06046 Назва НТП: | Нові нанокомпозити на основі гідрогелів, біоорганічних і органо-мінеральних колоїдних структур | Вид продукції: | Випуск нового виду продукції: інше (методична документація)Матеріали медичного призначення, медицина, ветеринарія, біотехнологія, рослинництво, споживчі матеріали, екологічний захист довкілля | Опис НТП: | Розроблено методи синтезу широкого спектру гідрогелевих носіїв лікарських препаратів та нанокомпозитів з іммобілізованими колоїдним сріблом, вуглецевими нанотрубками, магнетитом, гідроксіапатитом тощо. Високодисперсні акрилові термочутливі мікро- та нано(феро)гелі придатні для розробки систем керованого вивільнення лікарських засобів під дією температури в фізіологічно прийнятному діапазоні та низькоінтенсивного змінного магнітного поля. Розроблено умови одержання та концентрування нанокластерів сполук важких металів в гелевому матриксі для використання в якості активного компоненту штучного ґрунту, що забезпечує прискорення росту рослин та підвищення їх врожайності. Розроблено умови одержання і досліджено структуру біогенних наночастинок срібла в наноструктурованих композиційних матеріалах на основі культур лактобактерий, які можуть бути корисними для розробки нових дезінфікуючих засобів, використання в складі споживчих товарів і у ветеринарії. Розроблено метод використання матеріалів з високооднорідним розподілом наночастинок золота і срібла сумісно з ліпополісахаридами для антиоксидантного захисту порожнини роту. | Технічні переваги: | Створення «розумних» гідрогелів, що реагують прогнозованим чином на незначні зміни в довкіллі для розробки нанокомпозитів, чутливих до багатьох зовнішніх факторів; екологічна безпечність і низька вартість конверсії мулових відходів біологічної очистки комунальних стоків у добрива і створення на їх основі синтетичних ґрунтів; висока ефективність при концентруванні благородних металів і біоактивних елементів новими супрамолекулярними сорбентами із суміші електролітів; біогенний синтез ультрадисперсного срібла пробіотичними культурами мікроорганізмів. Запропоновані методи захищені 2 патентами на винахід, 6 патентами на корисну модель і відповідають рівню кращих вітчизняних та зарубіжних аналогів. | Економічні переваги: | | Вплив на зовнішнє середовище. Екологічність: | - Розробка вітчизняних аналогів композиційних матеріалів для лікування опіків, пухлин, діагностики захворювань та нових дезінфектантів. Зменшення кількості багатотоннажних токсичних мулових відходів за рахунок біоконверсії в нетоксичні добрива і синтетичні ґрунти
- Зменшення рівня екологічного забруднення довкілля за рахунок розробки біотехнологій, що передбачають утилізацію мулових відходів і створення штучних ґрунтів, «зелені» технології синтезу наночастинок металів. Використання мікро- та нанофабрик на основі гідрогелів для створення композиційних матеріалів медичного призначення.
- Виробництва товарів медичного застосування і широкого споживання, тепличні та інші господарства, екологічний захист. | Стадія завершеності НТП: | Звіт по НДР (ДКР)Етап 1.Дослідження впливу поверхнево-активних речовин, фізичних факторів та модифікації поверхні наночасток на стабільність дисперсій нанотрубок і магнетиту; розробка методик отримання і синтезу стійких дисперсій наночасток з ліофілізованою поверхнею; вивчення процесів агрегації-дезагрегації, стабілізації і фізико-хімічних властивостей нанодисперсій з метою їх інкорпорації до гідрогелевих нанокомпозитій. Вивчення сорбції наночастинок важких металів (Cu(II), Fe(III) і їх гуматних комплексів) біогелями і синтетичними гелями. Дослідження впливу слабких імпульсних електричних полів на поверхневі властивості мікроорганізмів-матриць і умови формування в них нанофаз металів/сполук металів. Розробка наукових основ створення супрамолекулярних структур на поверхні дисперсних носіїв.
Етап 2. Розробка методів синтезу гідрогелевих матриць на основі різноманітних мономерів акрилового ряду, методів введення дисперсної фази в гідрогелеву матрицю для отримання композитних матеріалів з гомогенним розподілом наночасток; встановлення оптимального складу мономерів, їх співвідношення та умов проведення синтезу. Дослідження антибактеріальної активності і складу біокомпозитних препаратів на основі біоматриць, що містять колоїдні метали. Скринінг природних біогелів і синтетичних гелів за критерієм міцності зв’язування з наночастинками металів. Дослідження взаємозв`язку між будовою комплексних сполук, їх міцністю в розчині та ступенем їх сорбції за рахунок утворення супрамолекулярних структур.
Етап 3.Дослідження фізико-хімічних (набухання, міцність, еластичність, електропровідність тощо) і дифузійних (кінетика сорбції і вивільнення лікарських препаратів та модельних сполук, проникність дифузантів різної хімічної природи тощо) властивостей отриманих композитних матеріалів на основі кополімерних гідрогелевих матриць з інкорпорованими наночастками. Вивчення акумуляції нанорозмірних часток поживних сполук і біоценозів акриловими гелями. Виготовлення композиційних сорбентів для стандартних твердотільних зразків вмісту благородних та кольорових металів з однорідними кластерними структурами та високим ступенем рівномірності їх розподілу з метою контролю правильності визначення вмісту металів фізичними та фізико-хімічними методами. Дослідження антимікробної дії композиції нанонаповнених біокомпозитних препаратів з антибіотиками в розчинах і на поверхнях.
Етап 4. Дослідження впливу фізичних факторів на властивості розроблених нанонаповнених гідрогелевих композитів. Проведення скринінгу біоматеріалів на їх придатність для формування колоїдних металів (сполук металів) і нанобіокомпозитний матеріалів, які є оптимальними за фізико-хімічними показниками, вартістю та доступністю. Вивчення динаміки десорбції важких металів органо-мінеральними біогелями. Дослідження можливості впровадження нових нанорозмірних композитів золота та срібла в практику лікування деяких стоматологічних захворювань.
Етап 5. Розробка технологічних основ синтезу багатофункціональних гідрогелевих нано-наповнених композитів. Розробка технологічних основ процесу синтезу гібридних матеріалів на основі біоматриць і наночастинок металів/сполук металів. Впровадження нових супрамолекулярних сорбентів в системах геології та екологічного забезпечення України (оснащення лабораторій хімічного аналізу). Дослідження можливості використання нових типів супрамолекулярних сорбентів в технологічних процесах очистки води. Узагальнення одержаних наукових результатів у вигляді оглядової статті чи монографії. Розробка моделі штучного поживного ґрунту.
| Упровадження НТП: | не впроваджено | Права інтелектуальної власності: | Отримано патент1. Патент України на корисну модель № 63599, МПК (2011.01) A61K 33/06 (2006/01), A61K 33/42 (2006/01) Нанокомпозитний матеріал для протезування кісткової тканини / Самченко Ю.М., Суходуб Л.Б., Ульберг З.Р., Суходуб Л.Ф.// Заявка u 2011 03951.Заявл.01.04.2011. Опубліковано 10.10.11, Бюл. № 19
2. Патент України на винахід № 98888, МПК (2012.01) A61L 27/46 (2006/01), A61K 33/06(2006/01). Гідрогелевий кальцієфосфатний нанокомпозит для заміщення кісткової тканини / Самченко Ю.М., Суходуб Л.Б., Ульберг З.Р., Суходуб Л.Ф // Опубліковано 25.06.2012. – Бюл. № 12.
3. Патент України на корисну модель №51520, МПК (2009): В01J 20/10, 45/00 Спосіб одержання сорбенту для вилучення перехідних металів з розчинів / А.К.Трохимчук, В.М.Лещенко, О.Б.Андріанова, З.Р.Ульберг // Заявл.14.12.2009; Опубл.26.07.2010, Бюл.№14.
4. Патент України на винахід № 61107, МПК (2011) В01J 45/00. Спосіб одержання сорбенту / Трохимчук А.К., Циганович О.А., Легенчук О.В., Шкода І.М. // Заявка № u2010 14702. Опубліковано 11.07.2011. Бюл. № 13, 2011.
5. Патент України на корисну модель № 72033, МПК (2012.01) А61К 31/00, А61К 33/38 (2006.01), В82В 3/00. Спосіб одержання біоцидного препарату /О.Ю.Войтенко, В.І.Подольська, З.Р.Ульберг, Н.І.Грищенко; заявник та патентовласник Інститут біоколоїдної хімії ім. Ф.Д. Овчаренка НАН України // заявл.30.11.2011; опубл. 10.08.2012, Бюл. №15.
6. Патент України на корисну модель № 81250, МПК (2013.01):A01G 31/00, C05G 3/00. Спосіб одержання штучного субстрату для рослинництва / Ю. М. Самченко, З. Р. Ульберг, Г. М. Ніковська, Л. О. Керносенко, Н. В. Годинчук // Заявл. 28.18.2012. Опубл. 25.06.13. Бюл. № 12.
7. Патент України на корисну модель № 84586, МПК (2013.01): G01J 1/48(2006.01), C07C 401/00, A61N 5/06 (2006.01). Спосіб визначення біологічної дози ультрафіолетового випромінювання / Ю.М.Самченко, І.П.Теренецька, Т.М.Орлова, І.Є.Болдескул, П.С.Капінос, З.Р.Ульберг // Заявл. 23.04.2013. Опубл. 25.10.2013, Бюл. № 20.
8. Патент України на корисну модель № 91083, МПК (2014.01): A01G 31/00, C05G 3/00. Спосіб конверсії мулових відходів біологічної очистки комунальних стоків у добрива / Ніковська Г.Н., Ульберг З.Р., Калініченко К.В., Керносенко Л.О., Самченко Ю.М. // Заявл. 06.12.2013. Опубл. 25.06.2014, Бюл. № 12
Дисертації
1. Войтенко О.Ю. Формування ультрадисперсних фаз срібла в мікробіологічних матрицях: дис. на здобуття наук. ступеня канд. хім. наук: спец. 02.00.11 «Колоїдна хімія» - Київ, 2013 - 186 с.
2. Калиниченко К. В. Биоэкстракция тяжелых металлов из иловых коллоидных систем с их утилизацией: дис. на соискание уч. степени кандидата хим. наук: спец. 02.00.11 “Коллоидная химия” / К. В. Калиниченко – К., 2013. – 128 с.
3. Коротич О.І. Термочутливі гідрогелеві нанокомпозити з керованими колоїдно-хімічними властивостями: дис. на здобуття наук. ступеня канд. хім. наук: спец. 02.00.11 «Колоїдна хімія» - Київ, 2014. - 171 с.
| Форми та умови передачі продукції: | |
06046M.72.1.1 06046M.72.1.9
060462.01.02 060462.01.03 060462.01.04
Додаткові матеріали до НТП |
|
Всі результати (НТП) проекту |
|