Tailor-made biomaterials from collagenic wastes

Abstract

The production of biopolymers from leather waste is an important and notable process in tanning waste management research. The basic aim of the present work is the conversion of non-tanned solid wastes from the tanning industry (splits, defective hides) into high added value biopolymers. Those collagenic biomaterials are at the forefront of potential new applications in tissue engineering within fields such as cosmetics, human or veterinary medicine. This treatment will foster great progress in both environmental and economical terms. The first stage of the project was centered on finding, through a factorial experimental design, the most suitable treatment for the isolation of biopolymers. The effect of variables such as: level of grinding (surface area for chemical interaction); chemical treatment (acid, alkaline and neutral medium); time; temperature and agitation, were studied. Those extracted biomaterials could be formulated according to future application as gel, film, sponge or fibers. All the biopolymers obtained through this process were characterized in order to ascertain the significance of the variables studied. “Tailor-made” biopolymers will be designed, with the desired molecular weight, polymorphic formulation (form), optimized properties and characteristics, that is, perfectly adapted to their future applications. ResumenLa producción de biopolímeros de los desechos del cuero es un importante y notorio proceso en la investigación del manejo de residuos. El objetivo principal del presente trabajo es la conversión de los desechos sólidos sin curtir de la industria del cuero (carnazas, pieles defectuosas), en biopolímeros de alto valor agregado. Estos biomateriales colagénicos están al frente de nuevas aplicaciones en la ingeniería de tejidos dentro de los campos tales como cosmética, medicina tanto veterinaria como para humanos. Estos procesos generarán grandes logros en términos tanto económicos como ecológicos. La primera etapa del proyecto se centró en hallar por medio de un diseño factorial experimental, el tratamiento más favorable para la obtención de estos biopolímeros. Los efectos de las variables tales: grado de molido (área superficial para reacción química); tratamiento químico (medio ácido, alcalino o neutro); tiempo; temperatura y agitación, fueron estudiados. Tales biomateriales extraídos serían considerados de acuerdo a futuras aplicaciones como gel, película, esponja o fibras. Todos los biomateriales obtenidos a través de este proceso fueron caracterizados para determinar el efecto final de las variables estudiadas. Biopolímeros “hechos a la medida” serán diseñados, con el deseado peso molecular, aspecto polimórfico (forma), óptimas propiedades y características, es decir, perfectamente adaptadas a sus futuros usos.