إعداد والسليكا الوظيفية باستخدام أسلوب بيوينسبيريد

تتمثل المزايا الرئيسية لهذه الطريقة في أنها سريعة وسهلة وصديقة للبيئة وتسمح بتصميم المواد. يمكن أن توفر هذه الطريقة نظرة ثاقبة حول كيفية تكوين السيليكا المستوحاة من الحيوية ، والطرق المتاحة لدمج الجزيئات الحيوية ومعالجة المواد بعد التركيب. بشكل عام ، سيكافح الأفراد الجدد في هذه الطريقة لأن تكوين السيليكا سريع ويجب إضافة كمية محددة من الحمض بسرعة من أجل الحصول على أفضل النتائج.

خطرت لنا فكرة هذه الطريقة لأول مرة عندما أدركنا مدى اعتدالها ، بحيث كانت الظروف متوافقة مع الإنزيمات. فكرنا في استخدام هذه الطريقة لتعزيز أداء الإنزيم واستقراره. يعد العرض المرئي لهذه الطريقة أمرا بالغ الأهمية لأن خطوة تحييد الحمض هي الأكثر أهمية لخصائص المواد النهائية.

أولا ، قم بوزن 318.2 ملليغرام من خماسي هيدرات سيليكات الصوديوم في وعاء بلاستيكي سعة 180 مليلتر ويذوب في 20 مل من الماء منزوع الأيونات. في حاوية ثانية ، تزن 58.1 ملليغرام من خماسي إيثيلين هيكسامين أو PEHA وتذوب في 20 مل من الماء منزوع الأيونات. اطرح هذه الكمية من الماء من حجم الماء منزوع الأيونات لاستخدامه في إذابة خماسي هيدرات سيليكات الصوديوم.

لإجراء التغليف في الموقع أثناء التوليف ، قم بإذابة كتلة محددة مسبقا من البروتين في خمسة ملليلتر من الماء منزوع الأيونات وضع المحلول في الثلاجة للذوبان الكلي. تحقق من حين لآخر من تقدم الذوبان ، ويفضل أن يكون ذلك بدون تقليب. امزج محاليل سيليكات الصوديوم خماسي هيدرات و PEHA في إحدى الحاويات وأضف كمية كافية من الماء منزوع الأيونات لجعل حجم المحلول النهائي 41.5 مل.

ضعي الخليط الطازج فوق طبق التقليب وأضيفي لوح التقليب لتوفير خلط متسق. ثم قم بتعليق مسبار الأس الهيدروجيني في محلول التحريك وسجل الرقم الهيدروجيني الأولي. ابدأ التوليف بإضافة كمية محددة مسبقا من حمض الهيدروكلوريك أحادي المولار ولاحظ التطور الفوري للتعكر.

الخطوة الحاسمة الأولى هي الإضافة السريعة للحمض لبدء تكوين السيليكا. يجب خفض الرقم الهيدروجيني إلى سبعة بأسرع ما يمكن. إذا كان التغليف يحدث ، أضف محلول المغلف بمجرد اكتمال إضافة الحمض.

ثم سجل الرقم الهيدروجيني بعد خمس دقائق لتحديد اكتمال التفاعل. بعد أن يصل التفاعل إلى اكتمال ، قم بتعديل تركيبة السيليكا المنتجة عن طريق إضافة المزيد من حمض الهيدروكلوريك إلى الخليط حتى يتم الوصول إلى الرقم الهيدروجيني المطلوب بين اثنين وسبعة والسماح للتعليق بالاستقرار لمدة دقيقة واحدة تقريبا. بعد ذلك ، قم بصب تعليق السيليكا المستوحى حيويا في أنابيب طرد مركزي سعة 50 مليلتر ، ثم قم بالطرد المركزي للتعليق عند 5 ، 000 جم لمدة 15 دقيقة.

بعد الطرد المركزي ، قم بإزالة المادة الطافية وتخزينها لمزيد من التحليل. أعد ملء أنابيب الطرد المركزي بالماء منزوع الأيونات وأعد تعليق السيليكا باستخدام خلاط دوامة. في حالة دمج الجزيئات الحيوية ، تتمثل الخطوة الحاسمة في إعطاء المواد الطافية من غسل السيليكا المستوحى من الحيوية من أجل إجراء مزيد من التحليل.

بعد تكرار خطوات الطرد المركزي وإعادة التعليق مرتين ، قم بإزالة المادة الطافية وكشط السيليكا في بوتقات خزفية. جفف السيليكا في فرن طوال الليل على حرارة 85 درجة مئوية. في قارورة بلاستيكية سعة خمسة ملليلتر ، قم بتخفيف 300 ميكرولتر من الكاشف الأزرق الموليبدينوم المحضر مسبقا بثلاثة ملليلتر من الماء منزوع الأيونات.

ثم أضف 10 ميكرولتر من محلول اختبار حمض الساليسيك ورجه حتى يمتزج. بعد 15 دقيقة ، أضف 1.6 مل من عامل تقليل كبريتات بارا أمينوفينول المحضر مسبقا لتقليل مركب السيليكوموليبدات الأصفر إلى أيزومر أزرق. بعد ذلك ، قم بقياس امتصاص العينة عند 810 نانومتر في مقياس الطيف الضوئي للأشعة فوق البنفسجية وحساب تركيز السيليكون مقابل منحنى المعايرة.

باستخدام أطراف ماصة يمكن التخلص منها، أضف كمية محددة مسبقا من كاشف برادفورد وعينة في كل كوفيت مخصص. اخلطي كل كوفيت عن طريق التقليب ثلاث مرات واتركيه لمدة 10 دقائق. بعد ذلك ، قم بقياس الامتصاص عند 595 نانومتر باستخدام مادة طافية نقية كفارغة.

احسب الامتصاص الأصلي لكل كوفيت عن طريق طرح امتصاص عينة التحكم من كل قياس. الآن ، قم بإنشاء منحنى معايرة لكل مجموعة من التجارب عن طريق رسم الامتصاص المقاس مقابل تركيز BSA لتجنب التقلبات العشوائية التي قد تؤثر على حساسية المقايس. أخيرا ، حدد محتوى البروتين لكل عينة أثناء إعادة التعليق لمراقبة فقدان البروتين المحتمل.

ما يكون عائد تفاعل تكوين السيليكا 58 زائد أو ناقص 6.5٪ اكتشفت طريقة الموليبدينوم الطيفية الزرقاء كمية أنواع السيليكات أحادية اللون غير المتفاعلة بالإضافة إلى تلك الأنواع التي تفاعلت لتكوين البولي سيليكات أو قليل السيليكات ولكنها لم تتمكن من الوصول إلى حجم كاف للتخثر. بمجرد اكتمال التخثر ، يمكن تعديل أسطح المواد بسهولة من خلال استخدام الشطف الحمضي الذي يسمح بضبط خصائص المواد مثل التركيب والمسامية والنشاط الكيميائي للمادة المضافة. تم اكتشاف حوالي 50٪ من BSA في المادة الطافية بعد الطرد المركزي الأول ، والذي يتعلق بكفاءة تثبيت الحركة بنسبة 50٪.

نظرا لعدم اكتشاف BSA في الغسيل التالي ، يمكن تغليف BSA بشكل آمن أثناء التوليف دون رشح. أظهر طيف FTIR للسيليكا نطاقات أميد مميزة في العينات مع BSA ولكن ليس في عينات التحكم. عندما تمت إضافة BSA إلى الكواشف غير المتفاعلة ، لم تكن هناك فروق كبيرة في كفاءة الشلل أو كمية BSA في المركب الناتج.

عندما تمت إضافة BSA أثناء تكوين السيليكا ، كانت كفاءة الشلل وكمية BSA في المنتج أقل بكثير. بمجرد إتقان هذه التقنية ، يمكن القيام بها في أقل من خمس دقائق إذا تم إجراؤها بشكل صحيح. أثناء محاولة هذا الإجراء ، من المهم أن تتذكر أن تكون دقيقا مع أوزان وأحجام المواد المتفاعلة وإضافة الحمض بسرعة في جرعة واحدة.

باتباع هذا الإجراء ، يمكن إجراء طرق أخرى مثل FTIR و SCM و قياس المسام ومقايسات الإنزيم من أجل الإجابة على أسئلة إضافية حول خصائص المواد والتشكل بالإضافة إلى نشاط الجزيئات الحيوية. بعد تطويرها ، مهدت هذه التقنية الطريق للباحثين في مجال تكوين السيليكا المستوحاة من الحيوية لاستكشاف طريقة سريعة وسهلة ويمكن التحكم فيها وصديقة للبيئة لتصنيع السيليكا مع القدرة على الكبسولة في الموقع للجزيئات الحيوية. بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية تصنيع السيليكا باستخدام طريقة مستوحاة من الحيوية ، وتغليف الجزيئات الحيوية في الموقع ، وقياس كفاءة التغليف ، وإجراء شطف ما بعد الاصطناع للمواد المضافة.

لا تنس أن العمل مع الأمينات والأحماض والجزيئات الحيوية يمكن أن يكون خطيرا للغاية ويجب دائما اتخاذ الاحتياطات مثل معدات الوقاية الشخصية ومنع الانسكاب أثناء تنفيذ هذا الإجراء.