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Chitosan-basierte Implantate für die Regenerative Medizin

In den letzten Jahrzehnten gab es große Fortschritte in der Regenerativen Medizin, wie der Behandlung von schwerwiegenden Nervenverletzungen. Implantate, die als Gerüste für die Regeneration von Nervenzellen eingesetzt werden, sind oftmals aus biologisch abbaubaren Polymeren, wie Chitosan. Im Folgenden stellen wir eine Studie vor, die den Abbau und die Stabilität von röhrenförmigen Chitosan-basierten Implantaten untersucht hat.

Einfluss des mittleren Molekulargewichtes von Chitosan auf den Abbau und die Stabilität von röhrenförmigen Implantaten

Influence of chitosan average molecular weight on degradation and stability of electrodeposited conduits. K Nawrotek, M Tylman, A Adamus-Włodarczyk - Carbohydrate, 2020

Die Implantate sollen die Herstellung der extrazellulären Matrix durch Gewebezellen im Bereich der Verletzung unterstützen. Der Abbau von Chitosan Implantaten in vivo erfolgt durch Lysozyme, die das Chitosan in nicht-toxische Oligosaccharide zerlegen. Die Abbaurate wird durch das Molekulargewicht, den Deacetylierungsgrad und den Wassergehalt des Chitosan Implantates beeinflusst. Viele Studien zeigten bereits den positiven Effekt von Chitosan Implantaten auf die Regeneration von Nervenzellen. Die Autoren der Studie stellten röhrenförmige Hydrogele auf Basis von Chitosan her und untersuchten diese in Degradations- und Stabilitätsstudien. Für die Studie wurden die Chitosane 85/100, 85/500 und 85/1000 von Heppe Medical Chitosan eingesetzt.

 Chitosan 85/100 85/500 85/1000
 Deacetylierungsgrad [%] 82.6–87.5 82.6–87.5 82.6–87.5

 Viskosität [mPas]

1% in 1% Essigsäure, 20°C

71-150 351-750 751-1250

Das mittlere Molekulargewicht der eingesetzten Chitosane wurde von den Forschern mittels Ubbelohde-Viskosimeter über die intrinsische Viskosität bestimmt. Die Implantate wurden mittels Galvanotechnik (elektrochemische Abscheidung) hergestellt. Die Chitosan wurden dafür zusammen mit Hydroxylapatit in einer Lösung aus Hyaluronsäure und Milchsäure gelöst. Durch den Einsatz der verschiedenen Chitosane, konnten röhrenförmige Implantate mit unterschiedlichen Wanddicken hergestellt werden. Die erhaltenen Implantate wurden in phosphatgepufferter Lösung (pH 7,4) mit oder ohne Lysozyme für bis zu 56 Tage bei 37°C inkubiert. Die chemischen, physikalischen und mechanischen Eigenschaften der Implantate wurden nach dieser Behandlung untersucht und bewertet. Außerdem wurde die in vitro Biokompatibilität der Implantate mit mHippoE-18 embryonale Hippocampuszellen und THP1-XBlue™ Monozyten untersucht.

Ergebnisse

  • der Einsatz von Chitosanen mit unterschiedlichen Molekulargewichten ermöglichte die Herstellung von Implantaten mit unterschiedlichen Wanddicken
  • ähnliches Abbauverhalten trotz anfänglich unterschiedlicher physiomechanischer Eigenschaften der Implantate
  • Schnellerer Abbau der Chitosan Implantate in PBS mit Lysozym als ohne Lysozym
  • Abbau der Chitosan Implantate in PBS mit Lysozym nach 21 Tagen
  • in vitro Biokompatibiltät mit Hippocampuszellen und Monozyten bestätigt
  • Keine Induktion von Entzündungsreaktionen bei Monozyten

Schlussfolgerung: Durch den Einsatz eines geeigneten Chitosans könnten die Eigenschaften von Implantaten zur Regeneration von peripheren Nervenverletzungen je nach Verletzungsgröße und Art individuell angepasst werden.

Quelle: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0144861720306585

Regeneration, Implantat, Nanopartikel, Wirkstofftransport

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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