В НГТУ НЭТИ разработали многофункциональный биоразлагаемый гель-носитель
Гель-носитель на основе хитозана, который может использоваться как носитель биоактивных веществ для применения в ветеринарии, медицине и растениеводстве, разработан в Новосибирском государственном техническом университете (НГТУ НЭТИ), 21 сентября сообщила пресс-служба вуза.
Использование геля, созданного в рамках проекта «Новые инженерные решения и искусственный интеллект для биомедицины», улучшает, например, сельскохозяйственную продукцию, повышая ее ростостимулирующую или инсектицидную активность, а также питательность удобрений и т. д.
Главный разработчик Екатерина Литвинова рассказывает: «Наш проект посвящен разработке геля-носителя — это уникальный биоразлагаемый продукт, который не навредит растению или животному и сможет доставить лекарство, удобрение и т. д. в нужное место. Он многофункционален, поэтому может быть использован под разные задачи».
Структурно гель выглядит как пористая губка с разными размерами пор. Исследователи их тестируют, проверяют устойчивость к разным средам, и в зависимости от свойств, которыми они обладают, подбирают варианты применения. Основа геля — хитозан, вещество, содержащееся в насекомых, то есть оно органической природы, и оно безопасно и экологично.
Поры геля можно наполнять, например, в фармацевтике, фаговыми частицами вирусов, пробиотиками (живыми микроорганизмами, в определенных количествах приносящими пользу хозяину), пребиотиками (веществами, которые не всасываются и частично или полностью не перевариваются нашим организмом. Их потребление благотворно влияет на рост и размножение собственных полезных бактерий кишечника) или метаболитами, которые хорошо взаимодействуют на различных поверхностях или удерживаются капиллярными силами в геле.
При этом, в отличие от привычных методов доставки действующих веществ, гель защитит свою «начинку» от разрушающего действия ультрафиолета на открытом воздухе или кислотной среды в организме.
Разработчики уже испытали гель и готовятся его запатентовать, а также опубликовать результаты исследований в научных статьях.
Екатерина Литвинова дополнила: «Наш гель очень удобно наносить на рану, его можно закапсулировать как таблетку, он проходит кислую среду желудка и может растворяться в щелочной среде кишечника. Также, используя разную пористость, мы можем делать наслойку друг на друга и давать возможность, например, сначала сорбировать жидкость из раны, а далее выделять терапевтический компонент, который и заживляет рану. Именно гель может предоставить такую возможность, жидкая среда на такое не способна».
Она пояснила, что существующие на рынке капсулы растворяются в кислой среде примерно за 15 минут, что, если необходимо доставить лекарство в кишечник, приводит к его разрушению. Полезные бактерии, которыми необходимо было заселить кишечник, гибнут в кислой среде желудка.
«Наш гель можно наполнить и высушить, далее использовать для доставки в нужное место назначения. В медицине можно использовать в какой-то определенной среде, и применять его разные формы: полужидкий, гелеобразный или твердый», — продолжила Литвинова.
В растениеводстве можно использовать как сухие микрогранулы геля, наполненные необходимыми для растений компонентами, так и полужидкий гель, которым удобнее обрабатывать семена растений. Жидкие аналоги геля, которые обычно используются в растениеводстве, необходимо консервировать для сохранности и постоянно обрабатывать ими растения.
Гели позволяют продлевать действие активных компонентов, сокращая экономические издержки при использовании удобрений. Представленные на рынке гелеподобные субстанции импортного производства необходимо разводить перед использованием, так как они просто сберегают компоненты при хранении, кроме того, цена их высока, и на российском рынке они представлены ограниченно.
«Цена нашего продукта будет ниже в 10 раз», — отметила Екатерина Литвинова.
