Перейти до основного вмісту

РОЗРОБКА НАНОКОМПОЗИТНИХ ПОЛІМЕРНИХ БІОМАТЕРІАЛІВ З ЕФЕКТИВНОЮ ПРОТИВІРУСНОЮ ТА АНТИМІКРОБНОЮ ДІЄЮ І ТЕХНОЛОГІЇ 3D ДРУКУ ВИРОБІВ З НИХ

Назва конкурсу: Конкурс НФДУ "Наука для безпеки людини та суспільства"
Реєстраційний номер проєкту: 2020.01/0222
Терміни реалізації проєкту: з до
Тип дослідження (розробки): прикладні наукові дослідження
Галузь науки: Громадське здоров’я

Пріоритетний напрям розвитку науки і техніки: науки про життя, нові технології профілактики та лікування найпоширеніших захворювань
Науковий напрям за конкурсом: За напрямами досліджень, пов’язаних із біобезпекою, біомедициною, екологією, кібернетичною та інформаційною безпекою, із відповіддю на економічні, соціальні, гуманітарні виклики в умовах природних та техногенних надзвичайних ситуацій, а також з подоланням
Відомча підпорядкованість установи: НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ
Кількість докторів наук : 3
Кількість кандидатів наук: 6
У тому числі молоді вчені: 0
Кількість допоміжного персоналу: 1
Середній бал за експертною оцінкою: 83.10

Мета проєкту: Метою проєкту є розробка та створення нових нанокомпозитних срібловмісних полімерних біоматеріалів з антимікробною та антивірусною дією на основі полілактиду і технологію 3D друку виробів з них.
Результати проєкту: Результати та їх новизна. Сформовані срібловмісні плівки на основі
біополімеру – полілактиду двома способами: механічним введенням окремо
синтезованих наночастинок срібла та при відновленні іонів Ag+
в полілактидній
матриці (in situ) з використанням методів зеленої хімії. На їх основі створені
філаменти та вироби шляхом 3D друку. Підтверджено утворення металічного
срібла у створених матеріалах (плівках, філаментах, виробах). Встановлено, що
розмір наночастинок срібла для першого способу складає d=30…40 нм, для
другого – d=5…10 нм. Досліджено їх теплофізичні та термомеханічні властивості.
Досліджені їх антимікробна та противірусна дія, виявлена їх активність щодо
грам-позитивних референтних штамів умовно-патогенних мікроорганізмів
Staphylococcus aureus, грам-негативних – Escherichia coli, Pseudomonas
aeruginosa, дріжджоподібних грибів Candida albicans, вірусів герпесу, грипу та
аденовірусу. Визначено цитотоксичну дію отриманих матеріалів.

УЧАСНИКИ ПРОЄКТУ

Керівник проєкту: Юрженко Максим Володимирович
Термін у проєкті: -

НАУКОВІ МАТЕРІАЛИ ПРОЄКТУ

Статті Q1 – Q2:
  1. Demchenko V., Kobylinskyi S., Iurzhenko M., Riabov S., Vashchuk A., Rybalchenko N., Zahorodnia S., Naumenko K., Demchenko O., Adamus G., Kowalczuk M. Nanocomposites based on polylactide and silver nanoparticles and their antimicrobial and antiviral applications. Reactive and Functional Polymers. 2021. Vol. 170. P. 105096 (IF=4,0, Q1). https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1381514821002881
  2. Demchenko V.L., Kobylinskyi S.M., Rybalchenko N.P., Iurzhenko M.V., Rokytskyi M.O., Demchenko O.M. Effect of cationic polyelectrolyte on the structure and antimicrobial activity of silver-containing nanocomposites based on interpolyelectrolyte complexes with a pectin anionic component. Applied Nanoscience. 2021. (IF=3,67, Q2). https://link.springer.com/article/10.1007/s13204- 021-01670-5.
  3. Demchenko V., Rybalchenko N., Zahorodnia S., Naumenko К., Riabov S., Kobylinskyi S., Vashchuk A., Mamunya Ye., Iurzhenko M., Demchenko O., Adamus G., Kowalczuk M. Silver-containing Nanocomposites based on Polylactic Acid–Chitosan, and Their Antimicrobial and Antiviral Properties. Carbohydrate Polymers. 2021. (IF=9,38, Q1).
  4. Demchenko V., Riabov S., Kobylinskyi S., Goncharenko L., Rybalchenko N., Kruk A., Moskalenko O., Shut M. Effect of the type of reducing agents of silver ions in interpolyelectrolyte-metal complexes on the structure, morphology and properties of silver-containing nanocomposites. Scientific Reports. 2020. Vol. 10, No 1. P. 1–9. https://doi.org/10.1038/s41598-020-64079-0.
  5. Demchenko V., Riabov S., Rybalchenko N., Goncharenko L., Kobylinskyi S., Shtompel’ V. X-ray study of structural formation, thermomechanical and 82 antimicrobial properties of copper-containing polymer nanocomposites obtained by the thermal reduction method. European Polymer Journal. 2017. Vol. 96. P. 326–336. https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2017.08.057.
  6. Demchenko V., Riabov S., Shtompel’ V. X-ray study of structural formation and thermomechanical properties of silver-containing polymer nanocomposites. Nanoscale Research Letters. 2017. Vol. 12. P. 235–240. https://doi.org/10.1186/ s11671-017-1967-2.
  7. Demchenko V., Riabov S., Sinelnikov S., Radchenko O., Kobylinskyi S., Rybalchenko N. Novel approach to synthesis of silver nanoparticles in interpolyelectrolyte complexes based on pectin, chitosan, starch and their derivatives. Carbohydrate Polymers. 2020. Vol. 242. P. 1–13. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2020.116431.
  8. Demchenko V., Shtompel’ V., Riabov S. Nanocomposites based on interpolyelectrolyte complex and Cu/Cu2O core-shell nanoparticles: Structure, thermomechanical and electric properties. European Polymer Journal. 2016. Vol. 75. 310–316. https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2016.01.004.
  9. Demchenko V.L., Kobylinskyi S.M., Riabov S.V., Shtompel V.I., Iurzhenko M.V., Rybalchenko N.P. Novel approach to formation of silver-containing nanocomposites by thermochemical reduction of Ag+ ions in interpolyelectrolytemetal complexes. Applied Nanoscience. 2020. P. 1–11. https://doi.org/10.1007/ s13204-020-01368-0.
  10. Demchenko V.L., Shtompel V.I., Riabov S.V., Goncharenko L.A., Kobylinskyi S.M., Iurzhenko M.V. Preparation and characterization of Cu/Cu2O-containing nanocomposites based on interpolyelectrolyte complexes of pectin–polyethyleneimine. Applied Nanoscience. 2020. P. 1–10. https://DOI: 10.1007/s13204-020-01395-x.
  11. Demchenko V., Shtompel’ V., Riabov S., Lysenkov E. Constant electric and magnetic fields effect on the structuring and thermomechanical and thermophysical properties of nanocomposites formed from pectin–Cu2+ – polyethyleneimine interpolyelectrolyte–metal complexes. Nanoscale Research Letters. 2015. Vol. 10. P. 479–485. https://doi.org/10.1186/s11671-015-1181-z.
 Статті Q3 – Q4:
  1. Demchenko V.L., Shtompel’ V.I. Structuring, morphology, and thermomechanical properties of nanocomposites formed from ternary polyelectrolyte–metal complexes based on pectin, polyethyleneimine, and CuSO4. Polymer Science. 2014. Vol. 56, No 6. P. 927–934. https://doi.org/10.1134/S1560090414060049.
  2. Demchenko V.L., Shtompel’ V.I., Riabov S.V. DC field effect on the structuring and thermomechanical and electric properties of nanocomposites formed from pectin–Cu2+ –polyethyleneimine ternary polyelectrolyte–metal complexes. Polymer Science. 2015. Vol. 57, No 5. P. 635–643. https://doi.org/10.1134/S0965545X15050065.
  3. Demchenko V.L., Riabov S.V., Shtompel V.I., Kobylinskyi S.M., Goncharenko L.A. Effect of the type of reducing agents of copper ions in interpolyelectrolyte-metal complexes on the structure and properties of coppercontaining nanocomposites. Functional Materials. 2020. Vol. 27, No 2. P. 322–328. https://doi.org/10.15407/ fm27.02.322.
  4. Demchenko V.L. Specific features of the structural organization and thermomechanical properties of pectin–Ag0 –P4VP nanocomposites formed under the action of constant magnetic field. Materials Science. 2018. Vol. 53. P. 444–452. https://doi.org/ 10.1007/s11003-018-0093-3.
Статті у фахових виданнях України:
  1. Demchenko V.L., Iurzhenko M.V., Kobylinskyi S.M., Goncharenko L.A. Synthesis and characterization of nanocomposites based on polylactide/silver nanoparticles, obtained by thermochemical reduction of Ag + ions by natural or synthetic polymers. Chemistry, Physics and Technology of Surface. 2021. Vol. 12. N 4. P. 365–373 (Scopus). http://cpts.com.ua/index.php/cpts/ article/view/606.
  2. Rybalchenko N.P., Naumenko К.S., Zahorodnia S.D., Bilyavska L.O., Demchenko V.L., Masiuchok О.P., Ovsyankina V.О., Yurzhenko V.V. Antimicrobial and antiviral activity of silver-containing nanocomposites formed by 3D printing technology. Microbiological Journal. 2021. (Scopus).
Монографії: Патенти: Навчальні посібники/підручники: Інші наукові матеріали: 3