Структура и свойства нанокомпозитных матриц на основе хитозана и алифатического сополиамида для клеточных технологий тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.06, кандидат наук Попрядухин, Павел Васильевич

• Попрядухин, Павел Васильевич
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Попрядухин, Павел Васильевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ПОЛИМЕРНЫХ МАТРИЦ ДЛЯ КЛЕТОЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

1.1. Свойства матриц для клеточных технологий

1.2. Физико-химические основы формования волокон из целлюлозы, хитина и хитозана

1.3. Структура наночастиц монтмориллонита, хризотила и галлуазита

1.4. Структура и свойства пористых губок на основе хитина и хитозана

1.5. Основные принципы получения волокон методом электроформования

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ, МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ПОЛУЧЕНИЯ

ПОЛИМЕРНЫХ МАТРИЦ ДЛЯ КЛЕТОЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

2.1. Объекты исследования

2.2. Методы исследования

2.3. Метод формования волокон из хитозана и композитов на его основе

2.4. Метод получения трехмерных матриц

2.5. Метод электроформования волокон

2.6. Получение пористых пленочных материалов методом коагуляции

2.7. Методы исследования адгезии и пролиферации клеток на полимерных матрицах

ГЛАВА 3. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМОВАНИЯ

НАНОКОМПОЗИТНЫХ ВОЛОКОН ИЗ ХИТОЗАНА

3.1. Влияние вязкости растворов хитозана и их смесей с наночастицами на структуру и свойства волокон

3.2. Структура и свойства волокон из хитозана

3.3. Кинетика резорбции волокон из хитозана

3.4. Метод диспергирования частиц монтмориллонита и получения нанокомпозитов на основе хитозана

3.5. Структура и свойства композитных волокон на основе

хитозана и гидросиликатных нанотрубок

3.6. Получение и свойства композитных волокон из хитозана и нанофибрилл хитина

3.7. Структура композитных волокон на основе хитозана и наночастиц ММТ

ГЛАВА 4. СВОЙСТВА РЕЗОРБИРУЕМЫХ И НЕРЕЗОРБИРУЕМЫХ ДВУХ- И ТРЕХМЕРНЫХ МАТРИЦ ДЛЯ КЛЕТОЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

4.1. Резорбируемые двух- и трехмерные матрицы на основе хитозана и наночастиц ММТ

4.2. Получение и исследование структуры и свойств пористых пленок из алифатического сополиамида

4.3. Пористые матрицы на основе волокон из алифатического сополиамида, полученных методом электроформования

ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Структура и свойства нанокомпозитных матриц на основе хитозана и алифатического сополиамида для клеточных технологий»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Интенсивное развитие биологии и медицины в последние годы выдвинуло на передний план задачи, направленные на создание материалов, способных частично или полностью заменить органы или человека или животного. Решение этих задач возможно при понимании основных законов физики и химии полимеров, цитологии, биофизики и медицины. На стыке этих дисциплин в последнее десятилетие возникла новая дисциплина — тканевая инженерия, одной из основных задач которой является разработка матриц на основе полимерных или неорганических материалов, содержащих стволовые или соматические клетки. Биоинженерный препарат, помещенный в живой организм, должен полностью заменить утраченный орган, не вызывая аутоиммунного отторжения. При создании биоинженерных препаратов решается и этическая проблема - отказ от использования донорских органов, необходимых для современной трансплантологии.

Материал для таких матриц должен обеспечить пролиферацию и дифференциацию стволовых и соматических клеток, поэтому он должен обладать биосовместимостью, отсутствием цитотоксичности, определенным уровнем прочностных и эластичных характеристик, необходимых для манипуляции с ними в жидких средах. В этой связи особую значимость для регулирования свойств полимерных матриц приобретает использование биосовместимых неорганических гидросиликатных или органических наночастиц, в частности, нанофибрилл хитина. Показано, что введение этих наночастиц в крайне малых концентрациях (доли процента) в полимерную матрицу приводит к заметному росту механических, барьерных и других полезных (в зависимости от типа наночастиц) свойств полимерного материала. Важно отметить, что улучшения этих полезных свойств полимерного материала можно добиться не за счет химического синтеза, который зачастую

предполагает использование токсичных продуктов реакции, а только за счет равномерного диспергирования наночастиц в полимерном материале при использовании различных технологических приёмов таких, например, как воздействие ультразвуком, механическим перемешиванием, ориентационной вытяжкой.

Схематически процесс формирования нового органа заключается в следующем. Полимерная матрица, содержащая стволовые или соматические клетки реципиента, помещается в организм человека или животного, где под действием окружающей естественной биологической среды, а также введенных в матрицу «факторов роста» (специальных белков) происходит направленная дифференциация и пролиферация клеток, что приводит к образованию ткани нового органа, идентичного ткани реципиента. Одновременно с этими процессами исходная матрица под действием ферментов и макрофагов - клеток, способных к активному захвату и фагоцитозу чужеродных для организма частиц, разрушается, ее остатки уносятся током крови, т.е. происходит резорбция исходной матрицы.

В качестве материалов для резорбируемых матриц используют такие полимеры как полигликолиды, полилактиды, полилактоны, полисахариды и некоторые другие. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. В частности, при синтезе и переработке полигидроксиалканоатов используются токсичные вещества (дихлорметан и гексан), следы которых в готовых матрицах могут препятствовать культивации клеток.

В последнее время в качестве матриц используют пленки, волокна и пористые блочные материалы на основе природного полисахарида - хитина. При переработке этого полимера в волокна или пористые блочные образцы используется органический комплексный растворитель - ДМАА с добавлением 1ЛС1. Ионы соли лития также трудно выводятся из полимера, что снижает биосовместимость материала, повышает его цитотоксичность.

Наиболее перспективным полимером, обладающим комплексом необходимых свойств - отсутствием цитотоксичности, биосовместимостью,

биодеградируемостью, экологичностью переработки, удовлетворительными прочностными и деформационными характеристиками — является хитозан. Однако, обладая высокой гидрофильностью, материалы из этого полимера характеризуются нестабильной структурой во влажном состоянии, снижением прочностных характеристик в водных средах.

Для ряда задач клеточных технологий кроме резорбируемых матриц необходимы матрицы, сохраняющие свою структуру и свойства при контакте с активными биологическими средами в течение длительного времени. Из литературы известно, что для нерезорбируемых матриц используют керамику, фторполимеры различного сополимерного состава, углеродные материалы, сплавы титана и его оксидов. Вместе с тем сополимеры алифатического сополиамида, содержащие в основной цепи е - капролактам и соли адипиновой и/или себациновой кислот, используются в клеточных технологиях крайне редко. Эти полимеры растворяются в спиртоводных смесях, обладают хорошими пленко- и волокнообразующими свойствами. Можно предположить, что материалы на основе алифатического сополиамида могут быть эффективно использованы в качестве нерезорбируемых матриц для клеточных технологий.

Поэтому целью работы являлось получение, исследование структуры и свойств резорбируемых одно- двух- и трехмерных матриц для клеточных технологий из хитозана и нанокомпозитов на его основе, а также нерезорбируемых пористых пленок и нановолокон из алифатического сополиамида.

Для этого необходимо было решить следующие задачи:

- разработать способ получения волокон из хитозана и композитных волокон, содержащих органические и неорганические наночастицы;

- исследовать реологические свойства растворов хитозана и их смесей с органическими и неорганическими наночастицами различной формы и размеров;

- исследовать влияние органических и неорганических наночастиц различной формы и размеров на структуру и свойства композитных волокон на основе хитозана;

- разработать способ получения пористых трехмерных матриц из хитозана и композитов, содержащих наночастицы монтмориллонита;

- исследовать фазовый состав растворов алифатического сополиамида;

- разработать способ получения нановолокон из раствора алифатического сополиамида методом электроформования;

- исследовать пористую структуру материалов на основе алифатического сополиамида;

- исследовать кинетику резорбции волокон на основе хитозана in vivo;

- исследовать адгезию и пролиферацию стволовых клеток на матрицах на основе хитозана и алифатического сополиамида.

Научная новизна работы:

- установлено влияние гидросиликатных и органических наночастиц различной формы и размеров на реологические свойства растворов хитозана;

- установлено влияние скорости сдвига растворов хитозана, а также смесей, содержащих нанотрубки хризотила, наночастицы монтмориллонита и хитина на структуру хитозановых и композитных волокон;

- проведено исследование влияния условий формования: времени осаждения и степени вытяжки на прочностные и упругие характеристики хитозановых и композитных волокон;

- получена зависимость устойчивости формы и размеров пористых трехмерных матриц на основе хитозана от содержания наночастиц монтмориллонита (ММТ);

- проведено исследование фазового состава растворов алифатического сополиамида (СПА) различной концентрации, а также влияния состава спиртоводного растворителя и температуры;

- установлена нелинейная зависимость диаметра нановолокон из СПА от концентрации раствора, величины электрического поля и его градиента;

- проведено исследование пористой структуры пленок и материалов на основе нановолокон СПА;

- проведено исследование кинетики и механизма резорбции in vivo волокон из хитозана.

Практическая значимость работы:

- получены хитозановые и композитные волокна, содержащие гидросиликатные и органические наночастицы, с прочностью до 325 МПа, модулем Юнга до 15 ГПа, деформацией до разрыва ~ 7%;

- методом лиофилизации раствора хитозана концентрацией 4 мас.% в 2 об.% растворе уксусной кислоты, содержащего наночастицы ММТ, получены пористые блочные образцы с повышенной стабильностью структуры в водных средах;

- разработан способ получения нановолокон из раствора СПА методом электроформования;

- получены пористые пленки из раствора СПА методом коагуляции;

- показана высокая адгезия и пролиферация стволовых клеток на волокнах, пленках и губках из хитозана, а также нанокомпозитах на его основе;

- показана высокая адгезия и пролиферация стволовых клеток на пористых пленках и нановолокнах из СПА;

- показано, что in vivo волокна из хитозана полностью резорбируют на 30 сутки.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены и обсуждены на следующих конференциях: 6-й и 7-й Санкт-Петербургской конференции молодых ученых «Современные проблемы науки о полимерах», (Санкт-Петербург 2010, 2011), 2-й и 3-й Всероссийской школе-конференции для молодых ученых «Макромолекулярные нанообъекты и полимерные нанокомпозиты» (Московская область 2010, 2011), Научно-технической конференции молодых ученых «Неделя науки - 2011» СПбГТИ (ТУ) (Санкт-Петербург 2011), 12-ой Международной конференция по физике диэлектриков «Диэлектрики-2011» (Санкт-Петербург 2011), The 7-th International Symposium Molecular Mobility and Order in Polymer Systems (St.Petersburg 2011), Theses of conference Fibermed 2011, (Tampere Finland 2011), 2-й Международной школе «Наноматериалы и нанотехнологии в живых

системах. Безопасность и наномедицина» (Московская область 2011), Theses of the World Conference on Regenerative Medicine (Leipzig Germany 2011), Международной научной конференции и 8 Всероссийской олимпиады молодых ученых «Наноструктурные, волокнистые и композиционные материалы» (Санкт-Петербург 2012).

Публикация результатов. По теме диссертации опубликовано 8 статей, 7 из них в журналах рекомендованных ВАК РФ, 17 тезисов докладов в сборниках российских и международных конференции, подтверждено 2 патента РФ, поданы 3 заявки на патент РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, первая из которых является обзором литературы, а остальные 3 главы содержат оригинальные результаты исследований, выводов, списка литературы. Работа изложена на 119 страницах, включает 34 рисунка, 10 таблиц и библиографию из 154 наименований.

ГЛАВА 1. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ПОЛИМЕРНЫХ МАТРИЦ ДЛЯ

КЛЕТОЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

1.1. Свойства матриц для клеточных технологий

Исследования последних лет позволили сформулировать основной комплекс свойств материалов, который необходим для успешного использования их в качестве матриц для тканевой инженерии и клеточной трансплантологии [1-3].

Оптимальный биоматериал должен иметь стабильные физико-химические свойства в условиях стерилизационной обработки, при манипуляциях в жидких средах и в ходе культивирования клеток [4]. Механические свойства матрицы должны обеспечивать удобство переноса биоинженерной конструкции в организм, стабилизации ее в области повреждения (терапии) и, при необходимости, легкое удаление.

Материал должен обладать комплексом свойств, обеспечивающих биосовместимость матрицы. К таким свойствам относится отсутствие токсичности при взаимодействии с клетками in vitro и in vivo и минимализация возможных воспалительных процессов в живой ткани [5, 6].

Матрица должна поддерживать адгезию, пролиферацию и, в случае необходимости, дифференциацию клеточных элементов в составе биоинженерного препарата [7-9]. Для этого предусматривается возможность моделирования её поверхностей со сложным рельефом [10].

В некоторых случаях необходимым условием использования материала являются выраженные антимикробные и антимикотические свойства [11-14]. В то же время матрица должна иметь достаточную проницаемость для газов (кислорода, углекислоты) и обеспечивать протекание репаративных процессов в ткани. Свойства матрицы должны позволять контролировать темп и механизм резорбции в пределах организма, что обеспечивается ее биодеградируемость [15].

Таким образом, ключевой проблемой для успеха создания эффективных биоконструкций является наличие биосовместимого резорбируемого материала. Быстрая деградация носителя-подложки способствует вымыванию клеток вместе с транссудатом из раны, поэтому тканезамещающие имплантаты должны иметь прогнозируемый срок биодеградации.

Для создания матриц используют материалы как природного, так и искусственного происхождения: металлы, керамику [16-19], синтетические и природные полимеры [2, 20-25], различные композиты [23, 25-27]. В последние десятилетия непрерывно растет интерес к биодеградируемым природным полимерам - альгинатам, коллагену, желатину, хитозану, фиброинам шелка [28] и полиэфирам бактериального происхождения -полигидроксиалканоатам (ПГА) [29], синтезируемым микроорганизмами.

Полимеры, используемые в качестве матриц для клеточных технологий, и их химическое строение приведены в таблице 1.

В последнее время для получения матриц для клеточных технологий используют природные полисахариды - хитин и хитозан [30-33]. Хитин -природный полимер, широко распространенный в низших формах растений и насекомых. По значимости в органическом мире и сырьевым запасам он занимает второе место после целлюлозы. Основными источниками хитина, имеющими промышленное значение, являются панцири крабов, раков, креветок, а также мицелий микроскопических грибов, используемых в биохимической промышленности. Во всех организмах хитин присутствует в виде комплексов с карбонатом кальция, протеинами или с глюканами. Для выделения хитина в чистом виде применяют щелочную обработку для депротонирования и кислотную для деминерализации. Содержание хитина в панцирях гидробионтов составляет 14-35%, в мицелии грибов 10-40%. По химическому строению хитин, как и целлюлоза, является полисахаридом и представляет собой полимер Ы-ацетилглюкозамина, число повторяющихся звеньев в котором может превышать 5000.

Таблица 1 - Основные полимеры, используемые в качестве матриц для клеточных технологий

Название полимера Химическое строение

Полилактид сн3 но о г 0 -] V4 СНз СН3 ГУ" 0

Полигликолид У но о „он п

Альгинаты -<>1 ОН п

Коллаген Белковая молекула коллагена представляет собой правозакрученную спираль из трёх а-цепей, один виток спирали а-цепи содержит три аминокислотных остатка

Желатин Продукт денатурации коллагена, соединительной ткани животных.

Фиброин сн2 сн2 ИН СО п

Полигидроксиалканоат в котором Я, п алкенил; п име я о о сн-(сн2)-с - эедставляет собо ет значение от щ J т й Н, алкил, или >имерно 1 до 4.

Хитин \ СН2ОН СН2ОН 047 но 1 но 1 N4 МН 1=0 СН3 СН3 п

Хитозан \ СН2ОН СН2ОН но 1 но 1 ЫН2 N42 Ч п

Хитин инертен в химическом отношении, не растворяется в воде и в органических растворителях, устойчив к действию слабых кислот и оснований, ионизирующему излучению и ко многим видам бактерий, поэтому в природных условиях он разлагается медленно. Для придания хитину свойств, способствующих его переработке, используют различные виды химической модификации, при этом хитин может быть переведен в растворимые в воде или в органических растворителях производные [30].

Наиболее известным производным хитина является хитозан, получаемым обработкой хитина концентрированной щелочью при нагревании. Хитозан — полисахарид, макромолекулы которого состоят из р-(1-4)-В-глюкозаминовых и К-ацетил-Б-глюкозаминовых звеньев. Хитозан получают деацетилированием хитина, именно в степени деацитилирования и состоит разница между этими двумя биополимерами. Обычно, коммерчески доступный хитозан имеет степень деацетилированния около 85%, то есть обладает количеством аминогрупп достаточным для растворения в водных растворах кислот, таких как уксусная, муравьиная и молочная, в которых нерастворим хитин [34-36].

Хитозан - полимер, растворимый в разбавленных минеральных и органических кислотах, отличается высокой реакционной способностью. Хитозан обладает биодеградируемостью, антибактериальной, антивирусной и противогрибковой активностью [37-39], что делает его привлекательным для использования в медицине, в фармацевтической и пищевой промышленности, в сельском хозяйстве, в косметике и других областях.

Свойства хитозана связаны с его химической структурой (рисунок 1). Большое количество свободных аминогрупп в молекуле хитозана определяет его свойство связывать ионы водорода и приобретать избыточный положительный заряд, поэтому хитозан является прекрасным катионитом. Кроме того, свободные аминогруппы определяют хелатообразующие и комплексообразующие свойства хитозана.

0°снз СОСН3

.'„, ПМ мн

¡2

О -

он

/ОН / < он мн .он

(он Г2 НН^сЧ "Н3'АС он

= СОСН, £ он

= I он сосн,

/он мн < I он мн2

? 2 ОН % 1ЧНз+ ( МНз Ьн

ОН

а б

Рисунок 1 - Структура водородных связей между макромолекулами хитозана в основной (а) и солевой (б) формах

Наличие МН2- групп объясняет способность хитозана связывать и прочно удерживать ионы металлов (в частности радиоактивных изотопов и токсичных элементов) за счет разнообразных химических и электростатических взаимодействий.

Большое количество водородных связей, которые способен образовать хитозан, определяют его активное взаимодействие с органическими водорастворимыми веществами, в том числе бактериальными токсинами и токсинами, образующимися в процессе пищеварения.

С другой стороны, наличие водородных связей между молекулами хитозана приводит к его плохой растворимости в воде, поскольку связи между молекулами хитозана более прочные, чем между молекулами хитозана и молекулами воды. Хитозан набухает и растворяется в органических кислотах - уксусной, лимонной, щавелевой, янтарной, причем, при набухании он способен прочно удерживать в своей структуре растворитель, а также растворенные и взвешенные в нем вещества. Хитозан также способен связывать предельные углеводороды, жиры и жирорастворимые соединения за счет гидрофобных взаимодействий и сетчатой структуры, что сближает его по сорбционным механизмам с циклодекстринами.

Расщепление хитина и хитозана до М-ацетил-Б-глюкозамина и Б-глюкозамина происходит под действием микробных ферментов - хитиназ и хитобиаз, поэтому они полностью биологически разрушаемы и не загрязняют окружающую среду.

Таким образом, хитозан является универсальным сорбентом, способным связывать большое количество веществ органической и неорганической природы, что и определяет широкие возможности его применения в жизни человека.

Несмотря на обширную литературу о связи свойств хитозана с его химической структурой, нельзя сказать, что исследования в области физической химии хитина/хитозана близки к завершению. Постоянно открываемые новые свойства этого полимера, в частности, обнаруженная биологическая активность еще не получила должного объяснения с точки зрения химической структуры. Имеющиеся данные, что характер биологической активности хитозана зависит от его молекулярного веса и степени деацетилирования [30], нуждаются в дальнейшей проверке и изучении.

Как уже указывалось, хитин и хитозан по своему строению близки к целлюлозе - одному из основных волокнообразующих природных полимеров. Естественно, поэтому как и целлюлоза, эти полимеры и их производные обладают волокно- и пленкообразующими свойствами. Благодаря биосовместимости с тканями человека, низкой токсичности, способности усиливать регенеративные процессы при заживлении ран, биодеградируемости такие материалы представляют особый интерес для медицины. Несмотря на значительные успехи, достигнутые в биоматериаловедении к настоящему времени, пока не удалось создать материалы, полностью отвечающие требованиям тканевой инженерии.

Перспективным направлением создания материалов с заданными свойствами является разработка композитов, обладающих принципиально новыми свойствами, отличающимися от характеристик входящих в них

компонентов. Использование в качестве наполнителей наночастиц различного химического строения и формы [40-45] существенно расширяет возможности варьирования физико-химических свойств таких композитов [42, 44, 46, 47], их термостойкости [48-50], барьерных свойств [49, 51]. Высокая удельная поверхность наночастиц увеличивает их адсорбционную емкость, химическую реакционную способность и каталитические свойства.

Известно, что введение в полимерную матрицу наночастиц, увеличивает механические характеристики композита за счет армирующего эффекта наполнителя и структурирования полимера [4, 52-55]. В литературе отмечается улучшение барьерных свойств полимера при введении в него наночастиц монтмориллонита (ММТ) [56]. Однако в настоящее время нет полной картины о воздействии на клеточные процессы частиц ММТ, находящихся в полимерной матрице [57].

Для решения задач тканевой инженерии необходимы одномерные матрицы, прообразы сосудов, нервной, мышечной тканей, двухмерные — будущие покровные ткани и трехмерные матрицы, из которых в результате пролиферации и дифференциации клеток и последующей резорбции материала матрицы, образуют костные и хрящевые ткани, идентичные тканям реципиента.

Рассмотрим основные принципы получения одномерных матриц. Такими матрицами являются волокна, полученные из биосовместимых полимеров.

1.2. Физико-химические основы формования волокон из целлюлозы,

хитина и хитозана

Целлюлоза, природный полисахарид, один из первых использовался для получения искусственных волокон. Такие волокна получают методом химической переработки природного полимера.

Процесс производства вискозного волокна был разработан в конце XIX века и с минимальными модификациями применяется по сей день. Он состоит из следующих стадий: обработки исходной целлюлозы раствором щелочи - мерсеризации, растворения щелочной целлюлозы в сероуглероде (CS2) - получения ксантогената целлюлозы (вискозы); формования мокрым (коагуляционным) методом нити продавливанием вискозы через фильеру в кислотную ванну с последующей промывкой и сушкой волокна [55]. Такие волокна относятся к классу искусственных волокон и в литературе носят название вискозных или гидратцеллюлозных.

Важным технологическим параметром, приводящим к повышению прочности и модуля упругости волокон, является их вытяжка как на стадии осаждения полимера (фильерная вытяжка), так и дополнительные -пластификационная и термическая. В процессе вытяжки происходит ориентация макромолекул полимера, что способствует формированию более упорядоченной структуры волокна и как следствие повышению его прочностных и упругих характеристик.

В последнее время стало возможным получение гидратцеллюлозных волокон методом прямого растворения целлюлозы в 1ч[-метил-морфолин-1Ч-оксиде (NMMO) [58-60].

Как уже отмечалось, хитин - это второй наиболее распространенный полимер в природе. Хитин растворяется в неорганических солях, способных к сильной гидратации, таких как LiCNS, Ca(CNS)2, Cal2, СаВг2, СаС12 т.д. Позже были обнаружены другие растворители, в том числе органические или смеси неорганических солей и органических растворителей [61, 62]. В литературе описаны способы получения волокон из раствора хитина в диметилацетамиде (ДМАА), содержащем 3-4% LiCl. Такие волокна имеют среднюю прочность 267,8 МПа, удлинение при разрыве 12,0 % [63, 64]. Полученные волокна обладают достаточно высокой хрупкостью, что затрудняет их использование в качестве шовных нитей. Для снижения

хрупкости в раствор полимера вводили метилцеллюлозу, поливиниловый спирт, поливинилпирролидон [63-65].

Попытки использование хитиновых волокон в качестве матриц для клеточных технологий показали невысокую адгезию фибробластов и низкую скорость их пролиферации [66]. Возможно, это обусловлено использованием в качестве растворителя смеси ДМАА с 1лС1. Из опыта производства арамидных волокон (СВМ, армос, русар), где используется такой же растворитель, известно, что удаление остатков 1лС1 сопряжено с большими трудностями. Присутствие следов растворителя в волокне из хитина может негативно сказываться на адгезии и пролиферации стволовых и соматических клеток.

Хитозан, продукт частичного деацетилирования хитина, выгодно отличается от хитина и целлюлозы тем, что он растворяется при комнатной температуре в слабых водных растворах уксусной, муравьиной и ряде других кислот [34, 67, 68]. В работах [61, 64, 69-72] описаны способы получения хитозановых волокон с использованием растворов хитозана с разной степенью деацетилирования в растворах уксусной кислоты. Показано, что хитозан обладает хорошими волокнообразующими свойствами. Волокна, полученные из раствора в уксусной кислоте, имели прочность 204,9 МПа и удлинение 8,5% [73]. Существенным недостатком хитозановых волокон является их низкая водо- и влагостойкость, резкое снижение прочности во влажных средах.

Известно, что для жесткоцепных полимеров, температура разложения которых ниже температуры плавления, получение волокон возможно только коагуляционным методом (методом мокрого формования). Для формования волокон получают прядильный раствор с максимальным содержанием полимера. Далее раствор фильтруют от посторонних примесей и обезвоздушивают, после чего подают через фильтр в фильеру, погруженную в осадительную ванну. Между струйками раствора, вытекающими из

отверстий фильеры, и осадительной ванной происходит массообмен ■ диффузия осадителя внутрь волокна, а растворителя наружу.

Схематически процесс мокрого формования представлен на рисунке 2.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Попрядухин, Павел Васильевич, 2013 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Биоматериалы, искусственные органы и инжиниринг тканей / Е. Дж. Миней, А. Р. Бокаччини, Л. Хенч, Д. Джонс // М.: Техносфера. - 2007. - С. 22-33.

2. Salgado, A. J. Bone Tissue Engineering: State of the Art and Future Trends / A. J. Salgado, O. P. Coutinho, R. L. Reis // Macromolecular Bioscience. - 2004. -Vol. 4. -№ 8. - P. 743-765.

3. Dornish, M. Standards and guidelines for biopolymers in tissue-engineered medical products / M. Dornish, D. Kaplan, O. Skaugrud // Academy Sciences -2001.-Vol. 944.-P. 388-397.

4. Композитные материалы на основе хитозана и монтмориллонита: перспективы использования в качестве матриц для культивирования стволовых и регенеративных клеток / П.В. Попрядухин, И.П. Добровольская, В.Е. Юдин, Е.М. Иванькова, А.Б. Смолянинов, Н.В. Смирнова // Цитология. - 2011. - Т. 53. -№12.-С. 952-958.

5. Штильман, М. И. Полимеры медико-биологического назначения / М. И. Штильман. - М.: ИКЦ «Академкнига», - 2006. - 400 с.

6. Шехтер, А.Б. Тканевая реакция на имплантат / А.Б. Шехтер, И.Б. Розанова // В кн.: Биосовместимость. М.: «Наука», - 1999. - 211 с.

7. Upregulation of bone cell differentiation through immobilization within a synthetic extracellular matrix / M. B. Evangelistaa, S. X. Hsiongc, R. Fernandes, P. Sampaioe, H.-J. Kongc, С. C. Barrias, R. Salemad, M. A. Barbosaa, D. J. Mooneye, P. L. Granjaa // Biomaterials. - 2007. - Vol. 28. - № 25. - P. 3644-3655.

8. Osteogenic Differentiation of Mesenchymal Stem Cells/Polymer Composites with HA In Vitro / T. Matsumoto, M. Tadokoro, K. Hattori, H. Ougushi, J. Satou // Journal of the International Society for Ceramics in Medicine. - 2011. - Vol. 1. - P. 1-4.

9. Osteogenic differentiation of cultured marrow stromal stem cells on the surface of bioactive glass ceramics / H. Ohgushi, Y. Dohi, T. Yoshikawa, S. Tamai, S.

Tabata, К. Okunaga // Journal of Biomedical Materials Research. - 1996. - Vol. 32. -№ 3. - P. 341-348.

10. Micro and nano structured surfaces / R. Barbuce, D. Pasaui, A. Wirsen, S. Affrossman, A. Curtis, C. Tetta // Journal of Materials Science: Materials in Medicine.-2003.-Vol. 14.-№8.-P. 721-725.

11. Antimicrobial effects of chitosans and chitooligosaccharides, upon Staphylococcus aureus and Escherichia coli, in food model systems / J. C. Fernandes, F. K. Tavaria, J. C. Soares, O. S. Ramos, M. J. Monteiro, M. E. Pintado, F. X. Malcata // Food Microbiology. - 2008. - Vol. 25. - № 7. - P. 922-928.

12. Quaternization of N-aryl chitosan derivatives: synthesis, characterization, and antibacterial activity / W. Sajomsang, S. Tantayanon, V. Tangpasuthadol, W. H. Daly // Carbohydrate Research. - 2009. - Vol. 344. - № 18. - P. 2502-2511.

13. You-Jin Jeon, Production of chitooligosaccharides using an ultrafiltration membrane reactor and their antibacterial activity / You-Jin Jeon, Se-Kwon Kim // Carbohydrate Polymers. - 2000. - Vol. 2. -№ 8 - P. 133-141.

14. Chitosan gel film bandages: Correlating structure, composition, and antimicrobial properties / P. Anaya, G. Cardenas, V. Lavayen, A. Garcia, C. O'Dwyer // Journal of Applied Polymer Science. - 2013. - Vol. 128. - № 6.- P. 3939-3948.

15. Волова, Т. Г. Материалы для медицины, клеточной и тканевой инженерии / Т. Г. Волова, Е. И. Шишацкая, П. В. Миронов. - Красноярск: ИПК СФУ, -2009. - 262 с.

16. Vlasov, A. S. Ceramics and medicine / A. S. Vlasov, Т. A. Karabanova // Glass and Ceramics. - 1993. - Vol. 50. -№ 9. - P. 23-25.

17. New polymer-ceramic material / N. F. Mainikova, E. D. Lebedeva, V. S. Osipchik, S. L. Akhnazarova, M. S. Akutin, A. S. Vlasov // Glass and Ceramics. -1981.-Vol. 38.-№.4.-P. 188-190.

18. Vlasov, A. S. Ceramic composite materials / A. S. Vlasov // Zh. Vses. Khim. Ova im. D. I. Mendeleeva. - 1982.- Vol. 27. - № 4. - P. 530-537.

19. Clinical needs for bone tissue engineering technology / M. J. Yaszemski, J. B. Oldham, L. Lu, B. L. Currier, J. E. Davis // Bone Engineering. - 2000. - P. 541547.

20. Agrawal, C.M. Biodegradable PLA/PGA polymers for tissue engineering in orthopaedica / C.M. Agrawal, K.A. Athanasiou, J.D. Heckman // Material Science Forum. - 1997. - Vol. 250. - P. 115-128.

21. Bostman, O. Osteolytic changes accompanying degradation of absorbable fracture fixation implants / O. Bostman // The Journal of Bone and Joint Surgery. -1991. - Vol. 73. - № 4. - P. 679-682.

22. Degradation and tissue replacement of an absorbable polyglycolide screw in the fixation of rabbit osteomies / O. Bostman, U. Paivarinta, E. Partio, J. Vasenius, M. Manninen, P. Rokkanen // The Journal of Bone and Joint Surgery. - 1992. -Vol. 74. -№7. - P. 1021-1031.

23. Burg, K.J. Biomaterials development for bone tissue engineering / K.J Burg, S Porter, J.F Kellam // Biomaterials. - 2000. - Vol. 21. - №23. - P. 2347-2359.

24. Poly(Propylene Fumarate) / S.J. Peter, M.J. Miller, M.J. Yaszemski, A.G. Mikos. - Amsterdam, The Netherlands: Handbook of Biodegradable Polymers, Hardwood Academic Publishers. 1997. - 225 p.

25. Gunatillake, P.A. Biodegradable synthetic polymers for tissue engineering / P.A.Gunatillake, R. Adhikari // European Cells and Materials. - 2003. - Vol. 20. -№5.-P. 1-16.

26. Gogolewski, S. An artificial skin based on biodegradable mixtures of polylactides and polyurethanes for full-thickness skin wound covering / S. Gogolewski, A.J. Pennings // Makromol. Chem. Rapid. Commun. - 1983. - Vol. 4. -№10.-P. 675-680.

27. Evolution of bone transplantation: molecular, cellular and tissue strategies to engineer human bone / M.J. Yaszemski, R.G. Payne, W.C. Hayes, R. Langer, A.G. Mikos // Biomaterials. - 1996. - Vol. 17. - №2. - P. 175-185.

28. Функции культивируемых эмбриональных клеток на коллаген-хитозановой матрице / А.В. Еремеева, А.В. Светлакова, И.Н. Большаков, А.А.

Власов, В.А. Арапова // Клеточная трансплантология и тканевая инженерия. -2009.-Т. 4.-№2.-С. 18-23.

29. Шишатская, Е.И. Клеточные матриксы из резорбируемых полигидроксиалканоатоа / Е.И. Шишатская // Клеточная трансплантология и тканевая инженерия. - 2007. - Т. 2. - №2. - С. 68-76.

30. Нудьга, JI.A. Хитин и хитозан. Получение, свойства и применение / JI.A. Нудьга. - М.: «Наука», 2002. - 368 с.

31. Venkatesan, J. Chitosan Composites for Bone Tissue Engineering / J. Venkatesan, S. K. Kim // Marine Drugs. - 2010. - №8. - P. 2252-2266.

32. Chitosan: A versatile biopolymer for orthopaedic tissue-engineering / A. Di Martinoa, M. Sittinger, M. V. Risbud // Biomaterials. - 2005. - Vol. 26. - №30. -P.5983-5990.

33. Khor, E. Implantable applications of chitin and chitosan / E. Khor, L.Y. Lim // Biomaterials. - 2003. - Vol. 24. - №13. - P. 2339-2349.

34. Rinaudo, M. Influence of acetic acid concentration on the solubilization of chitosan / M. Rinaudo, G. Pavlov, J. Desbrieres // Polymer. - 1999. - Vol. 40. -№25. - P. 7029-7032.

35. Rinaudo, M. Solubilization of chitosan in strong acid medium / M. Rinaudo, G. Pavlov, J. Desbrieres // International Journal of Polymer Analysis and Characterization. - 1999. - Vol. 5. - №3. - P. 267-276.

36. Filion, D. Ionization and solubility of chitosan solutions related to thermosensitive chitosan/glycerol-phosphate systems / D. Filion, M. Lavertu, M. D. Buschmann // Biomacromolecules. - 2007. - Vol. 8. - №10. - P. 3224-3234.

37. Nwe, N. The Mechanical and Biological Properties of Chitosan Scaffolds for Tissue Regeneration Templates Are Significantly Enhanced by Chitosan from Gongronella butleri / N. Nwe, T. Furuike, H. Tamura // Materials. - 2009. - Vol. 2. - №2. - P. 374-398.

38. Antibacterial activity of chitosans and chitosan oligomers with different molecular weights / H.K. No, N.Y. Park, S.H. Lee, S.P. Meyers // International Journal of Food Microbiology. - 2002. - Vol. 74. - P. 65-72.

39. A development of food preservative with the waste of crab processing / D.S. Chang, H.R. Cho, H.Y. Goo, W.K Choe // Bulletin of the Korean Fisheries Society. -1989.-Vol. 22.-P. 70-78.

40. Schmidt, G. Properties of polymer-nanoparticle composites / G. Schmidt, M. M. Malwitz // Current Opinion in Colloid and Interface Science. - 2003. - Vol. 8. -P. 103-108.

41. Lagaly, G Introduction: from clay mineral-polymer interactions to clay mineral-polymer nanocomposites / G. Lagaly // Applied Clay Science. - 1999. -Vol. 15.-P. 1-9.

42. Polymer Nanocomposites for Multifunctional Finishing of Textiles - a Review / S. Gowri, L. Almeida, T. Amorim, N. Carneiro, A. P. Souto, M. F. Esteves // Textile Research Journal. - 2010. - Vol. 80. -№13. - P. 1290-1306.

43. Safadi, B. Multiwalled carbon nanotube polymer composites: synthesis and characterization of thin films / B. Safadi, R. Andrews, E.A. Grulke // Journal of Applied Polymer Science. - 2002. - Vol. 84. - №14. - P. 2660-2669.

44. Oberdisse, J. Structure and rheological properties of latex-silica nanocomposite films: stress-strain isotherms / J. Oberdisse // Macromolecules. -2002. - Vol. 35. - P. 9441-9450.

45. Fabrication of carbon multiwall nanotubeypolymer composites by shear mixing / R. Andrews, D. Jacques, M. Minot, T. Rantell // Macromolecular Materials and Engineering. - 2002. - Vol. 287. - №6. - P. 395^03.

46. Chapman, R. Electro-optical shifts in silver nanoparticle films / R. Chapman, P. Mulvaney // Chemical Physics Letters. - 2001. - Vol. 349. - №5. - P. 358 -362.

47. Improved structure and properties of single-wall carbon nanotube spun fibers / B. Vigolo, P. Poulin, M. Lucas, P. Launois, P. Bernier // Applied Physics Letters. -2002.-Vol. 81.-№7.-P. 1210-1220.

48. Yoon, P.J. Thermal expansion behavior of nylon 6 nanocomposites / P.J. Yoon, T.D. Fornes, D.R. Paul // Polymer. - 2002. - Vol. 43. - №25. - P. 6727-6741.

49. Mohan, T.P. Effect of nanoclay reinforcement on structure, thermal andmechanical properties of natural rubber-styrene butadine rubber (NR-SBR) /

T.P. Mohan, J. Kuriakose, К. Каппу // Journal of Industrial and Engineering Chemistry. - 2011. - Vol. 17. - №2. - P. 264-270.

50. Polymer/montmorillonite nanocomposites with improved thermal properties / A. Leszczynskaa, J. Njugunab, K. Pielichowski, J. R. Banerjee // Thermochimica Acta. - 2007. - Vol. 2. - P. 75-96.

51. Moczo, J. Polymer micro and nanocomposites: Structure, interactions, properties / J. Moczo, B. Pukanszky // Journal of Industrial and Engineering Chemistry. - 2008. - Vol. 14. - №5. - P. 535-563.

52. Review article. Polymer-matrix nanocomposites, processing, manufacturing, and application / F. Hussain, M. Hojjati, M. Okamoto, R.E. Gorga // Overview Journal Composite Materials. - 2006. - Vol. 40. - №17. - P. 1511-1575.

53. Orientated crystallization in drawn thermoplastic polyimide modified by carbon nanofibers / V.E. Smirnova, I.V. Gofman, V.E. Yudin, I.P. Dobrovolskaya, A.N. Shumakov, A.L. Didenko, V.M. Svetlichnyi, E. Wachtel, R. Shechter, H. Harel, G. Marom, // Polymer Engineering and Science. - 2009. - Vol. 49. - №2. -P. 217-222.

54. New polyimide nanocomposites based on silicate type nanotubes: Dispersion, processing and properties / V.E. Yudin, J.U. Otaigbe, S. Gladchenko, B.G. Olson, S. Nazarenko, E.N. Korytkova, V.V. Gusarov // Polymer. - 2007. - Vol. 48. - №5. -P. 1306-1315.

55. Структура и свойства волокон на основе хитозана, содержащих хризотил и галлуазит / И. П. Добровольская, Е. Н. Дресвянина, П. В. Попрядухин, В.Е. Юдин, В. Ю. Елоховский, С. Н. Чвалун, А. Т. Хоменко, Н. Н. Сапрыкина, Т. П. Масленникова, Э. Н. Корыткова // Высокомолекулярные соединения. -2011. - Т 53. - № 5. - С. 726-732.

56. A novel method to prepare chitosan/montmorillonite nanocomposites / K-F. Lin, C-Y. Hsu, T-S. Huang, W-Y. Chiu, Y-H. Lee, T-H. Young // Journal of Applied Polymer Science. - 2005. - Vol. 98. - № 5. - P. 2042-2047.

57. Голохваст, К.С. Экологические и нанотоксикологические аспекты взаимодействия минералов и белков / Голохваст К.С., И.Э. Памирский // Вестник новых медицинских технологий. - 2010. - №17. - № 2. - С. 53-55.

58. Голова, Л. К. Новое целлюлозное волокно лиоцелл / Л. К. Голова // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева). - 2002. - Т. 46. - № 1.

59. Мясоедова, В.В. Физическая химия неводных растворов целлюлозы и ее производных / В.В. Мясоедова, Г.Н. Марченко, Г.А. Крестов - М.: «Наука», 1991.-225 с.

60. Губина, С Вискоза и лиоцелл: два воплощения целлюлозы / С. Губина, В. Стокозенко. // Наука и жизнь. - 2007. - №1. - С. 30-31.

61. Rathke, Т. D. Review of Chitin and Chitosan as Fiber and Film Formers / T. D. Rathke, S. M. Hudson // Journal of Macromolecular Science. - 1994. - Vol. 34. -№3. - P. 375—437.

62. Ravi Kumar, M.N.V. Chitin and chitosan: A review / M.N.V. Ravi Kumar // Bulletin of Materials Science. - 1999. - Vol. 22. - №5. - P. 905-915.

63. Zhang, S. Preparation of cellulose/chitin blend bio-fibers via direct dissolution / S. Zhang, F. X. Li, J.Y. Yu // Cellulose Chemistry and Technology. - 2009. - Vol. 43.-№10.-P. 393-398.

64. Pillai, C.K.S. Chitin and chitosan polymers: Chemistry, solubility and fiber formation / C.K.S. Pillai, W. Paul, C. P. Sharma // Progress in Polymer Science. -2009. - Vol. 34. - №7. - P. 641-678.

65. Wang, Z. Chitin Fiber and Chitosan 3D Composite Rods / Z. Wang, Q. Hu, L Cai // International Journal of Polymer Science. - 2010. - Vol. 21. - P. 1-7.

66. Матрицы для культивирования клеток кожи человека на основе природных полисахаридов - хитина, хитозана / Е.Ф. Панарин, Л.А. Нудьга, В.А. Петрова, A.M. Бочек, И.В. Гофман, М.Ф. Лебедева, М.И. Блинова, О.Г. Спичкина, Н.М. Юдинцева, Г.П. Пинаев // Клеточная трансплантология и тканевая инженерия. - 2009. - Т. 4. - №3. - С. 42-46.

67. Effect of chitosan dissolved in different acids on its ability to control postharvest gray mold of table grape / G Romanazzi, F.M Gabler, D. Margosan,

B.E. Mackey, J.L. Smilanick // Phytopathology. - 2009. - Vol. 99. - №9. - P. 1028-1036.

68. Improvement in the properties of chitosan membranes using natural organic acid solutions as solvents for chitosan dissolution / P.H. Chen, Y.H. Hwang, T.Y. Kuo, F.H. Liu, J.Y. Lai, H.J. Hsieh // Journal of Medical and Biological Engineering. - 2007. - Vol. 27. - №1. - P. 23-28.

69. Agboh, O.C. Chitin and chitosan fibers / O.C. Agboh, Y. Qin // Polymers for Advanced Technologies. - 1998. - Vol. 8. - №6. - P. 355-365.

70. Mnvr, K. Chitin and chitosan fibers: a review. / K. Mnvr // Bulletin of Material Science. - 1999. - Vol. 22. - P. 905-915.

71. Qin, Y. A. Comparison of alginate and chitosan fibers / Y. A. Qin // Medical Design Technology. -2004. - Vol. 15. - №1. - P. 34-37.

72. Yang, A. Mechanical properties and interfacial interaction of a novel bioabsorbable chitin fiber reinforced poly (e-caprolactone) composite / A. Yang, R. Wu // Journal of Materials Science Letters. - 2001. - Vol. 20. - №11. - P. 977979.

73. Production and Characterization of Chitosan Fibers and 3-D Fiber Mesh Scaffolds for Tissue Engineering Applications / K. Tuzlakoglu, C. M. Alves, J. F. Mano, R. L. Reis // Macromolekular Bioscience. - 2004. - Vol. 4. - №8. - P. 811819.

74. Ravi Kumar, M.N.V. A review of chitin and chitosan applications / M. N. V. Ravi Kumar // Reactive and Functional Polymers. - 2000. - Vol. 46. - №1. - P. 127.

75. Rathke, T. D. Review of Chitin and Chitosan as Fiber and Film Formers / T. D. Rathke, S. M. Hudson // Macromolecular Chemistry and Physics. - 1994. - № 34. -№3. - P. 375-437.

76. Preparation and properties of chitosan nanocomposites with nanofillers of different dimensions / C. Tang, N. Chen, Q. Zhang, K. Wang, Q. Fu, X. Zhang // Polymer Degradation and Stability. - 2009. - Vol. 94. - № 1. - P. 124-131.

77. Largely improved tensile properties of chitosan film via unique synergistic reinforcing effect of carbon nanotube and clay / C. Tang, L. Xiang, J. Su, K. Wang, C. Yang, Q. Zhang, Q. Fu // The Journal of Physical Chemistry. - 2008. - Vol. 112. -№13.-P. 3876-3881.

78. Darder, M. Biopolymer Clay Nanocomposites Based on Chitosan Intercalated in Montmorillonite / M. Darder, M. Colilla, E. Ruiz-Hitzky // Chemistry of Materials. - 2003. - Vol. 15. - № 20. - P. 3774-3780.

79. Effects of nanofiller morphology and aspect ratio on the rheo-mechanical properties of polyimide nanocomposites / V. E. Yudin, J. U. Otaigbe, V. M. Svetlichnyi, E. N. Korytkova, О. V. Almjasheva, V. V. Gusarov // Polymer Letters. - 2008. - Vol. 2. - № 7. - P. 485-493.

80. Geoinspired synthetic chrysotile nanotubes / N. Roveri, G. Falini, E. Foresti, G. Fracasso, I.G. Lesci, P. Sabatino // Journal of Materials Research. - 2006. - Vol. 21.-№ 11.-P. 2711-2725.

81. Vaia, R. Polymer Nanocomposites Open a new Dimension for Plastics and Composites / R. Vaia // The AMPTIAC Newsletter. - 2002. - Vol. 6. - № 1. - P. 17-24.

82. Agag, T. Studies on thermal and mechanical properties of polyimide-clay nanocomposites / T. Agag, T. Koga, T. Takeichi // Polymer. - 2001. - Vol. 42-№8.-P. 3399-3408.

83. Clay-based polymer nanocomposites: research and commercial development / Q. H. Zheng, A. B. Yu, G. Q. Lu (Max), D. R. Paul // Journal of Nanoscience and Nanotechnology. - 2005. - Vol. 5. - №10. - P. 1574-1592.

84. Помогайло, А. Д. Синтез и интеркаляционная химия гибридных органо-неорганических нанокомпозитов / А. Д. Помогайло // Высокомолекулярные соединения. Серия С. -2006. - Т. 48. - №7. - С. 1318-1351.

85. Tyan, H.L. Effect of reactivity of organics-modified montmorillonite on the thermal end mechanical properties of montmorillonite/polyimide nanocomposites / H.L. Tyan, C.M. Leu, K.H. Wei // Chemistry of Materials. -2001. - Vol. 13. -№1. -P. 222-226.

86. Colilla, M. Biopolymer-Clay Nanocomposites Based on Chitosan Intercalated in Montmorillonite / M. Colilla, E. Ruiz-Hitzky // Chemistry of Materials. - 2003. -Vol. 15.-№20.-P. 3774-3780.

87. Synthesis of Exfoliated PS/Na-MMT Nanocomposites via Emulsion Polymerization / Y. K. Kim, Y. S. Choi, K. H. Wang, I. J. Chung // Chemistry of Materials. -2002. - Vol. 14. - №12. - P. 4990-4995.

88. Synthesis of Exfoliated PMMA/Na-MMT Nanocomposites via Soap-Free Emulsion Polymerization / Y. S. Choi, M. H. Choi, K. H. Wang, S. O. Kim, Y. K. Kim, I. J. Chung // Macromolecules. - 2001. - Vol. 34. - №26. - P. 8978-8985.

89. Preparation and Mechanical Properties of Polypropylene-Clay Hybrids / M. Kawasumi, N. Hasegawa, M. Kato, A. Usuki, A. Okada // Macromolecules. - 1997. -Vol. 30.-№20. - P. 6333-6338.

90. Chou, C.C. One-Step Exfoliation of Montmorillonite via Phase Inversion of Amphiphilic Copolymer Emulsion / C.C. Chou, J.J. Lin // Macromolecules. - 2005. - Vol. 38. - №2. - P. 230-233.

91. «One-Pot» Preparation of Polymer/Clay Nanocomposites Starting from Na+ Montmorillonite. Melt Intercalation of Ethylene-Vinyl Acetate Copolymer / M. Alexandre, G. Beyer, C. Henrist, R. Cloots, A. Rulmont, R. Jerome, P. Dubois // Chemistry of Materials. - 2001. - Vol. 13. - №11. - P. 3830-3832.

92. Polyethylene-layered silicate nanocomposites prepared by the polymerizatin-filling techique: synthesis and mechanical properties / M. Alexandre, P. Dubois, T. Sun, J. M. Garces, R. Jerome // Polymer. - 2002. - Vol. 43. - №8. - P. 2123-2132.

93. Shi, H. Interfacial Effects on the Reinforcement Properties of Polymer-Organoclay Nanocomposites / H. Shi, T. Lan, T. J. Pinnavaia // Chemistry of Materials. - 1996.-Vol. 8.-№8.-P. 1584-1587.

94. Liu, H. Montmorillonite intercalated by ammonium of octaaminopropyl polyhedral oligomeric silsesquioxane and its nanocomposites with epoxy resin / H. Liu, W. Zhang, S. Zheng // Polymer. - 2005. - Vol. 46. - №1. - P. 157-165.

95. Preparation and Interaction Characteristics of Organically Modified Montmorillonite Nanocomposite with Miscible Polymer Blend of Poly(Ethylene

Oxide) and Poly(Methyl Methacrylate) / S. K. Lim, J. W. Kim, I. Chin, Y. K. Kwon, H. J. Choi // Chemistry of Materials. - 2002. - Vol. 14. - №5. - P. 19891994.

96. Effects of melt-processing conditions on the quality of poly(ethylene terephthalate) montmorillonite clay nanocomposites / C. H. Davis, L. J. Mathias J. W. Gilman, D. A. Schiraldi, J. R. Shields, P. Trulove, T. E. Sutto, H. C. Delong // Journal of Polymer Science Part B: Polym. Phys. - 2002. - Vol. 40. - №23. - P. 2661-2666.

97. Chang, J.H. Montmorillonite-Based Nanocomposites of Polybenzoxazole: Synthesis and Characterization (I) / J.H. Chang, D.K. Park, K. J. Ihn // Journal of Polymer Science: Part B: Polym. Phys. - 2001. - Vol. 39. - №5. - P. 471^76.

98. Poly(etherimide)/montmorillonite nanocomposites prepared by melt intercalation: morphology, solvent resistance properties and thermal properties / J.C. Huang, Z. Zhu, J. Yin, X. Qian, Y.Y. Sun // Polymer. - 2001. - Vol. 42. - №3. -P. 873-877.

99. Tyan, H.L. Thermally and Mechanically Enhanced Clay/Polyimide Nanocomposite via Reactive Organoclay / H.L. Tyan, Y.C. Liy, K.H. Wei // Chemistry of Materials. - 1999. - Vol. 11. - №7. - P. 1942-1947.

100. Methods of Preparation of Novel Composites of Poly(e-caprolactone) and a Modified Mg/Al Hydrotalcite / M. Tortora, V. Vittoria, G. Galli, S. Ritrovati, E. Chiellini // Journal of Polymer Science Part A Polymer Chemistry. - 2005. - Vol. 43.-№11.-P. 2281-2290.

101 Structural changes of polyaniline/montmorillonite nanocomposites and their effects on physical properties / D. Lee, K. Char, S. W. Lee, Y. W. Park // Journal of Materials Chemistry. - 2003. - Vol. 13. - №12. - P. 2942-2947.

102 New Polylactide/Layered Silicate Nanocomposites: Role of Organoclays / P. Maiti, K. Yamada, M. Okamoto, K. Ueda, K. Okamoto // Chemistry of Materials. -2002.-Vol. 14.-№11.-P. 4654-4661.

103 Biopolymer chitosan/montmorillonite nanocomposites: Preparation and characterization / S.F. Wang, L. Shen, Y.J. Tong, L. Chen, I.Y. Phang, P.Q. Lim,

T.X. Liu // Polymer Degradation and Stability. - 2005. - Vol. 90..- №1. - P. 123131.

104 Kohyama, N. Observation of the hydrated form of tubular halloysite by an electron microscope equipped with an environmental ceel / N. Kohyama, K. Fukushima, A. Fukami // Clays and Clay Minerals. - 1978. - Vol. 26. - №1. - P. 25-40.

105 Hope, E. W. Surface tension and the morphology of halloysite / E. W. Hope, J.

A. Kittrick // The American Mineralogist. - 1964. - Vol. 49. - P. 859-866.

106 Формирование нанотрубок состава Mg3Si205(0H)4 в гидротермальных условиях / Э.Н. Корыткова, A.B. Маслов, JI.H. Пивоварова, И.А. Дроздова,

B.В. Гусаров // Физика и химия стекла. - 2004. - Т. 30. - № 1. - С. 72-78.

107 Флеров, Г.Н. Практические применения пучков тяжелых ионов / Г.Н. Флеров, B.C. Барашенков // Успехи физических наук. - 1974. - Т. 114. - №2. -С. 351-373.

108 Дубяга, В. П. Полимерные мембраны / В. П. Дубяга, JI. П. Перепечкин, Е. Е. Каталевский. - М.: «Химия», 1981. - 232 с.

109 Самоорганизация ламелей и проницаемость микропористых ориентированных пленок полипропилена / Д.В. Новиков, Г.К. Ельяшевич, В.К. Лаврентьев, И.С. Курындин, V. Bukosek // Физика твердого тела. - 2013. -Т 55. -№. 9.-С. 1852-1858.

110 Рейтлингер, С.А. Проницаемость полимерных материалов / С.А. Рейтлингер - М:. «Химия», 1974. - 272 с.

111 Baker, R.W. Membrane technology and applications / R.W. Baker - New York: John Wiley and Sons, 2004. - 552 p.

112 Di Martinoa, A. Chitosan: A versatile biopolymer for orthopaedic tissue-engineering / A. Di Martinoa, M. Sittinger, M. V. Risbud // Biomaterials. - 2005. -Vol. 26. - №30. - P. 5983-5990.

113 Handbook of Membrane Separations. Chemical, Pharmaceutical, Food, and Biotechnological Applications / A. K. Pabby, S.H. Syed Rizvi, A. M. S. Requena -U.S., Boca Raton: CRC Press, 2008. - 1184 p.

114 Suh, J.K.F. Application of chitosan-based poly-saccharide biomaterials in cartilage tissue engineering: a review / J.K.F. Suh, H.W.T. Matthew // Biomaterials. - 2000. - Vol. 21. - №24. - P. 2589-2598.

115 Khor, E. Implantable applications of chitin and chitosan / E. Khor, L.Y. Lim // Biomaterials. - 2003. - Vol. 24. - №13. - P. 2339-2349.

116 Madihally, S. V. Porous chitosan scaffolds for tissue engineering / S. V. Madihally, H.W.T. Matthew // Biomaterials. - 1999. - Vol. 20. - №12. - P. 11331142.

117 Schiman, J.D. A Review: Electrospinning of Biopolymer Nanofi bers and their Applications / J.D. Schiman, C.L. Schauer // Polymer Reviews. - 2008. - Vol. 48. -№2.-P. 317-352.

118 Мулдер, M. Введение в мембранную технологию / М. Мулдер. - М.: «Мир», - 1999.-513 с.

119 Highly porous electrospun nanofibers enhanced by ultrasonication for improved cellular infiltration / J.B. Lee, S.I. Jeong, M.S. Bae, D.H. Yang, D.N. Heo, C.H. Kim, E. Alsberg, I.K. Kwon // Tissue Eng Part A. - 2011. - Vol. 17. -№21.-P. 2695-2702.

120 Schiffman, J. D. A Review: Electrospinning of Biopolymer Nanofibers and their Applications / J. D. Schiffman, C. L. Schauer // Polymer Reviews. - 2008. -Vol. 48-№2.-P. 317-352.

121 Burger, C. Nanofibrous materials and their applications / C. Burger, B. S. Hsiao, B. Chu // Annual Review of Materials Research. - 2006. - Vol. 36. - P. 333-368.

122 Mit-uppatham, C. Ultrafine electrospun Polyamide-6 fibers: effect of solution conditions on morphology and average fiber diameter / C. Mit-uppatham, M. Nithitanakul, P. Supaphol // Macromolecular Chemistry Physics. - 2004. - Vol. 205. - Iss. 17. - №26. - P. 2327-2338.

123 Носова, JI.А. Обзор современного состояния и перспективного развития конструкционных полиамидов. Полиамидные конструкционные материалы / Л.А. Носова // Сборник научных трудов. НИИТЭхим. - 1986. - С. 3-8.

124 Prompunjai, A. Preparation and Some Mechanical Properties of Composite Materials Made from Sawdust, Cassava Starch and Natural Rubber Latex / A. Prompunjai, W. Sridach // World Academy of Science Engineering and Technology. - 2010. - Vol. 72. - №2. - P. 930-934.

125 Carter, R. H. Characterizing the Mechanical Properties of Composite Materials Using Tubular Samples / R. H. Carter // Dissertation, The Faculty of the Virginia Polytechnic Institute and State University. - 2001. - P. 301-306.

126 Tarchitzky, J. Polysaccharides and pH effects on sodium-montmorillonite: flocculation, dispersion, and rheological properties / J. Tarchitzky, Y. Chen // Soil Sciense.-2002.-Vol. 167.-№12.-P. 791-801.

127 Влияние условий формования на свойства хитозановых волокон / Е. Н. Дресвянина, И.П. Добровольская, П.В. Попрядухин, В.Е. Юдин, Е.М. Иванькова, В.Ю. Елоховский // Химические волокна. - 2012. - № 5. - С. 20 -23.

128 Перепелкин, К.Е. Физико-химические основы процессов формования химических волокон / К.Е. Перепелкин. - М.: «Химия», - 1978. - 320 с.

129 Preparation of chitosan filament applying new coagulation system / H. Tamuraa, Y. Tsurutaa, K. Itoyamab, W. Worakitkanchanakul, R. Rujiravanit, S. Tokuraa // Carbohydrate Polymers. - 2004. - Vol. 56. - №2. - P. 205-211.

130. Lee, S.H. Themechanismand characteristics of dry-jetwet spinning of chitosan fibers / S.H. Lee // Journal of The Korean Fiber Society. - 2000. - Vol. 37. - P. 374-381.

131. Wawro, D. Preparation of Keratin-Modified Chitosan Fibres / D. Wawro, W.Steplewski, K.Wrzesniewska-Tosik // FIBRES AND TEXTILES in Eastern Europe. - 2009. - Vol. 17. - №4. - P. 37^12.

132. Duarte, A.R.C. Preparation of Chitosan Scaffolds for Tissue Engineering using Supercritical Fluid Technology / A.R.C. Duarte, J.F. Mano, R.L. Reis // Materials Science Forum. - 2010. - Vol. 636-637, - P. 22-25.

133. Армирующие химические волокна для композиционных материалов / Г.И. Кудрявцев, В.Я. Варшавский, A.M. Щетинин, М.Е. Казаков. - М.: «Химия», - 1992. - 199 с.

134. Electrospinning of nanofibers / Т. Subbiah, G. S. Bhat, R.W. Tock, S. Parameswaran, S. S. Ramkumar // Journal of Applied Polymer Science. - 2005. -Vol. 96. - №2. - P. 557-569.

135. A review on polymer nanofibers by electrospinning and their applications in nanocomposites / Z. M. Huang, Y. Z. Zhang, M. Kotaki, S. Ramakrishna // Composites Science and Technology. -2003. - Vol. 63. - P. 2223-2253.

136. Greiner, A. Electrospinning: a fascinating method for the preparation of ultrathin fibers / A. Greiner, J. H. Wendorff // Angewandte Chemie International Edition. - 2007. - Vol. 46. - №30. - P. 5670-5703.

137. Reneker, D. H. Nanometer diameter fibers of polymer, produced by electrospinning / D. H. Reneker, I. Chun // Nanotechnology. - 1996. - Vol. 7. -№3.-P. 216-223.

138. Начинкин, О.И. Полимерные микрофильтры / О.И. Начинкин. — М.: «Химия», - 1985. - 254 с.

139. Zorlutunal, P. Both sides nanopatterned tubular collagen scaffolds as tissue-engineered vascular grafts / P. Zorlutunal, P. Vadgama, V. Hasirci // Journal Tissue Engineering and Regenerative Medicine. - 2010. - Vol. 4. - №8. - P. 628637.

140. Morphology and mechanical properties of chitosan fibers obtained by gel-spinning: Influence of the dry-jet-stretching step and ageing / L. Notin, C. Viton, L. David, P. Alcouffe, C. Rochas, A. Domard // Acta Biomaterialia. - 2006. - Vol. 2. - №4. - P. 387-402.

141. Калиновский E, Химические волокна (исследования и свойства) / Е. Калиновский, Г.В. Урбанчик, под ред. Е.Г. Эйгес - М.: «Легкая индустрия», 1966.-309 с.

142. Пинес, Б.Я. Лекции по структурному анализу / Б.Я. Пинес. - Харьков: «ХГУ»,-1957.-476 с.

143. Цветков, В.Н. Структура мономерного звена и гибкость молекул жесткоцепных полимеров / В.Н. Цветков // Высокомолекулярные соединения.

- 1977. - Т.19. -№10. - С. 2171-2175.

144. Lee, С.Т. Preparation of Porous, Nano-Sized Urea-rmaldehyde Polymer Powder / C.T. Lee // Journal of Industrial and Engineering Chemistry. - 2012. -Vol. 18.-№3.-P. 919-925.

145. Freeze-drying of nanoparticles: Formulation, process and storage considerations / W. Abdelwahed, G. Degobert, S. Stainmesse, H. Fessi // Advanced Drug Delivery Reviews. - 2006. - Vol. 58. - №15. - P. 1688-1713.

146. Influence of the stabilizer coating layer on the purification and freeze-drying of poly (D,L-lactic acid) nanoparticles prepared by an emulsion-diffusion technique / D. Quintanar-Guerrero, A. Ganem-Quintanar, E. Allemann, H. Fessi, E. Doelker // Journal of Microencapsulation. - 1998. - Vol. 15. - №1. - P. 107-119.

147. Design of Freeze-Drying Processes for Pharmaceuticals: Practical Advice

/ M.J. Pikal, J.L. Cleland, R. Langer // Pharmaceutical Research. - 2004. - Vol. 21.

- №2. - P. 191-200.

148. Pikal, M.J. Freeze-Drying/Lyophilization of Pharmaceutical and Biological Products / M.J. Pikal, L. Rey, J.C. May // New York: «Marcel Dekker», - 1999. -580 p.

149. Elyashevich, G.K. Micro- and nanofiltration membranes on the base of porous polyethylene films / G.K. Elyashevich, A.S. Olifirenko, A.V. Pimenov // Desalination. -2005. - Vol. 184. -№1. - P. 273-279.

150. Шаповалов, С.Г. Современные раневые покрытия в комбустиологии / С.Г. Шаповалов // ФАРМиндекс-Практик. - 2005. - № 8. - С. 38-46.

151. Нановолокна на основе алифатического сополиамида, полученные методом электроформования / И.П. Добровольская, П.В. Попрядухин, В.Е. Юдин, К. Balik, Z. Weishauptova, М. Zaloudkova // Журнал прикладной химии. -2011.-Т. 84-№10. - С. 1713-1716.

152. Nanoprocessing of polymers: applications in medicine, sensors, catalysis, photonics / R. Dersch, M. Steinhart, U. Boudriot, A. Greiner, J. H. Wendorff // Polymers for Advanced Technologies. - 2005. - Vol. 16. - № 2. - P. 276-282.

153. Homayoni, H. Electrospinning of chitosan nanofibers: Processing optimization / H. Homayoni, S. A. H. Ravandi, M. Valizadeh // Carbohydrate Polymers. - 2009. - Vol. 77. - № 3. - P. 656-661.

154. Chuangchote, S. Fabrication of Aligned Polyvinyl alcohol) Nanofibersby Electrospinning / S. Chuangchote P. Supaphol // Journal of Nanoscience and Nanotechnology. - 2006. - Vol. 6. - № 1. - P. 125-129.