ويرد على بروتوكول للغزل موائع جزيئية وتوصيف المجهرية من شعيرات fibroin الحريرية المجددة.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
ويرد على بروتوكول للغزل موائع جزيئية وتوصيف المجهرية من شعيرات fibroin الحريرية المجددة.
البروتوكول يوضح طريقة لمحاكاة عملية الغزل من دودة القز. في عملية الغزل الأصلية، تمكن القناة الغزل المتعاقدة بروتينات الحرير المدمجة وأمرت قوات القص واستطالة. هنا، تم تصميم قناة موائع جزيئية المحاكاة البيولوجية لتقليد الهندسة المحددة من لاصق الغزل من دودة القز. كان مقذوف الغزل fibroin الحريرية المجددة (مراسلون بلا حدود) يخدر بتركيز عال، من خلال microchannel لألياف الجاف-تدور في درجة حرارة الغرفة والضغط. في عملية ما بعد المعالجة، واستخلاص الألياف نسج والمخزنة في المحلول الإيثانول. تم استخدام تكنولوجيا حيود الأشعة السينية واسعة الزاوية (SR-واكسد) الإشعاع السنكروتروني التحقيق المجهرية واحد ألياف منظمة مراسلون بلا حدود، التي كانت ثابتة على حامل عينة مع محور الألياف مراسلون بلا حدود العادي إلى ميكروبيم من الأشعة السينية. كريستالينيتي، كريستاليتي حجم واتجاه الألياف البلورية حسبت من بيانات واكسد. أقواس حيود قرب خط الاستواء لنمط واكسد ثنائي الأبعاد تشير إلى أن الألياف مراسلون بلا حدود ما بعد المعالجة بدرجة عالية توجه.
دودة القز والعنكبوت يمكن أن تنتج ألياف الحرير المعلقة من حل البروتين مائي في درجة حرارة الغرفة والضغط. يمكن أن يستحث تدفق القص واكستينسيونال تشكيل مادة الكريستال السائل في الغدة الحرير1. في السنوات الأخيرة، كان هناك اهتمام كبير بمحاكاة عملية الغزل العنكبوت من أجل إنتاج ألياف اصطناعية عالية القوة. ومع ذلك، لا يمكن إنتاج كميات كبيرة من بروتين حرير العنكبوت كفاءة واقتصادياً بتربية العناكب بسبب أكل لحوم البشر. يمكن الحصول على كميات كبيرة من الحرير دودة القز بسهولة بالزراعة. خلاف ذلك، يكون بدودة القز والعنكبوت تكوين العملية والأحماض الأمينية غزل مماثل. ولذلك، يتم تحديد دودة القز الحرير fibroin كبديل تدور الحرير الاصطناعي الحيوان بكثير من الباحثين.
دودة القز والعنكبوت بثق حل البروتين من خلال مجرى الغزل بهم إلى الألياف في الهواء. قوي التحمل عالية المتولدة على طول مجرى الغزل الأكثر احتمالاً تمتد الجزيئات fibroin الحرير إلى تكيف أكثر موسعة2. الحرير الصناعي قد تم نسج الألياف باستخدام التقليدية الغزل الرطب والجاف-الغزل العمليات3،4، التي لا تأخذ في الاعتبار القوات السوائل التي تم إنشاؤها في القناة الغزل.
أولاً، استخدمت النهج موائع جزيئية للتحقيق في الجمعية العامة من بروتين الحرير5،6. ثم درست تلفيق موائع جزيئية لمنظمة مراسلون بلا حدود عن طريق النمذجة الإمالة واكستينسيونال7،قوات8. معامل يونغ والقطر من ألياف مراسلون بلا حدود يمكن ضبطها بالغزل الرطب موائع جزيئية ولكن قوة الشد من الألياف تعادل أقل من 100 MPa7. وأخيراً، أعدت قوة عالية الألياف مراسلون بلا حدود بنجاح باستخدام الأسلوب الجاف-الغزل موائع جزيئية، ولكن قطر الألياف هو فقط 2 ميكرومتر8. في الآونة الأخيرة، استخدمت الغزل الرطب موائع جزيئية بنجاح في إنتاج الألياف الحريرية العنكبوت المؤتلف قوة عالية. الرسم بعد الغزل في الهواء تحسين العيوب الداخلية والسطحية للألياف الاصطناعية9.
في هذه الدراسة، هو عرض موائع جزيئية تحسن الغزل العملية للألياف مراسلون بلا حدود. ويهدف إلى محاكاة عملية الغزل دودة القز الحرير، بما في ذلك المخدر الغزل، القص القوات، وعملية الغزل الجاف. هذا الأسلوب للغزل لا يمكن إنتاج ألياف الحرير الاصطناعي قوة عالية فحسب، بل أيضا يمكن ضبط قطر الألياف. أولاً، مراسلون بلا حدود الغزل منشطات المنفصمة وممدود في قناة بيوميميك مع تحلل أسي ثاني ترتيب. وثانيا، درست تأثيرات الرطوبة النسبية (RH) على مورفولوجيا الألياف والخصائص في عملية الغزل الجاف موائع جزيئية10. مقارنة مغزال الغزل التقليدية، هو الغاية من المحاكاة البيولوجية نظامنا موائع جزيئية ويمكن استخدامها لإنتاج الألياف عالية القوة من الحلول في درجة حرارة الغرفة قبل الجاف أو الرطب الغزل الأسلوب.
سبب عالية الدقة، عالية السطوع، والجسيمات ذات الطاقة العالية من الإشعاع السنكروتروني ميكروفوكوس الأشعة السينية، يمكن استخدامه لوصف المجهرية من ألياف بصرية واحدة يبلغ قطرها عدة ميكرومتر4،11 , 12 , 13 , 14-وهنا استخدمت تقنية واكسد ريال لحساب كريستالينيتي، كريستاليتي حجم واتجاه بلوري من ألياف منظمة مراسلون بلا حدود.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تنبيه: يرجى استشارة جميع صحائف بيانات السلامة المادية ذات الصلة قبل الاستخدام. العديد من المواد الكيميائية المستخدمة في إعداد صب ذات سمية حادة. الرجاء استخدام معدات الوقاية الشخصية (سلامة النظارات والقفازات ومعطف مختبر، وكامل طول السراويل وأحذية أغلقت تو)-
1-"موائع جزيئية الغزل من منظمة مراسلون بلا حدود المحلول"
2. الإشعاع السنكروتروني توصيف لبلورات بنية من منظمة مراسلون بلا حدود الألياف
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وأنتجت قوة عالية الألياف مراسلون بلا حدود بنجاح باستخدام موائع جزيئية الغزل الأسلوب. وترد في الشكل 2منحنيات الإجهاد-الانفعال والصور SEM من الألياف مراسلون بلا حدود امتدت C44R40. وقيست على الأقل 10 ألياف في اختبار الشد. وقد اختيرت منحنيات الإجهاد-الانفعال وفقا لمتوسط القيمة لكسر الإجهاد والضغط من الألياف. وترد البيانات واكسد من الألياف في الشكل 3. كريستالينيتي والتوجه البلورية حسبت وفقا للبيانات واكسد. لتعيين نموذج، نحن نستخدم ج و...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
أثناء الغسيل الكلوي الحل مراسلون بلا حدود، قيمة pH حاسمة بالنسبة لعملية تركيز التالية. إذا كانت قيمة الرقم الهيدروجيني المياه أصغر من 6، سيكون من الأسهل جل أثناء عملية تركيز حل منظمة مراسلون بلا حدود. لتجنب جيليشن، يتم إضافة كاكل2 إلى حل منظمة مراسلون بلا حدود. تركيز كاكل2 ميللي مول 1 وزن من منظمة مراسلون بلا حدود.
أعمالنا السابقة أثبتت إمكانية الغزل الجاف موائع جزيئية من محلول مائي مراسلون بلا حدود8. وكان هندسة قناة موائع جزيئية دالة آسيه مبسطة مر...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
هذا العمل يتم تحت رعاية مؤسسة العلوم الطبيعية الوطنية الصينية (21674018)، والبحوث الرئيسية الوطنية وبرنامج التنمية في الصين (2016YFA0201702/2016YFA0201700)، وفي "شو" دعم البرنامج عن طريق "تطوير التعليم في شانغهاي" مؤسسة وشنغهاي البلدية لجنة التعليم (15SG30)، ذو تميز برنامج الأستاذ الشباب (A201302)، أموال البحوث الأساسية للجامعات المركزية، والمشروع 111 (رقم 111-2-04).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| B. mori< / em> مزارع شرانق | في تونغشيانغ ، مقاطعة تشجيانغ ، الصين | ||
| كربونات الصوديوم ، اللامائية ، 99.8٪ | شنغهاي Lingfeng الكاشف الكيميائي المحدودة ، الصين | النقي التحليلي | |
| ، 99.1٪ | شنغهاي الصين الليثيوم الصناعية المحدودة ، الصين | النقي التحليلي | |
| ، اللامائي ، 96.0٪ | شنغهاي Lingfeng Chemical Reagent Co.، Ltd. ، الصين | الإيثانول النقي التحليلي | |
| ، اللامائي ، 99.7٪ | Sinopharm Group Chemical Reagent Co.، Ltd. ، الصين | 10009218 | |
| SU-8 مقاوم للضوء | MicroChem Corp. ، الولايات المتحدة | ||
| تطوير الحل | MicroChem Corp. ، الولايات المتحدة الأمريكية | ||
| Sylgard 184 | Dow Corning ، الولايات المتحدة الأمريكية | ||
| الأيزوبروبانول | شنغهاي Lingfeng الكاشف الكيميائي المحدودة ، الصين | ||
| الكاشف الكيميائي | بحمض الكبريتيك النقي | التحليلي | |
| 30 فولك٪ بيروكسيد الهيدروجين | شنغهاي جينلو الكاشف الكيميائي المحدودة ، الصين | النقي | |
| الأسيتون | شنغهاي مصنع الكاشف الكيميائي Zhengxing ، الصين | نقي تحليليا | |
| معالجة بلازما الأكسجين | DT-01 ، شركة Suzhou Omega Machinery Electronic Technology Co.، Ltd. ، مضخة حقنة الصين | ||
| ؛ KD Scientific ، الولايات المتحدة الأمريكية | KDS 200P | ||
| المرطب | SEN حفار كهربائي | ||
| هانغتشو بو يانغ الماكينات المحدودة ، الصين | آلة حفر مقاعد البدلاء Z406c | ||
| نظام اختبار المواد | Instron ، الولايات المتحدة الأمريكية | الموديل: 5565 | |
| PeakFit | Systat Software، Inc. ، الولايات المتحدة الأمريكية | الإصدار 4.12 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.