Synthesis and Functionalization of Bacterial Cellulose Nanocrystals from Kombucha Tea for Wound Dressing Applications

Abstract

In this study, bacterial cellulose nanocrystals and aldehyde functionalized bacterial cellulose nanocrystals were synthesized from kombucha tea. Bacterial cellulose derived from kombucha tea is a biopolymer synthesized by a symbiotic consortium of bacteria and yeast (SCOBY). The main goal of this work was the synthesis and chemical modification of cellulose nanocrystals from bacterial cellulose isolated from kombucha tea. The hydrolysis of bacterial cellulose using sulfuric acid resulted in bacterial cellulose nanocrystals. Aldehyde modified bacterial cellulose nanocrystals were synthesized using periodate oxidation in order to acquire new properties such as a non-toxic crosslinking agent with other biopolymers. The bacterial cellulose nanocrystals and dialdehyde bacterial cellulose nanocrystals were characterized by FT-IR spectroscopy, X‑ray diffraction, thermal analysis and particle size distribution. The synthesized bacterial cellulose nanocrystals and the dialdehyde derivative are excellent materials that could be used as potent wound dressing materials and scaffolds for tissue engineering applications

В этом исследовании нанокристаллы бактериальной целлюлозы и нанокристаллы бактериальной целлюлозы, функционализированные альдегидными группами, были синтезированы из чайного гриба. Бактериальная целлюлоза, полученная из чайного гриба, представляет собой биополимер, синтезированный симбиотическим консорциумом бактерий и дрожжей (SCOBY). Основной целью данной работы был синтез и химическая модификация нанокристаллов целлюлозы из бактериальной целлюлозы, выделенной из чайного гриба. В результате гидролиза бактериальной целлюлозы серной кислотой были получены нанокристаллы бактериальной целлюлозы. Нанокристаллы бактериальной целлюлозы, модифицированные альдегидными группами, были синтезированы с использованием перийодата для приобретения новых свойств, таких как нетоксичный сшивающий агент с другими биополимерами. Нанокристаллы бактериальной целлюлозы и нанокристаллы диальдегидной бактериальной целлюлозы были охарактеризованы с помощью ИК-Фурье-спектроскопии, рентгеновской дифракции, термического анализа, и определены распределения частиц по размерам. Синтезированные нанокристаллы бактериальной целлюлозы и ее функционализированное альдегидными группами производное являются превосходными материалами, которые можно использовать в качестве эффективных перевязочных материалов для ран и каркасов для приложений тканевой инженерии