В проекте впервые будет исследована способность β-циклодекстрина, гидроксипропил -β-циклодекстрина и γ- циклодекстрина к образованию молекулярных комплексов включения и/или ассоциатов в водно-этанольном растворителе с пролином, тирозином, глицином, серином и аланином, входящих в структуру фиброина шелка. Это позволит реализовать ряд механизмов контроля над процессом высвобождения действующего вещества в месте локализации при его применении в структуре материалов из натурального шелка для тканевой инженерии и регенеративной медицины, а также в текстильных изделиях для профилактики и лечения кожных покровов.

Научная новизна исследований состоит в использовании универсальной роли растворителя как фактора управления процессами образования молекулярных комплексов включения циклодекстринов и процессами их межмолекулярной ассоциации с аминокислотами. В проекте будут получены термодинамические характеристики процессов молекулярного комплексообразования циклодекстринов и биомолекул (константы устойчивости комплексов, изменение энергии Гиббса, энтальпии и энтропии) в воде и в водно-органических растворителях. Целенаправленный подбор растворителя позволит регулировать устойчивость комплексных соединений и термодинамические параметры реакций их образования посредством изменений в сольватном состоянии реагентов.

Кроме того за счет образования молекулярных комплексов циклодекстринов с гидрофобными аминокислотами будет решена задача увеличения концентрации аминокислот в модифицированном фиброине и, как следствие, увеличение их биодоступности. Межмолекулярные взаимодействия циклодекстринов с аминокислотами, входящими в состав фиброина (глицин, аланин, серин) позволят закрепить модификатор на материале из натурального шелка.

В рамках запланированных исследований указанные процессы будут лежать в основе модификаций фиброина шелка с целью создания биодеградируемых материалов для тканевой инженерии и регенеративной медицины. Предполагается разработка научного подхода к механизму оптимальной иммобилизации комплексных соединений на основе циклодекстринов на текстильном материале из натурального шелка для использования в медицине. В результате будет получена стойкая иммобилизация биоактивного компонента комплексного соединения на волокнистом материале шелка.
Проект направлен на развитие новой для научного коллектива тематики - создание новых гибридных функционализированных материалов на основе молекулярных комплексов циклодекстринов и гидрофобных биомолекул, обладающих регенеративными свойствами, путем иммобилизации комплексных соединений на поверхности волокон природного происхождения. Успешная реализация проекта будет обеспечена имеющимся у коллектива исполнителей научного задела в исследовании термодинамики процессов комплексообразования в водно- органических растворах биологически активных веществ и опыта по созданию инновационной методики образования полиэлектролитных нанокапсул биологически активных веществ для текстильных материалов медицинского назначения.

На страницу проекта