Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2026, выпуск 5 » Статья стр. 994
<<<>>>
Влияние введения одностенных углеродных нанотрубок и восстановленного оксида графена на структурообразование и удельное сопротивление гидрогелей при фотополимеризации
Минобрнауки России, Государственное задание (Проект), FSMR-2024-0003
Савельев М.С. 1,2
1Институт биомедицинских систем, Национальный исследовательский университет "МИЭТ", Зеленоград, Москва, Россия
2Институт бионических технологий и инжиниринга, Первый МГМУ им. И.М. Сеченова, Москва, Россия
Email: savelyev@bms.zone
Поступила в редакцию: 25 ноября 2025 г.
В окончательной редакции: 25 ноября 2025 г.
Принята к печати: 25 ноября 2025 г.
Выставление онлайн: 2 апреля 2026 г.
PDF версия
Изучено влияние ультразвуковой обработки водных дисперсий одностенных углеродных нанотрубок и восстановленного оксида графена на структурообразование и удельное сопротивление фотополимеризованных биополимерных гидрогелей (матрица: коллаген/БСА/хитозан/эозин Y). Для этого применяли динамическое рассеяние света в сочетании с измерениями удельного сопротивления. Оптимальное соотношение 1 к 1 для нанотрубок с гидродинамическим радиусом 0.49 μm (обработка 80 min) и оксида графена c 0.21 μm (обработка 80 min) обеспечило удельное сопротивление 14 Ω·cm, при этом гидрогели сохраняют способность к набуханию до 200 %. Анализ зависимости температуры и нормированного оптического пропускания от длительности лазерной фотополимеризации позволил определить оптимальную температуру жидкого биополимерного предшественника 28 oC, обеспечивающую максимальную воспроизводимость удельного сопротивления гидрогелей, изготовленных фотолитографией. Ключевые слова: гидрогель, негативный фоторезист, температура, динамическое рассеяние света, сечение нелинейного поглощения, углеродные нанотрубки, восстановленный оксид графена, биосовместимость, нейроинтерфейс.
  1. T. Gordon. Int. J. Mol. Sci., 25 (1), 665 (2024). DOI: 10.3390/ijms25010665
  2. K. Kadan-Jamal, F. Wronowski, A. Jin, T.E. Naegele, V.R. Montes, X. Tao, A. Dominguez-Alfaro, C. Lee, G.G. Malliaras. Chem. Rev., 125 (15), 6874 (2025). DOI: 10.1021/acs.chemrev.4c00468
  3. E. Kim, S. Kim, Y.W. Kwon, H. Seo, M. Kim, W.G. Chung, W. Park, H. Song, D.H. Lee, J. Lee, S. Lee, I. Jeong, K. Lim, J. Park. Interdiscip. Med., 1 (2), e20230003 (2023). DOI: 10.1002/INMD.20230003
  4. L. Ni, Z. Yao, Y. Zhao, T. Zhang, J. Wang, S. Li, Z. Chen. Front. Neurol., 14, 1081458 (2023). DOI: 10.3389/fneur.2023.1081458
  5. R. ElAbd, A. Alabdulkarim, S. AlSabah, J. Hazan, B. Alhalabi, S. Thibaudeau. Plast. Reconstr. Surg. -- Glob. Open, 10 (3), e4115 (2022). DOI: 10.1097/GOX.0000000000004115
  6. S. Hasiba-Pappas, L.-P. Kamolz, H. Luze, S.P. Nischwitz, J.C.J. Holzer-Geissler, A.C. Tuca, T. Rienmuller, M. Polz, D. Ziesel, R. Winter. J. Pers. Med., 13 (3), 414 (2023). DOI: 10.3390/jpm13030414
  7. Q. Wang, Y. Zhang, H. Zhang, Z. Li. Neural Regen. Res., (2025). DOI: 10.4103/NRR.NRR-D-25-00553
  8. G.L. Schmidt. J. Am. Acad. Orthop. Surg., 27 (9), e401 (2019). DOI: 10.5435/JAAOS-D-17-00829
  9. T. Chu, Y. Xiao, H. Lai, L. Shi, Y. Cheng, J. Sun, Z. Pang, S. Cheng, K. Zhao, Z. Gao, R. Wang. ACS Nano, 19 (19), 18729 (2025). DOI: 10.1021/acsnano.5c03336
  10. W. Liu, Y. Luo, C. Ning, W. Zhang, Q. Zhang, H. Zou, C. Fu. J. Nanobiotechnol., 19, 286 (2021). DOI: 10.1186/s12951-021-01031-y
  11. Y. Long, J. Li, F. Yang, J. Wang, X. Wang. Adv. Sci., 8 (8), 2004023 (2021). DOI: 10.1002/advs.202004023
  12. J. Ehlich, L. Migliaccio, I. Sahalianov, M. Nikiс, J. Brodsky, I. Gablech, X.T. Vu, S. Ingebrandt, E.D. Glowacki. J. Neural Eng., 19 (3), 036045 (2022). DOI: 10.1088/1741-2552/ac77c0
  13. A. Brown, N.J. Mandelberg, D. Munoz-Mendoza, V. Palys, P.C. Schalock, A. Mogilner, R. North, E.A. Petersen. Neural Interface, 24 (8), 1307 (2021). DOI: 10.1111/ner.13332
  14. A. Garcia-Sandoval, A. Pal, A.M. Mishra, S. Sherman, A.R. Parikh, A. Joshi-Imre, D. Arreaga-Salas, G. Gutierrez-Heredia, A.C. Duran-Martinez, J. Nathan, S.M. Hosseini, J.B. Carmel, W. Voit. J. Neural Eng., 15 (4), 045002 (2018). DOI: 10.1088/1741-2552/aab90d
  15. Y. Zhao, R. Sun, Z. Wang, S. Ma, R. Wang, F. Li, H. Geng. Engineer. Hydrogels as. ACS Appl. Bio Mater., 8 (9), 7587 (2025). DOI: 10.1021/acsabm.5c01269
  16. W.U. Khan, Z. Shen, S.M. Mugo, H. Wang, Q. Zhang. Chem. Soc. Rev., 54 (6), 2832 (2025). DOI: 10.1039/D4CS01074D
  17. L. Jiang, D. Gan, C. Xu, T. Zhang, M. Gao, C. Xie, D. Zhang, X. Lu. Small Sci., 5 (1), 2400362 (2025). DOI: 10.1002/smsc.202400362
  18. N.A. Staples, J.A. Goding, A.D. Gilmour, K.Y. Aristovich, P. Byrnes-Preston, D.S. Holder, J.W. Morley, N.H. Lovell, D.J. Chew, R.A. Green. Front. Neurosci., 11, 748 (2018). DOI: 10.3389/fnins.2017.00748
  19. M. Wang, G. Mi, D. Shi, N. Bassous, D. Hickey, T.J. Webster. Adv. Funct. Mater., 28 (12), 1700905 (2018). DOI: 10.1002/adfm.201700905
  20. C.G.A. Lima, R.S. de Oliveira, S.D. Figueiro, C.F. Wehmann, J.C. Goes, A.S.B. Mater. Chem. Phys., 99 (2-3), 284 (2006). DOI: 10.1016/j.matchemphys.2005.10.027
  21. A.Y. Gerasimenko, U.E. Kurilova, M.S. Savelyev, D.T. Murashko, O.E. Glukhova. Compos. Struct., 260, 113517 (2021). DOI: 10.1016/j.compstruct.2020.113517
  22. X. Wei, S. Li, W. Wang, X. Zhang, W. Zhou, S. Xie, H. Liu. Adv. Sci., 9 (14), 2200054 (2022). DOI: 10.1002/advs.202200054
  23. M.S. Savelyev, A.V. Kuksin, D.T. Murashko, E.P. Otsupko, V.V. Suchkova, K.D. Popovich, P.N. Vasilevsky, Y.O. Vasilevskaya, U.E. Kurilova, E.M. Eganova, P.A. Edelbekova, S.V. Selishchev, A.A. Pavlov, A.Y. Gerasimenko. Polymers (Basel), 17 (10), 1300 (2025). DOI: 10.3390/polym17101300
  24. S.K. Debnath, R. Srivastava. Front. Nanotechnol., 3, 644564 (2021). DOI: 10.3389/fnano.2021.644564
  25. K. Pieklarz, M. Tylman, Z. Modrzejewska. Mini-Reviews Med. Chem., 20 (16), 1619 (2020). DOI: 10.2174/1389557520666200513120407
  26. F. Valentini, E. Mari, A. Zicari, A. Calcaterra, M. Talamo, M.G. Scioli, A. Orlandi, S. Mardente. Int. J. Mol. Sci., 19 (5), 1316 (2018). DOI: 10.3390/ijms19051316
  27. A.Y. Gerasimenko, A.V. Kuksin, Y.P. Shaman, E.P. Kitsyuk, Y.O. Fedorova, D.T. Murashko, A.A. Shamanaev, E.M. Eganova, A.V. Sysa, M.S. Savelyev, D.V. Telyshev, A.A. Pavlov, O.E. Glukhova. Nanomaterials, 12 (16), 2812 (2022). DOI: 10.3390/nano12162812
  28. M.S. Savelyev, N.O. Agafonova, P.N. Vasilevsky, D.I. Ryabkin, D.V. Telyshev, P.S. Timashev, A.Y. Gerasimenko. Opt. Eng., 59 (6), 1 (2020). DOI: 10.1117/1.OE.59.6.061623
  29. E.I. Nagaev, I.V. Baimler, A.S. Baryshev, M.E. Astashev, S.V. Gudkov. Molecules, 27 (19), 6752 (2022). DOI: 10.3390/molecules27196752
  30. H. Choi, J. Seok Woo, J. Tark Han, S.-Y. Park. Nanotechnology, 28 (46), 465706 (2017). DOI: 10.1088/1361-6528/aa8c24
  31. G.F. Gabidinova, G.A. Timerbulatova, A.G. Daminova, S.F. Galyaltdinov, A.M. Dimiev, M.A. Kryuchkova, R.F. Fakhrullin, L.M. Fatkhutdinova. Hyg. Sanit., 101 (12), 1509 (2023). DOI: 10.47470/0016-9900-2022-101-12-1509-1520
  32. A.V. Korchun, E.Y. Evshchik, S.A. Baskakov, O.V. Bushkova, Y.A. Dobrovolsky. Chim. Techno Acta, 7 (4), 259 (2020). DOI: 10.15826/chimtech.2020.7.4.21
  33. A.Y. Kurmysheva, O. Yanushevich, N. Krikheli, O. Kramar, M.D. Vedenyapina, P. Podrabinnik, N.W. Soli s Pinargote, A. Smirnov, E. Kuznetsova, V.V. Malyavin, P. Peretyagin, S.N. Grigoriev. Gels, 9 (9), 680 (2023). DOI: 10.3390/gels9090680
  34. E.G. Pogorelov, A.I. Zhbanov, Y.-C. Chang, S. Yang. Langmuir, 28 (2), 1276 (2012). DOI: 10.1021/la203776x
  35. S. Hwang, D. Lee, S.-Y. Ju. J. Mol. Liq., 435, 128144 (2025). DOI: 10.1016/j.molliq.2025.128144
  36. A. Ajami, W. Husinsky, R. Liska, N. Pucher. J. Opt. Soc. Am. B., 27 (11), 2290 (2010). DOI: 10.1364/JOSAB.27.002290
  37. A.Y. Tolbin, M.S. Savelyev, P.N. Vasilevsky, A.Y. Gerasimenko. Phys. Chem. Chem. Phys., 26 (11), 8965 (2024). DOI: 10.1039/D4CP00055B
  38. M. Sheik-Bahae, A.A. Said, T.-H. Wei, D.J. Hagan, E.W. Van Stryland. IEEE J. Quant. Electron., 26 (4), 760 (1990). DOI: 10.1109/3.53394
  39. M. Yang, L. Wang, W. Liu, W. Li, Y. Huang, Q. Jin, L. Zhang, Y. Jiang, Z. Luo. Nat. Commun., 15 (1), 7993 (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-52418-y
  40. H. Rennhofer, B. Zanghellini. Nanomaterials, 11 (6), 1469 (2021). DOI: 10.3390/nano11061469
  41. K. Matsumoto, T. Takahashi, Y. Jinguji, M. Jikei. Int. J. Soc. Mater. Eng. Resour., 22 (1-2), 20 (2017). DOI: 10.5188/ijsmer.22.20

Учредители

Издатель

© 2026 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme