РАДІАЦІЙНА ТЕХНОЛОГІЯ ВИРОБНИЦТВА МЕДИЧНИХ ВИРОБІВ ІЗ НАНОСРІБЛОМ: ВІД РОЗРОБКИ ДО КОМЕРЦІАЛІЗАЦІЇ
DOI:
https://doi.org/10.15407/scine18.05.069Ключові слова:
іноваційна, медична, технологія, розробка, дорожня карта коммерціалізаціїАнотація
Вступ. Різниця в часі між отриманням наукового результату та появою на ринку зумовленого ним нового продукту є суттєвою й має певну специфіку в різних галузях.
Проблематика. Пошук та впровадження інноваційних матеріалів на сьогодні є актуальним завданням, зокрема в галузі радіаційної технології виготовлення медичних виробів з металводополімерного нанокомпозиту.
Мета. Популяризація технології виробництва медичних виробів із металводополімерного нанокомпозиту та поширення досвіду доведення наукової розробки до комерціалізації.
Матеріали й методи. Використано високомолекулярні полімери, солі срібла та воду. Застосовано методи опромінення електронами, оптичної та електронної мікроскопії, мікробіологічного аналізу, медицини термічних уражень і гнійних ран.
Результати. Встановлено закономірності впливу радіації на мікроструктуру та властивості гідрогелів на основі системи «полівиниловий спирт — поліетиленглюколь», а також на формування і стабільність наночастинок срібла у складі тривимірних полімерних сіток. Розроблено технологію виготовлення металводополімерного нанокомпозиту з наносріблом та продемонстровано його бактерицидність. Розроблено й впроваджено у виробництво технологію виготовлення із розробленого нанокомпозиту медичних виробів під торговою маркою «ГІДРОБИНТ». Описано організаційно-технічні процедури державної сертифікації медичних виробів «ГІДРОБИНТ», передбачені законодавством України. Проілюстровано медичні результати їхнього застосування. Запропоновано дорожню карту дій розробника з доведення наукової розробки до її комерціалізації.
Висновки. Електронне опромінення полімерних гідрогелів дозволяє створити нові композитні матеріали з властивостями, актуальними для лікування ран і запалень. Вироби з таких композитів є ефективними у медичній практиці і комерційно привабливими на ринку. Практичні рекомендації з впровадження науково-технологічної розробки у виробництво запропоновано у формі дорожньої карти дій розробника.
Посилання
Vaznychya, O. M., Bobrova, N. O., Gancho, O. V., Loban, G. A. (2014). Silver nanoparticles: antibacterial and antifungal properties. Pharmacology and medicinal toxicology, 38(2), 3-11 [in Ukrainian]. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/flt_ 2014_2_2 (Last accessed: 28.03.2022).
Chekman, I. S., Movchan, B. A., Zagorodniy, M. I. (2008).Nanosilver: production technologies, pharmacological properties, indications for use. Preparations and technologies, 3, 32-34 [in Russian].
Bera, A. P., Garai, R., Singh, P. P., Gupta, Sh., Malav, D., Singh, D., Kumar, B. L., Tiwari, S., Vaijapurkar, G. (2015). Ga mma radiation synthesis of colloidal AgNPs for its potential application in
https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2015.05.041
Stanishevskaya, I. E., Stoinova, A. M., Marakhova, A. I., Stanishevskiy, Y. M. (2016). Silver nanoparticles: preparation and use for medical purposes. Drug development & registration, 1, 66-69.
Selim, H. M., Mohamed, D. S., Eskander, H. M. G. (2017). Silver Nanoparticles: Synthesis, Medical Application, and Toxicity Effects. Int. J. Nanotech. Allied. Sci., 1(1), 45-53.
Mahendra Rai, Alka Yadav, Aniket Gade. (2009). Silver nanoparticles as a new generation of antimicrobials. Biotechnology Advances, 27(1), 76-83. https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2008.09.002
Nelson Durán, Marcela Durán, Marcelo Bispo de Jesus, Amedea B. Seabra, Wagner J. Fávaro, Gerson Nakazato. (2016). Silver nanoparticles: A new view on mechanistic aspects on antimicrobial activity. Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine, 12(3), 789-799.
https://doi.org/10.1016/j.nano.2015.11.016
Xiu, Z. M., Zhang, Q. B., Puppala, H. L., Colvin, V. L., Alvarez, P. J. (2012). Negligible particle-specific antibacterial activity of silver nanoparticles. Nano Lett., 12(8), 4271-4275.
https://doi.org/10.1021/nl301934w
Technical regulation on medical devices, approved by the resolution of the Cabinet of Ministers of Ukraine. October 2, 2013 No. 753. [in Ukrainian]. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/753-2013-%D0%BF#Text(Last accessed: 22.03.2022).
Neimash, V. B., Kupianskyii, H. D.,Olkhovyk, I. V., …,Titarenko, S. M. (2019). Formation of Silver Nanoparticles in PVA-PEG Hydrogel under Electron Irradiation. Ukrainian Journal of Physics, 64(1), 41-46. URL: http://nbuv.gov.ua/ UJRN/UPhJ_2019_64_1_8 (Last accessed: 22.03.2022).
https://doi.org/10.15407/ujpe64.1.41
Rupali S. Patil, Mangesh R. Kokate, Chitra L. Jambhale, Sambhaji M. Pawar, Sung H. Han, Sanjay S. Kolekar. (2012). One-pot synthesis of PVA-capped silver nanoparticles their characterization and biomedical application. Adv. Nat. Sci: Nanosci. Nanotechnol., 3(1), 015013.
https://doi.org/10.1088/2043-6262/3/1/015013
Skiba, M., Pivovarov, A., Makarova, A., Vorobyova, V. (2017). Method for Obtaining Nanodispersion of Silver under the Influence of Plasma Discharge in the Presence of Water-Soluble Polymers. Research Bulletin of the National Technical University of Ukraine "Kyiv Politechnic Institute", 6, 112-119. https://doi.org/10.20535/1810-0546.2017.6.103890
Tamayo, L., Palza, H., Bejarano, J., Zapata, P. (2019). Polymer Composites With Metal Nanoparticles: Synthesis, Properties and Applications. In Micro and Nano Technologies, Polymer Composites with Functionalized Nanoparticles, 249-286. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-814064-2.00008-1
Patent of Ukraine for the invention No. 113797 (UA113797 C2). The method of manufacturing hydrogel bandages for wounds. Neimash V. B., Kabaldin O. M. [in Ukrainian].
Neimash, V. B., Kupyanskyi, G. D., Olkhovyk, I. V., Povarchuk, V. Yu., Rogutskyi, I. S. (2017). Physical properties of polyvinyl alcohol-polyethylene glycol hydrogels in the context of application in medical bandages. Ukraine physics journal, 62(5), 400-409.
https://doi.org/10.15407/ujpe62.05.0402
Nadtoka, O., Kutsevol, N., Onanko, A., Neimash, V. (2017). Mechanical and Thermal Characteristics of Irradiation Cross-linked Hydrogels. Chapter 12. (Еds. Fesenko O., Yatsenko L.) Nanochemistry, Biotechnology, Nanomaterials, and Their Applications. NANO 2017. Springer Proceedings in Physics, 214, 205-214.
https://doi.org/10.1007/978-3-319-92567-7_12
Patent of Ukraine for the invention UA120991. The method of manufacturing medical bactericidal dressings with silver nanoparticles. Neimash V. B., Kupyanskyi G. D., Olkhovyk I. V., Povarchuk V. Yu., Rogutskyi I.S.
Caló, E., Khutoryanskiy, V. (2015). Biomedical applications of hydrogels: A review of patents and commercial products. European Polymer Journal, 65, 252-267.
https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2014.11.024
Abd El-Mohdy, H. L. (2013). Radiation synthesis of nanosilver/poly vinyl alcohol/cellulose acetate/gelatin hydrogels for wound dressing. J. Polym. Res., 20, 177. https://doi.org/10.1007/s10965-013-0177-6
Meikle, S. (2016). Silver-doped hydrogels for wound dressings. In book: Wound Healing Biomaterials. 335-351. https://doi.org/10.1016/B978-1-78242-456-7.00016-7
Oliveira, R. N., Rouzé, R., Quilty, B., Alves, G. G., Soares, G. D., Thiré, R. M., Mc Guinness, G. B. (2014). Mechanical pro perties and in vitro characterization of polyvinyl alcohol-nano-silver hydrogel wound dressings. Interface Focus, 4(1), 20130049. https://doi.org/10.1098/rsfs.2013.0049
DSTU EN ISO 11137-2:2018 Sterilization of medical devices. Radiation sterilization. Part 2. Setting the sterilizing dose [in Ukrainian].
Sukdeb Pal, Yu Kyung Tak, JoonMyong Song. (2007). Does the Antibacterial Activity of Silver Nanoparticles Depend on the Shape of the Nanoparticle? A Study of the Gram-Negative Bacterium Escherichia coli. Applied and Environmental Microbiology, 73(6), 1712-1720. https://doi.org/10.1128/AEM.02218-06
Bilankohi, S. M. (2015). Optical Scattering and Absorption Characteristics of Silver and Silica/Silver Core/shell Nanoparticles. Orient J. Chem., 31(4), 2259-2263. https://doi.org/10.13005/ojc/310452
Malynych, S. (2010). Estimation of Size and Concentration of Silver Nanoparticles in Aqueous Suspensions from Extinction Spectra. Journal of Nano- and Electronic Physics, 78(4), 5-11.
Saion, E., Gharibshahi, E, Naghavi, K. (2013). Size-controlled and optical properties of monodispersed silver nanoparticles synthesized by the radiolytic reduction method. Int. J. Mol. Sci., 14(4), 7880-7896. https://doi.org/10.3390/ijms
Agnihotri, S., Mukherji, S., Mukherji, S. (2014). Size-Controlled Silver Nanoparticles Synthesized over the Range 5-100 nm Using the Same Protocol and Their Antibacterial Efficacy. RSC Advances, 4, 3974-3983. https://doi.org/10.1039/C3RA44507K
State enterprise "Ukrainian Institute of Intellectual Property" (Ukrpatent). URL: https://www.ukrpatent.org/ (Last accessed: 18.07.2022).
RADITECH (radiation technologies). URL: http://www.radi-tech.org.ua/index.php?option=com_content&view=arti cle&id=73&Itemid=56 (Last accessed: 18.07.2022)
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Положення про авторські права Автори, які публікуються у журналі «Наука та інновації», погоджуються на такі умови: Автори зберігають авторські права та надають журналу право першої публікації. Автори можуть вступати в окремі, додаткові договірні угоди для не ексклюзивного розповсюдження надрукованої у журналі «Наука та інновації» версії своєї роботи (статті) (наприклад, розмістити її в інституційному сховищі або опублікувати в своїй книзі), із підтвердженням її первинної публікації у журналі «Наука та інновації». Авторам дозволено розміщувати свою роботу в Інтернеті (наприклад, в інституційних сховищах або на їх веб-сайті).
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
