+7 (800) 505-67-97

Синтез и исследование гибридных биодеградируемых скэффолдов, содержащих магнетит

Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0
Карпенко, Екатерина Сергеевна Отделение экспериментальной физики (ОЭФ)
Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Работа направлена на получение и исследование свойств гибридных биодеградируемых скэффолдов на основе ПГБ, содержащих магнетит, для применения в области восстановления поврежденных тканей. Было описано влияние добавления Fe3O4 на структуру, фазовый состав, магнитные свойства, механические свойства полученных образцов.

Введение ……………………………………………………………………………………………………… 16
1 Получение биоматериалов на основе полиоксиалканоатов и исследование их
свойств для биомедицинских применений ……………………………………………………. 18
1.1 Полиоксиалканоаты как биоматериалы: основные представители, их
свойства, структура …………………………………………………………………………………… 18
1.2 Улучшение свойств полигидроксибутирата с помощью различных
материалов-добавок ………………………………………………………………………………….. 20
1.3 Способы получения полимерных биоматериалов …………………………………. 24
1.3.1 Экструзия со вспенивателями ………………………………………………………… 24
1.3.2 Компрессионное формование-выщелачивание частиц ……………………. 25
1.3.3 Литье в растворитель-выщелачивание частиц ………………………………… 26
1.3.4 Матрицы, полученные методами замораживания-экстракции и
замораживания-гелеобразования ……………………………………………………………. 26
1.3.5 Электроформование……………………………………………………………………….. 28
2 Материалы и методы исследования …………………………………………………………… 30
2.1 Материалы и реактивы ………………………………………………………………………… 30
2.3 Методы исследования………………………………………………………………………….. 32
2.3.1 Сканирующая электронная микроскопия ……………………………………….. 32
2.3.2 Рентгенофазовый анализ ………………………………………………………………… 34
2.3.3 Рамановская спектроскопия……………………………………………………………. 35
2.3.4 Исследование намагниченности……………………………………………………… 36
2.3.5 Исследование физико-механических свойств …………………………………. 37
3 Результаты и их обсуждение ……………………………………………………………………… 39
3.1 Влияние содержания магнетита на морфологию поверхности и фазовый
состав скэффолдов ……………………………………………………………………………………. 39
3.2 Влияние добавления магнетита на магнитные свойства скэффолдов…….. 46
3.3 Исследование влияние магнетита на механические свойства скэффолдов48
4 Финансовый менеджемент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение ….. 53
4.1 Потенциальные потребители результатов исследования ………………………. 53
4.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения ……………………………………………. 54
4.3 SWOT-анализ………………………………………………………………………………………. 57
4.4 Организационная структура проекта ……………………………………………………. 60
4.5 Ограничения и допущения проекта ……………………………………………………… 61
4.6 План проекта……………………………………………………………………………………….. 61
4.7 Разработка графика проведения НИОКР ……………………………………………… 63
4.8 Бюджет научно-технического исследования (НТИ) ……………………………… 65
4.9 Сырье, материалы, покупные изделия и полуфабрикаты (за вычетом
отходов) ……………………………………………………………………………………………………. 65
4.10 Специальное оборудование для научных (экспериментальных) работ … 66
4.11 Основная заработная плата исполнителей темы …………………………………. 67
4.12 Дополнительная заработная плата научно-производственного персонала
…………………………………………………………………………………………………………………. 69
4.13 Отчисления во внебюджетные фонды ………………………………………………… 70
4.14 Накладные расходы …………………………………………………………………………… 71
4.15 Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта ….. 71
4.16 Реестр рисков проекта ……………………………………………………………………….. 72
4.17 Оценка сравнительной эффективности исследования …………………………. 73
5 Социальная ответственность …………………………………………………………………….. 78
Введение…………………………………………………………………………………………………… 78
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ………. 78
5.1.1 Специальные (характерные для рабочей зоны исследователя) правовые
нормы трудового законодательства ………………………………………………………… 78
5.1.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны
исследователя ………………………………………………………………………………………… 79
5.2 Производственная безопасность ………………………………………………………….. 81
5.2.1 Анализ вредных производственных факторов ………………………………… 82
5.2.1.1 Повышенный уровень локальной вибрации ………………………………. 82
5.2.1.2 Повышенный уровень шума ……………………………………………………… 83
5.2.1.3 Недостаточная освещенность рабочего места ……………………………. 84
5.2.1.4 Отклонение показателей микроклимата ……………………………………. 88
5.2.2 Анализ опасных факторов ……………………………………………………………… 89
5.2.2.1 Повышенное значение напряжения в электрической цепи,
замыкание которой может пройти через тело человека ………………………… 89
5.3 Экологическая безопасность………………………………………………………………… 91
5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях …………………………………………….. 92
5.4.1 Анализ вероятных ЧС, которые могут возникнуть в лаборатории при
проведении исследований ………………………………………………………………………. 92
5.4.2 Обоснование мероприятий по предотвращению ЧС и разработка
порядка действия в случае возникновения ЧС ………………………………………… 93
Выводы по разделу «Социальная ответственность» …………………………………… 95
Заключение …………………………………………………………………………………………………. 96
Список литературы ……………………………………………………………………………………… 97

Восстановление поврежденных тканей является важной областью
применения волокнистых полимерных материалов, называемых скэффолдами.
Высокая пористость и волокнистая структура скэффолдов способствует адгезии
и пролиферации клеток [1, 2]. Множество исследований показывают успешное
применение скэффолдов за счет их свойства биодеградации [3, 4].
Биодеградируемые полимеры являются перспективным материалом за счет
возможности их применения в таких областях как регенеративная медицина,
выращивание тканей и контролируемая доставка лекарств [5].
В последнее время начали активно исследоваться пьезоэлектрические
свойства полимеров для применения в области биомедицины [6]. Было выявлено,
что заряженная поверхность, которая образуется при деформации
пьезоэлектрического материала, положительно влияет на такие свойства клеток
как адгезию, рост и морфологию [7]. По сравнению с пьезоэлектрической
керамикой, которая обладает высокими пьезоэлектрическими константами,
пьезоэлектрические полимеры являются гибкими материалами, а некоторые из
них являются биодеградируемыми, что является существенным преимуществом
для потенциального их применения в области биомедицины.
Полигидроксибутират (ПГБ) является наиболее распространенным
синтетическим полимером за счет своей биосовместимости, биодеградации и
отсутствию цитотоксичности. Кроме того, за счет асимметричности
кристаллической решетки, ПГБ обладает пьезоэлектрическими свойствами [8].
Однако ПГБ обладает низкими пьезоэлектрическими константами (1,6-2 пКл/Н)
[9]. Таким образом, для улучшения свойств ПГБ скэффолдов необходимо
увеличение их пьезоэлектрических свойств.
Оксид железа (Fe3O4) продемонстрировал большой потенциал в
различных биомедицинских областях благодаря своим уникальным свойствам,
таким как магнитно-резонансная томография, биологическое разделение,
адресная доставка лекарств, биосенсоры и гипертермия рака [10-15]. Fe3O4
обладает магнитными свойствами, что в свою очередь позволит улучшить
пьезоэлектрические свойства ПГБ скэффолдов. Все вышеперечисленные
свойства Fe3O4 важны с точки зрения его применения в биомедицинской области
и делают Fe3O4 хорошим кандидатом для модифицирования скэффолдов.
Таким образом, цель данной работы заключается в получении и
исследовании свойств гибридных биодеградируемых скэффолдов на основе
ПГБ, содержащих магнетит. Для достижения поставленной цели нужно было
выполнить ряд задач:
 получение скэффолдов на основе ПГБ с магнетитом методом
электроформования;
 исследование влияния магнетита на структуру и фазовый состав
скэффолдов;
 исследование магнитных свойств для применения в области
биомедицины;
 исследование влияния магнетита на механические свойства
полученных скэффолдов.
Положение, выносимое на защиту:
 Добавление магнетита придает магнитные свойства получаемым
полимерным биодеградируемым скэффолдам ПГБ/Fe3O4 с незначительным
уменьшением механических характеристик.

В ходе работы были получены полимерные волокнистые скэффолды
ПГБ/Fe3O4 методом электроформования. Было изучено влияние Fe3O4 на
различные свойства полимерных волокнистых скэффолдов.
Проведенные исследования показали, что полученные ПГБ/Fe3O4
скэффолды обладают пористой, волокнистой структурой из случайно
ориентированных волокон со средним диаметров волокон для ПГБ – 2,8 ± 0,3
мкм, для ПГБ/Fe3O4 – 3,0 ± 0,2 мкм. Видно, что магнетит незначительно
увеличивает диаметр волокон. Оптические снимки скэффолдов показали, что
Fe3O4 распределен по объему волокна ПГБ.
Результаты рентгенофазового анализа подтвердили наличие чистого по
фазовому составу Fe3O4. Из спектров комбинационного рассеяния света были
обнаружены валентные симметричные колебания Fe – O магнетита в скэффолде
ПГБ/Fe3O4.
Исследование магнитных свойств показало, что добавление магнетита в
структуру полимера ПГБ способствует приданию магнитных свойств скэффолду
ПГБ/Fe3O4, значение намагниченности для ПГБ/Fe3O4 получилось равным 6,32
Гс*см3/г.
Влияние Fe3O4 на механические свойства скэффолда ПГБ/Fe3O4 в
сравнении с чистым ПГБ показало, что удлинение при растяжении уменьшилось
на ~ 46 % от 4,91 до 2,67 мм. Предел прочности также уменьшился на ~ 32 % от
1,37 до 1,14 МПа.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Читать «Синтез и исследование гибридных биодеградируемых скэффолдов, содержащих магнетит»

    Последние выполненные заказы

    Цифровое сотрудничество таможенных органов России и Китая: проблемы и перспективы
    Заказ выполнен точно в срок, все по плану. Вежливость и культура общения! Рек...
    Пути повышения производительности труда в организации.
    Автор прекрасный, даже после завершения заказа и после того как прошли сроки ...
    Контрольно-надзорная деятельность государства: система, элементы и проблемы определения её границ
    Эксперт супер! Выполнил работу в срок, внес все необходимые корректировки. Вс...
    Разработка элективного курса для старшей школу по творчеству И.А. Бродского.
    Всё сделала с первого раза идеально, даже никаких правок не потребовалось.
    Интернет-маркетинг в коммуникациях эффективного продвижения на примере ООО "Лесоперерабатывающая компания"
    Всё замечательно! Сдано на 5
    Совер-ие инструментов взаим-я ФТС РФ и ФНС РФ при создании единого мех-ма адм-я нал. и там. платежей
    Спасибо, были сложности, но в итоге все получилось.
    Инновационные методы обучения аудированию иноязычной речи в школе
    Курсовая выполнена качественно, руководитель не высказал нареканий, автору бо...
    Взаимосвязь показателей агрессивности водителя со стилем управления автомобилем
    Доволен работой автора
    Правовые основы оказания психиатрической помощи.Нормативное регулирование возрастающей социализации и поддержк
    Доволен работой автора

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Яна К. ТюмГУ 2004, ГМУ, выпускник
    5 (8 отзывов)
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соот... Читать все
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соответствии с Вашими требованиями.
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ
    Ксения М. Курганский Государственный Университет 2009, Юридический...
    4.8 (105 отзывов)
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитыв... Читать все
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитывать все требования и пожелания.
    #Кандидатские #Магистерские
    213 Выполненных работ
    Шагали Е. УрГЭУ 2007, Экономика, преподаватель
    4.4 (59 отзывов)
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и... Читать все
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и диссертаций, Есть любимые темы - они дешевле обойдутся, ибо в радость)
    #Кандидатские #Магистерские
    76 Выполненных работ
    Мария М. УГНТУ 2017, ТФ, преподаватель
    5 (14 отзывов)
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ... Читать все
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ. Большой опыт в написании курсовых, дипломов, диссертаций.
    #Кандидатские #Магистерские
    27 Выполненных работ
    Анастасия Б.
    5 (145 отзывов)
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическо... Читать все
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическому и гуманитарному направлениях свыше 8 лет на различных площадках.
    #Кандидатские #Магистерские
    224 Выполненных работы
    Елена Л. РЭУ им. Г. В. Плеханова 2009, Управления и коммерции, пре...
    4.8 (211 отзывов)
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно исполь... Читать все
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно использую в работе графический материал (графики рисунки, диаграммы) и таблицы.
    #Кандидатские #Магистерские
    362 Выполненных работы
    Дарья С. Томский государственный университет 2010, Юридический, в...
    4.8 (13 отзывов)
    Практикую гражданское, семейное право. Преподаю указанные дисциплины в ВУЗе. Выполняла работы на заказ в течение двух лет. Обучалась в аспирантуре, подготовила диссерт... Читать все
    Практикую гражданское, семейное право. Преподаю указанные дисциплины в ВУЗе. Выполняла работы на заказ в течение двух лет. Обучалась в аспирантуре, подготовила диссертационное исследование, которое сейчас находится на рассмотрении в совете.
    #Кандидатские #Магистерские
    18 Выполненных работ
    Сергей Н.
    4.8 (40 отзывов)
    Практический стаж работы в финансово - банковской сфере составил более 30 лет. За последние 13 лет, мной написано 7 диссертаций и более 450 дипломных работ и научных с... Читать все
    Практический стаж работы в финансово - банковской сфере составил более 30 лет. За последние 13 лет, мной написано 7 диссертаций и более 450 дипломных работ и научных статей в области экономики.
    #Кандидатские #Магистерские
    56 Выполненных работ
    Катерина М. кандидат наук, доцент
    4.9 (522 отзыва)
    Кандидат технических наук. Специализируюсь на выполнении работ по метрологии и стандартизации
    Кандидат технических наук. Специализируюсь на выполнении работ по метрологии и стандартизации
    #Кандидатские #Магистерские
    836 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Модифицирование поверхности полученного с помощью аддитивной технологии титанового сплава Ti-6Al-4V
    📅 2021 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Изучение процессов термостимулированного и неравновесного выхода изотопов водорода из Pd, Ni, Pt, Zr, Ti
    📅 2021 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)