Криогели на основе хитозана создали в Новосибирске

Ученые Новосибирского государственного технического университета НЭТИ  работают над созданием криогелей на основе хитозана — материалов с высокопористой структурой и улучшенными поглощающими свойствами. Полученные гели можно применять в разных сферах: от медицины до сельского хозяйства, сообщила пресс-служба вуза.

«Если обычный гидрогель содержит поры размером несколько сотен микрометров, то криогель формирует высокопористую структуру с обильным количеством пор размерами от 10 до 30 микрометров. Большое количество пор дает возможность получить максимальную площадь поверхности, что позволяет улучшить адсорбционные свойства. Технология создания криогеля заключается в следующем: полимер набухает в растворе, потом раствор замораживают и выдерживают при низких температурах в течение определенного времени до удаления воды из замороженного образца. Мы определили, сколько нужно выдерживать криогель в холоде для достижения оптимального соотношения таких параметров, как набухание, количество и размер пор», — рассказал младший научный сотрудник Центра технологического превосходства НГТУ НЭТИ кандидат фармацевтических наук Александр Дранников.

По словам ученых, эти криогели могут использоваться для очистки воды, в растениеводстве — для загрузки пестицидов, противовирусных агентов и внесения их в почву, для таргетной доставки лекарств в организм (например, доставлять пробиотики напрямую в кишечник), а также при алкогольном и пищевом отравлении, поскольку у хитозана есть структурные особенности, которые позволяют эффективно улавливать токсины и выводить их из организма.

Из-за развитой поверхности криогели могут впитать и отдать большое количество влаги, и с точки зрения поддержания водного баланса они более эффективны, чем гидрогели. За счет использования разных производных хитозана криогель можно модифицировать — «пришивать» к нему разные химические группы и таким образом повышать его селективность (избирательность к конкретным загрязняющим веществам или токсинам).

Криогели, как и другие разновидности гелей, не требуют дополнительных мер по утилизации и безопасны для окружающей среды: после выполнения своего предназначения они естественным образом разлагаются, не принося никакого вреда экологии.

Сейчас команда ученых под руководством кандидата биологических наук Екатерины Литвиновой работает над тем, чтобы обеспечить воспроизводимость процесса создания криогелей — сделать так, чтобы они обладали одинаковыми свойствами от серии к серии. Параллельно разработка уже проходит апробацию в составе продуктов для тепличных комплексов. В планах ученых на ближайший год — приступить к масштабированию производства криогелей.

Проект по изучению свойств биогелей в их различных модификациях входит в биомедицинское направление программы «Приоритет 2030» национального проекта «Наука и университеты», реализуемое в НГТУ НЭТИ.