Multifactorial effects of gelling conditions on mechanical properties of skin-like gelatin membranes intended for in vitro experimentation and artificial skin models

The development of new cosmetic products, skin contact medical devices, skin medicaments, wound care devices, tattooing and piercing has experienced an impressive growth in recent years. In parallel, new restrictions to in vivo experimentation in animals and humans have been widely implemented by regulatory authorities. New knowledge about alternative materials for in vitro skin-related experimentation is required to overcome these severe limitations. This paper presents a set of three 4-D surface response equations describing the mechanical properties of skin-like gelatin membranes intended for use as an alternative biomaterial for in vitro skin-related experimentation. The membranes were obtained by a sol-gel method. The novelty of this contribution is the establishment of the cross-dependency effects of key synthesis conditions on the final mechanical properties of gelatin membranes. The results of this work are useful to produce gelatin membranes with tailored mechanical properties mimicking different types of human skins. In particular, membranes with Young’s modulus of 1 MPa and maximum tensile strength of 0.85 MPa were obtained.Fil: Alarcon Segovia, Lilian Celeste. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química; ArgentinaFil: Daza Agudelo, Jorge Ivan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química; ArgentinaFil: Rintoul, Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química; Argentin

Preparación y caracterización de compuestos de inclusión entre Rh(III), Ni(II), 2-acetil piridina tiosemicarbazonas y β-ciclodextrina

En este trabajo se describe la preparación y caracterización de los compuestos de inclusión entre el ligante 2-acetilpiridina tiosemicarbazona (HAPTSC) y los complejos cloruro de bis(2-acetilpiridina tiosemicarbazona)rodio(III), [Rh(HAPTSC)2]Cl3, y cloruro de bis(2-acetilpiridina tiosemicarbazona)níquel(II), [Ni(HAPTSC)2]Cl2, con β-ciclodextrina (βCD) como estrategia para mejorar la solubilidad y la actividad antimicrobiana de estos compuestos. Estos compuestos fueron preparados en razón molar 1:1 entre el respectivo compuesto y la βCD. Fueron caracterizados por espectroscopia de resonancia magnética nuclear protónica y carbono-13 (RMN 1H, 13C), espectroscopia de absorción en la región de infrarrojo (IR), análisis térmico (DTA/DSC) y difracción de rayos X en polvo (DRX). Los resultados obtenidos a través de estas técnicas indican la formación de los compuestos de asociación y/o inclusión parcial entre el ligante y los complejos metálicos de Rh(III) y Ni(II) con βCD. Se realizaron ensayos antimicrobianos de los complejos metálicos incluidos, como también de los compuestos libres frente a bacterias Gram-negativas (Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa) y Gram-positivas (Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis) y dos levaduras (Candida albicans y Saccharomyces cerevisiae). La comparación de la actividad antimicrobiana de los complejos incluidos en βCD con la actividad de los compuestos libres mostró que para el ligante incluido la actividad aumentó contra S. aureus, mientras que para el compuesto de inclusión de Rh(III) aumentó contra P. aeruginosa.Fil: Daza Agudelo, Jorge Ivan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química; ArgentinaFil: de Brito Brandao, Pedro Filipe. Universidad Nacional de Colombia; ColombiaFil: Burgos Castellanos, Ana Esperanza. Universidad Nacional de Colombia; Colombi

Kinetics and thermodynamics of swelling and dissolution of PVA gels obtained by freeze-thaw technique

PVA hydrogels obtained by freeze-thaw technique find important applications in regenerative medicine and controlled drug delivery technologies. The novelty of this contribution is the establishment of the cross-dependency of kinetics and thermodynamics parameters of swelling and dissolution of PVA hydrogels with the freeze-thaw process main variables. The work also establishes cross-correlations between the freeze-thaw process conditions, the gel microstructure and the properties of obtained hydrogel/hydrosoluble PVA materials. The conditions of the freeze-thaw process were selected by following an experimental design. The time evolution of the water up-take of PVA hydrogels was measured and used as main raw data generator. A 4-D surface response of the swelling and dissolution parameters in the space of freeze-thaw process variables was obtained and analyzed in terms of the resulting hydrogel and hydrosoluble polymeric structures. The 4-D surface response in the space of freeze-thaw process variables can predict very precisely the swelling and dissolution of PVA systems and their conditions for developing fully crosslinked hydrogel networks to fully hydrosoluble polymeric bodies.Fil: Daza Agudelo, Jorge Ivan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química; ArgentinaFil: Badano, Juan Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica "Ing. José Miguel Parera". Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica "Ing. José Miguel Parera"; ArgentinaFil: Rintoul, Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química; Argentin

Modelling of swelling of PVA hydrogels considering non-ideal mixing behaviour of PVA and water.

Poly(vinyl alcohol) (PVA) hydrogel microbeads are widely used as embolization agents for the treatment of cancer infiltering organs. The success of embolization procedures depends strongly on the swelling properties of the hydrogels. PVAhydrogels can be understood as non-ideal mixtures of PVA and water. Here, the sum of PVA and water volumes is differentthan the volume of their resulting mixture. The correlation between volumetric and mass swelling of PVA and water ishighly relevant to several technological issues. In the present contribution, the water up take (WU), the most importantcharacteristic of PVA hydrogel microbeads intended for use as embolic agents, was investigated considering the hydrogelas a non-ideal mixture of PVA and water. Hydrogel microbeads were obtained by chemical crosslinking of PVA withglutaraldehyde (GA) in emulsion. The structure of resulting microbeads was investigated using FT-IR, SEM and digitalimage analysis. The volumetric and mass swelling of the microbeads in water were followed by optical microscopy andgravimetric studies, respectively. Additionally, a WU model for hydrogels where the polymer and water behave as nonidealmixtures is presented.Fil: Daza Agudelo, Jorge Ivan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química; ArgentinaFil: Ramirez, María Rosana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Henquín, Eduardo Rubén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño; ArgentinaFil: Rintoul, Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química; Argentin

A multiparametric model for the industrialization of co-precipitation synthesis of nano-commodities

Magnetite superparamagnetic nanoparticles (MNP) are becoming one of the firsts nanocommodity products. MNP find a number of applications and they are been produced at relatively large scale. The co-precipitation method presents many technical and economical advantages among alternative processes. However, the relationships between physical and chemical reaction conditions during the co-precipitation process and the resulting properties of obtained MNP are not yet fully understood. The novelty of this contribution is the establishment of the cross-dependency effects of the main physical and chemical parameters of the coprecipitation reaction on the properties of resulting MNP. The conditions were varied by following an experimental design. The crystallite size, particle size and magnetization of the MNP and the Z-potential and size of their aggregates were selected as main response properties. A set of equations in the form of 4D surface responses in the space of co-precipitation process variables was obtained and analyzed in terms of the resulting properties. The set of equations is useful to predict, optimize and tailor very precisely the properties of resulting MNP as a function of reaction conditions.Fil: Alarcon Segovia, Lilian Celeste. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional del Litoral; ArgentinaFil: Daza Agudelo, Jorge Ivan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional del Litoral; ArgentinaFil: Glisoni, Romina Julieta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Nanobiotecnología. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Nanobiotecnología; ArgentinaFil: Acha, Carlos Enrique. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; ArgentinaFil: de Zan, María Mercedes. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas; ArgentinaFil: Rintoul, Ignacio. Universidad Nacional del Litoral; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin