Цитируемые ученые: торфяные залежи Васюганских болот, клетки иммунной системы и скаффолды

| 1604

Проект «Цитируемые ученые ТПУ» подводит итоги публикационной активности ученых Томского политехнического университета за февраль. Самый высокоцитируемый соавтор статей ученых ТПУ имеет индекс Хирша 55, а самый высокорейтинговый журнал — импакт-фактор 9,059.

Фото: Васюганские болота / culture.ru

  

Инженерная школа природных ресурсов

 

Геохимические барьеры в олиготрофном торфяном болоте (Западная Сибирь) (Geochemical barriers in oligotrophic peat bog (Western Siberia))

Журнал: Applied Geochemistry (Q2, ИФ 2,894)

Олег Савичев (индекс Хирша 7), профессор отделения геологии, Евгения Солдатова (индекс Хирша 3), Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН, Максим Рудмин (индекс Хирша 7), доцент отделения геологии, Алексей Мазуров (индекс Хирша 7), профессор отделения геологии.

Коллективом сотрудников Томского политехнического университета, институтов РАН и ряда других научных и производственных организаций в течение нескольких десятилетий проводятся комплексное исследование болот Западной и Восточной Сибири. В рамках одного из этапов этого исследования специалистами ТПУ и Института геохимии и аналитической химии РАН выполнена оценка геохимических условий формирования различных минеральных фаз на олиготрофном сосново-кустарничково-сфагнового участке одного из самых больших болот в мире — Васюганского — по данным, полученным в зимний период 2017 и 2018 годов.

«Показано, что в торфяной залежи функционирует не менее двух комплексных геохимических барьера, соответствующих изменению адвективного и диффузионного переноса и способствующих иммобилизации в торфяной залежи соединений Fe и ряда других химических элементов. Верхний барьер (окислительный, восстановительный, сульфидный и сорбционный гидроксидный) расположен примерно на глубинах от 0,4 до 1,25 метра. Нижний барьер (щелочной карбонатный и гидролитический, сорбционный гидроксидный, глинистый и карбонатный) расположен в нижнем слое торфяной залежи», — говорится в статье.

Уточняется, что полученные данные имеют важное значение для понимания процессов формирования геохимических аномалий вплоть до слоев угольных пластов с повышенными содержаниями различных химических элементов и осадочных железных руд. Исследование выполнено при поддержке ТПУ и грантов РФФИ №№ 18-55-80015, 18-05-00302, 17-05-00042, РНФ № 19-77-00014.

Оценка функционального состояния макрофагов человека с использованием вольтамперометрического метода определения нитрит ионов (Evaluation of human macrophage functional state by voltammetric monitoring of nitrite ions)

Журнал: Analytical and Bioanalytical Chemistry (Q1, ИФ 3,286)

Валентина Попова, инженер отделения химической инженерии, Елена Короткова (индекс Хирша 12), профессор отделения химической инженерии, Жири Барек (индекс Хирша 36), профессор отделения химической инженерии, Марина Стахеева, ведущий научный сотрудник, Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук (НИМЦ РАН), Антон Федоров, Томский НИМЦ РАН, Марина Патышева, Томский НИМЦ РАН, Ольга Черемисина, Томский НИМЦ РАН.

Авторы предлагают новый подход для оценки функционального состояния макрофагов человека путем определения нитрит-ионов в надклеточных жидкостях макрофагов, выделенных из моноцитов периферической крови человека с онкологическими заболеваниями, с использованием вольтамперометрического метода на модифицированном графитовом электроде.

Макрофаги — клетки иммунной системы, способные приобретать фенотипы М1 и М2. Популяция макрофагов, поляризованных по типу М1, подавляет развитие раковых опухолей, а фенотип М2 может способствовать росту опухоли. Макрофаги М1 фенотипа продуцируют оксид азота NO в относительно больших количествах в ответ на воспалительные стимулы и выполняют защитную роль благодаря своей окислительной токсичности.  Таким образом, по словам исследователей, оксид азота и образующиеся из него нитрит-ионы, являются функциональными маркерами образования макрофагов типа М1 в организме человека, что в свою очередь указывает на эффективность работы иммунной системы организма в борьбе с раком. В статье также показано, что стандартная химиотерапия, применяемая в онкодиспансерах, не способствует продукции макрофагов М1 фенотипа

«Представленные результаты демонстрируют потенциал предлагаемого электрохимического подхода для простой и быстрой оценки (~ 20 мин) продукции оксида азота моноцитами / макрофагами, чтобы характеризовать не только их функциональность и цитотоксическую активность, но и следить за иммунной системой у человека во время терапевтических действий», — говорят члены научного коллектива.

Петрологические черты Бурлакского и Нижнедербинского мафит-ультрамафитовых массивов (Восточный Саян, Сибирь, Россия) (Petrological Features of the Burlakski and Nizhne-Derbinsk Mafic-Ultramafic Plutons (East Sayan Mountains, Siberia, Russia))

Журнал: Minerals (Q2, ИФ 2,25)

Тамара Якич, доцент отделения геологии, Matthew Brzozowski, Nanjing University, Алексей Чернышов, ТГУ, Giovanni Grieco (индекс Хирша 10), Università degli Studi di Milano, Олеся Савинова, доцент отделения геологии, Тимофей Тимкин, доцент отделения геологии, Александр Марфин, Институт земной коры СО РАН.

Работа посвящена изучению петрогенезиса высокоглубинных кумулятивных перидотитовых серий пород Восточного Саяна. С подобными мафит-ультрамафитовыми поясами традиционно связаны месторождения меди, никеля, хрома и платины. Изучение поведения породообразующих минералов и акцессорных хромшпинелидов, говорится в научной публикации, позволило понять механизмы магматической дифференциации, происходящие при кристаллизации магмы на глубинах более чем 30 км, при давлении более чем 10 кБар, соответствующие границе верхней мантии или границе Мохоровича (Moho transition zone (MTZ)).

При этом большая часть публикаций традиционно посвящена исследованию ксенолитов (обломков) высокоглубинных дунит-клинопироксенитовых серий, захваченных более молодыми породами и поднятыми на уровни земной коры, и значительно меньше публикаций, освящающих сами примитивные кумулятивные серии перидотитовых пород, являющиеся прямыми свидетельствами процессов, происходящих на значительных глубинах и до сих пор не имеющих однозначной интерпретации.

  

Инженерная школа энергетики

 

Охлаждение нагретых стальных шаров водно-солевыми растворами и суспензиями на основе воды: Эксперименты с кипением жидкости в большом объеме жидкости (Cooling of the hot steel balls by salt –water solutions and water-based suspensions: Subcooled pool boiling experiments)

Журнал: International Journal of Thermal Sciences (Q1, ИФ 3,488)

Никита Хомутов, ТПУ, Александр Опарин, ТПУ, Максим Пискунов (индекс Хирша 10), старший преподаватель Научно-образовательного центра И.Н. Бутакова, Wei-Mon Yan (индекс Хирша 55), National Taipei University of Technology.

В экспериментальной работе изучаются процессы интенсивного охлаждения металлических шаров из стали AISI 1044 и AISI 420L недогретыми до состояния насыщения водно-солевыми растворами и водными суспензиями графита и глины при полном погружении в хладагент. Установлено, что по истечении 2–4 секунд нагретые до 1 000 K металлические шары охлаждаются со скоростью до 300 – 450 К/с. Показано, что изменение массовой концентрации твердых примесей в хладагенте практически не влияет на характер протекания процесса охлаждения. Выявлен эффект «ступенчатого» изменения толщины паровой пленки при охлаждении металлического шара в большом объеме недогретой до состояния насыщения деионизированной воды. Использование в качестве хладагентов водно-солевых растворов и суспензий на основе воды позволяет исключить режим пленочного кипения в недогретой жидкости при погружении нагретых металлических шаров.

Кроме того, для измерения температурного распределения вблизи границы раздела жидкость-пар в процессе пленочного кипения был применен оптический метод плоскостной лазерно-индуцированной флуоресценции. В качестве научной новизны исследования заявляется удобный способ достижения гораздо более высоких скоростей охлаждения металлических конструкций с помощью суспензий глины и графита, а также водно-солевых рассолов хлорида натрия и морской воды по сравнению с однородной жидкостью, то есть водой. Быстрое и эффективное охлаждение является необходимым для предотвращения техногенных аварий (пожаров и взрывов) на АЭС и других объектах энергетики.

Характеристики вторичных капель при микро-взрывной фрагментации водотопливных композиций (Child droplets produced by micro-explosion and puffing of two-component droplets)

Журнал: APPLIED THERMAL ENGINEERING (Q1, ИФ 4,026)

Дмитрий Антонов, ТПУ, Роман Федоренко, ТПУ, Павел Стрижак (индекс Хирша 31), профессор Научно-образовательного центра И.Н. Бутакова.

«Процессы микро-взрывного измельчения многокомпонентных жидких топливных композиций являются одними из перспективных направлений в области повышения эффективности газопарокапельных технологий. Такие эффекты способствуют многократному увеличению площади поверхности теплообмена и химического реагирования. Определение условий, необходимых для формирования вторичных капель с требуемыми характеристиками (размеры, скорости движения), позволит обеспечить более эффективные режимы работы технологического оборудования», — сообщают авторы.

В данной работе приведены результаты экспериментальных исследований распределений вторичных капель по размерам при варьировании группы влияющих факторов (температура нагрева, размер исходных капель, концентрации компонентов), при разных механизмах подвода теплоты к капле (кондуктивный, конвективный, лучистый).

Рассмотрены два типа композиций: двухкомпонентные капли без перемешивания, капли приготовленных эмульсий с распределенными по объему микрообъемами воды. В качестве горючих компонентов использованы: дизель, трансформаторное масло, бензин, нефть, рапсовое масло, керосин. Установлено влияние перечисленных выше факторов на характеристики вторичных капель при микро-взрывной фрагментации исходных. Для последних (в зависимости от состава) выявлено существование критического размера, при котором достигается максимальное количество вторичных капель.

Испарение капель на структурированной поверхности: роль пристеночных вихрей в тепломассопереносе (Droplet evaporation on a structured surface: The role of near wall vortexes in heat and mass transfer)

Журнал: International Journal of Heat and Mass Transfer (Q1, ИФ 4,346)

Сергей Мисюра (индекс Хирша 25), ТПУ, Гений Кузнецов (индекс Хирша 34), главный научный сотрудник Научно-образовательного центра И.Н. Бутакова, Роман Волков (индекс Хирша 18), доцент Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов, Владимир Морозов, Институт теплофизики имени С.С. Кутателадзе СО РАН.

В статье приведены результаты экспериментальных исследований по испарению капли, расположенной на горизонтальной горячей стенке с полостями разного диаметра (0,5–2,5 мм). Температура стенки поддерживалась на уровне 74-83 °C. Поведение капли при испарении на структурированной поверхности сравнивалось с поведением на гладкой стенке. С применением методики Micro PIV были получены профили мгновенной скорости вблизи нескольких полостей.

Установлено, что из полости (углубления в подложке) периодически выбрасывается более горячая жидкость, что увеличивает конвекцию внутри капли. При этом установлено, что наибольшее влияние полостей проявляется в начальный период испарения, когда холодная капля помещается на горячую стенку. До настоящего времени не было данных, которые бы связывали конвекцию в капле с вихрями в полости при неизотермическом испарении и при высоких тепловых потоках. Усиление тепло- и массообмена благодаря полостям может быть эффективно использовано в технологиях, в которых используются сидячие капли на горячей стенке, а также аэрозолях, которые охлаждают структурированную стенку.

 

Инженерная школа ядерных технологий

 

Применение метода корреляции цифровых спекл-изображений для излучения горения нанопорошка алюминия (Laser speckle correlation technique application for study of aluminum nanopowder combustion)

Журнал: Applied Optics (Q2, ИФ 1,973)

Ли Линь, ТПУ, Андрей Мостовщиков (индекс Хирша 7), старший научный сотрудник Научно-исследовательской лаборатории СВЧ-технологии, Александр Ильин (индекс Хирша 19), профессор, отделения естественных наук Школы базовой инженерной подготовки, Юлия Сытник, инженер, Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий (ИШХБМТ), Федор Губарев (индекс Хирша 11), доцент ИШХБМТ.

В статье предлагается использовать метод корреляции лазерных спекл-изображений для изучения процесса высокотемпературного горения нанопорошков на основе алюминия. Используется экспериментальная схема, сочетающая два оптических метода: метод корреляции лазерных спекл-изображений (LSC) и лазерный мониторинг с применением активной оптической системы с усилением яркости. 

Уникальность обоих методов заключается в возможности наблюдать поверхность горящего нанопорошка в режиме реального времени сквозь слой светящейся плазмы. Метод корреляции цифровых спекл-изображений может использоваться как самостоятельный метод исследования, так и в комбинации с лазерным мониторингом — так это было реализовано в данной работе. В отличии от других методов исследования, LSC-метод позволяет определить период предварительного нагрева, предшествующий первой волне горения нанопорошка алюминия. На практике применение LSC-метода для исследования горения нанопорошка является перспективным из-за простой аппаратной реализации.

Оптическая система с усилением яркости для наблюдения горения нанопорошков на основе алюминия (Optical System with Brightness Amplification for Monitoring the Combustion of Aluminum-Based Nanopowders)

Журнал: IEEE TRANSACTIONS ON INSTRUMENTATION AND MEASUREMENT (Q1, ИФ 3,067)

Ли Линь, ТПУ, Андрей Мостовщиков (индекс Хирша 7), старший научный сотрудник Научно-исследовательской лаборатории СВЧ-технологии, Александр Ильин (индекс Хирша 19), профессор отделения естественных наук Школы базовой инженерной подготовки, Andreas Smirnov, Technische Hochschule Nürnberg Georg-Simon-Ohm, Федор Губарев (индекс Хирша 11), доцент ИШХБМТ.

В данной работе представлены результаты исследования процесса горения в воздухе нанопорошка алюминия и его смесей с микропорошком алюминия и оксидом железа III в режиме реального времени. Оптическая система с усилителем яркости использовалась наряду со скоростной видеорегистрацией для оценки отражательной способности поверхности нанопорошка. Отражательная способность анализировалась путем регистрации фотодиодом интенсивности излучения, отраженного от поверхности и усиленного усилителем яркости на длинах волн 510,6 и 578,2 нм. Анализ изображений, полученных с помощью высокоскоростной камеры и осциллограмм сигнала фотодиода, показал, что интенсивность выходного сигнала усилителя яркости соответствует основным стадиям процесса сгорания, включая начало сгорания, распространение тепловой волны и нарастание вторая волна сгорания.

«Предлагаемая методика предлагается для исследования и контроля процессов горения с температурами 2200-2400 ° C, сопровождающихся интенсивной фоновой засветкой. Работа представляет интерес для специалистов в области физики горения и высокоэнергетичных материалов», — уточняют в научном коллективе.

  

Инженерная школа неразрушающего контроля и безопасности

 

Лазерный монитор для визуализации поверхности алмаза в процессе его роста в СВЧ-плазме (Laser monitor for imaging single crystal diamond growth in H2-CH4 microwave plasma)

Журнал: Optics and Laser Technology (Q1, ИФ 3,319)

Геннадий Евтушенко (индекс Хирша 13), профессор отделения электронной инженерии, Станислав Торгаев (индекс Хирша 9), доцент отделения электронной инженерии, Максим Тригуб (индекс Хирша 10), доцент отделения материаловедения, Дмитрий Шиянов (индекс Хирша 12), инженер отделения электронной инженерии, Егор Бушуев, Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН (ИОФ РАН), Андрей Большаков (индекс Хирша 11), ИОФ РАН, Константин Земсков (индекс Хирша 9), Физический институт имени П.Н. Лебедева РАН, Валерий Савранский (индекс Хирша 9), ИОФ РАН, Виктор Ральченко, ИОФ РАН, Виталий Конов (индекс Хирша 40),  Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ».

В статье представлены результаты применения активной оптической системы — лазерного монитора, построенного на основе усилителя яркости на парах бромида меди, для визуализации поверхности монокристалла алмаза в процессе его синтеза в СВЧ-плазме в смеси CH4-H2, в условиях фоновой засветки.

Размеры кристалла алмаза (diamond) составляют три на четыре мм. Показано, что наличие широкополосной засветки, создаваемой плазмой с яркостной температурой около 3 000 K, не препятствует получению качественного изображения объекта. Использование метода лазерной подсветки с пассивной фильтрацией излучения дополняет полученные с лазерным монитором данные и позволяет получать сведения о рельефе поверхности кристалла с разрешением 30-50 мкм.

Уточняется, что работа была выполнена в 2018 году сотрудниками ТПУ и Института оптики атмосферы СО РАН (г. Томск), совместно с учеными Института общей физики и Физического института РАН (г. Москва), и поддержана проектом РНФ № 14-19-00175 (2014-2018 гг.).

  

Исследовательская школа физики высокоэнергетических процессов

 

Совместное сжигание отходов углеобогащения, отработанных масел, твердых коммунальных отходов: механизм, характеристики, вредные выбросы (Co-combustion of coal processing waste, oil refining waste and municipal solid waste: Mechanism, characteristics, emissions)

Журнал: Chemosphere (Q1, ИФ 5,108)

Дмитрий Глушков (индекс Хирша 17), доцент, Исследовательская школа физики высокоэнергетических процессов (ИШФВП), Кристина Паушкина, ТПУ, Дмитрий Шабардин, инженер Центра информационных технологий.

«На основании результатов выполненного экспериментального исследования с использованием средств высокоскоростной видеорегистрации установлен механизм зажигания и горения одиночных капель трех групп составов композиционного топлива на основе влажного отхода углеобогащения с добавлением в качестве горючих компонентов мелкодисперсных частиц типичных твердых коммунальных отходов (древесины, резины, пластика, картона), а также отработанного масла», — говорится в описании статьи.

В результате была разработана соответствующая физическая модель процесса; обоснована устойчивость зажигания и горения капель композиционного топлива на основе горючих промышленных и коммунальных отходов до полного выгорания в условиях, характерных для топок котлов; установлены области гарантированных времен задержки зажигания трех групп топливных композиций разного состава при температурах окружающей среды 600–1000 °C. Минимальные значения времен задержки зажигания составляют около 3 сек, максимальные — около 25 сек. Для разных составов композиционного топлива установлены отличия (до 20 %) времен задержки зажигания, которые более явно выражены при близких к предельным условиям зажигания, а также отличия температур в процессе горения, максимальные значения которых достигают 1300 °C для составов с добавлением 10 % отработанного турбинного масла. Достаточно высокие температуры в процессе горения композиционных топлив, содержащих ТКО, положительно влияют на снижение концентрации диоксинов и фуранов в дымовых газах.

«При добавлении типичных ТКО в состав композиционного топлива в процессе горения топлива идентичной массы выделяется эквивалентное количество энергии с меньшей концентрацией основных антропогенных выбросов. Добавление в композиционное топливо жидкого горючего компонента (отработанного масла) может способствовать росту концентраций оксидов серы и азота. Но по сравнению с сухими углями в пересчете на единицу выделившейся энергии, ухудшение экологических характеристик не превышает предельно допустимые нормативные выбросы загрязняющих веществ энергетических установок для сжигания твердого натурального топлива. Поэтому полученные результаты являются основой для разработки экологически, энергетически и экономически эффективной технологии утилизации ТКО путем сжигания в составе композиционных топлив в топках котлов вместо угля», — подчеркивают исследователи.

Формирование импульсно-периодических высокоинтенсивных пучков ионов кремния низкой энергии (Formation of repetitively pulsed high-intensity, low-energy silicon ion beams)

Журнал: NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT (Q2, ИФ 1,433)

Александр Рябчиков (индекс Хирша 19), заведующий Научной лабораторией высокоинтенсивной имплантации ионов (НЛ ВИИ), Денис Сивин (индекс Хирша 9), старший научный сотрудник НЛ ВИИ, Сергей Дектярев, инженер-проектировщик 2-й категории, НЛ ВИИ, Алексей Шевелев (индекс Хирша 7), ТПУ.

Работа посвящена исследованию закономерностей формирования импульсных и импульсно-периодических сильноточных пучков ионов кремния низкой энергии для целей модификации материалов, включая металлы, сплавы и другие композиционные материалы, методом ионной имплантации. Формирование импульсной плазмы кремния осуществлялось вакуумно-дуговым разрядом. В качестве катода испарителя использовался кремний, полученный методом нейтронно-трансмутационного легирования монокристаллического кремния на исследовательском ядерном реакторе бассейнового типа «ИРТ-Т» Томского политехнического университета.

Экстрагирующий сеточный электрод в виде поверхности второго порядка, при приложении к нему импульсного или импульсно-периодического потенциала смещения отрицательной полярности, обеспечивал возможность баллистической фокусировки ионного пучка. Исследованы особенности и закономерности формирования при малых амплитудах потенциалов смещения в диапазоне от 0,6 до 1,8 кВ импульсных (с длительностью импульсов смещения до 35 мкс) и импульсно-периодических (при частотах потенциала смещения 20 и 100 кГц) пучков ионов кремния с током до 2 А при максимальной достигнутой плотности ионного тока более 0,8 А/см2. Применительно к задачам модификации материалов ионной имплантацией рассмотрена возможность увеличения флюенса ионного облучения при одноимпульсном формировании плазмы.

  

Исследовательская школа химических и биомедицинских технологий

 

Оптический наноразмерный нагрев и термометрия с помощью диэлектрических наночастиц для контролируемого высвобождения лекарственного средства в живых клетках (All-Optical Nanoscale Heating and Thermometry with Resonant Dielectric Nanoparticles for Controllable Drug Release in Living Cells)

Журнал: LASER & PHOTONICS REVIEWS (Q1, ИФ 9,059)

Георгий Зограф, Университет ИТМО, Александр Тимин (индекс Хирша 14), ведущий научный сотрудник, ИШХБМТ, Альберт Муслимов, Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. И.П. Павлова, Иван Шишкин (индекс Хирша 8), Университет ИТМО, Alexandre Nominé, Университет ИТМО, Jaâfar Ghanbaja (индекс Хирша 37), Université de Lorraine, Pintu Ghosh, Zhejiang University, Qiang Li (индекс Хирша 18), Zhejiang University, Михаил Зюзин (индекс Хирша 13), Университет ИТМО, Сергей Макаров (индекс Хирша 27), Университет ИТМО.

Работа посвящена созданию уникальной системы на основе микроразмерных капсул для измерения температуры воздействия лазером в биологических системах In vitro. В статье продемонстрирована принципы доставки и дистанционного высвобождения противоопухолевого препарата «Винкристин» при пониженном лазерном облучении (4,0 × 104 Вт / см 2). Биологические тесты были выполнены на двух основных типах клеток: клетки карциномы, как примера злокачественной опухоли, и стволовых клеток человека, как модели здоровых клеток. Все работы выполнены в тесном сотрудничестве университета ИТМО и Первого государственного медицинского университета им. Павлова.

Оптимизация способов доставки факторов роста, обеспечивающих их продолжительное высвобождение из волокнистых скаффолдов (Development of Optimized Strategies for Growth Factor Incorporation onto Electrospun Fibrous Scaffolds To Promote Prolonged Release)

Журнал: ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES (Q1, ИФ 8,456)

Тимофей Карпов, СПбПУ, Алексей Пельтек, Университет ИТМО, Альберт Муслимов, Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. И.П. Павлова, Яна Тараканчикова, Санкт-Петербургский академический университет, Татьяна Грунина, Мария Попонова, Анна Карягина, Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н.Ф. Гамалеи, Роман Чернозем, инженер-исследователь Научно-исследовательского центра «Физическое материаловедение и композитные материалы» (НИЦФМКМ), Игорь Парий, инженер-исследователь НИЦФМКМ, Юлия Мухортова, научный сотрудник НИЦФМКМ, Михаил Жуков, Университет ИТМО, Мария Сурменева (индекс Хирша 20), старший научный сотрудник НИЦФМКМ, Михаил Зюзин (индекс Хирша 13), Университет ИТМО, Александр Тимин (индекс Хирша 14), ведущий научный сотрудник, ИШХБМТ, Роман Сурменев (индекс Хирша 21), директор НИЦФМКМ.

По словам исследователей, одним из многообещающих способов улучшения регенерации тканей является добавление факторов роста в биомедицинские конструкции, обеспечивающие специфические фармакологические эффекты, такие как стимулирование роста и дифференцировки клеток. И актуальной является задача разработки способа доставки, который обеспечивает эффективную загрузку факторов роста в биомедицинские скаффолды с их последующим контролируемым высвобождением в течение длительного времени.

В данной работе было выполнено систематическое исследование разработки оптимальной стратегии включения таких факторов роста, как костный морфогенетический белок-2 и ErythroPOietin, в субмикронные полые частицы на основе кальций-карбоната и кремния, используя различные способы: физическую адсорбцию, одновременное осаждение и замораживание. Для изучения эффективности системы доставки лекарств, данные носители осаждались на поверхности пьезоэлектрических гибридных полимерных матриксов на основе поли-3-оксибутирата и восстановленного оксида графена.

В ходе выполнения исследований было установлено, что эффективность загрузки, высвобождения и биологическая активность факторов роста существенно зависят от выбранного способа их загрузки в системы доставки. В работе впервые продемонстрировано, что комбинация пьезоэлектрических полимерных матриксов и систем доставки лекарств, содержащих факторы роста, имеет большой потенциал в области регенерации тканей по сравнению с аналогичными матриксами без факторов роста.