Модификация полимерных систем на основе гелеобразующих полисахаридов для использования в экструзионной 3D-печати тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Захарова Василина Александровна

• Захарова Василина Александровна
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Захарова Василина Александровна

СОДЕРЖАНИЕ

Стр

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Возможности и особенности технологии 3D-ne4ara для получения изделий на основе биополимеров

1.2. Обзор технологии 3D-M4ara

1.3. Технологии 3Б-печати адаптированные для использования гелеобразующих композиций

1.4. Технологические параметры прямой печати чернилами для печати гелеобразующими композициями

1.5. Функциональные полимерные материалы и гидрогели на их основе для 3D-печати

1.5.1. Термочувствительные полимеры и гидрогели

1.5.2. Термотропные гидрогели полисахаридов

1.5.3. Функционально-активные полисахариды и возможности их использования в экструзионной 3D-печати

1.6. Пути модификации полисахаридов для регулирования их гелеобразующей способности при формировании термотропных гидрогелей

1.6.1. Функционализация фенольными кислотами

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Материалы и объекты исследования

2.2. Приготовление рабочих растворов биополимеров и гидрогелей

2.2.1. Методика приготовления растворов и гелей на основе термотропных ^ полисахаридов

2.2.2. Методика приготовления растворов альгината натрия и хитозана

2.2.3. Методика приготовления растворов фенольных карбоновых кислот

2.2.4. Приготовление растворов генипина

2.2.5. Методика приготовления композиции агар-хитозан и агар-хитозан/генепин

2.2.6. Методика получения гидрогелевых каркасов методом ЗБ-печати

2.2.7. Методика получения гидрогелевых филаментов

2.2.8. Формование пленок

2.3. Методы исследования

2.3.1. Определение молекулярной массы полисахаридов (Mw)

2.3.2. Определения степени деацетилирования хитозана методом ^ потенциометрического титрования

2.3.3. Определение количества -COO" в растворах альгината натрия

2.3.4. Определение электропроводности р-ров полисахаридов

2.3.5. Определение рН исследуемых р-ров полисахаридов

2.3.6. Определение показателей динамической вязкости и изучение кинетики гелеобразования

2.3.7. Определение энергии активации вязкого течения процесса гелеобразования

2.3.8. Термогравиметрический анализ

39

42

43

2.3.9. Испытания гидрогелей агара на растяжение

2.3.10. Испытания гидрогелей 1-каррагинана на сжатие

2.3.11. Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье

2.3.12. Исследование кинетики набухания, сорбции паров воды и растворимости пленочных образцов

2.3.13. Изучение электронных спектров поглощения гидрогелевых образцов в ультрафиолетовой и видимой области

2.3.14. Определение цитотоксичности гидрогелевых чернил для 3Б-печати

2.3.15. Обработка результатов и проведение статистического анализа 44 ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Изучение физико-химических свойств растворов хитозана и возможности использования гелеобразующей системы на основе хитозана и генепина для 45 осуществления поршневой 3Б-печати

3.1.1. Характеристика образцов хитозана и изучение свойств их растворов

3.1.2. Изучение реакции сшивки и процесса гелеобразования в растворах хитозана в присутствии генипина

3.2. Изучение полимерных систем на основе термообратимых гидрогелей полисахаридов и их использование в экструзионной 3D-печати

3.2.1. Изучение физико-химических свойств растворов агара и возможности использования термотропных гидрогелей на основе агара для инжекционной 3D- 55 печати

3.2.2. Изучение физико-химических свойств растворов 1-каррагинана и возможности использования термообратимых гидрогелей на основе каррагинана для 65 инжекционной 3D-печати

3.3. Изучение влияния фенольных кислот на физико-химические свойства и процесс гелеобразования растворов полисахаридов для совершенствования 72 технологии прямой 3Б-печати гидрогелей

3.3.1. Изучение влияния феруловой кислоты на процессы структурообразования в растворах агара

3.3.2. Изучение влияния феруловой кислоты на процессы структурообразования в растворах 1-каррагинана

51

73

78

88

3.3.3. Изучение влияния галловой кислоты на процессы гелеобразования в растворах агара и получение структурированных гидрогелевых «чернил» для 83 технологии прямой 3D-печати

3.3.4. Изучение влияния галловой кислоты на процесс гелеобразования в растворах 1-каррагинана и качество поршневой 3D-печати

3.4. Изучение влияния феруловой и галловой кислот на процессы структурообразования в водных растворах альгината натрия и возможность их 92 использования в экструзионной 3Б-печати

3.5. Изучение физико-химических свойств и процесса гелеобразования в хитозансодержащих растворах агара для использования в экструзионной 3D-печати

101

3.6. Исследование цитотоксичности образцов гидрогелей полисахаридов, полученных на основе разработанных композиций

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ

АТ - аддитивные технологии

DIW - прямая поршневая 3Б-печать

FDM - ЭБ-печать методом послойного наплавления

CAD - система автоматизированного проектирования работ

STL - формат, считываемый принтером

ME3DP - экструзионная 3Б-печать

RP - быстрое прототипирование

ТП - термочувствительные полимеры

ПМ - полимерные материалы

ВКТР - верхняя критическая температура растворения НКТР - нижняя критическая температура растворения 3,6-АГ - 3,6-ангидро-галактоза А - агар

К - i-каррагинан АЛ - альгинат натрия ХТЗ - хитозан ФК - феруловая кислота ГК - галловая кислота Гп - генепин

УК - ледяная уксусная кислота

Mw - средневесовая молекулярная масса

СД - степень деацетилирования

СА - степень ацетилирования

ТГА - термогравиметрический анализ

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Модификация полимерных систем на основе гелеобразующих полисахаридов для использования в экструзионной 3D-печати»

Актуальность темы.

Гидрогели полисахаридов благодаря структурной и биомеханической совместимости с тканями живых организмов рассматриваются в качестве перспективных материалов для использования в заместительной хирургии, косметологии и регенеративной медицине. Особенности создания гидрогелевых материалов для этих инновационных отраслей связаны с необходимостью использования биополимеров и технологий их переработки. Технологическим прорывам в этой области способствует развитие новых методов создания композитных матриц - различных вариантов 3D-печати полимерами. Прямая печать гидрогелевыми «чернилами», а также экструзионная 3D-печать являются быстро развивающимися современными технологиями, оказывающими революционное влияние на изготовление изделий целевого назначения с заданными размерами, формами и свойствами. Однако из-за необходимости осуществления быстрого, но контролируемого перехода к упругому гелю сразу после экструзии процесс печати растворами полисахаридов имеет технологические трудности и сложности в аппаратурном оформлении. Поэтому актуальным является не только адаптация 3D-печати для изготовления гидрогелевых изделий с гибкими и организованными сетками на основе нейтральных и функционально активных полисахаридов, но и необходимость формирования физических гидрогелей с улучшенными, в сравнении с исходными системами свойствами путем дополнительной стимуляции водородного связывания.

Степень разработанности темы

В научно-технической литературе представлено множество исследований и разработок по формированию и направленной модификации гидрогелевых изделий на биополимерной основе предназначенных для контакта со средой живого организма. Существенный вклад в описание получения биосовместимых матриц с использованием технологий 3Б-печати внесли О.Е. Филиппова, E. N. Udofia, В. И. Путляев, Dietmar W Hutmacher. Однако все еще не сформирована методология как в отношении выбора состава высокогидратированных композитных полимер-матричных материалов в зависимости от используемой технологии 3D-печати, так и способов управления системой взаимодействий в гидрогелевой матрице и получения заданного уровня вязкоупругих свойств материала и адгезии клеточной культуры.

Целью исследования является определение путей направленного воздействия на процессы гелеобразования в термообратимых полимерных системах на основе растворов полисахаридов для получения биосовместимых гидрогелевых каркасных структур методом SD-печати.

Для достижения поставленной цели было необходимо было решить следующие научные задачи:

- изучить структурно-механические и физико-химические свойства растворов термообратимых (агар, i-каррагинан) и функциональных (хитозан, альгинат натрия) полисахаридов, использованных для создания гидрогелевых «чернил», пригодных для поршневой 3D-печати по технологии DIW.

- исследовать кинетику изменения вязкоупругих свойств водных растворов агара и i-каррагинана в процессе охлаждения растворов в разных температурно-концентрационных диапазонах.

- изучить особенности гелеобразования в термообратимых полимерных системах на основе растворов нейтральных и ионогенных (альгината натрия и хитозана) полисахаридов в присутствии модификаторов гелеобразования - природных фенольных кислот (феруловой и галловой), участвующих в формировании сетки зацеплений.

- исследовать характер взаимодействий в материалах на основе гидрогелей агара, i-каррагинана и альгината, полученных в присутствии феруловой и галловой кислот.

- изучить возможность экструзионной 3D-печати с использованием разработанных термообратимых гидрогелевых «чернил» и композиций агар-хитозан в присутствии ковалентного сшивающего реагента генепина.

- провести сравнительные исследования цитотоксичности полученных материалов.

Научная новизна диссертационной работы

1. На основании анализа температурных зависимостей изменения вязкости водных растворов агара и i-каррагинана установлены температурно-концентрационные диапазоны, определяющие формирование устойчивой системы водородных связей, ответственных за упругие свойства гидрогелей, и условия перехода от текучих полимерных систем к упругому телу; выявлены концентрационные зависимости точки гелеобразования и энергии активации процесса гелеобразования.

2. Впервые уточнен механизм и получены корреляционные зависимости параметров гелеобразования в термообратимых полимерных системах на основе растворов агара, альгината и i-каррагинана в присутствии модификаторов гелеобразования - фенольных кислот, участвующих в формировании сетки зацеплений.

3. Обоснован и разработан технологический подход к получению биосовместимого термообратимого гидрогелевого филамента для ЭБ-печати методом низкотемпературного формования; впервые получены гидрогелевые филаменты для экструзионной FDM печати.

4. Определена роль низкомолекулярных оксикарбоновых фенольных кислот в формировании сетки зацеплений при получении композиционных гидрогелей полисахаридов.

5. Проведена оптимизация условий получения высокогидратированных гелевых структур на основе композиций ионогенного и термообратимого полисахаридов с использованием поршневой 3D-печати.

6. Впервые выявлены особенности гелеобразования в растворах хитозана и агара в присутствии генипина: установлено, что рост вязкости в системе является результатом двух процессов - термообратимого гелеобразования и ковалентной сшивки, о чем свидетельствуют обнаруженные изменения в характеристической области электронных спектров поглощения продукта взаимодействия хитозана и генипина.

Теоретическая и практическая значимость работы

Предложенный научный подход к адаптации гидрогелей на основе систем раствор полисахаридов - феруловая/галловая кислота к условиям ЭБ-печати открывает новые возможности для проектирования и производства биорезорбируемых гидрогелевых материалов с топографической, биологической и биомеханической совместимостью с живыми тканями для применения в заместительной хирургии, косметологии и регенеративной медицине.

На основе водных растворов агара, i-каррагинана и альгината разработаны гидрогелевые «чернила», характеризующиеся динамичным и контролируемым гелеобразованием, обусловленным введением феруловой и галловой кислот. С использованием растворов термотропного полисахарида агара разработана методика получения гидрогелевого филамента для применения в технологии FDM экструзионной печати. Созданы композиционные термообратимые полимерные системы -хитозансодержащие растворы агара, пригодные для технологии прямой поршневой печати (DIW) за счет достигнутой способности к быстрому гелеобразованию и формоустойчивости после поршневой экструзии.

Разработана методология и комплекс критериев подбора систем (концентрация, вязкоупругие характеристики) для проведения оценки физико-механических и биологических свойств 3D-печатных гидрогелевых каркасных конструкций типа «решетка». С использованием прямой поршневой печати (DIW) получены формоустойчивые хитозан-содержащие гидрогелевые матрицы для выращивания эквивалентов поврежденных живых тканей. На основе системы агар-феруловая кислота и i-каррагинан-феруловая кислота определены образцы, наиболее перспективные для создания изделий, контактирующих со средой живого организма.

Положения, выносимые на защиту

Решение научной проблемы целенаправленного формирования структуры и управления комплексом свойств композиционных гидрогелей на основе нейтральных и ионогенных полисахаридов для их адаптации к технологии экструзионной 3D -печати.

Особенности и механизмы гелеобразования в термообратимых полимерных системах на основе растворов агара и каррагинана в присутствии природных фенольных кислот и/или иноногенных полисахаридов хитозана и альгината.

Условия получения гидрогелевых филаментов для FDM-печати и состава гидрогелевых «чернил» для DIW-печати, позволяющие с использованием 3D-принтера формировать на основе полисахаридов биополимерные трехмерные конструкции различного функционального назначения.

Методология и методы исследования

Результаты, представленные в работе, были получены с использованием современных физико-химических и механических методов анализа, ПО и подходов к обработке данных. Условия изучения концентрационных, вязкоупругих, структурных, спектральных и механических параметров были подобраны в соответствии с отечественными и международными нормативными документами.

Достоверность результатов проведённых исследований определяется использованием современных взаимодополняющих физико -химических, механических и биологических методов исследования, валидированных протоколов и результатами испытаний, разработанных гидрогелевых «чернил», гидрогелевых композиций, проведенных автором лично и сторонними организациями, а также необходимым количеством повторов для применения методов статистического анализа.

Личный вклад автора состоял в формировании области исследования, поиске и анализе литературных источников по теме диссертации, подборе объектов и методов исследования, постановке и выполнении экспериментальных исследований, получении опытных образцов, обработке и анализе полученных результатов, а также написании публикаций и диссертации.

Апробация результатов

Основные результаты работы представлены и обсуждены на научных конференциях, включая: XI и XII Международную научную конференцию «ВюпапоШх» (Греция, 20202021 г.), XII Международную конференцию молодых ученых «Менделеев 2021» (Санкт-Петербург), LXXIV Внутривузовскую научную конференцию «МИР-2022» (Москва), Всероссийскую научную конференцию молодых исследователей «Инновационное развитие техники и технологий в промышленности» (Москва, 2022-2024 г.), III

9

Всероссийскую научную конференцию «Актуальные проблемы науки о полимерах» (Казань, 2023 г.), Международную научно -техническую конференцию «ИННОВАЦИИ-2022» (Москва), XVI Всероссийскую конференцию «Современные перспективы в исследовании хитина и хитозана» (Владивосток, 2023 г.), Международную научную конференцию «Ломоносов» (Москва, 2022-2024 г.), VIII и IX Всероссийскую Каргинскую конференцию «Полимеры» (Москва, 2020-2024 г.).

Результаты работы удостоены призового места конкурса «ВИК-2022», в номинации «Лучшая ВКР аспиранта» и поддержаны ФСИ «Умник-МФТ-2021» и РНФ (проект № 2423-00390).

Публикации

Основные положения диссертации отражены в 40 публикациях, из них 14 статей, включая 7 статей в журналах, рекомендованных ВАК и индексируемых в международных базах цитирования WоS и Scopus, 26 тезисов и материалов всероссийских и международных научно-технических конференций.

Структура и объем диссертации Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, выводов, списка литературы, приложения. Работа изложена на 134 страницах машинописного текста (TNR 12), содержит 94 рисунков, 27 таблиц и приложение (Акты). Список литературы включает 249 библиографических источников.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Возможности и особенности технологии 3D-печати для получения изделий на

основе биополимеров

С момента зарождения аддитивных технологий еще в 1980-х [1], 3D-печать стала привлекать особое внимание благодаря революционной на тот момент способности воссоздавать иерархически сложные структуры по индивидуальному заказу с использованием простых технологических подходов. С непрерывно возрастающим интересом к 3D-печати также возрастает потребность в усовершенствовании и удешевлении существующих установок, поиске новых технологических подходов и материалов для печати [2]. Развитие данных направлений в свою очередь способствует интеграции 3D-печати в новые развивающиеся области и сектора промышленности [3], обеспечивая получение инновационных и функциональных изделий. В последнее время, особый интерес представляет создание полимерных композиций на основе вязких растворов биополимеров, пригодных для 3Б-печати - называемых по аналогии с печатью на бумаге чернилами, и их адаптация под различные технологии печати, с целью получения биоразлагаемых функциональных гидрогелевых изделий [4] и носителей биологически -активных компонентов [5]. Такие материалы и изделия на их основе открывают новые перспективы в огромном количестве областей применения, в том числе в биомедицине, тканевой инженерии, фармацевтике, пищевой промышленности, косметологии [6-9].

В то время как процессы получения и функционализации биополимеров исследуются уже несколько десятилетий, получение манипулятивных гидрогелевых систем для повышения их совместимости с технологиями 3D-печати является менее изученным направлением, широко востребованным и популяризуемым в последние годы, в свою очередь обуславливающим формирование ряда сложных задач.

Большинство гидрогелей являются биосовместимыми высокогидратированными системами, обладающими потенциалом для использования в области аддитивных технологий. Для многих направлений, включая тканевую инженерию и регенеративную медицину, в настоящее время используют гидрогели на основе альгинатов [7, 10], гиалуроната [11], коллагена [12, 13], желатина [14] и хитозана [15].

Одной из сложнейших существующих на сегодня задач является обеспечение возможности послойного укладывания гидрогеля на основе природного биополимера в устойчивую трехмерную конструкцию, поскольку такие гели зачастую не способны по своей природе поддерживать 3D-структуру, не сливаясь и растекаясь на подложке или разрушаясь в процессе экструзии [16].

Конечно, большинство синтетических полимеров обладают всеми необходимыми свойствами для обеспечения создания цельных и прочных многослойных изделий, однако они характеризуются низкой биосовместимостью и способны распадаться на нежелательные побочные продукты в процессе их деградации [17]. Поэтому, создание гидрогелей на основе природных полимеров для технологий 3D-печати является актуальной задачей для различных областей применения. Такие материалы должны обладать определённым набором реологических характеристик, структурной целостностью, механической прочностью и способностью сохранять свою форму и функции после печати [18-20]. Соответствие данным требованиям является необходимым критерием оптимизации процесса 3D-печати и функциональных характеристик конечного изделия.

В то время как большинство современных исследований в области экструзионной печати посвящено пастам и гелям, сохраняющим форму благодаря наличию предела текучести [21, 22], ключевой проблема, решаемой в данной работе, является создание условий для быстрого и необратимого перехода раствора биополимера в формоустойчивый гель. Однако для изучения возможностей создания материалов с помощью 3D-печати, необходимо провести анализ технологических возможностей метода.

1.2. Обзор технологий 3Б-печати

Трехмерная печать pD-печать, принтинг, three-dimensional printing) - это передовая непрерывно развивающаяся технология послойного (аддитивного) производства, которая позволяет изготавливать трехмерные объекты с иерархически сложной архитектурой базируясь на предварительно созданной виртуальной компьютерной модели [23]. Обеспечение данного процесса возможно благодаря компьютерному проектированию и моделированию (CAD), которое используется при создании модели с заданными геометрическими параметрами. После преобразования файла CAD в формат, считываемый принтером (STL), в специальном программном обеспечении осуществляется нарезка данных на серии двумерных элементов поперечного сечения, которые задают контролируемое последовательное послойное нанесение материала, генерируя g-код для перемещения печатающей головки 3D-принтера по заданной траектории [24-25].

3D-печать сегодня признана одной из наиболее перспективных и ведущих производственных технологий. Благодаря многочисленным преимуществам, в том числе: прямом и одноэтапном аддитивном изготовлении, варьируемом дизайне объектов, сокращении отходов и времени производства, простоте и безопасности использования оборудования, свободе изготовления моделей и возможности точного контроля над

геометрией, плотностью и размерами объектов, что не всегда является достижимым при использовании помощью традиционных технологий [26].

Наиболее популярными методами 3Б-печати, благодаря доступной простому потребителю стоимости, совместимости с широким спектром материалов и простоте эксплуатации оборудования, являются струйная печать, метод послойного наплавления (FDM), а также прямая печать чернилами (DIW) [27].

Уже сегодня аддитивные технологии, далее АТ, широко используются в медицине, пищевой, машиностроительной, аэрокосмической и автомобильной промышленности благодаря множеству преимуществ [28]. В области медицины развивается направление по созданию тканей и тканевых эквивалентов, органов и клеточных структур [29]. Внедрение ЭБ-печати в пищевую, фармацевтическую и косметическую отрасли в значительной степени позволило расширить как использование ряда материалов, так и персонализированных и функциональных изделий на их основе [30, 31].

Согласно прогнозам, на 2026 год среднегодовые темпы роста (CAGR) аддитивных технологий составят до 18% в медицинской и 33% в пищевой промышленности [32, 33].

Наиболее часто используемыми материалами в области 3Б-печати являются полимеры, металлы, керамика и различные композиты, которые подбираются в зависимости от технологии и конечных свойств изделия [34].

Одним из наиболее распространенных методов АТ является стереолитография (SLA) [35], позволяющая производить печать УФ-отверждаемыми чернилами. Также известны следующие методы фотоотверждаемой 3D-печати, такие как: DLP, LCD, MJP, двухфотонная 3D-печать, голографическая 3D-печать и так далее [36, 37]. Однако из-за особенностей фотоотверждаемого материала, таких хрупкость, деформируемость, чувствительность к воздействию факторов окружающей среды, низкая биосовместимость, в настоящее данные технологии и материалы используются в основном при создании временных и сменных деталей: в стоматологии (зубные протезы), стоматологической хирургии, при создании инженерных моделей, прототипов, штампов и т.д. [38, 39]. Не менее изветсными методами изготовления протезов и имплантатов являются: метод селективного лазерного спекания (SLS) [40], селективного лазерного плавлением (SLM) [41], электронно-лучевое плавление (EBM) [42].

Моделирование методом осаждения расплавленной нити (филамента) или же FDM также является одним из самых наиболее распространенных методов быстрого прототипирования изделий. Метод основан на осаждении расплавленного филамента на подложку. Наиболее часто используемым материалами для FDM-печати являются: акрилонитрил-бутадиен-стирол (АБС), за ним следуют поликарбонат (ПК), полилактид

13

(ПЛА), полиэфирэфиркетон (ПЭЭК), акрилонитрил-стирол-акрилат (АСА), полиэтилентерефталат модифицированный гликолем (ПЭТГ) [43].

В последние годы в области пищевой промышленности, медицины и косметологии распространен технический метод осуществления печати высоковязкими растворами и гелями на основе полимеров, клеточными суспензиями - прямая печать чернилами или же DIW [44, 45].

В следующих разделах данной главы обсуждаются основные принципы методов 3D-печати с использованием растворов биополимеров, описываются проблемы, связанные с поиском и созданием новых материалов, с использованием данной технологии и ее особенности.

1.3. Технологии 3Б-печати адаптированные для использования гелеобразующих композиций

Большинство описанных в литературе методов и подходов к изготовлению изделий на гидрогелевой основе имеют общие ограничения. Различные методы 3D-печати могут быть применимы только для определенных целей и в определенных узких диапазонах свойств материала (например, вязкость, поверхностное натяжение, концентрация клеток, температура размягчения и плавления, скорость испарения растворителя) или неприменимы вовсе [46].

В случае использования 3D-печати для быстрого изготовления прототипа, конечного изделия, процесс называют быстрым прототипированием (ЯР), быстрым производством (ЯМ) и быстрой обработкой (ЯТ) [47]. Одним из основополагающих преимуществ ЯР является возможность прямого создания изделий для косметологии и медицины со сложной, персонифицированной внешней геометрией, в сочетании с точным контролем внутренней архитектуры, ограниченной лишь разрешением технологии и чернил [48, 49]. Другими преимуществами является возможность использования гетерогенных, многокомпонентных систем и получения наполненных материалов, экономическая эффективность, высокая скорость печати, высокая степень автоматизации и ограниченное количество операций [50, 51]. Существуют как прямые, так и косвенные методы быстрого прототипирования. В первом случае конструкт изготавливается непосредственно из материала, во втором - из формы. Сегодня известно более 30 методов ЯР широко распространенных в самых различных отраслях, многие из которых нашли применение в сфере биомединской инженерии, биофабрикации, косметологии, пищевой промышленности [47]. Далее необходимо рассмотреть и классифицировать технологии

быстрого прототипирования использующиеся для изготовления каркасных структур и матриц.

По первичной классификации, представленной на Рис.1, методы получения изделий биомедицинского назначения с использованием АТ можно разделить по следующему принципу работы: с использованием лазера, с использованием сопла, с использованием принтера.

Рис. 1. Схема классификации ЯР технологий для изготовления изделий биомедицинского назначения [46].

Одной из важнейших характеристик при создании биомедицинских объектов является разрешение, которое определяет нижний технический предел размера мельчайших деталей, которые возможно получить при использовании той или иной технологии. Нижний предел в свою очередь может оказывать влияние на масштабируемость печатаемого объекта: чем выше разрешение мельчайших элементов, тем меньше может быть максимальный размер объекта [52]. Каждое пространство внутри печатного изделия должно быть или заполненным, или же полым, что в свою очередь отображается в трехмерной модели твердого тела, с нижним пределом его размера [53]. Что в свою очередь позволяет ретранслировать заложенные в цифровой модели свойства объекта на его реальные механические свойства [54, 55].

Однако при получении материалов на гидрогелевой основе далеко не каждая ЯР-технология позволяет достичь высокого разрешения при использовании гидрогелей различного состава. В таблице1 рассмотрены особенности методов, пригодных для получения гидрогелевых изделий медико-биологического назначения [46].

Таблица 1. Краткие характеристики ЯР-технологий адаптированных для использования гидрогелевых чернил.

ЯР-

технология

Недостатки

Разрешение, мкм

Количество пустот в ед.

объема печатного

тела, %

Пример

Ссылка

<

-е

ев

О Н К

ч о о а о н

и

<

1/1

• усадка структуры из-за испарения воды;

• необходимость доотверждения;

• использование токсичных инициаторов;

• ограниченное разрешение в микромасштабе.

30

< 90

[56, 57]

• разрешение ниже, чем у 2РР;

• необходимость доотверждения.

< 90

[56, 58]

я и

ица

з

и р

е м и л о п

рц рц

(Ч

н н о т о

-е

х у

в

а л и

н р

е ч

ь тьа

ч е п

я £

£ нн

о

• печать исключительно маленьких объектов;

• трудоемкая адаптация материала;

• сшивка необлученного материала диффузионной полимеризации;

• усадка структуры испарения воды

из-за

из-за

< предел дифракции используемо го света

Ф

[59, 60]

• трудоемкий подбор вязкости и механических свойств геля;

• низкая скорость;

• низкая механическая прочность изделия;

• гладкая поверхность.

5-120

< 90

1

воз цп

ь а

т к

а р

ч о

е б

п с

о о

и и

б- б-

О о

3 3

о

т

низкая

скорость;

• низкая механическая прочность;

• гладкая поверхность;

• низкая точность;

• калибровка для каждого нового геля;

• трудоемкий подбор вязкости и механических свойств геля.

50-1600

< 60

[64-66]

• использование растворителя;

• применение гидрофобного геля;

• сложности при печати наполненными гелями;

• узкий вязкостный диапазон использования геля.

7000-500000

70-95

[67]

г н и т с а к о б о

рц

• трудоемкий подбор и контроль вязкости и

механических свойств геля.

2000-150000

< 50

[68, 69]

е т с и с

н

нна

в

о р

и з и т о б о

рц

е т

яи н

ав

о р

к

п и т о т

о р

п

о г

о тро

с ы

б

• необходимость сублимационной сушки;

• трудоемкий подбор свойств геля.

3000-20000

[70]

• ограниченная применимость;

• необходимость в небольшом тепловом гистерезисе.

150000300000

[21, 71]

й CP <u H X

s л G

<u S X ев m о

СО

л

4 о с

о

5

О

л

й F о С

X X О

s

я

«

о

S

X

S

• зависимость от размера капель сшивателя;

• зависимость от точности размещения капель;

• подбор взякости;

• подбор материала платформы.

30-500

30-60

[72]

Среди вышеперечисленных методов AT выделяют ME3DP (Material Extrusion 3DPrinting), а также дочернюю технологию высокого разрешения - прямую печать «чернилами» (DIW) за счет их универсальности и возможности создавать изделия из широкого спектра материалов, в том числе биополимерных гидрогелей [46]. Технологической основой процесса 3D-печати с использованием данных методов является дозирование материала, в виде расплава, дисперсии, геля или пасты через ограничивающее отверстие сопла [73]. Реализация процесса достигается путем механического воздействия, создаваемого роликами, поршнями, шнеками или пневматическими устройствами [74]. После экструзии материал выходит из сопла в виде экструдированной нити. Филаменты укладываются поверх друг друга слой за слоем собираясь в единую трехмерную конструкцию [75].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Захарова Василина Александровна, 2025 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Su A., Al'Aref S. J. History of 3D printing //3D printing applications in cardiovascular medicine. - Academic Press, 2018. - С. 1-10.

2. Thompson M. S. Current status and future roles of additives in 3D printing—A perspective //Journal of Vinyl and Additive Technology. - 2022. - Т. 28. - №. 1. - С. 3-16.

3. Schubert C., Van Langeveld M. C., Donoso L. A. Innovations in 3D printing: a 3D overview from optics to organs //British Journal of Ophthalmology. - 2013.

4. Wen Y. et al. Elaboration of dimensional quality in 3D-printed food: Key factors in process steps //Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. - 2024. - Т. 23. - №. 1. - С. 1-26.

5. Baino F., Fiume E. 3D printing of hierarchical scaffolds based on mesoporous bioactive glasses (MBGs)—Fundamentals and applications //Materials. - 2020. - Т. 13. - №. 7. -С. 1688.

6. Liu W. et al. Recent trends of 3D printing based on starch-hydrocolloid in food, biomedicine and environment //Critical Reviews in Food Science and Nutrition. - 2023. - С. 115.

7. Wei Q. et al. Modification, 3D printing process and application of sodium alginate based hydrogels in soft tissue engineering: A review //International Journal of Biological Macromolecules. - 2023. - С. 123450.

8. Huanbutta K. et al. Practical application of 3D printing for pharmaceuticals in hospitals and pharmacies //Pharmaceutics. - 2023. - Т. 15. - №. 7. - С. 1877.

9. Manousi E. et al. Development and in vivo evaluation of 3D printed hydrogel patches for personalized cosmetic use based on skin type //Journal of Drug Delivery Science and Technology. - 2023. - С. 105306.

10. Sahoo D. R., Biswal T. Alginate and its application to tissue engineering //SN Applied Sciences. - 2021. - Т. 3. - №. 1. - С. 30.

11. Korurer E. et al. Production of a composite hyaluronic acid/gelatin blood plasma gel for hydrogel-based adipose tissue engineering applications //Journal of Biomedical Materials Research Part A. - 2014. - Т. 102. - №. 7. - С. 2220-2229.

12. Nayak V. V. et al. 3D Printing Type 1 Bovine Collagen Scaffolds for Tissue Engineering Applications—Physicochemical Characterization and In Vitro Evaluation //Gels. -2023. - Т. 9. - №. 8. - С. 637.

13. Hu K. et al. Compressed collagen gel as the scaffold for skin engineering //Biomedical microdevices. - 2010. - T. 12. - C. 627-635.

14. Lin W. H., Tsai W. B. In situ UV-crosslinking gelatin electrospun fibers for tissue engineering applications //Biofabrication. - 2013. - T. 5. - №. 3. - C. 035008.

15. Zakharova V. A., Kildeeva N. R. Biopolymer Matrices Based on Chitosan and Fibroin: A Review Focused on Methods for Studying Surface Properties //Polysaccharides. - 2021. - T. 2. - №. 1. - C. 154-167.

16. Cui X. et al. Advances in extrusion 3D bioprinting: a focus on multicomponent hydrogel-based bioinks //Advanced healthcare materials. - 2020. - T. 9. - №. 15. - C. 1901648.

17. Kim J. E., Kim S. H., Jung Y. Current status of three-dimensional printing inks for soft tissue regeneration //Tissue engineering and regenerative medicine. - 2016. - T. 13. - C. 636646.

18. Rehman A. U., Kim J. H. 3D concrete printing: A systematic review of rheology, mix designs, mechanical, microstructural, and durability characteristics //Materials. - 2021. - T. 14. - №. 14. - C. 3800.

19. Kim J. S. et al. Concrete pumping prediction considering different measurement of the rheological properties //Construction and Building Materials. - 2018. - T. 171. - C. 493-503.

20. Roussel N. Rheological requirements for printable concretes //Cement and Concrete Research. - 2018. - T. 112. - C. 76-85.

21. Jiang Z. et al. Extrusion 3D printing of polymeric materials with advanced properties //Advanced Science. - 2020. - T. 7. - №. 17. - C. 2001379.

22. Hu F. et al. Extrusion-based 3D printing of ceramic pastes: Mathematical modeling and in situ shaping retention approach //Materials. - 2021. - T. 14. - №. 5. - C. 1137.

23. Ngo T. D. et al. Additive manufacturing (3D printing): A review of materials, methods, applications and challenges //Composites Part B: Engineering. - 2018. - T. 143. - C. 172-196.

24. Mechtcherine V. et al. Large-scale digital concrete construction-CONPrint3D concept for on-site, monolithic 3D-printing //Automation in construction. - 2019. - T. 107. - C. 102933.

25. Jeon K. H. et al. Development of an automated freeform construction system and its construction materials //ISARC. Proceedings of the International Symposium on Automation and Robotics in Construction. - IAARC Publications, 2013. - T. 30. - C. 1.

26. Scalfani V. F. et al. 3D printed block copolymer nanostructures //Journal of Chemical Education. - 2015. - T. 92. - №. 11. - C. 1866-1870.

27. Solis Pinargote N. W. et al. Direct ink writing technology (3d printing) of graphene-based ceramic nanocomposites: A review //Nanomaterials. - 2020. - T. 10. - №. 7. - C. 1300.

28. Calignano F. et al. Overview on additive manufacturing technologies //Proceedings of the IEEE. - 2017. - T. 105. - №. 4. - C. 593-612.

29. Javaid M., Haleem A. 3D printed tissue and organ using additive manufacturing: an overview //Clinical Epidemiology and Global Health. - 2020. - T. 8. - №. 2. - C. 586-594.

30. Liu Z. et al. 3D printing: Printing precision and application in food sector //Trends in Food Science & Technology. - 2017. - T. 69. - C. 83-94.

31. Jiao Y. et al. Current and prospective applications of 3D printing in cosmetics: A literature review //Cosmetics. - 2022. - T. 9. - №. 6. - C. 115.

32. Jonuzakov S. Economic aspects of additive manufacturing : guc. - Politecnico di Torino, 2023.

33. Wickramasinghe S., Do T., Tran P. FDM-based 3D printing of polymer and associated composite: A review on mechanical properties, defects and treatments //Polymers. -2020. - T. 12. - №. 7. - C. 1529.

34. Karakurt I., Lin L. 3D printing technologies: techniques, materials, and postprocessing //Current Opinion in Chemical Engineering. - 2020. - T. 28. - C. 134-143.

35. Quan H. et al. Photo-curing 3D printing technique and its challenges //Bioactive materials. - 2020. - T. 5. - №. 1. - C. 110-115.

36. Finnes T. High definition 3d printing-comparing sla and fdm printing technologies //The Journal of Undergraduate Research. - 2015. - T. 13. - №. 1. - C. 3.

37. Zhu X., Lu G., Nie J. Photopolymerization and its application in 3D printing of customized objects //3D Printing with Light. - 2021. - C. 203.

38. Tong Z. et al. Changes in the surface topography and element proportion of clinically failed SLA implants after in vitro debridement by different methods //Clinical Oral Implants Research. - 2021. - T. 32. - №. 3. - C. 263-273.

39. Faniyi F., Bahsoon R. Engineering proprioception in SLA management for cloud architectures //2011 Ninth Working IEEE/IFIP Conference on Software Architecture. - IEEE, 2011. - C. 336-340.

40. Takezawa A., Kobashi M. Design methodology for porous composites with tunable thermal expansion produced by multi-material topology optimization and additive manufacturing //Composites Part B: Engineering. - 2017. - T. 131. - C. 21-29.

41. Kozak J. et al. Selected problems of additive manufacturing using SLS/SLM processes //Transactions on Aerospace Research. - 2021. - T. 2021. - №. 1. - C. 24-44.

42. Prabhakar M. M. et al. A short review on 3D printing methods, process parameters and materials //Materials Today: Proceedings. - 2021. - T. 45. - C. 6108-6114.

43. Dudek P. FDM 3D printing technology in manufacturing composite elements //Archives of metallurgy and materials. - 2013. - T. 58. - №. 4. - C. 1415--1418.

44. Cadiou T., Demoly F., Gomes S. A hybrid additive manufacturing platform based on fused filament fabrication and direct ink writing techniques for multi-material 3D printing //The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. - 2021. - T. 114. - №. 11-12. - C. 3551-3562.

45. Jakus A. E., Rutz A. L., Shah R. N. Advancing the field of 3D biomaterial printing //Biomedical Materials. - 2016. - T. 11. - №. 1. - C. 014102.

46. Billiet T. et al. A review of trends and limitations in hydrogel-rapid prototyping for tissue engineering //Biomaterials. - 2012. - T. 33. - №. 26. - C. 6020-6041.

47. Chua C. K., Leong K. F., Lim C. S. Rapid prototyping: principles and applications (with companion CD-ROM). - World Scientific Publishing Company, 2010.

48. De Acutis A., De Maria C., Vozzi G. Multimaterial and multiscale rapid prototyping of patient-specific scaffold //Advances in Science and Technology. - 2017. - T. 100. - C. 151-158.

49. Mironov V. et al. Organ printing: computer-aided jet-based 3D tissue engineering //TRENDS in Biotechnology. - 2003. - T. 21. - №. 4. - C. 157-161.

50. Sachlos E. et al. Making tissue engineering scaffolds work. Review: the application of solid freeform fabrication technology to the production of tissue engineering scaffolds //Eur Cell Mater. - 2003. - T. 5. - №. 29. - C. 39-40.

51. Lee J., Cuddihy M. J., Kotov N. A. Three-dimensional cell culture matrices: state of the art //Tissue engineering part B: reviews. - 2008. - T. 14. - №. 1. - C. 61-86.

52. Wu J., Dick C., Westermann R. A system for high-resolution topology optimization //IEEE transactions on visualization and computer graphics. - 2015. - T. 22. - №. 3. - C. 11951208.

53. Hiller J., Lipson H. Design and analysis of digital materials for physical 3D voxel printing //Rapid Prototyping Journal. - 2009. - T. 15. - №. 2. - C. 137-149.

54. Emir F., Ayyildiz S. Accuracy evaluation of complete-arch models manufactured by three different 3D printing technologies: A three-dimensional analysis //Journal of prosthodontic research. - 2021. - T. 65. - №. 3. - C. 365-370.

55. Freeman H., Meagher D. J. Octrees: a data structure for solid-object modeling //Computer Architectures for Spatially Distributed Data. - Berlin, Heidelberg : Springer Berlin Heidelberg, 1985. - C. 249-259.

56. Liska R. et al. Photopolymers for rapid prototyping //Journal of Coatings Technology and Research. - 2007. - T. 4. - C. 505-510.

57. Xu Y. et al. Effect of post-rinsing time on the mechanical strength and cytotoxicity of a 3D printed orthodontic splint material //Dental Materials. - 2021. - T. 37. - №. 5. - C. e314-e327.

58. Stampfl J. et al. Photopolymers with tunable mechanical properties processed by laser-based high-resolution stereolithography //Journal of Micromechanics and Microengineering.

- 2008. - T. 18. - №. 12. - C. 125014.

59. Heath D. J. et al. Sub-diffraction limit laser ablation via multiple exposures using a digital micromirror device //Applied optics. - 2017. - T. 56. - №. 22. - C. 6398-6404.

60. Raimondi M. T. et al. Two-photon laser polymerization: from fundamentals to biomedical application in tissue engineering and regenerative medicine //Journal of applied biomaterials & functional materials. - 2012. - T. 10. - №. 1. - C. 56-66.

61. Zhang L. et al. 3D direct printing of mechanical and biocompatible hydrogel meta-structures //Bioactive Materials. - 2022. - T. 10. - C. 48-55.

62. Saadi M. et al. Direct ink writing: a 3D printing technology for diverse materials //Advanced Materials. - 2022. - T. 34. - №. 28. - C. 2108855.

63. Smay J. E., Cesarano J., Lewis J. A. Colloidal inks for directed assembly of 3-D periodic structures //Langmuir. - 2002. - T. 18. - №. 14. - C. 5429-5437.

64. Pan T. et al. 3D bioplotting of gelatin/alginate scaffolds for tissue engineering: influence of crosslinking degree and pore architecture on physicochemical properties //Journal of Materials Science & Technology. - 2016. - T. 32. - №. 9. - C. 889-900.

65. Yan Y. et al. Fabrication of viable tissue-engineered constructs with 3D cell-assembly technique //Biomaterials. - 2005. - T. 26. - №. 29. - C. 5864-5871.

66. Park S. Y., Hong H. J., Lee H. J. Fabrication of Cell Spheroids for 3D Cell Culture and Biomedical Applications //BioChip Journal. - 2023. - T. 17. - №. 1. - C. 24-43.

67. Li Y. et al. Current status of additive manufacturing for tissue engineering scaffold //Rapid Prototyping Journal. - 2015. - T. 21. - №. 6. - C. 747-762.

68. Yang L. et al. An Inorganic Water-Glass-Based Hydrogel for Processing Hierarchically Porous 3D Structures by Combined Robocasting and Direct Foaming //Advanced Functional Materials. - 2023. - C. 2305927.

69. Reyes-Peces M. V. et al. Robocasting and Laser Micromachining of Sol-Gel Derived 3D Silica/Gelatin/ß-TCP Scaffolds for Bone Tissue Regeneration //Gels. - 2022. - T. 8.

- №. 10. - C. 634.

70. Ang T. H. et al. Fabrication of 3D chitosan-hydroxyapatite scaffolds using a robotic dispensing system //Materials science and engineering: C. - 2002. - T. 20. - №. 1-2. - C. 35-42.

71. Liu Z., Zhang M., Yang C. Dual extrusion 3D printing of mashed potatoes/strawberry juice gel //Lwt. - 2018. - T. 96. - C. 589-596.

72. Sakai S. et al. Drop-on-drop multimaterial 3D bioprinting realized by peroxidase-mediated cross-linking //Macromolecular rapid communications. - 2018. - T. 39. - №. 3. - C. 1700534.

73. Dolenc A., Makela I. Slicing procedures for layered manufacturing techniques //Computer-Aided Design. - 1994. - T. 26. - №. 2. - C. 119-126.

74. Bauser M., Siegert K. Extrusion. - ASM international, 2006.

75. Weisman J. A. et al. Antibiotic and chemotherapeutic enhanced three-dimensional printer filaments and constructs for biomedical applications //International journal of nanomedicine. - 2015. - C. 357-370.

76. Daminabo S. C. et al. Fused deposition modeling-based additive manufacturing (3D printing): techniques for polymer material systems //Materials today chemistry. - 2020. - T. 16. -C.100248.

77. Decante G. et al. Engineering bioinks for 3D bioprinting //Biofabrication. - 2021.

- T. 13. - №. 3. - C. 032001.

78. Liu J., Yan C. 3D printing of scaffolds for tissue engineering //3D Printing. - 2018.

- T.1789239664.

79. Malda J. et al. 25th anniversary article: engineering hydrogels for biofabrication //Advanced materials. - 2013. - T. 25. - №. 36. - C. 5011-5028.

80. Chortos A. Extrusion 3D printing of conjugated polymers //Journal of Polymer Science. - 2022. - T. 60. - №. 3. - C. 486-503.

81. Jiang P. et al. Direct ink writing with high-strength and swelling-resistant biocompatible physically crosslinked hydrogels //Biomaterials science. - 2019. - T. 7. - №. 5. -C. 1805-1814.

82. Pedde R. D. et al. Emerging biofabrication strategies for engineering complex tissue constructs //Advanced Materials. - 2017. - T. 29. - №. 19. - C. 1606061.

83. Jungst T. et al. Strategies and molecular design criteria for 3D printable hydrogels //Chemical reviews. - 2016. - T. 116. - №. 3. - C. 1496-1539.

84. Attalla R., Ling C., Selvaganapathy P. Fabrication and characterization of gels with integrated channels using 3D printing with microfluidic nozzle for tissue engineering applications //Biomedical microdevices. - 2016. - T. 18. - C. 1-12.

85. Udofia E. N., Zhou W. Microextrusion based 3D printing-a review //2018 International Solid Freeform Fabrication Symposium. - University of Texas at Austin, 2018.

86. Gómez-Blanco J. C. et al. Computational simulation-based comparative analysis of standard 3D printing and conical nozzles for pneumatic and piston-driven bioprinting //International Journal of Bioprinting. - 2023. - T. 9. - №. 4.

87. Morata Martinez M. Fabrication of 3D printed Gelatin-Hyaluronic Acid hydrogels based on enzyme-mediated tyramine conjugates and other derivatives : guc. - University of Glasgow, 2021.

88. Friedrich L., Begley M. In situ characterization of low-viscosity direct ink writing: Stability, wetting, and rotational flows //Journal of colloid and interface science. - 2018. - T. 529.

- C. 599-609.

89. Blaeser A. et al. Controlling shear stress in 3D bioprinting is a key factor to balance printing resolution and stem cell integrity //Advanced healthcare materials. - 2016. - T. 5. - №. 3.

- C. 326-333.

90. Tezel T., Kovan V. Determination of optimum production parameters for 3D printers based on nozzle diameter //Rapid Prototyping Journal. - 2022. - T. 28. - №. 1. - C. 185194.

91. Piqué A., Chrisey D. B. (ed.). Direct-write technologies for rapid prototyping applications: sensors, electronics, and integrated power sources. - Academic press, 2002.

92. Udofia E. N. Microextrusion 3D Printing of Optical Waveguides and Microheaters.

- 2019.

93. Li B., Clark P. A., Church K. H. Robust direct-write dispensing tool and solutions for micro/meso-scale manufacturing and packaging //International Manufacturing Science and Engineering Conference. - 2007. - T. 42908. - C. 715-721.

94. Malda J. et al. 25th anniversary article: engineering hydrogels for biofabrication //Advanced materials. - 2013. - T. 25. - №. 36. - C. 5011-5028.

95. He B. et al. The roles of wettability and surface tension in droplet formation during inkjet printing //Scientific reports. - 2017. - T. 7. - №. 1. - C. 11841.

96. Kulicke W. M., Clasen C. Viscosimetry of polymers and polyelectrolytes. -Springer Science & Business Media, 2004.

97. Khatiwala C. et al. 3D cell bioprinting for regenerative medicine research and therapies //Gene Therapy and Regulation. - 2012. - T. 7. - №. 01. - C. 1230004.

98. Kalkandelen C. et al. Effect of temperature, viscosity and surface tension on gelatine structures produced by modified 3D printer //IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - IOP Publishing, 2017. - T. 293. - №. 1. - C. 012001.

99. Liu F., Urban M. W. Recent advances and challenges in designing stimuli-responsive polymers //Progress in polymer science. - 2010. - T. 35. - №. 1-2. - C. 3-23.

100. Zarek M. et al. 4D printing of shape memory-based personalized endoluminal medical devices //Macromolecular rapid communications. - 2017. - T. 38. - №. 2. - C. 1600628.

101. Kotsuchibashi Y. Recent advances in multi-temperature-responsive polymeric materials //Polymer Journal. - 2020. - T. 52. - №. 7. - C. 681-689.

102. Sekimoto K. Thermodynamics and hydrodynamics of chemical gels //Journal de Physique II. - 1991. - T. 1. - №. 1. - C. 19-36.

103. DeRossi D. et al. Polymer gels //Fundamentals and Biomedical Applications. -

1991.

104. Rodrigues L. B. O. et al. Rheological and textural studies of arrowroot (Maranta arundinacea) starch-sucrose-whey protein concentrate gels //Journal of food science and technology. - 2018. - T. 55. - C. 2974-2984.

105. Gvishi R., Sokolov I. 3D sol-gel printing and sol-gel bonding for fabrication of macro-and micro/nano-structured photonic devices //Journal of Sol-Gel Science and Technology. - 2020. - T. 95. - C. 635-648.

106. Badea A. et al. 3D-printed pHEMA materials for topographical and biochemical modulation of dorsal root ganglion cell response //ACS applied materials & interfaces. - 2017. -T. 9. - №. 36. - C. 30318-30328.

107. Zhou Y. et al. 3D-printed PNAGA thermosensitive hydrogelbased microrobots: An effective cancer therapy by temperature-triggered drug release //International Journal of Bioprinting. - 2023. - T. 9. - №. 3.

108. Shamma R. N. et al. Triblock copolymer bioinks in hydrogel three-dimensional printing for regenerative medicine: A focus on pluronic F127 //Tissue Engineering Part B: Reviews. - 2022. - T. 28. - №. 2. - C. 451-463.

109. Wang L. et al. Multi-responsive PNIPAM-PEGDA hydrogel composite //Soft Matter. - 2021. - T. 17. - №. 46. - C. 10421-10427.

110. Nadgorny M., Ameli A. Functional polymers and nanocomposites for 3D printing of smart structures and devices //ACS applied materials & interfaces. - 2018. - T. 10. - №. 21. -C. 17489-17507.

111. Saravanou S. F. et al. Dually crosslinked injectable alginate-based graft copolymer thermoresponsive hydrogels as 3D printing bioinks for cell spheroid growth and release //Carbohydrate polymers. - 2023. - T. 312. - C. 120790.

112. de Oliveira R. S. et al. 3D-printed products for topical skin applications: From personalized dressings to drug delivery //Pharmaceutics. - 2021. - T. 13. - №. 11. - C. 1946.

113. Qureshi D. et al. Carrageenan: A wonder polymer from marine algae for potential drug delivery applications //Current pharmaceutical design. - 2019. - T. 25. - №. 11. - C. 11721186.

114. Araki C., Hirase S. Studies on the chemical constitution of agar-agar. Exhaustive mercaptolyses of agar-agar //Bulletin of the Chemical Society of Japan. - 1953. - T. 26. - №. 8. -C. 463-467.

115. Armisen R., Gaiatas F. Agar //Handbook of hydrocolloids. - Woodhead Publishing, 2009. - C. 82-107.

116. Yashaswini D. G. V., Venkatesan J., Anil S. Hydrocolloids from Marine Macroalgae: Isolation and Applications //Algae for Food. - CRC Press, 2021. - C. 185-200.

117. Helleur R. J. et al. Analysis of polysaccharide pyrolysate of red algae by capillary gas chromatography-mass spectrometry //Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. - 1985. -T. 8. - C. 333-347.

118. Fu X. T., Kim S. M. Agarase: review of major sources, categories, purification method, enzyme characteristics and applications //Marine drugs. - 2010. - T. 8. - №. 1. - C. 200218.

119. Singh T., Meena R., Kumar A. Effect of sodium sulfate on the gelling behavior of agarose and water structure inside the gel networks //The Journal of Physical Chemistry B. - 2009. - T. 113. - №. 8. - C. 2519-2525.

120. Lai M. F., Lii C. Rheological and thermal characteristics of gel structures from various agar fractions //International Journal of Biological Macromolecules. - 1997. - T. 21. - №. 1-2. - C. 123-130.

121. Ross K. A., Pyrak-Nolte L. J., Campanella O. H. The effect of mixing conditions on the material properties of an agar gel—microstructural and macrostructural considerations //Food Hydrocolloids. - 2006. - T. 20. - №. 1. - C. 79-87.

122. Flores-Andrade E. et al. Enthalpy-entropy compensation and water transfer mechanism in osmotically dehydrated agar gel //Drying technology. - 2009. - T. 27. - №. 9. - C. 999-1009.

123. Dissanayake W. et al. Exploring the Potential of 3D-Printable Agar-Urea Hydrogels as an Efficient Method of Delivering Nitrogen in Agricultural Applications //Polysaccharides. - 2024. - T. 5. - №. 1. - C. 49-66.

124. Wei J. et al. 3D printing of an extremely tough hydrogel //Rsc Advances. - 2015. -T. 5. - №. 99. - C. 81324-81329.

125. Lou L., Rubinsky B. Temperature-Controlled 3D Cryoprinting Inks Made of Mixtures of Alginate and Agar //Gels. - 2023. - T. 9. - №. 9. - C. 689.

126. Van de Velde F. et al. Carrageenan: A food-grade and biocompatible support for immobilisation techniques //Advanced Synthesis & Catalysis. - 2002. - T. 344. - №. 8. - C. 815835.

127. Ahmed A. B. A. et al. Pharmaceutical, cosmeceutical, and traditional applications of marine carbohydrates //Advances in food and nutrition research. - 2014. - T. 73. - C. 197-220.

128. Necas J. et al. Carrageenan: a review //Veterinarni medicina. - 2013. - T. 58. - №. 4. - C. 187-205.

129. Barbeyron T. et al. 15. The sulphated-galactan hydrolases, agarases and carrageenases: structural biology and molecular evolution //Cahiers de biologie marine. - 2001. -T. 42. - №. 1/2. - C. 169-183.

130. Makarova A. O. et al. Supramolecular structure and mechanical performance of k-carrageenan-gelatin Gel //Polymers. - 2022. - T. 14. - №. 20. - C. 4347.

131. Patel P. et al. Structure, rheology, and 3D printing of salt-induced K-carrageenan gels //Materials Today Communications. - 2023. - T. 35. - C. 105807.

132. Zhu Y. et al. Correlating 3D printing performance with sol-gel transition based on thermo-responsive k-carrageenan affected by fructose //Journal of Food Engineering. - 2023. - T. 340. - C. 111316.

133. Dianez I. et al. 3D printing in situ gelification of K-carrageenan solutions: Effect of printing variables on the rheological response //Food Hydrocolloids. - 2019. - T. 87. - C. 321330.

134. Kocak G., Tuncer C., Bütün V. pH-Responsive polymers //Polymer Chemistry. -2017. - T. 8. - №. 1. - C. 144-176.

135. Kost J. Intelligent drug delivery systems //Encyclopaedia of controlled drug delivery. - 1999. - T. 1. - №. 2. - C. 445-459.

136. Mohan K. et al. Recent insights into the extraction, characterization, and bioactivities of chitin and chitosan from insects //Trends in food science & technology. - 2020. -T. 105. - C. 17-42.

137. El Knidri H. et al. Extraction, chemical modification and characterization of chitin and chitosan //International journal of biological macromolecules. - 2018. - T. 120. - C. 11811189.

138. Muzzarelli R. A. A. Genipin-crosslinked chitosan hydrogels as biomedical and pharmaceutical aids //Carbohydrate Polymers. - 2009. - T. 77. - №. 1. - C. 1-9.

139. Rajabi M. et al. Chitosan hydrogels in 3D printing for biomedical applications //Carbohydrate Polymers. - 2021. - T. 260. - C. 117768.

140. Ning L., Chen X. A brief review of extrusion-based tissue scaffold bio-printing //Biotechnology journal. - 2017. - T. 12. - №. 8. - C. 1600671.

141. Berger J. et al. Structure and interactions in covalently and ionically crosslinked chitosan hydrogels for biomedical applications //European journal of pharmaceutics and biopharmaceutics. - 2004. - T. 57. - №. 1. - C. 19-34.

142. Sacco P. et al. Concepts for developing physical gels of chitosan and of chitosan derivatives //Gels. - 2018. - T. 4. - №. 3. - C. 67.

143. Mallakpour S., Azadi E., Hussain C. M. State-of-the-art of 3D printing technology of alginate-based hydrogels—An emerging technique for industrial applications //Advances in colloid and interface science. - 2021. - T. 293. - C. 102436.

144. Yudiati E., Isnansetyo A. Characterizing the Three Different Alginate Type of Sargassum siliquosum //Ilmu Kelautan: Indonesian Journal of Marine Sciences. - 2017. - T. 22. -№. 1.

145. Agulhon P. et al. Structural regime identification in ionotropic alginate gels: influence of the cation nature and alginate structure //Biomacromolecules. - 2012. - T. 13. - №. 1. - C. 215-220.

146. Gacesa P., Russell N. J. The structure and properties of alginate //Pseudomonas Infection and Alginates: Biochemistry, genetics and pathology. - Dordrecht : Springer Netherlands, 1990. - C. 29-49.

147. Varaprasad K. et al. Alginate-based composite materials for wound dressing application: A mini review //Carbohydrate polymers. - 2020. - T. 236. - C. 116025.

148. T0nnesen H. H., Karlsen J. Alginate in drug delivery systems //Drug development and industrial pharmacy. - 2002. - T. 28. - №. 6. - C. 621-630.

149. Ouwerx C. et al. Physico-chemical properties and rheology of alginate gel beads formed with various divalent cations //Polymer Gels and Networks. - 1998. - T. 6. - №. 5. - C. 393-408.

150. Hassan R. M. Methods of Polysaccharides Crosslinking: Future-Promising Crosslinking Techniques of Alginate Hydrogels for 3D Printing in Biomedical Applications //3D printable Gel-inks for Tissue Engineering: Chemistry, Processing, and Applications. - 2021. - C. 355-382.

151. Hu C. et al. Ions-induced gelation of alginate: Mechanisms and applications //International Journal of Biological Macromolecules. - 2021. - T. 177. - C. 578-588.

152. Hu X. et al. Progress in the application of 3D-printed sodium alginate-based hydrogel scaffolds in bone tissue repair //Biomaterials Advances. - 2023. - T. 152. - C. 213501.

153. Hacker M. C., Nawaz H. A. Multi-functional macromers for hydrogel design in biomedical engineering and regenerative medicine //International journal of molecular sciences. -2015. - T. 16. - №. 11. - C. 27677-27706.

154. Tang S. et al. Physical hydrogels based on natural polymers //Hydrogels Based on Natural Polymers. - 2020. - C. 51-89.

155. Hunt J. N. et al. Tunable, high modulus hydrogels driven by ionic coacervation //Advanced Materials. - 2011. - T. 23. - №. 20. - C. 2327-2331.

156. Liu C. et al. Hydrogel prepared by 3D printing technology and its applications in the medical field //Colloid and Interface Science Communications. - 2021. - T. 44. - C. 100498.

157. Li H., Liu S., Li L. Rheological study on 3D printability of alginate hydrogel and effect of graphene oxide //International Journal of Bioprinting. - 2016. - T. 2. - №. 2.

158. Fernandez Corujo V. L. et al. Physically Cross-Linked Biopolymer Systems Based on Chitosan and Hydroxycinnamic Acids and Their Food Preservation Application Studies //ACS Food Science & Technology. - 2022. - T. 2. - №. 9. - C. 1378-1400.

159. Mali K. K. et al. Citric Acid Crosslinked Carboxymethyl Cellulose-based Composite Hydrogel Films for Drug Delivery //Indian Journal of Pharmaceutical Sciences. - 2018.

- T. 80. - №. 4.

160. Sozen E., Karademir B., Ozer N. K. Basic mechanisms in endoplasmic reticulum stress and relation to cardiovascular diseases //Free Radical Biology and Medicine. - 2015. - T. 78. - C. 30-41.

161. Kahle K. et al. Intestinal transit and systemic metabolism of apple polyphenols //European journal of nutrition. - 2011. - T. 50. - C. 507-522.

162. Barrington R. et al. Absorption, conjugation and efflux of the flavonoids, kaempferol and galangin, using the intestinal CaCo-2/TC7 cell model //Journal of Functional Foods. - 2009. - T. 1. - №. 1. - C. 74-87.

163. Shahidi F., Yeo J. D. Bioactivities of phenolics by focusing on suppression of chronic diseases: A review //International journal of molecular sciences. - 2018. - T. 19. - №. 6.

- C. 1573.

164. Chen J. et al. Structure-antioxidant activity relationship of methoxy, phenolic hydroxyl, and carboxylic acid groups of phenolic acids //Scientific reports. - 2020. - T. 10. - №. 1. - C. 2611.

165. Lodovici M. et al. Effect of natural phenolic acids on DNA oxidation in vitro //Food and Chemical Toxicology. - 2001. - T. 39. - №. 12. - C. 1205-1210.

166. Huang Z. et al. Polysaccharides improved the viscoelasticity, microstructure, and physical stability of ovalbumin-ferulic acid complex stabilized emulsion //International Journal of Biological Macromolecules. - 2022. - T. 211. - C. 150-158.

167. Graf E. Antioxidant potential of ferulic acid //Free radical biology and medicine. -1992. - T. 13. - №. 4. - C. 435-448.

168. Srinivasan M., Sudheer A. R., Menon V. P. Ferulic acid: therapeutic potential through its antioxidant property //Journal of clinical biochemistry and nutrition. - 2007. - T. 40. -№. 2. - C. 92-100.

169. Khopde S. M. et al. Hydroxyl radical induced oxidation of 3-methoxy4-hydroxy cinnamic acid (ferulic acid) //Research on Chemical Intermediates. - 2001. - T. 27. - №. 4. - C. 519-527.

170. Ou S., Kwok K. C. Ferulic acid: pharmaceutical functions, preparation and applications in foods //Journal of the Science of Food and Agriculture. - 2004. - T. 84. - №. 11. - C. 1261-1269.

171. Kikuzaki H. et al. Antioxidant properties of ferulic acid and its related compounds //Journal of agricultural and food chemistry. - 2002. - T. 50. - №. 7. - C. 2161-2168.

172. Oosterveld, A., et al. "Isolation of feruloylated arabinans and rhamnogalacturonans from sugar beet pulp and their gel forming ability by oxidative cross-linking." Carbohydrate Polymers 44.1 (2001): 9-17.

173. Oudgenoeg, Gideon, et al. "Peroxidase-mediated cross-linking of a tyrosine-containing peptide with ferulic acid." Journal of Agricultural and Food Chemistry 49.5 (2001): 2503-2510.

174. Figueroa-Espinoza, M. C., et al. "Attempt to cross-link feruloylated arabinoxylans and proteins with a fungal laccase." Food Hydrocolloids 13.1 (1999): 65-71.

175. Fernandes F. H. A., Salgado H. R. N. Gallic acid: review of the methods of determination and quantification //Critical reviews in analytical chemistry. - 2016. - T. 46. - №. 3. - C. 257-265.

176. Choubey S. et al. Medicinal importance of gallic acid and its ester derivatives: a patent review //Pharmaceutical patent analyst. - 2015. - T. 4. - №. 4. - C. 305-315.

177. Kahkeshani N. et al. Pharmacological effects of gallic acid in health and diseases: A mechanistic review //Iranian journal of basic medical sciences. - 2019. - T. 22. - №. 3. - C. 225.

178. Borges A. et al. Antibacterial activity and mode of action of ferulic and gallic acids against pathogenic bacteria //Microbial drug resistance. - 2013. - T. 19. - №. 4. - C. 256-265.

179. Kubo I. et al. Non-antibiotic antibacterial activity of dodecyl gallate //Bioorganic & medicinal chemistry. - 2003. - Т. 11. - №. 4. - С. 573-580.

180. Liu J. et al. Recent advances in the preparation, structural characteristics, biological properties and applications of gallic acid grafted polysaccharides //International journal of biological macromolecules. - 2020. - Т. 156. - С. 1539-1555.

181. Chen D. et al. Improving the digestive stability and prebiotic effect of carboxymethyl chitosan by grafting with gallic acid: In vitro gastrointestinal digestion and colonic fermentation evaluation //International Journal of Biological Macromolecules. - 2022. - Т. 214. -С. 685-696.

182. Hazrati Z., Madadlou A. Gelation by bioactives: Characteristics of the cold-set whey protein gels made using gallic acid //International Dairy Journal. - 2021. - Т. 117. - С. 104952.

183. Yan M. et al. Physicochemical properties of gelatin gels from walleye pollock (Theragra chalcogramma) skin cross-linked by gallic acid and rutin //Food Hydrocolloids. - 2011. - Т. 25. - №. 5. - С. 907-914.

184. Zhu G. et al. High-performance 3D printing UV-curable resins derived from soybean oil and gallic acid //Green Chemistry. - 2021. - Т. 23. - №. 16. - С. 5911-5923.

185. Jongprasitkul H. et al. Sequential cross-linking of gallic acid-functionalized GelMA-based bioinks with enhanced printability for extrusion-based 3D bioprinting //Biomacromolecules. - 2022. - Т. 24. - №. 1. - С. 502-514.

186. Matsuhashi T. Agar //Food gels. - Springer, Dordrecht, 1990. - С. 1-51.

187. Стась И. Е., Шабалина А. В. ДЕФОРМАЦИОННО-ПРОЧНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЛЕНОК ХИТОЗАНА //Технологии и оборудование химической, биотехнологической и пищевой промышленности. - 2023. - С. 78-81.

188. Masuelli M. A., Illanes C. O. Review of the characterization of sodium alginate by intrinsic viscosity measurements: Comparative analysis between conventional and single point methods. - 2014. - С. 21.

189. Colby M. W., Osaka A., Mackenzie J. D. Temperature dependence of the gelation of silicon alkoxides //Journal of non-crystalline solids. - 1988. - Т. 99. - №. 1. - С. 129-139.

190. Kou S. G., Peters L. M., Mucalo M. R. Chitosan: A review of sources and preparation methods //International Journal of Biological Macromolecules. - 2021. - Т. 169. - С. 85-94.

191. Kildeeva N. et al. Influence of genipin crosslinking on the properties of chitosan-based films //Polymers. - 2020. - Т. 12. - №. 5. - С. 1086.

192. Kil'deeva N. R., Kasatkina M. A., Mikhailov S. N. Peculiarities of obtaining biocompatible films based on chitosan cross linked by genipin //Polymer Science, Series D. -2017. - T. 10. - C. 189-193.

193. Younes I. et al. Influence of acetylation degree and molecular weight of homogeneous chitosans on antibacterial and antifungal activities //International journal of food microbiology. - 2014. - T. 185. - C. 57-63.

194. Chen R. H., Lin W. C., Lin J. H. Effects of pH, ionic strength, and type of anion on the rheological properties of chitosan solutions //Acta polymerica. - 1994. - T. 45. - №. 1. - C. 41-46.

195. Balazs N., Sipos P. Limitations of pH-potentiometric titration for the determination of the degree of deacetylation of chitosan //Carbohydrate research. - 2007. - T. 342. - №. 1. - C. 124-130.

196. Jin J., Song M., Hourston D. J. Novel chitosan-based films cross-linked by genipin with improved physical properties //Biomacromolecules. - 2004. - T. 5. - №. 1. - C. 162-168.

197. Tavares L. et al. Effect of deacetylation degree of chitosan on rheological properties and physical chemical characteristics of genipin-crosslinked chitosan beads //Food Hydrocolloids. - 2020. - T. 106. - C. 105876.

198. Dimida S. et al. Effects of genipin concentration on cross-linked chitosan scaffolds for bone tissue engineering: Structural characterization and evidence of biocompatibility features //International Journal of Polymer Science. - 2017. - T. 2017.

199. Nayak K. K., Gupta P. In vitro biocompatibility study of keratin/agar scaffold for tissue engineering //International journal of biological macromolecules. - 2015. - T. 81. - C. 110.

200. Slepicka P. et al. Antibacterial properties of modified biodegradable PHB non-woven fabric //Materials Science and Engineering: C. - 2016. - T. 65. - C. 364-368.

201. Pandya K. S., Shindalkar S. S., Kandasubramanian B. Breakthrough to the pragmatic evolution of direct ink writing: Progression, challenges, and future //Progress in Additive Manufacturing. - 2023. - T. 8. - №. 6. - C. 1303-1328.

202. Yu Z. et al. Analysis of influencing factors on viscosity of agar solution for capsules //Journal of Physics: Conference Series. - IOP Publishing, 2020. - T. 1653. - №. 1. - C. 012059.

203. Das D., Pal S. Modified biopolymer-dextrin based crosslinked hydrogels: application in controlled drug delivery //RSC advances. - 2015. - T. 5. - №. 32. - C. 25014-25050.

204. Croitoru C. et al. Diffusion and controlled release in physically crosslinked poly (vinyl alcohol)/iota-carrageenan hydrogel blends //Polymers. - 2020. - T. 12. - №. 7. - C. 1544.

205. Iglauer S. et al. Dilute iota-and kappa-Carrageenan solutions with high viscosities in high salinity brines //Journal of Petroleum science and Engineering. - 2011. - T. 75. - №. 3-4. - C. 304-311.

206. Guo R. et al. Optimized extraction and molecular characterization of polysaccharides from Sophora alopecuroides L. seeds //International journal of biological macromolecules. - 2016. - T. 82. - C. 231-242.

207. Zakharova V. A. et al. 3D Printing Using Iota-Carrageenan-Based Hydrogel with Immobilized Chlorella vulgaris Microalgae //Nanobiotechnology Reports. - 2023. - T. 18. - №. 1. - C. 91-97.

208. Gammoh S. et al. Characterization of phenolic compounds extracted from wheat protein fractions using high-performance liquid chromatography/liquid chromatography mass spectrometry in relation to anti-allergenic, anti-oxidant, anti-hypertension, and anti-diabetic properties //International Journal of Food Properties. - 2017. - T. 20. - №. 10. - C. 2383-2395.

209. Caparica R. et al. In vitro cytotoxicity assessment of ferulic, caffeic and p-coumaric acids on human renal cancer cells //Biomed. Biopharm. Res. - 2020. - T. 17. - №. 1. - C. 63-74.

210. Hassan S. M. A. et al. The preventive and therapeutic effects of Ajwa date fruit extract against acute diclofenac toxicity-induced colopathy: an Experimental Study //Drug Design, Development and Therapy. - 2023. - C. 2601-2616.

211. Bao H. et al. Simultaneous determination of six active components in danggui kushen pills via quantitative analysis of multicomponents by single marker //Journal of Analytical Methods in Chemistry. - 2019. - T. 2019.

212. Ishii T. Structure and functions of feruloylated polysaccharides //Plant Science. -1997. - T. 127. - №. 2. - C. 111-127.

213. Bider F. et al. 3D bioprinting of multifunctional alginate dialdehyde (ADA)-gelatin (GEL)(ADA-GEL) hydrogels incorporating ferulic acid //International Journal of Biological Macromolecules. - 2024. - T. 257. - C. 128449.

214. Li Z. et al. Effect of ferulic acid incorporation on structural, rheological, and digestive properties of hot-extrusion 3D-printed rice starch //International Journal of Biological Macromolecules. - 2024. - T. 266. - C. 131279.

215. Masoumi B. et al. A review of protein-phenolic acid interaction: reaction mechanisms and applications //Critical Reviews in Food Science and Nutrition. - 2024. - T. 64. -№. 11. - C. 3539-3555.

216. Aytul K. K. Antimicrobial and antioxidant activities of olive leafextract and its food applications : ahc. - Izmir Institute of Technology (Turkey), 2010.

217. Gotlieb K. F., Capelle A. Starch derivatization: Fascinating and unique industrial opportunitiesFascinating and unique industrial opportunities. - BRILL, 2023.

218. Graham S., Marina P. F., Blencowe A. Thermoresponsive polysaccharides and their thermoreversible physical hydrogel networks //Carbohydrate polymers. - 2019. - T. 207. - C. 143159.

219. Adam F. et al. Molecular recognition of isovanillin crosslinked carrageenan biocomposite for drug delivery application //Chemical Engineering Communications. - 2021. - T. 208. - №. 5. - C. 741-752.

220. Jiang F. et al. Fabrication, structure, characterization and emulsion application of citrate agar //International Journal of Biological Macromolecules. - 2024. - T. 268. - C. 131451.

221. Lam P. L. et al. Non-toxic agarose/gelatin-based microencapsulation system containing gallic acid for antifungal application //International Journal of Molecular Medicine. -2015. - T. 35. - №. 2. - C. 503-510.

222. Chitra R. et al. Synthesis and characterization of iota-carrageenan solid biopolymer electrolytes for electrochemical applications //Ionics. - 2019. - T. 25. - №. 5. - C. 2147-2157.

223. Muhamad I. I. et al. Genipin-cross-linked kappa-carrageenan/carboxymethyl cellulose beads and effects on beta-carotene release //Carbohydrate Polymers. - 2011. - T. 83. -№. 3. - C. 1207-1212.

224. Cirillo G. et al. Biological activity of a gallic acid- gelatin conjugate //Biomacromolecules. - 2010. - T. 11. - №. 12. - C. 3309-3315.

225. Gan J. E., Chin C. Y. Formulation and characterisation of alginate hydrocolloid film dressing loaded with gallic acid for potential chronic wound healing //F1000Research. - 2021. -T. 10.

226. Tang P. et al. Properties of bovine type I collagen hydrogelscross-linked with laccase-catalyzed gallic acid //Polymer Degradation and Stability. - 2021. - T. 189. - C. 109614.

227. Saha A. et al. Two-component thermoreversible hydrogels of melamine and gallic acid //Langmuir. - 2009. - T. 25. - №. 15. - C. 8457-8461.

228. Murakami A. et al. FA15, a hydrophobic derivative of ferulic acid, suppresses inflammatory responses and skin tumor promotion: comparison with ferulic acid //Cancer Letters. - 2002. - T. 180. - №. 2. - C. 121-129.

229. Hu X. et al. Hydrophilic gallic acid-imprinted polymers over magnetic mesoporous silica microspheres with excellent molecular recognition ability in aqueous fruit juices //Food chemistry. - 2015. - T. 179. - C. 206-212.

230. Wei Q. et al. Modification, 3D printing process and application of sodium alginate based hydrogels in soft tissue engineering: A review //International Journal of Biological Macromolecules. - 2023. - Т. 232. - С. 123450.

231. Gorroñogoitia I. et al. A study of the printability of alginate-based bioinks by 3D bioprinting for articular cartilage tissue engineering //Polymers. - 2022. - Т. 14. - №. 2. - С. 354.

232. Крутько Э. Т., Прокопчук Н. Р., Глоба А. И. Технология биоразлагаемых полимерных материалов: учебно-методическое пособие для студентов вузов по специальности 1-48 01 02" Химическая технология органических веществ, материалов и изделий" специализации 1-48 01 02 04" Технология пластических масс". - 2014.

233. Cao Y. et al. pH-induced self-assembly and capsules of sodium alginate //Biomacromolecules. - 2005. - Т. 6. - №. 4. - С. 2189-2196.

234. Arvizu-Higuera D. L., Hernández-Carmona G., Rodríguez-Montesinos Y. E. Parameters afecting the conversion of alginic acid to sodium alginate //Ciencias Marinas. - 2002.

- Т. 28. - №. 1. - С. 27-36.

235. Takahashi T., Kimoto K. High Viscous Alginic Acid //Bulletin of the Chemical Society of Japan. - 1955. - Т. 28. - №. 7. - С. 519-523.

236. Peng H., Shahidi F. Oxidation and degradation of (epi) gallocatechin gallate (EGCG/GCG) and (epi) catechin gallate (ECG/CG) in alkali solution //Food Chemistry. - 2023. -Т. 408. - С. 134815.

237. Zhou L. et al. 3D printing of high-strength chitosan hydrogel scaffolds without any organic solvents //Biomaterials Science. - 2020. - Т. 8. - №. 18. - С. 5020-5028.

238. Bergonzi C. et al. Study of 3D-printed chitosan scaffold features after different post-printing gelation processes //Scientific Reports. - 2019. - Т. 9. - №. 1. - С. 362.

239. Zakharova V. A. et al. Modification of agar hydrogels for additive 3D printing technologies //European Polymer Journal. - 2024. - С. 112841.

240. Zakharova V. A., Kildeeva N. R. Biopolymer Matrices Based on Chitosan and Fibroin: A Review Focused on Methods for Studying Surface Properties //Polysaccharides. - 2021.

- Т. 2. - №. 1. - С. 154-167.

241. Sazhnev N., Zakharova V., Kildeeva N. Study of drug release from tissue materials treated with chitosan //AIP Conference Proceedings. - AIP Publishing LLC, 2022. - Т. 2430. -№. 1. - С. 080004.

242. Cuvillier L. et al. Agar and Chitosan Hydrogels' Design for Metal-Uptaking Treatments //Gels. - 2024. - Т. 10. - №. 1. - С. 55.

243. Jayaprakash M. et al. Thermal and morphological studies of chitosan and agar-agar blends //Current Chemistry Letters. - 2023. - Т. 12. - №. 2. - С. 375-382.

244. El-Hefian E. A. et al. Preparation and characterization of chitosan/agar blends: rheological and thermal studies //Journal of the Chilean Chemical Society. - 2010. - Т. 55. - №. 1. - С. 130-136.

245. Fransiska D. et al. Physical properties of bioplastic agar/chitosan blend //IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - IOP Publishing, 2022. - Т. 978. - №. 1. -С. 012046.

246. Mostafavi F. S., Zaeim D. Agar-based edible films for food packaging applications-A review //International journal of biological macromolecules. - 2020. - Т. 159. - С. 1165-1176.

247. Белоконь М. А. Использование сшивающих реагентов ковалентного или ионного типа для получения материалов медико-биологического назначения на основе гидрогелей хитозана : дис. - Рос. гос. ун-т им. АН Косыгина, 2017.

248. Pizzolitto C. et al. On the mechanism of genipin binding to primary amines in lactose-modified chitosan at neutral pH //International Journal of Molecular Sciences. - 2020. -Т. 21. - №. 18. - С. 6831.

249. Kean T. J., Thanou M. Utility of chitosan for 3D printing and bioprinting //Sustainable agriculture reviews 35: chitin and chitosan: history, fundamentals and innovations. - 2019. - С. 271-292.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ЗсЗЬю

Часткж ,--се«.дет«с Пдйоратосмя бмстскиопогуисских нсслрл~1иии *ЗД Ьмогоннт»»г Согющскс"

ИНМ ГГ24301301 КПП: 772401001

115409 Моема Шшихшс цюсое дом СИ коолусг тел -7:'ЛЯ|24Э9Ш гена6996403

34 Л-ур/ипНпн ШиОот

стиле 1иШ1а ршъЫШк

Исх. № 27/10/24 от «27» октября 2024 г.

ТЕХНИЧЕСКИЙ АКТ

06 ИСПОЛЬЗОВАНИИ В ЧУ «ЛАБОРАТОРИЯ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ «ЗД БИОПРИНТИНГ СОЛЮШЕНС» РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ В.А. ЗАХАРОВОЙ «МОДИФИКАЦИЯ ПОЛИМЕРНЫХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ ГЕЛЕОБРАЗУЮЩИХ ПОЛИСАХАРИДОВ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ЭКСТРУЗИОННОЙ ЗЦ-ПЕЧАТИ»

8 ЧУ «Лаборатория биотехнолог*«еских исследований «ЗД Биопринтинг Солюшенс» при разработке новых гидрогелееых чернил для экструзионной 30 печати высокогидратированных мягких каркасных структур, предназначенных для контакта со средой живого организма были использованы результаты диссертационной работы В .А Захаровой. Полученные результаты свидетельствуют о возможности использования модифицированных гидрогелееых чернил на основе термообратимых нейтральных (агар, 1-каррагинан) и ионогенных (альгината натрия и хитозана) полисахаридов, полученных с добавлением природных фенольных кислот (феруловой и галловой) для получения изделий медико-биологического назначения с использованием технологий 30-печати. Считаем, что биополимерные системы с добавлением феруловой кислоты являются перспективным биосовместимым составом для создания изделий медицинского, косметологического и биотехнологического назначения.

Генеральный директо _

ЧУ "ЗД Биопринтинг С

М.С. Баканов

тел.: [phone]