острых краев, капсула тонкая, уровень воспаления минимальный. Во всех случаях в капсуле и рядом с ней присутствуют гигантские клетки инородных тел. Постепенно, в течение 6 мес, активность воспалительного процесса снижается. У крыс выраженность воспаления резко возрастает к 12-му месяцу после имплантации, когда полилактид или фрагментируется, или разжижается в результате действия ферментов фагоцитов и деформации капсулой.

Модификация RGD-пептидами сосудистых графтов малого диаметра из поликапролактона: результаты экспериментального исследования / В. Г. Матвеева, Л. В. Антонова, В. В. Севостьянова [и др.] // Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. – 2017. – Т. 6, № 3. – С. 13-24. Для придания поверхности полимерных сосудистых графтов функциональной активности использованы RGD-пептиды, являющиеся сайтами связывания с интегриновыми рецепторами клеток. Цель - изучить влияние модификации RGD-пептидами сосудистых графтов малого диаметра из поликапролактона на проходимость, скорость и качество эндотелизации внутренней поверхности после имплантации графтов в брюшную часть аорты мелких лабораторных животных. Материалы и методы. Графты диаметром 2 мм были изготовлены методом электроспиннинга из поликапролактона (PCL графты). Поверхность графтов была модифицирована RGD-пептидами посредством карбодиимидного связывания (PCL-RGD графты). До имплантации исследована морфология поверхности, физико-механические и вязкоэластические свойства PCL и PCL-RGD графтов. PCL (n=16) и PCL-RGD графты (n=16) имплантировали в брюшную аорту крыс на 1, 3, 6, 9 месяцев, с последующим изучением гистологической и иммунофлуоресцентной картины...

Синтез и морфология три-блок-сополимеров поликапролактон-блок-полиимид-блок-поликапролактон для формования пленочных разделительных мембран / Т. К. Мелешко, А. В. Кашина, Н. Н. Сапрыкина [и др.] // Журнал прикладной химии. – 2017. – Т. 90, № 4. – С. 507-517.

Местная и системная реакция организма на имплантированные протезы сосудов малого диаметра различного состава / А. И. Мишанин, В. Н. Вавилов, С. И. Твердохлебов [и др.] // Российский иммунологический журнал. – 2017. – Т. 11, № 3(20). – С. 417-419.

Подзорова, М. В. Влияние воды на структуру бинарных смесей полиэтилен–полилактид и тройных смесей полиэтилен – полилактид – окисленный полиэтилен / М. В. Подзорова, Ю. В. Тертышная, А. В. Храмкова // Химическая физика. – 2023. – Т. 42, № 1. – С. 35-42. В работе изучено влияние воды на двойные композиции полиэтилен–полилактид различных составов и тройные смеси с добавлением термически состаренного (в присутствии кислорода) полиэтилена как аналога вторично переработанного полимера. Установлено, что состав смеси напрямую влияет на ее характеристики, особенно при воздействии агрессивного фактора – воды. Композиции полиэтилен–полилактид имеют максимальную степень водопоглощения около 7.5%, а в присутствии третьего компонента – окисленного полиэтилена в количестве 40 и 50 мас.% степень водопоглощения увеличивается до 10%. Методом ИК-спектроскопии показано, что после действия воды разрушаются структурные элементы, принадлежащие ПЛА, что обусловлено более активным взаимодействием молекул воды с молекулами ПЛА, в то время как характеристики матрицы полиэтилена практически не изменяются.

Пономарев, М. В. Правовые проблемы обращения с упаковочными отходами / М. В. Пономарев // Твердые бытовые отходы. – 2010. – № 8(50). – С. 10-13. Отношения в сфере обращения с упаковкой и упаковочными отходами требуют скорейшего законодательного регулирования не путем принятия специального федерального закона, а посредством внесения изменений в действующие законодательные акты, которые должны быть подготовлены с учетом позитивного опыта Европейского союза, ряда зарубежных стран и положений модельного закона об упаковке и упаковочных отходах.

Разработка способа модифицирования углеродных сорбентов полимером гликолевой кислоты с целью создания новых углеродных материалов медицинского назначения / Л. Г. Пьянова, О. Н. Бакланова, В. А. Лихолобов [и др.] // Физикохимия поверхности и защита материалов. – 2015. – Т. 51, № 3. – С. 293. Модифицирована поверхность углеродного мезопористого сорбента ВНИИТУ-1 полимером гликолевой кислоты, обладающим антибактериальными, противовоспалительными свойствами. Синтез проведен в три этапа: 1) пропитка углеродного сорбента 50% водным раствором гликолевой кислоты в течение 8 ч; 2) сушка сорбента в течение часа при температуре 105 ± 2°С; 3) термообработка углеродного сорбента, пропитанного гликолевой кислотой, в течение первого часа при температуре 195 ± 5°С с последующим нагревом в течение 5 ч при температуре 225 ± 5°С. Исследованы образцы углеродного сорбента комплексом физико-химических методов: растровая электронная микроскопия, инфракрасная спектроскопия, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия, низкотемпературная адсорбция азота, ядерно-магнитный резонанс, термогравиметрия, рентгеновский микроанализ, С, Н, S, О – анализ. Установлено, что модификатор прочно закреплен на углеродной поверхности сорбента преимущественно в виде олигомеров (гексамеров) гликолевой кислоты. В результате модифицирования происходит значительное увеличение кислородсодержащих групп по сравнению с исходным сорбентом. Синтезированные образцы представляют большой интерес в качестве материалов для сорбционной медицины.

Био- и гемосовместимость тканеинженерных конструкций из поликапролактона, заселенных человеческими эндотелиальными и гладкомышечными клетками, после имплантации в брюшную аорту мышам SCID / Ш. Б. Саая, И. С. Захарова, М. К. Живень [и др.] // Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. – 2017. – Т. 6, № 3. – С. 47-63. Введение. Современное развитие химии и химических технологий позволяет изготавливать синтетические материалы, которые демонстрируют физические характеристики, близкие к характеристикам тканей организма, обладают удовлетворительной биосовместимостью и тромборезистентностью. Такие материалы востребованы в сосудистой хирургии, однако для их практического использования требуется повысить их биологические свойства, а именно способность формировать нормальный эндотелий на внутренней поверхности и клеточные слои внутри стенки. Биодеградируемые синтетические полимерные 3D-матриксы, заселенные функциональными эндотелиальными (ЭК) и гладкомышечными (ГМК) клетками реципиента, могут быть подходящим вариантом при реконструктивных оперативных вмешательствах на сосудах. Цель исследования: Оценить био- и гемосовместимость тканеинженерных конструкций из поликапролактона, заселенных донорскими ЭК и ГМК в эксперименте in vivo. Материалы и методы: 3D-матриксы, изготовленные из поликапролактона с желатином методом электроспиннинга, заселяли in vitro человеческими ЭК и ГМК, которые были получены из сердечной ткани...

Выбор оптимальных параметров электроспиннинга для изготовления сосудистого графта малого диаметра из поликапролактона / В. В. Севостьянова, А. С. Головкин, Д. Е. Филипьев [и др.] // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 10-1. – С. 180-184. На сегодняшний день тканеинженерные сосудистые графты малого диаметра являются перспективной альтернативой аутотрансплантатам для проведения шунтирующих операций. В данной работе представлены результаты исследования по определению параметров электроспиннинга для изготовления биодеградируемого сосудистого графта из поликапролактона. Проведена оценка физико-механических свойств, морфологии и диаметра волокон PCL-графтов, изготовленных при различных параметрах электроспиннинга. Кроме того, изучено влияние напряжения и концентрации полимера в растворе на структуру, прочность и эластичность полимерных матриксов. PCL-графт с внутренним диаметром 2 мм с оптимальными свойствами имплантировали в брюшную аорту крысы сроком на 10 месяцев. Мониторинг проходимости графтов осуществляли с помощью ультразвукового исследования с допплерометрией каждые 2 месяца. Исследование эксплантированных кондуитов свидетельствовало о сохранении проходимости и клеточной инфильтрации стенок с образованием внеклеточного матрикса. Однако было отмечено образование анастомотического тромба в просвете исследуемого графта, что приводит к необходимости его дальнейшей антитромботической модификации.

Регенерация кровеносного сосуда на основе графта из поликапролактона в экспериментальном исследовании / В. В. Севостьянова, А. В. Миронов, Т. В. Глушкова [и др.] // Сибирский медицинский журнал (г. Томск). – 2016. – Т. 31, № 1. – С. 53-57. Работа посвящена изучению регенерации кровеносного сосуда на основе графта из поликапролактона (polycaprolactone, PCL) в долгосрочном исследовании. Графты изготавливали из PCL методом электроспиннинга с дальнейшей оценкой их морфологии и механических свойств. Для изучения формирования кровеносного сосуда и биосовместимости графты имплантировали в брюшную часть аорты крыс на 2 недели, 1 и 10 мес. PCL графты, изготовленные методом электроспиннинга, имели высокопористую структуру. По механическим свойствам PCL графты отличались от нативных сосудов, но выдерживали механическую нагрузку, создаваемую током крови. Имплантированные в кровеносное русло графты заселялись клетками, синтезирующими межклеточный матрикс и формирующими стенку кровеносного сосуда, в связи с чем PCL графты биосовместимы и могут выполнять роль временных сосудистых протезов.

Композитный тканеинженерный сосудистый протез малого диаметра на основе поликапролактона и полиуретана с ростовыми факторами и атромбогенным лекарственным покрытием: структурные и физико-механические характеристики / Е. А. Сенокосова, Е. С. Прокудина, Е. О. Кривкина [и др.] // Современные технологии в медицине. – 2024. – Т. 16, № 5. – С. 18-26. Существует растущая потребность в синтетических сосудистых протезах малого диаметра (<6 мм) для шунтирующих операций, поскольку большинство представленных в настоящее время изделий демонстрируют неприемлемую частоту тромбообразования в преклинических испытаниях. Собственная разработка композитного сосудистого протеза основана на нетканом полимерном материале с атромбогенной активностью, антианевризматическим усилением и функциональной активностью, направленной на стимулирование образования сосудистой неоткани в локации имплантации сосудистого протеза. Цель исследования - изучить морфологию поверхности, физические и механические характеристики тканеинженерных сосудистых протезов малого диаметра на основе поликапролактона (PCL) и полиуретана (PU) с ростовыми факторами и атромбогенным лекарственным покрытием. Материалы и методы. Композитные сосудистые протезы на основе PCL и PU с миксом ростовых факторов (GFmix) изготовлены методом электроспиннинга...

Структурно-функциональные аспекты взаимодействия полимеров медицинского назначения с липосомами и бактериальными клетками / А. А. Скуредина, Л. Р. Якупова, И. М. Ле-Дейген, Е. В. Кудряшова // Вестник Московского университета. Серия 2: Химия. – 2023. – Т. 64, № 5. – С. 441-459. Полимеры нашли широкое применение в качестве систем доставки лекарственных препаратов и покрытий имплантов. Обзор посвящен механизмам взаимодействия полимеров биомедицинского назначения с модельными клеточными мембранами (липосомами) и реальными биологическими объектами - поверхностями бактериальных клеток. Проведен сравнительный анализ состава, структуры и заряда поверхности разных типов биологических мембран. Рассмотрены основные методы и подходы к изучению влияния полимеров на строение и физико-химические свойства мембран для исследования адсорбции, дефектов в бислое, нарушения целостности бислоя, изменения морфологии клеток и др. Проанализирована корреляция между эффектами, наблюдаемыми на модельных и реальных объектах. Одной из важных задач обзора является поиск ключевых характеристик полимеров (структуры, размера, заряда и др.) для дизайна новых высокомолекулярных соединений с заданными биологическими свойствами.

Соловова, Ю. В. Кристаллизуемость биоразлагаемого полимера как критерий оценки степени воздействия водной среды на его структуру / Ю. В. Соловова, Л. С. Шибряева // Пластические массы. – 2022. – № 11-12. – С. 5-7. Работа посвящена исследованию влияния водной среды на полимерный биоразлагаемый материал на основе поли- 3-гидроксибутирата (ПГБ) методом дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК). Для анализа структурных реорганизаций полимера изучали влияние водной среды на процесс кристаллизации полимера после выдержки в дистиллированной воде. Показано, что после воздействия воды происходит изменение форм экзотерм кристаллизации, снижение скорости кристаллизации полимера, незначительное уменьшение теплоты процесса. Для анализа кинетики неизотермической кристаллизации использовали параметр кинетической кристаллизуемости G [град/мин], характеризующий скорость кристаллизации полимера в неизотермическом режиме. Установлено, что кристаллизуемость ПГБ снижается после экспозиции образцов. Наблюдаемая зависимость параметра G от скорости сканирования свидетельствует о снижении подвижности полимерных цепей, уменьшении их гибкости после воздействия водной среды, что является следствием изменения их структуры.

Сойства композитов нанокристаллической целлюлозы с поликапролактоном / В. Суров, Е. О. Лебедева, Н. В. Рублева [и др.] // Журнал общей химии. – 2021. – Т. 91, № 5. – С. 786-793. Получены композиты нанокристаллической целлюлозы с поликапролактоном и изучены их морфологические, термические и прочностные характеристики. Нанокристаллическая целлюлоза в качестве наполнителя увеличивает пористость полученных композиционных материалов, может действовать как инициатор кристаллизации поликапролактона и влиять на рост кристаллитов полимера. Введение нанокристаллической целлюлозы в матрицу поликапролактона увеличивает гидрофильность материала, способствует увеличению сорбции воды, однако делает композит более хрупким: уменьшается относительное удлинение при растяжении, но увеличиваются прочность при разрыве и модуль Юнга.

Гранулы на основе биоразлагаемых полимеров с биологически активными веществами для борьбы с картофельной нематодой Globodera rostochiensis / А. А. Суханова, А. Н. Бояндин, Н. Л. Ертилецкая, А. А. Чураков // Актуальная биотехнология. – 2023. – № 1. – С. 25-28. Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РНФ «Разработка экологичных систем на основе биоразрушаемых полимеров с депонированными биологически активными веществами для предотвращения болезней картофеля» № 23-16-00184.

Тарабанько, В. Е. Биодеградируемые и биосовместимые полимеры и сополимеры а-ангеликалактона / В. Е. Тарабанько, К. Л. Кайгородов // Наука и технологии Сибири. – 2024. – № 3(14). – С. 55-59. Создание биодеградируемых полимерных материалов на основе альфа-ангеликалактона (лактонлевулиновойкислоты), получаемого из возобновляемого растительного сырья, древесной целлюлозы, фруктозы и других углеводов. Предлагаемая разработка решает две актуальнейшие задача современной цивилизации — создание биодеградируемых полимерных материалов и замещение ископаемого органического сырья возобновляемым растительным.

Тертышная, Ю. В. Вторичное использование полимерных материалов: смеси полиэтилен - полилактид / Ю. В. Тертышная, М. В. Подзорова, А. А. Попов // Экология и промышленность России. – 2016. – Т. 20, № 7. – С. 22-25. Синтетические полимеры, являющиеся нефтепродуктами, заслуживают особого внимания из-за катастрофического количества полимерных бытовых отходов. В этой связи рассматривается вопрос вторичного использования полимеров для производства изделий бытового назначения. На примере системы полиэтилен низкой плотности - полилактид экспериментально показано, что применение вторичного полиэтилена в количестве 30 массовых % не ухудшает необходимые технологические характеристики: относительное удлинение и прочность при разрыве остаются в нужных пределах. Методом дифференциальной сканирующей калориметрии определены температура плавления и степень кристалличности компонентов смеси. Кроме того, полилактид - биоразлагаемый полимер, получаемый из возобновляемого сырья, отходов сельскохозяйственного производства, использование которого может оказать положительное влияние на экологическую ситуацию.

Тертышная, Ю. В. Разрушение полимерных смесей полилактид-полиэтилен в водной среде / Ю. В. Тертышная, М. В. Подзорова // Журнал прикладной химии. – 2021. – Т. 94, № 5. – С. 638-645. Получены и исследованы пленочные образцы смесей полилактида с полиэтиленом низкой плотности составов 30:70, 50:50, 70:30 (мас%) и чистых компонентов. Тест на водопоглощение показал невысокую сорбирующую способность полилактида и полиэтилена (около 2%), в смесях этот показатель оказался выше: 4-8%. Методом дифференциальной сканирующей калориметрии определены теплофизические характеристики образцов до и после воздействия дистиллированной воды и раствора хлорида натрия. При выдерживании полиэтилена в водной среде при 22 ± 2°С в течение 10 дней теплофизические характеристики полиэтилена в смесях практически не меняются, температура плавления полилактида уменьшается на 1-3°С, а его степень кристалличности увеличивается на 3-4% во всех образцах. После воздействия дистиллированной воды и раствора хлорида натрия на полимерные смеси наблюдается изменение интенсивности структурно-чувствительных полос поглощения образцов в области 3000-2800, 1740, 1300-900 см-1. После гидролитической деградации полилактида в течение 120 сут методом атомно-силовой микроскопии зафиксировано появление пор, размер которых составляет 170-230 нм.

Товарная продукция и ее упаковка: кто кого? // Твердые бытовые отходы. – 2012. – № 8(74). – С. 59-63. Негативное воздействие превращения продукта в отходы вследствие недостаточного использования упаковки существенно выше, чем воздействие, вызванное использованием больших объемов упаковки для защиты этой продукции. Проведенные исследования показали, что потери финансовых и природных ресурсов, затраченных на производство и транспортирование испорченной товарной продукции, составляют оценочно 3,5 млрд евро в год. В статье раскрываются различные аспекты обращения с упаковкой в соответствии с Директивой «Об упаковке и упаковочных отходах». Рассматриваются функции упаковки, приводятся данные о доле стоимости упаковки в цене товаров разного рода. Даются сведения о новых видах упаковки: активной и биоразлагаемой. Начало статьи - в «ТБО» № 7.

Товарная продукция и ее упаковка: кто кого? // Твердые бытовые отходы. – 2012. – № 9(75). – С. 59-62. Негативное воздействие превращения продукта в отходы вследствие недостаточного использования упаковки существенно выше, чем воздействие, вызванное использованием больших объемов упаковки для защиты этой продукции. Проведенные исследования показали, что потери финансовых и природных ресурсов, затраченных на производство и транспортирование испорченной товарной продукции, составляют оценочно 3,5 млрд евро в год. В статье раскрываются различные аспекты обращения с упаковкой в соответствии с Директивой «Об упаковке и упаковочных отходах». Рассматриваются функции упаковки, приводятся данные о доли стоимости упаковки в цене товаров разного рода. Даются сведения о новых видах упаковки: активной и биоразлагаемой. Начало статьи - в «ТБО» № 7.

Товарная продукция и ее упаковка: кто кого? // Твердые бытовые отходы. – 2012. – № 10(76). – С. 67-71. Негативное воздействие превращения продукта в отходы вследствие недо- статочного использования упаковки существенно выше, чем воздействие, выз- ванное использованием больших объемов упаковки для защиты этой продукции. Проведенные исследования показали, что потери финансовых и природных ре- сурсов, затраченных на производство и транспортирование испорченной товар- ной продукции, составляют оценочно 3,5 млрд евро в год. В статье раскрываются различные аспекты обращения с упаковкой в соответствии с Директивой Об упаковке и упаковочных отходах. Рассматриваются функции упаковки, приво- дятся данные о доле стоимости упаковки в цене товаров разного рода. Даются сведения о новых видах упаковки: активной и биоразлагаемой. Начало статьи - в ТБО № 7-9.

Динамика сывороточных маркеров воспаления при имплантации нетканых матриксов на основе полиоксиалканоатов и поликапролактона / Я. Г. Торопова, Л. В. Антонова, А. С. Головкин [и др.] // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 9-2. – С. 267-270. Исследован уровень провоспалительных цитокинов TNF-α, IL-6 и IL-1β, моноцитарного хемоаттрактантного белка, С-реактивного белка и церулоплазмина на различных сроках имплантации нетканых матриксов на основе 5 % полигидроксибутирата с гидроксивалератом /10 % поликапролактона на переднюю поверхность сердца крыс. Имплантация нетканых матриксов не способствовала усилению воспалительной реакции и была сродни реакции на операционную травму. Через 3 недели после имплантации уровни IL-6, IL-1β, TNF-α, моноцитарного хемоаттрактантного белка и С-реактивного белка в опытной и контрольной группах достоверно не различались. В то же время уровень церулоплазмина в опытной группе в 1,2 раза превысил значения по сравнению с контрольной. Все это свидетельствует о высокой биосовместимости сополимерной композиции, использованной для изготовления нетканого матрикса.

Черкас, А. В. Особенности формовочного раствора биодеградируемых полимеров для создания систем доставки лекарственных веществ / А. В. Черкас, Е. Б. Аронова, Е. Н. Бражникова // Актуальная биотехнология. – 2019. – № 3(30). – С. 346-347. В данном исследовании изучены свойства растворов сополимера L-лактида и ε-капролактона при разном соотношении компонентов и растворителей, подобраны оптимальные технологические условия получения нановолокон и проведена оценка электроформованного материала.

Влияние состава и концентрации раствора биодеградируемых полимеров и их композиций на структуру и физико-механические свойства матриц, изготовленных методом электроспиннинга / Д. К. Шишкова, М. В. Насонова, Ю. И. Ходыревская [и др.] // Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. – 2016. – Т. 5, № 2. – С. 30-38. Цель. Изучить влияние состава и концентрации раствора полимерной композиции на структуру волокон и физико-механических характеристик матриц, получаемых методом электростатического формования. Материалы и методы. Изготовлены матрицы на основе биодеградируемых полимеров: полигидроксибутировалерата (ПГБВ), поликапролактона (ПКЛ) и поли-D,L-лактида (ПЛА) методом электроспиннинга (ЭС) из растворов ПГБВ, ПГБВ/ПКЛ и ПБГВ/ПЛА в концентрации 6, 8 и 10%. Исследовали механические свойства матриц, диаметр волокон и размер пор. Результаты. Концентрация раствора полимера значительно влияет на диаметр волокон, формируемых в процессе ЭС, при этом, не оказывая существенного влияния на размер образуемых пор. Использование 6% раствора полимеров не позволяет получать полноценные волокна, что негативно отражается на их морфологии и физико-механических свойствах. Для создания матриц на основе ПГБВ, ПЛА и ПКЛ, оптимально использовать концентрацию раствора 8-10%...

Реконструкция сосудов малого диаметра с использованием тканеинженерной клеточной конструкции на основе поликапролактона / Н. М. Юдинцева, Ю. А. Нащекина, М. А. Шевцов [и др.] // Цитология. – 2021. – Т. 63, № 3. – С. 281-291. Поликапролактон (ПКЛ) широко применяется для конструирования сосудистых трансплантатов малого диаметра благодаря своим биомеханическим свойствам, медленной скорости деградации, а также хорошей биосовместимости. В настоящей работе тестировали тканеинженерную конструкцию (ТИК) на основе трубчатой матрицы, заселенной гладкомышечными (ГМ) клетками аорты, на модели замещения брюшной аорты крысы. Полиэфирные трубчатые матрицы получали методом термического разделения фаз и заселяли ГМ-клетками. Чтобы проследить дальнейшую судьбу ГМ-клеток, использовали суперпарамагнитные наночастицы оксида железа, которые являются эффективным маркером имплантированных клеток для их долгосрочной визуализации. Гистологическую оценку миграции аутологичных эндотелиальных клеток и образования эндотелиальной оболочки проводили через 4, 8 и 12 нед. после введения трансплантата. Миграция эндотелия в просвет имплантированной конструкции с последующим образованием клеточного монослоя была выявлена через 4 нед. Помеченные наночастицами ГМ-клетки были обнаружены на всем протяжении ТИК, что свидетельствовало о роле этих клеток в эндотелизации ТИК. В конце 12-недельного периода наблюдения архитектура неоинтимы и неоадвентиции имела большое сходство с таковыми у нативного сосуда. Сравнение с бесклеточной конструкцией показало лучшую проходимость клеточной ТИК без возникновения каких-либо осложнений и хорошие биоинтегративные свойства.

Формирование пористых биокомпозитов на основе биодеградируемых полимеров: поликапролактона и альгината натрия с антиоксидантами в условиях ультразвукового диспергирования и микроволнового нагрева / М. А. Яковлева, В. Н. Горшенев, А. Е. Донцов [и др.] // Актуальная биотехнология. – 2023. – № 2. – С. 35-38.

Изменение структуры биоразлагаемых полимеров под влиянием агрессивных факторов окружающей среды / Л. Ю. Якубова, Л. Д. Селезнева, А. О. Дмитриенко, М. В. Подзорова // Известия Кабардино-Балкарского государственного университета. – 2023. – Т. 13, № 3. – С. 119-124. В настоящее время биоразлагаемые полимеры играют все более важную роль в улучшении экологической обстановки. Из них полилактид (ПЛА) рассматривается как один из наиболее перспективных биоразлагаемых пластиков. В связи с особенностями данного полимера, в частности его хрупкостью, исследователи разрабатывают полимерные композиции с добавкой пластифицирующих полимеров, таким компонентом может выступать полибутиленадипинаттерефталат (ПБАТ). После воздействия УФ-излучения с длиной волны 254 нм в течение 100 ч на смеси ПЛА/ПБАТ установлено, что за счет подверженности ПЛА УФ-излучению, разрушение материала происходит преимущественно в матрице полилактида, при этом снижаются теплофизические характеристики. На дифрактограммах образцов присутствуют рефлексы, характерные для кристаллической α-формы полилактида. После облучением ультрафиолетом интенсивность рефлексов снижается у 100ПЛА и в смеси 70ПЛА/30ПБАТ, что свидетельствует о разрушении кристаллической структуры полилактида.

Abraham Nyska,Yael S. Schiffenbauer,Catherine T. Brami,Robert R. Maronpot,Yuval Ramot Histopathology of biodegradable polymers: challenges in interpretation and the use of a novel compact MRI for biocompatibility evaluation // Polymers for Advanced Technologies. Special Issue: Biodegradable polymers. May 2014,Volume 25, Issue 5. Токсикологическая патология — это искусство оценки потенциальных побочных эффектов на тканевом уровне в ходе доклинических исследований. В случае с биоматериалами и медицинскими устройствами токсикологические патологоанатомы оценивают безопасность (биосовместимость) и эффективность (условия использования) имплантируемых материалов. Правильная оценка биосовместимости биоматериалов имеет первостепенное значение, поскольку она помогает определить их безопасность после имплантации человеку. Токсичность, связанная с биоматериалами, может быть вызвана несколькими факторами, в том числе, например, выщелачиванием соединений из материала, что приводит к тромбозу или канцерогенезу, или биоразложением материала, вызывающим изменения в его физических свойствах и совместимости. Оценка биосовместимости и биофункциональности включает в себя оценку цитотоксичности, аллергических реакций, раздражения, воспаления, а также системной и хронической токсичности. Во многих из этих оценок важную роль в определении безопасности продукта и его потенциальной токсичности играет токсикологический патологоанатом. В этой статье мы рассматриваем особые требования к надлежащей токсикологической оценке биоматериалов и разлагаемых полимеров. Мы рассматриваем распространённые побочные эффекты, ожидаемые при использовании биоматериалов, и описываем их патологическую картину и клиническую значимость. Мы также представляем новую компактную технологию магнитно-резонансной томографии как инструмент для оценки биосовместимости и эффективности имплантируемых биоразлагаемых материалов, поскольку она позволяет получать продольные изображения и количественно оценивать воспаление in vivo, вызванное имплантацией устройства, а также проводить общий осмотр формы, расположения и целостности устройства in vivo. Поскольку метод магнитно-резонансной томографии является неинвазивным, можно отслеживать влияние имплантируемого устройства на одном и том же животном в течение длительного времени без нарушения патологического процесса. Авторские права © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.

Alice Boarino, Nicola Carrara, Elio Padoan, Luisella Celi, Harm-Anton Klok Biodegradable Polymers for Plant Nutrient Delivery and Recovery // Macromolecular Bioscience. August 2025, Volume 25, Issue 8, 2500042 Нынешнее использование удобрений неэффективно и неэкологично. Большая часть вносимых удобрений не попадает на целевые культуры, а теряется в водоёмах и атмосфере, оказывая вредное воздействие на окружающую среду. Чтобы повысить эффективность и экологичность современных методов ведения сельского хозяйства, необходимо решить две взаимодополняющие задачи. Во-первых, необходимо усовершенствовать методы внесения питательных веществ, чтобы растения усваивали их максимально эффективно. Во-вторых, необходимо улучшить извлечение питательных веществ из сточных вод и других отходов, чтобы повысить эффективность переработки азота и фосфора и снизить уровень загрязнения окружающей среды. Биоразлагаемые полимеры открывают большие перспективы для разработки технологических решений, способствующих более устойчивому ведению сельского хозяйства. В этом обзоре рассматривается применение биоразлагаемых полимеров в обоих аспектах круговорота питательных веществ: доставка питательных веществ к растениям с помощью удобрений с медленным и контролируемым высвобождением, а также извлечение питательных веществ из сточных вод с помощью мембранного разделения, адсорбционных композитов и коагулянтов/флокулянтов. Для обоих подходов выделены наиболее перспективные материалы, определены пробелы в исследованиях и обсуждены возможные направления развития в этой крайне важной области.

Amir Reza Bagheri, Christian Laforsch, Andreas Greiner, Seema Agarwal Fate of So-Called Biodegradable Polymers in Seawater and Freshwater // Global Challenges. July 14, 2017, Volume 1, Issue 4, 1700048 Устойчивость полимеров с CC и стабильными Cгетероатомными звеньями к воздействию химических веществ, гидролизу, температуре, свету и микроорганизмам поставила перед обществом проблему накопления пластиковых отходов и их утилизации по всему миру. Из-за небрежного обращения с пластиковыми отходами в окружающей среде накапливается большое количество пластикового мусора, который распадается на микропластик. Один из часто поднимаемых в последнее время вопросов заключается в том, могут ли так называемые биоразлагаемые полимеры заменить обычные полимеры в ряде областей применения и помочь решить эту проблему. Ответ не так прост, поскольку биоразлагаемость — это сертифицированное свойство, проявляющееся только при определённых условиях окружающей среды и поэтому требующее систематического изучения. В качестве первого шага в этом исследовании проводится сравнительный анализ деградации шести полимеров (пять из них относятся к так называемым биоразлагаемым полиэфирам, в том числе поли(молочно-со-гликолевая кислота) (PLGA), поликапролактон (PCL), полимолочная кислота (PLA), поли(3-гидроксибутират) (PHB), Ecoflex, а также один известный неразлагаемый полимер — поли(этилентерефталат) (PET) — в искусственной морской и пресной воде в контролируемых условиях в течение 1 года.Только аморфный полилактид-когликолид демонстрирует 100-процентную деградацию, что подтверждается потерей веса, изменением молярной массы с течением времени, данными ЯМР-спектроскопии, электронной микроскопии и высокоэффективной жидкостной хроматографии. Это шаг вперед в понимании процесса разложения полиэфиров, необходимый для разработки экологически чистых новых полимеров для использования в будущем.

Anezka Lengalova, Alenka Vesel, Yakai Feng, Vitor Sencadas Biodegradable Polymers for Medical Applications // International Journal of Polymer Science. Volume 2016, Issue 1. Эта статья является частью специального выпуска: Биоразлагаемые полимеры для применения в медицине. Биоразлагаемые полимеры имеют долгую историю, которую, однако, трудно проследить, поскольку некоторые из них являются природными продуктами. Концепция синтетических биоразлагаемых полимеров, которой посвящён этот специальный выпуск, была предложена в 1980-х годах. С тех пор в этой области наблюдается устойчивый рост, поскольку её результаты потенциально важны для большинства населения. Эта междисциплинарная область включает в себя элементы материаловедения, биологии, химии, медицины, тканевой инженерии и других наук. Преимущество полимеров в этой области заключается в том, что их можно модифицировать с точки зрения химических, физических и поверхностных свойств, чтобы обеспечить хорошую адгезию и пролиферацию клеток in vivo, сохранение их свойств в течение определённого времени, а затем разложение без вредного воздействия на организм. Они подходят для различных областей применения, но в первую очередь их используют в тканевой инженерии и доставке лекарств. Это отражено и в настоящем специальном выпуске: в статьях рассматриваются различные аспекты биоразлагаемых полимеров.

Anibal Bher, Yujung Cho, Rafael Auras Boosting Degradation of Biodegradable Polymers // Macromolecular Rapid Communications. March 2023, Volume44, Issue5, 2200769 Биодеградация полимеров в условиях компостирования является альтернативным сценарием истечения срока службы (EoL) загрязненных материалов, собираемых с помощью системы управления твердыми бытовыми отходами, в основном в тех случаях, когда для их переработки невозможно использовать механические или химические методы. Требования к сертификации компостируемости отнимают много времени и являются дорогостоящими. Следовательно, подходы к ускорению биодеградации этих полимеров в моделируемых условиях компостирования могут облегчить и ускорить оценку и выбор потенциальных альтернатив компостируемым полимерам и предоставить более быстрые методы биодеградации этих полимеров при реальном компостировании. В этом обзоре освещаются последние тенденции, проблемы и будущие стратегии по ускорению биоразложения за счёт изменения свойств/структуры полимеров и среды компостирования. Как абиотические, так и биотические методы потенциально могут ускорить биоразложение биоразлагаемых полимеров. Абиотические методы, такие как добавление примесей, снижение молекулярной массы, уменьшение размера частиц и реактивное смешивание, потенциально являются наиболее простыми и обеспечивают уровень технологичности, который позволяет легко внедрять и адаптировать их. Всё чаще предпринимаются попытки найти новые методы, в том числе концепцию саморазрушения и запуска процесса расщепления полимерных цепей в определённых условиях. Что касается биотических методов, то диспергирование/инкапсулирование ферментов на этапе обработки, биостимуляция окружающей среды и биоаугментация с использованием определённых штаммов микроорганизмов в процессе биоразложения обещают ускорить этот процесс.

Alan Salvador Martín del Campo, Jorge Ramón Robledo-Ortíz, Denis Rodrigue, Martín Arellano, Aida Alejandra Pérez-Fonseca Accelerated Weathering and Compostability of Biodegradable Polymers With and Without Agave Fibers // Polymer Composites. First published: 24 January 2026, Early View Early View. Online Version of Record before inclusion in an issue. Повышенная восприимчивость биоразлагаемых полимеров к деградации может быть недостатком в некоторых сферах применения и ограничивать их использование. Воздействие погодных условий существенно влияет на свойства биополимеров и их способность к компостированию. В этом исследовании анализировалось влияние ускоренного выветривания (до 768 ч) на физические, термические, реологические и механические свойства поли (молочной кислоты) (PLA), МатерБи (MB) и поли (гидроксибутират-со-валерата) (PHBV), а также их биокомпозитов с волокнами агавы (30 мас.%). Кроме того, была проведена оценка биоразложения в условиях компостирования. Физическая характеристика показала заметные изменения цвета: PLA стал белее, а MB и PHBV — светлее. Биокомпозиты также продемонстрировали повышенную пористость. Индекс текучести расплава (MFI) PLA и MB значительно увеличился, что указывает на разрыв полимерной цепи, в то время как PHBV оставался более стабильным. Термический анализ показал снижение температуры кристаллизации и плавления, особенно у PLA. Механические испытания показали, что прочность на растяжение, изгиб и ударную вязкость PLA и MB со временем снижается. Биокомпозиты в краткосрочной перспективе демонстрировали улучшенные механические свойства, но их деградация происходила по тому же принципу, что и у чистых биополимеров. В конечном счёте, предварительное воздействие погодных условий ускорило разложение материалов во время компостирования, что подчёркивает ключевую взаимосвязь между абиотическими и биотическими процессами деградации.

Anne Caroline da Silva Rocha, Jéssica de Lima Dias Boaventura Muniz, Alexandre Carneiro Silvino, Emerson Oliveira da Silva, Lívia Rodrigues de Menezes Smart Food Packaging With Biodegradable Polymers: Progress and Prospects of Colorimetric Indicators // Polymers for Advanced Technologies. Volume 36, Issue 11, e70411. За последние 5 лет разработка биоразлагаемой «умной» упаковки стала устойчивой альтернативой традиционному пластику, сочетающей в себе заботу об окружающей среде и возможность контроля качества продуктов питания в режиме реального времени. В этом обзоре представлен комплексный анализ колориметрических индикаторов, встроенных в биоразлагаемые полимерные матрицы. Натуральные пигменты, такие как антоцианы, куркумин и беталаины, широко используются в качестве соединений, реагирующих на pH и газы, в плёнках на основе хитозана, крахмала и альгината, обеспечивая биосовместимость, визуальную чувствительность и экологическую безопасность. Библиометрическое картирование подтверждает преобладание природных полисахаридов в качестве функциональных матриц из-за их распространённости, низкой стоимости и совместимости с чувствительными индикаторами. Сравнительный анализ показывает, что, несмотря на значительный прогресс в лабораторных условиях, внедрение в больших масштабах по-прежнему ограничено нестабильностью пигментов, высокими затратами на обработку и отсутствием стандартизированных протоколов валидации. В обзоре также указаны критические пробелы в исследованиях, связанные с масштабируемостью, экономической эффективностью и одобрением регулирующими органами интеллектуальной биоразлагаемой упаковки. Будущие перспективы подчеркивают необходимость проведения технико-экономических исследований, разработки стратегий стабилизации пигментов и масштабируемых производственных процессов, совместимых с промышленной экструзией и ламинированием. Эти достижения необходимы для ускорения перехода от концептуальных разработок к готовым к выходу на рынок интеллектуальным упаковочным технологиям, ориентированным на экономику замкнутого цикла.

Bret D. Ulery, Lakshmi S. Nair, Cato T. Laurencin Biomedical applications of biodegradable polymers // Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics. 2011, Volume 49, Issue 12 Использование полимеров в качестве биоматериалов оказало значительное влияние на развитие современной медицины. В частности, биоразлагаемые полимерные биоматериалы обладают существенным преимуществом: они могут разлагаться и выводиться из организма после выполнения своей функции. Биоразлагаемые полимеры широко применяются в клинической практике в качестве хирургических шовных материалов и имплантатов. Чтобы соответствовать функциональным требованиям, необходимо выбирать материалы с нужными физическими, химическими, биологическими, биомеханическими свойствами и свойствами разложения. К счастью, для биомедицинских применений был исследован широкий спектр натуральных и синтетических разлагаемых полимеров, и постоянно разрабатываются новые материалы для решения новых задач. В этом обзоре кратко изложены последние достижения в этой области за последние 4 года, в частности, отмечены новые и интересные открытия в области тканевой инженерии и доставки лекарств.

Brian G. Amsden Liquid, Injectable, Hydrophobic and Biodegradable Polymers as Drug Delivery Vehicles // Macromolecular Bioscience. August 11, 2010, Volume 10, Issue 8. Для более эффективного лечения таких заболеваний, как рак и ишемия, необходимы новые подходы к доставке лекарств, обеспечивающие минимально инвазивное, пролонгированное и локальное высвобождение препаратов. Гидрофобные, биоразлагаемые, жидкие инъекционные полимеры обладают рядом потенциальных преимуществ для этой цели. В этом обзоре рассматриваются различные подходы к получению этих типов полимеров, их способность контролировать высвобождение различных препаратов, от низкомолекулярных гидрофобных соединений до белковых терапевтических средств, а также скорость их разложения и реакция тканей на них при имплантации.

Brian George Barbery, Nicole Rose Lukesh, Eric M. Bachelder, Kristy M. Ainslie Biodegradable Polymers for Application as Robust Immunomodulatory Biomaterial Carrier Systems // Small Early View. First published: 16 February 2025, 2409422. Область иммунотерапии стремительно развивается с появлением клеточной терапии, сложных биологических препаратов и множества других соединений. Полимерные носители часто используются для улучшения показателей безопасности и эффективности этих новых препаратов. Несмотря на широкое применение в доклинических и клинических исследованиях, неразлагаемые материалы создают проблемы с доставкой, включая ограниченное диффузией высвобождение, нарушение фагоцитоза и ограниченный клиренс. В отличие от них, биоразлагаемые полимерные системы представляют собой более безопасную альтернативу и обладают преимуществами при проведении иммунотерапии. В этом обзоре обсуждаются полимеры, включая поли (молочнокислую со-гликолевую кислоту) (PLGA), поли (бета-аминоэфиры) (PBAEs), ацеталированный декстран (Ace-DEX), хитозан, альгинат и гиалуроновую кислоту (ГК), в качестве носителей иммуномодулирующего биоматериала. Предполагается, что различные системы могут быть использованы для создания индивидуальных составов для различных терапевтических нагрузок и показаний к заболеванию. Эти системы-носители могут повысить эффективность иммунотерапии за счёт регулируемой скорости деградации, улучшенной презентации антигенов и присущих биоматериалам иммуномодулирующих свойств, а также других механизмов. Полимеры, предназначенные для иммуномодулирующей терапии, могут быть синтетическими, полусинтетическими или природного происхождения. Поэтому крайне важно учитывать влияние источников полимеров, методов получения частиц и использования растворителей на окружающую среду, чтобы обеспечить устойчивую разработку эффективных иммуномодулирующих методов лечения в этой развивающейся области.

Bruno de P. Amantes,Renato Jonas B. de Oliveira,Maria de Fátima V. Marques Preparation of stiffer ternary blends of polypropylene/polyamide 6/biodegradable polymers with improved interfacial adhesion // Journal of Applied Polymer Science. March 5 2021, Volume 138, Issue 9, 50248. Смеси полипропилена (PP), полиамида 6 (PA6) и биоразлагаемых полимеров (BPS), таких как поли (D,L-молочная кислота) (PDLLA), поли (молочная кислота-со-ε-капролактон) (поли[LA-co-ε-CL]) и поли (ε-капролактон) (PCL), готовили с использованием двухшнекового мини-экструдера. Состав смеси ПП/ПА6 был зафиксирован в соотношении 70/30 по массе, а совместимые смеси содержали по 5 % каждого базового полимера. Были изучены морфология, выявленная с помощью сканирующей электронной микроскопии, динамические механические термические свойства (ДМТС) и тест на биоразложение после компостирования и оптической микроскопии (ОМ) смесей. Также была получена и использована в качестве эталона смесь ПП/ПА6, совместимая с полипропиленом, привитым малеиновым ангидридом (ППМА). Результаты показали, что PP/PA6/PPMA имеет более однородную морфологию и обладает более высоким модулем упругости. Тем не менее образец, полученный с использованием PDLLA с меньшей молярной массой в качестве альтернативы PPMA, показал поведение модуля упругости при хранении, близкое к эталонному материалу. Поли(LA-со-ε-CL) и PCL также продемонстрировали изменения в морфологии дисперсной фазы PA6. В ходе теста на биоразложение, проведённого с использованием OM, были получены положительные результаты для всех образцов, содержащих биополимеры. Новизна данной работы заключается в использовании биополимеров в качестве компатибилизаторов в смесях, состоящих из полипропилена и полиамида 6, что позволило получить тройные смеси с улучшенными механическими свойствами за счёт более равномерного распределения фаз.

Chunxia Xiao, Han Chen, Xiaolin Yu, Lei Gao, Lucun Guo Dispersion of Aqueous Alumina Suspensions with Biodegradable Polymers // Journal of the American Ceramic Society. October 2011, Volume 94, Issue 10. Полиаспарагиновая кислота (PASP) и полиэпоксисукциновая кислота (PESA) оказались эффективными биоразлагаемыми кандидатами на замену традиционного керамического диспергатора — полиакриловой кислоты (PAA), что подтверждается реологическими измерениями. При низких дозировках (0,2 % по массе) суспензии оксида алюминия с PAA полностью флокулировались, в то время как суспензии с PESA в качестве диспергатора хорошо диспергировались и имели гораздо меньшую вязкость, чем суспензии с PASP. При дальнейшем добавлении небольшого количества лимонной кислоты (ЛК) дисперсность суспензий оксида алюминия значительно повысилась по сравнению с суспензиями, содержащими только диспергатор PASP или PESA. Комбинация PASP/PESA–ЛК в качестве керамического диспергатора эффективна для диспергирования водных суспензий оксида алюминия вплоть до высокой концентрации твёрдых веществ.

Du Tuan Tran, Ajeet Singh Yadav, Nhat-Khuong Nguyen, Pradip Singha, Chin Hong Ooi, Nam-Trung Nguyen // Biodegradable Polymers for Micro Elastofluidics. September 26, 2024, Volume 20, Issue 39, 2303435 Микроэластофлюидика — это развивающаяся область исследований, которая сочетает в себе характеристики традиционной микрофлюидики и взаимодействия жидкости и структуры. Ожидается, что микроэластофлюидика найдёт практическое применение, например, там, где требуется прямой контакт между биологическими образцами и системами обработки жидкостей. Помимо оптимизации конструкции, для практического применения микроэластофлюидики при взаимодействии с биологическим интерфейсом и после окончания срока службы критически важен выбор подходящего материала. Биоразлагаемые полимеры — один из наиболее изученных материалов для этой цели. Микроэластожидкостные устройства, изготовленные из биоразлагаемых полимеров, обладают исключительной механической эластичностью, превосходной биосовместимостью и способностью к структурному разложению с образованием нетоксичных продуктов. В этой статье представлен подробный и систематический обзор использования биоразлагаемых полимеров в цифровой микроэластожидкости и микроэластожидкости с непрерывным потоком.

Gregory I. Peterson, Andrey V. Dobrynin, Matthew L. Becker Biodegradable Shape Memory Polymers in Medicine // Advanced Healthcare Materials. November 8, 2017, Volume 6, Issue 21, 1700694. Материалы с памятью формы стали важным классом материалов в медицине благодаря своей способности менять форму в ответ на определённый раздражитель, что позволяет упростить медицинские процедуры, использовать минимально инвазивные методы и получить доступ к новым способам лечения. Полимеры с памятью формы, в частности, хорошо подходят для таких целей благодаря своим превосходным характеристикам памяти формы, настраиваемым свойствам материала, минимальной токсичности и способности к биоразложению и резорбции. В этом обзоре представлен обзор биоразлагаемых полимеров с памятью формы, которые используются в медицине. Большинство биоразлагаемых полимеров с памятью формы основаны на термочувствительных полиэфирах или полимерах, содержащих гидролизуемые сложноэфирные связи. Эти материалы предназначены для использования в таких областях, как эмболизация, доставка лекарств, установка стентов, тканевая инженерия и закрытие ран. Разработка биоразлагаемых полимеров с памятью формы, обладающих уникальными свойствами или реагирующих на новые раздражители, может способствовать оптимизации и созданию новых медицинских приложений.

Hussain Alenezi,Jehan S. Albrahim,Hamada El-Gendi,Ahmed K. Saleh,Yousra A. El-Maradny,Esmail M. El-Fakharany Bioactive Polyvinyl Alcohol/Chitosan Composite Membrane Incorporating Ficus carica Extract: Fabrication, Characterization, and Biological Assessments // Polymer Composites with Cellulose Nanomaterials and Bioactive Materials. January 2026, Volume 2026, Article ID 1309512, 25 pages. В этом исследовании рассказывается о создании и оценке композитных мембран из поливинилового спирта и хитозана (ПВС/Х), наполненных экстрактами из кожуры Ficus carica (FPeE) и мякоти (FPuE), в качестве платформы для противораковых и противомикробных препаратов. Фитохимический анализ выявил различия в зависимости от источника: ВЭЖХ показала, что FPeE богат различными полифенолами, такими как рутин и гесперитин. В то же время в FPuE концентрация хлорогеновой кислоты была в 8,1 раза выше. Аналогичным образом с помощью ГХ-МС были идентифицированы яблочная кислота (82,13 %) и лимонная кислота (85,64 %) как основные летучие вещества в FPeE и FPuE соответственно. Эти химические различия привели к специфической биологической активности. Обе мембраны с нанесёнными веществами продемонстрировали значительный потенциал в борьбе с биоплёнками: мембрана FPeE была наиболее эффективна против Pseudomonas fluorescens (ингибирование на 58,67 %), а мембрана FPuE — против Staphylococcus aureus (ингибирование на 37,36 %).

Jacob Hodge, Clay Quint The improvement of cell infiltration in an electrospun scaffold with multiple synthetic biodegradable polymers using sacrificial PEO microparticles // Journal of Biomedical Materials Research Part A. September 2019, Volume 107, Issue 9 Электропрядение — это технология изготовления трёхмерных каркасов с волокнистой структурой, имитирующей внеклеточный матрикс, для тканеинженерных конструкций. Благодаря универсальным характеристикам процесса электропрядения можно создавать каркасы из биоразлагаемых полимеров или натуральных белков с контролируемым диаметром волокон, биоразлагаемостью и механическими свойствами. Недостатком обычных каркасов, полученных методом электропрядения, является плотная укладка волокон с низкой пористостью, что приводит к плохой инфильтрации клеток. Методом увеличения пористости является электрораспыление микрочастиц расходуемого полиэтиленоксида (ПЭО) в сочетании с электроформованными каркасами. Мы сообщаем об эффективности электрораспыления микрочастиц ПЭО для увеличения пористости наиболее часто используемых биоразлагаемых полимеров: полигликолевой кислоты (PGA), поли (молочнокислой-co-гликолевой) кислоты (PLGA) и поликапролактона (PCL). Было обнаружено, что биоразлагаемые полимерные каркасы электроспрядения с жертвенными микрочастицами ПЭО обладают улучшенной клеточной пролиферацией и инфильтрацией фибробластами человека по сравнению с обычными каркасами электросплетения. Механические свойства более прочных PGA и PLGA изменились незначительно, но более эластичный PCL после удаления микрочастиц PEO стал слабее и менее жёстким. Таким образом, исследование показало, что микрочастицы PEO могут увеличивать пористость и способствовать проникновению клеток в электропряденые каркасы из широкого спектра биоразлагаемых полимеров, сохраняя при этом их механические свойства.

Jian Zhu, Anil Kumar, Pin Hu, Christoph Habel, Josef Breu, Seema Agarwal Layering-Triggered Delayering with Exfoliated High-Aspect Ratio Layered Silicate for Enhanced Gas Barrier, Mechanical Properties, and Degradability of Biodegradable Polymers // Global Challenges. September 2020, Volume 4, Issue 9, 2000030. Исследования биоразлагаемых полимеров, предназначенных для быстрой и полной деградации в промышленном компосте (i-компосте) для последующей переработки в органические материалы, имеют первостепенное значение для поиска решений проблемы чрезмерного количества пластиковых отходов, в частности от упаковки. Обычные биоразлагаемые полимеры, такие как полилактид (PLA), не подходят для этой цели из-за плохих газонепроницаемых свойств и медленной деградации. В статье показана новая концепция (инициируемое разложение путем замедления), в которой отслаивающийся самоорганизующийся натрий-гекторит (Hec), расположенный послойно, чередующийся с электроформованным PLA горячего прессования, обеспечивает высокие газозащитные свойства при высокой влажности и одновременно ускоряет разложение PLA, как было протестировано в ферментативном растворе и i-компосте. Тонкая композитная плёнка (толщиной 56 мкм) демонстрирует прочность на разрыв и модуль упругости 58 и 2000 МПа соответственно, а её кислородопроницаемость составляет всего 0,0064 см3 см м−2 день−1 бар−1. Кроме того, замедление разложения композитной плёнки за счёт набухания слоя геллановой камеди привело к ускоренному разложению полимолочной кислоты, что было подробно продемонстрировано с помощью ферментативного и компостного разложения. Поскольку такие концепции, направленные на повышение разлагаемости, крайне необходимы для рационального использования биоразлагаемых полимеров при переработке пластиковых отходов, данная работа является важным шагом вперёд.

Jun Cao, Yuan-Wei Chen, Xin Wang, Xiang-Lin Luo Enhancing blood compatibility of biodegradable polymers by introducing sulfobetaine // Journal of Biomedical Materials Research Part A. 15 June 2011, Volume 97A, Issue 4, Pages 472-479. Новый биоразлагаемый поликапролактон, содержащий N,N′-бис(2-гидроксиэтил) метиламинопропансульфонат аммония (PCL-APS), был синтезирован методом полимеризации с раскрытием цикла. Полученные полимеры были охарактеризованы с помощью спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР), инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье (ИК-Фурье), гель-проникающей хроматографии (ГПХ), дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) и измерения краевого угла смачивания (КУС). Эти измерения показали, что в состав полимеров входит группа APS. Гидролиз PCL-APS оценивали путем вымачивания полимерных мембран в растворе кислоты с pH = 3,20. Скорость потери веса увеличивалась с ростом содержания APS в полимере. Совместимость полимеров оценивали с помощью тестов на адгезию тромбоцитов, гемолиз, активированное частичное тромбопластиновое время (АЧТВ) и протромбиновое время (ПВ). Результаты показали, что после добавления сульфобетаина количество прилипших тромбоцитов уменьшилось по сравнению с контрольным ПКЛ, на ПКЛ-АПС наблюдался незначительный гемолиз, а АЧТВ полимеров ПКЛ-АПС было выше, чем у контрольного ПКЛ. Таким образом, поликапролактон, содержащий сульфобетаин, является перспективным биоразлагаемым полимером с хорошей совместимостью с кровью.

Joana Filipa Parente, Vânia Isabel Sousa, Juliana Filipa Marques, Marta Adriana Forte, Carlos José Tavares Biodegradable Polymers for Microencapsulation Systems // Advances in Polymer Technology. 2022, volume 43, Issue 1, 4640379. По мере развития научных исследований и промышленных процессов стали востребованы экологически чистые альтернативы. Последние тенденции указывают на то, что биоразлагаемые полимеры являются наиболее перспективным решением для синтетических микрокапсульных систем. Безопасность, эффективность, биосовместимость и биоразлагаемость — вот некоторые из свойств, которыми обладают биоразлагаемые системы микрокапсулирования для широкого спектра применений. Контролируемое высвобождение инкапсулированных активных веществ — это область исследований, в которой на протяжении многих лет постоянно появляются инновации благодаря перспективным областям применения в фармацевтической, косметической, текстильной и других отраслях. В этой статье представлен обзор различных полимеров, которые можно использовать для синтеза микрокапсул, а именно биоразлагаемых полимеров. Сначала мы рассмотрим природные полимеры, которые делятся на две категории: полисахаридные полимеры (целлюлоза, крахмал, хитозан и альгинат) и белковые полимеры (желатин). Затем мы опишем синтетические полимеры, в том числе биоразлагаемые полимеры, такие как полиэфиры и полиамиды. В этом обзоре для каждого полимера представлено его происхождение, основные свойства, области применения и примеры использования в биоразлагаемых системах микрокапсулирования, найденные в литературе.

Klaudia M. Jurczak, Torben A. B. van der Boon, Raul Devia-Rodriguez, Richte C. L. Schuurmann, Jelmer Sjollema, Lidia van Huizen, Jean-Paul P. M. De Vries, Patrick van Rijn Recent regulatory developments in EU Medical Device Regulation and their impact on biomaterials translation // Bioengineering & Translational Medicine. March 2025, Volume 10, Issue 2, e10721. Мы считаем, что эта работа поможет исследователям и разработчикам медицинского оборудования (а также другим заинтересованным сторонам) лучше понять процесс разработки медицинского оборудования на основе биоматериалов и его утверждения в соответствии с новыми директивами MDR и IVDR в Европейском союзе, поскольку появляются всё более сложные биоматериалы, а директива MDR отражает прогресс в области открытия биоматериалов. Кроме того, проблеме способствуют недостаточная международная гармонизация нормативно-правовых актов и низкое качество отчётности. В этом обзоре описываются возможные причины замедления темпов внедрения биоматериалов, наблюдаемого в последние десятилетия, с акцентом на европейский рынок, а также предлагается возможный подход к внедрению медицинских устройств на основе биоматериалов в клиническую практику. В этой области пока не найдены подходящие решения для ускорения внедрения биоматериалов в клиническую практику: не следует создавать дополнительные препятствия для исследователей, врачей, производителей медицинского оборудования и страховых компаний, которые должны сотрудничать, чтобы инновационные решения стали доступны пациентам. Новые MDR и IVDR представляют собой значительный шаг вперед в обеспечении безопасности пациентов и отражают важный этап развития здравоохранения. Однако они не должны препятствовать инновациям в разработке медицинских устройств на основе биоматериалов. Внедрение обратного проектирования с учетом безопасности пациентов и стратегии «безопасность по умолчанию» (Safety by Design, SbD) на ранних этапах разработки медицинских устройств может привести к более гладкому и успешному процессу утверждения. Тщательный этап исследований и разработок с упором на оценку безопасности и эффективности устройств имеет основополагающее значение для эффективного перехода к клиническим испытаниям. Мы предлагаем обзор недавно принятых нормативных актов в отношении медицинских устройств и диагностики in vitro в странах ЕС, описывая изменения в парадигме разработки биоматериалов. По мере появления более сложных биоматериалов будут разрабатываться соответствующие нормативные акты, которые позволят предоставлять пациентам безопасные и эффективные медицинские решения.

Koushik Ghosh, Brad H. Jones Biodegradable Polymers For Circular Economy Transitions—Challenges and Opportunities // Technology Innovation for the Circular Economy: Recycling, Remanufacturing, Design, Systems Analysis and Logistics. First published: 26 January 2024. Беспрецедентный приток материалов в современную потребительскую жизнь без вдумчивого отношения к их происхождению и дальнейшей судьбе является неустойчивым и требует пристального внимания к тому, как мы производим, потребляем и выбрасываем материалы. Для успешного перехода к экономике замкнутого цикла необходима синергия технологий, которые постепенно внедряются в цепочку создания стоимости материалов, не нарушая при этом удобство, ценность и универсальность пластика. Часто считается, что биоразлагаемые материалы разлагаются в естественной почве, компосте или морской среде без вреда для окружающей среды, что позволяет преодолеть опасения по поводу стойкости материалов в окружающей среде. Несмотря на свою биомиметическую привлекательность, обещания безотходного производства и десятилетнее присутствие на рынке, эти классы полимеров всё ещё далеки от реализации своего потенциала. В этой статье мы рассмотрим эти очевидные проблемы с точки зрения жизненного цикла (рис. 3.1). Мы проследим путь полимеров через традиционную цепочку создания стоимости пластмасс и выявим пробелы в исследованиях на протяжении всего жизненного цикла. Анализ на системном уровне с точки зрения производственно-сбытовой цепочки позволяет выявить пути попадания пластика в окружающую среду, а также временные рамки, которые часто игнорируются или упускаются из виду при фрагментарном подходе.

Li Zhao, Akmal Hidayat Bin Sabri, Mary B. McGuckin, Linlin Li, Zihao Wang, Eneko Larrañeta, Ryan F. Donnelly Implantable Microarray Patch: Engineering at the Nano and Macro Scale for Sustained Therapeutic Release via Synthetic Biodegradable Polymers // Advanced Materials Technologies. March 18, 2025, Volume 10, Issue 6, 2400346. Трансдермальная доставка лекарств становится всё более изученным альтернативным способом введения препаратов благодаря большой площади поверхности кожи, что обеспечивает простоту доступа и применения. Среди различных технологий трансдермальной доставки лекарств, разработанных на сегодняшний день, большое внимание привлекают пластыри с микроматрицей (МПМ), в которых используется технология микроигл (МИ). МПМ могут легко проникать в роговой слой, обеспечивая доставку необходимых веществ непосредственно в кожу и демонстрируя более высокую эффективность по сравнению с альтернативными методами трансдермальной доставки лекарств. На эффективность карт при доставке терапевтических средств влияет множество факторов, одним из которых является выбор материалов, используемых при их изготовлении. Среди различных материалов, которые использовались для изготовления карт, синтетические биоразлагаемые полимеры, такие как поли (молочнокисло-гликолевая кислота) (PLGA) и полимолочная кислота (PLA), были использованы для длительного и контролируемого высвобождения с превосходной биосовместимостью. PLGA и PLA можно использовать для изготовления всего стержня иглы или микрочастиц с лекарственным средством, которые затем встраиваются в слой иглы. Сочетание технологии MN с биоразлагаемыми полимерами произвело революцию в области устойчивой и контролируемой трансдермальной доставки малых и крупных молекул.

Magdalena Wróbel-Kwiatkowska, Magdalena Czemplik, Anna Kulma, Magdalena Żuk, Jacek Kaczmar, Lucyna Dymińska, Jerzy Hanuza, Maciej Ptak, Jan Szopa New biocomposites based on bioplastic flax fibers and biodegradable polymers // Biotechnology Progress. September/October 2012, Volume 28, Issue 5 Было проанализировано новое поколение полностью биоразлагаемых и биоактивных композитов с полимолочной кислотой (PLA) или поли-ε-капролактоном (PCL) в качестве матрицы и биопластиковыми льняными волокнами в качестве армирующего материала. Биопластиковые волокна содержат полигидроксибутират и были получены из трансгенного льна. Биохимический анализ волокон показал наличие нескольких антиоксидантных соединений гидрофильной (фенолы) и гидрофобной [каннабидиол (КБД), лютеин] природы, что указывает на их высокий антиоксидантный потенциал. Впервые сообщается о присутствии CBD и лютеина в волокнах льна. ИК-анализ показал межмолекулярные водородные связи между компонентами в композите PLA + волокна льна, которые не были обнаружены в композите на основе PCL. Механический анализ полученных композитов выявил повышенную жесткость и снижение предела прочности при растяжении. Жизнеспособность фибробластов кожи человека на поверхности композитов, изготовленных из PLA и трансгенных волокон льна, была такой же, как и для клеток, культивируемых без композитов, и лишь немного ниже (до 9%) для композитов на основе PCL. Количество тромбоцитов и Escherichia coli количество клеток, агрегированных на поверхности композитов на основе полимолочной кислоты, было значительно ниже, чем для чистого полимера. Таким образом, композиты из полимолочной кислоты и трансгенных льняных волокон обладают бактериостатическим, антиагрегационным и нецитотоксическим действием. © 2012 Американский институт инженеров-химиков Biotechnol.

Manuel Humberto Cháirez-Ramírez, Jesus Omar Díaz-Rivas, Javier Isaac Contreras-Ramírez, Ruben Francisco González-Laredo, José Alberto Gallegos-Infante Green polymer-based materials as promising therapeutical agents for non-communicable diseases // Polymer International. June 2025, Volume 74, Issue 6, Pages 483-493. Полимеры играют важную роль в современном мире и имеют широкое применение, особенно в медицине и фармакологии. Однако полимерные отходы представляют значительную угрозу для окружающей среды. Поэтому необходимы новые материалы с исключительными эксплуатационными характеристиками и экологической безопасностью. Экономика замкнутого цикла привела к появлению «зелёных полимеров», которые отличаются повышенной возобновляемостью, биоразлагаемостью и компостируемостью, а также свойствами, схожими со свойствами обычных полимеров, но с гораздо меньшим углеродным следом. Зелёные полимеры широко используются при производстве различных материалов для медицинских целей. Использование «зелёных» полимеров в медицине и фармацевтике может улучшить результаты лечения неинфекционных заболеваний за счёт создания более безопасных и эффективных систем доставки лекарств, снижения побочных эффектов благодаря улучшенной биосовместимости и повышения эффективности таргетной терапии. Материалы на основе «зелёных» полимеров можно использовать в различных областях, что делает их особенно полезными при лечении хронических заболеваний, таких как рак, диабет или сердечно-сосудистые заболевания, когда жизненно важно обеспечить надёжное и долгосрочное лечение. Таким образом, в этом обзоре подчёркивается важность всестороннего изучения «зелёных» полимеров как новых источников материалов для улучшения лечения и профилактики неинфекционных заболеваний. © 2024 Общество химической промышленности.

Marek Kowalczuk,Grażyna Adamus Mass spectrometry for the elucidation of the subtle molecular structure of biodegradable polymers and their degradation products // Mass Spectrometry Reviews. Special Issue on Central Europe. January/February 2016, Volume 35, Issue 1. Будут представлены современные доклады польских авторов о применении масс-спектрометрических методов для изучения тонкой молекулярной структуры биоразлагаемых полимеров и продуктов их распада. Особое внимание будет уделено природным алифатическим (со)полиэфирам (ПЭ) и их синтетическим аналогам, полученным путем анионной полимеризации с раскрытием цикла (ROP) β-замещенных β-лактонов. Кроме того, будет рассмотрено применение методов масс-спектрометрии для оценки структуры биоразлагаемых полимеров, полученных в результате ионной и координационной полимеризации циклических эфиров и сложных эфиров, а также продуктов ступенчатой полимеризации, при которой бифункциональные или многофункциональные мономеры вступают в реакцию с образованием олигомеров и, в конечном счёте, полимеров с длинной цепью. Кроме того, в контексте конкретных путей разложения будет рассмотрено применение современных методов масс-спектрометрии для оценки продуктов разложения полимеров, часто содержащих характерные концевые группы, которые можно выявить и дифференцировать с помощью масс-спектрометрии. Наконец, мы расскажем о последних достижениях Польши в области масс-спектрометрии.

Marta Redrado, Zhimei Xiao, Kanokon Upitak, Bich-Thuy Doan, Christophe M. Thomas, Gilles Gasser Applications of Biodegradable Polymers in the Encapsulation of Anticancer Metal Complexes // Advanced Functional Materials. September 2024, Volume 34, Issue 36, 2401950 Комплексы металлов в последнее время привлекают к себе большое внимание, особенно в качестве противораковых и антибактериальных средств, благодаря их универсальным механизмам действия и легко настраиваемым характеристикам. Однако применение таких соединений в медицине, особенно при лечении рака, затруднено из-за их ограниченной растворимости и стабильности в воде и водных растворах, а также из-за недостаточной селективности. Чтобы устранить эти недостатки, было разработано несколько подходов, направленных на улучшение адресной доставки этих соединений и повышение их растворимости. Первая стратегия предполагает физическую инкапсуляцию этих комплексов металлов в носители для контролируемого высвобождения лекарственного средства. Вторая стратегия предполагает ковалентное связывание комплексов металлов с полимерами для создания пролекарств, которые могут преобразовываться в активные лекарственные средства с более контролируемой скоростью. Несмотря на растущее разнообразие доступных полимеров, для эффективного лечения, особенно таких заболеваний, как рак, по-прежнему важно разрабатывать полимеры, способные метаболизироваться в организме с образованием нетоксичных остатков. В этой обзорной статье представлен анализ последних разработок в области инкапсуляции комплексов металлов с использованием биоразлагаемых полимеров для лечения рака. В частности, подчеркивается, что сформированные наночастицы (НЧ) повышают избирательность и токсичность по отношению к раковым клеткам по сравнению с исходным комплексом металлов, одновременно снижая вредные побочные эффекты традиционной химиотерапии, что открывает возможности для их использования в комбинированной терапии (PDT, PTT).

Natalia Gomez-Gast, Andrea Guevara-Morales, Ulises Figueroa-López, Eduardo San Martin-Martínez, Horacio Vieyra Mechanical Behavior of Biodegradable PHB-TPS Reinforced With Oat and Corn Cob Fibers After Accelerated Thermal-Humidity Exposure // International Journal of Polymer Science. Volume 2025, Article ID 9935365, 20 pages. First published: 13 June 2025 Растительные волокна получили широкое распространение в качестве армирующего материала для композитных полимеров благодаря своей распространённости, доступности, универсальности и экологичности. Исследования композитных материалов из биоразлагаемых полимеров с натуральными волокнами в качестве армирующего материала будут продолжаться, поскольку биоразлагаемым полимерам по-прежнему необходимы механические и физические свойства, технологичность и стоимость пластмасс, получаемых из нефти. В этом исследовании анализировалась механическая стабильность биоразлагаемых композитов на основе полигидроксибутирата и термопластичного крахмала (ПГБ-ТПК), армированных волокнами из овсяных и кукурузных початков, в условиях окружающей среды. Мы исследовали, как различная концентрация волокон влияет на механические свойства композитов, полученных методом литья под давлением, чтобы улучшить характеристики полигидроксибутирата, сохранив при этом его биоразлагаемость. Композиты подвергались ускоренному воздействию температуры и влажности в климатической камере для моделирования и оценки механических свойств до и после длительного воздействия влажности, тепла и холода. Результаты показали, что воздействие в климатической камере привело к снижению предела текучести до 80 % из-за поглощения влаги и образования микротрещин на границе раздела волокон и матрицы. Смеси PHB/TPS/овсяного и кукурузного волокна продемонстрировали механические свойства, сопоставимые со свойствами фторированного этиленпропилена (FEP), поливинилиденхлорида (PVDC) и термопластичного полиолефина (TPO), что делает их пригодными для использования в таких областях, как производство упаковки и контейнеров.

Paola Rizzarelli, Melania Leanza, Marco Rapisarda Investigations into the characterization, degradation, and applications of biodegradable polymers by mass spectrometry // Mass Spectrometry Reviews. Novembe/December 2025, Volume 44, Issue 6. Биоразлагаемым полимерам уделяется всё больше внимания из-за их вклада в решение проблемы загрязнения окружающей среды пластиком и в переход к экономике замкнутого цикла. Тем не менее биоразлагаемые материалы по-прежнему имеют ряд недостатков, препятствующих их широкому использованию на рынке. Поэтому для улучшения их характеристик требуются дополнительные исследования. Масс-спектрометрия (МС) позволяет оптимизировать синтез биоразлагаемых полимеров, подтвердить макромолекулярные структуры, изучить процессы разложения с течением времени и выявить преимущества и недостатки при широком применении. Цель этого обзора — представить обзор исследований методом масс-спектрометрии, проведённых для поддержки синтеза биоразлагаемых полимеров, а также предоставить полезную информацию о нежелательных продуктах или механизме полимеризации, чтобы понять пути разрушения на основе структуры продуктов распада, а также проследить за высвобождением лекарственного средства и его фармакокинетикой. Кроме того, в статье обобщаются исследования, посвященные проблемам окружающей среды и здоровья, связанным с широким использованием пластиковых материалов, а именно потенциальной миграции добавок или идентификации и количественному определению микропластика. В статье рассматриваются наиболее значимые исследования, посвященные синтетическим и микробным биоразлагаемым полимерам, опубликованные за последние 15 лет, без учета агрополимеров, таких как белки и полисахариды.

Seema Agarwal Biodegradable Polymers: Present Opportunities and Challenges in Providing a Microplastic-Free Environment // Macromolecular Chemistry and Physics. March 2020, Volume 221, Issue 6, 2000017 Устойчивость полимеров к воздействию факторов окружающей среды, химических веществ, микроорганизмов и гидролизу стала проблемой для общества в связи с накоплением пластиковых отходов и трудностями их утилизации по всему миру. Большое количество пластиковых отходов накапливается в окружающей среде и распадается на микропластик (мелкие частицы размером менее 5 мм). Эта проблема вызывает серьёзную озабоченность, особенно в отношении продуктов и сфер применения, где пластик используется недолго, а затем превращается в отходы, которые трудно утилизировать и которые остаются в окружающей среде. Вопрос о том, могут ли биоразлагаемые полимеры стать одним из решений проблемы пластиковых отходов, очень часто поднимается в этом контексте. Несмотря на то, что использование биоразлагаемых полимеров выглядит многообещающим, судя по недавним и прошлым исследованиям, необходимо дополнительно рассмотреть несколько аспектов, связанных с экологической устойчивостью, приемлемостью и разложением в сложной природной среде. Необходимо приложить значительные усилия для разработки новых экологически чистых биоразлагаемых полимеров и продуманных механизмов разложения после использования в окружающей среде. В данной обзорной статье рассматривается текущая ситуация с экологической приемлемостью биоразлагаемых полимеров, а также возможности и проблемы, которые они создают в решении проблемы микропластика и его воздействия на окружающую среду.

Sibele S. Fernandes,Viviane Patrícia Romani,Gabriel da Silva Filipini,Vilásia G. Martins Chia seeds to develop new biodegradable polymers for food packaging: Properties and biodegradability // Polymer Engineering & Science. September 2020, Volume 60, Issue 9 Семена чиа являются перспективным сырьём для разработки биоразлагаемых и съедобных полимеров благодаря своему составу и свойствам. Целью данного исследования была оценка влияния процесса сушки слизи чиа (в печи и методом сублимационной сушки) и добавления масла чиа в плёнки для упаковки пищевых продуктов. Плёнки были получены методом литья из слизи чиа и глицерина. Разработанные полимеры были оценены с точки зрения физико-химических свойств, микроструктуры, термических свойств и биоразлагаемости. Процесс сушки слизи и добавления масла в плёнки повлиял в основном на механические и цветовые свойства. Слизь, высушенная методом сублимационной сушки, показала лучшие механические характеристики. Различия были вызваны влиянием процесса сушки на молекулярную структуру слизи чиа и добавлением масла между полимерными цепями. Плёнки из слизи чиа полностью растворяются в воде и быстро разлагаются в почве. Эти плёнки представляют собой перспективные биоразлагаемые полимеры для разработки экологичной упаковки для пищевых продуктов и съедобных саше для небольших порционных упаковок, которые предотвращают загрязнение окружающей среды и облегчают потребление продуктов.