Publikationen im Oktober 2016 - Chitosan Hydrogele

Im Oktober 2016 wurden insgesamt 375 Publikationen, unter anderem durch führende Wissenschaftler aus China (99 Artikel), USA (31) und Indien (30) publiziert. Der Schwerpunkt der Chitosan-Forschung bezog sich auf Nanopartikel, pharmazeutische Präparate und Gewebe.

Für Chitosan Hydrogele gibt es zahlreiche Anwendungen. Chitosan-basierte Materialien können als Zellgerüste, Wundauflagen oder Knochenimplantate verwendet werden. Die zwei folgenden Studien beschäftigen sich mit Chitosan-Hydrogelen, der Veränderung ihrer Struktureigenschaften und dem Einsatz im Tiermodel.

Tabelle: Zeitschriften die im Oktober 2016 die meisten Chitosan-bezogenen Artikel veröffentlichten. Quelle: www.gopubmed.org

Regulierung der Chitosan Hydrogel Struktur durch Metallionen

Chitosan Hydrogel Structure Modulated by Metal Ions. Nie J., Wang Z. and Hu Q. Scientific Reports, 6:36005, Oktober 2016. DOI: 10.1038/srep36005

In der ersten Studie wurde der Einfluss verschiedener Metallionen auf die Chitosan (CS) Hydrogel Struktur untersucht. Durch Chelatierung mit den Aminogruppen des CS können Metallkationen absorbiert werden, wodurch der Gelierungsprozess beeinflusst wird. Die Hydrogelmorphologie wurde mittels Rasterelektronenmikroskopie und konfokaler Laser-Scanning-Fluoreszenz-Mikroskopie untersucht. Zur Berechnung der Bildungsrate des Hydrogels wurden die Reaktionszeit und Gelschichtdicke ermittelt.

ERGEBNISSE:

• Cu²⁺ Konzentration veränderte die Hydrogelstruktur (von ausgerichteten Fasern zu einer mehrschichtigen Struktur)
• Metallionen mit geringerer Affinität (Ca²⁺) veränderten die Hydrogelstruktur nicht
• Bildung von anorganischen Partikeln in den Ca²⁺-CS Hydrogelen

Schlussfolgerung: Die Struktur von CS Hydrogelen kann durch die Einbindung von Metallionen verändert werden. Metallionen wie Cu²⁺, mit einer starken Affinität zu CS (DDA 91%), bewirken durch ionische Wechselwirkungen eine Quervernetzung. Dadurch wird die Volumenverringerung verstärkt und der Übergang zu einem mehrschichtigen Aufbau induziert. Metallionen mit einer schwachen Affinität zu CS (z.B. Ca²⁺) hingegen veränderten die Hydrogelmorphologie nicht, wurden jedoch mit mittels OH^- gefällt, wodurch anorganische Partikel eingebaut wurden. Metall-CS Hydrogele könnten als kupferbasierte Fungizide oder für die Harnstoff-Aufnahme genutzt werden.

Quelle: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27777398

Sicherheit und Wirksamkeit von Chitosan-Dextran Hydrogelen im Mittelohr eines Tiermodels

Safety and Efficacy of Chitosan-Dextran Hydrogel in the Middle Ear in an Animal Model. Ünsaler S., Başaran B., Öztürk Sarı Ş. et al. Audiology & Neurotology, 21:254-260, October 2016. DOI: 10.1159/000447623

In der zweiten Studie wurde untersucht ob Hydrogele aus Chitosan und Dextran (CDH) nach einer Operation die Adhäsion zwischen dem Trommelfell und anderen Strukturen des Mittelohrs verhindern können. Außerdem wurden die CDH auf potentielle Ototoxizität im Meerschweinchen geprüft. Dafür wurde bei 7 Albino-Meerschweinchen (GPs) vor und vier Wochen nach einer Mittelohroperation, bei der CDH unilateral in das Mittelohr und Kochsalzlösung contralateral injiziert wurde, eine Hirnstamm-Audiometrie durchgeführt. Des Weiteren wurde die Mukosa des Mittelohres von 12 GPs abgeschliffen und der Hohlraum mit CDH bzw. Gelschaum (Referenz ohne Chitosan, andere Seite) gefüllt. Kontroll-GPs wurden gleichermaßen behandelt, erhielten jedoch keine Füllung des Mittelohrs.

ERGEBNISSE: (nach 7 Wochen)

• Keine signifikanten Unterschiede bei der Hirnstamm-Audiometrie vor und nach der Operation
• Retraktion des Trommelfells bei Einsatz von Gelschaum
• Höherer Entzündungsgrad bei Gelschaum verglichen zu CDH

Schlussfolgerung: CDH hat keine ototoxischen Effekte in Meerschweinchen. Die Entzündungsantwort und Retraktion des Trommelfells ist bei Verwendung von CDH im Vergleich zu Gelschaum verringert.

Quelle: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27584905/