Отзыв оппонента 1 (Эластомерные материалы на основе бутадиен-стирольных термоэластопластов с повышенной устойчивостью к образованию бактериальных биопленок)

отзыв оеиниАльного оппонвнтА на диссертационную работу Ильина Андрея Александровича «Ъ~астомериые маге1зиалы на основе оутадиен-стн1зольных те1змозластопластов с повышенной устойчивостью к образованию бактериальных биопленок», представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по снепиальности 05.17.06 «1'ехнология и переработка полимеров и композитов» Актуальность работы. В настоящее время в мире остро стоит проблема борьбы с образованием колоний бактерий, которые принято называть бактернальными биоплснками, на поверхностях самых различных изделий и конструкций.

Они не только приводят к порче материалов, но и постоянному инфицированшо рабочей среды. Непоправимый вред могут они нанести дорогостоящему оборудованию, в том числе. работаклцему в космосе. Бпопленка служит бактериям зашитой от внешних воздействий и способствует ускоренному размноженик1 и расселению клеток, по в свою очередь приводит к интенсификации процессов биодеградации материалов, а в случае медицинских изделий. работающих в организме человека - к хроническим и вторичным инфекциям и другим тяжелым осложнениям.

Дчя зашиты изделий от образования биопленок в мировой практике предлагается множество различных способов и подходов, связанных с модификацией полимерных материалов. однако до сих пор не найдено радикального метода борьбы с биопленкахпп каждый из подходов имеет свои достоинства и недостатки. В связи с вышесказанным диссертационная раоота Ильина А.А., в которой решается задача разработки зластомерных материалов, устойчивых к образованию на их поверхности бактериальных биопленок, является актуальной. Анализ содержании работы и ее завершенности. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, главы, посвященной объектам и методам исследования, главам, в которых рассматривакпся результаты зкспериментов и их обсуждение, выводов и списка литературы, который содержит 144 ис ючника.

а также приложений. Работа изложена на 146 страницах машинописного текста, содержит 49 рисунков и 11 таблиц. Во введении рассмотрены такие вопросы, как актуальность, цель, научная новизна, практическая значимость, апробация работы и публикации по теме диссертации. В литературном обзоре автором проанализированы особенности бактериальных колоний и наносимый ими вред, суьцествукпцие на сегодня методы борьбы с бактериальными бноцленками. Подробно рассмотрены подходы к созданию а1ггнбактериальных поверхностей нз полимерных материалов. а также достоинства и недостатки каждой из антибаьтериальных поверхностей. Во второй части литературного обзора рассм1прены буталиен-стнрольные термоэластопласты как современные зластомсрные материалы, являющиеся псрспективнымн с точки зрения применения в алгезионных М1ггерналах.

Лнтеразурный обзор является полным и отражает состояние вопроса по теме диссертации. В главе 2 «Обаекты и методы исследования» приведены данные по свойствам использованных в работе исходных компонен1ов: бутадиен-стирольного термоэластопласта, биора1лагаемых пласгиков, антибактернальных ш.ентов. растворгпелей и субстратов. В главе приводится краткое описание использованных в работе методов исследования, в частности, прочностт1ых и адгезионных характеристик. Микробиологических и токсикологических свойств, методов изучения структуры пленок и покрытий (растровая электронная микроскопия, термогравиметрический анализ.

спекгроскопия электронногс> парамагнитного резонанса). Исследования были выполнены на современном оборудовании и полученные на нем данные не вызывак)'1 сомнения. В главе 3 приводятся эксперименильныс данные, полученные в работе, и их обе~ ждение. Обоснован выбор бутадиен-стирольного термозластопласта как основы за1питных покрытий. устойчивых к образованию бактсриальных биопленок. Предложено использование растворной технологии изготовления и применения композиций, в связи с чем проведено исследование влияния смесевого растворителя на свойства пленок и покрытий из бутадиен-стирольного термоэластопласта.

Показано„что варьированием состава растворигеля„ в часпюсти. с использованием лвухкомпонентной системы с одинаковой ле!учестькэ и разным параметром растворимости кОмпонентов, можно ДООнться улучшения прочностных и адгезионных свойств покрытий из термоэластопластов. Отдельный раздел посвящен изучению физико-механических н адгезионных свойств разрабатываемых покрытий из бутадиен-стирольных гермоэласгопластов. Введение биоразлагаемых плас1иков н антибактериальных агентов ожидаемо приводит к ухудшению прочностных и а~пс1ионных характерисгик тсрмоэ11асгопл11сза, поэтому автором ре1паегся компромиссная задача — нахождение минимально1 о содержания активных компонентов, при котором достигается устой1чивость материала к образованик1 биопленок.

Согласно поставленной задаче установлен характер изменения свойств пленок и покрытий в зависимости от содержания биоразлагаемых пластиков н антибактериальных а1.е1ггов. Автором выдвинуто прелположенис о возможности создания так называемой самоочншиошейся поверхносгн, способной деструктировать в рабочей среде н за счет этого 2 препятствовать прикреплсник1 бактерий и образованию биопленки. В связи с этим в следу1оп1см разделе приведено исследование кинс1ики нааухания разрабатываемых материалов в различных водных средах. Показано. что введение биоразлагаемого пластика в тсрмоэластаплйст приводит к существенному измененшо зависимости степени нйбухания от Времсни нахождения в срсдс. Причем В рассматриВйсмам интсрВалс Врсмсни рйвнОВсснйя степень набухання не достигается.

11а основании этого автор делает предположение о возможно эффекте самоочищения за счет гидролиза содержащегося в материале бнаразчагаемого пластика. Важная часть работы 1юсвящена микробиологическо%1у исследонаник1 материалон на основе тсрмоэластопластов.

Изучена адгезия молельных бактерий к покрытиям с различным содержанием биоразлагаемых пластиков и антибактериальных агентов. Показано. чта введение биоразлагаемога пластика 1юзволяет снизить адгезию бактерий к покрытию с сохранением эффекта после их смыва и повторного приведения в контакт с салержашей бактерии средой. Внедение антибактернальных а1ентов совместно с биоразлагаемыми пластиками делает поверхность невосприимчивой к ад1езии бактерий при сохранении физико-механических свойств и прочности связи покрытия к субстрату на требуемом УРОВНС.

В ОтдсльнОМ 1эаздсле ВВтар Описываст результаты нсслсдОвйния стр) ктуры зйп1нп1ых покрытий с привлечением современных методов физико-химического анализа: растровой электронной микроскопии, электронного парамагнитного резонанса, термагравиметричсского анализа, Показано. что наблюдаемый эффект снижения адгезии бактерий связан с локализацией биоразлагаемога пластика в матрице термаэластопласта.

В разделе, посвященном такси кологическому исследованию разрабатываемых материалов. показано. чта защитные покрытия малатоксичны для модельных клеток млекопитающега и могут быть рекомендованы для дальнейшего изучения с целью возможного применения для защиты изделий мсд1щинского назначения. С учетам проведенных исследований автор рекомендует две рецептуры защитных покрытий, отличающихся ти1юм примепяемо1о антибактериальпого агента и обладающих невосприимчивостью к прикреплению бактерийльных клеток и Образованию биопленок. В приложениях приведены аь гы оо опробовании разработанных композиций в производственных и лабораторно-производственных условиях. В целсм.

работа Ильина Л.А. производит хорошее впечатление. Автором проведено достаточно глубокое и полное исследование проблемы. Научная новизна исследований, достоверность и обоснованность полученных результатов, выводов н рекомендаций. Обоснованы принцип и технология защиты изделий от образования бактериальных бионлснок на их поверхности путем нанесения защитных цокрыгий, невосприимчивых к адгезии бактерий за счет деструкции поверхностного слоя и высвобождения ант ибакгериальных агентов. Установлено, что введение в полимерную композицию биоразлагаемых пластиков приводит к управляемой деструкции поверхностного слоя, и, как следствие. к эффекту самоочищения поверхности и уменьшению ад| езии клеток бактерий. Исследована структура смесевых композитов, полученных из растворов ДСТ с биоразлагаемымп пластиками, с привлечением современных методов исследования полимеров.

Показано, что эффект самоочищения поверхности материалов, сформированных из растворов данных полимеров, обусловлен локализацией пластиков в областях статисти геского сополимера стирол-бутадисн вокруг доменов полистирола. что приводит к ускоренной деструкции ДСТ в условиях контакта с водными средами. Обоснованности и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций сомнений не вызывают.

Обоснованность сформулированных в диссертации выводов и рекомендаций основывается на использовании как теоретических, так и экспериментальных данных. Результаты работы прошли апробацию па Международных и Всероссийских научно-технических конференциях и в ! 3 публикациях. в том числе в 2 журналах, рекомендованных ВАК РФ. Все положения, выносимые на защиту, и научная новизна содержатся в опубликованных автором статьях. Значимость длв пауки и практики полученных автором результатов. Автором впервые в нашей стране предложены зласгомерныс покрытия на основе бутадиен-стирольных термоэластопластов, невосприимчивые к образованию бактериальных биоплепок.

Растворные композиции не вызывают затруднений в изготовлении и в нанесении покрьпий. В приложениях к диссертации приведены акты об опробовании разработанных композиций в производственных и лабораторно-производсгвенных условиях. По результатам работы зарегистрирована заявка на патент РФ «Состав эластичного антибактериального материала» !регистрационный № 2016!45!О1 от 17.11.2016). Рекомендации по использованию результатов и выводов диссертации.