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Chitosan之未來應用發展


 地球提供人類社會的天然資源-幾丁聚醣 

幾丁聚醣(Chitosan)為幾丁質(Chitin)最主要的衍生物,而幾丁質是地球上含量僅次於纖維素的第二豐富有機物。主要以蝦、蟹殼及其他甲殼動物之含量最多。幾丁質在應用上較為侷限,大多經過脫乙醯化(Deacetylation)處理後,優化成多個胺基的幾丁聚醣。而脫乙醯化程度愈高,所表現出來的生物活性就愈明顯,如抗菌性、相容性、可分解性等。因此,去乙醯基程度常用來表示幾丁聚醣品質的一項重要指標。

 




 幾丁聚醣的發展與應用 

幾丁聚醣自1859年發展至今,廣泛大量應用幾丁聚醣發展的產業面向有二:


一、 在紡織品應用發展上,已經可透過纖維改性來獲得幾丁聚醣抗菌纖維。台灣化學纖維則將幾丁聚醣粉末透過研磨及分散技術,加入嫘縈纖維製程中,開發幾丁聚醣纖維素纖維,紡織品大多用於貼身衣著用,經台大醫院臨床試驗,對於異位性皮膚炎之患者,有明顯減輕症狀之功效。幾丁聚醣分子上有大量氨基及羥基等強極性基團,可使織物性具有很高的吸濕性,從而間接地提高表面電導率。而分子結構中的游離胺基, 在水中具有離子導電功能,可使因摩擦產生的靜電荷迅速洩露。幾丁聚醣具有一般無機系抗菌劑所缺乏的親膚性及天然環保的特質,在未來紡織市場裡,只要有效降低生產及原物料成本,天然高分子功能性材料勢必會逐漸取代化學合成高分子材料。


 (樣布在水洗5次後,甲殼素生物薄膜依舊存在,表示纖維仍具甲殼素抗菌/抗病毒之功效)
 

二、在生醫應用發展上,幾丁聚醣的基本單位是葡萄糖胺,為人體相當重要之物質,故具有良好的生物相容性及細胞組織親和性。在止血應用上,因幾丁聚醣在弱酸狀況下具有正電荷,能夠吸引血液中帶有負電荷之血小板,快速啟動凝血機制。在傷口敷料上,因葡萄糖胺是具營養成份,能提供細胞良好的生長環境,在增生期時能活化細胞生長,達到快速傷口癒合的效果。幾丁聚醣在用於傷口抗菌敷料時,能在傷口發炎階段,反應明顯的抗菌效果,並抑制傷口發炎之情況。由於幾丁聚醣本身具良好的細胞親和性及抗菌性,現在市面上抗痘產品也添加幾丁聚醣作為痤瘡桿菌之抑菌的功能材料。



 
 未來展望 
近年來,人類開始重視養生,從飲食習慣到生活用品等,都希望能食用天然原形食物,能採用對環境、人體無任何違害的天然用品。現今對環境污染較為嚴重之石化產業,已逐漸地被綠色環保產業取代,而做成地球上第二豐富天然有機物的幾丁聚醣,勢必帶領全人類邁向綠色健康樂活。雖然幾丁聚醣的應用廣泛,但現階段研究方向除了朝向官能基改質修飾,提高效能外,尚有一重要的未來發展可深入探討,即幾丁聚醣奈米化的製造及應用。
幾丁聚醣藉由分子間的碰撞後,粒徑目前可達10000mash(約0.3um),奈米化幾丁聚醣因具有相對比較高的表面積與較小之體積特性,在紡織品應用上,可提高織物的抗菌效能,使其手感柔順,增加親膚感,進而減少磨擦造成之過敏情況。在醫療用途上,此特性可快速滲透動植物的體表,達到快速吸收及分解的作用,在止血、傷口敷料、抗菌材料上,效能都可大大提昇。