Effects of ionic crosslinking on physical and mechanical properties of alginate mulching films

Liling, Guo; Zheng, Da Wei; Xu, Jiachao; Gao, Xin; Fu, Xiaoting; Zhang, Qing

doi:10.1016/j.carbpol.2015.09.034

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“…Both solutions were mixed and the films were incubated at 4 °C for 18 h and subsequently washed three times for 1 h in 150 m m NaCl solution at pH 8.0. The crosslinking with calcium ions was done using a solution of CaCl 2 (10 mg mL −1 in H 2 O) with incubation for 30 min and a subsequent rinse with milli‐Q water following a recently published protocol . Figure 1 summarizes the freestanding film preparation procedure along with the different crosslinking methods employed.…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Effect of Different Crosslinking Strategies on Physical Properties and Biocompatibility of Freestanding Multilayer Films Made of Alginate and Chitosan

Apte

Repanas

Willems

et al. 2019

Macromolecular Bioscience

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Freestanding multilayer films prepared by layer‐by‐layer technique have attracted interest as promising materials for wound dressings. The goal is to fabricate freestanding films using chitosan (CHI) and alginate (ALG) including subsequent crosslinking to improve the mechanical properties of films while maintaining their biocompatibility. Three crosslinking strategies are investigated, namely use of calcium ions for crosslinking ALG, 1‐ethyl‐3‐(‐3‐dimethylaminopropyl) carbodiimide combined with N‐hydroxysuccinimide for crosslinking ALG with CHI, and Genipin for crosslinking chitosan inside the films. Different characteristics, such as surface morphology, wettability, swelling, roughness, and mechanical properties are investigated showing that films became thinner, exhibited rougher surfaces, had lower water uptake, and increased mechanical strength after crosslinking. Changes of wettability are moderate and dependent on the crosslinking method. In vitro cytotoxicity and cell attachment studies with human dermal fibroblasts show that freestanding CHI‐ALG films represent a poorly adhesive substratum for fibroblasts, while studies using incubation of plastic‐adherent fibroblast beneath floating films show no signs of cytotoxicity in a time frame of 7 days. Results from cell experiments combined with film characteristics after crosslinking, indicate that crosslinked freestanding films made of ALG and CHI may be interesting candidates for wound dressings.

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Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Effect of Different Crosslinking Strategies on Physical Properties and Biocompatibility of Freestanding Multilayer Films Made of Alginate and Chitosan

Apte

Repanas

Willems

et al. 2019

Macromolecular Bioscience

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“…Controlar el espesor de las BP es un aspecto de gran importancia en el área de empaques, debido a que esta propiedad puede llegar a modificar las propiedades tanto mecánicas como de barrera (Liling et al, 2016). En la tabla 1, se observa que las AgNPs no afectan el espesor de las BP, ya que se obtuvieron valores de 0.18 mm en las BP con y sin AgNPs.…”

Section: Espesor Transparencia Y Permeabilidad Al Vapor De Agua De Lunclassified

Biopelículas de Gelana Cargadas con Nanopartículas de Plata: Propiedades Físico Mecánicas, Antimicrobianas y de Barrera

2017

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ResumenSe elaboraron biopelículas a base de gelana de bajo acilo cargadas con nanopartículas de plata (AgNPs) evaluando sus propiedades físico-mecánicas, antimicrobianas y de barrera, después de un almacenamiento de 3 semanas. La actividad antimicrobiana fue evaluada frente a bacterias de origen alimentario (Escherichia coli y Staphylococcus aureus) y dos hongos (Aspergillus sp y Penicillium sp). Los resultados permitieron determinar que el tiempo de almacenamiento influye en todas las propiedades evaluadas. Al incrementar el tiempo de almacenamiento se apreció una disminución en la resistencia a la tensión y en la transparencia. Además se presentó un incremento en el poder antimicrobiano y la permeabilidad al vapor de agua. Este comportamiento probablemente obedece a la lixiviación de iones plata, lo cual disminuye el número de enlaces presentes en la matriz polimérica. Tales resultados son prometedores y sugieren la posibilidad de utilizar biopelículas a base de gelana de bajo acilo como sistema de vehiculización de AgNPs para su liberación gradual manteniendo un efecto antimicrobiano sostenido. Palabras clave: biopelículas; goma gelana; nanopartículas de plata; permeabilidad; resistencia a la tensión Biofilms of Gellan Loaded with Silver Nanoparticles: Physico Mechanical, Antimicrobials and Barrier Properties AbstractBiofilms based on low acyl gellan loaded with silver nanoparticles (AgNPs) were tested, evaluating their physical-mechanical, antimicrobial and barrier properties after 3 weeks of storage. The antimicrobial activity was evaluated against food-borne bacteria (Escherichia coli and Staphylococcus aureus) and two fungi (Aspergillus sp and Penicillium sp). The results showed that the storage time influence all the evaluated properties. Increasing the storage time decreases the tensile strength and transparency values. Also, the antimicrobial power and the water vapor permeability increased. This behavior is probably due to the leaching of silver ions, which decreases the number of bonds present in the polymer matrix. Such results are promising and suggest the possibility of using biofilms based on low acyl gellan as a system for the vehiculation of AgNPs for their gradual release while maintaining a sustained antimicrobial effect.

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“…Es interesante destacar que en el presente estudio, el volumen para cada solución formadora de BP fue controlado durante el proceso de fabricación, con el fin de asegurar valores similares de espesor. Controlar el espesor de las BP es importante porque esta propiedad puede llegar a modificar las propiedades mecánicas y de barrera (Liling et al, 2016 gluten de trigo caseína y caseinato de sodio disminuyó por inmersión en soluciones de CaCl2. Tal comportamiento puede ser atribuido a la modificación estructural de la matriz de la BP, en la cual las cadenas del polímero se hacen más estrechas (disminuyendo el espacio entre las cadenas) con un restringido movimiento como consecuencia del entrecruzamiento y la pérdida del glicerol (Park et al, 2001;Yang y Paulson, 2000).…”

Section: Espesor Contenido De Humedad Transparencia Y Permeabilidadunclassified

“…Es interesante destacar que en el presente estudio, el volumen para cada solución formadora de BP fue controlado durante el proceso de fabricación, con el fin de asegurar valores similares de espesor. Controlar el espesor de las BP es importante porque esta propiedad puede llegar a modificar las propiedades mecánicas y de barrera (Liling et al, 2016). Los espesores reportados para las BP conteniendo iones Ca ++ estuvieron entre 0.17 y 0.20 mm, los cuales son lo suficientemente bajos para calificarlas como películas según ASTM 1985 (American Society for Testing and Materials (ASTM) quienes establecieron espesores menores a 0.25 mm.…”

Section: Espesor Contenido De Humedad Transparencia Y Permeabilidadunclassified

Incidencia de los Iones Divalentes y Monovalentes en las Propiedades Físico Mecánicas y de Barrera en Biopelículas a Base de Goma Gelana

2017

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ResumenEl objetivo del presente trabajo fue evaluar la incidencia de diferentes iones sobre el espesor, transparencia, permeabilidad al vapor de agua (PVA) y propiedades mecánicas de biopelículas binarias de goma gelana. La goma gelana es un heteropolisacárido lineal aniónico que por sus características estructurales puede modificar las propiedades físico mecánicas y de barrera de biopelículas comestibles.El efecto de los cationes sobre la resistencia a la tensión (RT), la elongación al quiebre (EQ) y la PVA se aumentó sustancialmente por la cantidad de gelana de bajo acilo (GBA) presente en la biopelículas. Las biopelículas a base de goma gelana y calcio, presentan propiedades mecánicas y de barrera más deseables en comparación a las biopelículas con Na + . La presencia de cationes logra incrementar los valores de RT y EQ, mientras que disminuye la humedad, PVA y la transparencia. Estos resultados son realmente prometedores y sugieren la posibilidad de utilizar combinaciones de goma gelana y calcio para ser considerados como una fuente de empaque biodegradable en aplicaciones alimentarias. Palabras clave: biopelículas; elongación al quiebre; goma gelana; permeabilidad al vapor de agua; resistencia a la tensión Incidence of Divalent and Monovalent Ions on the Barrier and Physico Mechanical Properties of Biofilms Based on Gellan Gum AbstractThe aim of this study was to evaluate the incidence of different ions on the thickness, transparency, water vapor permeability (WVP) and mechanical properties of binary biofilms of gellan gum. The gellan gum is an anionic linear heteropolysaccharide that due to its structural features can modify some physico mechanical and barrier properties of edible biofilms. The effect of cations on a tensile strength (TS), the elongation at break (EB) and WVP substantially increased by the amount of GBA present in binary biofilms. Biofilms based gellan gum and calcium, exhibit more desirable mechanical and barrier properties in comparison with binary biofilms and Na + . The presence of cations increase the TS and EB values but decrease moisture, WVP and transparency. These results are really promising and suggest the possibility of using combinations of gellan gum and calcium to be considered as a source of biodegradable packaging in food applications. Keywords INTRODUCCIÓNEl desarrollo de biopelículas biodegradables y comestibles derivados de fuentes naturales, ha despertado la atención en las últimas décadas como una alternativa para sustituir parcial o totalmente los materiales termoplásticos comúnmente utilizados en el empacado de matrices alimentarias. Las biopelículas (BP) pueden actuar como una barrera a la migración de humedad, gases, aromas y solutos, debido a la formación de una densa matriz polimérica. Además, pueden funcionar como acarreadores de ingredientes alimentarios (compuestos activos, agentes antimicrobianos, saborizantes y colorantes) extendiendo la vida útil e influenciando las propiedades mecánicas (resistencia y flexibilidad) de matrices alimentarias (Psomiadou et ...

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Effects of ionic crosslinking on physical and mechanical properties of alginate mulching films

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Effect of Different Crosslinking Strategies on Physical Properties and Biocompatibility of Freestanding Multilayer Films Made of Alginate and Chitosan

Effect of Different Crosslinking Strategies on Physical Properties and Biocompatibility of Freestanding Multilayer Films Made of Alginate and Chitosan

Biopelículas de Gelana Cargadas con Nanopartículas de Plata: Propiedades Físico Mecánicas, Antimicrobianas y de Barrera

Incidencia de los Iones Divalentes y Monovalentes en las Propiedades Físico Mecánicas y de Barrera en Biopelículas a Base de Goma Gelana

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