ИСТИНА

Полиоксиалканоаты (ПОА) – полиэфиры 3-оксикарбоновых кислот бактериального происхождения [1]. По механическим свойствам полиоксиалканоаты сходны с полиолефинами, такими как полиэтилен и полипропилен. Но благодаря ряду уникальных свойств, а именно, способности к биоразложению, биологической инертности и совместимости с тканями млекопитающих, имеют широкие перспективы для использования этих полимеров в медицине и фармацевтике. Полиоксибутират (ПОБ) и его сополимеры являются наиболее известными и широко используемыми представителями полиоксиалканоатов. Благодаря комплексу физико-химических и биологических свойств, ПОБ может быть использован для изготовления рассасывающихся шовных нитей, хирургических пластин, остеопротезов и имплантатов с возможностью постепенного замещения соединительной тканью организма [2]. Для прогнозирования состояния ПОБ, а также его композитов с другими полимерами в организме человека, необходимо изучать кинетику и механизм их биодеградации. История подобных исследований не насчитывает и 25 лет, поэтому проблемы деградации аморфных и кристаллических компонент полимера изучены недостаточно. Особый интерес вызывают исследования деградации полиоксибутирата с помощью метода атомно-силовой микроскопии (АСМ). Одно из важных преимуществ АСМ перед другими методами микроскопии состоит в том, что АСМ позволяет проводить наблюдения в жидкости. В биологии это часто используется, например, для работы с живыми клетками [3] или ДНК-белковыми комплексами [4]. Кроме того, это позволяет визуализировать процессы разложения пленок в реальном времени [5]. Эта возможность была использована нами для исследования процесса разложения ультратонкой пленки ПОБ. Для этого готовили ультратонкие пленки методом спин-коатинга, то есть, раствор полимера наносили на вращающуюся поверхность. При этом происходит быстрое испарение растворителя, приводящее к образованию метастабильных структур полимера на поверхности подложки. 136 В данной работе исследовался щелочной гидролиз пленок полиоксибутирата. Данный вид гидролиза является моделью ускоренного разложения пленок, применяющегося для понимания механизмов деградации полимеров. Изучение щелочного гидролиза проводилось в двух условиях. Первое – наблюдение за изменениями морфологии пленки осуществлялось в жидкостной ячейке АСМ, которую заполняли 100мМ NaOH и в течение 1,5 часов проводили сканирование выбранного участка поверхности. Второе – исходную пленку инкубировали в растворе щелочи, а затем высушивали. Сканирование осуществлялось на воздухе. В результате данных экспериментов были получены следующие результаты. При сканировании в растворе щелочи основное наблюдаемое изменение морфологии – постепенное уменьшение толщины пленки из-за неспецифического гидролиза молекул полимера, расположенных на поверхности ультратонкой пленки. Однако, при сканировании образцов, подвергавшихся воздействию щелочи, на воздухе, наблюдались два типа структур, которые не встречались при сканировании в жидкости – это гранулы и нанофибриллы.