Полимерные материалы давно и успешно используются в медицине, где находят широкое применение в самых различных областях – начиная от спортивной медицины и заканчивая стоматологией и челюстно-лицевой хирургией.
Современные композитные материалы превосходят по полезным свойствам индивидуальные полимеры, а возможность их модификации наноматериалами раскрывает новые горизонты применения – это и тканевая инженерия, ранозаживление, адресная доставку лекарств и генная терапия, тераностика (диагностика с одновременной терапией) и медицинская визуализация.
На практике студенты синтезировали подложки из полимера с внедренными магнитными частицами, исследовали изменение поверхности за счет обработки холодной плазмы. Кроме того, ребята определяли свойства подложки с помощью вибрационого магнитометра, сканирующей электронной микроскопии, а также с помощью атомно-силовой микроскопии.
«Мы синтезировали композитные пленки методом литья готовили 5% раствор ПВДФ (СFO) (в подробностях это пьезоэлектрический фторполимер, в качестве магнитных наночастиц использовали кобальтовые ферриты). Общую смесь заливали в готовые формы, оставляли на ночь. Дальше уже исследовали ее свойства. Что касается модификации, ПВДФ является гидрофобным материалом (то есть не взаимодействует с водой, отталкивает ее), однако сама суть практики синтезировать пленки, необходимые для биомедицинских приложений (в моем случае это скаффоллы – подложки для регенерации клеток)», – рассказала студентка химического факультета ДГУ Алина Рабаданова.
Студентка подчеркивает, что для использования в скаффолдах пленка должна быть гидрофильной, поэтому ее обрабатывают (т.е. модифицируют) с помощью холодной плазмы. Так происходит переход от гидрофобной к гидрофильной, далее химики исследуют пленки на различных приборах.
Для сушки пленки применяют нагрев инфракрасными лучами и продувку в направлении, обратном движению ленты. Первый способ применяется широко вследствие высокой скорости сушки. Однако при слишком интенсивной сушке резко испаряются растворители, что ведет к короблению и вспениванию поверхности пленки.
Для работы юные химики использовали метод ракельного ножа. Ракель – это тонкая пластина в виде ножа или сребка, инструмент, предназначенный для накатки пленки на поверхность. Он обеспечивает постепенное и равномерное приклеивание пленки и помогает наклеить пленку качественно и быстро.
Практическая подготовка студентов химического факультета – это неотъемлемая часть учебного плана и возможность получить новые знания и опыт работы в лаборатории.
Летняя стажировка ребят связана с модификацией поверхности композитов для биомедицинских приложений.
Практика химиков началась с лабтура – знакомства с оборудованием фабрики Балтийского федерального университета.
«Мы синтезировали магнитные наночастицы и композитные плёнки. Исследовали их на рентгеновском дифрактометре и вибрационном магнитометре. На этой неделе нас ждёт большой блок лекций. Ожидания оправдались, я узнала много нового. Это был незабываемый опыт», – отметила аспирантка Асият.
Морфологию пленок студенты снимали на SEM(сканирующем электронном микроскопе) и ЕDX(энергодисперсионная спектроскопия) для элементного анализа.
«Я доволен прохождением производственной практики. За это время я научился синтезировать композитные пленки, работать с SEM, определять угол смачиваемости пленок, работать на VSM, AFM, проводить элементный анализ и многое другое, – делится впечатлениями студент химфака Рашид Гюлахмедов. – Полученные здания мы собираемся использовать в своей лаборатории в своих исследованиях».
Закрепить знания, полученные на занятиях, позволила практика-стажировка и работа в лабораторных условиях, считает Алина Рабаданова: «Очень продуктивно, интересно и весьма занимательно. Я узнала много нового, улучшила уже имеющие знания. Это хороший опыт для дальнейшей моей профессии».
Полимерные композитные пленки, особенно на основе полимеров и слоистых наноматериалов, являются привлекательными материалами для использования свойств множества материалов для применения в электронике и медицине.
«Теперь мы без проблем сможем синтезировать пленки самостоятельно, а не просить это делать кого-то другого», – резюмируют студенты.
Амина Магомаева
