In recent years, there has been an increasing interest in the development of antimicrobial materials for different applications, especially in the biomedical field. In this context, chitosan is one of the most employed materials due to its highly attractive properties, such as biocompatibility, biodegradability, non-toxicity, and antimicrobial activity against gram-negative and gram-positive bacteria and fungi. In this review, we discuss the different methods used to obtain chitosan and point out how they affect the structural and chemical properties of this material, followed by a detailed discussion on how these properties influence its antimicrobial activities. Additionally, we summarize the most accepted antimicrobial mechanisms of action for chitosans. Specifically, we aim to provide a comprehensive overview on the last findings and progress reported in the literature on the factors that influence the antimicrobial activity of chitosan, e.g., polymeric average molecular weight ( M W ¯), average degree of acetylation ( D A ¯), water-soluble derivatization and sample degree of purity. The data available in the literature indicate that in addition to the structural properties, the effectiveness of such antimicrobial activity of chitosan is also dependent on the target microorganisms. This review will help researchers to better understand the mechanism of action of chitosan against microorganisms based on its structural characteristics.

OBJETIVO: Este estudo avaliou através de imagens radiográficas digitais, a ação de biomateriais de quitosana e de cloridrato de quitosana, com baixo e alto peso molecular, utilizados na correção de defeitos ósseos de tamanho crítico (DOTC)em calvária de ratos. MATERIAL E MÉTODO: DOTCs com 8 mm de diâmetro foram criados cirurgicamente na calvária de 50 ratos Holtzman. Em 10 animais o defeito foi preenchido foram preenchidos com coágulo sanguíneo (controle negativo). Os 40 animais restantes foram divididos de acordo com o biomaterial utilizado no preenchimento do defeito (quitosana de baixo peso e de alto peso molecular, e cloridrato de quitosana de baixo e de alto peso molecular), e foram avaliados em dois períodos experimentais (15 e 60 dias), totalizando 5 animais/biomaterial/período de avaliação. RESULTADO: A avaliação radiográfica foi feita utilizando duas radiografias digitais do crânio do animal: uma tomada logo após o defeito ósseo ser criado e a outra no momento do sacrifício. Nessas imagens, foi avaliada a densidade óssea radiográfica inicial e a final na área do defeito, que foram comparadas. As análises na densidade óssea radiográfica indicaram aumento da densidade óssea radiográfica dos DOTCs tratados para todos os biomateriais testados, em ambos os períodos. Resultados semelhantes foram encontrados no grupo controle. CONCLUSÃO: Conclui-se que os biomateriais de quitosana testados não foram capazes de aumentar a densidade radiográfica em DOTC realizados em calvária de ratos.

OBJECTIVE: This study evaluated, using digital radiographic images, the action of chitosan and chitosan hydrochloride biomaterials, with both low and high molecular weight, used in the correction of critical-size bone defects (CSBD's) in rat's calvaria. MATERIAL AND METHOD: CSBD's with 8 mm in diameter were surgically created in the calvaria of 50 Holtzman rats and these were filled with a blood clot (Control), low molecular weight chitosan, high molecular weight chitosan, low molecular weight chitosan hydrochloride and high molecular weight chitosan hydrochloride, for a total of 10 animals, which were divided into two experimental periods (15 and 60 days), for each biomaterial. The radiographic evaluation was made using two digital radiographs of the animal's skull: one taken right after the bone defect was created and the other at the moment of the sacrifice, providing the initial and the final radiographic bone density in the area of the defect, which were compared. RESULT: Analysis of radiographic bone density indicated that the increase in the radiographic bone density of the CSBD's treated with the proposed biomaterials, in either molecular weight, in both observed periods, where similar to those found in control group. CONCLUSION: Tested chitosan-based biomaterials were not able to enhance the radiographic density in the CSBD's made in rat's calvaria.

OBJETIVO: Este trabalho tem como objetivo avaliar alterações físico-químicas da carboximetilquitosana após termoesterilização e sua eficácia na prevenção de aderências pericárdicas pós-esternotomia. MÉTODOS: Após ser submetida a termoesterilização em autoclave, a carboximetilquitosana termoestéril (CMQte) foi submetida a análises físico-químicas. Doze animais foram divididos em dois grupos e submetidos à pericardiotomia e a protocolo de indução de aderências. A seguir, foi aplicada de forma tópica a CMQte ou solução salina. Após 8 semanas, foi realizada esternotomia e avaliação macroscópica do grau de aderências, tempo de dissecção e quantidade do uso de dissecção cruenta e avaliação microscópica. RESULTADOS: As análises físico-químicas não mostraram diferença entre a CMQ e CMQte. A avaliação macroscópica mostrou que a intensidade das aderências foi significantemente menor no grupo CMQte (P=0,007). O tempo de dissecção e o uso de dissecção cruenta também apresentaram reduções significativas (P=0,007, P=0,008; respectivamente). CONCLUSÃO: O método de esterilização empregado não alterou as propriedades físico-químicas da carboximetilquitosana. O uso de biopolímeros de barreira como a CMQte pode reduzir a intensidade das aderências pós-cirúrgicas no pericárdio, diminuindo as complicações da esternotomia em reoperações cardiovasculares.

OBJECTIVE: The aim of this study is to evaluate CMC physical-chemical alterations after thermal sterilization and its efficacy in preventing poststernotomy pericardial adhesions. METHODS: After autoclaving thermal sterilization, thermal sterile Carboxymethyl Chitosan (CMCts) was submitted to physical-chemical analysis. Twelve animals were divided into two groups and underwent pericardiotomy and adhesion induction protocol. Afterward, topic CMCts or saline solution was administered. After 8 weeks, a sternotomy was performed for adhesion score macroscopic evaluation, dissection time and the amount of recalcitrant dissection, and microscopic evaluation. RESULTS: Physical-chemical analysis showed no difference between CMC and CMCts. A macroscopic analysis showed that the intensity of adhesions was significantly lower in the CMCts group (P=0.007). Dissection time and use of recalcitrant dissection also decreased significantly (P=0.007, P=0.008; respectively). Microscopic results indicated a significant reduction in the epicardium collagen area and in the total epicardium area (P=0.05) and (P=0.03). CONCLUSION: The sterilization method did not change Carboxymethyl Chitosan physical-chemical properties. Using barrier bipolymer, such as CMCts, can decrease the intensity of pericardium postoperative adhesions, reducing sternotomy complications in cardiovascular reoperations.