Σύνθεση προηγμένων υδρογέλων τροποποιημένης χιτοζάνης ενισχυμένων με ανόργανα πρόσθετα με βελτιωμένες αιμοστατικές και αντιβακτηριακές ιδιότητες
Creators: name: Μπικιάρης, Ρίζος-Ευάγγελος Δημητρίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2023
Subjects: Υδρογέλες
Αιμόσταση
Τροποποίηση χιτοζάνης
Hydrogels
Hemostasis
Chitosan modification

description: Σε περιπτώσεις σοβαρών τραυμάτων, η χρήση αιμοστατικών προϊόντων είναι απαραίτητη για την αντιστάθμιση του διακυβευμένου πρώτου βήματος της σύγκλεισης του τραύματος. Κατά τη διαδικασία της αιμόστασης, μπορεί να υπάρξει μόλυνση του τραύματος, αναστέλλοντας την επιδερμική ωρίμανση και μπορεί να προκαλέσει βακτηριαιμία, σήψη και σύνδρομο δυσλειτουργίας πολλαπλών οργάνων. Τις τελευταίες δεκαετίες, έχει αναπτυχθεί ένα ευρύ φάσμα αιμοστατικών παραγόντων για την πρόληψη της αιμορραγίας και την αποφυγή μόλυνσης. Η χιτοζάνη (CS) είναι ένας βιοαποικοδομήσιμος πολυσακχαρίτης με μια ποικιλία εξαιρετικών βιολογικών ιδιοτήτων όπως βιοσυμβατότητα, μη τοξικότητα, αντιμικροβιακή δράση και αιμόσταση, και έτσι χρησιμοποιείται ευρέως σε εφαρμογές επούλωσης πληγών. Το CS τροποποιείται εύκολα και παρουσιάζει ενδιαφέρον γιατί η τροποποίηση δεν θα άλλαζε τον θεμελιώδη σκελετό της χιτοζάνης, θα διατηρήσει τις αρχικές φυσικοχημικές και βιοχημικές ιδιότητες και τελικά θα βελτίωνε τις ιδιότητές της. Η δεξτράνη (DEX), ένας άλλος φυσικός πολυσακχαρίτης που αποτελείται από D-γλυκόζη, είναι βιοσυμβατός και βιοαποδομήσιμος. Μερικές από τις βιολειτουργίες του DEX είναι η αιμόσταση, η επούλωση πληγών και η αναστολή της βακτηριακής ανάπτυξης. Η κυτταρίνη είναι το πιο άφθονο φυσικό βιοπολυμερές, με κύρια λειτουργία ως ενισχυτικό νανοπληρωτικό με βιολογική βάση. Τα CNs έχουν προσελκύσει σημαντικό ενδιαφέρον τα τελευταία 20 χρόνια λόγω των πολυάριθμων πλεονεκτημάτων τους, τα οποία έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως για την ενίσχυση των ιδιοτήτων διαφόρων μητρών ξενιστών στην παρασκευή νανοσύνθετων υλικών. Σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν η βελτίωση της αιμοστατικής και αντιμικροβιακής απόδοσης του CS με τροποποίηση τόσο με Ο-DEX όσο και με O-CNC. Η συγκολλητική υδρογέλη CS/οξειδωμένης DEX (ODEX) και O-CNC αναπτύχθηκε μέσω αντίδρασης βάσης Schiff και στη συνέχεια λυοφιλοποιήθηκε, δημιουργώντας ένα πορώδες έμπλαστρο. Επιπλέον πραγματοποιήθηκε η προσθήκη δύο ανόργανων ενώσεων (SrO-1CeO2 και CaO-2CeO2) προκειμένου να ενισχυθούν περαιτέρω οι αντιβακτηριακές και αιμοστατικές ιδιότητες. Η επιτυχής σύνθεση των τελικών υλικών επιβεβαιώθηκε με φασματοσκοπία FTIR, η κρυσταλλικότητα του αναλύθηκε με XRD, η μορφολογία του επιθέματος ερευνήθηκε με εικόνες SEM και διερευνήθηκε επίσης η διόγκωση του νερού και το ιξώδες των υδρογελών.
description: In cases of severe trauma, the use of hemostatic products is necessary to compensate for the compromised first step of wound healing. During the infection process, wound infection may occur, inhibiting epidermal maturation, and may cause bacteremia, sepsis, and multiple organ dysfunction syndrome. In recent decades, a wide range of hemostatic agents have been developed to prevent bleeding and avoid infection. Chitosan (CS) is a biodegradable polysaccharide with a variety of excellent biological properties such as biocompatibility, nontoxicity, antimicrobial activity, and hemostasis, and thus is widely used in wound healing applications. CS can be easily modified and is of interest because the modification would not change the fundamental framework of chitosan, retain the original physicochemical and biochemical properties, and ultimately improve its properties. Dextran (DEX), another natural polysaccharide composed of D-glucose, is biocompatible and biodegradable. Some of the biofunctions of DEX are hemostasis, wound healing, and inhibition of bacterial growth. Cellulose is the most abundant natural biopolymer, with a primary function as a bio-based reinforcing nanofiller. CNs have attracted considerable interest in the past 20 years due to their numerous advantages, which have been widely used to enhance the properties of various host matrices in the preparation of nanocomposites. The purpose of the present study was to improve the hemostatic and antimicrobial performance of modified CS with both O-DEX and O-CNC. CS-oxidized DEX (ODEX) and O CNC adhesive hydrogel was grown via Schiff base reaction and then freeze-dried, creating a porous patch. In addition, two inorganic compounds (SrO-1CeO2 και CaO-2CeO2) were added in order to enhance the antibacterial and hemostatic properties. The successful synthesis of the final materials was confirmed by FTIR spectroscopy, its crystallinity was analyzed by XRD, the patch morphology was investigated by SEM images, and the water swelling and viscosity of the hydrogels were also investigated.