Резюме на проекта:
Хибридните материали са дву- или многокомпонентни нанометрични системи, които проявяват свойства, различни от тези на съставящите ги компоненти. Разработването на хибридни калциево-фосфатни системи с повишен биоминерализационен потенциал е особено актуално поради възможността тези системи да помогнат решаването на един широко съществуващ практически проблем, а именно неинвазивното лечение на кариес. Зъбният кариес е най-често срещаното хронично инфекциозно заболяване, което засяга както деца, така и възрастни. Неговото лечение натоварва финансово здравната система и пациентите, но също така причинява дискомфорт, болка и страх у голям брой пациенти. Ненавременното му лечение освен зъбобол предизвиква намесата на инвазивни методи за лечение и може да доведе до загуба на зъб. Ето защо, необходимостта от намирането на нови и успешни начини за реминерализация на кариеси в раннен етап на появата им е основна цел на съвременната дентална медицина. Основна цел на проекта е осъществяването на фундаментално научно изследване върху синтез, охарактеризиране и биоминерализационна активност в моделна биомиметична среда на нови хибридни модифицирани калциево-фосфатни системи. Тези системи ще бъдат получени чрез изпзолването на различни по функционалност и структура органични компоненти (в това число аминокиселини, катионни, анионни и цвитерйонни повърхностноактивни вещества и полимери), в чието присъствие ще бъдат отлагани калциеви фосфати или които ще бъдат смесвани с предварително получение калциеви фосфати с дефиниран фазов състав. Очакваният резултат от проекта е извеждане на ясна връзка между функционалността и структурата на използваните модификатори (органичната компонента) и биоминеразлиационната способност на получените хибридни материали. За постигането на тази цел, проектът предвижда детайлни изследвания върху синтеза и охарактеризирането на хибридни модифицирани калциево-фосфатни системи, както и поотделно на техните органични и неорганични съставни компоненти. Синтезът на неорганичната калциево-фосфатна компонента ще се извършва при широко вариране на състава на реакционната среда и на условията за протичане на процесите, осигуряващи получаването на разнообразни по състав, морфология, структура и свойства модифицирани и функционализирани калциеви фосфати. От друга страна, ще бъдат синтезирани и охарактеризирани анионни и цвитерйонни и полимери под формата както на линейни макромолекули, така и на микро/наногелове. Новите хибридни калциевофосфатни системи ще се получават както при in situ отлагане на калциевите фосфати в присъствие на органична компонента (аминокиселини, ПАВ, полимери), така и чрез диспергиране на предварително получените калциеви фосфати в органичната матрица. С прилагането на кинетични модели ще бъде изследвано поведението и минерализационния потенциал в моделни биомиметични системи (изкуствена подложка и моделни лезии на кариес) на така получеите хибридни материали, следвайки изцяло биомиметичния подход, т.е начина по който в природата протичат процесите на минерализация на твърди тъкани. В резултат на тези изследвания ще бъдат установени редица закономерности върху връзката синтез – състав – функционалност – морфология – структура – фазовогранични промени – минерализационен потенциал. Проектното предложение е ориентирано към провеждането на фундаментални научни изследвания, при които ще бъдат получени нови научни данни, които в бъдеще биха могли да се използват при решаване на такъв важен и широко разпространен проблем като лечението на зъбен кариес, използвайки методите на неинвазивната дентална медицина. Актуалността на предлаганото изследване се определя от съответствието му с научните приоритети залегнали в “Националната стратегия за развитие на научните изследвания 2020”, както и с регионалните, национални и европейски приоритети за здраве и по-високо качество на живот на населението. Те са изцяло в съответствие с “Иновационната стратегия за интелигентна специализация на Република България, 2014-2020”, тематична област “Индустрия за здравословен живот и био-технологии”. Тази тематична област се признава и от Европейската комисия, тъй като тя винаги е била част от реализираните досега рамкови програми, последната от които „Хоризонт 2020“, но също така е включена във втория основен стълб на следващата рамкова програма „Хоризонт“ Европа: глобални предизвикателства и европейска индустриална конкурентноспособност, където «Здраве» е първата посочена тематична област.
Начало: 27.11.2020
Край на етап 1: 27.09.2022
Базова организация:
СУ „Св. Климент Охридски“- Факултет по химия и фармация
Партньорски организации:
Институт по обща и неорганична химия, Българска академия на науките
Институт по органична химия с Център по фитохимия, Българска академия на науките
Ръководител на научния колектив
1. доц. д-р Елена Василева (ФХФ-СУ)
СУ „Св. Климент Охридски“- Факултет по химия и фармация (ФХФ-СУ)
2. гл. ас. д-р Марин Симеонов (ФХФ-СУ)
3. гл. ас. д-р Констанс Русева (ФХФ-СУ)
4. докторант Деница Николова (ФХФ-СУ)
5. проф. д-р Радосвета Василева, Факултет по дентална медицина, Медицински университет – София (ФДМ-МУ)
6. гл. ас. д-р Александър Бончев (ФДМ-МУ)
7. проф. дмн Елена Дюлгерова (ФДМ-МУ)
Институт по обща и неорганична химия (ИОНХ), БАН
8. доц. д-р Диана Рабаджиева
9. ас. д-р Костадинка Сезанова
10. спец.-хим. Радост Илиева
11. спец.-хим. Румяна Гергулова
Институт органична химия с Център по фитохимия (ИОХЦФ), БАН
12. проф. д-р Павлета Стоянова Шестакова
13. гл. ас. д-р Явор Митрев – постдокторант