Российские ученые предложили применять микрогели для создания антисептиков
Исследование возможностей использования микрогелей и пленок, созданных на их основе, в качестве поглотителей или носителей антисептических веществ, провели ученые МГУ с коллегами, 27 апреля сообщила пресс-служба университета.
Коллектив ученых из МГУ, Института элементоорганических соединений им. А. Н Несмеянова РАН и Научно-исследовательского института по изысканию новых антибиотиков им. Г. Ф. Гаузе исследовали микрогели на основе двух взаимопроникающих полимерных сеток, которые сплетены из цепочек поли-N-изопропилакриламида (PNIPAAm) и полиакриловой кислоты.
Микрогели использовались в качестве полимерной подложки для формирования антисептических комплексов с популярным поверхностно-активным веществом хлоридом бензалкония.
При этом первый компонент микрогелей можно синтезировать из доступного сырья. Другим достоинством этого компонента является термочувствительность: при нагревании свыше 32 °С он высвобождает заключенную в нем жидкость. Второй компонент широко применяется как носитель различных биологически активных соединений, включая лекарственные препараты.
Полимерные микрогели, в том числе на основе взаимопроникающих сетей, в настоящее время активно изучаются, и их практическое применение также является предметом интенсивных исследований.
Такие микрогели представляют собой микро- и наноразмерные шарики гидрогеля, своего рода мягкие «губки» из сшитых между собой полимерных цепей, которые при намокании сильно набухают. При этом вместе с водой они могут поглощать и удерживать разнообразные соединения.
Меняя соотношение компонентов и такие параметры, как температура, кислотность, содержание солей и прочее, можно изменять структуру и свойства микрогелей. Это позволяет высвобождать заключенное внутри «шарика» вещество в нужный момент времени.
Исследования синтезированных учеными микрогелей показали, что они хорошо удерживают хлорид бензалкония, антисептического препарата, подавляющего рост различных патогенов, в том числе вирусов, грибков и бактерий.
Поглощающая способность микрогелей составила 0,9 моля лекарственного вещества на 1 моль полиакриловой кислоты. Значительная емкость дает возможность применять микрогели с лекарственным веществом для обеззараживания воды или поверхностей.
С другой стороны, изделия на их основе можно использовать для очистки сточной воды от этого антисептика, что является важной задачей из-за развития лекарственной устойчивости у патогенов.
Обеззараживающую способность микрогелей ученые проверили на бактериях сенной палочки и золотистого стафилококка. Были опробованы микрогели в форме жидкой суспензии, как в обычных антисептических гелях для рук, а также в виде мягкой пленки, которую можно наносить на медицинское оборудование или использовать в качестве покрытия для ран.
Эффективность системы оказалась примерно такой же, как у коммерческого антибиотика амоксиклав.
«Наши результаты говорят о том, что предложенная система действительно работает и на ее основе можно создавать целую линейку разнообразных продуктов для медицинской и экологической сферы, а также для использования в быту. В дальнейшем мы планируем протестировать образцы на расширенном наборе бактерий и вирусов, а также провести испытания по очистке воды», — резюмировала Елена Кожунова.
Результаты исследований ученые представили в статье «Антисептические материалы на основе полимерных взаимопроникающих сетей микрогелей и бензалкония хлорида», опубликованной журналом International Journal of Molecular Sciences.
