Желатин – бұл коллагеннің ішінара гидролизінен алынатын, биоүйлесімділігі жоғары, биодеградацияға қабілетті және улылығы жоқ табиғи полимер. Оның құрылымында жасушалардың матрицаға жабысуына және миграциясына ықпал ететін аргинин-глицин-аспарагин қышқылы (RGD) сияқты биоактивті тізбектер бар, бұл оны тіндер инженериясы мен дәрілерді жеткізу жүйелері үшін тамаша негіз етеді. Дегенмен, табиғи желатиннің 37°C физиологиялық температурада тез еріп кетуі және механикалық беріктігінің төмендігі оның медицинада кеңінен қолданылуына кедергі келтіріп келген болатын. Осы мәселені шешу мақсатында ғалымдар желатин молекуласын метакрил, кротон және итакон ангидридтерімен модификациялау арқылы оның функционалдық сипаттамаларын түбегейлі жақсартуды қолға алды.

Зерттеу барысында желатиннің жаңа туындыларын (Желатин-МА, Желатин-КА және Желатин-ИА) синтездеу процесі 50°C температурада 12 сағат бойы үздіксіз араластыру арқылы жүзеге асырылады. Реакция аяқталғаннан кейін алынған полимерлер фосфатты-тұзды буфермен (pH 7,40) сұйылтылып, диализ әдісімен 48 сағат бойы қараңғы жерде тазартылады, бұл қоспалардан, реакцияға түспеген ангидридтерден және қышқылдардан толық арылуға мүмкіндік береді. Тазартылған өнімдер лиофилді кептіру арқылы ақ түсті мақта тәрізді күйге жеткізіледі. Бұл зерттеудің ғылыми жаңалығы – кротоноилирленген және итаконоилирленген желатин туындыларының гидрогельдік қасиеттерін алғаш рет кешенді түрде зерделеу. Алынған материалдардың құрылымы инфрақызыл (ИК) және ядролық магниттік резонанстық (ЯМР) спектроскопия әдістерімен расталып, функционалдық топтардың алмасу дәрежесі TNBS колориметриялық анализі арқылы сандық түрде анықталады. Реологиялық зерттеулер аясында полимерлердің балқу және гель түзілу температуралары 0-40°C аралығында талданып, рН ортасының конформациялық өзгерістерге әсері вискозиметрия және динамикалық жарық шашырату (ДРС) әдістерімен бағаланады. Мұндай терең талдау материалдардың биологиялық ортадағы мінез-құлқын болжауға және оларды нысаналы қолдануға мүмкіндік береді.

Практикалық тұрғыдан алғанда, фотоинициаторлар мен ультракүлгін (УФ) сәулелерді қолдану арқылы алынған фототігілген гидрогельдер тіндер инженериясы үшін эквивалентті жасушадан тыс матрица (ECM) қызметін атқара алады. Бұл материалдардың кеуектілігі сканерлеуші электрондық микроскопия (СЭМ) арқылы, ал механикалық беріктігі текстуралық анализаторлардың көмегімен зерттеледі. Дәрілік заттарды босап шығару кинетикасын зерделеу үшін Франц диффузиялық ұяшықтары қолданылады, бұл препараттардың ағзадағы әсер ету ұзақтығын реттеуге жол ашады. Биоүйлесімділікті бағалау мақсатында NIH-3T3 тышқан фибробласттары мен егеуқұйрықтың діңгекті жасушалары пайдаланылып, Alamar blue, CCK-8 және Scratch assay сияқты заманауи тестілер арқылы жасушалардың пролиферациясы мен миграциясы зерттеледі. Бұл зерттеулер әсіресе көз ауруларын, соның ішінде глаукома мен кератомикозды емдеуде дәрілерді жеткізудің тиімділігін арттыру үшін маңызды, себебі дәстүрлі көз тамшыларының тек 1-5%-ы ғана нысаналы аймаққа жетеді. ҚазҰУ ғалымдарының әзірлемелері мукоадгезивті қасиеттерге ие болып, көздің шырышты қабығына берік бекиді және "in situ" гель түзу технологиясы арқылы дәрілік заттың ұзақ уақыт бойы біртіндеп бөлінуін қамтамасыз етеді.