ENG GEO

Search form

ქიმიისა და მოლეკულური ინჟინერიის ინსტიტუტი

ინსტიტუტის თანამშრომლებს აქვთ 35 წელზე მეტი ხნის გამოცდილება ორგანული და მაღალმოლეკულური ქიმიის, მოლეკულური იჟინერიის სფეროში. მათ მიერ შექმნილია პოლიმერების სინთეზის ახალი პოლიკონდენსაციური მეთოდები ცნობილი „გააქტიურებული" და „სილილური" პოლიკონდენსაციების სახელწოდებით. აღნიშნული მეთოდების გამოყენებით მიღებულია პრაქტიკულად ყველა ძირითადი კლასის ჰეტეროჯაჭვური პოლიმერი: პოლიამიდები, პოლიესტერები, პოლიურეთანები, პოლიშარდოვანები, პოლიჰეტეროარილენები და სხვ.

განსაკუთრებით ღირებულია ინსტიტუტის თანამშრომელთა მიერ მიღებული ორიგინალური, AA-BB ტიპის მაკრომო-ლეკულური სისტემები (პოლიმერები) ბუნებრივი α-ამინომჟავებისა და სხვა არატოქსიკური საშენი ბლოკების საფუძველზე როგორებიცაა α-ოქსიმჟავები, ალიფატური დიოლები და დიკარბომჟავები. ეს ახალი სისტემები, რომლებსაც ვუწოდებთ „ბიოანალოგიურ პოლიმერებს α-ამინომჟავების საფუძველზე" (შემოკლებით ABBA), ასევე მიღებულია სხვადასხვა კლასის: პოლიამიდები, პოლიურეთანები, პოლიშარდოვანები, პოლი(ესტერ ამიდები), პოლი(ესტერ ურეთანები), პოლი(ესტერ შარდოვანები), პოლი(ეთერ ესტერ ამიდები), პოლი(ეთერ ესტერ ურეთანები), პოლი(ეთერ ესტერ შარდოვანები), მათი თანაპოლიმერები. გარდა ამგვარი ქიმიური მრავალფეროვნებისა, შესაძლოა დავასინთეზოთ სამი ტიპის ABBA: (i) „არაფუნქციური პოლიერები" ანუ ისეთები, რომლებიც არ შეიცავენ გვერდით ფუნქციონალურ ჯგუფებს მაკრომოლეკულებში, (ii) „ფუნქციური პოლიმერები", რომლებიც შეცავენ სხვადასხვა ტიპის გვერდით ფუნქციონალურ ჯგუფებს (ჰიდროქსილის, ამინო, კარბოქსილის, ეპოქსი, უჯერ ბმებს და სხვ.) რომლებსა შესწევთ უნარი შევიდნენ სხვადასხვა ქიმიურ თუ ფოტოქიმიურ გარდაქმნებში და (iii) იონური პოლიმერები - პოლიკათიონები და პოლიანიონები.

ახალი ამინომჟავური, ABBA პოლიმერების განმასხვავებელი თვისება AB-ტიპის ამინომჟავური პოლიმერებისაგან, როგორებიცაა პოლიპეპტიდები, ცილები და სინთეზური პოლიამინომჟავები არის ის, რომ მათ მაკრომოლეკულებში α-ამინომჟავები განლაგებულია არაკანონიკურად და ისინი შეიცავენ სხვა ტიპის, პეპტიდურისგან განსხვავებული, ქიმიურ ბმებს, სხვაგვარად, ხასიათდებიან არაკანონიკური მაკრომოლეკულური არქიტექტურით. აღნიშნული გარემოების გამო ABBA პოლიმერები არიან არაიმუნოგენური, რაც განსაკუთრებულად მიმზიდველს ხდის მათ ბიომედიცინაში გამოყენებისათვის. ასეთი პოლიმერები პერსპექტულია აგრეთვე სოფლის მეურნეობასა და კვების მრეწველობაში.
ამინომჟავური ბიოდეგრადირებადი პოლიმერები.

პრაქტიკული გამოყენების თვალსაზრისით ABBA პოლიმერები პერსპექტულია როგორც ბიოშეთავსებადი, ბიოასიმილირებადი (მსგავსად ცილებისა) და ბიოდეგრადირებადი (განწოვადი) ქირურგიული მასალები და წამლების მიწოდების/კონტროლირებადი გამოყოფის სისტემები; ანალოგიური სისტემებს დიდი მომავალი აქვთ აგრეთვე სოფლის მეურნეობასა და კვების მრეწველობაში.

ამ მიმართულების პოლიმერებისათვის მნიშვნელოვანია, რომ ხასიათდებოდნენ ბიოდეგრადაციის გონივრული სიჩქარით, რისთვისაც მაკრომოლეკულების ჯაჭვებში ჩართულია ადვილად ჰიდროლიზებადი ესტერული მბები. სხვაგვარად, დასინთეზებულია ესტერული კლასის პოლიმერები - პოლი(ესტერ ამიდები), პოლი(ესტერ ურეთანები), პოლი(ესტერ შარდოვანები), რომლების ხასიათდება ქიმიური, ფიზიკოქიმიური, ბიოქიმიური და მექანიკური თვისებების ფართო სპექტრით. აღნიშნულ პოლიერებს ვუწოდებთ ბიოდეგრადირებად პოლიერების ამინომჟავების საფუძველზე (შემოკლებით AABBP).

AABBP-ები ხასიათდებიან შემდეგი დადებითი თვისებებით (არსებულ კომერციულ ბიოდეგრადირებად პოლიმერებთან შედარებით: (a) შეიცავენ ფერმენტსპეციფიკურ ჯგუფებს, რაც უზრუნველყოფს ფერმენტებით კატალიზირებულ ბიოდეგრადაციას; (b) ნედლეულისა და მონომერების ხელმისაწვდომობა და სიიაფე; (c)დაბალი ლღობის ტემპერატურები (60-180°C) და ხსნადობა ჩვეულებრივ ორგანულ გამხსნელებში (ეთანოლი, ქლოროფორმი, მეთილენქლორიდი, ტეტრაჰიდროფურანი და სხვ), რაც აადვილებს გადამუშავებას ნაკეთობებად; (d) სამასალე თვისებათა ფართო სპექტრი - წყალში ხსნადი პოლიმერებიდან, ჰიდროგელებიდან და მიცელაწარმომქმნელ ამფიფილური პოლიმე¬რე¬ბი¬დან ჰიდროფობურ ბლანტდენად, აფსკწარმომქმნელ და ძვლისმაგვარ მასალებამდე. AABBP-ების ნაწილი ადვილად წარმოქმნის მიკრო და ნანონაწილაკებს (რომლებიც პერსპექტულია წამლების გადამტანი/დამიზნული მიწოდების კონტეინერების სახით), ნანობოჭკოებს (რომელთაც ასევე გააჩნიათ მედიცინაში გამოყენების დიდი პერსპექტივა) და ფოროვან ფირებს (სკაფოლდებს უჯრედების კლონირებისათვის).

იხილეთ პრეზენტაცია ქიმიისა და მოლეკულური ინჟინერიის ინსტიტუტის შესახებ.