Preview

Бюллетень сибирской медицины

Расширенный поиск

Поверхностные свойства и биосовместимость in vitro трековой мембраны на основе полиэтилентерефталата после комбинированного воздействия атмосферной низкотемпературной плазмы и ионизирующего γ-излучения радионуклида 60Сo

https://doi.org/10.20538/1682-0363-2018-4-152-162

Полный текст:

Аннотация

Цель. Исследование воздействия атмосферной низкотемпературной плазмы (АНП) и последующей стерилизации γ-лучами на топографию и свойства трековых мембран (ТМ) на основе полиэтилентерефталата (ПЭТФ).

Материалы и методы. ТМ были получены путем облучения пленки ПЭТФ потоком ионов 40Ar+8 и последующего химического травления в 1,5N водном растворе NaOH. Для модификации поверхности на ТМ воздействовали АНП в течении 30 с. Стерилизация мембран проводилась с использованием γ-излучения радионуклида 60Со в дозах 1 и 10 кГр (Si). Биосовместимость ТМ in vitro исследовали с использованием культуры пренатальных стромальных клеток (ПСКч), выделенной из легкого 11-недельного эмбриона человека и поддерживаемой ex vivo.

Результаты. Установлено, что обработка ТМ с помощью АНП приводит к возрастанию шероховатости и гидрофильности их поверхности ТМ. Изменение физико-химического состояния поверхности ТМ в результате воздействия холодной плазмы и последующей стерилизации практически не влияло на морфофункциональное состояние культуры ПСКч. Сделано заключение об относительной биоинертности ТМ и предложенных режимов их γ-стерилизации в отношении культуры стромальных клеток человека, перспективности дальнейших исследований в приложении материала к направлениям хирургической практики (кардиология, офтальмология).

Об авторах

Е. О. Филиппова
Национальный исследовательский Томский политехнический университет (НИ ТПУ); Сибирский государственный медицинский университет (СибГМУ)
Россия

Филиппова Екатерина Олеговна, кандидат технических наук, инженер, НИ ТПУ; ассистент, кафедра офтальмологии, гистологии, цитологии и ýмбриологии, СибГМУ

634050, г. Томск, пр. Ленина, 30, 

634050, г. Томск, Московский тракт, 2



В. Ф. Пичугин
Национальный исследовательский Томский политехнический университет (НИ ТПУ)
Россия

Пичугин Владимир Федорович, доктор физико-математических наук, профессор

634050, г. Томск, пр. Ленина, 30



И. А. Хлусов
Сибирский государственный медицинский университет (СибГМУ); Балтийский федеральный университет имени И. Канта (БФУ им. И. Канта)
Россия

Хлусов Игорь Альбертович, доктор медицинских наук, профессор, кафедра морфологии и общей патологии, СибГМУ; профессор-исследователь, БФУ им. И. Канта

634050, г. Томск, Московский тракт, 2,

236041, г. Калининград, ул. А. Невского, 14



А. Н. Дзюман
Сибирский государственный медицинский университет (СибГМУ)
Россия

Дзюман Анна Николаевна, кандидат медицинских наук, доцент, кафедра морфологии и общей патологии

634050, г. Томск, Московский тракт, 2



К. В. Зайцев
Сибирский федеральный научно-клинический центр ФМБА России (СибФНКЦ ФМБА России)
Россия

Зайцев Константин Васильевич, кандидат медицинских наук, руководитель ýкспериментальной лаборатории биомедицинских технологий, Филиал «Томский научно-исследовательский институт курортологии и физиотерапии»

636035, Томская область, г. Северск, ул. Мира, 4



А. А. Гостюхина
Сибирский федеральный научно-клинический центр ФМБА России (СибФНКЦ ФМБА России)
Россия

Гостюхина Алена Анатольевна, научный сотрудник, ýкспериментальная лаборатория биомедицинских технологий, Филиал «Томский научно-исследовательский институт курортологии и физиотерапии»

636035, Томская область, г. Северск, ул. Мира, 4



Список литературы

1. Филиппова Е.О., Кривошеина О.И., Запускалов И.В. Интрастромальная имплантация трековых полимерных мембран в лечении ýндотелиально-ýпителиальной дистрофии роговицы. Медицинский Вестник Башкортостана. 2015; 10 (2): 137–139.

2. Филиппова Е.О., Сохорева В.В., Пичугин В.Ф. Исследование возможности применения ядерных трековых мембран для офтальмологии. Мембраны и мембранные технологии. 2014; 4 (4): 267–271.

3. Filippova E.O., Pichugin V.F., Sokhoreva V.V. Potential use of nuclear track membranes in ophthalmology. Petroleum Chemistry. 2015; 54 (8): 669–672. DOI: 10.1134/S0965544114080039.

4. Lam M.T., Wu. J.C. Biomaterial applications in cardiovascular tissue repair and regeneration. EXPERT REV CARDIOVASC THER. 2012; 10 (8): 1039–1049.

5. Apel P.Yu. Tracks of very heavy ions in polymers. Nucl. Instrum. Meth. in Phys. Res. 1997; B130: 55–63.

6. Миронюк А.В., Придатко А.В., Сиволапов П.В., Свидерский В.А. Особенности оценки смачивания полимерных поверхностей. Технологии органических и неорганических веществ. Восточно-Европейский журнал передовых технологий. 2014; 1/6: 23–26.

7. Филиппова Е.О., Сохорева В.В., Шилова О.Г. Исследование возможности применения полимерных трековых мембран в барьерной кератопластике. Известия высших учебных заведений. физика. 2013; 56 (11/3): 303–305.

8. Dmitriev S.N., Kravets L.I., Sleptsov V.V., Elinson V.M. Water permeability of poly(ethylene) terephthalate track membranes modified in plasma. Desalination. 2002; 146: 279–286.

9. Фортова В.Е. Энциклопедия низкотемпературной плазмы. Вводный том IV. М.: Наука, 2000: 505.

10. Провоторова Д.А. Модификация непредельных каучуков в низкотемпературной плазме с целью улучшения их адгезионных свойств. Клеи. Герметики. Технологии. 2013; 9: 6–8.

11. Головятинский С.А. Модификация поверхности полимеров импульсной плазмой атмосферного давления. Вестник Харьковского университета. 2004; 628: 80– 86.

12. Акишев Ю.С. Экспериментальные и теоретические исследования воздействия неравновестной низкотемпературной плазмы атмосферного давления на поверхность полимерных пленок. 5-й Международный симпозиум по теоретической и прикладной плазмохимии: материалы симпозиума. Иваново. 2008: 360–363.

13. ГОСТ Р ИСО 11137 – 2000. Стерилизация медицинской продукции. Требования к валидации и текущему контролю. Радиационная стерилизация.

14. Filippova E.O. Influence of low-temperature plasma and γ-radiation on the surface properties of PET track membranes. Inorganic Materials: Applied Researc. 2016; 7 (5): 664–672.

15. ГОСТ ISO 10993-5-2011. Изделия медицинские. Оценка биологического действия медицинских изделий. Ч. 5. Исследования на цитотоксичность: методы in vitro. М.: Стандартинформ, 2014.

16. Филиппова Е.О., Каланда Н.С., Пичугин В.Ф. и др. Исследование процесса стерилизации трековых мембран из полиýтилентерефталата с помощью низкотемпературной атмосферной плазмы. Медицинская техника. 2017; 2 (302): 26–29.

17. Carre A. Polar interactions at liquid/polymer inter faces. Adhesion Sci. Technol. 2007; 21 (10): 961–981.

18. Кузнецов В.Д. Поверхностная ýнергия твердых тел. М.: Государственное издательство технико-теоретической литературы. 1954: 220.

19. Khlusov I.A., Khlusova M.Yu., Zaitsev K.V. Pilot in vitro study of the parameters of artificial niche for osteogenic differentiation of human stromal stem cell pool. Bull. Exp. Biol. Med. 2011; 150 (4): 535–542.

20. Bolbasov E.N., Anissimov Y.G., Pustovoytov A.V. et al. Ferroelectric polymer scaffolds based on a copolymer of tetrafluoroethylene with vinylidene fluoride: Fabrication and properties. Materials Science and Engineering. C. 2014; 40: 32–41. DOI: 10.1016/j.msec.2014.03.038.

21. Khlusov I.A., Shevtsova N.M., Khlusova M.Y. Detection in vitro and quantitative estimation of artificial microterritories which promote osteogenic differentiation and maturation of stromal stem cells. Methods Mol. Biol. 2013; 1035: 103–119. DOI: 10.1007/978-1-62703-508-8_9.

22. Гужова А.А. и др. Влияние параметров ýлектретирования на поверхностные и ýлектретные свойства полиýтилентерефталата. Известия Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена. 2013; 157: 55–60.

23. Dowling D.P. Atmospheric Pressure Plasma Treatment of Amorphous Polyethylene Terephthalate for Enhanced Heat sealing Properties. International Journal of Adhesion and Adhesives. 2013; 35: 1–8.

24. Kwang-Hyuk Ch. Effect of аr шon beam pre-treatment of poly(ethylene terephthalate) substrate on the mechanical and electrical stability of flexible InSnO films grown by roll-to-roll sputtering system. Japanese Journal of Applied Physics. 2013; 52: 45–49.

25. Navaneetha K. Adhesive properties of polypropylene (PP) and polyethylene-terephthalate (PET) film surfaces treated by DC glow discharge plasma. Vacuum 83. 2009: 332–339.

26. Ratner B.D., Hoffman A.S., Schoen F.J. Biomaterials Science: an introduction to materials in medicine. Third ed. Elsevier Academic Press: Oxford, UK; Waltham, MA. 2013: 1520.

27. Eriksson J.E., Dechat T., Grin B., Helfand B. Introducing intermediate filaments: from discovery to disease. The Journal of Clinical Investigation. 2009; 119 (7): 1763– 1771. DOI: 10.1172/JCI38339.

28. Хлусов И.А., Хлусова М.Ю., Шевцова Н.М. Морфофункциональное состояние культуры стволовых клеток на 2D-матриксе, имитирующем «молчащие» остеогенные и кроветворные микротерритории. Бюллетень сибирской медицины. 2012; 6: 96–105.

29. Ляхов Н.З. Биокомпозиты на основе кальций-фосфатных покрытий, наноструктурных и ультрамелкозернистых биоинертных металлов, их биосовместимость и биодеградация. Томск: Издательский Дом Томского государственного университета, 2014: 595.


Для цитирования:


Филиппова Е.О., Пичугин В.Ф., Хлусов И.А., Дзюман А.Н., Зайцев К.В., Гостюхина А.А. Поверхностные свойства и биосовместимость in vitro трековой мембраны на основе полиэтилентерефталата после комбинированного воздействия атмосферной низкотемпературной плазмы и ионизирующего γ-излучения радионуклида 60Сo. Бюллетень сибирской медицины. 2018;17(4):152-162. https://doi.org/10.20538/1682-0363-2018-4-152-162

For citation:


Filippova E.О., Pichugin V.F., Khlusov I.A., Dzyuman A.N., Zaitsev K.V., Gostyukhina A.A. Surface properties and in vitro biocompability of a track membrane based on polyethylene terephthalate after exposure to low-temperature atmospheric plasma and ionizing γ -radionuclide 60Сo. Bulletin of Siberian Medicine. 2018;17(4):152-162. (In Russ.) https://doi.org/10.20538/1682-0363-2018-4-152-162

Просмотров: 111


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1682-0363 (Print)
ISSN 1819-3684 (Online)