Эксπир
Регистрация / Вход

Биосовместимые биодеградируемые нанокомпозитные материалы для восстановительной и заместительной хирургии.

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.513.11.3384
Руководитель работ
Богуш Владимир Григорьевич
Продолжительность работ
2008 - 2009, 14 мес.
Бюджетные средства
16 млн
Внебюджетные средства
3,28 млн

Разработка методов создания биосовместимых и биодеградируемых нанокомпозитных материалов на основе комплексов рекомбинантных белков паутины и биополимеров в виде гидрогелевых и твердотельных матриксов, получение и физико-химическая и биологическая характеристика образцов новых материалов, предназначенных для замещения и регенерации поврежденных мягких и костных тканей, в том числе и для создания биоискусственных органов и тканей.

Соисполнители

Организация
АНО "ИМБИИТ"
Организация
ИБХ РАН
Организация
ИМБ РАН

Предложения

Создание магнитоуправляемого полимерного биосовместимого матрикса для биореактора и исследование процессов роста и дифференцировки стволовых и прогениторных клеток в условиях in vitro.
Тема
Создание магнитоуправляемого полимерного биосовместимого матрикса для биореактора и исследование процессов роста и дифференцировки стволовых и прогениторных клеток в условиях in vitro.
Входящий номер
6013
Организация
ФГУП "ГНИИХТЭОС"
Руководитель организации-инициатора
Стороженко Павел Аркадьевич
Разработка и исследование нанокомпозитных биополимерных материалов на основе рекомбинантных фибриллярных белков, коллагенсодержащих композиций композиций на основе полиоксиалканоатов для производства фармацевтической продукции и медицинских изделий
Тема
Разработка и исследование нанокомпозитных биополимерных материалов на основе рекомбинантных фибриллярных белков, коллагенсодержащих композиций композиций на основе полиоксиалканоатов для производства фармацевтической продукции и медицинских изделий
Входящий номер
6126
Руководитель организации-инициатора
Бебуров Михаил Юрьевич

Этапы проекта

1
11.08.2008 - 31.10.2008
В процессе выполнения этапа 1 НИР: проведены патентные исследования с поиском материалов, содержащих информацию о разработанных ранее биодеградируемых двухмерных и трехмерных носителях; усовершенствованы методы выделения высокоочищенного рекомбинантного спидроина и наработано 1460 мг; сформулированы основные положения математической модели образования взаимодействий между отдельными нитями белков спидроинов в паутинном волокне; установлена зависимость размеров образующихся при микрокапиллярном электрораспылении нановолокон от напряженности электрического поля, времени нанесения и концентрации распыляемого раствора; методами ФТИК и КД охарактеризованы конформационные переходы в растворах рекомбинантных спидроинов в зависимости от условий среды и концентрации белка; отработаны лабораторные технологии получения образцов нанокомпозитных материалов в виде композитного геля, содержащего коллаген и рекомбинантный белок паутины 1F9, а также в виде пленок на основе сополимера бета-оксибутирата и бета-оксивалерата, дополнительно обработанных смесью коллагена и рекомбинантного белка паутины 1F9;-наработаны экспериментальные образцы перечисленных нанокомпозитных материалов и проведен анализ их морфологии методами СЭМ и АСМ; проведенные предварительные исследования физико-химических и физико-механических свойств ряда образцов нанокомпозитных материалов показали, что введение 10% рекомбинатного белка паутины в коллагеновый гидрогель приводит к значительным изменениям свойств гидрогеля: 1) повышению упругости, 2) резкому замедлению деструкции, 3) значительному набуханию под действием воды.
Развернуть
2
01.11.2008 - 31.12.2008
мг рекомбинантного спидроина для проведения исследований.
Отработаны методы получения пленок методом микрокапиллярного электрораспыления. Подобраны оптимальные параметры процесса -напряжение электрического поля и концентрации растворов белков в 1,1,1,3,3,3-гексафтор-2-пропаноле 4. Показано, что размеры пор пленки и ее толщина зависят от времени электрораспыления, в то время как диаметр образующих ее фибрилл зависит от концентрации распыляемых белковых растворов.
Проведено исследование пленок и растворов рекомбинантных аналогов спидроинов методами КД и ФТИК.
Получены нанофибриллы на основе рекомбинантного спидроина методом микрокапиллярного электрораспыления диаметром 100 нм и длиной более 300 мкм и проведен их анализ методами АСМ. Показано, что существует пороговая концентрация белка, ниже которой нанофибриллы не образуются.
Получены экспериментальные образцы наноструктурированных композитов - образцы пленок на основе сополимера оксибутирата и оксивалерата, содержащие рекомбинантный белок паутины в разных концентрациях и образцы гидрогелей на основе коллагена и спидроина.
Проведено сравнительное изучение физико-химических и физико-механических свойств полученных наноструктурированных композитных образцов с использованием методов СЭМ, АСМ, оптической микроскопии, физико-механических методов. Показано уменьшение наношероховатости и повышение гидрофильности поверхности образцов с увеличением концентрации спидроина в пленках бактериального сополимера от 0 до 5% . Вместе с тем не обнаружено влияние белка паутины 1F9 в концентрациях от 0 до 5 % на микроструктуру поверхности пленочных образцов. Увеличение содержания спидроина в образцах до 20% значительно увеличивает пористость пленки с одновременным ухудшением механические характеристик.
Развернуть
3
01.01.2009 - 30.06.2009
Проведено моделирование комплексов пептидов белков паутины, состоящих из параллельных и антипараллельных -слоев. Проведено определение типа вторичной структуры белка в составе пленок. Проведены анализ и характеристика физико-химических и биологических свойств лабораторных образцов нанокомпозитных матриксов.
Развернуть
4
01.07.2009 - 31.10.2009
Проведены дополнительные патентные исследования. Разработан лабораторный регламент производства рекомбинантного белка – аналога спидроина.Проведены биологические испытания нанокомпозитных матриксов различного состава in vitro и in vivo.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

1.3 Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела в области индустрии наносистем
Продолжительность работ
2010 - 2012, 30 мес.
Бюджетные средства
2,7 млн
профинансировано
Тема
Биосовместимые биодеградируемые нанокомпозитные материалы для восстановительной и заместительной хирургии.
Продолжительность работ
2008 - 2009, 14 мес.
Бюджетные средства
16 млн
Количество заявок
2
Тема
Биосовместимые резорбируемые гибридные композиты для клеточной регенерации поврежденных костных тканей.
Продолжительность работ
2008 - 2009, 14 мес.
Бюджетные средства
14 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка метода получения биосовместимых трехмерных матриксов на основе рекомбинантных аналогов белков шелка для использования в тканевой инженерии.
Продолжительность работ
2011 - 2012, 18 мес.
Бюджетные средства
12 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка научных основ производства биосовместимых биодеградируемых материалов для медицины на основе аналогов и производных природных биополимеров
Продолжительность работ
2013, 5 мес.
Бюджетные средства
50 млн
Количество заявок
26
Тема
Создание кальцийфосфатных цементов для замещения дефектов костных тканей.
Продолжительность работ
2011 - 2012, 15 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
2