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Chitosan Forschung im Jahr 2018

Auch im Jahr 2018 haben viele Wissenschaftler auf der ganzen Welt fieberhaft mit Chitosan in verschiedensten Anwendungsbereichen geforscht. Mit dabei ist sehr oft Chitosan von bester Qualität produziert bei Heppe Medical Chitosan. Zum Jahresende möchten wir Ihnen deshalb Artikel vorstellen, in denen mit HMC Chitosan zur Entfernung von Medikamenten aus Gewässern und Bakterienabwehr geforscht wurde.

Insgesamt erschienen im Jahr 2018 bisher fast 3000 Artikel mit Forschung rund um Chitosan (pubmed, 11.12.2018).

Top Terms Anzahl Artikel im Jahr 2018
Chitosan composite 364
Chitosan antibacterial 359
Chitosan hydrogel 321
Chitosan nanoparticle 295
Chitosan scaffold 196
Chitosan oligosaccharide 78
Chitosan vaccine 81

Tabelle 1: Häufige Chitosan-bezogene Schlagwörter und Anzahl der veröffentlichten Artikel im Jahr 2018.

Im Folgenden stellen wir einige Artikel vor, die sich mit spannenden Fragen zu Anwendungen mit Chitosan beschäftigt haben:

Können Chitosan-basierte Hülsen eine bakterielle Besiedelung von Fixierungspins bei Implantaten verhindern?
Ermöglicht der Einsatz von Chitosan Nanopartikel eine effektivere Entfernung von pharmazeutischen Substanzen in Wasser?

Chitosan nanopartikel potentzieller Absorbant durch Emulsionsvernetztung für die Behandlung von Abwasser

A systematic approach of chitosan nanoparticle preparation via emulsion crosslinking as potential adsorbent in wastewater treatment. B. R. Riegger, B. Bäurera, A. Mirzayevaa, G. E. M. Tovarab, M. Bach. Carbohydr Polymers. 2018 Jan 15; 180:46-54. doi: 10.1016/j.carbpol.2017.10.002.

In unseren Gewässern und im Trinkwasser lassen sich etliche Arzneimittelrückstände, wie Schmerzmittel oder Antibiotika, nachweisen. Die Arzneimittel werden nach Einnahme durch den Körper nicht vollständig abgebaut und gelangen so in die Kanalisation. In der Kläranlage können die Rückstände bisher aber nur unzureichend entfernt werden. Für eine verbesserte Wasseraufbereitung wird an der Entwicklung von recycelbaren Adsorbersystemen für pharmazeutische Wirkstoffe geforscht. Ein vielversprechendes Material für ein solches System ist Chitosan als Adsorber für Metallionen sowie organische Verbindungen wie Farbstoffe oder pharmazeutische Verbindungen. Die Forscher aus Deutschland stellten Chitosan-Nanopartikel unter der Verwendung des Crosslinkers Glutaraldehyd her und untersuchten den Einfluss der Konzentration an Crosslinker, sowie das Molekulargewicht des Chitosans. Verwendet wurden Chitosane mit einem Deacetylierungsgrad von 95% und einer Viskosität von 5, 10, 20,500, 100 und 200 mPas (1% Chitosan in 1%iger Essigsäure) der Heppe Medical Chitosan GmbH. Die Chitosan-Nanopartikel wurden hinsichtlich der Adsorption von Diclofenac (DCL) und Carbamazepin (CBZ), welche zu den in Gewässern am häufigsten nachgewiesenen Arzneimittelrückständen gehören, getestet.

Ergebnisse:

  • Entwicklung einer Emulsionsformulierung mit Cyclohexan als Ölphase, Span 80 als Tensid und NaCl als Hydrophil zur Erhöhung der Stabilität und Partikelausbeute
  • Für eine optimale Vernetzung ist eine 1:1 Konzentration des Crosslinkers Glutaraldehyd zu primären Aminogruppen ausreichend
  • Alle sechs Chitosane unterschiedlichen Molekulargewichts konnten für die Synthese der Nanopartikel eingesetzt werden
  • Zunehmende Teilchengröße mit zunehmenden Molekulargewicht
  • Adsorption von weniger als 20% CBZ durch Chitosan Nanopartikel
  • Adsorption von 60% bzw. 25% DCL für niedermolekulares bzw. hochmolekulares Chitosan
  • Adsorptionskapazität von 351,8 mg/g DLC für niedermolekulare Chitosan-Nanopartikel

Schlussfolgerung: Den Autoren gelang es reproduzierbar mit Glutaraldehyd quervernetzte Chitosan-Nanopartikel unterschiedlichen Molekulargewichts herzustellen. Die Nanopartikel zeigten, besonders mit Chitosan niedrigeren Molekulargewichts, ein gutes Adsorptionsverhalten gegenüber Diclofenac.

Quelle: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0144861717311487

Anwendung Silber und Chlorhexidin beladener Chitosan- basierter Hülsen in einem perkutanen Kaninchen-Tibia-Modell bei wiederholter bakterieller Belastung

Chitosan-based sleeves loaded with silver and chlorhexidine in a percutaneous rabbit tibia model with a repeated bacterial challenge. Shao J., Wang B., Bartels C. J. M., Bronkhorst E. M., Jansen J. A., Walboomers X. F., Yang F. Acta Biomaterialia. 2018 Dec; 82:102-110. doi: 10.1016/j.actbio.2018.10.021.

In der Orthopädie werden externe Fixierungen unter anderem zur Behandlung von offenen Frakturen und Osteomyelitis eingesetzt. Ein großes Problem ist das hohe Risiko für eine Infektion des Einstichkanals, welches mit bis zu 50% deutlich höher ist als bei permanenten Implantaten wie zum Beispiel bei einer Gelenkprothesen. Für eine effektive Behandlung der Infektion muss eine hohe Dosis an Antibiotika eingesetzt werden, was zu Organschäden sowie Antibiotika Resistenzen führen kann. Um dies zu vermeiden, wird intensiv an der Entwicklung von perkutanen Schutzbarrieren und antibakteriellen Beschichtungen der Fixierungspins geforscht.

Die Autoren dieser Studie entwickelten ein passendes Tiermodel, welches der klinischen Situation beim Einsatz von Fixatoren möglichst nahekommt und testen daran die Wirksamkeit von Silber und Chlorhexidin beladenen, elektrogesponnenen Chitosan-Hülsen. Dafür wurden 32 Kaninchen mit Chitosan-Hülsen umwickelte Stifte aus Titan in das Schienbein implantiert. Für die Herstellung der Hülsen wurde Chitosan 90/500 (Deacetylierungsgrad [%]/ Viskosität (1% Chitosan in 1%iger Essigsäure [mPa·s]) der Heppe Medical Chitosan GmbH eingesetzt. Die drei Versuchsgruppen erhielten unbeladene, mit Silber oder Silber und Chlorhexidin beladene Hülsen. Zwei Wochen nach Implantation, wurde zur Simulation bakterieller Belastung wöchentlich eine Staphylococcus aureus-Suspension (1 × 106 CFU) in die Austrittsstelle der Pins injiziert. Zusätzlich wurde der Infektionsstatus der Wunde untersucht. Die Versuchstiere wurden sechs Wochen später zur Untersuchung der Bakterienbesiedelung eingeschläfert. Die Bakteriendichte im Einstichkanal wurde quantifiziert, die Bakterien am Implantat identifiziert mittels MALDI-TOF und histologische Analysen wurden durchgeführt.

Ergebnisse

  • 100%ige bakterielle Infektion der Einstichkanäle
  • Die Silber-beladenen Hülsen reduzierten signifikant die Bakteriendichte und Entzündung
  • Der zusätzliche Einsatz von Chlorhexidin zum Silber erzielte keine weitere Verbesserung der antibakteriellen Wirkung

Schlussfolgerung: Die Chitosan-basierten und mit Silber beladenen Hülsen sind eine vielversprechende Methode um die antibakterielle Besiedelung von externen Fixierungspins von Implantaten zu inhibieren. Dadurch könnte eine Infektion der Wunde verhindert werden oder zumindest die zur Behandlung notwendige Antibiotika Dosis reduzieren.

Quelle: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1742706118306202?via%3Dihub

Implantat, Nanopartikel, Silber

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
  • Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein.

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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