Введение
ГЛАВА I. Применение низкотемпературной неравновесной плазмы в биологии и медицине. анализ предметной области 22
1.1. Плазменные технологии, используемые для решения биомедицинских задач, и физико-химические механизмы воздействия низкотемпературной плазмы на биомакромолекулы и живые системы 23
1.1.1. Стерилизация и лечение воспалительных заболеваний 34
1.1.2. Тканевый инжиниринг 38
1.1.3. Применение неравновесной плазмы в хирургии и косметологии 40
1.1.4. Факторы плазменного воздействия, влияющие на бактериальные и эукариотические клетки 44
1.1.5. Коммерческие устройства для плазменной медицины 48
1.2. Плазменные технологии получения медицинских материалов, обладающих высокой биосовместимостью 49
1.2.1. Напыление покрытий под действием плазмы атмосферного давления 50
1.2.2. Иммерсионная ионная имплантация 52
1.2.3. Плазменная литография
1.3. Физико-химические процессы, протекающие при модификации полимерных материалов в неравновесной плазме 54
1.4. Неравновесная плазма в бионанотехнологиях 58
1.5. Технологическое применение электронных пучков и электронно-пучковой плазмы
1.5.1. Применение электронных пучков 61
1.5.2. Техника генерации электронно-пучковой плазмы 66
1.5.3. Применение электронно-пучковой плазмы 70
ГЛАВА II. Материалы и методы 74
2.1. Использованные соединения 74
2.2. Подготовка образцов для пучково-плазменной обработки 77
2.3. Методы анализа структуры и свойств продуктов ЭПП-стимулированной деструкции биополимеров 79
2.4. Методы анализа биологической активности продуктов ЭПП-стимулированной деструкции биополимеров з
2.5. Методы анализа структуры покрытий, полученных ЭПП-стимулированным синтезом 91
2.6. Методы анализа биологической активности покрытий, полученных ЭПП-стимулированным синтезом 93
ГЛАВА III. Экспериментальный комплекс для исследования процессов получения биоактивных соединений и материалов в электронно-пучковой плазме. общая характеристика плазмы в условиях проводившихся экспериментов 95
3.1. Состав и общая компоновка комплекса 95
3.2. Генератор электронно-пучковой плазмы 99
3.3. Реакционная камера 101
3.4. Система формирования газофазного реакционного объема 103
3.5. Диагностический комплекс 104
3.6. Условия проведения экспериментов и общие свойства ЭПП различных плазмообразующих сред 119
ГЛАВА IV. Формирование реакционной зоны в пучково плазменных реакторах 126
4.1. Генерация ЭПП в замкнутом объеме 126
4.2. Инжекция электронного пучка в газ, содержащий конденсированную дисперсную фазу 130
4.3. Устойчивость реакционного объема 140
ГЛАВА V. Экспериментальное исследование процессов получения биоактивных соединений в электронно пучковой плазме 144
5.1. ЭПП-стимулированная деструкция и модификация биополимеров 144
5.1.1. ЭПП-стимулированная модификация синтетических дериватов ос-аминокислот, содержащих пиразолидиновый цикл 145
5.1.2. ЭПП-стимулированная деструкция белков 147
5.1.3. ЭПП-стимулированный гидролиз полисахаридов 171
5.1.4. Модификация тонких пленок и губок полисахаридов в электронно-пучковой и гибридной плазме 182
5.2. Биологическая активность низкомолекулярных продуктов, полученных при ЭПП-обработке белков и полисахаридов 193
5.2.1. Биологические свойства продуктов ЭПП-стимулированной деструкции фибрина-мономера 193
5.2.2. Влияние продуктов плазмохимической деструкции фибрина-мономера на агрегационную способность и некоторые показатели свертывающей системыкрови у экспериментальных животных 199
5.2.3. Биологические свойства продуктов ЭПП-стимулированного гидролиза хитозана 202
5.2.4. Гемостатическая активность тонких пленок и губок полисахаридов, модифицированных в ЭПП и гибридной плазме 206
5.3. Анализ физико-химических факторов, воздействующих на биополимеры при обработке в ЭПП 210
ГЛАВА VI. Экспериментальное исследование процессов эпп-стимулированного синтеза биоактивных покрытий и новых функциональных материалов 227
6.1. ЭПП-стимулированный синтез оксидных покрытий на поверхности металлических материалов и изделий 227
6.2. Структура и состав оксидных покрытий, полученных на поверхности титановых сплавов ЭПП-стимулированным синтезом 231
6.3. Гидрофильные свойства и биосовместимость оксидных покрытий, полученных на поверхности титановых сплавов ЭПП-стимулированным
синтезом 238
6.4. ЭПП-стимулированный синтез покрытий на поверхности порошков и
волокон биополимеров 243
6.5. Плазменно-стимулированный синтез композиционных биоактивных материалов на основе биополимеров 247
6.6. Исследование изменений структуры веществ, использовавшихся в экспериментах, под действием ЭП и ВЧ-разряда 250
6.7. Получение углеродных материалов, допированных атомами неметаллов, в гибридной плазме 254
ГЛАВА VII. Анализ механизмов воздействия эпп на материалы при решении задач получения биоактивных соединений и материалов 257
7.1. Физическая модель процессов, протекающих в пучково-плазменных реакторах 257
7.2. Кинетические схемы ЭПП газов, использовавшихся в экспериментах 261
7.3. Физико-химические процессы, происходящие в приповерхностном слое и в объеме материала при воздействии ЭПП 267
7.4. Компьютерное моделирование взаимодействия ЭПП с поверхностью образца 273
7.5. Механизмы и пусковые процессы ЭПП-стимулированной деструкции биополимеров 287
7.6. Сравнение пучково-плазменных методов получения биоактивных соединений и материалов с технологиями, традиционно применяемыми в
индустрии 296
7.7. Сравнение пучково-плазменных реакторов с плазмохимическими реакторами других типов 300
Выводы 306
Список работ, опубликованных по теме диссертации 310
Литература
