Лаборатория функциональных полимеров и полимерных материалов

История создания лаборатории

Лаборатория функциональный полимеров и полимерных материалов (до 2005 гг. – лаборатория полимеров для медицины и биотехнологии) была создана в 1994 г. В то время под руководством заведующего кафедрой академика В.А. Кабанова проводились интенсивные исследования влияния синтетических полимеров на иммунный ответ и фармакологические свойства лекарств. Заведующим лабораторией стал заслуженный деятель науки, профессор, д.х.н., лауреат Ленинской и государственной премии, а также премии РАН им. В.А. Каргина, Сергей Алексеевич Аржаков. Лаборатория была создана для изучения механизмов воздействия полимеров на биологическую активность лекарственных препаратов. Для решения этой проблемы были развернуты исследования закономерностей взаимодействия синтетических водорастворимых полимеров с модельными липидными мембранами и мембранами живых клеток.

В период с 1994 по 2008 г.г. велись исследования по воздействию плюроников (блок-сополимеров этиленоксида и пропиленоксида) на липидные мембраны. Была обнаружена способность плюроников вызывать повышение трансмембранной подвижности липидов в модельных и клеточных мембранах, изменение толщины мембран, повышать их проницаемость, которое определялось составом липидных мембран. Были исследованы закономерности влияния поликатионов различной природы на транспорт противоопухолевого антибиотика доксорубицина через липидный бислой. Было установлено, что формирование кластеров анионных липидов в липосомальных мембранах способствует ускорению транспорта доскорубицина. Была обнаружена способность слабых полианионов, например, полиакриловой кислоты, связываться с фосфатидилхолиновой бислойной мембраной в слабокислой среде.

В 2001 году в лаборатории появляется оборудование для работы с культурами клеток. Были налажены методы культивирования клеток, освобождения их от микоплазмы, определения цитотоксичности полимеров, их влияния на лекарственную устойчивость раковых клеток. Были поставлены методы флуоресцентной микроскопии, позволяющей исследовать локализацию лекарств внутри клеток, а также метод тритиевой авторадиографии, позволяющей исследовать локализацию [³H]-меченых полимеров с помощью световой фазово-контрастной микроскопии. В это время разворачиваются интенсивные исследования влияния структуры полимеров на их способность подавлять лекарственную устойчивость клеток. Было обнаружено, что многие плюроники, сополимеры этиленоксида и диметилсилоксана, сверхразветвленные блок-сополимеры полиглицерина и полипропиленоксида способствуют накоплению антибиотика в раковых клетках, проявляющих устойчивость к действию лекарств.

В 2008 году заведующим лабораторией становится в.н.с., д.х.н. Геннадий Максимович Луковкин. В это время в лаборатории разворачиваются исследования, направленные на исследование физико-механики полимерных стекол. В лаборатории возникает две группы – функциональных полимеров и полимерных материалов.

Группа полимерных материалов занимается поиском универсальных критериев и соотношений, описывающих физико-механику полимерных стекол. Для этого исследуется взаимосвязь между уровнями структурной неоднородности полимерных тел и их поведением при механических и иных воздействиях. Разрабатываются научно-технологические принципы создания конструкционных и функциональных материалов нового поколения. Полученные закономерности легли в основу алгоритмов компьютерных испытаний и прогноза прочностной устойчивости физико-механических свойств материала в условиях эксплуатации. На основе разработанных алгоритмов была создана расчетная задача для практикума по физико-механике полимеров. Полученные обобщенные универсальные соотношения и зависимости привели к новой постановке вопроса о структуре полимерного стекла как спектра перколированных микрообластей, характеризующихся собственной микромеханикой. Для описания такой структуры разработан метод "Структурно-деформационной спектроскопии".

Группа функциональных полимеров занимается исследованием влияния амфифильных полимеров на фотохимические свойства порфиринов и хлоринов. Было показано, что тетрафенилпорфирин, димегин и хлорин е6 формируют комплексы с амфифильными полимерами в водных растворах. Это сопровождается дезагрегацией порфиринов, что увеличивает их коэффициент экстинкции и улучшает фотокаталитические свойства. В это же время продолжаются исследования влияния архитектуры амфифильных сополимеров на их способность подавлять лекарственную устойчивость раковых клеток.

С 2015 года и по настоящее время руководителем лаборатории является в.н.с., д.х.н. Н.С. Мелик-Нубаров.