Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Bioengineering

تشابك الجزيئية وElectrospinnability من البوليمرات الحيوية

Published: September 3, 2014 doi: 10.3791/51933

Summary

Electrospinning هي تقنية رائعة المستخدمة لصنع الجزئي لألياف نانو النطاق من مجموعة واسعة من المواد. التورط الجزيئي للبوليمرات المكونة في مخدر الغزل ضروري لelectrospinning ناجحة. نقدم بروتوكول لاستخدام الريولوجيا لتقييم electrospinnability اثنين من البوليمرات الحيوية والنشا وpullulan.

Abstract

Electrospinning هي تقنية رائعة لافتعال الجزئي لألياف نانو النطاق من مجموعة واسعة من المواد. لالبوليمرات الحيوية، وجد التورط الجزيئي للبوليمرات المكونة في الغزل منشطات أن يكون شرطا أساسيا لنجاح electrospinning. الريولوجيا هو أداة قوية للتحقيق في التشكل الجزيئي والتفاعل من البوليمرات الحيوية. في هذا التقرير، علينا أن نظهر بروتوكول لاستخدام الريولوجيا لتقييم electrospinnability اثنين من البوليمرات الحيوية والنشا وpullulan، من هم ثنائي ميثيل سلفوكسيد (DMSO) / التفرق المياه. تم الحصول بشكل جيد النشا والألياف pullulan مع متوسط ​​أقطار في submicron على نطاق ميكرون. تم تقييم Electrospinnability عن طريق الملاحظة البصرية ومجهرية من الألياف تشكيلها. خلال ربط الخصائص الريولوجية من التفرق إلى electrospinnability، وعلينا أن نبرهن على التشكل الجزيئي، التشابك الجزيئي، واللزوجة القص كلها تؤثر المنتخبrospinning. الريولوجيا ليست مفيدة فقط في اختيار نظام المذيبات وعملية التحسين، ولكن أيضا في فهم آلية تشكيل الألياف على المستوى الجزيئي.

Introduction

Electrospinning هو الاسلوب الذي هي قادرة على انتاج الجزئي المستمر لألياف نانو النطاق من مجموعة واسعة من المواد. وقد اكتسب زيادة الأكاديمية والصناعية الفائدة 1. على الرغم من أن الإعداد وممارسة electrospinning تبدو واضحة، والقدرة على التنبؤ والتحكم electrospinnability خصائص الألياف لا تزال تشكل تحديا. السبب قد يكمن في حقيقة أن هناك العديد من العوامل التي تؤثر على عملية electrospinning 2 والعملية، وخاصة الطريق التي يقطعها الألياف، هو الفوضى 1. غالبا ما يستخدم هذا النهج "المطبخ ونظرة" التجريبية لفحص المواد electrospinnable المحتملة. ومع ذلك، للسيطرة أفضل على عملية electrospinning وخصائص الألياف الناتجة، فهم أكثر اكتمالا لآليات التي تحكم electrospinnability هو مطلوب. وقد وجد الباحثون أن العديد من التورط الجزيئي للبوليمرات في مخدر الغزل هو ضروريهل شرطا مسبقا لنجاح electrospinning 3- 5.

الريولوجيا هو أداة قوية للبحث في التشكل الجزيئي والتفاعل في التفرق البوليمر. على سبيل المثال، ماكي وآخرون. التحقيق في التشكل الجزيئي للبولي الخطية وتشعبت (الاثيلين تيريفثاليت-CO-isophthalate الإثيلين) بوليمرات في المذيبات التي تحتوي على الكلوروفورم / تيريفثالات ثنائي ميثيل (7/3، V / V)، وقرر أن تركيز البوليمر كان لا بد 2-2.5x تركيز التشابك لelectrospinning ناجح 4.

هناك اهتمام متجدد حاليا في الألياف من البوليمرات الحيوية بسبب مزاياها في التحلل البيولوجي، توافق مع الحياة، والتجديد وجها لوجه نظرائهم الاصطناعية. بعد الممارسين مواجهة العديد من التحديات التي تنشأ عادة من تعقيدها الهيكلي، وصعوبة في المعالجة الحرارية والخواص الميكانيكية رديئة. النشا، وجدت في الأنسجة النباتية، هو آمونز والبوليمرات الحيوية الأكثر وفرة وغير مكلفة على وجه الأرض. ملفقة الألياف النشا النقي باستخدام الأجهزة الكهربائية الرطب الغزل وصفت مؤخرا 6. Pullulan هو السكاريد خطي إنتاج خارج الخلية بواسطة بكتيريا معينة. التناوب المنتظم لل(1 → 4) و (1 → 6) ويعتقد أن السندات glucosidic أن تكون مسؤولة عن العديد من الخصائص المميزة لpullulan، بما في ذلك الألياف الممتاز / فيلم تشكيل قدرة 7،8. تم الإبلاغ عن Electrospinning من الألياف pullulan من تشتت مائي من قبل عدد من الباحثين 9،10. في منشوراتنا السابقة، electrospinnability اثنين من البوليمرات الحيوية والنشا 11 و 12 pullulan، تم مناقشتها. يركز هذا التقرير على إثبات بروتوكول لاستخدام مبادئ الريولوجية في التحقيق في electrospinnability هذه البوليمرات الحيوية اثنين.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. الغزل تحضير المخدر

  1. إعداد مجموعة من تركيزات البوليمر الحيوي ليتم التحقيق (0.1٪ إلى 30٪، ث / ت) واحرص على النظر في محتوى الرطوبة من مسحوق البوليمر الحيوي في هذه الحسابات. لكل تركيز، تزن البوليمر الحيوي (النشا أو pullulan) مسحوق إلى 50 مل أنبوب اختبار. إضافة مائي ثنائي ميثيل سلفوكسيد (DMSO) حل وبقضيب.
  2. وضع أنبوب في الماء المغلي مع التحريك المستمر على موقد النمام المغناطيسي.
  3. بعد حوالي 1 ساعة، إيقاف الحرارة والسماح للتشتت لتبرد لدرجة حرارة الغرفة. تشتت جاهز للاختبار الانسيابية وelectrospinning ذلك الحين.

2. ثابت القص ريولوجيا

  1. الاحماء مقياس غلفاني وضبط درجة الحرارة مرحلة عند 20 درجة مئوية. معايرة الفجوة بين (مم مخروط 25 المستخدمة) التحقيق ومرحلة (لوحة).
  2. تحميل 0.41 مل من تشتت البوليمر الحيوي على مركز المسرح وخفض التحقيق لضبط positiعلى (0.053 ملم الفجوة لمدة 25 ملم مخروط). تأكد من أن تشتت ينتشر بالتساوي داخل الفجوة.
  3. إجراء اختبار الانسيابية مع المعلمات التجريبية التالية: تسجيل، ومعدل الأولي: وضع الاجتياح 100 ثانية -1، ومعدل النهائي: 0.1 ثانية -1، يشير في العقد الواحد: 10، تأخير قبل القياس: 5 ثانية، وقياس الوقت: 10 ثانية، والاتجاهات في القياس: اثنين (سواء في اتجاه عقارب الساعة وعكس عقارب الساعة).
  4. تحليل البيانات الريولوجية لتقدير تركيزات تشتت المناسبة لelectrospinning المحاكمات.
    1. رسم اللزوجة القص واضحة ضد معدلات القص كدالة للتركيز البوليمر. لكل منحنى التدفق، اللزوجة التقريبية الصفر القص، η بواسطة القيم الفعلية أو استقراء (على سبيل المثال، في تركيزات منخفضة حيث هي بيانات معدل القص منخفضة غير موثوق بها) لاللزوجة الظاهرية في 0.1 ثانية - 1.
    2. حساب اللزوجة محددة: س = η (η 0 - η ق)/ η ق، ق حيث η هو اللزوجة من المذيبات.
    3. رسم اللزوجة محددة بوصفها وظيفة من التركيز. تحديد الأنظمة unentangled والمتشابكة semidilute. يبدأ النظام unentangled semidilute من نهاية تركيز منخفضة مع منحدر صغير، والنظام semidilute متشابكا لديه أكبر منحدر التالية النظام unentangled. تناسب النماذج بقانون القوة الانحدار في كلا النظامين. قيم السلطة هي المنحدرات (تركيز الاعتماد) في الأنظمة unentangled والمتشابكة semidilute على قطعة سجل سجل. تقاطع الخطين المجهزة هو تركيز التشابك، ج ه.

3. Electrospinning معلمة التغيير

  1. تجميع الإعداد electrospinning كما هو مبين في الشكل 1. تحميل المحاقن مع تشتت التكوين المناسب، على سبيل المثال، 15٪ (ث / ت) النشا أو pullulan في 100٪ DMSO، على ضخ حقنة. مقطع الأسلاك عالية الجهد (يفترضإيف) إلى إبرة. ربط حمام تخثر تحتوي على الإيثانول النقي إلى الأرض بغمر سلك الأرض (سلبي) إلى الحمام. استخدام جاك مختبر لضبط المسافة بين إبرة حقنة وحمام التخثر. تزج على شبكة معدنية في الحمام لجمع حصيرة الألياف بعد electrospinning.
  2. تدور البوليمر الحيوي في نطاقات المعلمة التالية: معدل التغذية 0،1-0،4 مل / ساعة، وبعد المسافة الغزل من 5 الى 10 سم، والجهد 0-15 كيلو فولت.
    1. تبدأ مسافة الغزل من 5 سم. لمعدل التغذية الأول (0.1 مل / ساعة)، المنحدر الجهد ببطء من 0 خامسا انتبه إلى شكل تشتت مقذوف في طرف الإبرة ونلاحظ عندما تتسارع تشتت يقطر ثم ممدود.
    2. لاحظ الجهد الذي طائرة صغيرة بدأت من سطح قطرة، مشيرا electrospinnability من الحل. تسجيل الجهد الذي يبادر طائرة مستمرة، إن وجدت.
    3. دراسة مجموعة كاملة لكل من paramete ثلاثةالتمرير ومذكرة الشروط الغزل ناجحة. جمع ألياف فقط عندما يكون هناك طائرة مستمرة من غيض.
  3. بعد بضع دقائق من جمع وشطف حصيرة الألياف مع الإيثانول النقي. وضع حصيرة الألياف إلى مجفف تحتوي على المجففة تحت فراغ.
  4. كرر لكل تركيز البوليمر الحيوي لتوصيف كامل.

الشكل 1
الرقم 1. رسم تخطيطي من الإعداد الكهربائية الغزل الرطب. هو مقذوف وتشتت البوليمر الحيوي من ضخ حقنة. يوفر الجهد العالي DC امدادات الطاقة عالية الجهد لإبرة حادة وأسباب الحمام التخثر. الطائرة البوليمر من طرف الإبرة يسافر عبر الطريق المستقيم ثم يتطور مسار الجلد السريع (الملقب الجلد عدم الاستقرار).

4. المورفولوجية توصيف

  1. قطع قطعة من الألياف المجففة حصيرة وشل وضعها كعب SEM باستخدام شريط الكربون.
  2. تحميل عينة كعب في الصك ووزارة شؤون المرأة والحصول على صور لتحليلها.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

تم الحصول على منحنيات تدفق التفرق البوليمر الحيوي كدالة للتركيز البوليمر الحيوي وتركيز DMSO في المذيبات. تظهر اثنين من الشخصيات التمثيلية منحنيات تدفق النشا (الشكل 2A) وpullulan (الشكل 2B) كدالة للتركيز في المذيب النقي DMSO. وقد تآمر اللزوجة محددة ضد تركيز البوليمر الحيوي (الشكل 3A للنشا والشكل 3B للpullulan). من هذه المؤامرات، تم الحصول على تركيزات التشابك والتقاطع للخطوط المجهزة في semidilute unentangled والأنظمة semidilute متشابكا.

الشكل 2
الشكل 2. التدفق منحنيات (A) 80 أغار النشا و(B) pullulan في DMSO النقي باعتباره الوظائعلى التركيز (٪، ث / ت) عند 20 درجة مئوية. في كلا الرقمين، كان النشا وpullulan من تركيزات منخفضة أقل لزج لإنتاج ما يكفي من عزم الدوران بمعدلات منخفضة القص. وهكذا لا تآمر هذه البيانات غير موثوق بها. بشكل عام، أظهرت اثنين من البوليمرات الحيوية السلوك النيوتونية في تركيزات منخفضة، أي القص اللزوجة الظاهرية مستقلة عن معدل القص. أصبح القص رقيق واضح مع زيادة تركيزها، وخاصة ما وراء 10٪ (ث / ت). لكن كان سلوك القص رقيق ضعيف. 15٪ و 20٪ (ث / ت) أظهر التفرق pullulan سوى المرحلة الأولى من المنطقة قوة القانون على معدلات القص عالية، في حين أن التفرق النشا لم تظهر انخفاضا كبيرا في اللزوجة على نطاق معدل القص ،1-100 ثانية - 1. أعيد طبعها بإذن من المرجع 11، حقوق الطبع والنشر (2012) الجمعية الكيميائية الأمريكية، وبإذن من المرجع 12، حقوق الطبع والنشر (2014) إلسفير.

الرقم 3 الرقم 3. مؤامرة من اللزوجة محددة مقابل (A) 80 أغار النشا و(B) تركيز pullulan في DMSO النقي. سفوح الخطوط المجهزة في semidilute unentangled (الجانب الأيسر) وsemidilute متشابكا (الجانب الأيمن) الأنظمة تشير إلى الاعتماد تركيز اللزوجة محددة، وتوسيع نطاق الاعتماد الملقب 4. أظهرت Pullulan الاعتماد تركيز أقوى من النشا في النظام متشابكا. ووصف اعتراض اثنين من خطوط كتجهيز تركيز التشابك (ج ه) في البوليمرات الحيوية التي تبدأ تتداخل في التشتت. النشا يتطلب تركيز أعلى من pullulan لبدء المشركة. أعيد طبعها بإذن من المرجع 11، حقوق الطبع والنشر (2012) الجمعية الكيميائية الأمريكية، وبإذن من المرجع 12، حقوق الطبع والنشر (2014) إلسفير.

وقد حاول Electrospinning لجميعالتفرق البوليمر الحيوي، ونتائج الحكم من حيث electrospinnability، أي طائرة تشكيل القدرة خلال electrospinning، ومورفولوجية الألياف شكلت. وتشتت electrospinnability جيدة شكل طائرة مستقرة ومستمرة أسفرت عن ألياف مستمرة وسلسة دون قطرات. والتشتت التي لم تكن قادرة على electrospin لا يمكن أن تشكل طائرة مستقرة أو تطوير الجلد عدم الاستقرار. أودعت إما قطرات صغيرة أو ألياف سميكة في حمام التخثر. الشكل 4 يوضح جيدة تمثيلا والألياف الفقيرة تقييمها من مظهرهم. الشكل 5 يلخص تقييم electrospinnability في تركيزات DMSO في المذيبات والبوليمر الحيوي في تشتت متفاوتة للنشا وpullulan على التوالي . بالإضافة إلى التورط تركيزات، اللزوجة القص في 100 ثانية -1 وتآمر ضد تركيز البوليمر الحيوي، حيث تدل مناطق electrospinnability (الشكل 6). >

الرقم 4
الشكل 4: الميكروسكوب الضوئي الإلكترون حسن (يسار) والفقراء (يمين) النشا والألياف pullulan. الألياف الجيدة هي على نحو سلس، مستمرة، وموجهة بشكل عشوائي، في حين الألياف الفقيرة قد يكون الخرز، وفواصل، وقطرات كما هو مبين في الشكل (الدوائر الحمراء). (أ) 10٪ (ث / ت) 80 أغار النشا في 95٪ (V / V) DMSO، (ب) 8٪ (ث / ت) 80 أغار النشا في 80٪ (V / V) DMSO، (ج) 17 ٪ (ث / ت) pullulan في 40٪ (V / V) DMSO، و (د) 9٪ (ث / ت) pullulan في 80٪ (V / V) DMSO. أعيد طبعها بإذن من المرجع 11، حقوق الطبع والنشر (2012) الجمعية الكيميائية الأمريكية، وبإذن من المرجع 12، حقوق الطبع والنشر (2014) إلسفير.

JPG "العرض =" 500 "/>
الشكل 5. تقييم electrospinnability من (A) 80 أغار النشا و(B) التفرق pullulan كدالة للتركيز DMSO في تركيز المذيب والبوليمر الحيوي في تشتت: electrospinnability جيدة (الدوائر)، الفقراء electrospinnability (الديناري)، وغير قادر على electrospin (لX). المناطق المظللة تمثل نحو المناطق electrospinnable. كما وصفت تركيزات التورط تقريبا. أعيد طبعها بإذن من المرجع 11، حقوق الطبع والنشر (2012) الجمعية الكيميائية الأمريكية، وبإذن من المرجع 12، حقوق الطبع والنشر (2014) إلسفير.

الرقم 6
الرقم 6. القص اللزوجة (في 100 ثانية -1) من (A) 80 أغار النشا و(B) pullulan التفرق بوصفها وظيفةتركيز البوليمر الحيوي في مختلف المذيبات DMSO / المياه. المناطق المظللة تمثل ما يقرب من المنطقة electrospinnable. أعيد طبعها بإذن من المرجع 11، حقوق الطبع والنشر (2012) الجمعية الكيميائية الأمريكية، وبإذن من المرجع 12، حقوق الطبع والنشر (2014) إلسفير.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

الريولوجيا هي أداة أساسية لدراسة معالجة البوليمرات، بما في ذلك الألياف الغزل التقليدي وelectrospinning 13. من الدراسات ثابتة القص الريولوجية البوليمر التشكل وتفاعلاتها في مذيبات مختلفة يمكن حلها (الشكلان 2 و 3). لا بتركيزات عالية بما فيه الكفاية لجزيئات البوليمر الحيوي لتتداخل مع بعضها البعض، وكان الاعتماد تركيزهم نحو 1.4 (الشكل 3)، الذي كان في اتفاق جيد مع القيم ذكرت البوليمرات الأخرى بحسن المذيبات 3،4. بعد بدء جزيئات البوليمر الحيوي لتوريط وأظهرت لزوجة محددة الاعتماد على تركيز أعلى من ذلك بكثير. ن قيمة أكبر تشير تفاعل الجزيئات أقوى. وأظهرت العديد من السكريات فائف عشوائية مماثل الاعتماد التركيز، مع قيمة ن حوالي 3.3 14. أظهرت Pullulan التفاعل أقوى من النشا في المذيبات من اثح المحتوى DMSO، وربما يعود ذلك إلى طبيعة الجزيئية من البوليمرات الحيوية اثنين. كان النشا تستخدم بعض مكونات تشعبت للغاية (~ 20٪ أميلوبكتين)، في حين أن pullulan يجب أن تكون خطية. وبطبيعة الحال، فإن الأوزان الجزيئية، والتي لم تكن معروفة، أيضا أن يكون له تأثير.

سيكون التركيز التورط تعتمد على التشكل من البوليمر الحيوي في التشتت. على سبيل المثال، وتركيز التشابك من النشا في 92.5٪ (ث / ت) DMSO محلول مائي هو أقل من ذلك بكثير في DMSO النقي 11. ذلك يعني أن جزيئات النشا موجودة في التشكل في أكثر الموسعة 92.5٪ (ث / ت) DMSO محلول مائي بحيث تحتل حجم الهيدروديناميكية أكبر وتميل إلى التداخل بسهولة أكبر. لم تركيزات تشابك pullulan لا تختلف جذريا عن تلك كما من النشا مع اختلاف نوعية المذيبات، ربما لأن كلا من المياه وDMSO هم مذيبات جيدة لpullulan ويكون لها تأثير يذكر على التشكل الجزيئي. المياه، وهي ليست جيدةمذيب للنشا، أدلى السيناريو تعقيدا، لأن جزيئات النشا غير منحل شأنه أن يؤثر على استجابة الريولوجية.

تدور ألياف جيدة، وكان تركيز لتكون 1،2-2،7 و1.9-2.3x تركيز التشابك للنشا وpullulan على التوالي (الشكلان 4 و 5). هذا النطاق الضيق لpullulan، وربما أيضا بسبب أقل الفرق التشكل في المذيبات. ومن المثير للاهتمام أن نلاحظ أن تشتت تركيز في التشابك، عندما تبدأ البوليمرات لتوريط مع بعضها البعض، لم يكن electrospinnable. ربما، قوة القص الباهظة في electrospinning تعيق سلسلة تداخل وتفاعل البوليمر بعيدة المدى التي قد أنشئت بالفعل في ظروف القص ثابتة ومنخفضة، وبالتالي مطلوب تعزيز التشابك والكافي. بالإضافة إلى ذلك، لعبت القص اللزوجة أيضا دورا هاما (الشكل 6). النشا electrospinnable وdispers pullulanتقع الأيونات في مجموعة مماثلة من اللزوجة القص في 100 ثانية -1، مع الحد العلوي من 2.2 باسكال · ثانية.

الإجراء الموصوفة هنا يمكن تعديل في المراسلات مع المعدات والمواد المستخدمة في دراسات أخرى. حل البوليمرات هو أول خطوة حاسمة في هذا البروتوكول، لأننا وجدنا أن التفرق النشا المذاب جزئيا (على سبيل المثال، في 85٪ (ث / ت) DMSO) إنتاج مستقر ثابت البيانات القص اللزوجة التي حالت دون تحديد دقيق لج ه. أثناء إجراء قياسات القص ثابتة، ونحن نفضل أن نبدأ من أعلى معدل القص. وبذلك، يتم توزيع تشتت بالتساوي داخل الفجوة من خلال مساعدة من معدل القص عالية. الخطوة electrospinning تتطلب الكثير من الممارسة. وينبغي إيلاء الاهتمام لتغيير شكل قطرات في طرف الإبرة. لا ينبغي إهمال احتياطات السلامة أثناء electrospinning. الخطر الرئيسي يأتي من electrospinning الجهد العالي المستخدمة في العملية الإلكترونية، على الرغم من أن تيار منخفض نسبيا. يجب أن يتم تنفيذ التجارب Electrospinning في غطاء الدخان لطرد بخار المذيب التي قد تشكل مخاطر صحية إذا كان أحد يتعرض لها لفترة طويلة. تجنب مسافة قريبة وحتى الاتصال بين رأس الإبرة المشحونة وحمام التخثر، لأن هذه سوف يؤدي إلى مخاطر قصيرة والنار.

الطرق الريولوجية العاملين في الدراسة الحالية لديهم قيود. على سبيل المثال، تجدر الإشارة إلى أن معدل القص الفعلي المشاركة في electrospinning هو أعلى بكثير من 100 ثانية -1 1. بالإضافة إلى القص الريولوجيا درس، الريولوجيا elongational، التي تميز تمتد من التشتت على طول مسار، قد تلعب أيضا دورا هاما 15. ومقياس غلفاني المستخدمة في هذه الدراسة غير قادر على تميز اللزوجة elongational.

يمكن أن الدراسات الريولوجية توفر معلومات قيمة عن التشكل البوليمر الحيوي في الدهاناتrsions وخصائص معالجتها. هذا البروتوكول هو يحتمل أن تكون مفيدة في electrospinning العديد من البوليمرات الحيوية الأخرى، ويمزج لهم، من حيث اختيار المذيبات النظام، والتحسين من المعلمات، والألياف تشكيل آلية على المستوى الجزيئي.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

تعلن المؤلفون أن ليس لديهم ما يكشف.

Acknowledgments

ويتم تمويل هذا العمل جزئيا من قبل المعهد الوطني للوزارة الزراعة الأميركية للأغذية والزراعة، برنامج المنح التنافسية الوطنية، البرنامج الوطني مبادرة بحوث 71.1 سنة المالية 2007 ومنحة رقم 2007-35503-18392، والمعاهد الوطنية للصحة، ومعهد للحساسية والأمراض المعدية ، R33AI94514-03.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Gelose 80 starch Ingredion Used as it is
Pullulan Hayashibara Co. Ltd Used as it is
Dimethyl sulfoxide BDH Chemicals BDH1115-4LP
Ethanol VWR International 89125-172 200 proof
Rheometer TA Instruments ARES  50 mm cone and plate geometry
Syringe (10 ml) Becton, Dickinson and Company 309604 Syringe with Luer-Lok® Tip
High voltage generator Gamma High Voltage Research, Inc. ES40P
Syringe pump Hamilton Company 81620
Environmental scanning electron microscope FEI Company Quanta 200 for starch fibers
Environmental scanning electron microscope Phenom-World Phenom G2 Pro for pullulan fibers

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Greiner, A., Wendorff, J. H. Functional self-assembled nanofibers by electrospinning. Self-aseembled nanomaterials. 1, 107-171 (2008).
  2. Ramakrishna, S., Fujihara, K., Teo, W. E., Lim, T. C., Ma, Z. An Introduction to Electrospinning and Nanofibers. , World Scientific. Singapore. (2005).
  3. Klossner, R. R., Queen, H. A., Coughlin, A. J., Krause, W. E. Correlation of Chitosan’s Rheological Properties and Its Ability to Electrospin. Biomacromolecules. 9 (10), 2947-2953 (2008).
  4. McKee, M. G., Wilkes, G. L., Colby, R. H., Long, T. E. Correlations of Solution Rheology with Electrospun Fiber Formation of Linear and Branched Polyesters. Macromolecules. 37 (5), 1760-1767 (2004).
  5. McKee, M. G., Hunley, M. T., Layman, J. M., Long, T. E. Solution rheological behavior and electrospinning of cationic polyelectrolytes. Macromolecules. 39 (2), 575-583 (2006).
  6. Kong, L., Ziegler, G. R. Fabrication of pure starch fibers by electrospinning. Food Hydrocolloids. 36, 20-25 (2014).
  7. Singh, R. S., Saini, G. K., Kennedy, J. F. Pullulan: microbial sources, production and applications. Carbohydrate Polymers. 73 (4), 515-531 (2008).
  8. Leathers, T. D. Biotechnological production and applications of pullulan. Applied Microbiology and Biotechnology. 62 (5), 468-473 (2003).
  9. Karim, M. R., Lee, H. W., et al. Preparation and characterization of electrospun pullulan/montmorillonite nanofiber mats in aqueous solution. Carbohydrate Polymers. 78 (2), 336-342 (2009).
  10. Stijnman, A. C., Bodnar, I., Hans Tromp, R. Electrospinning of food-grade polysaccharides. Food Hydrocolloids. 25 (5), 1393-1398 (2011).
  11. Kong, L., Ziegler, G. R. Role of molecular entanglements in starch fiber formation by electrospinning. Biomacromolecules. 13 (8), 2247-2253 (2012).
  12. Kong, L., Ziegler, G. R. Rheological aspects in fabricating pullulan fibers by electro-wet-spinning. Food Hydrocolloids. 38, 220-226 (2014).
  13. Han, C. D. Fiber Spinning Rheology and Processing of Polymeric Materials: Volume 2: Polymer Processing. , 257-304 (2007).
  14. Morris, E. R., Cutler, A. N., Ross-Murphy, S. B., Rees, D. A., Price, J. Concentration and shear rate dependence of viscosity in random coil polysaccharide solutions. Carbohydrate Polymers. 1 (1), 5-21 (1981).
  15. Thompson, C. J., Chase, G. G., Yarin, A. L., Reneker, D. H. Effects of parameters on nanofiber diameter determined from electrospinning model. Polymer. 48 (23), 6913-6922 (2007).

Tags

الهندسة الحيوية، العدد 91، electrospinning، الريولوجيا، التشابك الجزيئي، والألياف، nanofiber، البوليمر الحيوي، السكريات والنشا وpullulan
تشابك الجزيئية وElectrospinnability من البوليمرات الحيوية
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Kong, L., Ziegler, G. R. MolecularMore

Kong, L., Ziegler, G. R. Molecular Entanglement and Electrospinnability of Biopolymers. J. Vis. Exp. (91), e51933, doi:10.3791/51933 (2014).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter