Kalcio alginatas

Kalcio alginatas (CAS numeris: 9005–35–0) yra alginato kalcio druska. Alginatas yra natūralus polisacharido komponentas, randamas jūriniuose ruduosiuose dumbliuose. Kalcio alginatas gaunamas neutralizuojant išgrynintą alginatą atitinkama pH reguliavimo priemone arba skaidant alginatą atitinkama kalcio druska.

Molekulinė formulė: [(C₆H₇O₆)₂Ca]n

Remiantis jo susidarymo mechanizmu, kalcio alginatas turi šias pagrindines savybes:

1) Netirpus vandenyje, bet labai hidrofiliškas:Susidaręs gelis netirpsta vandenyje, tačiau gali sugerti didelį kiekį vandens (iki 20 kartų didesnį už savo svorį), taip pasiekdamas aukštą išsiplėtimo laipsnį.

2.) Biologinis suderinamumas ir biologinis skaidomumas:Netoksiška, draugiška žmogaus audiniams ir biologiškai skaidoma, todėl tai ideali biomedicininė medžiaga.

3.) Želėjimo savybė:Kambario temperatūroje ir įprastomis sąlygomis šis gelis gali greitai sukietėti ir gali apklijuoti biologiškai aktyvias medžiagas, tokias kaip ląstelės ir baltymai, nesukeldamas jų inaktyvacijos.

4.) Jonų mainai:Gelyje esantys kalcio jonai gali keistis su kitais jonais aplinkoje (pvz., natrio jonais, esančiais žaizdos eksudate). Šis procesas yra labai svarbus kai kurioms jo funkcijoms, tokioms kaip hemostazė ir žaizdų gijimas.

 A. Medicina ir biotechnologija, pažangūs žaizdų tvarsčiai

Kai kalcio alginato tvarsčiai (dažniausiai minkšti neaustiniai audiniai ar pluošto juostos) susiliečia su žaizdos eksudatu, kalcio jonai kūno skystyje pasikeis natrio jonais, iš dalies virsdami vandenyje -tirpiu natrio alginatu ir sudarydami hidrofilinį gelio sluoksnį.

Pagrindinės funkcijos:

1) Didelė vandens absorbcija:Jis gali sugerti didelį eksudato kiekį, išlaikydamas žaizdą drėgną, bet apsaugodamas nuo išopėjimo.

2) Gelio barjeras:Tai sukuria idealią drėgną žaizdų gijimo aplinką, apsaugo naujus audinius ir palengvina ne{0}}invazinį pašalinimą keičiant tvarstį.

3) Hemostazė ir gijimo skatinimas:Išsiskiriantys kalcio jonai padeda suaktyvinti krešėjimo faktorius, taip skatinant hemostazę; į drėgna aplinka pagreitina granuliacinio audinio formavimąsi ir epitelizaciją.

4) Indikacijos:Vidutinio ir sunkaus išsiskyrimo žaizdos, pvz., slėgio opos, diabetinės opos, chirurginės žaizdos, nudegimai ir kt.

 B. Audinių inžinerija ir regeneracinė medicina:

1.) Ląstelių karkasas:Chitozano kalcio hidrogelis yra viena iš klasikinių trijų{0}}ląstelių kultūros karkaso medžiagų. Akyta jo struktūra imituoja tarpląstelinę matricą, palengvindama maistinių medžiagų difuziją ir medžiagų apykaitos atliekų pašalinimą, taip pat gali įkapsuliuoti ląsteles (pvz., chondrocitus, kamienines ląsteles) trimačiai kultūrai, kuri naudojama kremzlėms, kaulams, kepenų audiniams ir kt.

2.) Augimo veiksnys kontroliuojamas{1}}išleidimo operatorius:Vaistai arba baltymai yra inkapsuliuojami į gelio tinklą, kad būtų užtikrintas lėtas ir nuolatinis vietinis išsiskyrimas.

3.) Dantų atspaudų medžiaga:Chitozano kalcis turi savybę greitai susidaryti tikslų gelio įspūdį, kai liečiasi su kalcio jonų šaltiniais (pvz., gipsu), ir yra naudojamas gaminant oralinius modelius.

 C. Maisto pramonė

1) Naudokite reakciją tarp natrio alginato ir kalcio jonų, kad gautumėte sferinius produktus (pvz., vaisių ikrus, kokteilių kamuoliukus) arba kaip gelio išorinį dirbtinių vaisių / žuvų kiaušinių sluoksnį. Dažniausiai naudojamas kalcio laktatas, kalcio gliukonatas ir kt., nes šios medžiagos maiste gali lėtai išskirti kalcio jonus.

2) Maisto konservavimas ir dengimas, suformuojant ploną kalcio alginato plėvelės sluoksnį ant vaisių, daržovių ir mėsos produktų paviršiaus, kuris gali neleisti deguoniui prasiskverbti, slopinti vandens garavimą ir mikrobų augimą, taip prailgindamas galiojimo laiką.

 D. Kiti pramoniniai pritaikymai

1) Naudojamas fermentams arba mikrobinėms ląstelėms fiksuoti, kad būtų galima nuolat katalizuoti arba fermentuotis bioreaktoriuje, palengvinant jų atgavimą ir pakartotinį naudojimą.

2) Vandens valymas: kaip adsorbentas arba jonų mainų medžiaga, jis naudojamas sunkiųjų metalų jonams pašalinti iš vandens.