Томский государственный университет и Университет Сан-Паулу (Бразилия) подписали соглашение о сотрудничестве в научном исследовании по получению и изучению новых полимерных материалов. Одним из главных направлений взаимодействия ученых станет работа по созданию модифицированных материалов и покрытий для биомедицины и промышленности.
В настоящее время на базе Университета Сан-Паулу, который входит в число сильнейших мировых научных центров по направлению «химия», проходят испытания разработок томских специалистов.
Так, чтобы улучшить поверхностную функциональность полимерных материалов, ученые модифицируют их поверхности. В Институте сильноточной электроники СО РАН с помощью экспериментальной установки, оснащенной источником ионов на основе вакуумной дуги, в материалы имплантируются различные элементы – ионы серебра, углерода, инертного газа аргона и другие.
Это помогает направленно варьировать характеристики полимеров – изменять электропроводность, адгезионные характеристики, повышать прочность и гидрофильность (смачиваемость) поверхности полимеров. Последнее важно для материалов, которые используются для изготовления имплантатов, поскольку повышение гидрофильности способствует улучшению биосовместимости имплантата с организмом пациента и снижает риск возникновения осложнений после операции.
– В исследованиях участвует наш сотрудник, аспирантка ИСЭ СО РАН Ирина Васенина,
которая выиграла грант президента на обучение за рубежом, –
рассказывает научный руководитель аспирантки, директор САЕ «Умные
материалы и технологии» Ирина Курзина. – В Университете Сан-Паулу
она исследует «чистые» образцы и полимеры (полилактид, поливиниловый
спирт, тефлон, композитные материалы на основе полилактида) с измененной
поверхностью, модифицированные посредством ионной имплантации. Они
будут применяться в биомедицинских целях, в том числе в качестве
имплантатов для замены костей, искусственных сосудов.
Вместе с бразильскими коллегами Ирина изучает физико-химические свойства модифицированных полимеров и отрабатывает оптимальные условия проведения ионной имплантации для получения материалов с заданным набором свойств. Для этого используются методы, позволяющие проводить углубленное исследование объектов, – рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия, трансмиссионная электронная и атомно-силовая микроскопия, рентгеноструктурный анализ и другие.
В 2018 году ученые планируют опубликовать полученные экспериментальные результаты, которые станут основой для кандидатской диссертации Ирины Васениной. Наряду с этим будут отработаны параметры модификации полимерных материалов. Планируется, что в дальнейшем это станет основой для получения патентов, практического внедрения материалов и включения в международные проекты.
Добавим, что начало сотрудничеству ТГУ и Университета Сан-Паулу было положено несколько лет назад. В 2016 году в Томске с рабочим визитом побывала профессор Мария Сесилия Сальвадори – руководитель лаборатории, где разрабатываются новые методы изменения поверхности материалов с использованием ионной имплантации. В ТГУ она прочитала курс лекций магистрантам, обучающимся по междисциплинарной программе «Трансляционные химические и биомедицинские технологии». Эти лекции прослушали также аспиранты и студенты младших курсов ХФ.