مقالة منهجية

توليف بولي ( N -isopropylacrylamide) يانوس Microhydrogels لمتباين الخواص الحرارية الاستجابة وأليف العضو / ماء جاري تحميل القدرة

DOI:

10.3791/52813

⸱

فبراير 27, 2016

 ,  ,  , 
1Department of Mechanical Engineering, Pohang University of Science and Technology (POSTECH), 2School of Interdisciplinary Bioscience and Bioengineering (I-Bio), Pohang University of Science and Technology (POSTECH)

في هذه المقالة

ملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

نقدم بروتوكولا لتصنيع Janus microhydrogels المكونة بالكامل من نفس المادة الأساسية ، بولي (N-isopropylacrylamide) (PNIPAAm) ، مع قاعدة هيكل مجزأة بوضوح على فصل الطور لمحلول مونومر NIPAAm فائق التشبع. تظهر الهلاميات الدقيقة Janus المركبة خصائص فريدة مثل الاستجابة الحرارية متباينة الخواص وقدرة التحميل العضوية / المحبة للماء.

الملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Janus Micropcases عبارة عن جزيئات مجزأة ذات هياكل جزيئية و / أو وظائف مختلفة على كل من جانبيها. بسبب هذه الخاصية الفريدة ، تم التعرف على جسيمات Janus الدقيقة كفئة جديدة من المواد ، وبالتالي جذب قدر كبير من الاهتمام من مختلف مجالات البحث. وقد تجلى تعدد استخدامات هذه الجسيمات الدقيقة من خلال استخداماتها كوحدات بناء للتجميع الذاتي، ومشغلات مستجيبة للكهرباء، ومستحلبات للطلاء ومستحضرات التجميل، وناقلات لتوصيل الأدوية. تقدم هذه الدراسة بروتوكولا مفصلا يصف صراحة طريقة اصطناعية لتصميم جينوس الميكروهيدروجيليات الجديدة المكونة من مادة أساسية واحدة ، بولي (N-isopropylacrylamide) (PNIPAAm). يتم إنشاء قطرات Janus الدقيقة أولا عبر جهاز ميكروفلويد تركيز هيدروديناميكي (HFMD) يعتمد على فصل محلول مونومر NIPAAm مائي فائق التشبع ثم يتم بلمرته لاحقا من خلال التعرض للأشعة فوق البنفسجية. تم العثور على الهلاميات المائية الدقيقة جانوس الناتجة لتتكون بالكامل من نفس المادة الأساسية ، وتتميز بمورفولوجيا مجزأة يمكن التعرف عليها بسهولة ، وأظهرت استجابة حرارية متباينة الخواص وقدرة تحميل عضوية / محبة للماء. نعتقد أن الطريقة المقترحة تقدم منصة هيدروجيل جديدة مع إمكانية التوليف المتقدم لهيدروجيل Janus microhydrogels متعدد الوظائف.

المقدمة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Hydrogels هي شبكة من سلاسل البوليمر المحبة للماء. 1 عزز قدر متزايد من الأبحاث في مجال الهلاميات المائية تقدما كبيرا وكشف عن تشابهها مع الأنسجة البيولوجية. تسمح خصائص الهلاميات المائية بامتصاص كميات كبيرة من الماء مع الحفاظ على بنيتها. كما تمت دراسة الهلاميات المائية المستجيبة للبيئة على نطاق واسع بسبب قدرتها على الانتفاخ أو الانكماش بشكل عكسي استجابة للمنبهات الخارجية. 2 تم اقتراح العديد من المحفزات ، بما في ذلك درجة الحرارة ، 3-5 درجة حموضة ، 6،7 ضوء ، 8،9 مجالات كهربائية ، 10،11 وجزيئات محددة ، مثل الجلوكوز ، 12،13 للتحكم في الشكل الهندسي للهلاميات المائية. من بين العديد من الهلاميات المائية المستجيبة للبيئة المتوفرة حاليا ، يظهر بولي (N-isopropylacrylamide) (PNIPAAm) ، وهو هيدروجيل معروف مستجيب للحرارة ، انكماشا في الحجم فوق درجة حرارة المحلول الحرجة المنخفضة (LCST) البالغة 32 درجة مئوية.14 دراسة حديثة أجراها ساساكي وآخرون. أبلغ 15 عن فصل الطور السائل السائل المثير للاهتمام ل NIPAAm مفرط التشبع ، وهو مونومر PNIPAAm. وفقا لهذا التقرير ، تم إذابة NIPAAm المفرط التشبع بزيادة 10 أضعاف المولار من H2O ، وبعد فترة وجيزة ، تم فصل المحلول إلى مرحلتين سائلتين عندما يسمح له بالوقوف عند درجة حرارة أعلى من 25 درجة مئوية. على النقيض من ذلك ، تم إذابة NIPAAm المخفف بشكل متجانس في ظل نفس الظروف.

الجسيمات الدقيقة المصنوعة من الهلاميات المائية المستجيبة بيئيا هي مرشحة رائعة للتطبيق في توصيل الأدوية ، 16،17 التحفيز ، 18 الاستشعار ، 19،20 والضوئيات. 21 تستخدم الطرق الاصطناعية التقليدية بما في ذلك بلمرة المستحلب لإنتاج جزيئات الهيدروجيل الدقيقة ذات التشتت المتعدد 22،23 ومع ذلك ، تتطلب بعض التطبيقات جسيمات دقيقة ذات توزيع ضيق الحجم ، على سبيل المثال ، لتثبيت الحركية الدوائية لإيصال الدواء. 24 تتجمع الجسيمات الدقيقة الصمية غير المنتظمة الشكل أو متعددة التشتت بشكل قريب في مجموعات ، مما يؤدي إلى استجابات التهابية مزمنة في جزيئات الصمة لعلاج علاج السرطان. 25,26

يعد نهج الموائع الدقيقة في طليعة البحث كوسيلة لتصنيع جزيئات صغيرة الحجم ذات توزيعات ضيقة الحجم وأشكال معقدة. 27-31 تستند مزايا تصنيع الجسيمات الدقيقة في جهاز الموائع الدقيقة إلى الطول المميز الصغير لجهاز الموائع الدقيقة ، مما ينتج عنه رقم رينولدز منخفض. على عكس الاستحلاب السائب التقليدي حيث تتشكل القطرات بالتوازي ، يتم إنشاء القطرات الدقيقة المنتجة في أجهزة الموائع الدقيقة على التوالي ثم يتم بلمرتها لاحقا إلى جزيئات دقيقة عند التعرض للأشعة فوق البنفسجية. المبدأ الأساسي لتكوين القطرات باستخدام جهاز ميكروفلويديك هو التوازن بين التوتر البيني وقوة القص لسائل الغمد الذي يعمل على السائل الأساسي.

على الرغم من المزايا الواضحة لتصنيع الموائع الدقيقة للقطرات / الجسيمات ، نادرا ما يتم الإبلاغ عن قطرات / جزيئات Janus التي تتكون من نفس المادة الأساسية لأن التشكل الداخلي لهذه القطرات / الجسيمات مضطرب بشكل عام بسبب انتشار واضطراب السوائل الأساسية. للتحايل على هذا القيد الجوهري ، أبلغت مجموعتان مؤخرا عن تحضير جسيمات Janus الدقيقة من خلال استخدام فصل الطور الناجم عن الحرارة للجسيمات النانوية الغروية وفصل الطور الموجه بالأشعة فوق البنفسجية. 32,33

تحقيقا لهذه الغاية ، نبلغ عن نهج ميكروفلويديك لتصنيع Janus microhydrogels المكونة بالكامل من مادة أساسية واحدة والحصول على منتج ذو مورفولوجيا مجزأة بوضوح. يعتمد نهجنا على المفهوم الأساسي لفصل الطور السائل عن السائل لمونومر NIPAAm الفائق التشبع. تم العثور على الهلاميات الدقيقة جانوس الناتجة عن ذلك خصائص فريدة بما في ذلك الاستجابة الحرارية متباينة الخواص وقدرة التحميل العضوية / المحبة للماء.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. تصنيع القالب الرئيسي للهيدرودينامي التركيز جهاز ميكروفلويديك (الحمى الثلاثية) من خلال الطباعة التصويرية

  1. تصميم الضوئية الرئيسية لمرض الحمى الثلاثية (الشكل 1A) باستخدام تصميم (CAD) والبرمجيات بمساعدة الحاسوب وفقا لبروتوكول الشركة المصنعة.
  2. شطف رقاقة 4 "السيليكون مع الأسيتون، ايزوبروبيل (IPA)، والماء منزوع الأيونات (DI) لإزالة الغبار العضوي وغير العضوي من الرقاقة.
  3. تنظيف رقاقة السيليكون مع O 2 البلازما في 100 واط من الطاقة لمدة 5 دقائق لزيادة قوة الترابط بين رقاقة وSU-8.
  4. تدور معطف 4 مل من مقاومة للضوء سلبي، SU-8 2150، على الرقاقة عند 3000 دورة في الدقيقة لمدة 30 ثانية لتحقيق سمك 150 ميكرون (B1 في الشكل 1B).
  5. ضع SU-8 المغلفة رقاقة على موقد لمدة 5 دقائق عند 65 درجة مئوية، ضبط درجة الحرارة إلى 95 درجة مئوية، ثم ترك الرقاقة على موقد لمدة 30 دقيقة لخبز لينة.
  6. ضع التصميم الضوئية الرئيسية على رقاقة وفضح لضوء الأشعة فوق البنفسجية (260 ميغا جول سم -2، 26 ثانية لمدة 10 ميغاواط سم -2) في اليجنر قناع (B2 في الشكل 1B).
  7. أداء بعد التعرض الخبز على موقد (65 درجة مئوية لمدة 5 دقائق ثم 95 درجة مئوية لمدة 12 دقيقة).
  8. تطوير رقاقة عن طريق الغمر في حمام المطور SU-8 لمدة 10 دقيقة، ومن ثم نقلها إلى مطور جديد لمدة 5 ثوان للحصول على سطح نظيف.
  9. شطف الرقاقة لمدة 20 ثانية بالماء DI وتجف لمدة 10 ثانية مع الغاز N 2 (B3 في الشكل 1B). استخدام رقاقة ملفقة بمثابة القالب الرئيسي للثنائي ميثيل بولي سيلوكسان (PDMS) صب في القسم 2.

2. تلفيق من مرض الحمى الثلاثية من خلال PDMS الصب

  1. استخدام الرقاقة نمط الحصول عليها في القسم (1)، القالب الرئيسي للPDMS الصب.
  2. خلط PDMS قبل البوليمر وكيل علاج متجانس في نسبة وزن 10: 1؛ على سبيل المثال، استخدم 1 غرام من وكيل علاج لمدة 10 غراما من PDMS قبل polymإيه.
  3. صب PDMS قبل البوليمر في القالب الرئيسي وديغا لمدة 1 ساعة في فراغ الغرفة (B4 في الشكل 1B).
  4. وضع القالب الرئيسي مع PDMS قبل البوليمر في الفرن على 65 درجة مئوية لمدة 3 ساعات.
  5. قطع PDMS الشفاء في حجم شريحة واحدة باستخدام مشرط حاد. تقشر بعناية النسخة المتماثلة PDMS شفي من القالب الرئيسي باليد.
  6. كرر الخطوات من 2،2-2،5 للحصول على PDMS متماثلة متطابقة.
  7. لكمة مدخل ومخرج الثقوب في واحدة من النسخ المتماثلة باستخدام ثقب الناخس التي يبلغ قطرها أصغر قليلا من القطر الخارجي للأنابيب التوصيل.
  8. تطبيق العلاج البلازما الجوية لمنطقة الترابط من كل نسخة متماثلة باستخدام المفاوض كورونا 34
    تحذير: استخدام المفاوض كورونا في منطقة ذات تهوية جيدة لتجنب تراكم طبقة الأوزون.
  9. قطرة 5 ميكرولتر من الميثانول على المناطق المعالجة البلازما الجوية. ناعما محاذاة اثنين متطابقة PDMS النماذج المقلده، لافتعال الحمى الثلاثية manipu اليد lation، وتحقق المواءمة عبر المجهر (B5 في الشكل 1B).
    ملاحظة: المعالجة البلازما النسخ المتماثلة PDMS الهواء هي لزجة وصعبة للتلاعب إلى حد ما. وبالتالي، يتم إضافة 5 ميكرولتر من الميثانول إلى السطح المعالجة البلازما الجوية لتكون بمثابة مواد التشحيم.
  10. وضع مرض الحمى الثلاثية في فرن مجموعة إلى 65 درجة مئوية خلال الليل لتعزيز الروابط بين اثنين PDMS النسخ المتماثلة (B6 في الشكل 1B). السندات اثنين متطابقة PDMS النماذج المقلده، لتزيد من ارتفاع متناهية من مرض الحمى الثلاثية وتجنب انسداد microdroplets في قناة ميكروفلويديك خلال العملية.

figure-protocol-1
الشكل 1: نظرة عامة على الإجراءات مرض الحمى الثلاثية التصنيع (أ) المعلمات تصميم الضوئية الرئيسية لمرض الحمى الثلاثية. (ب) رسم توضيحي لإجراء تلفيق لمرض الحمى الثلاثية.ftp_upload / 52813 / 52813fig1large.jpg "الهدف =" _ فارغة "> الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

3. إعداد NIPAAm الغنية (N الغنية) وNIPAAm الفقراء (N-الفقراء) مراحل من فصل المرحلة من الفوق NIPAAm

  1. حل مونومر NIPAAm في الماء DI في فصيل عبد الواحد / ث نسبة 1: 1 باستخدام خلاط دوامة. على سبيل المثال، حل 10 غرام من NIPAAm في 10 مل من الماء DI (الصورة الأولى من الشكل 2A).
    ملاحظة: بمجرد حل مونومر NIPAAm بالكامل في درجة حرارة الغرفة، والحل يبدو عكر (الصورة الثانية من الشكل 2A). هذه الظاهرة هي جديلة أول حدث أن فصل المرحلة التي يسببها ذوبان مونومر NIPAAm التشبع بنجاح.
  2. السماح للحل مونومر للراحة في وضع عمودي في درجة حرارة الغرفة لمدة 15 دقيقة على الأقل. المرحلة الأولى هي مرحلة N-الغنية، ومرحلة أكثر كثافة أسفل هي مرحلة N-الفقيرة (الصورة الثالثة من الشكل 2A). كثافة من المراحل ه N-الأغنياء والفقراء N هي 0.93 ± 0.01 و 0.99 ± 0.01 جم سم -3 على التوالي. 15
  3. عندما تصبح واجهة الفصل بين المرحلتين واضحة، واستخراج بعناية 2 مل من محلول مركب بسيط من المراحل N-الغنية والفقيرة N-دون إزعاج هذه الواجهة باستخدام ماصة.
  4. إضافة 4 ملغ من N، N '-methylenebisacrylamide (MBAAm) باعتباره crosslinker و 4 ملغ من 4- (2-hydroxyethoxy) فينيل (2-هيدروكسي-2-ن) كيتون باعتباره photoinitiator لاستخراج N-الأغنياء وN -poor حلول مونومر لإعداد السوائل الأساسية 1 و 2 للتركيز crosslinker منخفضة (2 ملغ مل -1) عينة (B1 و B2 في الشكل 2B).
  5. كرر الخطوة السابقة 3.3 وإضافة 80 ملغ من MBAAm و 4 ملغ من 4- (2-hydroxyethoxy) فينيل (2-هيدروكسي-2-ن) كيتون في كل من استخراج الحل N-غني وفقير N-مونومر لإعداد السوائل الأساسية 1 و 2 للتركيز عال crosslinker (40 ملغ مل -1) عينة (B3 و B4 في الشكللدى عودتهم 2B).
  6. حل 10٪ بالوزن السطحي النفط في الزيوت المعدنية لتحضير السائل غمد (B5 في الشكل 2B).

figure-protocol-2
الشكل 2: إعداد مواد لليانوس Microhydrogel التجميعي (أ) إعداد حلول مونومر N-الغنية وN-الفقيرة من خلال فصل مرحلة NIPAAm الفوق. (ب) تفاصيل عن المواد والإعداد التجريبية المستخدمة في البروتوكول. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

4. توليف يانوس Microhydrogels باستخدام الحمى الثلاثية

  1. تحميل 2 مل من السوائل الأساسية 1 و 2 (B1، B2 B3 أو B4 في اللوحة 2B) والسائل غمد (B5 في الشكل 2B) إلى ثلاثة منفصلة 3 مل الحقن. لى>
  2. جبل الحقن في مضخات المحاقن وربط كل حقنة لمدخل السوائل المناسب للمرض الحمى الثلاثية باستخدام أنابيب (الشكل (ب). استخدام أنابيب لتوصيل منفذ السوائل من مرض الحمى الثلاثية إلى خزان التجميع.
  3. تعيين مضخات حقنة ويبث السوائل الأساسية 1 و 2 و السائل غمد في معدلات تدفق من 2، 2، و 10 ميكرولتر دقيقة -1، على التوالي.
  4. (اختياري) اللحن معدل تدفق السوائل الأساسية 1 و 2 لضبط نسب حجم النسبية لكل جانب من microdroplet يانوس.
  5. وضع مصدر ضوء الأشعة فوق البنفسجية عموديا حوالي 1 سم بعيدا عن خزان جمع. التبديل على مصدر ضوء الأشعة فوق البنفسجية ومراقبة بصريا الإنتاج المستمر من microhydrogels يانوس.
    تحذير: استخدام الأشعة فوق البنفسجية واقية نظارات واقية عند رصد إنتاج microhydrogel.
  6. جمع microhydrogels يانوس ملفقة في أنبوب مخروطي الشكل وغسلها باستخدام IPA. ثم، الطرد المركزي أنبوب مخروطي (780 غ لمدة 5 دقائق) لتسويةmicrohydrogels.
  7. كرر الخطوة 4.6 عدة مرات لإزالة الزيوت المعدنية المحيطة microhydrogels يانوس تماما.
  8. كرر الخطوة 4.6 ولكن استخدام المياه DI مع السطحي للمياه من 0.005٪ (ت / ت) بدلا من IPA لإزالة بقايا IPA حول microhydrogels يانوس.
  9. تخزين غسلها تماما microhydrogels يانوس في 10 مل قارورة تحتوي على الماء DI.

5. تحليل متباين الخواص الحرارية استجابة يانوس Microhydrogels

  1. استخدام ماصة لوضع microhydrogels يانوس توليفها من القسم 4 في 24 لوحة جيدا. السماح للmicrohydrogels ليستقر لمدة 15 ثانية حتى يتم تشكيل أحادي الطبقة على السطح السفلي من البئر.
  2. الحصول على صورة microhydrogel يانوس في 24 درجة مئوية باستخدام المجهر الضوئي تستقيم مع عدسة موضوعية 5X.
  3. تعيين وحدة الحرارية تحت لوحة جيدا والتحكم في الجهد من هذه الوحدة إلى زيادة درجة حرارة محلول يحتوي على يانوس الصغيرةالهلاميات المائية إلى 32 درجة مئوية.
  4. الحصول على صورة microhydrogel يانوس في 32 درجة مئوية مرة أخرى باستخدام المجهر الضوئي تستقيم مع عدسة موضوعية 5X.
  5. كرر الخطوات من 5،2-5،4 24 مرات، مع الحرص على اختيار microhydrogel يانوس مختلفة للتحليل الإحصائي.
  6. من 25 صور مختلفة microhydrogels يانوس في 24 و 32 درجة مئوية، وقياس نصف قطر أجزاء PN-الغنية والفقيرة PN-من microhydrogels يانوس باستخدام برمجيات تحليل الصور وفقا لتعليمات الشركة الصانعة.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ويعرض الشكل 3A تخطيطي من الإعداد التجريبية المستخدمة لتجميع microhydrogels يانوس عبر الحمى الثلاثية. تم حقن المراحل N-الغنية والفقيرة على وجه التحديد N-في الحمى الثلاثية بأنها السوائل الأساسية 1 و 2 و ثم اندمجوا وانقسموا الى microdroplets يانوس في فتحة من السوائل غمد من الزيوت المعدنية بسبب الشعرية عدم الاستقرار رايلي. ونتيجة لذلك، تم إنشاء microdroplets يانوس تتألف من مراحل N-الغنية والفقيرة N-بنجاح كما هو مبين في

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وتستخدم اثنين من المواد الأساسية إمتزاج عموما لتجميع microhydrogels يانوس. حتى وقت قريب، كانت نادرا ما ذكرت microhydrogels يانوس مكونة من نفس المواد الأساسية وفعل microhydrogels يانوس ذكرت لا يكون التشكل الداخلي واضح بسبب الاضطرابات التي يسببها امتزاج المواد المكون. 35، 36 في هذا البروتوكول، ونحن لشرح طريقة لتجميع microhydrogels يانوس يتألف بالكامل من المواد الأساسية واحدة، PNIPAAm، مع بنية مجزأة بشكل واضح.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يعلن المؤلفون أنه ليس لديهم مصالح مالية متنافسة.

شكر وتقدير

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم دعم هذا العمل من خلال منحة المؤسسة الوطنية للبحوث الكورية (NRF) الممولة من الحكومة الكورية (MSIP (رقم 2014R1A2A1A01006527 و 2011-0030075).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
رقاقة السيليكونLG Siltron4 "،رقاقة درجة الاختبار لتصنيع القوالب
الرئيسية AcetoneSamchun Pure ChemicalA0097تنظيف رقاقة السيليكون
كحول الأيزوبروبيل (IPA) DaejungChemicals & المعادن5035-4404تنظيف رقاقة السيليكون
نظام تنقية المياهMerck MilliporeEMD Millipore RIOs Essential 5Prepering  المياه منزوعة الأيونات
O2< / sub> آلة البلازماFemto ScienceVITA-Aتنظيف رقاقة السيليكون
SU-8 2150 مقاومة للضوءالسلبية MicroChemY111077 0500L1GLمقاوم للضوء لتصنيع القوالب الرئيسية
لوحة ساخنةMisung ScientificHP330D ، HP150DBaking SU-8
SU-8 مطورMicrochemY020100 4000L1PE
نظام محاذاة قناع SU-8 للطباعة الحجرية الضوئيةShinu MST Co.CA-6Mالطباعة الحجرية الضوئية
سيلجارد 184 مجموعة المطاط الصناعي السيليكونداو كورنينج1064891PDMS صب
مختبر معالج كورونامنتجات التكنولوجيا الكهربائية Inc.نموذج BD-20ACPDMS معالجة البلازما الهوائية 
N< / em>-isopropylacrylamide (NIPAAm)Sigma-Aldrich415324-50GMonomer
N,N'< / em>-methylenebisacrylamide (MBAAm)Sigma-Aldrich146072-100GCrosslinker of NIPAAm
4- (2-hydroxyethoxy) phenyl-(2-hydroxy-2-propyl) ketone, Irgacure 2959BASF55047962Photoinitiator of NIPAAm
ABIL EM 90Evonik الصناعات201109الخافض للتوتر السطحي للزيوت
خلاط دوامةشركة Scientific Industries Inc.Vortex-Genie 2خلط
أنابيب TygonSaint-GobainID 1/32 "، OD 3/32" ، الجدار 1/32 "التوصيل بين المحاقن
ومصدر ضوء الأشعة فوق البنفسجيةHFMD Hamamatsuمصدر ضوء بقعة LC8بلمرة من NIPAAm إلى PNIPAAm
المحاقن ، NORM-JECT (3 مل)Henke-Sass Wolf GmbH22767تحميل المواد
مضخة حقنةدينار كويتي نموذج KDS العلمي200نضح المواد
Tegitol Type NP-10Sigma-AldrichNP10-500MLخافض للتوتر السطحي للمياه
زيت أحمر OSigma-AldrichO0625-25Gصبغة للمرحلة الغنية ب N
زيت أزرق NSigma-Aldrich391557-5Gصبغة للمرحلة الغنية ب N
صبغة طعام صفراءEdentown F & BNADye للمرحلة الفقيرة N
صبغة طعام خضراءEdentown F & BNADye للمرحلة N الفقيرة
مصدر الطاقةAgilentE3649Aمصدر الطاقة للوحدة الكهروحرارية
الوحدة الكهروحراريةPeltierFALC1-12710T125المركزي للتحكم في درجة الحرارة
Labogene1248Rتسوية الهلاميات المائية
لوحة 24 بئرSPL Life Sciences32024خزان للمراقبة
المجهر البصرينيكونECLIPSE 80iالمراقبة
البصرية برنامج تحليل الصورIMT i-Solution Inc.iSolutions DTقياس نصف القطر
تطوير أنبوب آلة الطرد الدقيقة

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Hoffman, A. S. Hydrogels for biomedical applications. Adv. Drug Delivery Rev. 54 (1), 3-12 (2002).
  2. Qiu, Y., Park, K. Environment-sensitive hydrogels for drug delivery. Adv. Drug Delivery Rev. 53 (3), 321-339 (2001).
  3. Hirokawa, Y., Tanaka, T. Volume phase transition in a nonionic gel. J. Chem. Phys. 81 (12), 6379-6380 (1984).
  4. Bae, Y. H., Okano, T., Hsu, R., Kim, S. W. Thermo-sensitive polymers as on-off switches for drug release. Macromol. Rapid Commun. 8 (10), 481-485 (1987).
  5. Yoshida, R., et al. Comb-type grafted hydrogels with rapid deswelling response to temperature changes. Nature. 374 (6519), 240-242 (1995).
  6. Tanaka, T. Collapse of gels and the critical endpoint. Phys. Rev. Lett. 40 (12), 820-823 (1978).
  7. Tanaka, T., et al. Phase transitions in ionic gels. Phys. Rev. Lett. 45 (20), 1636-1639 (1980).
  8. Zhao, Y. L., Stoddart, J. F. Azobenzene-based light-responsive hydrogel system. Langmuir. 25 (15), 8442-8446 (2009).
  9. Alvarez-Lorenzo, C., Bromberg, L., Concheiro, A. Light-sensitive intelligent drug delivery systems. Photochem. Photobiol. 85 (4), 848-860 (2009).
  10. Tanaka, T., Nishio, I., Sun, S. T., Ueno-Nishio, S. Collapse of gels in an electric field. Science. 218 (4571), 467-469 (1982).
  11. Kwon, I. C., Bae, Y. H., Kim, S. W. Electrically credible polymer gel for controlled release of drugs. Nature. 354 (6351), 291-293 (1991).
  12. Obaidat, A. A., Park, K. Characterization of protein release through glucose-sensitive hydrogel membranes. Biomaterials. 18 (11), 801-806 (1997).
  13. Kataoka, K., Miyazaki, H., Bunya, M., Okano, T., Sakurai, Y. Totally synthetic polymer gels responding to external glucose concentration: their preparation and application to on-off regulation of insulin release. J. Am. Chem. Soc. 120 (48), 12694-12695 (1998).
  14. Heskins, M., Guillet, J. E. Solution properties of poly(N-isopropylacrylamide). J. Macromol. Sci. Part A Pure Appl. Chem. 2 (8), 1441-1455 (1968).
  15. Sasaki, S., Okabe, S., Miyahara, Y. Thermodynamic properties of N-isopropylacrylamide in water: solubility transition, phase separation of supersaturated solution, and glass formation. J. Phys. Chem. B. 114 (46), 14995-15002 (2010).
  16. Bromberg, L., Alakhov, V. Effects of polyether-modified poly(acrylic acid) microgels on doxorubicin transport in human intestinal epithelial Caco-2 cell layers. J. Controlled Release. 88 (1), 11-22 (2003).
  17. Coughlan, D. C., Quilty, F. P., Corrigan, O. I. Effect of drug physicochemical properties on swelling/deswelling kinetics and pulsatile drug release from thermoresponsive poly(N-isopropylacrylamide) hydrogels. J. Controll. Release. 98 (1), 97-114 (2004).
  18. Bergbreiter, D. E., Case, B. L., Liu, Y. S., Caraway, J. W. Poly(N-isopropylacrylamide) soluble polymer supports in catalysis and synthesis. Macromolecules. 31 (18), 6053-6062 (1998).
  19. Lapeyre, V., Gosse, I., Chevreux, S., Ravaine, V. Monodispersed glucose-responsive microgels operating at physiological salinity. Biomacromolecules. 7 (12), 3356-3363 (2006).
  20. Hoare, T., Pelton, R. Engineering glucose swelling responses in poly(N-isopropylacrylamide)-based microgels. Macromolecules. 40 (3), 670-678 (2007).
  21. Xu, S., Zhang, J., Paquet, C., Lin, Y., Kumacheva, E. From hybrid microgels to photonic crystals. Adv. Funct. Mater. 13 (6), 468-472 (2003).
  22. Clarke, J., Vincent, B. Stability of non-aqueous microgel dispersions in the presence of free polymer. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1. 77 (8), 1831-1843 (1981).
  23. Mears, S. J., Deng, Y., Cosgrove, T., Pelton, R. Structure of sodium dodecyl sulfate bound to a poly (NIPAM) microgel particle. Langmuir. 13 (7), 1901-1906 (1997).
  24. Shah, R. K., Kim, J. W., Agresti, J. J., Weitz, D. A., Chu, L. Y. Fabrication of monodisperse thermosensitive microgels and gel capsules in microfluidic devices. Soft Matter. 4 (12), 2303-2309 (2008).
  25. Jack, C. R., Forbes, G., Dewanjee, M. K., Brown, M. L., Earnest, F. Polyvinyl alcohol sponge for embolotherapy: particle size and morphology. Am. J. Neuroradiol. 6 (4), 595-597 (1985).
  26. Derdeyn, C. P., Moran, C. J., Cross, D. T., Dietrich, H. H., Dacey, R. G. Polyvinyl alcohol particle size and suspension characteristics. Am. J. Neuroradiol. 16 (6), 1335-1343 (1995).
  27. Han, K., et al. Effect of flow rates on generation of monodisperse clay-poly(N-isopropylacrylamide) embolic microspheres using hydrodynamic focusing microfluidic device. Jpn. J. Appl. Phys. 50 (6), 06-12 (2011).
  28. Seo, K. D., Doh, J., Kim, D. S. One-step microfluidic synthesis of Janus microhydrogels with anisotropic thermo-responsive behavior and organophilic/hydrophilic loading capability. Langmuir. 29 (49), 15137-15141 (2013).
  29. Seo, K. D., Kim, D. S. Microfluidic synthesis of thermo-responsive poly(N-isopropylacrylamide)-poly(ethylene glycol) diacrylate microhydrogels as chemo-embolic microspheres. J. Micromech. Microeng. 24 (8), 085001(2014).
  30. Seo, K. D., Kwak, B. K., Kim, D. S., Sánchez, S. Microfluidic-assisted fabrication of flexible and location traceable organo-motor. IEEE Trans. Nanobiosci. 14 (3), 298-304 (2015).
  31. Seo, K. D., Kim, D. S., Sánchez, S. Fabrication and application of complex-shaped microparticles via microfluidics. Lab Chip. , (2015).
  32. Shah, R. K., Kim, J. W., Weitz, D. A. Janus supraparticles by induced phase separation of nanoparticles in droplets. Adv. Mater. 21 (19), 1949-1953 (2009).
  33. Lone, S., et al. Microfluidic synthesis of Janus particles by UV-directed phase separation. Chem. Commun. 47 (9), 2634-2636 (2011).
  34. Hauber, K., Drier, T., Beebe, D. PDMS bonding by means of a portable, low-cost corona system. Lab chip. 6 (12), 1548-1549 (2006).
  35. Nisisako, T., Torii, T., Takahashi, T., Takizawa, Y. Synthesis of monodisperse bicolored Janus particles with electrical anisotropy using a microfluidic co-flow system. Adv. Mater. 18 (9), 1152-1156 (2006).
  36. Seiffert, S., Romanowsky, M. B., Weitz, D. A. Janus microgels produced from functional precursor polymers. Langmuir. 26 (18), 14842-14847 (2010).
  37. Peppas, N. A., Hilt, J. Z., Khademhosseini, A., Langer, R. Hydrogels in biology and medicine: from molecular principles to bionanotechnology. Adv. Mater. 18 (11), 1345-1360 (2006).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

PNIPAAm MBAAm

مقالات ذات صلة