一机能磁性纳米纤维素的细菌与氧化铁纳米粒子的制备

该程序的总体目标是合成细菌纳米纤维素或 BNC，并通过用氧化铁纳米颗粒原位浸渍来使其具有磁性。磁性 BNC 膜设计用于局部连接和保留磁化细胞，以抵抗血流动力学流动。在该手术中合成的磁性 BNC 的主要优点是它在脑动脉瘤附近提供微创治疗。

脑动脉瘤的常规治疗（如夹闭、神经和血管核心模拟）具有侵入性和创伤性，不适用于大多数风险增加的患者。这项技术的影响延伸到血管疾病的治疗，因为由磁性支架制成的血管移植物可以通过改善损伤部位的细胞保留来加速愈合。按照文本方案中的说明，从制备液体培养基开始此过程。

将 2 mL 液体培养基转移到 24 孔组织培养板的每个孔中。用接种针逐步从接种的培养皿中取出两个菌落，并将它们放入组织培养板的第一个孔中。对其余 23 个孔重复相同的程序。

将组织培养板在 30 摄氏度下孵育 7 天。这将产生总共 24 个 BNC 薄膜，直径为 16 mm，厚度约为 2 至 3 mm。从生长培养基中收集 BNC 薄膜，并在 200 毫升 1% 氢氧化钠溶液中于 50 摄氏度消毒 1 小时，以去除所有痕量 G.Xylinus。

弃去溶液，加入 200 毫升新鲜制备的 1% 氢氧化钠溶液。再次重复相同的过程，或直到溶液中的 BNC 薄膜获得半透明的外观。用水冲洗 BNC 薄膜 3 次，并在室温下储存在高纯度水中。

确保 BNC 薄膜完全浸没在水中，任何时候都不允许干燥。然后，在 121 摄氏度下高压灭菌 BNC 薄膜 20 分钟。开始合成时，将 1000 毫升高纯水与氮气鼓泡，以去除水中的任何溶解氧，并用氮气代替。

使用三颈圆底烧瓶制备 3 氯化铁六水合物和 2 氯化铁四水合物的 2 摩尔比溶液，用脱氧高纯水稀释。使用容器的 2 个颈部提供氮气的恒定入口和输出，方法是将氮气供应连接到在隔膜塞中打孔并固定在容器颈部的针头上。将一个 BNC 薄膜放入装有反应物的容器中。

确保样品完全浸没在液体中。然后，用真空润滑脂填充所有玻璃接缝。将容器的剩余颈部连接到冷凝器管上，冷凝管顶部装有装满无水硫酸钙的干燥管。

将水流过冷凝器管。接下来，使用搅拌热板在硅油浴中将溶液加热至 80 摄氏度并保持此温度。使用小型磁力搅拌棒以 350 rpm 的离心力混合反应物 5 分钟。

确保 BNC 适当浸渍了亚铁溶液，并且反应物完全溶解。将搅拌速度提高到 700 R.P.M.In，间隔 5 分钟，使用已在隔垫塞中打孔的移液针向 10 毫升亚铁溶液中加入 5 毫升氢氧化铵。加入氢氧化铵后，溶液的颜色由黄橙色变为黑色。

继续在 80 摄氏度下搅拌溶液 5 分钟。避免高速搅拌以保持样品的完整性。使用搅拌热板的温度控制底部将溶液温度降低至 30 摄氏度，然后再继续搅拌 5 分钟。

然后，关闭热板。此时，氧化铁纳米颗粒已被掺入 BNC 网中。接下来，将混合物冷却至室温，并将其转移到容器烧瓶中，以用强永磁体分离磁性纳米颗粒 （MNP） 和 BNC。

为此，请将磁力架靠近容器，以在倾析上清液时将 MNP 和 BNC 固定到位。将 MNP 和 BNC 重新悬浮在 100 毫升水中。轻轻摇动溶液以去除所有未强烈掺入 BNC 的 MNP。

然后，使用磁铁将 MNP 和 BNC 固定到位，再次倒出上清液。用水洗涤 MNP 和 BNC 数次，直到上清液达到中性 PH，使用比色条测量。使用镊子将磁性功能化 BNC 或 MBNC 与 MNP 分开，然后用水冲洗 MBNC 数次，直到水变清为止。

MBNC 暴露过夜，将 MBNC U.V.Store 在 20 毫升脱氧高纯水中，并在 120 摄氏度下高压灭菌 20 分钟。在无菌条件下，将样品浸入 1% 的聚乙二醇 （PEG） 中，并在室温下搅拌 2 小时。PEG 涂层提高了沉积在 BNC 中的氧化铁纳米颗粒的生物相容性和稳定性，因为它分布在 MBNC 三维网络上。

BNC 的宏观外观如下所示。培养容器赋予表膜的形状。扫描电子显微镜显示，细带形成了直径约为 50 纳米的 BNC 微观结构，在整个网络中形成开放孔。

与 BNC 相比，BNC 的磁性功能化产生了不太紧凑的原纤维结构。氧化铁纳米颗粒优先位于原纤维交织形成的孔之间。原子力显微镜形貌检测到了以 MBNC 表面的两个畴为特征的磁力梯度。

高强度磁场（以黄色显示）和弱强度磁场（以绿色显示）。振动样品磁力计数据证实了用 MFM 观察到的磁畴的存在，该数据显示氧化铁纳米颗粒是超顺磁性的，因此使 BNC 具有磁性。人主动脉平滑肌细胞上 DNA 的完整性在孵育期 24 小时后得以保留，当在不存在 BNC 或 MBNC 的情况下培养时，与经过过氧化氢处理的细胞相比，这一点很明显。

看完这个视频，你应该对如何使细菌纳米纤维素磁性在受损血管重建中的应用有了很好的了解。当我们需要诱导磁性纳米颗粒的密度梯度时，我们首先想到了这种方法，该颗粒必须分散在细菌纳米纤维素网络的复杂基质中。将氧化铁纳米颗粒集成到该网络中需要我们在 BNC 合成过程中进行一种方法。

一般来说，刚接触这种方法的人会很挣扎，因为将氧化铁纳米颗粒浸渍到 BNC 中有许多复杂的步骤。