Ș.L. Dr. Ing. Alexandru Mihai GRUMEZESCU [310070]

Universitatea POLITEHNICA din București

Facultatea de Inginerie Medicală

Pansamente resorbabile bioactive

Conducător științific:

Ș.L. Dr. Ing. Alexandru Mihai GRUMEZESCU

Student: [anonimizat]-Viorica CATRINA

București

2017

Cuprins

Capitolul 1: Introducere

Istoric

Noțiuni introductive

Biomateriale

Pansamente

1.2.2. Clasificarea pansamentelor

Capitolul 2: Albumina, Colagen, Nanoparticule de magnetita

2.1. Albumina

2.1.1. [anonimizat]

2.1.2. Colagenul

2.1.3. Proprietați fizice și chimice

2.2. Magnetita și nanoparticulele de magnetita

2.2.1. Proprietati fizice si chimice ale magnetitei

2.2.2. Proprietatile nanoparticuleleor de magnetita

Capitolul 3: Metode de obținere nanoparticule de magnetita si compozit

3.1. Metode de obținere a nanoparticulelor de mgnetita

3.1.1. [anonimizat]

3.1.2. Metoda coprecipitarii

3.2. Metode de obținere a compozitului

3.2.1.

3.2.2. Omogenizare

Capitolul 4: Obiective

Capitolul 5: Rezulate experimentale

Concluzii

Bibliografie

Cap. 1

Introducere

Istoric

Deși denumirea de “biomaterial” a [anonimizat] a înlocui o parte sau o funcție a corpului [1].

Încă de acum 4000 [anonimizat], ȋnsă materialele folosite pentru a [anonimizat], nu s-[anonimizat] o gama mai largă de materiale și tehnici de utilizare. [anonimizat]. De asemenea în anul 200 DH au fost identificate folosirea dinților artificiali din fier de către europeni [2].

Utilizarea biomaterialelor a devenit o procedură practicată deabia după apariția unei tehnici chirurgicale aseptice. [anonimizat], [anonimizat] a producerii infecțiilor. Biomaterialele utilizate în trecut prezentau un dezavantaj foarte mare și anume apariția infecțiilor după operație datorită faptului că acesta oferea o regiune care nu era accesibilă celulelor imunologice ale organismului. Primele implanturi cu reușită au fost cele osoase. În anii 1900 au fost introduse pentru prima oară plăcile osoase care au ajutat la fixarea fracturilor oaselor lungi. Multe dintre aceste plăci s-au rupt ca urmare a [anonimizat].

Ulterior, s-au descoperit noi tehnici în ceea ce privește folosirea biomaterialelor și anume: în anii 1950 a [anonimizat] 1960 au fost descoperite înlocuirea valvulei cardiace și a articulațiilor.

[anonimizat]. [anonimizat] a [anonimizat] [3].

1.2 Noțiuni introductive

Biomaterialul este un material folosit pentru a crea dispozitive care înlocuiesc o parte a unui organ sau țesut viu fiind proiectate pentru a stabili un contact intim cu acestea [1]. Deoarece un biomaterial folsit ca implant este proiectat pantru a înlocui o parte a organismului pe termen lung cea mai importantă caracteristică o reprezintă biocompatibilitatea.

Biocompatibilitatea este un termen folosit pentru a indica capacitatea unui material de a efectua un răspuns adecvat din partea gazdei. Aceasta prezintă abilitatea de a există în contact cu țesuturile corpului uman, fără a provoca o răspuns negativ din partea organismului. În termeni simpli această presupune existența compatibilității și a armoniei între biomaterial și organism. Biomaterialul trebuie să prezinte un set de proprietăți pentru a fi utilizate în condiții de siguranță într-un sistem biologic complex așa cum este organismul uman și anume: să fie non-carinogenic, non-toxic, non-alergic, compatibil cu sângele, neinflamator.

Alte proprietăți la fel de importante sunt cele mecanice. Unele dintre cele mai importante proprietăți mecanice care trebuie studiate cu atenție sunt: tipul de curgere, coroziunea, rezistența la rupere, modulul elastic, rezistență la oboseală,dar și finisajul de suprafață. Proprietățile fizice sunt de asemenea luate în considerare atunci când se selectează materialul.

Biomateriale pot fi realizate din diferite tipuri de materiale precum: substanțe lichide, solide, sau geluri. Acestea sunt de două tipuri și anume: naturale (proteine, metale și fibre proteice) și sintetice (polimerii, combinații ale acestora, aliaje metalice, materiale ceramice și compozitele) [4].

1.3 Clasificarea biomaterialelor

În funcție de compoziție avem:

Bioamterialele matalice

Metalele sunt utilizate ca biomateriale datorită conductivității lor electrice excelente și termice și de asemenea datorită proprietăților sale mecanice excelente. Datorită proprietăților mecanice și rezistenței la coroziune metalele și aliajele acestora sunt utilizate ca înlocuitori pasivi pentru substituirea țesutului dur astfel: înlocuirea totală de șold sau articuleției de genunchi, materiale metalice sub formă de plăci și șuruburi pentru vindecarea fracturilor, dispozitive pentru fixarea coloanei și implanturi dentare.

Unele aliaje metalice sunt folosite pentru roluri mai active în dispozitive, cum ar fi stenturile vasculare, firele de ghidare a cateterelor, arcurile ortodontrice. Aceste tipuri de biomateriale sunt folosite și de chirurgii ortopedici pentru fixarea fracturilor mai complicate sau înlocuirea porțiunilor de os afectate în cazul unor reconstrucții osoase complexe.

Metalele sunt de asemenea folosite pentru a fabricarea de implanturi, concepute pentru a înlocui permanent funcții importante ale osului. Unele dintre cele mai utilizate metale și aliaje sunt: titanul, aliaje cobalt-crom, și aliajele de titan.

Un dezavantaj major al acestor materiale aceste materiale este biocompatibilitatea, acestea putând cauza reacții locale în jurul implantului și de asemenea se mai întâlnesc și reacții alergice [5].

Biomateriale ceramice

Ceramica este un biomaterial compus din elemente metalice și nemetalice sunt materiale legate între ele prin legături ionice sau covalente. Legăturile ionice și covalente putrenice ale bioceramicii îi conferă acesteia proprietăți mecanice caracteristice. Aceste proprietăți depind de modul de prelucrare al ceramicii respective și anume dacă materilalul nu este prelucrat corespunzător implantul se va fisura și va ceda.

Datorită proprietăților sale chimice foarte ridicate precum: rezistență la coroziune, biocompatibilitate excelență, non-toxicitate, ceramica este unul din cele mai utilizate materiale pentru fabricarea implanturilor.

Ceramicele folosite în fabricarea implanturilor sunt de mai multe tipuri:

• bioinerte: alumină, zircon. Ceramicile bioinerte sunt acele materiale care odată introduce în organism nu produc un răspuns din pățea acestora și nu interacționează cu țesutul

• bioactive: biosticla. Acestea prezintă posibilitatea de a formă legasuti chimice directe cu osul sau chiar cu țesutul înconjurător în mediul biologic.

• bioresorbabile: fosfatul de calciu. Acestea categorie de ceramică participa direct la activitatea metabolic a organismului [6].

Biomateriale polimerice

Biopolimerii sunt polimeri generați din surse naturale regenerabile, aceștia fiind folosiți în medicină datorită proprietăților lor de non-toxicitate și biodegradabilitate. Ele pot fi produse prin sisteme biologice (animale, plante) sau prin sintetizarea chimică a materiilor prime biologice (zaharuri, grăsimi, amidon, sau uleiuri naturale). Unii polimeri se degradează în doar câteva săptămâni, în timp ce pantru alții acest process poate dura chiar și luni de zile,acest lucru făcându-i ideali pentru crearea de implanturi folosite pe diferite perioade de timp. Biodegradabilitatea și alte proprietăți plastice depind în toatalitate de structura polimerului. Prin schimbarea structurii, aceste proprietăți pot fi modificate.

O diferența majoră dar definitorie între polimeri și biopolimeri pote fi găsită în structura acestora. Polimerii, respectiv biopolimerii, sunt realizați din unități repetitive numite monomeri. Biopolimerii au adesea o structura bine definită, deși acest lucru nu este o caracteristică definitorie (exemplu: ligno-celuloză). În cazul proteinelor compoziția chimică exactă și ordinea în care sunt dispuse aceste unități se numește structura primară. Multe dintre aplicațiile acestora pot fi găsite în domeniul medical și pot fi împărțite în trei categorii: sisteme de eliberare controlată, produse pentru vindecare și implante chirurgicale și diverse produse pentru închiderea plăgilor [7].

Biomateriale compozite

Biomaterialele compozite sunt sunt acele materiale care conțin două sau mai multe materiale sau faze componente distincte, pe diferite scări de mărime (microscopică sau macroscopică). Termenul de "compozit" este de obicei rezervat pentru acele materiale în care fazele distincte sunt separate pe o scară mai mare decât cea atomică și în cazul cărora proprietățile, precum modulul de elasticitate sunt modificate în mod semnificativ în comparație cu cele ale unui material omogen. În consecință, fibră de sticlă și alte materiale plastice armate, precum și osul sunt privite că materiale compozite, pe când aliajele de metal sau de alamă nu sunt.

Materialele biologice naturale tind să fie compozite naturale precum: osul, cartilajul, pielea și lemnul. Compozitele naturale prezintă de multe ori structuri ierarhice în care particule, poroase, iar fibroase caracteristicile structurale sunt văzute pe diferite scări lungime [8].

Biomaterialele naturale

Materialele maturale sunt adesea similare, dacă nu identice, cu materialele pe care sistemul biologic le recunoaște și le procesează prin cai metabolice. Aceasta permite materialelor să funcționeze la nivel molecular și să suprime un răspuns inflinflamator, permițând materialului să fie metabolizat prin mecanisme fiziologice (enzime).

Materiale naturale, permit evitarea problemelor de toxicitate adesea întâlnite la materialele sintetice, în special polimeri, și în același timp ele pot furniza semnale biochimice care promovează vindecare sau integrarea țesutului. Marele dezavantaj al polimerilor naturali este faptul că acestea se pot denatura sau descompune la temperaturi scăzute, ceea ce face dificilă prelucrarea și sterilizarea acestora [8].

Pe baza reacției țesutului față de biomaterial acestea se pot clasifică clasificate în trei categorii distincte:

Biomateriale bioinerte

Termenul bioinert se referă la orice material care odată introdus în corpul uman provoacă o interacție minimă cu țesutul din jurul sau. Exemple pentru aceste tipuri de materiale sunt: oțelul inoxidabil, titanul, aluminiul, zirconiu stabilizat parțial și polietileaa cu greutate molecular mare. în general, se formează o capsulă fibroasă în jurul implanturilor bioinerte, astfel că biofuncționalitatea să se bazează pe integrarea țesutului prin implant.

Biomateriale bioactive

Bioactivitatea se referă la un material, care după ce a fost plasat în interiorul corpului uman interacționează cu osul înconjurător, iar în anumite cazuri chiar și cu țesuturile moi. Această are loc prin modificarea cinetică a suprafeței, declanșată odată cu implantarea lor în os.

Biomateriale bioresorbabile

Bioresorbabil se referă la un material care odată poziționați în interiorul corpului uman începe să se dizolve (să fie resorbit) acesta fiind înlocuit treptat odată cu avansarea țesut (precum oasele). Unele din de materialele bioresorbabile folosite sunt: copolimeri ai acidului poliglicolic sau ai celui polilactic și fosfatul tricalcic. Pe lângă acestea se mai se folosesc și alte materiale care au fost utilizate din ce în ce mai mult în ultimele trei decenii precum: gipsul, carbonatul de calciu, și oxidul de calciu.[3]

1.4 Aplicațiile biomaterialelor

Domeniul biomaterialelor este în prezent în curs de dezvoltare. Accentul în dezvoltare biomateriale a trecut de la considerarea doar a calităților macromoleculare a materialelor(de exemplu, rezistență structurală, biocompatibilitate, etc.) la înțelegerea profundă a relațiilor dintre mediul biologic și material precum și dezvoltarea de materiale care imită sistemele biologice. Acestea au început să joace un rol major în diferite aplicații clinice, precum: sisteme cu eliberare controlată a medicamentelor, terapii genetice, dezvoltarea de schaffold-uri pentru ingineria tisulară, înlocuirea țesuturilor corpului și dispozitive chirurgicale din diferite arii terapeutice care prevăd intervenții îmbunătățite pentru o varietate de afecțiuni medicale. Domeniul dezvoltării și utilizării biomaterialelor este foarte interdisciplinar (implicând elemente de fizică, toxicologie, știință materialelor, inginerie, biologie, chimie și medicină), iar dezvoltarea biomaterialelor necesită o cunoaștere largă a proprietăților materialelor atât în timpul de utilizării,cât și pentru ciclul total de viață, dar și interacțiunile produselor medicale cu sistemele biologice [9].

Ingineria țesuturilor și regenerare

Scopul real al ingineria tisulară este de a crea unele procese naturale pentru a încuraja înlocuirea și regenerarea țesutului pierdut (de exemplu, piele, ficat, cartilaj, etc.), pentru a trata o serie de probleme grave de sănătate, cum ar fi infarctul miocardic, leziuni, osteoartrită /uzură de cartilaj, arsuri, osteoporoză, ulcere diabetice, insuficientă hepatică, și retinopatie. Țesuturile vii sunt cunoscute pentru capacitățile lor de regenerare. Organele precum ficatul, oasele și pielea, se vor regenera pentru a repara leziunile ușoare. Din păcate, potențialul de regenerare a țesutului viu este limitat, iar utilizarea de biomateriale populate cu o sursă externă de celule oferă o soluție. Abordarea actuală în ingineria tisulară este dezvoltarea de materiale care promovează interacțiunea cu celule și care cresc capacitățile organismului de înlocuirea și repararea țesutului.

Ingineria tisulară se bazează în principal pe trei tehnologii majore:

• Tehnologia de celule stem

• Tehnologia factorilor de creștere

• Tehnologia biomaterialelor

Procesul general de inginerie tisulară este însămânțarea celulelor vii pe un scafold special proiectat. Un scaffold este definit ca o componentă structurală care oferă o matrice ce promovează înlocuirea și regenerarea țesutului. Înlocuitori de piele pentru tratarea arsurilor au fost utilizați clinic încă din 1997, din acel moment, fiind dezvoltate o serie de produse pentru ingineria tisulară și terapii destinate regenerării cartilajului, oselor, vaselor de sânge, vezicii, traheei și pancreasului [10].

Pansamente

O rană este definită ca o întrerupere a continuității căptușelii epiteliale a pielii sau a mucoasei, care rezultă din deteriorarea fizică sau termică. În funcție de durata și natura procesului de vindecare, rana este clasificată ca fiind acută sau cronică.

O rană acută este o leziune a pielii care apare brusc din cauza unui accident sau a unei răni chirurgicale. Se vindecă într-un interval de timp cunoscut, de obicei în 8-12 săptămâni, în funcție de dimensiunea, adâncimea și gradul de afectare a epidermei și stratului dermic al pielii. Rănile cronice, pe de altă parte, nu progresează prin etapele normale de vindecare și nu se pot vindeca într-o manieră ordonată și în timp util. Rănile cronice rezultă, în general, din ulcerul decubit, ulcerul piciorului și arsuri [11].

Vindecarea rănilor este un proces dinamic și complex de regenerare a țesuturilor și progres de creștere prin patru faze diferite (i) faza de coagulare și hemostază (imediat după leziune); (ii) faza inflamatorie, (la scurt timp după leziunea țesutului) în timpul căreia are loc umflarea; (iii) perioada de proliferare, în care se formează noi țesuturi și vase de sânge și (iv) faza de maturare, în care are loc remodelarea țesuturilor noi. Aceste faze apar într-o manieră ordonată care se suprapun între ele. Promovarea acestor faze depinde în mare măsură de tipul plăgii și de condițiile patologice asociate și de tipul materialului cu cere se tratează rana [12].

Un pansament este un tampon steril sau o compresă aplicată pe o rană pentru a promova vindecarea și pentru a proteja rana de alte accidente. Un pansament este proiectat pentru a fi în contact direct cu rana, astfel deosebindu-se de un bandaj, care este cel mai adesea folosit pentru a păstra un pansament în loc [11].

1.2.Clasificarea pansamentelor

Pansamente tradiționale

Materielele tradiționale, precum tifonul, plasturele, bandaje (naturale sau sintetice) și vata de bumbac, sunt uscate și utilizate ca pansamente primare sau secundare pentru a proteja rana împotriva contaminărilor. Pansamentele de tifon, cele din bumbac și poliesteri oferă un grad de protecție împotriva infecțiilor bacteriene. Unele tampoane sterile de tifon sunt utilizate pentru a absorbii exudatele și lichidul într-o rană deschisă cu ajutorul fibrelor acestor pansamente. Aceste pansamente necesită o schimbare frecventă pentru a fi protejate de macerarea țesuturilor sănătoase. Pansamentele din tifon sunt mai puțin rentabile. Datorită drenării excesive a plăgilor, pansamentele se umezesc și tind să devină aderente la rană, provocând dureri atunci când se îndepărtează. Bandajele din vată natural, din bumbac și din celuloză sau bandaje sintetice din materiale de poliamidă îndeplinesc diferite funcții. În general, pansamentele tradiționale sunt indicate pentru rănile curate și uscate cu niveluri ușoare de exudat sau folosite ca pansamente secundare.

Deoarece pansamentele tradiționale nu reușesc să furnizeze un mediu umed pentru rană, au fost înlocuite cu pansamente modern [13].

Pansamente moderne

Pansamentele moderne au fost dezvoltate pentru a facilita funcționarea plăgii, mai degrabă decât pentru a o acoperii. Aceste pansamente sunt folosite pentru a impiedica deshidratarea rănii și pentru a promova vindecarea. În funcție de cauza și a tipului de rănii, în present se gasesc numeroase produse, ceea ce face selecția o sarcină foarte dificilă.

Pansamentele moderne sunt confecționate din polimeri sintetici și sunt clasificate ca produse pasive, interactive și bioactive. Produsele pasive sunt nonocluzive,precum pansamentele din tifon și tul, utilizate pentru a acoperii rana si pentru a restabili funcția țesutului de sub acestea. Pansamentele interactive sunt semi-ocluzive sau ocluzive, disponibile sub formă de filme, spumă, hidrogel și hidrocoloizi. Aceste pansamente acționează ca o barieră împotriva penetrării bacteriilor în mediul plăgii [14].

Pansamente cu pelicule semipermeabile

Aceste pansamente sunt alcătuite din poliuretan transparent și aderent care permite transmiterea vaporilor de apă, O2 și CO2 din răni și oferă, o impermeabilitate la bacteria. Inițial, filmele au fost obținute din derivați de nailon cu un adeziv pe bază de polietilenă pe post de suport care le-a făcut ocluzive. Pansamentele originale din nailon nu au fost utilizate pentru răni foarte exudante din cauza capacității lor limitate de absorbție și au cauzat macerarea plăgii și a țesututului sănătoas din jurul acesteia. Dar, aceste pansamente sunt foarte elastice și flexibile, și se pot conforma oricărei forme și nu necesită atingere suplimentară. Inspectarea închiderii plăgii este, de asemenea, posibilă fără îndepărtarea pansamentului datorită filmelor transparente. Prin urmare, aceste pansamente sunt recomandate pentru epitelializarea rănii, a plăgilor superficiale și a plăgilor puțin adânci cu exudate scăzute [15].

4.2.2. Pansamente semipermeabile pe bază de spumă

Pansamentele pe bază de spumă sunt formate din spumă hidrofobă și hidrofilă, cu margini uneori adezive. Proprietățile hidrofobe ale stratului exterior protejează rana de riscul expunerii la umezeală, dar in acelasi timp permit schimbul de gaze și vapori de apă. Spuma are capacitatea de a absorbii cantități diferite de drenaj al rănilor în funcție de grosimea acesteia. Aceste pansamente sunt potrivite pentru tratarea ulcerelor aparute în partea inferioară a piciorului și rănile moderate, însă sunt indicate și pentru granularea plăgilor. Ele sunt utilizate în general ca pansamente primare pentru absorbție, nefiind necesare pansamente secundare, datorită gradului ridicat de absorbției și permeabilității la vapori de umiditate [16]. Dezavantajul pansamentului pe bază de spumă este acela că necesită înlocuirea frecventă acesta nefiind nu este adecvat pentru rănile sau cicatricile uscate, deoarece depind de exudate pentru a ajuta vindecarea.

4.2.3. Pansamentele pe bază de hidrogel

Hidrogelurile sunt materiale hidrofilice insolubile, fabricate din polimeri sintetici, cum ar fi poli metacrilații și polivinilpirolidina. Conținutul ridicat de apă al hidrogelurilor (70-90%) ajută ca țesuturile de granulare și epiteliul să fie pastrate într-un mediu umed. Proprietatea elastică a hidrogelurilor asigură o aplicare și o îndepărtare ușoară după ce rana este vindecată fără nici un fel de deteriorare. Hidrogeluri oferă un efect de calmare și răcire a ranilot, reducând temperature plagilor cutanate. Hidrogele sunt folosite în tratarea rănilor cronice uscate, rănilor necrotice, ulcerelor de presiune și rănilor provocate de arsuri.

Dificultățile legate de pansamentele de hidrogel sunt acumularea de exudate care duce la macerarea și proliferarea bacteriilor, acestea dând un miros neplăcut rănilor. În plus, rezistența mecanică scăzută a hidrogelurilor face dificilă manipularea [17].

4.2.4. Pansamentele cu hidrocoloid

Pansamentele hidrocoloidale sunt printre cele mai utilizate pansamentele interactive, acestea fiind formate din două straturi, stratul coloidal interior și stratul exterior impermeabil. Aceste pansamente sunt permeabile la vaporii de apă, dar impermeabile la bacterii și au, de asemenea, proprietăți de debridare și absorb lichidul de la suprafața plăgilor. Acestea sunt utilizate pentru tratarea rănilor minore, cum ar fi cele de presiune, răni minore cauzate de arsuri și cele traumatice. Aceste pansamente sunt, de asemenea, recomandate pentru îngrijirea rănilor în domeniul pediatric, deoarece acestea nu provoacă durere la îndepărtarea [18]. Dezavantajul pansamentelor hidrocoloidale estev acela că nu pot fi utilizate în tratarea rănilor severe [13].

4.2.5. Pansamentele din alginat

Pansamentele din alginat sunt fabricate din sărurile de sodium, acestea împarțindu-se in alginate absorbante și biodegradabile, fiind derivate din alge marine. Capacitatea de absorbție se realizează prin formarea puternică a gelului hidrofile, care limitează exudarea plăgii și minimizează contaminarea bacteriană.

Odată cu aplicarea pe rană a pansamentelor din alginat, ionii prezenți în acestea, produc o reacție chimică la atingerea sângelui, astfel formând un film de protecție. Pansamentele de alginat sunt adecvate pentru rănile cu drenare moderată și cele cu drenare mare, acestea nefiind indicate pentru ranile uscate, arsurile de gradul trei și răni severe cu osul expus. [13].

Pansamente bioactive

Pansamentele bioactive sunt produse din biomateriale care joacă un rol important în procesul de vindecare. Aceste pansamente sunt cunoscute pentru proprietățile lor de biocompatibilitate, biodegradabilitate, lipsa toxicității și sunt derivate, în general, din țesuturi naturale sau surse artificiale ,cum ar fi colagenul, acidul hialuronic, chitosanul, alginatul și elastina. Polimerii din aceste materiale sunt utilizați singuri sau în combinație, în funcție de natura și tipul plăgii. Pansamentele biologice sunt încorporate uneori cu factori de creștere și proprietăți antimicrobiene pentru a îmbunătății procesul de vindecare a rănilor.

Colagenul inițiază formarea fibroblastelor și accelerează migrația endotelială la contactul cu țesutul rănit [19].

Acidul hialuronic (HA) este o componentă glicoaminoglicană a matricei extracelulare (ECM) cu caracteristici biologice și fizico-chimice unice. Similar cu colagenul, HA este, de asemenea, biocompatibil și biodegradabil.

4.5. Pansamente medicinale

Pansamentele medicinale incorporate în medicamente joacă un rol important în procesul de vindecare, direct sau indirect, prin îndepărtarea țesuturilor necrotice. Acest lucru a fost realizat prin agenți de curățare sau dezlipire pentru țesut necrotic, antimicrobieni care previne infecția și promovează regenerarea tisulară. Unii compuși încorporați în mod obișnuit includ agenți antimicrobieni, factori de creștere și enzime.

Procesul normal de reparare a țesuturilor în organism este controlat de activitățile celulare cauzate de factorii de creștere care sunt prezenți în mod natural în corpul nostru. În cazul rănilor cronice, factorii de creștere și celulele sunt blocate în patul plăgii din cheaguri care afectează procesul de vindecare. Aplicarea exogenă a factorilor de creștere favorizează procesul de vindecare a rănilor, fapt dovedit de numeroase studii. Dintre factorii de creștere diferiți, factorul de creștere derivat din plachete (PDGF) este cel mai frecvent utilizat factor de creștere care promovează recrutarea și proliferarea chemotactică a celulelor și creșterea angiogenezei. În plus, PDGF, factorul de creștere fibroblast (FGF), factorul de creștere epidermică (EGF) și trombina autologe a trombocitelor sunt de asemenea studiate extensiv pentru aplicarea lor în procesul de vindecare [20].

4.6. Pansamentele compozite

Pansamentele compozite sunt versatile și convenabile atât pentru rănile parțiale, cât și pentru cele cu grosimea totală. Pansamentele compozite sau combinate au straturi multiple și fiecare strat este distinct fiziologic.

Majoritatea pansamentelor compozite au trei straturi. Pansamentele compozite pot include de asemenea o margine adezivă din bandă nețesută sau din folie transparentă. Acestea pot funcționa ca un pansament primar sau secundar pe o varietate largă de răni și pot fi utilizate cu medicamente topice. Suprafața cea mai exterioară protejează rana de infecție, stratul intermediar fiind compus, de regulă, dintr-un material absorbant care menține mediul umed și ajută la debridarea autolitice, stratului inferior alcătuit din material neaderent care împiedică lipirea de țesuturi. Pansamentele compozite prezintă o flexibilitate mai mică și sunt mai scumpe [21].

Cap. 2

Albumina, Colagenul, Magnetita

2.1 Albumina

Albumina (forma din latină: albumen "(ou) alb, albus de ou uscat") face parte dintr-o familie de proteine globulare. Proteinele din familia de albumine sunt solubile în apă, moderat solubile în soluții de sare concentrată și prezintă denaturare la căldurii. Albuminele se găsesc frecvent în plasma sanguină și diferă de celelalte proteine din sânge prin faptul că nu sunt glicozilate. Substanțele conținând albumine, cum ar fi albșul de ou, se numesc albuminoide.

Ouăle sunt alcătuite din 3 componente principale: coaja (9-12%), albușul de ou (60%) și gălbenușul (30-33%). În Figura 2.1 sunt prezentate toate componentele oului.

Figura 2.1. Structura oului

Întregul ou este compus din apă (75%), proteine (12%), lipide (12%), restul fiind carbohidrați și minerale (1%). Proteinele prezente în ou sunt distribuite printre albuș și gălbenuș, în timp ce lipidele sunt concentrate în principal în gălbenuș. Galbenusul este acoperit cu membrana vitelină și constă în principal din apă (50%), proteine (15-17%), lipide (31-35%) și carbohidrați (1%). Proteina prezentă în gălbenușul de ou constă în lipovitelline (36%), livetins (38%), fosvitină (8%) și lipoproteine cu densitate scăzută (17%). De asemenea, gălbenușul conține 1% carotinoide, ceea ce îl face galben [12].

Albușul de ou conține, în principal apă (88%) și proteine ​​(11%), restul constând în carbohidrați, cenușă și urme de lipide (1%). Ovalbumina (54%), ovotransferina (12%), ovomucoidul (11%), lizozimul (3,5%) si ovomucina (3,5%) sunt considerate principalele protein, pe când avidina (0.05% (0,5%), ovoflavoproteina (0,8%), ovoglicoproteina (1,0%) și ovoinhibitorul (1,5%) sunt proteinele minore găsite în albușul de ou. Aceste proteine ​​sunt recunoscute pentru importanța lor funcțională.

2.1.2. Caracteristicile fizico-chimice ale proteinelor din albumină

În tabelul 2.1. se regăsesc proprietățile proteinelor care compun ablunina din ou.

Tabelul 2.1.

Ovalbumina este proteina majoră din albușul de ou, sintetizată în oviductul găinilor și reprezintă 54% din proteinele totale din ou. Greutatea moleculară a ovalbuminei este de 45 kDa cu 386 aminoacizi. Ovalbumina nu are o secvență clasică N-terminală, dar are 3 situsuri de modificare postsynthetic în plus față de gruparea acetil N-terminal. Compoziția de aminoacizi a ovalbuminei este unică în comparație cu alte proteine; Aminoacidul N-terminal este glicina acetilată, iar C-terminalul este prolină. Este, de asemenea, cunoscut ca o glicoproteină și conține o grupare carbohidrat atașată la terminalul N. Ovalbumina este alcătuită din 3 componente, A1, A2 și A3, care conțin 2, 1 și respectiv, nici o grupă fosfat.

Conalbumina sau ovotransferina este glicoproteina care reprezintă 13% din ouă; Greutatea sa moleculară variază de la 60 la 95 kDa, cu punct izoelectric cuprins între 6,0 și 6,6 (Vadhera & Nath, 1973). Conalbumina se poate lega de ionii metalici și formează un complex de proteină-metal rezistent la denaturare prin căldură, presiune, enzime proteolitice. Această proteină este complexată cu doi moli de ioni metalici pe moleculă cu stabilitate relativă, iar capacitatea sa de legare la Fe este legată de activitatea antimicrobiană. Conalbumina are aproximativ 15 legături disulfură și aproximativ 55% reziduuri reactive.

Ovomucoida este o glicoproteină compusă din 20-25% carbohidrați. Este rezistent la denaturarea prin căldură în soluții acide și prezintă activitate inhibitoare a tripsinei bovine. Greutatea moleculară a lui ovomucoid variază de la 26.100 la 28.300 Da, iar punctul său izoelectric se află între 3.9 și 4.3. Această proteină este stabilizată prin rezistențe hidrofobe și rezistența ridicată la căldură, datorită conținutului său ridicat de cistină și de numărul mare de legături disulfidice, care se regasesc in număr de opt.

Ovomucina este o proteină glicolipidă care contribuie la structura gelică a stratului gros de albuș de ou. Aceasta conține între 1% și 2% din proteinele totale ale albușului de ou și diferă de alte proteine, deoarece molecula sa este extrem de mare și conține esteri sulfați, cantități mari de cistină (interconectate prin legături intermoleculare) și 50% din conținutul total de acid sialic al ouălelor ouă (Stadelman & Coterril, 1973). Greutatea moleculară a unei ovomucine variază de la 5,5 la 8,3 MDa.

Lizozimul este o glicoproteină, care este alcătuită dintr-un lanț polipeptidic unic cu 129 de resturi de aminoacizi legați prin patru legături disulfidice, reprezentând 3,5% din albușul de ou. Greutatea sa moleculară variază de la 14.300 la 14.600 Da, iar punctul său izoelectric este de 10.7. Lizozimul și lanțurile laterale de bază și grupurile terminale sunt distribuite pe suprafața moleculară. Localizarea lanțului polar pare, de asemenea, să fie pe suprafață, deși majoritatea lanțurilor nepolare (hidrofobe) se află în interiorul moleculei.

2.2 Colagenul

Matricea extracelulară a țesuturilor conjunctive reprezintă un aliaj complex al diferitelor familii de proteine ​​care definesc integritatea structurală și diferitele funcții fiziologice. Aranjamentul supramolecular al elementelor fibrilare, rețelele microfibrilare, precum și proteinele solubile, glicoproteinele și o gamă largă de alte molecule definesc caracteristicile biofizice. Compoziția și structura variază considerabil între diferite tipuri de țesuturi conjunctive. Expresia specifică țesuturilor și sinteza proteinelor structurale și a componentelor glicoproteinelor au ca rezultat caracteristicile funcționale și biologice unice în locații distincte.

Funcția primară a matricei extracelulare este să furnizeze țesuturile cu proprietățile lor mecanice și biochimice specifice. Celulele rezidente sunt responsabile de sinteza și întreținerea acesteia, dar matricea extracelulară, la rândul ei, are un rol inportant asupra funcțiilor celulare. Interacțiunile cu matricea interactivă mediată de receptorii celulari specifici și de epitopii de legare celulară pe multe molecule de matrice nu joacă un rol dominant în atașarea și migrarea celulară, ci reglează sau promovează diferențierea celulară și nivelurile de exprimare a genelor. Matricea pericelulară asigură un microclimat fiziologic special pentru celulele care le protejează de influențele mecanice dăunătoare și, de asemenea, medierea transmisiei semnalului indus mecanic.

O influență suplimentară a matricei extracelulare asupra morfogenezei și a metabolismului celular poate fi atribuită depozitării și eliberării factorilor de creștere care este modulată prin legarea lor la componente matriciale specifice [1,2].

Cele mai abundente proteine ​​din matricea extracelulară sunt membrii ai familiei de colagen. Collagenii au fost considerați ca fiind un grup de proteine ​​cu o structură moleculară caracteristică, cu structurile lor fibrilare care contribuie la matricea extracelulară. Astfel, colagenii sunt elementul structural major al tuturor țesuturilor conjunctive și se găsesc, de asemenea, în țesutul interstițial al organelor parenchimale, unde contribuie la stabilitatea țesuturilor și organelor și mențin integritatea lor structurală.

Toți membrii sunt caracterizați prin domeniile care conțin repetiții ale tripeptidei prolinerice Gly-X-Y implicate în formarea tripleicelor trimerice de colagen. Funcțiile acestei familii eterogene nu se limitează la a furniza componente structurale coloanei vertebrale fibrilare a matricei extracelulare, dar o mare varietate de roluri funcționale suplimentare sunt definite de alte domenii de proteină.

Cunoștințele despre structura moleculară, biosinteza, asamblarea și rotația colagenilor sunt importante pentru a înțelege procesele de dezvoltare embrionară și fetală, precum și procesele patologice legate de multe boli umane. Explorarea expresiei și a funcției diferitelor tipuri de colagen contribuie, de asemenea, la o mai bună înțelegere a bolilor care se bazează pe defectele moleculare ale genelor de collagen. [3,4]. În plus, degradarea colagenului și metabolismul deranjat sunt importante în cursul osteoartritei și osteoporozei. O cunoaștere profundă a proprietăților diferitelor tipuri de colagen poate fi, de asemenea, benefică în aspectele terapeutice. Datorită capacității lor de legare, acestea ar putea servi ca sisteme de livrare pentru medicamente, factori de creștere ai celulelor.

STRUCTURA COLAGENULUI

Unitatea structurală de bază a colagenului este compusă din trei lanțuri polipeptidice dispuse sub forma unui triplu helix cu lanțuri douăidențiale (α1), iar a treia care diferă în compoziția sa chimică (α2), astfel este un heteropolimer. Fiecare lanț are 1050 de aminoacizi înfășurată una în jurul celeilalte, într-o structură elicoidală tipică, dreaptă, care are o lungime de 300 nm. Diametrul său este de aproximativ 1,5 nm și are o greutate moleculară de aproximativ 2,90,000. Structura sa are un o secvență repetată de Gly-X-Y, unde X și Y pot fi orice aminoacid, dar majoritatea sunt prolină și hiroxiprolină. La fiecare a treia poziție de aminoacid, glicina este crucială pentru a permite o ambalare fermă a lanțurilor 3a din molecula tropocollagenă. Colagenul este ambalat în forme hexagonale și cvasi-hexagonale care formează tipuri de colagen fibrilare.

Până acum au fost identificate 26 de tipuri de colagen distincte genetic. Diferitele tipuri de colagen sunt caracterizate de complexitate și diversitate considerabile în structura lor, variantele lor de îmbinare, prezența unor domenii adiționale, non-elicoidale, asamblarea și funcția lor.

Cea mai abundentă și răspândită familie de colagen cu aproximativ 90% din colagenul total este reprezentată de colagenul care formează fibrila. Tipurile de fibre de colagen I și V contribuie la scheletul structural al osului, iar colagenurile tip II și XI contribuie predominant la matricea fibrilară a cartilajului articular. Stabilitatea lor la torsiune și rezistența la tracțiune conduc la stabilitatea și integritatea acestor țesuturi [4,12,13]. Colagenul microfibrillar tip VI este reticulat foarte disulfid și contribuie la o rețea de filamente cu mărgele intercalate cu alte fibre de colagen [14]. Fibrilul asociat cu triplehelici întrerupți (FACIT), cum ar fi colagenii de tip IX, XII și XIV, se asociază ca molecule unice cu fibrile mari de colagen și, probabil, juca rolul în reglarea diametrului fibrilelor de colagen [9]. Tipurile VIII și X de colagen formează rețele hexagonale, în timp ce altele (XIII și XVII) au proprietatea de a-și mării membranele celulare [15].

În ciuda diversității structurale destul de mari dintre diferitele tipuri de colagen, toți membrii familiei de colagen au o caracteristică: drepta triplu helix compusă din trei lanțuri a [7,16]. Acestea ar putea fi formate din trei lanțuri identice (homotrimerii) ca în cazul colagenilor de tip II, III, VII, VIII, X și alții sau prin două sau mai multe lanțuri diferite ca în tipurile I, IV, V, VI, Și XI. Fiecare din cele trei lanțuri a din moleculă formează o spirală elicoidală extinsă cu un pas de 18 aminoacizi [17]. Cele trei lanțuri, eșalonate de un singur rezidiu unul față de celălalt, sunt suprapresate în jurul unei axe centrale într-o manieră drepată pentru a forma triplu helix [18]. O condiție prealabilă structurală pentru asamblarea într-un triplu helix este un rest de glicină, cel mai mic aminoacid, în fiecare a treia poziție a lanțurilor de polipeptide, rezultând o structură repetată (GlyX-Y)n care caracterizează toți colagenii. Lanțurile se montează în jurul unei axe centrale, astfel încât toate resturile de glicină să fie poziționate în centrul triplului helix, în timp ce lanțurile laterale mai voluminoase ale celorlalți aminoacizi ocupă pozițiile exterioare. Aceasta permite un ambalaj apropiat de-a lungul axei centrale a moleculei. Pozițiile X și Y sunt adesea ocupate de prolină și hidroxiprolină.

Proprietățile colagenului

Proprietățile funcționale ale colagenului.

Pe lângă proprietățile de hidratare de bază, cum ar fi umflarea și solubilitatea, cele mai importante proprietăți ale colagenului pot fi împărțite în două grupe: proprietățile asociate comportamentului de gelifiere, adică formarea gelului, texturizarea. Proprietăți legate de comportamentul de suprafață, care includ formarea și stabilizarea emulsiei și a spumei, stabilizarea, aderența și coeziunea, funcția de coloid de protecție și capacitatea de formare a filmului.

Proprietăți de gelifiere

Formarea gelului, vâscozitatea și textura sunt proprietăți strâns legate determinate în principal de structura, dimensiunea moleculară și temperatura sistemului. În timpul gelifierii colagenului, are loc procesul de agregare a moleculelor de colagen și de formare a fibrilelor, induse de schimbări în concentrația ionică, pH și temperatură. Procesul de autoasamblare a colagenului de tip I din vertebrate are loc atunci când temperatura de gelifiere crește de la 20 la 28 ° C. Procesul de gelificare este termo-reversibil, gelurile de colagen se topesc odată cu scăderea temperaturii.

Proprietățile de suprafață

Proprietățile de suprafață a colagenului se bazează pe prezența grupărilor încărcate în catenele laterale de proteine ​​și pe anumite părți ale secvenței de colagen conținând fie aminoacizi hidrofili, fie hidrofobi. Atât părțile hidrofobe hidrofobe cât și cele hidrofile tind să migreze către suprafețe, reducând astfel tensiunea superficială a sistemelor apoase și formând pelicula încărcată identic în jurul componentelor fazei dispersate, care pot fi consolidate suplimentar prin formarea de geluri (Shrieber & Gareis, 2007).

Colagenul solubil prezintă proprietăți de spumare adecvate, chiar și fără gelificare, deoarece poate reduce tensiunea superficială la interfața lichid / aer prin creșterea vâscozității fazei apoase (Shrieber & Gareis, 2007). Proprietățile de spumare depind într-o mare măsură de caracteristicile materiei prime. Pentru adsorbția la interfața aer-apă, moleculele ar trebui să conțină zone hidrofobe care devin mai expuse la dezvelirea proteinelor, facilitând astfel formarea și stabilizarea spumei (Townsend & Nakai, 1983).

Aplicațiile colagenului

Aplicații biomateriale

Colagenul pentru aplicații biomedicale este în principal izolat din țesuturile animale (bovine sau porcine și tendoane bovine).

Colagenul prelevat de la bovine este una dintre principalele surse industriale de colagen, acesta fiind extras din pielea și oasele vacilor. Unul dintre dezavantajele majore ale colagenului bovin este faptul că aproape 3% din populație este alergică la aceasta cauzând o piedică în utilizarea sa. Colagenul de tip I este obținut din tendonul lui Achilles al bovinelor, acesta fiind utilizat în cantități industrial, iar colagenul de tip II din cartilajul nazal sau articular. Colagenul prelevat de la bovine este utilizat în diferite etape de dezvoltare, cum ar fi derma bovină fetală se utilizează pentru armarea tendoanelor, vindecarea pielii și a rănilor (sub formă de matrice de colagen); pielea neonatală bovină este utilizată pentru reparația herniei, chirurgie plastică și reconstructivă, iar pericardul bovin adult este utilizat la recuperarea herniei și întărirea țesutului muscular.

Colagenul prelevat de la porci este extras din pielea și oasele acestora. Această sursă este utilizată pe scară largă pentru obținerea colagenului în scopuri industriale. Deoarece colagenul porcin este aproape similar cu colagenul uman, acesta nu provoacă reacții adverse atunci când este utilizat. Dar, la fel ca și sursa bovină, înfrângerea zoonozei prezintă un risc de contaminare, iar colagenul porcin este interzis din cauza constrângerilor religioase. Derma porcină și mucoasa intestinală se utilizează pentru întărirea tendonului, repararea herniilor, vindecarea pielii și a rănilor, chirurgia plastică și reconstructivă.

Materialele pe bază de colagen sunt utilizate pe scară largă în medicina reconstructivă și farmacie; Totuși, proprietățile materialelor pe bază de colagen sunt influențate de sursa de colagen și de metoda de purificare și tratament ulterior [5,23-25]

Colagenul poate fi utilizat sub formă de filme subțiri, precum și într-o formă tridimensională (3D). Filmele de colagen cu grosimea de aproximativ 0,01-0,5 mm sunt formate prin uscarea în aer a unei soluții de colagen turnate. În formă de film, colagenul este studiat în principal ca material pentru vindecarea rănilor și ca membrană de barieră [26].

Scaffoldurile tridimensionale pentru ingineria țesuturilor pot fi preparate prin uscare prin congelare, spumă formată de gaz, imprimare 3D, separare termică indusă de fază, electrospinning, tratament cu laser și precipitarea cristalelor. [5,25] Se pot obține bureți 3D de colagen prin procedeul de liofilizare (tehnica de liofilizare). Dacă particulele anorganice sunt încorporate în astfel de bureți, se poate obține un compozit pe bază de colagen sau nanocompozit în funcție de mărimea particulelor.

Aplicații in cosmetică

Colagenul din pielea umană este sintetizat de fibroblaste ca un procolagen, care apoi este transformat într-o moleculă de colagen; 85-90% din acest colagen este colagenul de tip I și există 10-15% colagen de tip III. Cantitatea de colagen din piele scade odată cu vârsta și cu iradierea UV prelungită a pielii. Colagenul este una dintre principalele componente ale pielii care este responsabilă pentru starea și aspectul acesteia, deci nu este surprinzător faptul că este un ingredient obișnuit în produsele cosmetice și farmaceutice.

Datorită insolubilității colagenului, colagenul hidrolizat se aplică în principal în formulele cosmetice. Peptidele mici și polipeptidele scurte sunt solubile în apă și pot fi adăugate cu ușurință la mai multe formule cosmetice.

Aplicații pielărie

Colagenul, ca principală componentă a pielii animale, se aplică în producția de piele. Pielea animală poate fi transformată în piele folosind mai multe tratamente chimice, biologice și mecanice. [100-102] Piele poate fi făcută din mai multe piei de animale sau din piele, care au fost tratate chimic pentru a păstra calitatea și naturalețea produselor. Tanarea este procedura chimică utilizată pentru a trata pieile de animale brute și pentru a produce produse de înaltă calitate. O bucată de piele sau piele care a fost tăbăcită produce o piele puternică și flexibilă, capabilă să reziste la descompunere și la deteriorare. În timpul tăbăcirii, colagenul din este reticulat pentru a-l face mai tare și mai durabil și pentru a împiedica procesul de putrezire. Pielea animalelor trece prin mai multe etape în timpul procesului de bronzare. Aceste etape pot varia foarte mult în funcție de tipul de ascunzătoare utilizat și de produsul final dorit. Tanarea este în esență reacția fibrelor de colagen în piele cu agentul de bronzare. Utilizarea sărurilor de crom ca agent de bronzare a dominat industria de bronzare în ultimele decenii și aceasta rămâne cea mai răspândită metodă de bronzare de astăzi.

2.2. Magnetita

Magnetita este un mineral care face parte  din grupa oxizilor de fier, avand formula chimică Fe3O4 . Prezintă o proprietate magnetic superioară față de celelalte mineralele naturale de pe Pământ. [5] [7] Aceasta prezintă o duritate destul de ridicată 5,5 – 6,5 pe scara lui Mohs, având o culoare neagră putin lucioasă[Figura 2.2].

Figura 2.2. Magnetita

2.2.1. Proprietățile magnetitei

Proprietăți structurale

Structura cristalului de magnetită urmează un model de spinel invers cu straturi octaedrice și octaedrice alternante (Hill et al., 1979). În mod alternativ, speciile ferice ocupă siturile octaedrice și toate siturile latrice tetraedrice (Cornell și Schwertmann, 1996). Această preponderență permite aplicarea formulei chimice Y [XY] O4, în cazul în care parantezele reprezintă situri octaedrice, în timp ce absența parantezelor reprezintă situri tetraedrice; În consecință, X și Y simbolizează feroase și, respectiv, ferice (Cornell și Schwertmann, 1996). În plus, celulele unităților de magneți aderă la modelul cubic cu fața în centru cu parametru de latură cristalină, a = 0,8396 nm (Cornell și Schwertmann, 1996). Mai mult decât atât, figura 2 demonstrează prezența a opt unități de formulare (parametru z) în fiecare celulă de unitate magnetită [55].

Particulele de magnetit în vrac prezintă legătura de înfrățire de-a lungul planului (Kostov, 1968); (100) și terasarea plană atomică, orientată de-a lungul direcției principale cristalografice, are loc pe planul (111) (Seoighe et al., 1999; Shackhutdinov și Weiss, 2000).

2.3 Proprietăți termice

Punctul de topire al magnetitei sa regăseste la temperatura de 1590 °C, pe când punctual de fierbere este la temperature de 2623 ° C. Temperatura de de fuziune, descompunere și vaporizare sunt 138,16, 605,0 și 298,0 kJ / mol (la 2623 ° C). (Samsonov, 1973)

2.4 Proprietăți electrice

Siturile octaedrice din structura magnetitului conțin specii feroase și ferice. Electronii coordonați cu aceste specii de fier sunt delocalizați termic și migrează în structura magnetitei, determinând constante de schimb de conductivitate ridicată: de la -28 J°K la 3 J°K între siturile tetraedere / octaedrice și situsurile octaedrice, respectiv situsurile octaedrale. (Cornell și Schwertmann , 1996).

La temperaturi scăzute, magnetita trece printr-o fază de tranziție a structurii cristaline de la o structură monoclinică la o structură cubică cunoscută sub numele de tranziția Verwey. Tranziția Verwey are loc în jurul valorii de 121° K și depinde de dimensiunea granulei, starea domeniului și stoichiometria fier-oxigen [9]. Un punct izotropic apare și în apropierea tranziției Verwey în jurul valorii de 130 °K, moment în care semnul constantei anizotropiei magnetocristaline se schimbă de la pozitiv la negativ. [10] Conductivitățile rezultate sunt cuprinse între 102-103 Ω-1cm-1 (Cornell și Schwertmann, 1996).

Cap. 3

Metode de obținere nanoparticule de magnetita si compozit

3.1. Metode de obținere a nanoparticulelor de mgnetita

Controlul dimensiunilor, formelor și compozițiilor nanoparticulelor magnetite a devenit o problemă importantă din cauza aplicațiilor tehnologice care necesită nanoparticule magnetice cu proprietăți fizice specifice.

Există mai multe metode de sintetizare a nanoparticulelor de magnetită de formă erectă sau neregulată, cu dimensiuni de la 5 până la 120 nm, inclusiv co-precipitarea, sinteza hidrotermală și electrochimică, iradierea cu ultrasunete și piroliza. Cu toate acestea, multe aplicații au nevoie de nanoparticule magnetice care au forme speciale (alungite sau rotunjite) și distribuții înguste și dimensionate cu atenție [20].

3.1.1. Metoda coprecipitării

Coprecipitarea este o problemă importantă în analiza chimică, unde este adesea nedorită, dar în unele cazuri poate fi exploatată. În analiza gravimetrică, care constă în precipitarea analitului și măsurarea masei acestuia pentru a determina concentrația sau puritatea acestuia, coprecipitarea este o problemă deoarece impuritățile nedorite coprecipită adesea cu analitul, rezultând un excess în masă. Această problemă poate fi adesea atenuată prin "digestie" (așteptând ca precipitatul să se echilibreze și să formeze particule mai mari, mai pure) sau prin redizolvarea probei și precipitarea din nou a acesteia.

Pe de altă parte, în analiza oligoelementelor, așa cum se întâmplă adesea în radiochimie, coprecipitarea este adesea singura modalitate de separare a unui element. Deoarece oligoelementul este prea diluat pentru a precipita prin mijloace convenționale, el este tipic coprecipitat cu un purtător, o substanță care are o structură cristalină similară care poate încorpora elementul dorit.

Pe lângă aplicațiile sale în analizele chimice și în radiochimie, coprecipitarea este, de asemenea, importantă pentru multe probleme de mediu strâns legate de resursele de apă, inclusiv drenajul apei miniere, migrarea radionuclizilor în depozitele de deșeuri murdare, transportul de contaminanți metalici în zone industriale și de apărare, Sistemele acvatice și tehnologia de tratare a apelor uzate Coprecipitarea este folosită și ca metodă principală de sinteză a nanoparticulelor magnetice [5].

În acest proces, cationii metalici necesari dintr-un mediu comun sunt coprecipitați, de obicei ca hidroxizi, carbonați, oxalați, formiate sau citrați [56-58]. Aceste precipitatele sunt apoi calcinate la temperaturi adecvate pentru a se obține pulberea finală. Pentru obținerea unei omogenități ridicate, produsele de solubilizare ale precipitatului de cationi metalici trebuie să fie mai apropiate din punct de vedere al solubilității [59]. Coprecipitarea are ca rezultat amestecarea la scară atomică și prin urmare, temperatura de calcinare necesară pentru formarea produsului final este scăzută, ceea ce duce la dimensionea redusă a particulelor [60].

Cu toate acestea, fiecare metodă de sinteză necesită propriile condiții speciale, reacții precursoare etc. De asemenea, în procesul de co-precipitare este necesar pentru a controla concentrația soluției pH-ul, temperatura și viteza de amestecare a compusului pentru a obține produsul final cu proprietățile dorite.

Avantajele procesului de co-precipitare

1. Amestecarea omogenă a precipitatelor reactante reduce temperatura de reacție.

2. Procedeu simplu pentru sinteza pulberilor de oxid fin, care sunt foarte reactive la sinterizarea la temperaturi scăzute.

Dezavantaje ale procesului de co-precipitare

1. Acest proces nu este potrivit pentru prepararea compușilor cu un grad de puritate ridicat, fază stoichiometrică precisă.

2. Această metodă nu funcționează bine, dacă reactanții au o solubilitate foarte diferită, precum și o rata de precipitare diferită.

3. Nu are o condiție experimentală universală pentru sinteza diverselor tipuri de oxid metallic

În chimie, coprecipitarea (CPT) sau co-precipitarea este transportul de către un precipitat de substanțe în mod normal solubile în condițiile utilizate. [1] În mod analog, în medicină, coprecipitarea este în mod specific precipitarea unui "antigen" nelegat împreună cu un complex antigen-anticorp "[2].

3.1.2. Metoda sol-gel

Metoda sol-gel este una dintre cele mai utilizate metode de sinteză. Procesul sol-gel implică fabricarea ceramicii oxidice prin hidrolizarea sărurilor metalice sau peptization de oxizi metalici cu coagularea ulterioară a produselor de coloizi (geluri coloidale). Alternativ, acesta poate implica hidroliza soluțiilor alcoolice de alcoxizi metalici, formiați, acetați sau acetilacetonați care formează geluri polimerice. Formarea de geluri coloidale este precedată de formarea unui sol, prin care particulele coloidale suspendate sunt fie ȋn interacție electrostatică sau sterica prin intermediul substanțelor tensioactive sau polimerilor. La destabilizarea particulelor sol, aceasta coagulează și formează un gel 3-D. Spre deosebire de gelurile polimerice, formarea de geluri coloidale este reversibilă [24].

Hidroliza alcoxizilor metalici dizolvați în alcool duce la o reacție de condensare și asigura formarea polimerilor anorganici cu M-O-M ca unitate structurală, acesată reacție fiind realizată prin procesul de îndepărtare a apei produsului. Din hidroliza parțială pot rezulta atât polimeri liniari cȃt și reticulați, în funcție de raportul stoechiometric de apă și alcoxid, dar și de concentrația catalizatorului acid sau bazic adăugat. O poli-condensare graduala duce treptat la formarea de gel. In etapa următoare, gelul umed este transformat într-un herogel prin extracția de solvent (procesul de uscare). Conversia MOM conține polimer sau gel în oxid metalic (care poate fi considerat drept o macromoleculă) este realizată prin tratament termic prin efectuarea mai multor etape de calcinare care implică următoarele reacții supuse temperaturii:

1. 100-200șC: separarea particulelor adsorbite de către solvent (apă, alcool).

2. 200-600șC: descompunerea reziduurilor organice și hidroxid, azotat, sulfat, etc.

3. 100-700șC: separarea intermoleculară de apă și alcool formând oxidul metalic corespunzător.

Procesul sol-gel poate fi de asemenea utilizat pentru a crea particule de pulbere micrometrică monodispersă monodisperse care ar putea ajuta sinterizarea datorita unei o densitate mai bune. Procesul sol-gel se aplicată si la producerea de fibre de sticlă oxid și fibre ceramice, precum și pentru modificarea suprafeței [25].

Avantajele metodei sol-gel:

Toate etapele metodei, mai putin cea a densificarii, necesita temperaturi apropiate de temperatura camerei, astfel impiedicand degradarea termica a materialului ceea ce face posibil obtinerea unui grad mare de puritate si stoichiometrie;

Se pot obține materiale cu porizitate ridicata și nanocristaline

Se obține o pudră foarte fină

Prin controlul condițiilor de maturare și uscare se pot ȋmbunătăți proprietățile mecanice și porozitatea

Dezavantaje:

Anumiți precursori prezintă un preț ridicat și sensibilitate la umiditate;

Procesul este unul incet atunci cand etapele de maturare si uscare necesita o atenție sporită

Prezintă rupere la stes in etapa de uscare si de asemenea [24].

Metoda omogenizării

Omogenizarea este procesul de amestecare a două lichide nemiscibile sau procesul de dispersare uniformă a particulelor solide în întregul lichid. A devenit un proces industrial standard în industria alimentară și a băuturilor, industria chimică, farmaceutică și de îngrijire personală.

Formarea emulsiei de bază de omogenizare implică adăugarea atât a agentului i căt și a emulgatorului. Primul pas al omogenizarea primară implică adăugarea agenților surfactanți sau a emulgatorilor. Emulsiile, prin natura lor, sunt în mod inerent instabile.

De-a lungul timpului, toate emulsiile se vor coagula sau vor "rupe". Agenții activi de suprafață facilitează crearea emulsiei și ajută la încetinirea eventualei rupturi. Dimensiunea particulelor rezultate ale globulelor pot varia în mărime de la 0,1 până la 10 microni. Emulsiile își schimbă distribuția mărimii în timp, trecând la dimensiuni mai mari.

Stabilitatea unei emulsii este determinată de mai mulți factori, incluzând alegerea emulgatorului, raportul fază-volum, metoda de fabricare a emulsiei și temperatura atât în ​​procesare cât și în depozitare.

Ordinea de adăugare, rata de adăugare și energia sistemului pot avea un impact mare asupra proprietăților finale ale emulsiei. În mod ideal, agentul tensioactiv lipofil trebuie dispersat în faza uleioasă. Emulsiile mai fine rezultă atunci când agentul tensioactiv hidrofil este, de asemenea, dispersat în faza uleioasă. O îmbunătățire semnificativă a emulsiei poate fi văzută de obicei prin adăugarea fazei apoase într-un ritm mai lent. Cele mai multe emulsii sunt sensibile la temperatura sistemului.

Avantajele omogenizării:

-Stabilitatea îmbunătățită a soluției,

-Posibilitatea de a controla uniformitatea , consistența și vâscozitatea materialului

Dezavantaje:

– Posibilitatea apariției bulelor de aer

Cap. 4:

Obiective

În prezent, există o nevoie acută de proiectare a pansamentelor pentru răni, îmbunătățite cu o biocompatibilitate ridicată, care ar putea menține umezeala rănilor și ar putea promova regenerarea țesutului epidermal și dermic prin asigurarea unui micromediu optim pentru proliferarea, migrarea și diferențierea celulelor, dar care să și protejeze rana, prin prin manifestarea unei activități antimicrobiene. Infecția localizată a rănilor cronice și acute, produsă atât de bacterii, cât și de ciuperci, duce deseori la complicații de grade de severitate diferite, de la întârzierea vindecarii rănilor la infecții sistemice și chiar la amputare, contribuind astfel semnificativ la scăderea calității vieții . De aceea, scăderea sarcinii microbiene a rănii este de importanță vitală. Matricile de colagen s-au dovedit a accelera procesul de vindecare a rănilor în fazele sale timpurii.

În această lucrare, am dorit să obținem un compozit pe bază de colagen, albumină și nanoparticule de magnetită, care să ajute la combaterea infecțiilor la nivelul pielii rănite, cauzate de tulpinile bacteriene și fungice.

Materiale

Toate substanțele chimice utilizate în experimente au fost de calitate analitică și au fost utilizate fără purificare ulterioară.

Metoda coprecipitării reprezintă cea mai des utilizată tehnică de sinteză pe cale umedă, pentru a obține particule nanomagnetice. Această tehnică a fost folosită și pentru realizarea nanoparticulelor de magnetită funcționalizate cu Limonen.

4.2.1. Sinteza nanoparticulelor de magnetită funcționalizate cu Limonen

-S-a dispersat 500 µl de Limonen (LiM) în 300 mL de apă distilată deionizată, sub agitare magnetică continuă.

– S-au adăugat 8 mL de soluție 28% NH4OH la soluția LiM.

– În paralel s-a preparat o soluție de 300 mL, formată din: Clorură ferică (FeCl3) și Sulfat feros (FeSO4) în raport molar (2: 1), amestecându-se cu o baghetă după fiecare adăugare.

-Amestecul obținut s-a depus peste soluția bazică de Limonen, sub agitare magnetic continuă. Astfel s-au obținut nanoparticule de magnetite functionalizate cu limone.

4.2.2. Pregătirea schelelor nanostructurate

– Scaffoldurilor au fost preparate în trei rapoarte masice: Fe3O4 @ LiM: Coll-AlB (1:10, 1:20 și 1:30)

-În prima fază nanoparticulele de mangnetită au fost amestecate sub agitare magnetic cu Coll-AlB și lăsate să interacționeze timp de 30 de minute.

-După omogenizare, gelurile obținute au fost turnate în vase Petri (cu diametrul de 12,5 și volumul de 20 ml) pentru a fi liofilizate.

Metode de caracterizare

SEM

Microscopie Electronică de Baleiaj (SEM) s-a folosit pentru investigarea morfologiei și dimensiunii pulberii de magnetită, dar și a straturilor subțiri nanostructurate obținute. Astfel, probele au fost secționate cu ajutorul unui disc cu diamant, fixate pe un suport port-obiect și introduse în incinta de analiză a unui microscop electronic de baleaj achiziționat de la comania FEI (Oregon, Statele Unite ale Americii), imaginile obținute fiind realizate prin înregistrarea fasciculului de electroni secundari rezultat, cu energie de 30 keV.

Microscopia electronică de baleaj (SEM) este considerată o tehnică nedestructivă de investigare a morfologiei materialelor, oferind posibilitatea obținerii de informații într-un timp redus și oferind avantajele unei rezoluții spațiale de 1 nm până la 100 nm, respectiv a unei măriri între 100-200.000 de ori a probei de analizat.

XRD

Cu ajutorul Difracției de raze X (XRD) se pot indentifica informații detaliate despre compoziția chimică și structura cristalografică a nanoparticulelor de magnetită. Tehnica este una nedistructivă, versatilă și eficientă este utilizată pentru determinarea proprietăților structurale (starea de deformare, dimensiuni de grăunți, compoziții de fază, orientare preferențială și defecte), cât și pentru determinarea grosimii filmelor subțiri sau multistrat, ori pentru determinarea aranjamentului atomic în materialele amorfe. În acest sens, s-a folosit un difractometru model Shimadzu XRD 6000. Determinările experimentale au fost făcute la temperatura camerei, pentru valori ale unghiului Bragg de 2θ cuprinse între 100 și 800, utilizând radiația Cu Kα cu λ = 1,056 Å (15 mA și 30 kV).

IR

Spectrele IR s-au înregistrat pe un microscop Nicolet iN10 MX FT-IR cu detector MCT cu azot lichid MCT în intervalul de măsurare 4000-700 cm-1. Colectarea spectrală a fost făcută în modul de reflexie la o rezoluție de 4 cm-1. Pentru fiecare spectru, s-au adăugat simultan 32 de scanări și s-au transformat în absorbanță folosind software-ul OmincPicta (Thermo Scientif).

Evaluarea biologică

S-a utilizat linia celulară de fibroblaste pentru piele umană (CCD-1070SK; ATCC CRL-2091) pentru a analiza biocompatibilitatea nanoparticulelor. Fibroblastele au fost însămânțate la o densitate celulară de 5×104 celule/cm2 în mediu minim esențial Eagle (Invitrogen, USA) conținând 10% ser fetal bovin (Gibco, USA) la 37°C într-o atmosferă umidificată cu 5% CO2. Celulele au fost lăsate să adere peste noapte și apoi au fost incubate cu 0,1% Fe@NPs timp de 24 de ore. Probele de Fe@NPs au fost anterior sterilizate sub lumină UV timp de o oră. Celulele netratate au fost utilizate ca martor pentru experimentele in vitro.

După 24 de ore de incubare cu Fe@NPs, celulele au fost fixate cu 4% paraformaldehidă preparată în PBS și permeabilizate cu 0,1% Triton X-100-2% albumină serică bovină timp de 1 oră la temperatura camerei. Ulterior, fibroblastele s-au incubat timp de 1 oră cu 10 µg / ml faloidină-FITC (izotiocianat de fluoresceină) (Sigma-Aldrich, USA) pentru a colora F-actina. Nucleii s-au contracarat cu 2 µg/ml DAPI (4', 6-diamino-2-fenilindol) timp de 15 minute și imaginile au fost capturate folosind un microscop inversat fluorescent Olympus IX71 (Tokyo, Japonia).

MTT assay (24- 48 h) este metodă colorimetrică cantitativă ce permite aprecierea proliferarii, viabilității și citotoxicității celulare. Metoda se bazează pe reducerea unei săruri de tetrazoliu, galbene, MTT (bromura de 3-(4,5dimetiltiazoliu)-2,5-difeniltetrazoliu) la formazan de culoare albastru-închis. Reducerea realizată de enzime mitocondriale (în special succinat dehidrogenază) este un indiciu al integrității celulare/mitocondriale. Formazanul insolubil în apă, poate fi solubilizat cu izopropanol, dimetilsulfoxid sau alt solvent organic. Densitatea optică (DO) a formazanului solubilizat este evaluată spectrofotometric, obținandu-se o funcție absorbanță-concentrație colorant-număr de celule active metabolic din cultură. Celulele se cultivă în plăcuțe cu 96 de godeuri, având o densitate de însămanțare de 3000 celule /godeu în diferite condiții experimentale. Ulterior s-a adăugat 15 µl soluție I și s-a incubat la 37˚C timp de 4 ore. Se adaugă soluția II și se pipetează energic pentru solubilizarea cristalelor de formazan. Se incubează 1 ora, apoi se pipetează pentru omogenizare și se elimină bulele pentru a nu interfera cu citirea. Se citește la spectrofotometru la 570 nm (TECAN, Männedorf, Switzerland)

Teste biofilm

Agenții antigenici utilizați pentru acest studiu (Tulpini de P. aeruginosa, S. aureus și C. albican) au fost obținute din colecția de tulpini a laboratorului de Microbiologie, Facultatea de Biologie, Universitatea din București. S-a obținut o soluție formată din suspensii microbiene de densitate 0.5 McFarland și PBS, care a fost pipetată pe plăci de agar nutritive, după care au fost incubate la 37 ° C, timp de 24 de ore. Pentru evaluarea formării biofilmului monospecific, 2 ml de soluție nutritivă a fost distribuită în plăci cu 6 godeuri, conținând monstre ale probelor (lame de sticlă acoperite) și controlul (substraturi de sticlă goale), care au fost însămânțate cu 20 µl de suspensie bacteriană. După o perioadă de incubare de 24 de ore la 37°C, materialele conținând bacterii atașate au fost spălate cu PBS și transferate în 2 ml soluție nutritivă sterilă și incubate suplimentar timp de încă 24 de ore. Aceeași procedură a fost repetată la 48 și 72 de ore, pentru a evalua diferite etape ale dezvoltării biofilmului pe probe la intervale diferite de timp (24 ore, 48 ore și 72 ore). După fiecare interval, s-a efectuat testul numărării de celule viabile (VCC). Pentru aceasta, după fiecare interval de timp, celulele bacteriene embrionate cu biofilm s-au detașat prin turbulențe viguroase timp de 30 s. Suspensiile PBS conținând celule de bacterii detașate au fost supuse diluțiilor seriale de zece ori și fiecare diluție a fost însămânțată pe agar nutritiv în triplicat.

Cap. 5

Rezulate experimentale

5.1 Caracterizarea nanoparticuleleor de magnetită

Conform Figurii 5.1, unde este prezentată analiza SEM se observă dimensiunea nanometrică a particulelor de magnetită funcționalizată. Dimensiunile variază intre 5 și 12 nm. Particulele prezente au tendința de a creea aglomerate moi.

Figura 5.1. Microscopie elctronica de baleaj realizata pe Fe3O4 funcționalizată cu Limonene

În Figura 5.2. este prezentată analiza SAED pentru nanoparticulele de magnetită. Se pot identifica calitativ elementele caracteristice Fe3O4.

Figura 5.2. Spectrul EDAX al de Fe3O4 funcționalizată cu Limonene

Nanoparticulele obținute prin metoda co-precipitării din ioni Fe+2 si Fe+3 au fost caracterizate pentru a evidenția sarcina de suprafață. Analizând Figura 5.3. se observă un potențial Zeta negativ.

Figura 5.3. Potențialul Zeta al Fe3O4 funcționalizată cu Limonene

Figura 5.4. prezintă rezultatele obținute in urma analizei DRX. Se observă că interferențele de difracție prezente sunt caracteristice magnetitei. Nu se observă alte interferențe de difracție. Se constată că magnetita este singura faza cristalină obținută.

Figura 5.4. Difracția de raze X a Fe3O4 funcționalizată cu Limonene

5.2 Caracterizarea compozitelor pe bază de colagen, albumină și nanoparticule de magnetită

Compozitele pe baza de colagen, albumină si nanoparticule de magnetită, au fost obținute prin omogenizarea in rapoarte diferite ale celor 3 materii prime anterior mentionate.

Din spectrele IR se observă că toate probele posedă benzi de absorbție la 2971,8 și 2925,5 cm-1 datorită vibrațiilor de întindere a legăturii C-H (caracteristice colagenului, albuminei și alcoolului polivinilic) [9]. Albumina din ou și colagenul, au prezentat vârfuri caracteristice la 3300,78 cm-1 pentru amida N substituită, 1600,34 cm-1 duetoamida, 1560,63 cm-1 pentru vibrații de îndoire NH, 1403,22 cm-1 pentru vibrații de îndoire CH alifatice și 1157,99 cm-1 pentru vibrațiile de întindere CN [10]. Banda de absorbție în apropierea de 3400 cm-1 poate fi atribuită vibrației restului H2O din eșantioane. Ultima parte a tuturor celor trei spectre prezintă structura de colagen nemodificată, cu două vârfuri specifice, la 1645 cm-1 și 1560 cm-1.

Figura 5.5.

Rezultatele obținute prin microscopia electronică de baleaj sunt prezentate în Figura 5.6. Se observa o rețea tridimensională, stratificată, cu straturi interconectate de fibre si fibrile ce au dimensiuni cuprinse intre 2-5 um in diametru si lungime ce poate ajunge până la 100 um. La magnificație ridicată, in back scattering, se observă prezența nanoparticulelor de magnetită uniform distribuite în rețeaua proteinelor.

Figure 5.6. Microscopie elctronica de baleaj realizata pe scaffolduri 3D

5.3. Testarea citocompatibilității In vitro

Compozitele au fost testate din punct de vedere biologic, pentru a evidenția proprietățile antimicrobiene induse de prezența nanoparticulelor de magnetită.

Analizând rezultatele din Figura 5.7 se observă rezultate notabile in cazul tulpinii de C. albicans pentru cele 3 variante de lucru, cât si pe tulpina de S. aureus, in cazul compozitului cu raport masic de 1:3.

Figura 5.7. Reprezentarea grafica a rezultatelor de formare a biofilmului dezvoltat pe schelele 3D pregătite la 24h

Compozitele au fost testate si din punct de vedere al viabilitatii celulare. In figura 7,8,9 sunt prezetnate principalele rezultate. Analizând imaginile si graficele prezentate, se observă că materialele obținute sunt biocompatibile, mai mult, reușesc sa stimuleze viabilitatea celulara.

Rata de proliferare a fibroblastelor CCD a fost evaluată prin microscopie de fluorescență și analiza MTT (Figura 5.8 b). Imaginile de fluorescență (Figura 5.8 a) au arătat în mod clar un număr mai mare de celule după incubarea cu nanoparticule de magnetite, cea mai mare proliferare a celulelor a fiind observată pentru rapotul de 1:1. Aceste constatări au fost susținute, de asemenea, de analiza MTT care a indicat o rată crescută de proliferare a celulelor pentru probele care conțin nanoparticule, cu 1,55, 1,46 și 1,29 ori mai mari pentru rapoturile de 1: 1, 1: 2 și respectiv 1: 3, față de Control). În al doilea rând, eliberarea LDH a fost studiată pentru a obține informații despre toxicitatea materialelor. Figura 5.8 c prezintă absenta citotoxicității.

Figura 5.8. Viabilitatea celulara și proliferarea dupa 24 ore de cultură cu 0,1% Fe@NPS, masurate prin (a) colorarea fluorescenta a fibroblastelor cutanate (verde: F-actina; nuclei: DAPI), (b) testul MTT si (c ) LDH. Scara 50 pm. Rezultatele sunt prezentate ca medie ± SD (n = 3) (*** p <0,001, ** p <0,01 și * p <0,05 comparativ cu controlul).

Figura 5.9. prezintă interacțiunea dintre fibroblaste și biomateriale. Se observă o penetrare celulară completă a fibroblastelor, acestea fiind distribuite în mai multe straturi pe și în apropierea biomaterialelor.

Figura 5.9. Imagini cu fluorescenta ale fibroblastelor CCD și crescute pe langă Fe@NPS (sageti) dupa 24 de ore de incubare cu 0,1% Fe @ NPS (verde: F-actina; nuclei: DAPI). La scara de 50 pm.

Filamentele actinice și nucleele fibroblastelor au fost etichetate pentru a arăta interacțiunea dintre celule și biomateriale, care are o mare importanță în timpul regenerării țesuturilor. În Figura 5.10. fibroblaste CCD prezintă o morfologie poligonală cu o arie celulară mare după 24 de ore de incubare cu Fe @ NPs. Aceste celule au reținut aceeași organizare a citoscheletului actinic în fibrele de stres ca și în fibroblastele de control, sugerând o posibilă formare de adeziune focală.

Figura 5.10. Microscopia de fluarescenta a actinei citoscheletului in fibroblastele de piele CCD după 24 ore de incubare cu 0,1% Fe @ NPS (verde: F-actina; nuclei: DAPI). La scara de 20 pm.

Concluzii

Rezultatele au indicat faptul ca biomaterialele nanostructurate obtinute imbunatatesc vindecarea ranii si inhiba colonizarea microbiana, ceea ce le face potrivite pentru uz medical.

Experimentele pe culturi celulare au aratat o biocompatibilate crescuta a acestor materiale compozite comparativ cu controlul.

Astfel, proprietatile unice ale acestor materiale compozite, impreuna cu raspunsul celular superior le fac sa fie candidatii ideali pentru aplicatii de regenerare ale pielii.

Bibliografie

1. I. Kulinets, I. "Biomaterials and their applications in medicine." Regulatory Affairs for Biomaterials and Medical Devices (2015): 1-10.

2. Medical sciences- Vol. 2-Biomaterials, Eileen Gentleman,

3. Parida, Patitapabana, Ajit Behera, and Subash Chandra Mishra. "Classification of Biomaterials used in Medicine." International Journal of Advances in Applied Sciences 1.3 (2012): 125-129.

4. Patel, Nitesh R., and Piyush P. Gohil. "A review on biomaterials: scope, applications & human anatomy significance." International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering 2.4 (2012): 91-101.

5. Srivastav, Anupam. "An overview of metallic biomaterials for bone support and replacement." Biomedical Engineering, Trends in Materials Science. InTech, 2011.

6. Alejandro Saenz , Eric Rivera-Munoz , Witold Brostow , Victor M. Castano, “Ceramic biomaterials: An introductory”, Journal of Materials Education, Vol.21,297 – 306 (1999),

7. Kumar, Senthil S. "Biopolymers in Medical Applications."

8. Campbell, F. C. "Chapter 1: Introduction to Composite Materials." Manuf. Process. Adv. Compos (2010): 30.

9. Ouellette, Jennifer. "Biomaterials facilitate medical breakthroughs." Industrial Physicist 7.5 (2001): 18-21.

10. Shin, H., Jo, S. and Mikos, A. G. (2003) ‘Biomatherials for tissue engineering’, Biomaterials, 24 , 4353–4364.

11. Robson, Martin C., David L. Steed, and Michael G. Franz. "Wound healing: biologic features and approaches to maximize healing trajectories." Current problems in surgery 38.2 (2001): 72-140.

12. Hunt, Thomas K., Harriet Hopf, and Zamirul Hussain. "Physiology of wound healing." Advances in skin & wound care 13 (2000): 6.

13. Boateng, Joshua S., et al. "Wound healing dressings and drug delivery systems: a review." Journal of pharmaceutical sciences 97.8 (2008): 2892-2923.

14. Rivera, Albert E., and James M. Spencer. "Clinical aspects of full-thickness wound healing." Clinics in dermatology 25.1 (2007): 39-48.

15. Debra, J. B., and O. Cheri. "Wound healing: Technological innovations and market overview." Technology Catalysts International Corporation 2 (1998): 1-185.

16. Ramos-e-Silva, Marcia, and Maria Cristina Ribeiro de Castro. "New dressings, including tissue-engineered living skin." Clinics in dermatology 20.6 (2002): 715-723.

17. Martin, Lee, et al. "The release of model macromolecules may be controlled by the hydrophobicity of palmitoyl glycol chitosan hydrogels." Journal of controlled release 80.1 (2002): 87-100.

18. Thomas, S., and P. Loveless. "A comparative study of the properties of twelve hydrocolloid dressings." World Wide Wounds 1997 (1997): 1-10.

19. Mian, M., F. Beghe, and E. Mian. "Collagen as a pharmacological approach in wound healing." International journal of tissue reactions 14 (1992): 1-9.

20. Liesenfeld B, Moore D, Mikhaylova A, Vella J, Carr R, Schultz G, et al. Antimicrobial wound dressings- mechanism and function. In: Symposium on advanced wound care; 2009

21.

22.

23.

24.

12. Egg white proteins and their potential use in food processing or as nutraceutical and pharmaceutical agents, E. D. N. S. Abeyrathne ,* H. Y. Lee ,* and D. U. Ahn *†1, 2013 Poultry Science 92 :3292–3299 http://dx.doi.org/ 10.3382/ps.2013-03391

55.

[1] FUNCTIONAL AND BIOACTIVE PROPERTIES OF COLLAGEN AND GELATIN FROM

ALTERNATIVE SOURCES:

[2]Collagens—structure, function, and biosynthesis

[3]. Collagen structure and functional implications

[20]. Nyirő-Kósa, Ilona, Aleksander Rečnik, and Mihály Pósfai. "Novel methods for the synthesis of magnetite nanoparticles with special morphologies and textured assemblages." Journal of Nanoparticle Research 14.10 (2012): 1150.