Разработка гемосорбентов на основе ультрадисперсных алмазов

В настоящее время углесорбционные методы терапии представляют собой обширную и чрезвычайно быстроразвивающуюся дисциплину, влияние которой на тактику и результаты лечения многих тяжелых заболеваний трудно переоценить. Потребности в технических средствах для углесорбционной терапии, т.е. в гемо – и эртеросорбентах, аппликационных сорбентах, колонках, мониторах, кровепроводящих магистралях и средствах их подключения к сосудам пациентов даже из самого сдержанного анализа описанных в литературе сфер медицинского применения этих методов велики, что требует поиска новых материалов.

Ультрадисперсные алмазы (УДА, или наноалмазы) детонационного синтеза относятся к классу наноматериалов, получение, модификации и применение которых вызывают интерес ученых и инженеров разных стран. Это научно-техническое направление, находящееся на стыке материаловедения, физики и химии твердого тела, становится самым быстрорастущим в мире по объему выделяемого на его развитие финансирования. Из всех разновидностей наноматериалов УДА является одним из самых интересных объектов исследования.

В результате миниатюризации, точнее получения в виде наночастиц (среднего размера 4-6 нм) из плазмы в процессе детонации мощных взрывчатых веществ (ВВ), алмаз приобретает еще более выраженные аномальные свойства. Сфера применения УДА в настоящее время весьма широка.

УДА может быть с успехом использован в медицине благодаря таким свойствам, как высокая адсорбционная способность (сопоставимая с адсорбционной способностью лучших окисленных углей) большая удельная поверхность, обилие свободных электронов на поверхности (множественный радикал донор), нанометрические размеры, химическая инертность зерна, большое количество кислородсодержащих функциональных групп на поверхности кристаллов, гидрофильный характер поверхности.

Высокая катионообменная емкость УДА, с одной стороны, и его способность селективной сорбции катионов, с другой позволяет считать его весьма перспективным сорбентом для коррекции катионного состава крови, борьбы с алкалозом, декальцинации, удаления ионов аммония.

Следует отметить, что УДА является чрезвычайно удобным материалом для проведения процессов химического модифицирования в поверхностном слое, т.е. для создания поверхностей заданного строения, прививки белков и т.д. Наличие в поверхностном слое УДА подвижных ионов водорода позволяет осуществлять поверхностные реакции различного типа.

Нами установлено, что высокотемпературной обработкой УДА в токе водорода можно практически полностью удалить протоногенные группы с поверхности УДА, что приводит к увеличению сорбции УДА за счет активного алмазного остова, и дает возможность использовать УДА при гемоперфузии, поскольку кровь является системой, весьма чувствительной к изменению рН. УДА может быть использован для синтеза иммуносорбентов в качестве матриц.

При дальнейшей разработке энтеросорбентов и сорбентов для аппликационной терапии можно использовать не только поглотительные, детоксицирующие свойства УДА, но и его способность нести на себе необходимые организму ионы, лекарственные препараты и ферменты, а также вещества, способствующие диссоциации токсофорных групп с плохо сорбируемыми макромолекулярными носителями.

Аналогичные приемы, направленные на диссоциацию комплексов белок-токсин, либо вытеснение токсинов из связи с белком за счет веществ-конкурентов так же возможное направление в гемосорбции.

Серьезной проблемой для угольных сорбентов является повышенная степень пылеобразования. Осыпание гранул наблюдается при отмывке угля, при самой гемоперфузии и, особенно при транспортировке гемосорбентов, что резко снижает сферу их применения. Способ покрытия микрокапсул угольных гемосорбентов различными природными и синтетическими полимерами имеет ряд недостатков (дороговизна, трудность хранения, потеря статической емкости и кинетической эффективности сорбента). Кроме того, существует проблема создания высокопористых сорбентов, поскольку при увеличении пор угольных сорбентов резко снижается их механическая прочность, что ведет к увеличению пылеобразования.

Такие свойства УДА, как высокая механическая прочность агрегатов, а так же возможность компактирования и создания сорбентов с малым изменением прочности в широком интервале развития пористости являются важным преимуществом при создании гемо-сорбентов. Кроме того УДА в отличие от обычных углеродных сорбентов даже при довольно высокой температуре практически не окисляется. УДА может с успехом быть использован для формирования химически стойких прокладок и фильтров, создания высокотемпературной технологии.

 Благодаря своей высокой химической стойкости УДА легко поддается регенерации.

Поскольку УДА обладает отрицательно заряженной гидрофильной поверхностью, гемосорбенты на основе УДА будут обладать повышенной тромборезистентностью по сравнению с угольными сорбентами.

Таким образом, при сравнительном анализе свойств УДА и окисленного угля, УДА имеет ряд существенных преимуществ, поэтому использование УДА в качестве сорбента открывает широкие перспективы развития различных направлений сорбционной терапии. УДА в отличие от используемых в настоящее время углеродсодержащих материалов для медицинских целей является материалом нового поколения. Его принципиальное отличие заключается в наноструктурной природе материала. Это отличие, безусловно, обеспечит получение препаратов медицинского назначения с принципиально новыми свойствами.

Расскажите своим друзьям о нас, нам будет приятно.

Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники

Оставить комментарий