Chitosan-Hydrogels, die auf der Basis von Polyelektrolytkomplexen hergestellt wurden (Eine Übersicht)

Die Übersicht widmet sich einem einzigartigen Ansatz, der die Bildung homogener Chitosan-Hydrogels und Filme mit entgegengesetzt geladenen Biopolymeren und anorganischen Nanopartikeln in einem selbstorganisierenden Regime ermöglicht, das durch die regulierte Aufladung des Polysaccharids durch die langsame Versäuerung der anfänglichen neutralen Lösung mit Gluconsäure gesteuert wird, in die Chitosan im ungeladenen Zustand hinzugefügt wird. Die Säure entsteht während der Hydrolyse von ungiftigem D-Glucono-δ-Lacton, das in der Lebensmittelindustrie weit verbreitet ist. Die hergestellten Hydrogels und Filme unterscheiden sich grundlegend von Coacervaten in ihrer Struktur und ihren Eigenschaften, welche ebenfalls aus Polyelektrolytkomplexen bestehen, jedoch in Form eines heterogenen Niederschlags ohne ausgeprägte strukturelle Organisation aufgrund schneller, unkontrollierbarer kooperativer Prozesse. Die Übersicht vergleicht beide Methoden, ihre experimentellen Merkmale und Unterschiede in ihren Mechanismen. Schließlich werden Beispiele für funktionale Materialien präsentiert, die bis heute unter Verwendung der kontrollierten Aufladung von Chitosan gefertigt wurden. Die Vorteile dieses Ansatzes werden hervorgehoben, einschließlich des Prozesses, der ausschließlich in wässrigen Lösungen ohne Zugabe von organischen Lösungsmitteln und bei Raumtemperatur durchgeführt wird. Die Gelierung erfolgt ausschließlich durch physikalische Wechselwirkungen, was die Verwendung von toxischen Vernetzungsagenzien und Reagenzien ausschließt.