Rando Tuvikene, Docent i kemi från Tallinn University School of Natural Sciences and Health tillbringade tre år med partners från Norge, Rumänien och Grekland studerar hur industrirester av kräftdjur kan användas bättre och mer effektivt. Till exempel, inom medicin, för att öka behandlingen av brännskador.

På ett år, 6-8 miljoner ton räkor och krabbaskal produceras som avfall i världen, som tar lång tid att sönderfalla i naturen. För närvarande, det finns ingen bra användning för dem, därför måste skalen återvinnas. Det är möjligt att extrahera kitin från skalen på kräftdjur, men det har liten användning eftersom det är vattenolösligt. Dock, som ett resultat av kemisk behandling, det är möjligt att producera kitosan från kitin, som är vattenlöslig och har antibakteriella egenskaper.

Att göra ett bandage

Den ledande partnern till projektet CHITOWOUND, Norges teknisk-naturvetenskapliga universitet (NTNU), har historiskt studerat flera marina biomassor, inklusive kitosan. Crustacea har inte studerats på djupet vid TLU tidigare; dock, forskare har arbetat med att identifiera den kemiska sammansättningen av marina alger. Malet kitosan ser ut som mjöl eller gelatinpulver. Det är möjligt att binda kemiskt aktiva komponenter med kitosan som förbättrar kitosans biologiska aktivitet och fysikaliska egenskaper.

Syftet med TLU:s forskningsspår Docent Rando Tuvikene och andra forskare var att studera hur man kan förbättra egenskaperna hos kitosan så att det kan användas, till exempel, som förband för sår i framtiden.

"Helst, en gelliknande dyna kan bildas genom att blanda olika ämnen, som kan placeras direkt på såret, " Tuvikene förklarar. Preparatet som utvecklats från kitosan kan vara mycket användbart vid behandling av brännskador, där infektioner uppstår lättare och läkning tar lång tid. Chitosan användes för att behandla sårade från kriget i Irak och Afghanistan.

Alger kombinerade med skal

Tallinns universitet har flera decenniers erfarenhet av att studera alger, och för Tuvikene, det här är vardagsarbete. Han har testat hur man kombinerar kitosan med gelningsmedel från alger. "Syftet var att se hur man förbättrar konsistensen och hur man får ett gelningsmedel eller ett bandage genom att lägga till något nytt, som sedan kunde formas, säger Tuvikene.

Inom projektet, förutom de antibakteriella egenskaperna hos kitosan, forskarna studerade också de antiinflammatoriska egenskaperna och egenskaperna som främjar den allmänna läkningen av sår. För det här syftet, de använde celler odlade i laboratorier, till vilka konstgjorda sår gjordes. De observerade sedan hur celler behandlade med olika kitosanpreparat läkte över tiden.

"Chitosan har förmågan att påskynda denna process, Rando Tuvikene bekräftar. "Särskilt om en bakterieinfektion uppstår och såret tar längre tid att läka." Tuvikene medger att under projektets gång, det blev många bakslag när man blandade olika ämnen – en del rester satte sig eller så fanns det klumpar i blandningen. "Vi ville ha en homogen konsistens, utan klumpar, säger Tuvikene. Äntligen, vi fick ett material med förbättrade egenskaper, men det är långt ifrån perfekt."

Att förbättra egenskaperna

En produkt har hittills inte lanserats under projektet eftersom det är en lång process att ta ut ett nytt läkemedel på marknaden. Det kräver år av tester. Men det finns alltid hopp om att det hårda arbetet ska ge en produkt som faktiskt når marknaden. Dock, Tuvikene medger att deras huvudsakliga syfte inte var att producera någonting, men för att visa att kitosans textur och biologiska aktivitet kan förbättras på flera sätt.

Detta mål var framgångsrikt och kunskapen kan användas effektivt i framtiden. Om forskarna kunde komma på ett sätt att effektivt och hållbart använda de industriella resterna av kräftdjur och efterfrågan skulle öka i den utsträckning där alla skal kunde användas, det skulle vara en stor prestation och en enorm fördel för miljön, säger Rando Tuvikene.