• РЕГИСТРАЦИЯ
Коронавирус. Последние новости

Российские биофизики предложили получать полимерно-белковые полотна электропрядением

0 545

 

Российские ученые разработали способ производства полимерно-белковых полотен методом электропрядения из растворителя и несмешивающейся пары полимера и белка. Статья опубликована в журнале RSC Advances.

Электропрядение - метод получения полимерных покрытий из нитей с помощью приложения высокого напряжения к вытекающему раствору полимера, за счет чего нити получаются более тонкими, чем при обычном выдавливании полимера через сопло. Электропряденные полотна могут быть использованы в качестве субстратов для клеточных культур, перевязочных материалов и в области тканевой инженерии. Полимерно-белковые полотна, полученные этим методом, обладают высокой биосовместимостью и могут быть использованы в качестве источника пролонгированного высвобождения лекарств, белков и пептидов.

Однако большинство пар белок-полимер не смешиваются между собой, из-за чего происходит фазовое расслоение, что негативно отражается на структуре, свойствах и морфологии полотна. Существующие немногочисленные работы уже доказали возможность существования гомогенного полотна из несмешивающихся пар кератина и полиамида или желатина и полилактида.

Елизавета Павлова (Elizaveta Pavlova) и ее коллеги из МГУ, МФТИ и ФНКЦ физико-химической медицины исследовали морфологию электропряденных полотен из раствора полилактида и бычьего сывороточного альбумина в 1,1,1,3,3,3-гексафторо-2-пропиловом спирте. Биофизики построили фазовую диаграмму трехкомпонентной смеси и выяснили, что раствор смеси остается гомогенным только при относительно маленьких концентрациях или при превалирующей концентрации полимера или белка, когда система может рассматриваться как двухкомпонентная. Наличие спинодальной кривой - соотношения веществ, в котором компоненты смеси начинают расслаиваться - характеризует все подобные системы растворителя и пары несмешивающихся полимера и белка.

 

Электропряденный бычий сывороточный альбумин (два верхних ряда) и полилактид (два нижних ряда) из раствора с разной концентрацией

Elizaveta Pavlova et al. / RSC Advances, 2020

Полотно, полученное из смеси растворителя и альбумина, при низкой концентрации белка выглядело, как лопнувшие шарики, так как из-за малой вязкости раствора происходило в большей степени электрораспыление. При повышении концентрации количество таких шаров уменьшалось, и в конечном итоге волокна полотна стали лентообразными. При получении полотна из раствора полилактида при низкой концентрации полимера образец выглядел, как нити с бисеровидными вкраплениями, а при увеличении концентрации происходило растяжение вкраплений и полное их исчезновение при большой концентрации. Такое поведение присуще и другим полимерам: полистиролу, полиметилметакрилату и другим распространенным полимерам. При большой концентрации полимера начали проявляться ленты среди нитей, что исследователи объяснили большей плотностью заряда в единице длины волокна, с которой связано большее кулоновское отталкивание молекул друг от друга с образованием плоских лент. Полотно из смеси белка с полимером выглядело так же, как и полотно из чистого полимера.

 

Биофизики изучили распределение компонентов внутри получаемых лент и нитей с помощью методов флуоресцентной микроскопии с помощью окраски альбумина Родамином Б, энергодисперсионной рентгеновской и Рамановской микроспектроскопии. Измерения образца, полученного из смеси с соотношением из области расслоения фаз на фазовой диаграмме, показали, что и нити, и ленты содержат оба компонента. Благодаря Рамановской спектроскопии было установлено, что соотношения компонентов разнятся от одной нити или ленты к другой. Однако полотно, полученное из смеси компонентов с концентрациями из области гомогенности, получилось более однородным во всех волокнах.
Биофизики доказали, что обильное перемешивание важно для технологического процесса, получив полотна из расслоившегося за 7 дней раствора. Полотна, полученные из разделенных растворов после расслаивания, соответствовали полотнам из чистого белка и чистого полимера.

Высвобождение бычьего сывороточного альбумина из полотна происходило равномерно, что важно для применения в качестве пролонгированного источника лекарства. Так, 50 процентов белка перешло в раствор после 10 дней нахождения в воде. По словам автора статьи, скорость высвобождения можно изменять, варьируя состав исходной смеси или напряжение источника при электропрядении, а следовательно и морфологию полотна, что позволит применять лекарства с варьируемым временем высвобождения в перевязочных материалах для ран и ожогов.

Два года назад американские ученые поставили схожую задачу — они получили наночастицы с равномерным распределением металлов. Методом теплового шока у них получилось смешать восемь металлов в одной частице.

Артем Моськин

https://nplus1.ru/news/2020/03...

Будущее - это технологии

    Выпуск Космоновостей № 34/ Ай да китайцы!/ Приподнимем завесу над "Тундрой"

    Интересные события происходят в мире пилотируемой космонавтики. Краткая история: в 2011 году с закрытием американской программы Space Shuttle (полёты осуществлялись с 12 апреля 1981 го...

    Soha рассказало про хитрую защиту российских двигателей от копирования
    • pretty
    • Вчера 16:32
    • В топе

    Россия придумала крайне эффективную схему для защиты своих авиационных двигателей от копирования иностранными государствами. Такое мнение высказали вьетнамские журналисты. Ни для кого ...

    "Уйти невозможно": что Россия приготовила для авианосцев США

    Сверхзвуковая скорость, фугасная или ядерная боеголовка и абсолютно непредсказуемая траектория полета — советские и российские противокорабельные ракеты считаются лучшими в мире. Их раз...

    Ваш комментарий сохранен и будет опубликован сразу после вашей авторизации.

    0 новых комментариев

      JeDi Сегодня 14:13

      Живительный яд. Почему астронавты Аполлона надышались ядовитейшим амилом, но не отравились?

      Экипаж Аполлона-ЭПАС: Стаффорд, Слейтон и Бранд якобы надышатся, но не отравятся ядовитейшим амилом. История такая, рассказывает астронавт, командир экипажа Аполлон-ЭПАС Том Стаффорд: «Вэнс находился в левом кресле, я в центральном, Дик – в правом. На высоте 24 км я должен был щёлкнуть тумблером, который бы электрически обесточил двигат...
      311
      JeDi Сегодня 13:41

      Установлен рекорд скорости передачи данных

      Австралийские исследователи добились рекордной скорости передачи данных по интернету из одного оптического чипа — 44,2 Тбит/с — на расстояние 76 км в существующей сетевой инфраструктуре. Это примерно в 44 000 раз быстрее, чем самая высокая скорость домашнего подключения из доступных сегодня. Разработчики подчеркивают, что новая технология может со врем...
      233
      JeDi Сегодня 12:34

      Астрономы нашли уникальный троянский астероид с хвостом, как у кометы

      Астрономы нашли уникальный троянский астероид с хвостом, как у кометы. Это уникальное свойство для таких небесных тел.   Исследователи из Гавайского университета в США с помощью системы ATLAS нашли троянский астероид, который следует по нечетной орбите рядом с Юпитером и имеет ледяной хвост. Они сообщили, что это уникальное сочетание свойств а...
      71
      JeDi Сегодня 12:21

      Ученые хотят очистить океаны с помощью катамарана-пылесоса

      Активисты хотят очистить океаны с помощью катамарана-пылесоса. Он может собрать до 100 кг. мусора за один рейс.   Некоммерческая организация The Ocean Cleanup, которая занимается очисткой океанов от загрязнения пластиком, представила новое устройство, которое может автономно собирать мусор. Пока его можно использовать только вблизи от бер...
      169
      JeDi Сегодня 11:28

      Подготовка к старту SpaceX DM-2 вышла на финишную прямую

      Несмотря на пандемию, подготовка к старту первой пилотируемой миссии Crew Dragon идет полным ходом, необходимые испытания и подготовительные операции проводятся успешно, и вполне вероятно, что запуск состоится по плану, 27 мая. Под катом рассказ об испытаниях, краткая информация о миссии и видео симуляции полета. Испытания, испытания Последним по времени из ...
      328
      JeDi Вчера 14:40

      Мистическая история озера Пирамид. Почему местным снятся странные сны

      В мире много мистических мест, в которых происходят какие-то странные вещи. Это могут быть места, в которых пропадают корабли или самолеты, а могут и просто быть места с природными аномалиями. О чем-то из этого мы уже рассказывали, а о чем-то нам только предстоит вам рассказать, но сейчас нас интересует одно место, которое связано с древними легендами. В этой истории ...
      1043
      JeDi 23 мая 16:02

      Определились с датой запуска российского модуля "Наука" на МКС

      Да уж, не прошло и 25 лет, как мы наконец таки собрались запустить этот модуль к МКС. Вот и думай тут, когда станут явью различные фантастические книжки, в которых огромные космические станции собираются на орбитах Земли и Луны. А что тут смешного? Раньше всегда фантастика очень четко отрабатывала реальное будущее. Она может и сейчас отрабатывает...но в непонятной...
      935
      JeDi 23 мая 12:57

      «Аль-Амаль» отправится к Марсу 15 июля

      Межпланетная станция «Аль-Амаль» (в переводе с арабского — «надежда») отправится в путешествие к Марсу 15 июля этого года. Об этом сообщило информационное агентство Объединенных Арабских Эмиратов. «Аль-Амаль» является первым в истории межпланетным аппаратом, созданным арабской страной. Впрочем, нельзя не отметить, что п...
      292
      JeDi 22 мая 17:27

      «Мост» в галактическом скоплении Abell 2384

      В далеком прошлом две группы галактик, известные под общим обозначением Abell 2384  столкнулись и прошли друг через друга. Это экстремальное событие привело к тому, что из их центров были вырваны потоки раскаленного газа. Они образовали перемычку — огромную структуру, которая подобно мосту соединяет две части скопления. Представленное изображение демонстри...
      275
      JeDi 22 мая 16:36

      Как бы выглядела вселенная из антиматерии?

      В нашей вселенной доминирует материя. Конечно, есть еще темная материя и темная энергия, которые мы пока что не можем засечь, но звезды, планеты, животные и растения созданы из материи. Протонов, электронов, нейтронов и им подобных. Вот только материя парна. На каждый созданный электрон материи появляется позитрон антиматерии. На каждый протон – антипротон. ...
      591
      JeDi 22 мая 13:06

      Телескоп WFIRST получил новое имя

      20 мая NASA провело пресс-конференцию, посвященную инфракрасному телескопу WFIRST (Wide Field Infrared Survey Telescope). На ней было объявлено, что аппарат был переименован. Отныне он будет называться Nancy Grace Roman Space Telescope (RST). Нэнси Грейс Роман родилась в 1925 году. В начале своей научной карьеры она поработала в нескольких американских обсерва...
      97
      JeDi 21 мая 14:50

      Госдума приняла в окончательном чтении законопроект о создании единой базы данных россиян

      В реестре, который будет вести налоговая, будут храниться сведения о ФИО, дате и месте рождения, СНИЛС и другие. Госдума приняла в третьем, окончательном чтении законопроект о создании единого федерального информационного регистра с данными россиян от разных ведомств. В базе будут храниться ФИО, дата и место рождения и смерти, пол (в том числе в сл...
      1070
      JeDi 21 мая 14:44

      Очень Большой Телескоп увидел рождение экзопланеты

      Международная команда астрономов объявила об обнаружении специфической спиральной структуры с изгибом в плотном газопылевом диске вокруг звезды AB Возничего. По их мнению, она отмечает возможное местонахождение рождающейся экзопланеты. AB Возничего расположена на расстоянии 520 световых лет от Земли. Это очень молодое светило — его возраст составляе...
      303
      JeDi 21 мая 13:47

      Китайский аккумулятор без кобальта обеспечит пробег до 880 км на одном заряде

      Китайские компании всё громче заявляют о себе как о разработчиках и производителях перспективных аккумуляторов. Зарубежные технологии не просто копируются, а совершенствуются и воплощаются в коммерческий продукт. Успешная работа китайских компаний ведёт к неминуемому прогрессу в характеристиках аккумуляторов, хотя нам, конечно же, хотелось бы «всё и сразу...
      1288
      JeDi 21 мая 12:04

      Тайна зловещих устройств на столбах раскрыта

      Несколько дней назад я публиковал фотографии непонятных штук зловещего вида, закреплённых на вершинах столбов, стоящих в лесу. Удалось выяснить, что это и для чего они нужны. Помимо шутливых версий, в комментариях было много и серьёзных, но неправильных версий: "Звуковые извещатели. Очевидно же" "Башни противобаллистической ...
      3641
      JeDi 20 мая 20:55

      В США запустили первый завод по производству зеленого водорода

      В США запустили первый завод по производству зеленого водорода. В этом проекте используется метод плазменного нагрева, который придумали в НАСА.   Компания Solena Group запустила первый коммерческий проект, стоимостью около 55 млн долларов США в городе Ланкастер, штат Пенсильвания. Solena — одна из компаний, которая уже несколько ле...
      920
      JeDi 20 мая 20:53

      Метод гравитационного микролинзирования позволил найти экзопланет в центре Млечного пути

      Международная команда астрономов объявила об обнаружении одной из наиболее далеких известных экзопланет. Объект, получивший обозначение OGLE-2018-BLG-0677Lb, находится на расстоянии около 25 тысяч световых лет от Солнца на окраине балджа Млечного пути. Открытие было сделано при помощи метода гравитационного микролинзирования. Этот эффект возникает, когда ...
      144
      JeDi 20 мая 15:51

      Ученым удалось впервые получить стабильные атомы экзотического "пионного" гелия

      Не так давно, после исследований, продолжавшихся почти восемь лет, группе ученых из института Квантовой оптики Макса Планка, Германия, впервые удалось получить стабильные и долгоживущие атомы экзотической материи, так называемого "пионного" гелия, атома гелия, в котором один из электронов был заменен субатомной частицей - пионом, находящимся в опред...
      495
      JeDi 20 мая 12:49

      Пузырьки газа помогли материалу для 3D-печати расшириться в 40 раз

        Wirth et al. / ACS Applied Materials & Interfaces, 2020 Американские химики разработали новый расширяющийся материал для 3D-печати. Изделия из такого материала увеличиваются в размерах на 4000 процентов — для этого достаточно нагреть их до 200 градусов Цельсия. Расширение происходит под действием маленьких пузырьков углек...
      188
      JeDi 20 мая 09:02

      Истинный двигатель инноваций — госинвестиции, а не гении-одиночки

      Считается, что наш мир меняют инновации, за которыми стоят гении. Этот миф всячески поддерживается в Кремниевой долине, а пантеон героев-одиночек хорошо известен не только "золотому миллиарду", но и вообще всем, кто пользуется интернетом. Но если покопаться во всех без исключения историях технологических прорывов, то окажется, что все они были созданы на...
      745
      Служба поддержи

      Яндекс.Метрика