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Erschienen in: Polymer Science, Series A 6/2023

01.12.2023 | MEDICAL POLYMERS

Development of Bacterial Cellulose-Hyaluronic Acid Multicomponent Hydrogels via Click Chemistry for Biomedical Applications

verfasst von: Şeyma Turan Okulmuş, Burcu Oktay, Dilek Kazan, Nilhan Kayaman Apohan

Erschienen in: Polymer Science, Series A | Ausgabe 6/2023

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Abstract

The cross-linking of bacterial cellulose (BC), hydroxypropyl methylcellulose (HPMC), and hyaluronic acid (HA) accomplished with the Copper (I) catalyzed azide-alkyne cycloaddition (CuAAC) click reaction was investigated to obtain the multicomponent hydrogels that allow selective control of material properties. Click chemistry is one of many design methodologies that can be used to create hydrogels for multi-component systems. BC, HPMC, and HA are the most preferred and suitable natural polymers for tissue engineering studies. However, in order to combine their properties in a synergistic way, they must be functionalized to interact with each other. In this study, azide-functional HA was achieved by the reaction of hyaluronic acid with 1-azido-2,3-epoxypropane. To obtain multicomponent hydrogel alkyne-terminated cellulose is also prepared. The cellulose and hyaluronic acid functionalization was confirmed by using FTIR and NMR analysis. The crosslinking reaction took place at ambient conditions for 24 h. It was observed that the swelling capacity of the multi-component hydrogel declined with the increasing amount of BC due to its high crosslinking degree. In addition, the porous morphology of hydrogels makes them suitable for wound dressing applications. SEM results revealed that pore size and porosity decreased with increasing BC concentration. MTT assay demonstrated that the hydrogels promote cell proliferation and adhesion for 3T3 cells. In vitro cell culturing within the hydrogel demonstrated good cell spreading.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat H. Dong, L. Zheng, P. Yu, Q. Jiang, Y. Wu, C. Huang, and B. Yin, ACS Sustainable Chem. Eng. 8, 256 (2020).CrossRef H. Dong, L. Zheng, P. Yu, Q. Jiang, Y. Wu, C. Huang, and B. Yin, ACS Sustainable Chem. Eng. 8, 256 (2020).CrossRef
2.
Zurück zum Zitat R. Shah, R. Vyroubal, H. Fei, N. Saha, T. Kitano, and P. Saha, AIP Conf. Proc. 1662, 040007 (2015). R. Shah, R. Vyroubal, H. Fei, N. Saha, T. Kitano, and P. Saha, AIP Conf. Proc. 1662, 040007 (2015).
3.
Zurück zum Zitat T. Carvalho, G. Guedes, F. L. Sousa, C. S. R. Freire, and H. A. Santos, Biotechnol. J. 14, 1900059 (2019). T. Carvalho, G. Guedes, F. L. Sousa, C. S. R. Freire, and H. A. Santos, Biotechnol. J. 14, 1900059 (2019).
4.
Zurück zum Zitat S. Tang, K. Chi, H. Xu, Q. Yong, J. Yang, and J. M. Catchmark, Carbohydr. Polym. 252, 117123 (2021). S. Tang, K. Chi, H. Xu, Q. Yong, J. Yang, and J. M. Catchmark, Carbohydr. Polym. 252, 117123 (2021).
7.
Zurück zum Zitat O. Jeon, S. J. Song, K. J. Lee, M. H. Park, S. H. Lee, S. K. Hahn, S. Kim, and B. S. Kim, Carbohydr. Polym. 70, 251 (2007).CrossRef O. Jeon, S. J. Song, K. J. Lee, M. H. Park, S. H. Lee, S. K. Hahn, S. Kim, and B. S. Kim, Carbohydr. Polym. 70, 251 (2007).CrossRef
8.
Zurück zum Zitat L. A. Solchaga, J. E. Dennis, V. M. Goldberg, and A. I. Caplan, J. Orthop. Res. 17, 205 (1999).CrossRefPubMed L. A. Solchaga, J. E. Dennis, V. M. Goldberg, and A. I. Caplan, J. Orthop. Res. 17, 205 (1999).CrossRefPubMed
9.
Zurück zum Zitat T. Kutlusoy, B. Oktay, N. K. Apohan, M. Süleymanoğlu, and S. E. Kuruca, Int. J. Biol. Macromol. 103, 366 (2017).CrossRefPubMed T. Kutlusoy, B. Oktay, N. K. Apohan, M. Süleymanoğlu, and S. E. Kuruca, Int. J. Biol. Macromol. 103, 366 (2017).CrossRefPubMed
10.
Zurück zum Zitat L. A. Pérez, R. Hernández, J. M. Alonso, R. Pérez-González, and V. Sáez-Martínez, Biomedicine 9, 1113 (2021). L. A. Pérez, R. Hernández, J. M. Alonso, R. Pérez-González, and V. Sáez-Martínez, Biomedicine 9, 1113 (2021).
11.
Zurück zum Zitat S. S. Han, H. Y. Yoon, J. Y. Yhee, M. O. Cho, H. E. Shim, J. E. Jeong, and S. W. Kang, Polym. Chem. 9, 20 (2018).CrossRef S. S. Han, H. Y. Yoon, J. Y. Yhee, M. O. Cho, H. E. Shim, J. E. Jeong, and S. W. Kang, Polym. Chem. 9, 20 (2018).CrossRef
13.
Zurück zum Zitat S. Akhan, B. Oktay, O. K. Özdemir, S. Madakbaş, and N. Kayaman-Apohan, Mater. Chem. Phys. 254, 123315 (2020). S. Akhan, B. Oktay, O. K. Özdemir, S. Madakbaş, and N. Kayaman-Apohan, Mater. Chem. Phys. 254, 123315 (2020).
14.
Zurück zum Zitat L. Zhou, Y. M. Zhai, M. B. Yang, and W. Yang, ACS Sustainable Chem. Eng. 7, 15617 (2019).CrossRef L. Zhou, Y. M. Zhai, M. B. Yang, and W. Yang, ACS Sustainable Chem. Eng. 7, 15617 (2019).CrossRef
16.
Zurück zum Zitat A. Uliniuc, M. Popa, T. Hamaide, and M. Dobromir, Cellul. Chem. Technol. 46, 1 (2012). A. Uliniuc, M. Popa, T. Hamaide, and M. Dobromir, Cellul. Chem. Technol. 46, 1 (2012).
17.
Zurück zum Zitat N. Pahimanolis, A. Sorvari, N. D. Luong, and J. Seppälä, Carbohydr. Polym. 102, 637 (2014).CrossRefPubMed N. Pahimanolis, A. Sorvari, N. D. Luong, and J. Seppälä, Carbohydr. Polym. 102, 637 (2014).CrossRefPubMed
18.
Zurück zum Zitat O. Pinar, G. Bozdağ, İ. Yemişer, E. Büyük, and D. Kazan, Genet. Appl. 4, 38 (2020). O. Pinar, G. Bozdağ, İ. Yemişer, E. Büyük, and D. Kazan, Genet. Appl. 4, 38 (2020).
20.
Zurück zum Zitat A. Lepetit, R. Drolet, B. Tolnai, D. Montplaisir, and R. Zerrouki, Polymer 126, 48 (2017).CrossRef A. Lepetit, R. Drolet, B. Tolnai, D. Montplaisir, and R. Zerrouki, Polymer 126, 48 (2017).CrossRef
22.
Zurück zum Zitat Y. Xi, T. Jiang, Y. Yu, J. Yu, M. Xue, N. Xu, and T. J. Webster, Int. J. Nanomed. 14, 6425 (2019).CrossRef Y. Xi, T. Jiang, Y. Yu, J. Yu, M. Xue, N. Xu, and T. J. Webster, Int. J. Nanomed. 14, 6425 (2019).CrossRef
23.
Zurück zum Zitat I. Youm, V. Agrahari, J. B. Murowchick, and B. B. C. Youan, Pharm. Res. 31, 2439 (2014).CrossRefPubMed I. Youm, V. Agrahari, J. B. Murowchick, and B. B. C. Youan, Pharm. Res. 31, 2439 (2014).CrossRefPubMed
24.
Zurück zum Zitat B. Oktay, N. Kayaman-Apohan, M. Süleymanoğlu, and S. Erdem-Kuruca, Mater. Sci. Eng. C 73, 569 (2017).CrossRef B. Oktay, N. Kayaman-Apohan, M. Süleymanoğlu, and S. Erdem-Kuruca, Mater. Sci. Eng. C 73, 569 (2017).CrossRef
25.
Zurück zum Zitat K. Sunitha, G. Unnikrishnan, and C. P. Reghunadhan Nair, Polym. Adv. Technol. 30, 435 (2019).CrossRef K. Sunitha, G. Unnikrishnan, and C. P. Reghunadhan Nair, Polym. Adv. Technol. 30, 435 (2019).CrossRef
26.
Zurück zum Zitat K. Kabiri, H. Omidian, S. A. Hashemi, and M. J. Zohuriaan-Mehr, Eur. Polym. J. 39, 1341 (2003).CrossRef K. Kabiri, H. Omidian, S. A. Hashemi, and M. J. Zohuriaan-Mehr, Eur. Polym. J. 39, 1341 (2003).CrossRef
27.
Zurück zum Zitat M. N. Collins and C. Birkinshaw, J. Appl. Polym. Sci. 120, 1040 (2011).CrossRef M. N. Collins and C. Birkinshaw, J. Appl. Polym. Sci. 120, 1040 (2011).CrossRef
28.
Zurück zum Zitat K. R. Coogan, P. T. Stone, N. D. Sempertegui, and S. S. Rao, Eur. Polym. J. 135, 109870 (2020). K. R. Coogan, P. T. Stone, N. D. Sempertegui, and S. S. Rao, Eur. Polym. J. 135, 109870 (2020).
29.
Zurück zum Zitat B. Oktay, E. Baştürk, N. Kayaman-Apohan, and M. V. Kahraman, Polym. Compos. 34, 1321 (2013).CrossRef B. Oktay, E. Baştürk, N. Kayaman-Apohan, and M. V. Kahraman, Polym. Compos. 34, 1321 (2013).CrossRef
30.
Zurück zum Zitat M. R. Singh, S. Patel, and D. Singh, Nanobiomater. Soft Tissue Eng. Appl. Nanobiomater. 5, 231 (2016).CrossRef M. R. Singh, S. Patel, and D. Singh, Nanobiomater. Soft Tissue Eng. Appl. Nanobiomater. 5, 231 (2016).CrossRef
31.
Zurück zum Zitat B. Oktay, N. Kayaman-Apohan, S. Erdem-Kuruca, and M. Süleymanoğlu, Polym. Adv. Technol. 26, 978 (2015).CrossRef B. Oktay, N. Kayaman-Apohan, S. Erdem-Kuruca, and M. Süleymanoğlu, Polym. Adv. Technol. 26, 978 (2015).CrossRef
Metadaten
Titel
Development of Bacterial Cellulose-Hyaluronic Acid Multicomponent Hydrogels via Click Chemistry for Biomedical Applications
verfasst von
Şeyma Turan Okulmuş
Burcu Oktay
Dilek Kazan
Nilhan Kayaman Apohan
Publikationsdatum
01.12.2023
Verlag
Pleiades Publishing
Erschienen in
Polymer Science, Series A / Ausgabe 6/2023
Print ISSN: 0965-545X
Elektronische ISSN: 1555-6107
DOI
https://doi.org/10.1134/S0965545X23600564

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