Formación material de la araña recombinante sedas a través de la Solvación acuosa utilizando calor y presión

Resumen

Aquí, presentamos un protocolo para producir soluciones de proteína de seda de araña recombinante soluble en agua y las formas materiales que se pueden formar a partir de esas soluciones.

Resumen

Muchas arañas producen siete tipos de sedas. Seis de las sedas son fibras en forma cuando son producidas por las arañas. Estas fibras no son solubles en agua. Con el fin de reproducir las notables propiedades mecánicas de las arañas de seda, deben ser producidos en los anfitriones heterólogos como las arañas son tanto territoriales como caníbales. Los análogos sintéticos de la seda de araña también tienden a ser insolubles en soluciones acuosas. Por lo tanto, un gran porcentaje de investigación en sedas de araña recombinante dependen de disolventes orgánicos que son perjudiciales para la producción a gran escala de materiales. El método de nuestro grupo obliga a la solvación de estas sedas de araña recombinante en agua. Notablemente, cuando estas proteínas se preparan utilizando este método de calor y presión, una amplia gama de formas de material se puede preparar a partir de la misma solución de proteínas de seda de araña recombinante (rSSp) incluyendo: películas, fibras, esponja, hidrogel, lyogel, y adhesivos. Este artículo demuestra la producción de la rssp solvatadas y las formas de material de una manera que es más fácil de entender que de los materiales y métodos escritos por sí solos.

Introducción

Los sedas de araña han cosechado el interés de los científicos materiales por su impresionante combinación de fuerza, elasticidad y biocompatibilidad. La recreación de fibras ha sido tradicionalmente el empuje de la investigación. Este esfuerzo fue obstaculizado por la proteína de la seda de araña recombinante (rSSp) insolubilidad en agua, así como la incapacidad de las técnicas de solvación tradicionales (agentes chatrópicos y detergentes) para lograr la solución acuosa. Además, las técnicas que se han desarrollado para las versiones de poder disolvente de rssp no funcionan en todas las variantes de rssp y también requieren una manipulación sustancial y el tiempo que....

Protocolo

1. preparación de la mezcla de seda de araña recombinante de las existencias de proteína liofilizada

1. Determine la formulación y el volumen necesarios para las formaciones de material previstas. Las formulaciones típicas oscilan entre el 3% (p/v) y el 15% (p/v). Con esta selección, calcule el rSSp, las concentraciones y las proporciones correspondientes.
   1. Utilice las siguientes formulaciones respectivas para preparar cada material descrito en este protocolo: hidrogeles/esponjas/liogeles, 6% (p/v) 50:50 MaSp1: MaSp2; Films/revestimientos, 5% (p/v) 80:20 MaSp1: MaSp2; adhesivos, 12% (p/v) 50:50 MaSp1: MaSp2; fibras, 12,5% (p/v) 80:20 MaSp1: MaSp2.
      Not....

Resultados

A partir del método descrito de solubilización de rSSp, se puede lograr una variedad de formas de material como se ve en la figura 1. El método de solubilización es aplicar calor y presión, generados por un microondas convencional, a una suspensión de rSSp y agua. Cuando se alcanzan temperaturas y presiones críticas, la proteína se solubilizará. A partir de esta solución de rSSp solubilizada, se presentan las condiciones requeridas para siete formas materiale.......

Discusión

Después de que las proteínas de seda de araña recombinante son purificadas tienen que ser preparadas en una solución que puede ser utilizada para la formación del material. Mezclando la proteína de seda de araña liofilizada con agua y exponiendo esta mezcla a la irradiación de microondas, para generar calor y presión, es posible preparar una solución de rSSp. Una amplia variedad de formas de material se puede producir a partir de este método simple y eficiente de la solubilización de rSSp. Cada material tiene que ser pre.......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Jeringa de 3 mL con punta Luer-Lok	BD	309657	pueden usar jeringas de otros tamaños, pero para mantener las puntas puestas, se recomienda usar puntas Luer-Lok
Vial de cultivo de 4 ml, transparente con tapa forrada de goma	Wheaton	225142	El volumen mínimo de droga es de 1 ml, el máximo es de 2 ml
Frasco de cultivo de 8 ml, transparente con tapa forrada de goma	Wheaton	225144	El volumen mínimo de droga es de 2 ml, el máximo es de 4 ml
alcohol isopropílico al 99 %, reactivo de grado ACS/USP	Pharmco-Aaper	231000099
Freezone 4.5 Plus	Labconco		7386030 Liofilizador
Luer Adaptador Luer Hembra Luer x 10-32 Hembra, Tefzel (ETFE)	IDEX	P-629
Microondas	Magic Chef	HMD1110B	120 V, 60 Hz CA; 1000 vatios; capacidad de 1,1 pies cúbicos; con mesa
giratoria de vidrioTubo de	IDEX	F-120X
x 0,010" de diámetro interno	IDEX	1531B
Pulverizador: Aerógrafo Maestro

Se de PEEK de 1/16" de diámetro exterior