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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 2024 auf folgenden Messen:

  • 14. PBP World Meeting/ Research Pharm, Wien, Österreich, 18.-21.03.2024
  • CPHI, Mailand, Italien, 08.-10.10.2024
  • MEDICA 2024, Düsseldorf, Deutschland, 11.-14.11.2024

Zur Vereinbarung von Terminen, bitte kontaktieren Sie Frau Richter über Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein.

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  • Chitosan im Teebeutel? – Nationaler Tag des Frühstücks am Arbeitsplatz in den USA

    Tee oder Kaffee ist sicherlich eine Philosophiefrage. Was wird als Erstes nach dem Ankommen im Unternehmen getrunken? In allen Fällen geht es um einen guten Start in den Tag. Aber ist zu viel Koffein gut? Kann man da nicht auch etwas mit Chitosan machen? Wir haben uns umgeschaut und sind in Südkorea fündig geworden. Ein Neuartiger Teebeutel, der den Tee im Becher selbst entkoffeiniert. Verwendet wurde dafür ein Alginat-Chitosan Hydrogel.

  • Cisplatin-Chitosan-Mikropartikel um wiederkehrenden Brustkrebs zu verhindern

    Brustkrebs ist die häufigste bei Frauen auftretende Krebsart. Um das Auftreten von Metastasen und das Wiederkehren von Tumoren zu verhindern, soll in der vorgestellten Studie ein Hydrogel Brustimplantat hergestellt werden, dass mit Cisplatin-Chitosan-Mikropartikeln beladen ist.

  • Treffen Sie HMC bei dem 14. PBP World Meeting und ResearchPharm vom 18. - 21.03.2024 in Wien!

    Im März findet das 14. World Meeting für Pharmazie, Biopharmazie und pharmazeutische Technologie (PBP) zusammen mit der ResearchPharm in Wien statt. Neben universitären Forscherinnen und Forschern sind dort eine Vielzahl von Unternehmen aus der Pharmabranche vertreten. Wir freuen uns sehr dieses Jahr ebenfalls als Aussteller mit dabei zu sein.

  • Chitosan in Farbstoff-sensitiven Solarzellen

    Biopolymere wie Chitosan bekommen immer mehr Aufmerksamkeit als Polymerelektrolyte in Farbstoff-sensitiven Solarzellen. Da Chitosan unter einer geringen elektrischen Leitfähigkeit leidet, soll in der vorgestellten Studie versucht werden, diese durch Salze und Weichmachern zu verbessern.

  • Reviews und Publikationen mit Chitosan im Jahr 2023

    Im vergangenen Jahr wurden wieder zahlreiche Publikationen Rund um das Thema Chitosan veröffentlicht. Dabei wurde beobachtet, dass die Anzahl im Vergleich zum Vorjahr erneut gestiegen ist. Während im Jahr 2022 insgesamt 3097 Publikationen mit Chitosan im Titel herausgebracht wurden, waren es 2023 mit 3409 über 300 Publikationen mehr. Darüber freuen wir uns bei HMC sehr!

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