Polymer Science, Series CPolymer Science, Series CВысокомолекулярные соединения. Серия С2308-11472412-9860The Russian Academy of Sciences69913010.7868/S2412986025010124ArticlesСтатьиResearch ArticleBIOPOLIMERY DLYa REGENERATIVNOY MEDITsINY I TKANEVOY INZhENERIIБИОПОЛИМЕРЫ ДЛЯ РЕГЕНЕРАТИВНОЙ МЕДИЦИНЫ И ТКАНЕВОЙ ИНЖЕНЕРИИYudinV. E.ЮдинВ. Е.Dobrovol'skayaI. P.ДобровольскаяИ. П.zair2@mail.ruDresvyaninaE. N.ДресвянинаЕ. Н.Филиал Петербургского института ядерной физики им. Б.П. Константинова Национального исследовательского центра “Курчатовский институт” – Институт высокомолекулярных соединений15122025671VOL 67, NO1 (2025)ТОМ 67, №1 (2025)13114823122025Copyright ©; 2025, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2025, Российская академия наук2025Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://jdigitaldiagnostics.com/2308-1147/article/view/699130

Приведены данные о структуре и свойствах синтетических и природных биополимеров. Разработано композиционное раневое покрытие на основе нановолокон, полученных методом электроформования из перезорбируемого алифатического сополиамида и резорбируемых полимеров природного происхождения – хитозана и хитина. Композиционные нановолокна из хитозана, содержащие в качестве наполнителя нанофибриллы хитина, обладающие биоимметическими свойствами, придают раневому покрытию свойство атрамматичности, защищают раневую поверхность от проникновения бактерий из внешней среды. Приведены результаты экспериментов in vivo по лечению ожогов с использованием композиционных раневых покрытий на основе нановолокон. Методом мокрого формования получены композиционные волокна на основе хитозана и нанофибрилл хитина. Волокна использовали для получения гемостатического нетканого материала. Измерение времени остановки кровотечения неткаными материалами на основе хитозана, а также губками, полученными методом лиофилизации, показало высокие гемостатические свойства разработанных материалов при артериальном и венозном кровотечениях.

Приведены данные о структуре и свойствах синтетических и природных биополимеров. Разработано композиционное раневое покрытие на основе нановолокон, полученных методом электроформования из перезорбируемого алифатического сополиамида и резорбируемых полимеров природного происхождения – хитозана и хитина. Композиционные нановолокна из хитозана, содержащие в качестве наполнителя нанофибриллы хитина, обладающие биоимметическими свойствами, придают раневому покрытию свойство атрамматичности, защищают раневую поверхность от проникновения бактерий из внешней среды. Приведены результаты экспериментов in vivo по лечению ожогов с использованием композиционных раневых покрытий на основе нановолокон. Методом мокрого формования получены композиционные волокна на основе хитозана и нанофибрилл хитина. Волокна использовали для получения гемостатического нетканого материала. Измерение времени остановки кровотечения неткаными материалами на основе хитозана, а также губками, полученными методом лиофилизации, показало высокие гемостатические свойства разработанных материалов при артериальном и венозном кровотечениях.

Работа выполнена в рамках Государственного задания (тема “Полимерные и композиционные материалы для перспективных технологий”, номер проекта № 1023031700040-5-1.4.4)Добровольская И.П., Юдин В.Е., Попрядухин П.В., Иванькова Е.М. Полимерные матрицы для тканевой инженерии. CПб: Издательско-полиграфическая ассоциация университетов России, 2016.Богданова О.А., Истомина А.П., Чвалун С.Н. // Рос. нанотехнологии. 2021. Т. 16. № 1. С. 50.Giannelli M., Barbalinardo M., Riminucci A., Belvedere K., Posati T. // Appl. Clay Sci. 2021. V. 207. P. 1060.Hasanzadeh E., Ebrahimi-Barough S., Mirzaei E., Azami M., Tavangar S.M., Mahmoodi N., Basiri A. // J. Biomed. Mater. Res. A. 2019. V. 107. № 4. P. 802.Austin M.J., Rosales A.M. // Biomater. Sci. 2019. V. 7. № 2. P. 490.Khosravi A., Ghasemi-Mobarakeh L., Mollahosseini H., Ajalloueian F., Rad M., Norouzi M., Sami M., Khoddami A., Ioannis S., Chronakist I. // J. Appl. Polym. Sci. 2018. V. 135. № 37. P. 46684.Grémare A., Guduric V., Bareille R., Heroguez V., Latour S., L’heureux N., Fricain J., Catros S., Nihouannen D. // J. Biomed. Mater. Res. A. 2018. V. 106. № 4. P. 887.Mironov A.V., Grigoryev A.M., Krotova L.I., Skaletsky N.N., Popov V.K., Sevastianov V.I. // J Biomed Mater Res A. 2017. V. 105. № 1. P. 104.Hoogsteen W., Postema A.R., Pennings A.J., Gerrit T.B., Zugenmaier P. // Macromolecules. 1990. V. 23. № 2. P. 634.Postema A.R., Luiten A.H., Pennings A.J. // J. Appl. Polym. Sci. 1990. V. 39. № 6. P. 1265.Pandey J.K., Kumar A.P., Misra M., Mohanty A.K., Drzal L.T., Palsingh R. // Nanotechnol. 2005. V. 5. № 4. P. 497.Keeley R.D., Nguyen K.D., Stephanides M.J., Padilla J., Rosen J.M. // The Artificial // J. Reconstr. Microsurg. 1991. V. 7. № 2. P. 93.Merrell J.C., Russell R.C., Zook E.G. // Ann. Plast. Surg. 1986. V. 17. № 1. P. 49.Zhong S.P., Zhang Y.Z., Lim C.T. // Nanobiotechnol. 2010. V. 2. № 5. P. 510.Gámez E., Ikezaki K., Fukui M., Matsuda T. // Cell. Transplant. 2004. V. 13. № 5. P. 549.García J.L., Asadinezhad A., Pacherník J., Lehocký M., Junkar I., Humpolíček P., Sáha P., Valášek P. // Molecules. 2010. V. 15. № 4. P. 2845.Herasimenka Y., Marta Kotasinska M., Walter S., Schrempf H. // Int. J. Molec. Sci. 2010. V. 11. № 9. P. 3122.Добровольская И.П., Касаткин И.А., Юдин В.Е., Иванькова Е.М., Елоховский В.Ю. // Высокомолек. соед. А. 2015. Т. 57. № 1. С. 56.Yudin V.E. Dobrovolsraya I.P., Neelov I.M., Dresvyanina E.N., Popryadukhin P.V., Ivan`kova E.M., Elokhovskii V.Yu., Kasatkin I.A., Okrugin B.M., Morganti P. // Carbohydr. Polym. 2014. V. 108. P. 176.Dresvyanina E., Kodolova-Chukhonceva V., Bystrov S., Vaganov G., Smirnova N., Kolbe K., Kamalov A., Ivan’kova E., Morganti P., Yudin V. // Carbohydr. Polym. 2021. V. 262. P. 117917.Simon J.A., Ricci J.L., Di Cesare P.E. // Am. J. Orthop. 1997. V. 26. № 11. P. 754.Waris E., Konttinen Y.T., Ashammakhi N., Suuronen R., Santavirta S. // Expert. Rev. Med. Devices. 2004. V. 1. № 2. P. 229.Middleton J.C., Tipton A.J. // Biomaterials. 2000. V. 21. № 23. P. 2335.Gogolewski S. // Injury. 2000. V. 31. P. D28.Daniels A.U., Chang M.K., Andriano K.P. // J. Appl. Biomater. 1990. V. 1. № 1. P. 57.Vroman I., Tighzert L. // Materials. 2009. V. 2. № 2. P. 307.Gunatillake P. // Eur. Cell. Mater. 2003. V. 5. P. 1.Más Estellés J., Vidaurre A., Dueñas J., Cortázar I. // J. Mater. Sci. Mater. Med. 2008. V. 19. № 1. P. 189.Gunatillake P. // Eur. Cell. Mater. 2003. V. 5. P. 1.Nair L.S., Laurencin C.T. // Prog. Polym. Sci. 2007. V. 32. № 8–9. P. 762.Vasenius J., Vainionpää S., Vihtonen K., Antero Mäkelä A., Rokkanen P., Mero M., Törmälä P. // Biomaterials. 1990. V. 11. № 7. P. 501.Merrell J.C., Russell R.C., Zook E.G. // Ann. Plast. Surg. 1986. V. 17. № 1. P. 49.Rosen J.M., Hentz V.R., Kaplan E.N. // Ann. Plast. Surg. 1983. V. 11. № 5. P. 397.Ikada Y., Tsuji H. // Macromol. Rapid. Commun. 2000. V. 21. № 3. P. 117.Van de Velde K., Kiekens P. // Polym. Test. 2002. V. 21. № 4. P. 433.Fernández J., Etxeberria A., Ugartemendia J., Petisco S., Sarasua J-R. // J. Mech. Behav. Biomed. Mater. 2012. V. 12. P. 29.Xu H., Zhang L., Yun Bao Y., Yan X.,Yin Y., Yiping Li Y., Wang X., Zhijun Huang Z., Xu P. // J. Bioact. Compat. Polym. 2017. V. 32. № 2. P. 146.Sirivisoot S., Pareta R., Harrison B.S. // Interface Focus. 2014. V. 4. № 1. P. 2013.Hemshekhar M., Thushara R., Chandranayaka S., Larry S. Sherman L.S., Girish K.S. // Int. J. Biol. Macromol. 2016. V. 86. P. 917.Prabaharan M., Mano J.F. // Carbohydr. Polym. 2006. V. 63. № 2. P. 153Entekhabi E., Nazarpak M., Shafieian M., Mohammadi H., Firouzi M., Zahra Hassannejad Z. // J. Biomed. Mater. Res. A. 2021. V. 109. № 3. P. 300.Ortuño-Lizarán I., Vilariño-Feltrer G., Martínez-Ramos C., Manuel Monleón Pradas M., Vallés-Lluch A. // Biofabrication. 2016. V. 8. № 4. 045011.Jansen K., Werff J.F.A., Wachem P.B., Nicolai J-P.A., Luyn M.J.A. // Biomaterials. 2004. V. 25. № 3. P. 483.Radtke C. // Int. J. Mol. Sci. 2016. V. 17. № 10. P. 1754.Cao Y., Wang B. // Int. J. Mol. Sci. 2009. V. 10. № 4. P. 1514.Буянов В.М., Егиев В.И., Удотов О.А. Хирургический шов. М.: ТОО “Рапид-Принт”, 1993.Archibald S.J., Krarup C., Shefner J., Li S.T., Madison R.D. // J Neurosci. 1995. V. 15. № 5. Pt 2. P. 4109.Eppley B.L., Delfino J.J. // J. Oral Maxillofacial Surgery. 1988. V. 46. № 1. P. 41.Wang D., Liu H., Fan Y. // Microsc Res Tech. 2017. V. 80. № 3. P. 280.Huang C., Chen R., Ke Q., Morsi Y., Mo X. // Colloids Surf B. 2011. V. 82. № 2. P. 307.Entekhabi E., Nazarpak M., Shafieian M., Mohammadi H., Firouzi F., Hassannejad Z. // J. Biomed. Mater. Res. A. 2021. V. 109. № 3. P. 300.Lee B.-K., Ju Y.M., Cho J-G., John D. Jackson Y-D., James J. Yoo J.J. // Biomaterials. 2012. V. 33. № 35. P. 9027.Matsumoto K., Ohnishi K., Kiyotani T., Sekine T., Shimizu Y. // Brain Res. 2000. V. 868. № 2. P. 315.Liu D., Tomasko D.L. // J. Biomater. Appl. 2004. V. 19. № 1. P. 21.Nie X., Deng M., Yang M., Liu L., Zhang Y., Wen X. // Cell. Biochem. Biophys. 2014. V. 68. № 1. P. 163.Binan L., Tendey C., Crescenzo G., Ayoubi R., Ajji A., Jolicoeur M. // Biomaterials. 2014. V. 35. № 2. P. 664.Vatankhah E., Vatankhah E., Semnani D., Prabhakaran M.P., Tadayon M., Ramakrishna S. // Acta Biomater. 2014. V. 10. № 2. P. 709.Shukla S.K., Mishra A.K., Arotiba O.A., Mamba B.B. // Int. J. Biol. Macromol. 2013. V. 59. P. 46.Bagheri-Khoulenjani S., Taghizadeh S.M., Mirzadeh H. // Carbohydr. Polym. 2009. V. 78. № 4. P. 773.Sandri G., Rossi S., Bonferoni M.C., Miele D., Faccendini A., Del Favero E., Di Cola E., Cornaglia A.I., Boselli C., Luxbacher T., Malavasi L., Cantu L. Ferrari F. // Carbohydr. Polym. 2019. V. 220. P. 219.Pavinatto F.J., Caseli L., Oliveira O.N. // Biomacromolecules. 2010. V. 11. № 8. P. 1897.Ryu J.H., Choi J.S., Park E., Min Rye Eom M.R., Lee H. // J. Controlled Release. 2020. V. 317. P. 57.Dash M., Chiellini F., Ottenbrite R.M., Chiellini E. // Prog. Polym. Sci. 2011. V. 36. № 8. P. 981.Chatelet C. // Biomaterials. 2001. V. 22. № 3. P. 261.Nashchekina Y., Militsina A., Elokhovskiy V., Ivan’kova E., Nashchekin A., Kamalov A., Yudin V. // Polymers. 2024. V. 16. P. 1027.Головко К.П., Юдин В.Е., Овчинников Д.В., Барсук И.А., Иванькова Е.М., Александров В.Н., Нащекина Ю.А., Гордина Е.М., Божкова С.А. // Изв. Рос. военно-мед. академии. 2024. Т. 43. № 1. С. 23.Malafeev K.V., Moskalyuk O.A., Yudin V.E., Suslov D.N., Popova E.N., Ivan’kova E.M., Popova A.A. // Express Polym. Lett. 2024. V. 18. № 3. Р. 296.Kodolova-Chukhontseva V.V., Rozova E.Y., Dresvyanina E.N., Nashchekina Y.A., Dobrovol’skaya I.P., Vlasova E.N., Bystrov S.G., Popova E.N., Maslennikova T.P., Yudin V.E., Morganti P. // Cosmetics. 2023. V. 10. № 2. 51.Tagandurdyyeva N.A., Trube M.A., Shemyakin I.O., Solomitskiy D.N., Medvedev G.V., Dresvyanina E.N., Nashchekina Yu.A., Ivan’kova E.M., Dobrovol’skaya I.P., Kamalov A.M., Sukhorukova E.G., Moskalyuk O.A., Yudin V.E. // Polymers. 2023. V. 15. P. 3323.Dresvyanina E.N., Tagandurdyyeva N.T., Kodolova-Chukhontseva V.V., Dobrovol’skaya I.P., Kamalov A.M., Nashchekina Yu.A., Nashchekin A.V., Ivanov A.G., Yukina G.Yu., Yudin V.E. // Polymers. 2023. V. 15. P. 2860.Mi F.L., Shyu S.S., Wu Y.B., Lee S.T., Shyong J.Y., Huang R.N. // Biomaterials. 2001. V. 22. P. 165.Campbell T.D., Wiesmann W.P., McCarthy S.J. Pat 8313474 USA. 2012.Watt P.W., Gregory S.J., Trotter P.J., Del Bono M., Breda Mary Cullen B.M. Pat. GB 2415382. 2005.Dobrovolskaya I.P., Popryadukhin P.V., Yudin V.E., Ivan’kova E.M., Elokhovskiy V.Yu., Weishauptova Z., Balik K. // J. Mater. Sci.: Materials in Medicine. 2015. V. 26. P. 46.Sill T.J., von Recum H.A. // Biomaterials. 2008. V.  29. P. 1989.Schiffman J.D., Schauer C.L. // Polym. Rev. 2008 V. 48. P. 317.Li L., Hsieh Y.L. // Carbohydr. Res. 2006. V. 41. P. 374.Zhang Y., Huang X., Duan B., Wu L., Li S., Yuan X. // Colloid Polym. Sci. 2007. V. 11 (285). P. 855.Dobrovolskaya I.P., Yudin V.E., Popryadukhin P.V., Ivan’kova E.M., Shabunin A.S., Kasatkin I.A., Morganti P. // Carbohydr. Polymers. 2018. V. 194. P. 260.Morganti P., Febo P., Cardillo M., Donnarumma G., Baroni A. // J. Clin. Cosmet. Dermatol. 2017. V. 1 (1). P. 1.Dobrovolskaya I.P., Yudin V.Е., Popryadukhin P.V., Lebedeva I.О., Shabunin А.S., Stoyanovsky R.G., Asadulaev M.S., Ivan’kova Е.М., Morganti P. // J. Appl. Cosmetol. 2016. V. 34. № 1/2. P. 1.Shabunin A.S., Yudin V.E., Dobrovolskaya I.P., Zinovyev E.V., Zubov V., Ivan’kova E.M., Morganti P. // Cosmetics. 2019. V. 6. № 1. P. 16.Yudin V.E., Dobrovolskaya I.P., Ivan’kova E.M., Dresvyanina E.N., Maevskaia E.N., Shabunin A.S., Morganti P. // Biofunct. Textiles Book. 2021. Ch. 15. P. 586.Кутафина Н.В., Завалишина С.Ю. // Вестн. Рос. ун-та дружбы народов. Сер. Экология и безопасность жизнедеятельности. 2012. C. 30.Луцевич О.Э., Гринь А.А., Бичев А.А., Шепелев В.В. // Моск. Хирургич. журн. 2016. № 3. C. 12.Achneck H.E., Sileshi B., Jamiolkowski R.M., Albala D.M., Shapiro M.L., Lawson J.H. // Ann. Surgery. 2010. № 2 (251). Р. 217.Palm M.D., Altman J.S. // Dermatologic Surgery. 2008. № 4 (34). Р. 431.Howe N., Cherpelis B. // J. Am. Acad. Dermatology. 2013. № 5 (69). Р. 659.Gazzeri R., Galarza M., Morabito M., Alfieri A. // Polymer Gels. Gels Horizons: From Science to Smart Materials / Ed. by V. Thakur, M. Thakur. Singapore: Springer, 2018.Lewis K.M., Atlee H., Mannone A., Lin L., Goppelt A. // J. Surgical Res. 2015. № 2 (193). Р. 825.Hickman D.A., Pawlowski C.L., Sekhon U.D.S., Marks J., Gupta A. // Adv. Mater. 2018. № 4 (30). 1700859.Hu Z., Zhang D.-Y., Lu S.-T., Li P.-W., Li S.-D. // Marine Drugs. 2018. № 8 (16). Р. 273.Huang Y., Feng L., Zhang Y., He L., Wang C., Xu J., Wu J., Kirk T.B., Guo R., Xue W. // Polymers Adv. Technol. 2017. № 9 (28). Р. 1107.Wu C.-C., Ko F.-N., Huang T.-F., Teng C.-M. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1996. № 2 (220). Р. 388.Li L., Du Y., Yin Z., Li L., Peng H., Zheng H., Yang A., Li H., Lv G. // Colloids Surf. B. 2020. V. 187. P. 110641.Fan L., Yang H., Yang J., Peng M., Hu J. // Carbohydr. Polymers. 2016. V. 146. P. 427.Siemer S., Lahme S., Altziebler S., Machtens S., Strohmaier W., Wechsel H.-W., Goebell P., Schmeller N., Oberneder R., Stolzenburg J.-U., Becker H., Lüftenegger W., Tetens V., Poppel H. // Eur. Urology. 2007. № 4 (52). P. 1156.Zhang J., Xue S., Zhu X., Zhao Y., Chen Y., Tong J., Shi X., Du Y., Zhong Z., Ye Q. // J. Mater. Chem. B. 2019. № 33 (7). P. 5096.Sun X., Tang Z., Pan M., Wang Z., Yang H., Liu H. // Carbohydr. Polymers. 2017. V.177. P. 135.Hossain K.M.Z., Patel U., Ahmed I. // Progr. Biomater. 2015. № 1 (4). P. 1.Shi X., Fang Q., Ding M., Wu J., Ye F., Lv Z., Jin J. // J. Biomater. Appl. 2016. № 7 (30). P. 1092.Huang X., Jia J., Wang Z., Hu Q. // Chin. J. Polym. Sci. 2015. № 2 (33). P. 284.Vedakumari W.S., Ayaz N., Karthick A.S., Senthil R., Sastry T.P. // Eur. J. Pharmaceut. Sci. 2017. (97). P. 106.Bai M.-Y., Chou T.-C., Tsai J.-C., Yang H.-C. // Mater. Sci. Eng. C. 2013. № 1 (33). P. 224.Li Q., Lu F., Zhou G., Yu K., Lu B., Xiao Y., Dai F., Wu D., Lan G. // Biomacromolecules. 2017. № 11 (18). P. 3766.Zhou X., Wang H., Zhang J., Li X., Wu Y., Wei Y., Ji S., Kong D., Zhao Q. // Acta Biomaterialia. 2017. V. 54. P. 128.Ma Y., Xin L., Tan H., Fan M., Li J., Jia Y., Ling Z., Chen Y., Hu X. // Mater. Sci. Eng. C. 2017. V. 81. P. 522.Sanad R.A.-B., Abdel-Bar H.M. // Carbohydr. Polymers. 2017. V.173. P. 441.Markushin S.G., Akopova I.I., Blagodatskikh I.V., Kulikov S.N., Bezrodnykh E.A., Muranov A.V., Yamskov I.A., Tikhonov V.E. // Appl. Biochem. Microbiol. 2018. № 5 (54). P. 512.Yang J., Tian F., Wang Z., Wang Q., Zeng Y.-J., Chen S.-Q. // J. Biomed. Mater. Res. B. 2008. № 1 (84B). P. 131.Hattori H., Ishihara M. // Biomed. Mater. 2015. № 1 (10). 015014.Киричук О.П., Маевская Е.Н., Буркова Н.В., Дресвянина Е.Н., Кузнецов С.И., Добровольская И.П., Юдин В.Е. // Цитология. 2019. Т. 61. № 11. С. 1.Маевская Е.Н., Дресвянина Е.Н., Шабунин А.С., Добровольская И.П., Панеях М.Б., Федюк А.М., Сущинский П.Л., Смирнов Г.П., Юдин В.Е., Зиновьев Е.В., Morganti P. // Рос. нанотехнологии. 2020. Т. 15. № 4. С. 76.Maevskaia E., Kirichuk O.P., Kuznetzov S.I., Dresvyanina E.N., Yudin V.V. // Cosmetics. 2020. V. 7. P. 28.Maevskaia E.N., Shabunin A.S., Dresvyanina E.N., Dobrovol’skaya I.P., Yudin V.E., Paneyah M.B., Fediuk A.M., Sushchinskii P.L., Smirnov G.P., Zinoviev E.V., Morganti P. // Nanomaterials. 2020. V. 10. P. 945Kodolova-Chukhontseva V.V., Dresvyanina E.N., Maevskaia E.N., Dobrovolskaya I.P., Koroleva M.R., Vlasova E.N., Ivan’kova E.M., Elokhovskii V.Yu., Yudin V.E., Morganti P. // Carbohydr. Polymers. 2022. V. 285. P. 119194.Yudin V.E., Dobrovolskaya I.P., Neelov I.M., Dresvyanina E.N., Popryadukhin P.V., Ivan’kova E.M., Elokhovskii V.Yu., Kasatkin I.A., Okrugin B.M., Morganti P. // Carbohydr. Polymers. 2014. V. 108. P. 176.