Технология получения текстильных и гидрогелевых депо-материалов с радиопротекторными свойствами (1095146), страница 7
Текст из файла (страница 7)
тонн в 2011 году до 161,5 тыс. тонн к 2020 году [73]. Льняные материалы – гидрофильные, обладают высоким уровнем физико-механических и санитарно-гигиенических характеристик, а также рядом медико-биологических свойств, обусловленных химическим составоми строением [68, 74]. Лен, как и другие растительные волокна, – экологически чистый материал,не вызывающий аллергии и кожных раздражений [75].
Волокна льна гигроскопичны, имеютвысокую степень влагопоглощения, эластичны, не образуют зарядов статического электричества [76]. Воздухопроницаемость льняных материалов создает оптимальные условия для организма человека (Рисунок 5). Большая воздухопроницаемость льняных тканей по сравнению схлопчатобумажными обусловлена отсутствием ворса на материале.Рисунок 5 – Воздухопроницаемость льняного (1) и хлопчатобумажного (2) ТМ одинаковойструктуры в сухом (а) и мокром (б) состояниях [77]Капиллярность льно-хлопковых тканей возрастает с увеличением содержания в ниххлопковой составляющей (Рисунок 6).а)б)Рисунок 6 – Капиллярность (а) и аккумулирующая способность (способность накапливатьвлагу) (б) ТМ с различным содержанием льняной составляющей [78]28Объяснение данного фактора заключается в меньшей компактности волокон хлопка, наличии в волокнах открытого канала и капиллярных отверстий между тонкими волокнами, чтообеспечивает большую высоту подъема влаги. В то же время доля накопительной влаги увеличивается с ростом содержания льняной составляющей.Фибриллы в целлюлозных волокнах ориентированы определенным образом: в первичной стенке ЛВ фибриллы имеют вид Z-спирали с углом наклона к оси волокна 8 – 12о (угол наклона фибрилл у хлопка составляет 20 – 45о), что обусловливает меньшую эластичность ЛВ посравнению с хлопковым.
Однако в сочетании с высокой степенью полимеризации данная ориентация макромолекул целлюлозы определяет высокую прочность ЛВ: удельная разрывная нагрузка элементарного ЛВ составляет ~ 60 сН/текс, для хлопкового волокна данный показательсоставляет ~ 35 сН/текс [79]. Наличие в ЛВ лигнина обусловливает его способность поглощатьнеблагоприятные для организма свободные радикалы. Лигнаны, изопреноиды, фенольные кислоты, флавоноиды обладают антиоксидантными свойствами и ингибирующей активностью вотношении канцерогенных опухолей [80]. Льносодержащие материалы обладают естественными бактерицидными свойствами [81]. Медико-биологические исследования показали более выраженную микробную сорбцию льняного полотна по сравнению с хлопчатобумажным (82427 и76612 м.к./мл соответственно).
По общему числу бактерий суровая льняная ткань превосходитхлопковую почти в 6,5 раз (13500 и 87500 соответственно), показатель общего числа грибковсоставляет 0 и 26000 соответственно [78].Технологии переработки льна являются практически безотходными, что позволяет модифицировать существующие и разрабатывать новые экономически эффективные области егоприменения [82]. Создание современных медицинских изделий предусматривает разработкуприемоврегулированияреакционнойспособностицеллюлозыльнаисорбционно-диффузионных процессов в льняной матрице [83, 84]. Изменение структуры и химического состава волокон (частичное удаление гидрофобных примесей, трансформации в капиллярнопористой системе и на поверхности волокна) позволяет прогнозируемо модифицировать ихсвойства (гидрофильность, извитость).
Так, отмечается, что льносодержащие медицинские материалы, полученные с использованием технологии химической котонизации, превосходят погигроскопичности хлопковые и вискозные изделия (Таблица 2) [85].Таблица 2 – Сорбционные свойства целлюлозных волокон [79]Наименование показателейВодопоглощение, г/гКапиллярность, мм/10 минСмачиваемость, сЗначения показателейЛВ, механическиЛВ, химическимодифицированноемодифицированное1,817080не смачивается22хлопковоеволокно0,50-29Применение модифицированной механохимической технологии производства котониназа счет оптимального сочетания физических и химических воздействий обеспечивает заданнуюстепень элементизации лубяных пучков; полученное модифицированное волокно приобретаетизвитость и высокую пластичность, что оказывает положительное влияние на весь цикл прядения [86]. Установлена возможность получать высококачественные льносодержащие материалыиз недорогих и широко не используемых отходов льняного производства, особенно – нетканыематериалы (НМ); в частности, доказана целесообразность и экономичность использования короткого ЛВ для изготовления НМ различной поверхностной плотности [87, 88].Вид ТМ (НМ, ткань, трикотажный материал) и его структура оказывают большоевлияние на свойства получаемых из них текстильных аппликаций.
Так, обладающие высокойсорбционной способностью трикотажные материалы целесообразно использовать при лечении«мокнущих» ран – с большим количеством раневого экссудата. Исследование водопоглощениятрикотажных полотен показало, что присутствие в их сырьевом составе гидрофобных волоконпрактически не оказывает существенного влияния на данный показатель.
Увеличениюводопоглощения способствуют строение (структура) трикотажного полотна, наличие наповерхности ТМ свободных участков нити в виде петель или протяжек, образующихвоздушные промежутки, которые играют роль макропор и легко заполняются водой (илиэкссудатом) [89]. Изменяя структуру материала, геометрию элементов структуры (петель),вводя гидрофильные волокна, можно существенно модифицировать свойства создаваемойтекстильной матрицы. Введение синтетических волокон в материал из целлюлозных волоконпри определенной структуре материала имеет целью формирование поверхности, накладываемой на рану, во избежание попадания в нее волоконец (например, хлопковых) и за счет этоговозможного нагноения в ране; по такому принципу создано трикотажное полотно ПФ-2 наоснове полиэфирной нити и хлопко-вискозной пряжи.
Востребованность другого вида ТМ, сегодня наиболее динамично развивающегося и экономичного – НМ обусловлена возможностьюсоздания на их основе многослойных высокосорбционных перевязочных средств (раневых покрытий) многофункционального действия. Прогнозируемые темпы роста объемов производстваНМ в период с 2011 по 2020 гг. должны составить 7 – 9 % в мировом масштабе, что во многомобъясняется расширением областей их применения [90], в т.ч. в медицине.
НМ, в зависимостиот варьируемых волокнистого состава и плотности, обладают хорошим влагопоглощением, гигроскопичностью, воздухопроницаемостью, плотно прилегают к телу, что обусловлено ихструктурными особенностями: увеличением количества и размеров воздушных промежутков вматериале [89]. Актуальным является использование НМ при лечении «сухих» ран неглубокогопрофиля, для которых важно не травмировать поверхность, на которую накладывают лечебнуюповязку, т.е. там, где предъявляются наиболее жесткие требования к атравматичности ТМ [45].30Использование для получения нетканых полотен наряду с вязально-прошивной и иглопробивной современной гидроструйной технологии позволяет получать материалы, свойствакоторых (поглотительная способность, скорость впитывания, капиллярность) качественно отличаются от свойств традиционно используемой при выполнении перевязок марли. Характеристики сформированной структуры делают такие ТМ перспективными для иммобилизации в нихЛП [91].
Применение гидроструйной технологии, несмотря на ее более высокую по сравнениюс классической технологией получения марли стоимость, является экономически эффективным,так как позволяет значительно уменьшить расход полотна при выполнении перевязок [92].Обобщая рассмотренный материал, резюмируем, что в настоящее время ТМ придаютсявсе новые свойства и функции, расширяющие возможности их применения в медицине, в т.ч.для получения раневых покрытий. Раневые покрытия, как уже отмечалось выше, должны выполнять защитную функцию, атравматично удаляться с поверхности раны, обладать лечебнымдействием. Разрабатываются сегодня и многофункциональные материалы, способные транспортировать ЛП из «депо» к патогенным тканям.Для создания изделий с радиопротекторными свойствами, т.е.
для решения поставленной в данной работе задачи, представляет интерес использование трикотажных и НМ, основным сырьевым компонентом которых являются природные волокнистые материалы. С учетомтого, что синтетические волокна являются бионеразлагаемыми гидрофобными волокнами снизким уровнем водопоглощения, образуют заряды статического электричества, их индивидуальное применение в получении разрабатываемых материалов является нецелесообразным, авозможно только в смеси с натуральными волокнами или качестве объектов для сравнения.
Какговорилось выше, выбор лечебного аппликационного материала зависит от специфики возникновения и состояния раны, состояния здоровья пациента и проводится врачом на основаниизнаний о больном и истории болезни. Однако во время лечения состояние раны всегда претерпевает изменения, и врач в связи с этим меняет свои назначения, заменяя одну аппликацию сЛП другой: не может быть единой салфетки для использования на всех стадиях раневого процесса. Поэтому в следующем разделе представляет интерес остановиться на специфике применения аппликационных материалов в зависимости от стадии раневого процесса и с учетомпредполагаемого применения разрабатываемых в представленной работе материалов.1.2.3 Особенности применения текстильных аппликационных материалов в зависимостиот стадии раневого процессаКак известно, при получении травмы происходят деструктивные и восстановительныеизменения тканей, образующих рану и прилегающих к ней (соединительной, эпителиальной,31нервной, мышечной) тканей [93].
Современная методология местного лечения ран основана наместном направленном применении перевязочных средств с заданным воздействием на определенную фазу раневого процесса (Рисунок 7). Эффективность указанной методологии в значительной степени определяется наличием спектра требуемых раневых покрытий, уровнем их качества, научно обоснованными данными о механизме воздействия повязок на ткани раны, четкосформулированными показаниями и противопоказаниями к их применению [94]. На основаниианализа течения определенного этапа раневого процесса и основанного на этом селективногоподхода к разработке перевязочных средств могут быть созданы новые или целенаправленноизменены существующие материалы для лечения ран [95].12341 – Воспаление (проникновение нейрофилов в область раны); 2 – Миграция (проникновение вобласть раны клеток эпителия); 3 – Пролиферация (эпителий полностью закрывает рану); 4 –Восстановление (исчезновение капилляров и фибробластов, образовавшихся на раннихстадиях)Рисунок 7 – Схематичная иллюстрация фаз процесса заживления раны [66]Каждая стадия, представленная на рисунке 7, требует своего подхода к ее завершению ипереходу на новую.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
