Obtaining and Properties of Bi-layer Polyelectrolyte Films Based on Chitosan and Sodium Hyaluronate
Снежана Глебская,
Татьяна Грибиниченко,
Мария Давлетшина,
Анна Доронина,
Майя Успенская,
Роман Олехнович,
Анастасия Носова https://doi.org/10.20914/2310-1202-2026-1-
Аннотация
В работе представлена методика получения двухслойных плёнок на основе полиэлектролитного комплекса гиалуроната натрия и хитозана, ориентированных на применение в биомедицинских целях. Изучено влияние массового соотношения компонентов, последовательности нанесения слоёв и толщины плёночного материала на структуру, морфологию и механические свойства получаемых плёнок. Формирование полиэлектролитного комплекса подтверждено методом ИК-Фурье спектроскопии, выявившим характерные изменения полос поглощения функциональных групп полимеров. В ходе работы определены морфологические характеристики полученных полимерных плёнок методом оптической микроскопии и физико-механические характеристики при растяжении. Показано, что оптимальные свойства плёночного материала достигаются при массовом соотношении гиалуроновой кислоты и хитозана 1:7 и последовательности нанесения слоёв HA-Na → CH. Установлено, что увеличение толщины плёнки за счёт повышения объёма наносимых слоев приводит к существенному росту прочностных характеристик и относительного удлинения.
Полученные результаты свидетельствуют о возможности целенаправленного регулирования свойств двухслойных плёнок на основе гиалуроната натрия и хитозана путём варьирования технологических параметров, что делает разработанные материалы перспективными для использования в качестве биомедицинских плёночных матриксов при травмах и повреждениях.
Ключевые слова
УДК: 547.995.15
Об авторах
Снежана ГлебскаяРоссия
Университет ИТМО, Центр химической инженерии
Татьяна Грибиниченко
Россия
Мария Давлетшина
Россия
Анна Доронина
Россия
Майя Успенская
Россия
Роман Олехнович
Россия
Анастасия Носова
Россия
Список литературы
1. Abdulsalam L. Advanced Biocompatible and Biodegradable Polymers: A Review of Functionalization, Smart Systems, and Sustainable Applications / L. Abdulsalam, S. Abubakar, I. Permatasari, A.A. Lawal, S. Uddin, S. Ullah, I. Ahmad // Polymers (Basel). – 2025. – Vol. 17. – № 21.
2. Socci M.C. Polymeric Materials, Advances and Applications in Tissue Engineering: A Review / M.C. Socci, G. Rodríguez, E. Oliva, S. Fushimi, K. Takabatake, H. Nagatsuka, C.J. Felice, A.P. Rodríguez // Bioengineering. – 2023. – Vol. 10. – № 2.
3. Song R. Current development of biodegradable polymeric materials for biomedical applications / R. Song, M. Murphy, C. Li, K. Ting, C. Soo, Z. Zheng // Drug Des Devel Ther. – 2018. – Vol. 12. – P. 3117-3145.
4. Sutradhar S.C. Hydrogel Films in Biomedical Applications: Fabrication, Properties and Therapeutic Potential / S.C. Sutradhar, H. Shin, W. Kim, H. Jang // Gels. – 2025. – Vol. 11. – № 11.
5. Быкова В.М. Сырьевые источники и способы получения хитина и хитозана / В.М. Быкова, В.С. Немцев ; под ред. К.Г. Скрябина, Г.А. Вихревой, В.П. Варламова // Хитин и хитозан. Получение, свойства и применение. – М. : Наука, 2006. – С. 7-23.
6. Jiménez-Gómez C.P. Chitosan: A Natural Biopolymer with a Wide and Varied Range of Applications / C.P. Jiménez-Gómez, J.A. Cecilia // Molecules. – 2020. – Vol. 25. – № 17.
7. Aranaz I. Chitosan: An Overview of Its Properties and Applications / I. Aranaz, A.R. Alcántara, M.C. Civera, C. Arias, B. Elorza, A. Heras Caballero, N. Acosta // Polymers (Basel). – 2021. – Vol. 13. – № 19.
8. Lingait D. A review on versatile applications of biomaterial/polycationic chitosan: An insight into the structure-property relationship / D. Lingait, R. Rahagude, S.S. Gaharwar, R.S. Das, M.G. Verma, N. Srivastava, A. Kumar, S. Mandavgane // International Journal of Biological Macromolecules. – 2024. – Vol. 257. – Part 2.
9. Harugade A. Chitosan: A review on properties, biological activities and recent progress in biomedical applications / A. Harugade, A.P. Sherje, A. Pethe // Reactive and Functional Polymers. – 2024. – Vol. 191.
10. Wang X. A thermally sensitive and antibacterial multifunctional chitosan-based hydrogel that accelerates wound healing by recruiting macrophages and regulating cytokines and cytokeratin / X. Wang, Z. An, X. Zheng, Z. Jin // European Polymer Journal. – 2025. – Vol. 241.
11. Taylor M. Poly(1-naphthylamine)-Reinforced Chitosan Films for Smart Packaging: Enhanced Mechanical, Morphological, and Antibacterial Properties / M. Taylor, J. Jenkins, C. Rodriguez, A. Adcock, L. Yang, M. Mohiuddin, U. Riaz // Langmuir. – 2025. – Vol. 41. – № 46. – P. 31608-31622.
12. Abatangelo G. Hyaluronic Acid: Redefining Its Role / G. Abatangelo, V. Vindigni, G. Avruscio, L. Pandis, P. Brun // Cells. – 2020. – Vol. 9. – № 7. – P. 1743.
13. Dovedytis M. Hyaluronic acid and its biomedical applications: A review / M. Dovedytis, Z.J. Liu, S. Bartlett // Engineered Regeneration. – 2020. – Vol. 1. – P. 102-113.
14. Juncan A.M. Advantages of Hyaluronic Acid and Its Combination with Other Bioactive Ingredients in Cosmeceuticals / A.M. Juncan, D.G. Moisă, A. Santini, C. Morgovan, L.L. Rus, A.L. Vonica-Țincu, F. Loghin // Molecules. – 2021. – Vol. 26. – № 15. – P. 4429.
15. Wang H. Transdermal and moisturizing effects of novel supramolecular hyaluronic acid / H. Wang, Z. Jin, L. Xia, L. Wang, X. Sheng, S. Wang, T. Xu, P. He, C. Li // Research Square [препринт]. – 2023.
16. Kareva E.N. Pharmacological aspects of hyaluronic acid metabolism: A review / E.N. Kareva, S.V. Donskov // Gynecology. – 2025. – Vol. 27. – № 2. – P. 157-171.
17. Tsuchida E. Formation of polyelectrolyte complexes and their structures / E. Tsuchida // Journal of Macromolecular Science—Pure and Applied Chemistry. – 1994. – Vol. 31. – № 1. – P. 1-15.
18. Lankalapalli S. Polyelectrolyte Complexes: A Review of their Applicability in Drug Delivery Technology / S. Lankalapalli, V.R. Kolapalli // Indian J Pharm Sci. – 2009. – Vol. 71. – № 5. – P. 481-487.
19. Auepattana-Aumrung K. Photoinduced polyelectrolyte complexation for the formation of stable films with reversible crosslinking / K. Auepattana-Aumrung, L.M. Bishop, K.C. Stevens, K.A. Stewart, D. Crespy, B.S. Sumerlin // Chemical Science. – 2025. – Vol. 16. – № 14. – P. 5976-5985.
20. Campbell J. Layer-By-Layer Assemblies of Biopolymers: Build-Up, Mechanical Stability and Molecular Dynamics / J. Campbell, A.S. Vikulina // Polymers (Basel). – 2020. – Vol. 12. – № 9. – P. 1949.
21. Su L. The emerging progress on wound dressings and their application in clinic wound management / L. Su, Y. Jia, L. Fu, K. Guo, S. Xie // Heliyon. – 2023. – Vol. 9. – № 12. – P. e22520.
22. Xu H. Chitosan–hyaluronic acid hybrid film as a novel wound dressing: in vitro and in vivo studies / H. Xu, L. Ma, H. Shi, C. Gao, C. Han // Polymers for Advanced Technologies. – 2007. – Vol. 18. – № 10. – P. 869–875.
23. Kulkarni A.D. Polyelectrolyte complexes: mechanisms, critical experimental aspects, and applications / A.D. Kulkarni, Y.H. Vanjari, K.H. Sancheti, H.M. Patel, V.S. Belgamwar, S.J. Surana, C.V. Pardeshi // Artificial Cells, Nanomedicine, and Biotechnology. – 2016. – Vol. 44. – № 7. – P. 1615–1625.
24. Jagtap P. Polyelectrolyte Complex for Drug Delivery in Biomedical Applications: A Review / P. Jagtap, K. Patil, P. Dhatrak // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2021. – Vol. 1183. – № 1. – P. 012007.
25. Polexe R.C. Elaboration of stable and antibody functionalized positively charged colloids by polyelectrolyte complexation between chitosan and hyaluronic acid / R.C. Polexe, T. Delair // Molecules. – 2013. – Vol. 18. – № 7. – P. 8563-8578.
26. Gonciarz W. Chitosan-based formulations for therapeutic applications. A recent overview / W. Gonciarz, E. Balcerczak, M. Brzeziński, A. Jeleń, A.J. Pietrzyk-Brzezińska, V.H.B. Narayanan, M. Chmiela // J Biomed Sci. – 2025. – Vol. 32. – P. 62.
27. Ke C.-L. Antimicrobial Actions and Applications of Chitosan / C.-L. Ke, F.-S. Deng, C.-Y. Chuang [et al.] // Polymers. – 2021. – Vol. 13. – № 6. – P. 904.
28. Di Mola A. Hyaluronic Acid in Biomedical Fields: New Trends from Chemistry to Biomaterial Applications / A. Di Mola, M.R. Landi, A. Massa, U. D’Amora, V. Guarino // International Journal of Molecular Sciences. – 2022. – Vol. 23. – № 22. – P. 14372.
29. Foster A. Development of a Biocompatible Layer-by-Layer Film System Using Aptamer Technology for Smart Material Applications / A. Foster, M.C. DeRosa // Polymers. – 2014. – Vol. 6. – P. 1631-1654.
30. Sainsbury E. Tissue engineering and regenerative medicine strategies for the repair of tympanic membrane perforations / E. Sainsbury, R. Amaral, A.W. Blayney [et al.] // Biomater Biosyst. – 2022. – Vol. 8. – P. 100046.
31. Lavrentev F.V. Diffusion-Limited Processes in Hydrogels with Chosen Applications from Drug Delivery to Electronic Components / F.V. Lavrentev, V.V. Shilovskikh, V.S. Alabusheva, V.Y. Yurova, A.A. Nikitina, S.A. Ulasevich, E.V. Skorb // Molecules. – 2023. – Vol. 28. – № 15. – P. 5931.
32. Tegopoulos S.N. Complexation and Thermal Stabilization of Protein–Polyelectrolyte Systems via Experiments and Molecular Simulations: The Poly(acrylic acid)/Lysozyme Case / S.N. Tegopoulos, S. Ektirici, V. Harmandaris, A. Kyritsis, A.N. Rissanou, A. Papagiannopoulos // Polymers. – 2025. – Vol. 17. – P. 2125.
33. Aleemardani M. Can Tissue Engineering Bring Hope to the Development of Human Tympanic Membrane? / M. Aleemardani, Z. Bagher, M. Farhadi, H. Chahsetareh, R. Najafi, B. Eftekhari, A. Seifalian // Tissue Eng Part B Rev. – 2021. – Vol. 27. – № 6. – P. 572-589.
34. Kolawole S. Dada, Uspenskaya M. V., Collins N. Elangwe, Nosova A. O., Olekhnovich R. O. Exploring the influence of mechanical and physical characteristics on transdermal patches: A study on polymeric films composed of hyaluronic acid and zinc oxide nanoparticles. Proceedings of VSUET, 2024, vol. 86, no. 3, pp. 282–288. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2024-3-282-288.
Рецензия
Для цитирования:
, , , , , , . Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2026;88(1). https://doi.org/10.20914/2310-1202-2026-1-
For citation:
Глебская С.А., Грибиниченко Т.Н., Давлетшина М.С., Доронина А.Д., Успенская М.В., Олехнович Р.О., Носова А.О. Obtaining and Properties of Bi-layer Polyelectrolyte Films Based on Chitosan and Sodium Hyaluronate. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2026;88(1). https://doi.org/10.20914/2310-1202-2026-1-
JATS XML
Послать статью по эл. почте 
Оставить комментарий 
