TY - JOUR A1 - Brüggemann, Dorothea A1 - Michel, Johanna A1 - Suter, Naiana A1 - Grande de Aguiar, Matheus A1 - Maas, Michael T1 - Wet-spinning of magneto-responsive helical chitosan microfibers JF - Beilstein Journal of Nanotechnology PY - 2020/// VL - 11 SP - 991 EP - 999 SN - 2190-4286 DO - 10.3762/bjnano.11.83 PB - Beilstein-Institut JA - Beilstein J. Nanotechnol. UR - https://doi.org/10.3762/bjnano.11.83 KW - biocompatible actuators KW - chitosan fibers KW - helical fibers KW - magnetic tissue engineering KW - mechanical properties KW - wet-spinning N2 - Helical structures can be found in nature at various length scales ranging from the molecular level to the macroscale. Due to their ability to store mechanical energy and to optimize the accessible surface area, helical shapes contribute particularly to motion-driven processes and structural reinforcement. Due to these special features, helical fibers have become highly attractive for biotechnological and tissue engineering applications. However, there are only a few methods available for the production of biocompatible helical microfibers. Given that, we present here a simple technique for the fabrication of helical chitosan microfibers with embedded magnetic nanoparticles. Composite fibers were prepared by wet-spinning and coagulation in an ethanol bath. Thereby, no toxic components were introduced into the wet-spun chitosan fibers. After drying, the helical fibers had a diameter of approximately 130 µm. Scanning electron microscopy analysis of wet-spun helices revealed that the magnetic nanoparticles agglomerated into clusters inside the fiber matrix. The helical constructs exhibited a diameter of approximately 500 µm with one to two windings per millimeter. Due to their ferromagnetic properties they are easily attracted to a permanent magnet. The results from the tensile testing show that the helical chitosan microfibers exhibited an average Young’s modulus of 14 MPa. By taking advantage of the magnetic properties of the feedstock solution, the production of the helical fibers could be automated. The fabrication of the helical fibers was achieved by utilizing the magnetic properties of the feedstock solution and winding the emerging fiber around a rotating magnetic collector needle upon coagulation. In summary, our helical chitosan microfibers are very attractive for future use in magnetic tissue engineering or for the development of biocompatible actuator systems. ER - TY - JOUR AU - Yashima, E. AU - Ousaka, N. AU - Taura, D. AU - Shimomura, K. AU - Ikai, T. AU - Maeda, K. JF - Chem. Rev. PY - 2016/// VL - 116 SP - 13752 EP - 13990 DO - 10.1021/acs.chemrev.6b00354 ER - TY - JOUR AU - Silverman, M. AU - Simon, M. JF - Nature PY - 1974/// VL - 249 SP - 73 EP - 74 DO - 10.1038/249073a0 ER - TY - JOUR AU - Sycuro, L. K. 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