Verfahren zur Herstellung Biofunktionelle Nanofasern

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist die Herstellung von Nanofasern, die mit funktionellen Gruppen dekoriert sind. Zunächst wird ein Blockcopolymer aus zwei Methoxystyrol und Ethylenoxid durch onische Polymerisation synthetisiert und durch Protonen-NMR-Spektroskopie charakterisiert. Als nächstes spinnen Sie das funktionale Polymer und die einwandige Nanoröhrenlösung zu einer Komposit-Nanofaser.

Bestimmen Sie dann das Stromspannungsverhalten der Nanofasern, nachdem sie dem Protein IgE E ausgesetzt wurden. Letztendlich können durch die Kombination des ANI und einer lebenden Polymerisation mit Elektrospinnen Nanofasern hergestellt werden, die mit funktionellen Gruppen dekoriert sind, die in der Lage sind, an bestimmte Proteine zu binden. Bei diesem Ansatz zur Herstellung biofunktionaler Nanofasern ermöglicht die lebende Polymerisation die einfache Synthese von biofunktionellen Polymeren mit kontrollierten Molekulargewichten. Eine weitere Elektrospinntechnik ermöglicht die Herstellung von Nanofasern, die mit funktionellen Gruppen dekoriert sind, die spezifisch mit Proteinen interagieren können.

Diese Methode kann wertvolle Einblicke in die medizinische Diagnostik liefern. Es kann auch auf andere Systeme angewendet werden, z. B. auf die Überwachung eines einzelnen Moleküls, das in der Umwelt gewünscht wird, indem funktionelle Nanofasern in Kleidung, Autos usw. eingebaut werden. Can I Poly erfordert extrem strenge Bedingungen. Dieses Video soll Ihnen helfen, die Manipulationen zu meistern, die für die Synthese eines Polymers und die anschließende Verarbeitung zu einer Nanofaser erforderlich sind. Unter Verwendung von Benzophenon als Indikator-Dehydrat werden 200 Milliliter Tetrahydron über Natriummetall unter trockenem Stickstoffgas

Trocknen Sie außerdem 10 Milliliter von zwei Methoxystyrol über Calciumhydrid für 24 Stunden. Für den Polymerisationsreaktor. Für diese Reaktion wird ein kaltes Temperaturbad bei minus 78 Grad Celsius unter Verwendung einer Aufschlämmung aus Isopropanol und flüssigem Stickstoff hergestellt.

Montieren Sie einen 100-Milliliter-Einhalskolben mit rundem Boden und einer Außenfuge mit Standardkonus. Zwei Durchflussregelungsadapter mit Absperrhähnen und ein Teflon-Rührstab während des gesamten Reaktionsstroms. Ultrahochreiner Stickstoff, so dass das System inert ist.

25 Mikroliter THF werden in den Polymerisationsreaktionskolben gegeben. Fügen Sie dann zwei Milliliter der Initiatorlösung hinzu. Injizieren Sie anschließend vier Milliliter des ersten Monomers und lassen Sie die Reaktion 40 Minuten lang laufen.

Geben Sie nun einen Milliliter des zweiten Monomers für die Polymerisation bei Raumtemperatur für zwei Tage hinzu, beenden Sie das Polymer mit sechs molaren Salzsäure und Methanol. Um dann das Polymer zu reinigen, in Hexane auszufällen und in einem Vakuumofen zu trocknen, fahren Sie mit der Charakterisierung des Polymers mit NMR fort. Die Koppelreagenzien werden in einen Dreihalskolben gegeben und vier Stunden lang auf einer Vakuumleitung getrocknet.

Dann werden trockene 10 Milliliter Dichlormethan unter Stickstoff in den Kolben injiziert. Lassen Sie die Mischung 12 Stunden lang unter Rühren stehen. Bei Raumtemperatur.

Filtern Sie das Reaktionsgemisch, um den Polymerausfall zweimal in Hexane und Methanol zurückzugewinnen, trocknen Sie das gefällte Polymer und einen Vakuumofen bei 40 Grad Celsius. Bestimmen Sie abschließend die Polymerstruktur und -funktionalität mittels FTIR und HNMR. 20% des funktionellen Polymers in Chlorbenzol auflösen.

Bereiten Sie nun zwei Lösungen von Polystyrol in Chlorbenzol vor. Das Polystyrol mit höherem Molekulargewicht wird verwendet, um die Verflechtung des Polymers zu verbessern und die optimale Viskosität zu erhalten, die für das Elektrospinnen erforderlich ist. Mischen Sie die Polymerlösungen zu einem Eins-zu-Eins- und einem zu zwei Verhältnis der Polymere.

Fügen Sie dann 1% einwandige Kohlenstoffnanoröhren zu der Mischung hinzu und rühren Sie über Nacht um. Bauen Sie die Elektrospinnapparatur mit einer Glassman-Hochspannungsquelle, einem Siliziumwafer, einer Spritze oder chemischen Spritzenpumpe und einer Lampe zur Visualisierung des Verfahrens zusammen. Im weiteren Verlauf ziehen Sie eine kleine Menge der Polymer swc NT-Lösung in eine Injektionsspritze auf und setzen Sie die Injektionsspritze auf.

Befestigen Sie nun den Clip mit der zu wirkenden Hochspannung an der Nadel an der Spritze. Um mit dem Elektrodrehen der Hochspannungsquelle zu beginnen und das Spannungsmessgerät auf 10 Kilovolt einzustellen. Beginnen Sie dann, den Kolben der Spritze zu drücken.

Abhängig von der Beschaffenheit der Polymere im Verbundwerkstoff können höhere Spannungen erforderlich sein, insbesondere wenn Nanofasern unter hundert Nanometern gewünscht werden. Den Siliziumwafer aushängen und über Nacht vollständig in einem Trockenmittel trocknen. Um die Gesamtperspektive der Nanofasern zu betrachten, erhalten Sie zunächst ein Bild mit einem optischen Mikroskop.

Verwenden Sie dann ein Rasterelektronenmikroskop, um feinere Details wie Morphologie, Durchmesser und durchschnittliche Porengröße zu beobachten. Eine weitere Bildgebung im Rasterkraftmikroskop ermöglicht es Ihnen, die 3D-Topographie der Nanofasern zu beobachten. Legen Sie ein kleines Stück Siliziumwafer, auf dem sich Nanofasern befinden, auf eine Matte.

Nun, Deckblatt. Fügen Sie 10 Mikroliter fluoreszenzmarkierten Antikörper hinzu und inkubieren Sie eine Stunde lang dreimal mit P-B-S-B-S-A-Lösung, indem Sie die Lösung vorsichtig auf die Wand der Mat-Tech-Schale auftragen, die Schale vorsichtig von Hand schwenken und dann den Puffer mit einer Pipette entfernen, um die Bindung mit IgE zu beobachten. Die Fasern werden durch konfokale Mikroskopie sichtbar gemacht.

Eine typische Sondenstation, die zur Bestimmung der Anfangsstromspannungseigenschaften der Nanofasern verwendet wird, besteht aus ABOs und einem lo micro zoomo-Mikroskop, einem Vakuum-Spanntisch für Mikropositionierer, einem Multimeter für Spannungsmessungen und einem Quellenmessgerät für den geringen Stromeintrag in die Fasern. Verbinden Sie zunächst zwei Mikropositionierer mit einer sehr niedrigen Stromquelle und montieren Sie die Sondenarme der Mikropositionierer über der Fasermatte auf gegenüberliegenden Seiten, wobei die Spitzen die Fasern berühren. Schließen Sie dann zwei weitere Mikropositionierer an ein Digitalmultimeter an.

Montieren Sie die Sondenarme zwischen den beiden anderen und landen Sie die Spitzen auf der Fasermatte. Stellen Sie sicher, dass die vier Spitzen so coline wie möglich sind. Geben Sie unterschiedliche Strommengen ein, typischerweise im Nanoampere-Bereich.

Messen Sie nun den Spannungsabfall an den äußeren Spitzen für jede Größe des erzeugten Stroms. Fahren Sie mit der Erstellung von Stromspannungsdiagrammen fort und bestimmen Sie den Gerätetyp, der durch die Fasermatte gekennzeichnet ist. Bei diesem Verfahren wird das funktionelle Polymer von DNP durch onische lebende Polymerisation hergestellt.

Der bei der Polymerisation verwendete funktionelle D-Initiator wird durch Elektronentransferreaktion hergestellt. Dabei wird dem Initiator ein Zwei-Methoxy-Styrol-Monomer zugesetzt, gefolgt von dem zweiten Monomer Ethylenoxid. Und schließlich wird das lebende Polymer durch Methanol terminiert.

Die Struktur des funktionellen Polymers wird durch FTIR- und NMR-Spektroskopie bestätigt. Die FTIR zeigt das vollständige Verschwinden der oh breiten Absorption, was auf eine quantitative Funktionalisierung mit der CDNP-Gruppe hinweist. Die Integration der Peaks in das NMR-Spektrum bewirkt, dass die Polymere quantitativ funktionalisiert werden.

Die Polymere werden dann durch DCC-Kopplung funktionalisiert, um funktionelle DNP-Einheiten in diese Matte aus leitfähigen Nanofasern einzubauen, wobei die Spezifität der Bindung von elektrogesponnenen DNP-Polymeren an IgE-Antikörper fluoreszierend demonstriert wird. In der Regel kann ein Nanofaserbild unter einem Rasterkraftmikroskop die Abmessungen von Nanofasern messen. REM-Bilder zeigen, dass die Morphologien dieser Fasern linear und wulstig sind.

Das übergeordnete Ziel ist es, Fasern herzustellen, die größtenteils linear sind. Ein Stromspannungsdiagramm von Matten aus Nanofasern zeigt das omische Verhalten eines Widerstands, wenn das Antigen an die Nanofasern gebunden ist. Eine Änderung des Widerstands deutet darauf hin, dass die funktionellen Fasern als aktive Komponente in Sensoren für die Einzelmoleküldetektion eingesetzt werden können.

Die Arbeit mit Lösungsmitteln wie Tetrahydro, Furin, Dichlor, Methan, Chlor, Benzol und Dimethylsulfoxid kann äußerst gefährlich sein, also treffen Sie die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen Einmal Master Dritter. Dieser Ansatz kann in fünf Tagen durchgeführt werden. Dazu gehören die Polymersynthese und -charakterisierung sowie die Herstellung und Charakterisierung von Nichtfasern.

Bei diesem Verfahren ist zu bedenken, dass die Anonpolymerisation empfindlich auf Produktverunreinigungen reagiert. Ich hoffe, Ihnen hat das Video gefallen und viel Erfolg bei den Experimenten.