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Chitin-Hybrid-Material: Science Fiction oder Realität?

Die Natur bietet die besten Ideen für die Entwicklung innovativer, bioinspirierter Materialien im Technik und Medizinbereich. In der folgenden Studie nutzten Forscher die herausragenden Eigenschaften von Chitin in Kombination mit Seidenfibroin zur Herstellung eines optisch transparenten Hybridmaterials, inspiriert von den Bestandteilen der Außenhaut von Arthropoden. Beleuchtet werden außerdem hoch spannende und zukunftsweisende Anwendungsbereiche, von der direkten Messung des Gehaltes an Glucose in der Tränenflüssigkeit im Auge mittels smarter Kontaktlinsen bis hin zu kratzresistenten Displayfolien, dieses biomimetischen Verbundmaterials.

Biomimetische Chitin-Seidenfibroin-Hybride: Eine optisch transparente Strukturplattform für tragbare Geräte und fortschrittliche Elektronik

Biomimetic Chitin-Silk Hybrids: An optically transparent structural platform for wearable devices and advanced electronics. Hong M.-S., Choi G.-M., Kim J. et al. Advanced functional materials. 2017, 1705480. Doi: 10.1002/adfm.201705480

In der Studie wurden mittels verschiedener Methoden (Lösungs-, Schleuderguss-, Mikrospritzgussverfahren) ausgehend von Chitin aus Tintenfisch und Seidenfibroin vom Bombyx Mori, Chitin-Seidenfibroin-Hybride (CS-Hybride) in Form von großflächigen Filmen oder gebogenen Strukturen (Kontaktlinsen) hergestellt. Spektroskopische und Oberflächenanalysen zeigten, dass die CS-Hybride eine homogene nanofaserige Morphologie aus ultrafeinen Chitin Nanofasern und Seiden β-Faltblättern besitzen. Das optisch transparente Hybridmaterial hatte eine signifikant höhere mechanische Belastbarkeit und war enzymatisch abbaubar.

Die Autoren stellten drei Anwendungen der Chitin-Seiden-Fibroin-Hybride als Struktur- und Funktionalitätsplattform vor.

  • Integration drahtloser Okularsensoren in Chitin-Seiden-Hybrid-Kontaktlinsen für die Messung von Glucose in der Tränenflüssigkeit
  • Herstellung eines drahtlosen, flexibel tragbaren Heizkörpers durch Aufbringen eines Silber-Nanofaser-Netzwerkes auf einen Chitinβ Hybrid Film mittels Elektrospinning.
    • Bei Anbringung des Heizelementes am Finger hatten Greifbewegungen keinen Einfluss auf die Temperatur
    • Die Temperatur des Heizelementes konnte über Bluetooth gesteuert werden
  • Kratzresistente, transparente Displayfolie aus Chitin-Seidenfibroinβ-Hybrid Filmen. In der Studie wurden 35 µm dicke CSβ Hybrid Filme von beiden Seiten mit Epoxy-Siloxan Hybrid-Material (EHL) mittels UV-Härtung beschichtet.
    • Die Durchführung eines Nanoscratch-Tests mit Verwendung eines Diamantstiftes zeigte, dass der EHL-CSβ-Hybrid eine höhere Kratzfestigkeit besitzt als gehärtetes Glas oder ein unbeschichteter CSβ-Hybrid Film.
    • Bleistifthärte von 8H
    • Verschleißprüfung mit Stahlwolle (1 kgf/cm) zeigte nach 200 Zyklen keinen Kratzer, während der reine CSβ Hybridfilm stark zerkratzte

Schlussfolgerung: Das Chitin Nanofaser-Seidenfibroin Hybridmaterial konnte erfolgreich entwickelt werden und besitzt nützliche Eigenschaften wie mechanische Belastbarkeit und optische Transparenz. Die Autoren zeigten vielversprechende Anwendungsmöglichkeiten für das biomimetische Hybridmaterial.

Quelle: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201705480/abstract

chitosan, Hybridmaterial, Kontaktlinsen, Okularsensor

Kongresse und Messen

Treffen Sie uns 2023 auf folgenden Messen:

  • EASO Winterschool 2023, Wittenberg, Deutschland, 15.02.-18.02.2023
  • EUCHIS 2023, Siglufjörður, Island, 11.-14.09.2023
  • EPNOE 2023, Graz, Österreich, 18.09.-22.09.2023
  • Asia Pacific Chitin and Chitosan Symposium 2023, Juju, Süd-Korea, 31.10.-03.11.2023

Zur Vereinbarung von Terminen, bitte kontaktieren Sie Frau Richter über sales(at)medical-chitosan.com

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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News

  • Rückblick auf drei Tage des wissenschaftlichen Austausches bei der EUCHIS in Siglufjörður

    HMC war vom 11. bis zum 14. September auf der EUCHIS 2023 in Siglufjörður im Norden Islands vertreten. Falls Sie uns dort nicht treffen konnten, lesen Sie hier unsere Highlights der Konferenz oder besuchen Sie uns noch bis zum 22. September auf der EPNOE in Graz.

  • Abbaubare Körperelektroden aus carboxyliertem Chitosan und Sulfobetain-Methacrylat

    Tragbare Elektroden, über welche vielfältige Körperfunktionen gemessen werden, verursachen elektronischen Abfall und müssen im Fall von Implantaten aufwändig entfernt werden. In der präsentierten Studie wird ein vollständig zersetzbares Materialgemisch mit Chitosan vorgestellt, welches auch bei hoher körperlicher Belastung Bewegung und Schweiß standhält.

  • Weltneuheit Chitosan Molekulargewichtsstandards!

    Auf der EUCHIS 2023 stellt HMC zum ersten Mal Chitosan-Standards vor. ,,Wir sind stolz darauf, endlich einen zuverlässigen Standard für die Molekulargewichtsanalyse anbieten zu können", sagt Katja Richter, Geschäftsführerin von Heppe Medical Chitosan. Das bedeutet, dass Forscher und Kunden Chitosane nicht mehr mit anderen Substanzen wie Pullulan oder PEG/PEO für die Molekulargewichtsanalyse vergleichen müssen. Jetzt können zuverlässige Chitosane verwendet werden. Keine Näherungswerte. Kein Nachdenken darüber, ob es die richtigen, zuverlässigen Ergebnisse sind. Verlässliche Chitosane für exzellente Forschung und hervorragende pharmazeutische Produkte. Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein.

  • Aromatisches Derivat von Chitosan verbessert regenerative Eigenschaften

    Die antioxidativen, bakteriostatischen und antientzündlichen Eigenschaften von Chitosan sorgen dafür, dass es sehr gut für Anwendungen in der regenerativen Medizin wie Wundauflagen geeignet ist. In der präsentierten Studie wird ein über eine Schiffsche Base derivatisiertes Chitosan vorgestellt, welches diese Eigenschaften weiter verbessert.

  • Los geht’s mit der EUCHIS 2023!

    Nachdem unsere Chitosan-Krabbe die wunderschöne Landschaft Islands bereist hat, ist sie nun unterwegs Richtung Siglufjörður zur EUCHIS 2023. Wir freuen uns schon sehr darauf alle wiederzusehen und sind gespannt auf den wissenschaftlichen Austausch. Neben Chitosan und unserer Krabbe haben wir großartige Neuigkeiten im Gepäck. Seid gespannt!

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