Коллектив химиков Уральского федерального университета синтезировал нанокомпозит из оксида алюминия и серебра для медицинских целей.
Новый материал, созданный учёными Уральского федерального университета, обладает сильными антибактериальными свойствами и может быть использован в биомедицинских целях: для изготовления бактерицидных волокон, защитных тканей, хирургических нитей, перевязочных материалов. При доработке технологии композит подойдёт для покрытия имплантатов из медицинских сплавов на основе титана, а также для других задач. Разработка метода нанокомпозита проходила при содействии коллег из Института высокотемпературной электрохимии и Института химии твёрдого тела УрО РАН.
«Я предложил и запатентовал метод синтеза, при котором происходит горение растворных прекурсоров, — рассказывает руководитель научного коллектива, заведующий отделом химического материаловедения УрФУ Александр Остроушко. — Берутся соли металлов, которые входят в состав сложного оксида, и органический компонент — глицин, глицерин, лимонная кислота, поливиниловый спирт или другие. Эта композиция в виде плёнок поджигается, синтезируется сложный оксид. Затем подбирается температура термообработки. В итоге мы получаем наноразмерные частицы, морфологией которых, а значит, и их свойствами мы можем управлять. Это очень простой метод синтеза, который позволяет сэкономить время, удешевить процесс получения соединений и снизить выбросы вредных веществ в атмосферу».
Учёный добавил, что существующие методы создания композиций из оксида алюминия и наночастиц серебра более сложные, затратные и требуют наличия дорогой техники. А уральским химикам удалось получить нанокомпозит относительно простым и более дешёвым методом для широкой сферы применения. Варьируя условия, исследователи смогли создать наночастицы серебра разных размеров (от 1 до 200 нм) и форм (круглые, пластинчатые, в виде «нанокрабов»). Задавая размер и форму, химики смогли влиять на свойства композита: получать пролонгированный или краткосрочный, но сильный антибактериальный эффект.
Методом получения нанокомпозита заинтересовались коллеги из Новосибирска и Иваново. В первом случае учёные создают остеоинтегрированные имплантаты для замены суставов и зубов, которые должны быть не только биосовместимы (не отторгаться организмом), но и обладать длительным антибактериальным действием. Во втором случае разрабатывают антибактериальные ткани, которые помогут обеззаразить порез или ранение в туристическом походе, спортивных мероприятиях и других ситуациях. Антибактериальную добавку можно применять при производстве одежды (рубашек, футболок, спортивной формы).
«Нанокомпозит также может быть использован в качестве носителя для лекарственных препаратов, в том числе антибактериальных, потому что наноструктурированный оксид алюминия обладает такими свойствами, как химическая инертность в среде организма, устойчивость к окислению и коррозии, механическая прочность, стабильность, низкая токсичность», — добавляет Александр Остроушко.
Сейчас исследователи решили запатентовать способ получения нанокомпозитов на основе оксида алюминия и частиц серебра и подали заявку на регистрацию интеллектуальной собственности. В планах научной группы — проверить нанокомпозит на различных патогенах.
