Page 11 - ITM Jahresbericht 2021

Aktuelle Forschung – Professur für Textiltechnik

Abb. 2: Schematische Darstellung der Herstellung von Chitin und Chitosan aus Biomasse / Flowchart of the production
of chitin and chitosan from biomass
ter Form kann das Biopolymer an seinen funktionel-
len Gruppen mit zahlreichen anderen Verbindungen
zur Reaktion gebracht und die erzeugten viskosen
Lösungen bspw. zu (Nano-)Fasern [4] oder Endlosfi-
lamenten [5] verarbeitet werden. Durch zusätzliche
chemische Modifizierungen, z. B. eine Vernetzungs-
reaktion mit Glutardialdehyd, lassen sich die Mate-
rialeigenschaften, wie Stabilität oder Wasserlöslich-
keit, anwendungsspezifisch einstellen.
Aufgrund der hohen Biokompatibilität, der Abbau-
barkeit im menschlichen Körper sowie seines posi- a
tiven Einflusses auf die Wundheilung und Gewebe-
regeneration ist Chitosan ein attraktives Biomaterial
für zahlreiche Medizinprodukte sowie als Implan-
tatmaterial (Scaffolds) für die regenerative Medizin.
Durch die hohe strukturelle Ähnlichkeit mit den Bau-
steinen der extrazellulären Matrix (Glykosaminoly-
kane, GAG), die eine wichtige Rolle beim Knochen-
wachstum spielen, sind Chitin und Chitosan für das
Tissue Engineering von Knochengeweben prädesti-
niert [6]. Faserbasierte Strukturen weisen dabei ein
besonders großes Potenzial auf, da sie über eine
große spezifische Oberfläche, einstellbare Porositä-
ten und Poreninterkonnektivitäten verfügen, die das
Anhaften und Wachstum von Zellen begünstigen.
Darüber hinaus können textilbasierte Chitosanma-
terialien aufgrund eines hohen Bindungsvermögens b
sowie einer ausgeprägten Affinität zur Komplexbil-
dung mit Metallionen für zahlreiche Anwendungen Abb. 3: Pilot-Lösungsmittelnassspinnanlage (a) und
des technischen Bereichs eingesetzt werden, bspw. Kolbenspinnanlage (b) des ITM / Solvent wet-spinning ma-
Filtersysteme für die Abtrennung von Schwermetal- chine (a) and piston solvent spinning machine (b) of the ITM
len oder die Elimination von Farbstoffen aus Abwäs-
sern der Textilindustrie [7, 8]. und deren Einsatz als völlig neuartige Produkte für
die regenerative Medizin. Zur Chitosanfilamentgar-
Chitosanfasern für Biomedizin und Tissue nerspinnung wurde am ITM ein geeignetes Lösungs-
Engineering mittelnassspinnverfahren entwickelt [5]. Zur Entwick-
lung biokompatibler, textiltechnisch verarbeitbarer
Forschungsarbeiten am ITM führen zu zahlreichen Fasern werden eine, speziell in Zusammenarbeit
neuen Verfahrens- und Produktentwicklungen auf mit dem Anlagenhersteller FOURNÉ konfigurier-
Basis von Chitosan. In verschiedenen Forschungs- te, Lösungsmittelnassspinnanlage im Pilotmaßstab
projekten befasst sich das ITM interdisziplinär mit sowie eine Kolbenspinnanlage im Labormaßstab
der Entwicklung der Technologie zur Realisierung genutzt (vgl. Abb. 3). Diese können zur Entwicklung
von maßgeschneiderten Chitosanfilamentgarnen von Chitosanmono- und Multifilamentgarnen unter-

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