КОМПОЗИЦИИ И СПОСОБЫ ДЛЯ УНИЧТОЖЕНИЯ КЛЕТОК

1. Материал для уничтожения клеток, содержащий, по меньшей мере, один полиэлектролит, отличающийся тем, что указанный полиэлектролит при контакте с водосодержащей средой:
a. обладает достаточно высоким зарядом для того, чтобы генерировать локальный поверхностный электрический потенциал, составляющий, по меньшей мере, 20% от мембранного потенциала живой клетки и/или споры, находящейся в указанной среде, и
+
-
b. находится в форме, выбранной из группы, включающей (i) Н-форму и (ii) OH-форму;
причем указанный полиэлектролит подобран так, чтобы сохранять на прежнем уровне равновесное значение pH конкретной водосодержащей среды согласно заданным условиям, которые адаптированы к свойствам указанной конкретной среды и соответствуют им.
-1
2. Материал по п.1, дополнительно отличающийся тем, что при контакте с водосодержащей средой он обладает, по меньшей мере, одной из характеристик, выбранной из группы, включающей (a) достаточно плохую растворимость в воде, так что при достижении состояния равновесия, по меньшей мере, 99,9 мас.% остается нерастворенной; (b) достаточно высокую устойчивость к выщелачиванию, так что общая концентрация материала, который выщелачивается в указанную водосодержащую среду, не превышает 100 млн; (c) достаточно большую инертность, так что, по меньшей мере, один параметр водосодержащей среды, выбранный из группы, включающей (i) концентрацию, по меньшей мере, одного заранее оговоренного растворимого в воде вещества; (ii) распределение частиц по размеру; (iii) реологические свойства; (iv) токсичность; (v) цвет; (vi) вкус; (vii) запах и (viii) текстуру, остается неизменным согласно заданным условиям, которые адаптированы к свойствам указанной конкретной среды и соответствуют им.
50
50
3. Материал по п.2, отличающийся тем, что указанная токсичность определяется, по меньшей мере, одним параметром, выбранным из группы, содержащей (a) LD и (b) ICT.
-1
4. Материал по п.2, отличающийся тем, что указанный полиэлектролит при контакте с водосодержащей средой достаточно устойчив к выщелачиванию, так что общая концентрация материала, который выщелачивается в указанную водосодержащую среду, не превышает 10 млн.
-1
5. Материал по п.2, отличающийся тем, что указанный полиэлектролит при контакте с водосодержащей средой достаточно устойчив к выщелачиванию, так что общая концентрация материала, который выщелачивается в указанную водосодержащую среду, не превышает 1 млн.
6. Материал по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит, по меньшей мере, один полимер.
7. Материал по п.6, отличающийся тем, что указанный полимер выбран из группы, включающей поливиниловый спирт; полистиролсульфоновую кислоту; полипропилен; полистирол-дивинилбензол.
8. Материал по п.6, отличающийся тем, что указанный полимер содержит, по меньшей мере, одну функциональную группу.
3
2
3
9. Материал по п.8, отличающийся тем, что указанная функциональная группа выбрана из ряда, включающего SOH и HN(СН).
10. Материал по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит гидрофильные добавки.
11. Материал по п.10, отличающийся тем, что указанные гидрофильные добавки выбраны из группы, включающей водопроницаемые материалы (ВПНМ), водопроводящие материалы (ВПВМ) и гидрофильные полимеры (ГП).
12. Материал по п.11, отличающийся тем, что указанные водопроницаемые материалы (ВПНМ), водопроводящие материалы (ВПВМ) или гидрофильные полимеры (ГП) выбраны из группы, включающей (a) сульфонированные тетрафторэтиленовые сополимеры; (b) сульфонированные материалы, выбранные из группы, состоящей из диоксида кремния, полиэфирсульфона (ПЭС), стирол-этилен-бутилен-стирольного блоксополимера (СЭБС), полиэфирэфиркетона (ПЭЭК), полиариленэфирсульфона (ПАЭС), привитого сополимера стирола с поливинилиденфторидом (ПВДФ), полибензимидазола (ПБИ) и полифосфазена; (c) протонообменных мембран, приготовленных литьем раствора полистиролсульфоната (ПСС) с суспендированными частицами микронного размера поперечно сшитой ионообменной смолы (ПСС); и (d) нафиона (Nafion™).
13. Материал по п.1, отличающийся тем, что он содержит два или более полиэлектролита, выбранных из группы, состоящей из двумерных полиэлектролитов и трехмерных (3D) полиэлектролитов, причем каждый из указанных полиэлектролитов состоит из материалов, содержащих катионные и/или анионные группы, способные диссоциироваться и пространственно организовываться таким образом, чтобы сохранять значение рН указанной водосодержащей среды согласно заданным условиям; причем указанная пространственная организация выбрана из ряда, состоящего из (a) чередования; (b) перекрывания; (c) сопряжения; (d) гомогенного смешивания; (e) гетерогенного смешивания; и (f) сочетания.
14. Материал по п.1, отличающийся тем, что он при приведении в контакт с указанной водосодержащей средой повышает коэффициент смертности живых клеток-мишеней в указанной водосодержащей среде и/или понижает скорость размножения указанных живых клеток-мишеней в сравнении с коэффициентом смертности и/или скоростью размножения указанных живых клеток-мишеней в указанной водосодержащей среде до указанного контакта.
15. Материал по п.1, отличающийся тем, что указанный полиэлектролит расположен на, по меньшей мере, одной поверхности субстрата, выбранной из группы, состоящей из (a) внешних поверхностей указанного субстрата и (b) внутренних поверхностей указанного субстрата.
16. Материал по п.15, отличающийся тем, что он дополнительно содержит, по меньшей мере, одну протонпроводящую поверхность с заданной функциональностью, содержащую указанный полиэлектролит.
17. Материал по п.15, отличающийся тем, что он дополнительно содержит, по меньшей мере, одну протонпроводящую поверхность с заданной функциональностью, которая покрыта, по меньшей мере, одним слоем указанного полиэлектролита.
18. Материал по п.15, отличающийся тем, что он дополнительно содержит поверхность с заданной функциональностью и, по меньшей мере, один наружный протонпроводящий слой, расположенный на, по меньшей мере, части указанной поверхности.
19. Материал по п.18, отличающийся тем, что он содержит, по меньшей мере, один полиэлектролит и, по меньшей мере, один барьер, способный предотвратить диффузию ионов, не являющихся протонами и/или сольватированными протонами.
20. Материал по п.15, отличающийся тем, что он дополнительно содержит поверхность с заданной функциональностью и, по меньшей мере, один наружный водопроницаемый слой, причем каждый из указанных слоев расположен на, по меньшей мере, части указанной поверхности.
21. Материал по п.20, отличающийся тем, что он содержит, по меньшей мере, один полиэлектролит и, по меньшей мере, один барьер, способный предотвратить диффузию ионов, не являющихся протонами и/или сольватированными протонами.
22. Материал по п.1, отличающийся тем, что он представляет собой непрерывный барьер, выбранный из группы, включающей (a) двумерные (2D) прокладки; (b) трехмерные (3D) прокладки; (c) пористые материалы; (d) волокнистые материалы; (e) мембраны; (f) наполнители; (g) ячеистые материалы; (h) сетки; (i) пластинки; (j) любую их комбинацию.
23. Материал по п.1, отличающийся тем, что он выполнен в виде вкладыша с размерами, позволяющими обратимо разместить его внутри продукта производства с заданными размерами.
24. Материал по п.1, отличающийся тем, что он выполнен в виде вкладыша с размерами, позволяющими стационарно разместить его внутри продукта производства с заданными размерами.
25. Материал по п.1, отличающийся тем, что он выполнен в форме, выбранной из группы, включающей (a) порошок; (b) гель; (c) суспензию; (d) спрей; (e) смолу; (f) эмульсию; (g) пленку; (h) пластинку; (i) шарик; (j) частицу; (k) микрочастицу; (l) наночастицу; (m) волокно; (n) нить.
26. Материал по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно характеризуется, по меньшей мере, одним из следующих свойств:
a. способностью поглощения или высвобождения протонов, поддающейся регенерации;
b. буферной емкостью, способной к регенерации;
c. протонной проводимостью, способной к регенерации.
27. Материал по п.1, отличающийся тем, что указанный полиэлектролит является встречающейся в природе органической кислотой, содержащей функциональные группы, выбранные из ряда, включающего (a) карбоксильные кислоты и (b) сульфоновые кислоты.
28. Материал по п.27, отличающийся тем, что указанная органическая кислота является абиетиновой кислотой.
29. Материал по п.28, отличающийся тем, что указанная абиетиновая кислота получена из сырья, выбранного из группы, включающей (a) канифоль; (b) скипидар; (c) древесную смолу; (d) кислые терпены; (е) основные терпены.
30. Материал по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит эффективное количество, по меньшей мере, одной добавки.
31. Материал по п.1, отличающийся тем, что указанный контакт с указанной водосодержащей средой является непрямым.
32. Материал по п.1, отличающийся тем, что массовое отношение полиэлектролита к указанной водосодержащей среде составляет, по меньшей мере, 1:200.
33. Материал по п.1, отличающийся тем, что указанный полиэлектролит дополнительно подобран так, чтобы сохранять значение pH указанной конкретной водосодержащей среды согласно заданным условиям, которые адаптированы к свойствам указанной конкретной среды и соответствуют им, в течение времени от момента первоначального контакта указанного полиэлектролита с указанной водосодержащей средой до момента, когда pH указанной водосодержащей среды достигнет равновесного значения.
34. Способ повышения коэффициента смертности живых клеток и/или снижения скорости репродукции живых клеток в водосодержащей среде, содержащий стадии:
a. обеспечения материала для уничтожения клеток, содержащего, по меньшей мере, один полиэлектролит, который при контакте с указанной водосодержащей средой:
i. обладает достаточно плохой растворимостью в воде, так что при достижении состояния равновесия, по меньшей мере, 99,9 мас.% остается нерастворенной;
-1
ii. обладает достаточно высокой устойчивостью к выщелачиванию, так что общая концентрация материала, который выщелачивается из указанной композиции в указанную водосодержащую среду, не превышает 1 млн;
iii. обладает достаточно высоким зарядом для того, чтобы генерировался локальный поверхностный электрический потенциал, причем указанный поверхностный электрический потенциал, по меньшей мере, больше мембранного потенциала живой клетки, находящейся в указанной среде, и
+
-
iv. находится в форме, выбранной из группы, включающей (i) H-форму и (ii) OH-форму; и
b. приведения указанного материала в контакт с указанной водосодержащей средой.
35. Способ по п.34, отличающийся тем, что указанная стадия (a) дополнительно содержит этап обеспечения указанного полиэлектролита заранее заданными характеристиками водопроницаемости, протонной проводимости и/или смачиваемости.
36. Способ по п.35, отличающийся тем, что указанный этап обеспечения указанного полиэлектролита заранее заданными характеристиками водопроницаемости, протонной проводимости и/или смачиваемости дополнительно содержит этап обеспечения указанного полиэлектролита гидрофильными добавками.
37. Способ по п.35, отличающийся тем, что указанные добавки выбирают из группы, состоящей из протонпроводящих материалов (ППМ) и гидрофильных полимеров (ГП).
38. Способ по п.37, отличающийся тем, что указанные протонпроводящие материалы (ППМ) и гидрофильные полимеры (ГП) выбирают из группы, состоящей из (a) сульфонированных тетрафторэтиленовых сополимеров; (b) сульфонированных материалов, выбранных из группы, состоящей из диоксида кремния, полиэфирсульфона (ПЭС), стирол-этилен-бутилен-стирольного блоксополимера (СЭБС), полиэфирэфиркетона (ПЭЭК), полиариленэфирсульфона (ПАЭС), привитого сополимера стирола с поливинилиденфторидом (ПВДФ), полибензимидазола (ПБИ) и полифосфазена; (с) протонообменной мембран, полученных литьем раствора полистиролсульфоната (ПСС) с суспендированными частицами микронного размера поперечно сшитой ионообменной смолы ПСС; (d) нафиона (Nafion™); и их производных.
39. Способ по п.34, отличающийся тем, что он дополнительно содержит этап обеспечения, по меньшей мере, одного полимера.
40. Способ по п.34, отличающийся тем, что указанный, по меньшей мере, один полимер выбирают из группы, включающей поливиниловый спирт; полистиролсульфоновую кислоту; полипропилен; полистирол-дивинилбензол.
41. Способ по п.34, отличающийся тем, что указанный, по меньшей мере, один полимер содержит, по меньшей мере, одну функциональную группу.
3
2
3
42. Способ по п.34, отличающийся тем, что указанную функциональную группу выбирают из ряда, включающего SOH и HN(СН).
43. Способ по п.34, отличающийся тем, что он дополнительно содержит этап обеспечения двух или более полиэлектролитов, выбранных из группы, содержащей двумерные полиэлектролиты и трехмерные (3D) полиэлектролиты, причем каждый из указанных полиэлектролитов содержит материалы, включающие катионные и/или анионные группы, способные диссоциироваться и пространственно организовываться таким образом, чтобы сохранять значение pH указанной водосодержащей среды согласно заданным условиям; причем указанная пространственная организация осуществляется способом, который выбран из группы, состоящей из (a) чередования; (b) перекрывания; (c) сопряжения; (d) гомогенного смешивания; (е) гетерогенного смешивания; и (f) сочетания.
44. Способ по п.43, отличающийся тем, что он дополнительно содержит этап пространственной организации каждой из указанных функциональных групп способом, выбранным из (a) чередования; (b) перекрывания; (c) сопряжения; (d) гомогенного смешивания; (e) гетерогенного смешивания; и (f) любой их комбинации.
45. Способ по п.34, отличающийся тем, что он дополнительно содержит этап обеспечения указанного полиэлектролита барьерным слоем, способным предотвратить диффузию ионов, не являющихся протонами и/или сольватированными протонами.
46. Способ по п.34, отличающийся тем, что его осуществляют ex vivo.
47. Способ получения материала для уничтожения клеток, содержащий стадии:
а. обеспечения, по меньшей мере, одного полиэлектролита, который при контакте с водосодержащей средой:
i. обладает достаточно высоким зарядом для того, чтобы генерировать локальный поверхностный электрический потенциал, по меньшей мере, такой же, как мембранный потенциал живой клетки и/или споры, находящейся в указанной среде, и
+
-
ii. находится в форме, выбранной из группы, включающей (i) H-форму и (ii) OH-форму; и
b. придания указанному материалу заранее заданного вида.
-1
48. Способ по п.47, отличающийся тем, что указанный полиэлектролит при контакте с водосодержащей средой обладает, по меньшей мере, одной из характеристик, выбранной из группы, включающей (a) достаточно плохую растворимость в воде, так что при достижении состояния равновесия, по меньшей мере, 99,9 мас.% остается нерастворившейся; (b) достаточно высокую устойчивость к выщелачиванию, так что общая концентрация материала, который выщелачивается из в указанную водосодержащую среду, не превышает 100 млн; (c) достаточно большую инертность, так что, по меньшей мере, один параметр водосодержащей среды, выбранный из группы, включающей (i) концентрацию, по меньшей мере, одного заранее оговоренного растворимого в воде вещества; (ii) распределение частиц по размеру; (iii) реологические свойства; (iv) токсичность; (v) цвет; (vi) вкус; (vii) запах и (viii) текстуру, остается неизменным согласно заданным условиям, которые адаптированы к свойствам указанной конкретной среды и соответствуют им.
50
50
49. Способ по п.47, отличающийся тем, что указанная токсичность, определяемая, по меньшей мере, одним параметром, выбранным из группы, содержащей (a) LD и (b) ICT, остается неизменной согласно заданным условиям, которые адаптированы к свойствам указанной конкретной среды и соответствуют им.
-1
50. Способ по п.47, отличающийся тем, что указанный полиэлектролит при контакте с водосодержащей средой достаточно устойчив к выщелачиванию, так что общая концентрация материала, который выщелачивается в указанную водосодержащую среду, не превышает 100 млн.
-1
51. Способ по п.47, отличающийся тем, что указанный полиэлектролит при контакте с водосодержащей средой достаточно устойчив к выщелачиванию, так что общая концентрация материала, который выщелачивается в указанную водосодержащую среду, не превышает 10 млн.
-1
52. Способ по п.47, отличающийся тем, что указанный полиэлектролит при контакте с водосодержащей средой достаточно устойчив к выщелачиванию, так что общая концентрация материала, который выщелачивается в указанную водосодержащую среду, не превышает 1 млн.
53. Способ по п.47, отличающийся тем, что указанный заранее заданный вид указанного материала выбирают из группы, состоящей из (a) порошка; (b) геля; (c) суспензии; (d) спрея; (e) смолы; (f) эмульсии; (g) пленки; (h) пластинок; (i) шариков; (j) частиц; (k) микрочастиц; (1) наночастиц; (m) волокон; (n) нитей.
54. Способ по п.47, отличающийся тем, что он дополнительно содержит этапы:
a. обеспечения субстрата; и
b. размещения указанного полиэлектролита, по меньшей мере, на одной поверхности указанного субстрата.
55. Способ по п.47, отличающийся тем, что он дополнительно содержит этапы:
a. обеспечения, по меньшей мере, одной внешней протонпроводящей поверхности с заданной функциональностью; и
b. обеспечения, по меньшей мере, части указанной протонпроводящей поверхности, по меньшей мере, одним указанным полиэлектролитом.
56. Способ по п.47, отличающийся тем, что он дополнительно содержит этапы:
а. обеспечения, по меньшей мере, одной внешней протонпроводящей поверхности с заданной функциональностью; и
b. нанесение, по меньшей мере, на часть указанной протонпроводящей поверхности слоя, по меньшей мере, одного указанного полиэлектролита.
57. Способ по п.47, отличающийся тем, что он дополнительно содержит этап обеспечения, по меньшей мере, одного полимера.
58. Способ по п.57, отличающийся тем, что указанный полимер выбирают из группы, включающей поливиниловый спирт; полистиролсульфоновую кислоту; полипропилен; полистирол-дивинилбензол.
59. Способ по п.57, отличающийся тем, что указанный полимер содержит, по меньшей мере, одну функциональную группу.
3
2
3
60. Способ по п.59, отличающийся тем, что указанную функциональную группу выбирают из ряда, включающего SOH и HN(СН).
61. Способ регенерации биоцидных свойств материала по п.1, содержащий, по меньшей мере, одну стадию, выбранную из группы, включающей (a) регенерацию способности указанного материала поглощать и/или высвобождать протоны; (b) регенерацию буферной емкости указанного материала; и (c) регенерацию протонной проводимости указанного материала.