В процесі виконання проєкту були розроблені полімерні гелеві матеріали на основі полівінілового спирту (ПВС) та гіалуронової кислоти (ГК) у різних масових співвідношеннях, які містили різну концентрацією наночастинок Ag2O та ZnO (мас.%): 0,05, 0,1, 0,5 та 1,0 мас.%. Виготовлення зразків полівініловий спирт – гіалуронова кислота проводили у різних співвідношеннях 10-1, 20-1, 30-1 (мас.%). Відновлення солей металів виконували за допомогою природних сполук. Було виявлено, що гіалуронова кислота у складі полімерної матриці з ПВС виконувала роль відновника солей нітрату срібла та ацетату цинку і стабілізатора утворених наночастинок Ag2O та ZnO. Зразки формували шляхом зшивання різними хімічними і фізичними методами. Встановлено, що найбільш ефективний і технологічно простий метод зшивання – це заморожування-розморожування протягом різного часу за температури (-20 °С). Отримані серії зразків були охарактеризовані за допомогою комплексу сучасних фізико-хімічних та фізико-механічних методів. Була досліджена сорбційна ємність полімерних гідрогелевих матеріалів. Встановлено, що зразки з меншим часом заморожування характеризуються вищою сорбційною ємністю. Досліджена структура та особливості морфології гідрогелевих матеріалів. Методом ширококутової рентгенографії було встановлено, що досліджувані зразки характеризуються напівкристалічною структурою та підтверджено утворення частинок Ag2O та ZnO в полімерних матрицях ПВС-ГК. Методом  Раманівської спектроскопії було ідентифіковано та підтверджено утворення частинок Ag2O та ZnO в полімерних гідрогелевих матеріаліах.   Методом трансмісійної електронної мікроскопії було встановлено, що в полімерних гідрогелях формуються наночастинки оксиду срібла та цинку ультрадисперсного розміру. Були досліджені термомеханічні та механічні властивості гідрогелевих матеріалів. Встановлено, що зразки з більшим часом заморожування характеризуються меншими значеннями відносної деформації та більшими значеннями розривної міцності.

Були проведені дослідження створених полімерних гідрогелів щодо умовно-патогенних мікроорганізмів, включаючи грам позитивні (S. aureus, S. epidermidis) та грам негативні (E. coli, P. aeruginosa) бактерії.

 Біополімерні гелеві матеріали з наночастинками Ag2О і ZnO проявляють антимікробну активність, яка залежить від типу мікроорганізму. ПВС-ZnO-ГК ефективно пригнічує грампозитивні бактерії (S. aureus і S. epidermidis), грамнегативні E. coli, але не демонструє активності проти P. aeruginosa. ПВС-Ag2O-ГК демонструє ширший спектр дії, включаючи активність як проти грампозитивних (S. aureus, S. epidermidis) так і проти грамнегативних бактерій (E. coli, P. aeruginosa). Ефективність антимікробної дії гелевих матеріалів прямопропорційно залежить від концентрації наночастинок Ag2О та ZnO в полімерній матриці. Концентрації наночастинок ≥0,5 мас.% забезпечують суттєві антимікробні ефекти. Найвищі концентрації частинок (1,0 мас.% Ag2О і 1,0 мас.% ZnO) забезпечують максимальні значення зон інгібування росту тестованих груп мікроорганізмів. Комбінація ПВС і ГК з наночастками Ag2О та ZnO сприяє ефективній стабілізації наночастинок ультрадисперсного розміру та максимальному бактерицидному ефекту. Для порівняння також досліджували антимікробну активність гідрогелів, які містили солі нітрату срібла (AgNO₃) та ацетату цинку (Zn(OOCCH3)2) Такі матеріали з AgNO₃ забезпечили ширший спектр антимікробної дії, впливаючи як на грампозитивні, так і на грамнегативні бактерії, тоді як Zn(OOCCH3)2був ефективним лише проти грампозитивних (S. aureus, S. epidermidis). Зразки з солями металів, які були заморожені протягом більшого часу, показали дещо вищу активність.

Отримані результати тестування біосумісності отриманих зразків щодо цито- токсичності на культурах епітеліальних клітин MDBK (клітини нирки бика) in vitro (МТТ-тест, кристалічний фіолетовий). Встановлено, що полівініловий спирт та високомолекулярна гіалуронова кислота, з яких отримували гідрогелеві матеріали не мають токсичності на культури клітин, на дані параметри не впливає також спосіб одержання та масове співвідношення ПВС – ГК, оскільки життєздатність клітин зменшувалися максимум на 12 %.

Встановлено, що показники цитотоксичності різко зростають при концентрації Ag2О та ZnO більше 0,5 мас.%.

Були проведені дослідження мутагенних та генотоксичних властивостей біополімерних гідрогелевих матеріалів з наночастинками Ag2О та ZnO. При сумісному культивуванні ненаповнених та наповнених до 0,1 мас.% наночастинками Ag2О та ZnO полімерних гідрогелів ПВС-ГК з лімфоцитами периферичної крові не спостерігали статистично достовірного р ≥ 0,05 зростання частоти аберацій хромосом відповідно до значень контролю. При аналізі отриманих значень частоти аберацій хромосом при культивуванні лімфоцитів периферичної крові з досліджуваними зразками не відмічено мутагенного ефекту.

Для визначення генотоксичності полімерних зразків використовували метод кометного електрофорезу. При цьому на початку за допомогою класичного методу Сomet assay було визначено значення фонових індивідуальних показників пошкодження ДНК окремих клітин в умовно здорового волонтера, що слугувало контролем. Проведені дослідження показали, що сформовані гідрогелеві матеріали з невеликим вмістом наночастинок (до 0,1 мас.%) не проявляють генотоксичного ефекту.

При дослідженні загоєння ран встановлено, що усі рани заживали через 18–30 днів після операції. Найкращий ефект при застосуванні виявив зразок ПВС-ГК (30-1) з 0,05 мас.%, 0,1 мас.% Ag2O.

В результаті проведених досліджень були сформовані оптимальні за складом, сорбційною ємністю та механічними властивостями полімерні гідгогелеві матеріали з ефективною антимікробною дією, які не проявляють цито- та генотоксичного ефекту і сприяють регенерації живих тканих та загоєнню ран.