СОНОСТИМУЛИРОВАННЫЙ ПЕРЕНОС В ПРОРИСТЫХ СРЕДАХ И ПОЛУЧЕНИЕ СОНОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ "ТРИГГЕР-ТЕЛ"

А.Л.Николаев, И.В.Мелихов, Д.С.Чичерин

Работа проводилась в рамках изучения явлений переноса в пористых средах с фазовыми переходами. Исследовано движение поровой жидкости в пористых телах, состоящих из частиц нескольких твердых фаз и порового раствора при условии, что одна из фаз претерпевает фазовый переход. Установлена следующая закономерность: если многофазное пористое тело находится в жидкости, заполняющей его поры, и одна из матричных фаз образует каркас, обеспечивающий целостность тела, а другая фаза способна к фазовому переходу при повышенной температуре, то при наложении на тело определенного акустического поля происходит импульсный выброс жидкости из тела, а при отключении поля - импульсное всасывание жидкости. Математическое моделирование импульсного выброса показало, что могут быть получены тела, реагирующие на наложение поля с очень малой задержкой и полным восстановлением свойств после отключения поля ("триггер-тела"). На основе этих представлений нами был осуществлен синтез ряда соночувствительных "триггер-материалов" и изучены их свойства.

Основой большинства исследованных материалов являлся полидиэтилакриламидный гель, отличительной особенностью которого, наряду с хорошей биосовместимостью, является способность быстро и обратимо изменять свои физико-химические свойства при небольшом изменении температуры. Высокая соночувствительность гидрогеля обеспечивалась введением в матричную фазу специальных модификаторов-поглотителей ультразвука. Поверхностный слой материала образовывала неорганическая фаза, снижающая фоновое выделение активного вещества. В качестве активных веществ использовались, в частности, ферроцерон и трипсин. Оценка триггерных свойств синтезированных материалов проводилась по их способности к выделению в окружающую среду или изменению каталитических свойств активной фазы под действием ультразвука.

Установлено, в частности, что скорость направленного транспорта ферроцерона из матрицы гидрогеля под действием ультразвука увеличивается на порядок, а каталитическая активность трипсина, иммобилизованного в гелях, синхронно с наложением ультразвукового поля уменьшается в 3-5 раз. При этом наблюдаемые эффекты полностью обратимы в течение нескольких десятков циклов УЗ-воздействия.

Полученные нами данные свидельствуют о том, что соночувствительные триггер-материалы являются перспективными для создания уникальных лекарственных препаратов с дистанционно управляемыми свойствами.