Otrzymywanie oraz charakterystyka skafoldów sieciowanych kwasem taninowym na bazie chitozanu, kolagenu oraz kwasu hialuronowego

Biopolimery są szeroko stosowane w dziedzinie biomateriałów. Są biokompatybilne, biodegradowalne oraz nietoksyczne dla ludzkiego organizmu. Celem niniejszych badań eksperymentalnych było otrzymanie kompozytów na bazie kolagenu, chitozanu oraz kwasu hialuronowego modyfikowanych poprzez dodatek kwasu taninowego. Biopolimery zostały wymieszane poprzez sporządzenie 1% roztworów każdego z nich, przy czym kolagen oraz chitosan były wymieszane w stosunku wagowym 50/50 oraz do tej mieszaniny zastosowano 1, 2 i 5 (w/w%) dodatek kwasu hialuronowego. Do mieszaniny dodano następnie 2, 5, 10 oraz 20 (w/w%) kwasu taninowego oraz otrzymano skafoldy metodą suszenia sublimacyjnego. Próbki zarówno z dodatkiem kwasu taninowego jak i bez niego zostały scharakteryzowane poprzez pomiar ich właściwości mechanicznych, analizę spektroskopii w podczerwieni (IR-ATR) oraz obrazowanie przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM). Ponadto wyznaczono porowatość oraz gęstość każdego ze skafoldów. Wszystkie otrzymane próbki były porowate i nie zaobserwowano znaczących różnic w strukturze na zdjęciach SEM. Na widmach IR-ATR charakterystyczne piki polimerów takie jak: amidowe I, II, III oraz A były przesunięte po dodatku taniny w wyniku pojawienia się wiązań wodorowych oraz oddziaływań elektrostatycznych. Wyniki pokazują, że kwas taninowy może być wykorzystany jako czynnik sieciujący stosowany w celu modyfikacji właściwości biomateriałów.

Biopolymers are widely used in biomaterials science. They are biocompatible, biodegradable and non-toxic for human body. The aim of the study was to obtain scaffolds made of chitosan, collagen and hyaluronic acid modified by addition of tannic acid. The biopolymers were mixed as 1% solution, where collagen and chitosan were mixed in 50/50 (w/w%) and 1, 2 and 5 (w/w%) of hyaluronic acid was added. 2, 5, 10 and 20 (w/w%) of tannic acid was added to the mixture and scaffolds were obtained by freeze drying method. Samples with the tannic acid as well as without it were characterized by the mechanical parameters measurement, infrared spectroscopy (IR-ATR) and scanning electron microscopy (SEM). Moreover the porosity and density of the scaffolds were determined. The addition of tannic acid improves the mechanical properties and porosity of the scaffolds. All the scaffolds were porous and no significant changes in the structure were observed at the SEM images. In the IR-ATR spectra characteristic peaks of polymers as amide I, II, III and A were shifted after addition of tannic acid due to the presence of new hydrogen bonds and electrostatic interactions. The results show that tannic acid can be used as a cross-linking agent to modify the properties of the scaffolds.