Otrzymywanie włókien alginianowych i chitozanowych metodą elektroprzędzenia

• Authors: Justyna Michna , Silvia Irusta , Agnieszka Kyzioł
• Languages of publication: PL

Abstracts

PL

Elektroprzędzenie (ang. electrospinning) jest prostą i efektywną techniką pozwalającą na produkcję włókien polimerowych. W metodzie elektroprzędzenia siły elektrostatyczne są używane do produkcji włókien lub sfer o różnej morfologii i rozmiarach w skali mikro- i nanometrów. Obecnie ponad 100 polimerów, naturalnych i syntetycznych, zostało z powodzeniem wytworzonych w procesie elektroprzędzenia. Na proces elektroprzędzenia wpływa wiele parametrów, między innymi lepkość roztworu, średnia masa cząsteczkowa polimeru, przyłożone napięcie, prędkość przepływu. Elektroprzędzenie biopolimerów, alginianu i chitozanu jest wyzwaniem. Te dwa naturalne polimery charakteryzują się niską toksycznością, biodegradowalnością i właściwościami antybakteryjnymi, co jest szeroko wykorzystywane i pożądane w aplikacjach biomedycznych. W prezentowanej pracy omówiono wpływ warunków elektroprzędzenia na proces otrzymywania włókien alginianowych domieszkowanych poli(tlenkiem etylenu) i włókien chitozanowych otrzymywanych z roztworu kwasu trifluorooctowego i dichlorometanu.

EN

Electrospinning is a simple and efficient method of polymer fibers fabrication. In this method electrostatic forces are used to obtain fibers or particles with different morphology and size from micro- to nanometers. Nowadays more than 100 polymers, natural or synthetic ones, have been successfully electrospun into fibers. Electrospinning process is affected by various different parameters such as viscosity, polymer’s average molecular mass, voltage, flow rate, etc. Electrospinning of biopolymers, alginate and chitosan, is difficult. Both of these polymers are non-toxic, biodegradable and possess antibacterial properties, all these properties are desirable in biomedical applications. In the presented work an influence of parameters of electrospinning on process of obtaining of alginate and chitosan fibers was presented and discussed. Alginate fibers were obtained with poly(ethylene oxide), while chitosan fibers were prepared from trifluoroacetic acid and dichloromethane solution.

Keywords

EN

alginate; alginian; chitosan; chitozan; electrospinning; elektroprzędzenie; fibers; włókna

• Publisher: Towarzystwo Doktorantów. Uniwersytet Jagielloński
• Journal: Zeszyty Naukowe Towarzystwa Doktorantów Uniwersytetu Jagiellońskiego. Nauki Ścisłe
• Year: 2015
• Issue: 11
• Pages: 7-20

Contributors

author

Justyna Michna

• Uniwersytet Jagielloński

author

Silvia Irusta

• University of Zaragoza

author

Agnieszka Kyzioł

• Uniwersytet Jagielloński

References

• Huang Z. M., Zhang Y. Z., Kotaki M., Ramakrishna S., A Review on Polymer Nanofibers by Electrospinning and Their Applications in Nanocomposites, “Composites Science and Technology” 2003, No. 63, s. 2223–2253.
• Pakravan M., Heuzey M. C., Ajji A., Core-shell Structured PEO-Chitosan Nanofibers by Coaxial Electrospinning, “Biomacromolecules” 2012, s. 412–421.
• Wang Z. G., Wan L. S., Liu Z. M., Huang X. J., Xu Z. K., Enzyme Immobilization on Electrospun Polymer Nanofibers: An Overview, “Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic” 2009, No. 56, s. 189–195.
• Lee K. Y., Jeong L., Kang Y. O., Lee S. J., Park W. H., Electrospinning of Polysaccharides for Regenerative Medicine, “Advanced Drug Delivery Reviews” 2009, No. 61, s. 1020–1032.
• Yu D. G., Zhu L. M., White K., Branford-White C., Electrospun Nanofiber-based Drug Delivery Systems, “Health” 2009, No. 2, s. 67–75.
• Zamani M., Prabhakaran M. P., Ramakrishna S., Advances in Drug Delivery Via Electrospun and Electrosprayed Nanomaterials, “International Journal of Nanomedicine” 2013.
• Li Z., Wang C., One-Dimensional Nanostructures, Springer Briefs in Materials, Chapter 2, 2013.
• Solution Properties, [online] http://electrospintech.com/solution.html#.VhPrqka9FC5 [dostęp: 23 X 2015].
• Watthanaphanit A., Supaphol P., Furuike T., Tokura S., Tamura H., Rujiravanit R., Novel Chitosan-Spotted Alginate Fibers from Wet-Spinning of Alginate Solutions Containing Emulsified Chitosan-Citrate Complex and their Characterization, “Biomacromolecules” 2009, No. 10, s. 320–327.
• Saquing C. D., Tang C., Monian B., Bonino C. A., Manasco J. L., Alsberg E., Khan S. A., Alginate-Polyethylene Oxide Blend Nanofibers and the Role of the Carrier Polymer in Electrospinning, “Industrial and Engineering Chemistry Research” 2013, No. 52, s. 8692−8704.
• Bonino C. A., Krebs M. D., Saquing C. D., Jeong S. I., Shearer K. L., Alsberg E., Khan S. A., Electrospinning Alginate-based Nanofibers: From Blends to Crosslinked Low Molecular Weight Alginate-only Systems, “Carbohydrate Polymers” 2011, No. 85, s. 111–119.
• Shen W., Hsieh Y.-L., Biocompatible Sodium Alginate Fibers by Aqueous Processing and Physical Crosslinking, “Carbohydrate Polymers” 2014, No. 102, s. 893–900.
• Saquing C. D., Tang C., Monian B., Bonino C. A., Manasco J. L., Alsberg E., Khan S. A., Alginate-Polyethylene Oxide Blend Nanofibers and the Role of the Carrier Polymer in Electrospinning, “Industrial and Engineering Chemistry Research” 2013, No. 52, s. 8692–8704.
• Nie H., He A., Wu W., Zheng J., Xu S., Li J., Han C. C., Effect of Poly(ethylene Oxide) with Different Molecular Weights on the Electrospinnability of Sodium Alginate, “Polymer” 2009, No. 50, 4926–4934.
• Elsabee M. Z., Naguib H. F., Morsi R. E., Chitosan Based Nanofibers, Review, “Materials Science and Engineering C” 2012, No. 32, s. 1711–1726.
• Elahi F., Lu W., Guoping G., Khan F., Core-shell Fibers for Biomedical Applications – A Review, “Journal of Bioengineering & Biomedical Sciences” 2013, No. 3, s. 121.
• Nguyen T.T. T., Chungb O. H., Park J. S., Coaxial Electrospun Poly(lactic Acid)/ Chitosan (Core/Shell) Composite Nanofibers and Their Antibacterial Activity, “Carbohydrate Polymers” 2011, No. 86, s. 1799–1806.
• Spasova A., Manolova N., Paneva D., Rashkov I., Preparation of Chitosan-containing Nanofibers by Electrospinning of Chitosan/Poly(ethylene Oxide) Blend Solutions, “e-Polymers” 2013, No. 4.
• Kataria K., Gupta A., Rath G., Mathur R. B., Dhakate S. R., In Vivo Wound Healing Performance of Drug Loaded Electrospun Composite Nanofibers Transdermal Patch, “International Journal of Pharmaceutics” 2014, No. 469, s. 102–110.
• Ma G., Fang D., Liu Y., Zhu X., Nie J., Electrospun Sodium Alginate/Poly(ethylene Oxide) Core–Shell Nanofibers Scaffolds Potential for Tissue Engineering Applications, “Carbohydrate Polymers” 2012, No. 87, s. 737–743.

• Document Type: article