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Antibakterielles, multifunktionelles Hydrogel auf Basis von Carboxymethylchitosan

Hydrogele können durch die Ausbildung eines 3D Netzwerkes vielseitig in der Biomedizin eingesetzt werden. In der hier präsentieren Studie wurde ein antibakterielles, adhäsives, selbstreparierendes Hydrogel aus Carboxymethylchitosan (CMC) und oligomeren Polycyanidin (OPC) hergestellt und der Einfluss des OPC-Gehaltes untersucht.

EINFACHE HERSTELLUNG EINES ANTIBAKTERIELLEN, MULTIFUNKTIONELLEN HYDROGELS AUF BASIS VON CARBOXYMETHYLCHITOSAN UND OLIGOMEREN PROCYANIDIN

He Y, Guo S, Chang R, Zhang D, Ren Y, Guan F, Yao M. Facile preparation of antibacterial hydrogel with multi-functions based on carboxymethyl chitosan and oligomeric procyanidin. RSC Adv. 2022 Jul 21;12(32):20897-20905. doi: 10.1039/d2ra04049b. PMID: 35919176; PMCID: PMC9301940

Als Hydrogele bezeichnet man wasserlösliche Polymere, die eine einzigartige 3D Struktur besitzen. Dadurch besitzen sie eine große Ähnlichkeit zu biologischen Geweben sowie der extrazellulären Matrix, was sie interessant für biomedizinische Anwendungen macht.

Insbesondere sich in situ ausbildende, selbstheilende, adhäsive Hydrogele sind dafür interessant. Sie sind injizierbar, füllen irreguläre Strukturen auf, können sich im Fall eines Defekts selbst reparieren und haften über einen längeren Zeitraum an einer Oberfläche. Dies ist zum Beispiel für Hydrogele mit einer antimikrobiellen Wirkung essentiell, die genutzt werden können um längerfristig Infektionen zu vermeiden. Insbesondere vor dem Hintergrund einer wachsenden Anzahl mikrobieller Resistenzen müssen neue alternative Strategien zu Antibiotika gefunden werden.

Eine natürliche antimikrobielle Wirkung besitzt das Chitosan Derivat Caboxymethylchitosan (CMC). CMC besitzt im Vergleich zu herkömmlichen Chitosan eine verbesserte Löslichkeit und eine bessere Biokomptabilität. Zudem bildet CMC ein 3D Netzwerk aus, dass durch crosslinking Agenzienverbessert werden kann. Genutzt werden dafür können phenolreiche Verbindungen, wie die aus Weintrauben stammende oligomere Polycyanidin (OPC).

In der vorgestellten Studie soll ein schneller, einfacher Ansatz entwickelt werden um ein injizierbares, selbstheilendes, adhäsives und antibakterielles Hydrogel basierend auf CMC und OPC herzustellen. Die Eigenschaften des Hydrogels wurden durch den OPC-Gehalt (2, 4, 6 % → CMC/OPC2, CMC/OPC4, CMC/OPC6) eingestellt. Der CMC-Gehalt betrug 3 %.

ERGEBNISSE

  • Erfolgreiche Herstellung Hydrogel durch Mischen der CMC und OPC-Lösungen
  • Nachweis Ausbildung H-Brücken zwischen CMC und OPC mittels FTIR
  • Gelationszeit von 125,3 s für CMC/OPC2, 18,7 s für CMC/OPC4 und 5,3 s für CMC/OPC6 →sinkt mit steigendem OPC-Gehalt
  • Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der Hydrogele mit steigendem OPC-Gehalt
  • Steigendes Schwellvermögen mit wachsendem OPC-Gehalt (CMC/OPC2: 153,1 %, CMC/OPC4: 180,6 %, CMC/OPC6: 219,1 %)
  • Abbau von CMC/OPC-Hydrogelen nach 11 Tagen in vitro
  • Alle Hydrogele wiesen eine gut definierte, 3D vernetzte Struktur via SEM auf
  • Beobachtung einer guten Selbstheilungsfähigkeit für alle hergestellten Hydrogele
  • CMC/OPS Hydrogele sind in der Lage an verschiedene Oberflächen z.B. Metall, Kunststoff oder Glas zu haften
  • Einfache Adhäsion an biologischen Geweben wie Herz, Leber, Lunge oder Haut
  • Adhäsionsstärke von bis zu 17,7 kPas für CMC/OPC6
  • Bei direktem Kontakt: Inhibition von S. aureus für CMC/OPC4 und CMC/OPC6 größer als 95 %, für CMC/OPC2 nur 81 %, für E. coli alle mehr als 95 %

Schlussfolgerungen: In der präsentierten Studie wurde erfolgreich mittels einer einfachen Methode ein antibakterielles, adhäsives, selbstheilendes Hydrogel aus CMC und OPC hergestellt. Der OPC Gehalt hatte dabei Einfluss auf die Gelationszeit, die mechanischen Eigenschaften und das Schwellvermögen. Zudem zeigten alle hergestellten Hydrogele gute antibakterielle Eigenschaften. Dadurch besitzen die CMC/OPC-Hydrogele ein großes Potential für antibakterielle Anwendungen.

Link zum Artikel: https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/ra/d2ra04049b 

Hydrogel, Crosslinking, carboxymethylchitosan, chitosan oligomer

Kontakt

  • Heppe Medical Chitosan GmbH
    Heinrich-Damerow-Straße 1
    D-06120 Halle (Saale)
  • Tel.: +49 (0) 345 27 996 300
    Fax: +49 (0) 345 27 996 378
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Treffen Sie uns in 2025

Im Jahr 2025 werden wir an mehreren Symposien oder Messen teilnehmen. Wir würden uns freuen, Sie bei der nächsten Veranstaltung begrüßen zu dürfen.

Merken Sie sich die Termine folgender Veranstaltungen vor:

International Polysaccharide Conference
25. - 28. August 2025 | Sundsvall, Schweden
 
Asia-Pacific Chitin and Chitosan Symposium
26. - 29. August 2025 | Taipei, Taiwan
 
International Conference on Chitin and Chitosan
26. - 29. Oktober 2025 | Hermosillo, Mexiko
 
28. - 30. Oktober 2025 | Frankfurt, Deutschland
 
17. - 20. November 2025 | Düsseldorf, Deutschland
 
International Conference on Biopolymers and Polymer Science
04. - 06. Dezember 2025 | Paris, Frankreich

 

Wir suchen SIE - Mitarbeiter in der Produktion (m/w/d)

Keine Lust auf Langeweile? Für die Verstärkung unseres Teams suchen wir ab sofort Produktionsmitarbeiter (m/w/d) im Bereich Pharma- und Medizintechnik

Pharmakant (m/w/d) für Produktion

Die Heppe Medical Chitosan GmbH (HMC) ist ein mittelständisches Chemie-/Pharma-Unternehmen, das sich als Weltmarktführer im Bereich Chitosan und Chitosan-Derivate etabliert hat. Unser Bioprodukt wird in chemischen Verfahren im kg-Maßstab als innovativer Rohstoff für die Pharmaindustrie und Medizintechnik hergestellt. Chitosane sind unsere Passion.

Wir suchen Mitarbeiter (m/w/d), die Lust darauf haben, langfristig an der Herstellung dieser einzigartigen Rohstoffe mitzuwirken.

Zu Ihren Aufgaben gehören:

  • Betreuung verschiedener Produktionsabläufe, teilweise in Teamarbeit aber auch in Eigenverantwortung
  • Herstellung unserer Produkte durch chemische Synthese nach Rezeptur
  • Bedienung und Überwachung von Reaktoren und Mühlen
  • Abfüllung von Zwischen- und Endprodukten
  • Mitarbeit bei Syntheseentwicklungen
  • Arbeiten teilweise im GMP Umfeld (Reinraum Klasse C)
  • Dokumentation der durchgeführten Arbeiten
  • Wartung und Reinigung von Reaktoren und Arbeitsmaterialien

Es wäre super, wenn Sie Folgendes mitbringen:

  • Eine erfolgreich abgeschlossene Berufsausbildung zum Pharmakanten, Chemikanten, eine vergleichbare Ausbildung oder einen Bachelor in Chemie
  • Eine saubere, zuverlässige, strukturierte und sorgfältige Arbeitsweise
  • Erfahrungen in der Medizinprodukte- oder Pharmaindustrie von Vorteil
  • Gute Deutschkenntnisse in Wort und Schrift
  • Flexibilität, Teamfähigkeit und Qualitätsbewusstsein

Was wir Ihnen bieten:

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Wir freuen uns auf Ihre aussagekräftige Bewerbung. Teilen Sie uns in dieser Ihren möglichen Eintrittstermin und Ihre Gehaltsvorstellung mit. Die Bewerbungsunterlagen mit Motivationsschreiben senden Sie bitte als PDF-Dokument per E-Mail an Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein.. Ihre Ansprechpartnerin unsere Geschäftsführerin Frau Katja Richter.


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Immer wieder findet man Publikationen in denen Chitosane miteinander verglichen werden. Zum Beispiel sind wir letztens auf ein Paper gestoßen, dass Chitosan von Crustacea mit dem von Pilzen in Anwendungen im Bereich Knochen-Gewebe-Engineering vergleichen soll (Iqbal et al. 2024). Aber inwieweit war das überhaupt aussagekräftig?

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