Naturally formed chitin-based scaffolds: characterization, functionalization, and practical utility
[ 1 ] Instytut Technologii i Inżynierii Chemicznej, Wydział Technologii Chemicznej, Politechnika Poznańska | [ D ] phd student
[ 1 ] Instytut Technologii i Inżynierii Chemicznej, Wydział Technologii Chemicznej, Politechnika Poznańska | [ P ] employee
PL Naturalnie uformowane scaffoldy chitynowe: charakterystyka, funkcjonalizacja i praktyczne zastosowanie
english
- chitin
- biomimetics
- biomaterials
- scaffolds
- chityna
- biomimetyka
- biomateriały
- skafoldy
EN The overall goal of the doctoral dissertation was to use the chitin from marine demosponges’ skeletons and spider’s molts cuticles in forms of natural scaffolds as matrices for the development of selected organic-inorganic composites and determine application possibilities. The materials were examined in two kind of application – tissue engineering and environmental protection study. Moreover, the new microwave-assisted chemical method for chitin extraction was developed. The benefits of utilizing this method are extremely significant because reduces the isolation time from about 7 days (classical chemical isolation) to less than 1 h. All of the tested materials were fully characterized from structural, and physicochemical point of view. Obtained chitin-based scaffolds were used as structural support for cultivation cardiac, skin and bone cells. Results showed their high application potential due to non-cytotoxicity, high porosity and renewability. Moreover, synthesis chitin-Ag/AgBr material and chitin-laccase biocatalytic system allowed to bacterial and pharmaceutical contamination removal from wastewater, respectively.
PL Nadrzędnym celem pracy doktorskiej było wykorzystanie chityny ze szkieletów gąbek morskich i naskórków pająków, w postaci naturalnych rusztowań, jako matryc do opracowania wybranych kompozytów organiczno-nieorganicznych oraz określenie możliwości aplikacyjnych. Materiały te były badane w dwóch rodzajach zastosowań - inżynierii tkankowej i ochronie środowiska. Ponadto opracowano nową metodę chemicznej ekstrakcji chityny wspomaganej mikrofalami. Korzyści wynikające z zastosowania tej metody są niezwykle istotne, gdyż skraca ona czas izolacji z około 7 dni (klasyczna izolacja chemiczna) do mniej niż 1 h. Wszystkie badane materiały zostały w pełni scharakteryzowane pod względem strukturalnym i fizykochemicznym. Otrzymane rusztowania na bazie chityny zastosowano jako strukturalne wsparcie dla hodowli komórek serca, skóry i kości. Wyniki wykazały ich duży potencjał aplikacyjny ze względu na brak cytotoksyczności, wysoką porowatość i odnawialność. Ponadto, synteza materiału chityna-Ag/AgBr oraz układu biokatalitycznego chityna-lakaza pozwoliły na usunięcie zanieczyszczeń bakteryjnych i farmaceutycznych z roztworów wodnych.
227
chemical sciences
chemical technology
chemical engineering
DrOIN 2263
public
Małgorzata M. Jaworska
Warszawa, Polska
01.12.2022
polish
public
Izabela Nowak
Poznań, Polska
polish
public
Magdalena Prokopowicz
Gdańsk, Polska
30.11.2022
polish
public
dissertation
Poznań, Polska
21.02.2023
Rada Dyscypliny Nauki Chemiczne Politechniki Poznańskiej
doktor nauk ścisłych i przyrodniczych w dyscyplinie: nauki chemiczne