Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Investigation of the Adsorption Properties of a New Biopolymer Created Using Brown Algae Powder

Merakchi Akila, Belalia Fatiha, Belhouari Nadia

Ecological Engineering & Environmental Technology

|

2024

|

Vol. 25, iss. 1

251--259

EN

The objective of this study was to create a new material utilizing a biopolymer (sodium alginate) and the powder of brown algae for the elimination of organic pollutants like dyes by adsorption from a water-based solution. The alginate/algae composite beads used in this study as an adsorbent were created by inotropic gelation of sodium alginate utilizing calcium ions as a cross-linking agent. The beads thus synthetized had been characterized by using different techniques in order to assess their characteristics. The adsorption procedure was studied in a batch mode at room temperature using methyl violet, a cationic dye chosen as an organic pollutant. The influence of beading parameters like contact time, methyl violet concentration, pH, sorbent amount and agitation speed was studied. It was found that the adsorption capacities were notably influenced by the initial dye concentration, pH and bead dose. Indeed, the results found indicated that the equilibrium sorption of methyl violet by this adsorbent was reached in around 3 hours for the different concentrations studied (10 mg/L, 40 mg/L and 70 mg/L) with percentage dye removal of around 80% at the optimum bead amount of 2 g. The kinetic modeling had shown that the model of the pseudo-second-order kinetic governed the adsorption rate of methyl violet on alginate/brown algae composite beads.

2

Analysis of the feasibility of using biopolymers of different viscosities as immobilization carriers for laccase in synthetic dye removal

Białowąs Małgorzata, Kończak Beata, Chałupnik Stanisław, Kalka Joanna

Archives of Environmental Protection

|

2024

|

Vol. 50, no 1

19--34

EN

The main aim of the study was to assess the feasibility of using biopolymers of different viscosities (high, medium and low viscosity) as immobilization carriers for laccase in synthetic dye removal. The following dye solutions were decolorized: indigo carmine (IC, anionic dye), methylene blue (MB, cationic dye), and their mixture in a molar mass ratio MB/IC=0.69, using biopolymers of different viscosities as laccase immobilization carriers. Toxicity tests were also carried out to assess the toxicity of the post-decolorization samples. Decolorization tests showed that the main decolorization mechanism depends on the dye class. The removal of IC (max. total removal efficiency 72.15%) was mainly by biocatalysis. The mechanism of the MB decolorization process was mainly by sorption on alginate beads, and the efficiency of enzymatic removal was low. However, the highest efficiency of MB decolorization (45.80%) was obtained for beads prepared using the high viscosity alginate when decolorization occurred by both sorption and biocatalysis. The results of mixture decolorization tests differ from the results obtained for single dyes. The results showed differences in the efficiency of the dye sorption process depending on the alginate used for immobilization. Moreover, the varying mechanisms of dye removal from the dye mixture were confirmed by toxicity tests. The occurrence of both biocatalysis and sorption promotes reduced toxicity.

PL

Głównym celem badań była ocena możliwości zastosowania biopolimerów o różnej lepkości (wysoka, średnia i niska lepkość) jako nośników do immobilizacji lakazy w celu usuwania barwników syntetycznych. Dekoloryzacji poddano następujące barwniki: indygo karmin (IC, barwnik anionowy), błękit metylenowy (MB, barwnik kationowy) i ich mieszaninę w stosunku molowym MB/IC=0.69, przy użyciu biopolimerów o różnej lepkości jako nośników do immobilizacji lakazy. W celu oceny toksyczności próbek poprocesowych przeprowadzono również testy toksyczności. Wyniki testów wykazały, że główny mechanizm dekoloryzacji zależy od klasy barwnika. Usunięcie IC (max. całkowita efektywność 72.15%) nastąpiło głównie na drodze biokatalizy. Dekoloryzacja MB następowała głównie poprzez sorpcję na kapsułkach alginianowych, a efektywność usuwania enzymatycznego była niska. Jednak najwyższą efektywność dekoloryzacji MB (45.80%) uzyskano przy użyciu alginianu o wysokiej lepkości, gdzie dekoloryzacja zachodziła zarówno na drodze biokatalizy jak i sorpcji. Wyniki testów odbarwiania mieszaniny różnią się od wyników uzyskanych dla pojedynczych barwników. Uzyskane wyniki wykazały różnice w efektywności procesu sorpcji barwnika w zależności od użytego do immobilizacji alginianu. Ponadto odmienne mechanizmy usuwania barwnika z ich mieszaniny zostały potwierdzone testami toksyczności. Występowanie zarówno biokatalizy jak i sorpcji sprzyja redukcji toksyczności próbek poprocesowych.

3

Alginate-laccase beads in the decolourization of indigo carmine

Białowąs Małgorzata, Kończak Beata, Chałupnik Stanisław, Kalka Joanna, Cempa Magdalena

Archives of Environmental Protection

|

2024

|

Vol. 50, no 1

45--55

EN

Celem pracy była ocena możliwości wykorzystania biopolimeru alginianu sodu jako nośnika do immobilizacji lakazy w procesie usuwania indygo karminu (IC) (barwnik anionowy). Głównym celem pracy była optymalizacja procesu dekoloryzacji poprzez dobór odpowiedniej dawki immobilizowanego enzymu na 1 mg barwnika oraz temperatury procesu. Skuteczną immobilizację lakazy przy użyciu alginianu sodu jako nośnika potwierdzono za pomocą spektroskopii Ramana. Przeprowadzono także analizę wielkości i parametrów geometrycznych kapsułek polimerowych. Przeprowadzono również testy dekoloryzacji IC przy użyciu kapsułek alginianowych z lakazą. Zastosowanie najbardziej efektywnej dawki enzymu (320 mg enzymu/1 mg IC) umożliwiło usunięcie 92,5% barwnika w ciągu 40 dni. Optymalna temperatura dla procesu dekoloryzacji IC za pomocą lakazy immobilizowanej na alginianie sodu mieści się w zakresie 30-40ºC. Uzyskane wyniki wskazują, że lakaza z Trametes versicolor immobilizowana na alginianie sodu umożliwiła dekoloryzację badanego barwnika głównie w oparciu o mechanizm biokatalizy.

4

Mikroenkapsulacja mikroalg (Chlamydomonas reinhardtii) metodą emulsyfikacji membranowej

Dawiec-Liśniewska Anna

Przemysł Chemiczny

|

2022

|

T. 101, nr 9

694--698

PL

W module membranowym umieszczano fazę ciągłą, którą stanowił olej parafinowy z dodatkiem 1% obj. surfaktantu. Następnie dostarczano fazę zdyspergowaną, którą stanowił 2-proc. roztwór wodny alginianu sodu z mikroalgami o stężeniu 10, 15, 20% obj. Fazę zdyspergowaną podawano z szybkością 2–5 mL/min przy stałej prędkości mieszania równej 250–400 rpm. Otrzymaną emulsję przelewano do zlewki, mieszano z prędkością 300–700 rpm i dodawano czynnik sieciujący i stabilizator emulsji. Aktywność fotosyntetyczną unieruchomionych mikroalg określano poprzez pomiar stężenia tlenu w czasie.

EN

Paraffin oil with the addn. of 1% vol. surfactant was placed in a membrane module (continuous phase) and then a 2% aq. soln. of Na alginate with microalgae at a concn. of 10, 15, or 20% by vol. was added (dispersed phase) at a rate of 2–5 mL/min at a constant stirring speed of 250–400 rpm. The resulting emulsion was poured into a beaker, mixed at 300–700 rpm, and the crosslinker and emulsion stabilizer were added. The photosynthetic activity of the immobilized microalgae was detd. by measuring the O2 concn. over time.

5

Optimization of the preparation process stages of the bioink compositions based on sodium alginate and gelatin to improve the viability of biological material contained in hydrogel 3d printouts

Wierzbicka Adrianna, Bartniak Mateusz, Rosińska Karolina, Bociąga Dorota

Engineering of Biomaterials

|

2022

|

vol. 25, no. 165

7--16

EN

Currently developing on a large scale, the opportunities for 3D printing represent more and more perspective solutions in the area of tissue engineering and personalized medicine. Due to their ability to reproduce the natural extracellular matrix and unique properties, hydrogels are popularly used materials to produce bioinks designated for 3D printing. Today, solutions based on sodium alginate and gelatin are frequently used compositions for this purpose. The high viability of the cells incorporated into bioink is the key parameter determining the application opportunities of printed structures. The parameters of the process used for the preparation of hydrogel compositions may have a direct impact on the viability of the cells incorporated within the printed structure. This study aims to develop a protocol for the preparation of hydrogel materials based on alginate and gelatin, providing the highest viability of the model osteoblast-like cell line Saos-2 incorporated directly into the bioink before the 3D bioprinting process. In the scope of this study, the analyzed process parameters of the preparation of the hydrogel bioinks are the method of combination of a polymer solution with biological material, the applied concentration, the cross-linking solution, and also the waiting time of the prepared hydrogel bioink for the 3D printing process. A key aspect of the study is the evaluation of the influence of 3D printing on changes in the survival rate of biological material directly after the manufacturing process and after individual incubation periods of the printouts in conditions reflecting the body’s environment.

6

Encapsulation of halloysite with sodium alginate and application in the adsorption of copper from rainwater

Marszałek Anna

Archives of Environmental Protection

|

2022

|

Vol. 48, no. 1

75--82

EN

As part of the work, experiments were carried out on a laboratory scale to assess the effectiveness of the use of composite capsules based on halloysite and sodium alginate for the adsorption of copper from rainwater. The halloysite was subjected to acid activation prior to the encapsulation process. The characteristics of the capsules obtained were determined by means of SEM surface imaging, nitrogen adsorption by the BET method and pHPZC measurement by the suspension method. Adsorption was studied using various operational parameters such as adsorbent dose, contact time, pH and concentration of copper ions in the rainwater. A high percentage of copper ions removal was demonstrated, i.e. 72% for halloysite (H), and 83% for activated halloysite (HA) for a dose of 2.0 g/L. Adsorption of Cu (II) was consistent with pseudo-second order kinetics. The adsorbents showed a high adsorption capacity at the level of 11.03 mg/g, determined by the Langmuir isotherm model. This model fit well with the experimental data.

PL

W ramach pracy przeprowadzono eksperymenty w skali laboratoryjnej mające na celu ocenę efektywności wykorzystania kapsuł kompozytowych na bazie haloizytu i alginianu sodu do adsorpcji miedzi z wód opadowych. Haloizyt został poddany aktywacji kwasem przed procesem enkapsulacji. Charakterystykę otrzymanych kapsułek określono za pomocą obrazowania powierzchni SEM, adsorpcji azotu metodą BET oraz pomiaru pHPZC. Adsorpcję badano za pomocą różnych parametrów operacyjnych, takich jak dawka adsorbentu, czas kontaktu, pH i stężenie jonów miedzi w wodzie deszczowej. Wykazano wysoki procent usuwania jonów miedzi, tj. 72% dla haloizytu (H) i 83% dla haloizytu aktywowanego (HA) dla dawki 2,0 g/L. Adsorpcja Cu (II) była zgodna z kinetyką pseudo drugiego rzędu. Adsorbenty wykazywały wysoką zdolność adsorpcji na poziomie 11,03 mg/g, wyznaczoną za pomocą modelu izoterm Langmuira. Model ten dobrze pasował do danych eksperymentalnych. Stwierdzono, że kapsułki kompozytowe haloizytu i aktywowanego haloizytu mogą być stosowane jako wydajny i tani adsorbent do usuwania miedzi z wody.

7

Assessment of the Possibility of Using Edible Alginate Films as Colorimetric pH Indicators in Intelligent Food Packaging®

Galus Sabina, Podolska Edyta

Postępy Techniki Przetwórstwa Spożywczego

|

2021

|

nr 2

62--70

EN

The aim of the work presented in the article was to evaluate the possibility of using edible alginate films based on the infusions of hibiscus flowers, chokeberry and blackcurrant fruit pomace as colorimetric pH indicators in intelligent food packaging. The films were made from aqueous infusions by casting method. The color and its change under different pH from 2 to 12 were examined. The films showed a color change from purple to red in an acidic environment and to dark gray in an alkaline environment. The color change of the films prepared with the addition of infusions from chockeberry and blackcurrant pomace indicated the possibility of using them as colorimetric pH indicators, which needs more research.

PL

Celem pracy przedstawionej w artykule była ocena możliwości zastosowania jadalnych folii alginianowych wytworzonych na bazie naparów z wytłoków z kwiatów hibiskusa, owoców aronii i czarnej porzeczki jako kalorymetrycznych wskaźników pH w opakowaniach inteligentnych do żywności. Folie wytworzono z wodnych naparów barwnych metodą wylewania. Zbadano barwę i jej zmianę pod wpływem pH od 2 do 12. Folie wykazywały zmianę barwy z fioletowej do czerwonej w środowisku kwaśnym oraz do ciemnoszarej w środowisku zasadowym. Zmiana barwy folii przygotowanych z dodatkiem naparów z wytłoków z aronii i czarnej porzeczki wskazała na możliwość zastosowania ich jako kolorymetrycznych wskaźni ków pH i celowość prowadzenia dalszych badań.

8

Sodium alginate and pectin estimation in raft forming pharmaceuticals by high performance liquid chromatography method

Hanif Muhammad, Shah Shahid, Rasool Nasir, Abbas Ghulam, Saadullah Malik, Khan Sajid Mehmood, Ahmed Muhammad Masood, Abbas Nazar, Ashfaq Mehran, Iqbal Omeira

Acta Chromatographica

|

2021

|

Vol. 33, no. 2

127--133

EN

The high performance liquid chromatographic (HPLC) method was developed for the combined estimation of sodium alginate and pectin in raft forming pharmaceuticals on C18 column ZORBAX ODS (1.5 cm × 4.6 mm, 5 μm) with UV detection at 378 nm. The assay condition comprised of phosphate buffer pH 7.4 and methanol 60:40% v/v at a flow rate of 1.25 mL/min. The separation of sodium alginate and pectin with good resolution and a retention time less than 8 min was attained. The method was linear over a range of 200–800 μg/mL of sodium alginate and pectin. The regression values obtained from linearity curve of sodium alginate and pectin were 0.9993 and 0.9991, respectively. The retention time of sodium alginate and pectin was 3.931 and 7.470 min, respectively. The percent recovery of sodium alginate and pectin ranged from 94.2–98.5% and 92.1–98.4% respectively. The limit of detection (LOD) and limit of quantification (LOQ) of sodium alginate were found to be 2.443 and 3.129 μg/mL and the LOD and LOQ of pectin were 3.126 and 3.785 μg/mL, respectively. The resolution of sodium alginate and pectin was found in the range of 1.03–1.89 and 1.10–1.91, respectively. This method has been successfully applied to analyze the concentrations of sodium alginate and pectin in raft forming drug delivery systems.

9

Comparative study on physicochemical properties of alpha-TCP / calcium sulphate dihydrate biomicroconcretes containing chitosan, sodium alginate or methylcellulose

Czechowska Joanna, Zima Aneta, Ślósarczyk Anna

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2020

|

Vol. 22, no. 1

47--56

EN

Recently, the attention has been drawn to complex systems – biomicroconcretes composed of a bone cement matrix and resorbable granules or microspheres. This paper presents novel bone substitutes composed of α-tricalcium phosphate (α-TCP; cement matrix), calcium sulphate dihydrate granules (GCSD; aggregates in biomicroconcrete) and various polymers (chitosan, sodium alginate, methylcellulose) used for the improvement of material properties. The aim of this work was to study α-TCP-GCSD-polymer interactions and to compare the impact of organic additives on the physicochemical properties of biomicroconcretes. Methods: Scanning electron microscopy (SEM), mercury intrusion porosimetry (MIP), X-ray diffractometry (XRD) as well as universal testing machine (INSTRON), Gilmore apparatus and pH/ conduct-meter were used. Results: The chemical bonding between α-TCP matrix and CSD granules resulted in a compressive strength appropriate for low-load bearing applications (7–12 MPa) and clinically relevant setting times (8–33 min). Biomicroconcretes consisting of sodium alginate possessed the highest mechanical strength (12 ± 2 MPa). It has also been found that the dissolution-precipitation reactions of the α-TCP were retarded with the addition of chitosan and acetic acid. This effect was not observed in the case of methylcellulose and sodium alginate. Chemical stability and bioactivity of materials were demonstrated during in vitro studies in simulated body fluid. Conclusions: Materials containing calcium sulphate-based granules were surgically handy, possessed promising physicochemical properties and are supposed to ensure desired macroporosity as well as gradual resorption in vivo. It has been demonstrated that the presence of CSD granules and polymers influenced the physicochemical properties of composites.

10

Rheological and textural properties of hydrogels, containing sulfur as a model drug, made using different polymers types

Wróblewska Magdalena, Słyż Joanna, Winnicka Katarzyna

Polimery

|

2019

|

T. 64, nr 3

208--215

EN

The preparation technology and the optimal composition of hydrogels with sulfur prepared using various types of polymers – hydroxyethyl cellulose (HEC), Carbopol 980, and sodium alginate – have been developed. Designed hydrogels were evaluated microscopically, for pH, viscosity and mechanical parameters. In addition, ex vivo bioadhesive properties of obtained hydrogels with hairless mice skin model as adhesive layer were estimated. Hydrogels with sulfur based on sodium alginate possessed the most favorable application properties and were stable at different temperature and humidity conditions during 90 days of storage.

PL

Opracowano technologię otrzymywania i optymalny skład hydrożeli z siarką sporządzonych z wykorzystaniem różnych rodzajów polimerów: hydroksyetylocelulozy (HEC), Carbopolu 980 oraz alginianu sodu. Przygotowane hydrożele oceniano mikroskopowo, poprzez pomiary pH i lepkości oraz na podstawie analizy ich właściwości mechanicznych. Ponadto przeprowadzono badanie bioadhezji ex vivo z wykorzystaniem skóry bezwłosych myszy jako modelu warstwy adhezyjnej. Hydrożele z siarką na bazie alginianu sodu charakteryzowały się najlepszymi właściwościami aplikacyjnymi i były trwałe podczas 90 dni przechowywania w różnych warunkach temperatury i wilgotności.

11

Preparation of hydrogel beads based on sodium alginate and aqueous extract from pomegranate peel and its cyanobacteria removal performance

Wang H., Zhang L.

Environment Protection Engineering

|

2018

|

Vol. 44, nr 2

159--167

EN

In recent years, harmful cyanobacterial blooms frequently occurred all over the world, causing great damage to ecosystems, fishery resources, and recreational facilities. Therefore, the removal of harmful cyanobacterial blooms is a crucial step for the maintenance of safe water supplies and for the safety of aquatic products. Hydrogel beads based on sodium alginate and an aqueous extract from pomegranate peel were prepared, and used for removing Microcystin aeruginosa. The removal efficiencies of hydrogel beads to M. aeruginosa and the factors affecting its removal from solutions (the ratio of material to solvent, the dosage of hydrogel beads, and the density of M. aeruginosa cells) were investigated. The optimum ratio of material to solvent, the dosage of hydrogel beads and the density of M. aeruginosa cells were 0.03 g/cm3, 100 g/dm3and less than 8.68×106 cells/cm3, respectively. When the density of M. aeruginosa cells was below 8.68×106 cells/cm3, the removal efficiency of cyanobacteria was above 99.21% at the dose of 100 g/dm3. The pomegranate peel and sodium alginate, as natural materials, were safe and innocuous, providing simple operation, low cost and high availability. Therefore, the hydrogel beads offer favorable characteristics in M. aeruginosa removal.

12

Alginate based hydrogel for tissue regeneration: optimization, antibacterial activity and mechanical properties

Kaczmarek-Pawelska A., Winiarczyk K., Mazurek J.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2017

|

Vol. 81, nr 1

35--40

EN

Purpose: In this work our aim was to reveal the relationship between sodium alginate concentration and crosslinking level, also the ratio of release of the antibacterial additives: silver nanoparticles and metronidazole. Moreover, we examine obtained hydrogel as a potential dressing material for regenerative medicine. Design/methodology/approach: In the research specimens of hydrogels were tested to define their mechanical and physicochemical properties like antibacterial activity against gramnegative Escherichia coli and gram-positive Staphylococcus aureus, viscosity and conductivity. Findings: The concentration of alginate and presence of antibacterial additives influence on the crosslinking level. Mechanical properties of hydrogels are similar to human skin. Only hydrogels with addition of metronidazole and AgNP inhibits bacteria growth after 18 h. In case of gram-negative Escherichia coli both of the aseptic additives inhibits bacteria growth, but sodium alginate hydrogel with silver nanoparticles gives better results in tests with grampositive Staphylococcus aureus . Research limitations/implications: The presence of metronidazole in hydrogel, especially its incorporation and binding with mannuronic and guluronic acid residues must be clarified in more advanced research. Practical implications: Obtained results shows that sodium alginate hydrogels with 0.1mg/ml of alginate, due to its properties are proper as a dressing material. Based on the results, and more advanced tests with metronidazole, we can consider dressing design. Originality/value: Unique value of this work is that we completed the gap in knowledge about the relation of crosslinking level and mechanical properties with are crucial to proper tissue healing and addition of popular aseptic agents.

13

Optymalizacja procesu kapsułkowania osadów ściekowych

Kończak B.

Inżynieria Ekologiczna

|

2017

|

Vol. 18, nr 3

168--174

PL

W artykule przedstawiono badania dotyczące optymalizacji procesu kapsułkowania osadów ściekowych w nośniku hydrożelowym. Osady ściekowe pobrane zostały z komunalnej oczyszczalni ścieków. Celem badań było określenie optymalnego stężenia alginianu sodu i roztworu sieciującego oraz określenie wpływu stężenia tych reagentów na stabilność mechaniczną kapsułek. Stwierdzono, że roztwór alginianu sodu powinien mieć stężenie minimum 2%, dzięki czemu możliwe jest uzyskanie kapsułek osadów ściekowych o zadawalającej stabilności mechanicznej. Na proces kapsulacji i stabilność kapsułek nie miało wpływu stężenie roztworu sieciującego. Otoczkowanie kapsułek dodatkową ścianką z alginianu sodu wpływa na zwiększenie stabilności mechanicznej kapsułek.

EN

The article presents the research on optimization of sewage sludge capsulation in the hydrogel carrier. Sewage sludge was derived from a municipal wastewater treatment plant. The aim of the research was to determine an optimum concentration of sodium alginate and the crosslinking solution. Another aim was to determine the inﬂuence of the reagent concentration on the mechanical stability of the obtained capsules. It was determined that the using of 2% sodium alginate results in obtaining capsules with desired mechanical stability. The crosslinking solution concentration has not been aﬀected on the capsulation process. The encapsulation of sewage sludge capsules with additional wall of sodium alginate has been improved their mechanical stability.

14

Production of co-immobilized dextransucrase and dextranase preparations and their application in isomalto-oligosaccharides synthesis

Sikora B., Kubik C., Bielecki S.

Biotechnology and Food Science

|

2017

|

Vol. 81, nr 2

137--147

EN

Dextransucrase (DS) from Leuconostoc mesenteroides and dextranase (DN) from Penicillium funiculosum were co-immobilized by entrapment in calcium alginate and used to produce isomaltooligosaccharides (IMOs) from sucrose. DS convert sucrose into dextran, which is thesubstrate for DN, so that IMOs are products of dextran hydrolysis. Before the co-immobilization DS was cross-linked with glutardialdehyde (GA), while DN was adsorbed on hydroxyapatite (HAp). Cross-linking was essential for the stability of DS and pre-immobilization of DN to prevent enzyme from leaking out of the alginate beads. Operational stability of co-immobilized preparations of DS and DN was estimated based on amounts of isomaltose and isomaltotriose formed during successive 24h processes of IMOs synthesis, carried out at 30oC, pH 5.4 and 200 rpm in 10% (w/v) sucrose solutions. Preparation characterized by the initial DS/DN activities ratio of 1/14 was found to maintain these activities at least 100 h of IMOs synthesis (5 repeated batch reaction).

15

Skład chemiczny, ultrastruktura oraz cytotoksyczność hybrydowych hydrożeli alginianowo-chitozanowych przeznaczonych dla inżynierii tkankowej

Nowak U., Mucha A.

Przemysł Chemiczny

|

2016

|

T. 95, nr 8

1559--1562

PL

Zbadano wpływ wybranych parametrów fizykochemicznych oraz stopnia cytotoksyczności hydrożeli alginianowo-chitozanowych na mezenchymalne komórki macierzyste wyizolowane z tkanki tłuszczowej (ASC). Wybrano trzy rodzaje biomateriałów (ANa:C, ANa:3C, 3ANa:C) różniące się stosunkiem zawartości alginianu sodu do chitozanu. Przeprowadzone analizy wykazały, że biomateriał hybrydowy alginanowo-chitozanowy (ANa:C) w stosunku 3:1 charakteryzował się obecnością porów o największej średnicy oraz był najmniej toksyczny dla komórek macierzystych hodowanych w ich obecności. 3ANa:C również stymulował komórki ASCs do szybszej proliferacji w odniesieniu do pozostałych grup (ANa:3C, ANa:C oraz grupy kontrolnej). Otrzymane wyniki stanowią cenne źródło informacji w inżynierii tkankowej w kontekście projektowania rusztowań 3D (skafoldów) na bazie alginianów dla celów inżynierii biomateriałowej.

EN

Na alginate and chitosan-derived hydrogels were prepd. in presence of lactic acid and polypropylene and used for stimulation of adipose - derived mesenchymal stem cells. The hydrogels with alginate/chitosan ratio 3:1 showed the highest porosity, lowest cytotoxicity and a positive effect on the cell proliferation.

16

Comparison of morphological traits and mineral content in Eucomis autumnalis (mill.) Chitt. Plants obtained from bulbs treated with fungicides and coated with natural polysaccharides

Salachna P., Zawadzińska A.

Journal of Ecological Engineering

|

2015

|

Vol. 16, nr 2

136--142

EN

Eucomis autumnalis is an attractive ornamental species from the South Africa, commonly used in natural medicine. Plant protection programs, particularly those concerning plants grown for phytotherapeutics, are focused on prophylactic treatments that facilitate a limited use of pesticides negatively affecting the environment. Polysaccharides, such as chitosan and sodium alginate are exemplary non-toxic and biodegradable substances used for hydrogel coatings. The aim of this study was to investigate the effects of treating E. autumnalis bulbs with fungicide or coating with natural polysaccharides on the morphological traits and content of minerals in the leaves and bulbs. Prior to planting, the bulbs were divided into three groups: (I) untreated bulbs (control); (II) bulbs treated with Kaptan and Topsin fungicides; (III) bulbs coated with oligochitosan and sodium alginate. Bulb coating was found to exert a stimulating effect on plant height, number and length of leaf, greenness index (SPAD), number of flowers per inflorescence, fresh weight of the aboveground part and fresh weight of bulbs. The leaves and bulbs of plants grown from coated bulbs contained more nitrogen, potassium and boron. Treating the bulbs with fungicides positively affected the number of leaves, greenness index and fresh weight of the aboveground part.

17

A Novel Bio-Waste Incorporated Alginate Sorbent for De-Fluoridation of Water

Ayyappan C. S., Sreeja S., Bhalambaal V. M.

Journal of Ecological Engineering

|

2015

|

Vol. 16, nr 4

8--13

EN

This study evaluates the feasibility of using tamarind (Tamarindus indica) seed powder for de-fluoridation of fluoride contaminated water. Batch study confirmed that tamarind seeds in dry powder form could remove 87% of fluoride from water. This bio-sorbent can be used effectively in areas where fluoride concentrations are above the permissible limits of 1.5 mg·l-1 as per WHO Standard, 1984. Tamarind seed powder was incorporated in a matrix of sodium alginate and made into gel-beads. The beads were tested for de-fluoridation efficiency by conducting column studies. The effect of various factors, such as flow rate, retention time, and the number of runs on the efficacy of fluoride removal was also studied. The results revealed that flow rate did not seem to have much effect on the percentage fluoride removal but the fluoride concentration decreased drastically upon greater retention time and multiple runs.

18

Rheological Properties of Sodium Alginate Spinning Solutions with Ceramic Nanoadditives

Boguń M.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2009

|

Vol. 17, no. 5 (76)

17--22

EN

The effect of ceramic nanoadditives, such as nanosilica, montmorillonite, hydroxyapatite, calcium triphosphate and bioglass, on the rheological properties of aqueous sodium alginate solutions was studied. The influence of the nanoadditives on changes in rheological parameters n and k was determined. The mechanism of the rheological behaviour of spinning solutions containing the nanoadditives is explained. Furthermore, the effect of the rheological properties on the formation process of nanocomposite alginate fibres is described.

PL

Zbadano wpływ ceramicznych nanododatków, takich jak nanokrzemionka, montmorylonit, hydroksyapatyt, trójfosforan wapnia oraz bioszkło na właściwości reologiczne roztworów alginianu sodowego w wodzie. Oznaczono wpływ tych nanododatków na zmianę parametrów reologicznych n i k. Wyjaśniono mechanizm reologicznego zachowania się płynów przędzalniczych zawierających wyżej wymienione nanododatki. Określono również wpływ właściwości reologicznych na proces formowania nanokompozytowych włókien alginianowych.

19

Synteza i właściwości membran hydrożelowych na podstawie chitozanu oraz alginianu sodu

Gierszewska-Drużyńska M., Ostrowska-Czubenko J.

Polimery

|

2007

|

T. 52, nr 7-8

517-523

PL

Badaniom poddano membrany hydrożelowe formowane z kompleksów polielektrolitowych (PEC) otrzymanych w wyniku reakcji chitozanu z alginianem sodu. Tworzenie kompleksów potwierdzono techniką FTIR. Tak zwany stan wody (state of water) w membranach o różnej całkowitej zawartości wody (Wc) scharakteryzowano z zastosowaniem metody skaningowej kalorymetrii różnicowej (DSC). Wyróżniono trzy różne typy wody w membranach hydrożelowych: wodę wolną, wodę związaną z polimerem ulegającą wymrożeniu i wodę związaną z polimerem nieulegającą wymrożeniu. Określono zawartość wody ulegającej wymrożeniu (Wf) i nieulegającej wymrożeniu (Wnf) w membranach o różnej wartości Wc oraz ciepło topnienia wody ulegającej wymrożeniu (?Hm). Na podstawie przebiegu krzywych DSC wyciągnięto wnioski dotyczące mikroheterogenicznej struktury membran formowanych z badanych PEC. Ustalono, że ciężar cząsteczkowy chitozanu wywiera niewielki tylko wpływ na stan wody w badanych membranach.

EN

Hydrogel membranes formed from polyelectrolyte complexes (PEC) obtained in the reactions of chitosan with sodium alginate (Scheme A) were investigated. The formation of complexes has been confirmed by FTIR method (Fig. 1). So called state of water in the membranes of different total water content (Wc) was characterized by differential scanning calorimetry (DSC) (Fig. 2 and 3). Three various types of water in the membranes were distinguished: free water, freezing water and non-freezing water. The contents of freezing (Wf) and non-freezing water (Wnf) in the membranes of various Wc (Fig. 5 and 6) as well as heat of fusion of freezing bound water (?Hm) (Fig. 4) were determined. The courses of DSC curves let come to the conclusions concerning microheterogenic structures of membranes formed from PEC investigated. It was found that molecular weight of chitosan very slightly influenced the state of water in the membranes tested.

20

Hydrożelowe mikrokapsułki z udziałem naturalnych i chemicznie modyfikowanych oligochitozanów - właściwości mechaniczne i porowatość

Bartkowiak A., Brylak W.

Polimery

|

2006

|

T. 51, nr 7-8

547-554

PL

Podjęto próbę określenia wpływu stężenia roztworów anionowego polisacharydu oraz kationowych oligochitozanów (niemodyfikowanych bądź modyfikowanych) na niektóre właściwości otrzymywanych z nich dwuskładnikowych mikrosfer alginian sodu/kation Ca2+ i trójskładnikowych mikrokapsułek alginian sodu/kation Ca2+/oligochitozan (lub jego czwartorzędowa pochodna amoniowa). Dobór stężenia roztworów pozwala na regulowanie porowatości określanej na podstawie oznaczania górnej granicy wykluczania metodą chromatografii żelowej. Badania potwierdziły możliwość wykorzystania oligochitozanów do formowania mechanicznie stabilnych mikrokapsułek. Zastosowanie modyfikowanych oligomerów chitozanu pozwala na regulowanie zarówno wytrzymałości mechanicznej zewnętrznej membrany mikrokapsułek, jak i jej porowatości. Uzyskane hydrożelowe układy charakteryzują się dużą stabilnością wytrzymałości na ściskanie, co ustalono na podstawie badań zmęczeniowych. Zastosowanie niedestrukcyjnych badań relaksacyjnych pozwoliło na określenie wstępnych korelacji pomiędzy wytrzymałością na ściskanie i porowatością mikrokapsułek a współczynnikami równania opisującego krzywe relaksacji.

EN

Attempt has been made to determine the effect of the concentration of the solutions of anionic polysaccharides and cationic oligochitosans (modified or not) on some properties of the systems obtained. They were either binary microspheres: sodium alginate/Ca+2 cation or ternary ones: sodium alginate/Ca+2 cation/oligochitosan (or its quaternary ammonium derivatives) (Fig. 1, Table 1). Selection of solution concentration let control the porosity (determined on the basis of molar mass cut-off by gel permeation chromatography - Fig. 2). The investigations confirmed the possibility of oligochitosan applications to the formation of mechanically stable microcapsules. The use of modified oligomers let control both the mechanical strength of outer membrane of microcapsule and porosity. The prepared hydrogel systems show high stability of compression strength what was find on the basis of fatigue tests (Table 3). Non-destructive relaxation tests results allowed finding the preliminary correlation between compression strength and porosity of microcapsules and coefficients in the equation describing the relaxation curves [equation (3), Table 2, Fig. 4-6].