Advanced Biomaterials with Semiconductive Properties Based on Fungal Chitosan

• Autorzy: Piątkowski Marek , Sierakowska Aleksandra , Janus Łukasz , Radwan-Pragłowska Julia

Identyfikatory

DOI

10.29227/IM-2020-01-59

Warianty tytułu

PL

Zaawansowane biomateriały o właściwościach półprzewodnikowych oparte na chitozanie pochodzącym z grzybów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Tissue engineering is a branch of science that focuses on methods and techniques for the creation of new tissues and organs for the therapeutic reconstruction of the damaged organ by providing support structures, cells, molecular and mechanical signals for regeneration to the desired region. Conventional implants made of inert materials can eliminate only physical and mechanical defects of damaged tissues. The goal of tissue engineering is to restore biological functions, that is regeneration of tissues, and not only to replace it with a substitute made of synthetic material. The most important challenges of tissue engineering include the development of new biomaterials that will be used as three-dimensional scaffolds for cell cultures. Such scaffolding must be characterized by biocompatibility and biodegradability. The aim of the research was to obtain biomaterials based on acylated chitosan. The result of the work was to obtain three-dimensional scaffolding with bioactive properties based on raw materials of natural origin. The biomaterials were modified with ferrimagnetic nanoparticles which are capable of electromagnetic stimulation of proliferation.

PL

Inżynieria tkankowa jest dziedziną nauki, która koncentruje się na metodach i technikach tworzenia nowych tkanek i narządów do terapeutycznej rekonstrukcji uszkodzonego narządu poprzez dostarczanie struktur wspierających, komórek, sygnałów molekularnych i mechanicznych do regeneracji w pożądanym kierunku. Konwencjonalne implanty wykonane z materiałów obojętnych mogą wyeliminować fizyczne i mechaniczne wady uszkodzonych tkanek. Celem inżynierii tkankowej jest przywrócenie funkcji biologicznych, czyli regeneracja tkanek, a nie tylko zastąpienie jej substytutem wykonanym z materiału syntetycznego. Najważniejsze wyzwania inżynierii tkankowej obejmują rozwój nowych biomateriałów, które będą wykorzystywane jako trójwymiarowe rusztowania do hodowli komórkowych. Takie rusztowanie musi charakteryzować się biokompatybilnością i biodegradowalnością. Celem badań było uzyskanie biomateriałów na bazie acylowanego chitozanu. Rezultatem prac było uzyskanie trójwymiarowego rusztowania o właściwościach bioaktywnych na bazie surowców pochodzenia naturalnego. Biomateriały zmodyfikowano nanocząstkami ferrimagnetycznymi, które są zdolne do elektromagnetycznej stymulacji proliferacji.

Słowa kluczowe

EN

waste biomass; chitosan; semi-conductive materials; Green Chemistry; scaffolds

PL

odpadowa biomasa; chitozan; materiały półprzewodnikowe; Zielona Chemia; rusztowania chitozanowe

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Przeróbki Kopalin
• Czasopismo: Inżynieria Mineralna
• Rocznik: 2020
• Tom: no. 1, vol. 2
• Strony: 163--167
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Piątkowski Marek

• Cracow University of Technology, Faculty of Chemical Engineering and Technology, Warszawska 24 Street, 31-155 Cracow, Poland

autor

Sierakowska Aleksandra

• Cracow University of Technology, Faculty of Chemical Engineering and Technology, Warszawska 24 Street, 31-155 Cracow, Poland

autor

Janus Łukasz

• Cracow University of Technology, Faculty of Chemical Engineering and Technology, Warszawska 24 Street, 31-155 Cracow, Poland

autor

Radwan-Pragłowska Julia

• Cracow University of Technology, Faculty of Chemical Engineering and Technology, Warszawska 24 Street, 31-155 Cracow, Poland

Bibliografia

• 1. BALAKRISHNAN, Biji et al. Biopolymer-based hydrogels for cartilage tissue engineering. Chemical Reviews, 111 (8), 2011, p. 84453-4474, ISSN 0009-2665.
• 2. FATIMA, Hira et al. Iron-based magnetic nanoparticles for magnetic resonance imaging. Advanced Powder Technology, 29, 2018, p. 2678–2685, ISSN 0921-8831.
• 3. CHEN, Zhou et al. Synthesis, functionalization, and nanomedical applications of functional magnetic nanoparticles. Chinese Chemical Letters, 29, 2018, p. 1601–1608 ISSN 1001-8417.
• 4. LAURENT, Sophie et al. Magnetic iron oxide nanoparticles: synthesis, stabilization, vectorization, physicochemical characterizations, and biological applications. Chemical Reviews, 108, 2008, p. 2064–2110, ISSN 0009-2665.
• 5. PIĄTKOWSKI, Marek et al. Microwave-assisted synthesis and characterization of chitosan aerogels doped with Au-NPs for skin regeneration. Polymer Testing, 73, 2019, p. 366-376, ISSN 0142-9418.
• 6. R.V. MEHTA, Synthesis of magnetic nanoparticles and their dispersions with special reference to applications in biomedicine and biotechnology. Materials Science and Engineering C, 79, 2017, p. 901–916, ISSN 0928-4931.
• 7. REDDY, Harivardhan et al. Magnetic nanoparticles: design and characterization, toxicity and biocompatibility, pharmaceutical and biomedical applications. Chemical Reviews, 112, 2012, p. 5818−5878, ISSN 0009-2665.
• 8. SHAHID, Mohammad et al. Green Chemistry Approaches to Develop Antimicrobial Textiles Based on Sustainable Biopolymers—A Review. Industrial & Engineering Chemistry Research, 52 (15), 2013, p. 5245-5260, ISSN 0888-5885.
• 9. SHAMSHINA, Julia et al. Advances in functional chitin materials: a review. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 7, 2019, p. 6444-6457, ISSN 2168-0485.
• 10. SIMONSEN, Galina et al. Potential applications of magnetic nanoparticles within separation in the petroleum industry. Journal of Petroleum Science and Engineering, 165, 2018, p. 488–495, ISSN 0920-4105.
• 11. VLIERBERGHE, Van et al. Biopolymer-based hydrogels as scaffolds for tissue engineering applications: a review. Biomacromolecules, 12 (5), 2011, p. 1387-1408, ISSN 1525-7797.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).