Властивості гідрогелевих плівок на основі бактеріальної целюлози

Abstract

Полімери, які використовуються як біоматеріали в медичних цілях, можна розділити на дві широкі категорії: природні та синтетичні. Використання речовин природного походження у медицині є актуальним, що пояснюється їх низькою енергетичною цінністю, дешевизною промислового процесу отримання, сумісністю з організмом людини та придатністю до хімічної модифікації [1-3]. Бактеріальна целюлоза – матеріал, який синтезується мікроорганізмами. Продуцентом використовується симбіотична культура Мedusomyces gisevii, та складається з дріжджів і різних видів оцтовокислих бактерій [3]. Продуктами життєдіяльності симбіозу є культурна рідина, більш відома як чайний квас (комбуча) та позаклітинний полімер β-1,4-глюкан, який утворюється у вигляді плівки на поверхні рідини. Рослинна та бактеріальна целюлози хімічно однакові за молекулярною формулою (C6H12O6)n, але їх фізичні особливості різні. Бактеріальна целюлоза (БЦ) володіє унікальними властивостями: особлива наноструктура, високий показник водопоглинання, високий ступінь полімеризації, висока механічна міцність та кристалічність [4]. БЦ та її похідні мають великий потенціал і забезпечують перспективне майбутнє в різних галузях, особливо в медицині, як штучна шкіра, для виготовлення перев'язувальних матеріалів, штучних кровоносних судин [5]. Така плівка бактеріальної целюлози застосовується в медицині як високоефективний перев'язувальний матеріали та для одержання транcдермальних терапевтичних систем завдяки високій еластичності, міцності та низькій адгезії до ранової поверхні. На синтез бактеріальної целюлози впливає значення активного субстрату та його склад. Матеріали на основі БЦ є високочисті, біосумісні та універсальні тому активно використовуються в сучасній регенеративній та діагностичний медицині. Також їх можна поєднувати з біополімерами та нанодобавками, що надає нові структурні матриці та особисті властивості. БЦ широко використовується в якості засобів для відновлення шкіри при опіках, ранах та виразках. Мембрани з БЦ прискорюють процес епітелізації та запобігають зараженню ран [4]. Біосинтез бактеріальної целюлози – складний та дорогий процес. Це пов'язано з обмеженим виходом бактеріальної целюлози та використанням дорогих поживних середовищ із харчової сировини, які збільшують вартість кінцевого продукту. Заміна харчової сировини на нехарчову, масову, відновлювану в промислових масштабах сировину дозволить значно знизити собівартість бактеріальної целюлози.