Нано-био

Группа ученых предложила с помощью вирусов собирать нанопровода из проводящих полимеров, таких как полианилин и несколько других органические полимеры обладают важной особенностью они проводят ток. Уже было опубликовано много работ, посвященных возможности применений таких проводящих полимеров (в том числе и одномерных) в оптике и электронике.

Однако разработка простой технологии получения нанопроводов из водорастворимых полимеров с управляемой морфологией остается еще нерешенной проблемой. Возможное решение лежит в использовании самособирающихся белков, например вирусов растений, как шаблона для этих нанопроводов. В частности, генетически измененные вирусы были уже предложены как шаблоны для собрания наноэлектронных схем («Эффект удержание фонона в гибридных вирус-неорганических нанотрубках для применений в наноэлектронике» (Phonon Confinement Effects in Hybrid Virus-Inorganic Nanotubes for Nanoelectronic Applications")).

Теперь исследователи успешно продемонстрировали изготовление воднодиспергируемых, проводящих нанопроводов из полианилина при использование стержнеобразного вируса табачной мозаики (ВТБ) в качестве шаблона. Они также показали, что длинный проводящий нанопровод из полианилина ВТМ (> 300 нм, больше чем длина начальной частицы ВТМ) может быть сформирован иерархической сборкой. Полученные данные были опубликованы 17 ноября 2007 в Интернет-выпуске журнала Nano Letters («Синтез растворимых в воде проводящих полимерных нанопроводов на основе биологических шаблонов»(Biological Templated Synthesis of Water-Soluble Conductive Polymeric Nanowires)). Проводящая наноструна из полианилин/ВТМ может быть приготовлена, нарпимер, выдержкой ВТМ, анилина, полисульфированного стирола и персульфата аммония при комнатной температуре.

Использование биологических частиц как каркасов в химии и материаловедении новая область исследования. Как показывает данное исследование, таким образом могут получены частицы, недоступные для получения традиционными методами. Сложные волокнистые материалы выходят практически одного размера и характеризуются высоким отношением длина/диаметр и имеют много потенциальных применений в электронике, оптике, медицине и биологии. Авторы работы надеются, что это исследование приведет к появлению методов управляемого процесса сборки бионаночастиц в трехмерной матрице. Эта работа служит хорошей иллюстрацией для к одной из граней нанобиотехнологии: биологические материалы не только готовый нано-материал или объект для подражания, но активный компонент при синтезе нанообъектов.

 

Производство и разработка биокомпозитов

Биокомпозит – имплантат с биоактивным покрытием нового поколения, обладающий биоактивными свойствами. Он состоит из двух и более фаз, связанных вместе таким образом, что передача напряжений происходит по их границе. Основная сфера применения данного материала - челюстно-лицевая хирургия, дентальная имплантология, трамватология и ортопедия.

Разработка биокомпозитов открывает новые возможности в ортопедии, челюстоно-лицевой хирургии и стоматологии. Уникальные свойства биологически активных неорганических материалов позволяют активизировать естественные процессы остеосинтеза – восстановления костной ткани, добиться лучшей приживаемости имплантатов, значительного увеличения срока их службы и сокращения сроков лечения.

Костная ткань и ее взаимодействие с искусственными материалами

Биокомпозит природного происхождения представляет собой человеческая кость. Костная ткань состоит из полимерной матрицы, образованной органическими волокнами коллагена и белками, а также неорганической составляющей - фосфатов кальция, преимущественно в виде наночастиц гидроксиапатита. Композитная структура кости обеспечивает ее функциональные свойства, прежде всего, механическую прочность при различных видах деформирующих нагрузок: на сжатие, на растяжение и изгиб.

Искусственные материалы, используемые для имплантирования в костную ткань, должны соответствовать ей по своим физико-механическим свойствам, обладать химической стабильностью, не вызывать иммунных реакций организма. Более того, современная тенденция медицинского материаловедения заключается в создании материалов, индуцирующих восстановление поврежденных органов и тканей.

Интеллектуальное биокомпозитное покрытие

Разработка биокомпозитов, максимально имитирующих костную ткань является одной из самых актуальных задач медицинского материаловедения. Коллективом ООО «Биокомпозиты и Покрытия» в сотрудничестве с коллегами из Германии, Финляндии на протяжении многих лет ведутся экспериментальные исследования в области создания интеллектуального кальций-фосфатного биокомпозитного покрытия с функционально-градиентной структурой, стимулирующей процессы остеосинтеза. В основе разработанной технологии лежит модифицирование поверхности имплантатов с использованием ионно-плазменных методов.

Биокомпозит на основе титана ВТ 1-0, NiTi и нержавеющей стали 12Х18Н10Т и электретного биоактивного покрытия, созданный нами в результате исследований, применим для различных костных имплантатов. В частности, мы можем изготавливать биосовместимые имплантаты для стоматологии, имплантаты для ортопедии, не уступающие по своим качествам лучшим зарубежным аналогам при значительно меньшей стоимости.

Производство биокомпозитов с применением современных методов нанотехнологии становится все более актуальным в связи с растущим количеством пациентов, нуждающихся в оперативном лечении. В развитых странах их доля среди населения старше 50 лет достигает 50%. Наша страна не является исключением, но для большинства россиян дорогостоящие импортные изделия недоступны.

ООО «Биокомпозиты и Покрытия» приглашает к сотрудничеству государственные медицинские учреждения и частные клиники, специализирующиеся в области травматологии, ортопедии, стоматологии, челюстно-лицевой хирургии.

Производство биокомпозитов на основе наших разработок с применением в Вашей клинической практике значительно расширит круг Ваших пациентов и повысит эффективность их лечения.

Источник: nanotehnika.ru