Generación de películas bacterianas de nanocelulosa embebidas en magnetita

Tomemos una película de nanocelulosa bacteriana, una lámina gelatinosa de fibras de celulosa.

Colocalo en un matraz de tres cuellos que contiene una solución de sales de hierro.

Conecta un condensador y haz pasar agua por él para evitar la pérdida de volumen durante el calentamiento. Luego, purga el matraz con gas nitrógeno a través de una entrada para evitar la oxidación del hierro.

Calienta y remueve el matraz en un baño de aceite de silicona para favorecer la difusión de sales de hierro en la película.

Añadir un álcali lentamente para elevar el pH, haciendo que las sales de hierro formen nanopartículas de magnetita dentro de la matriz pelicular.

Baja la temperatura y continúa agitando para asegurar una distribución uniforme de las nanopartículas.

Enfría la mezcla y luego transfiere a un recipiente limpio.

Usando un imán, retiene la película y decanta materiales no incorporados.

Lava la película repetidamente con agua desoxigenada hasta que el pH se vuelva neutro y el sobrenadante parezca claro.

Transfiere la película y esteriliza usando exposición a rayos UV, luego sumergela en agua estéril desoxigenada para estudios posteriores.

Haz burbujas de 1000 mililitros de agua de alta pureza con gas nitrógeno para eliminar cualquier oxígeno disuelto en el agua y replacerlo por nitrógeno.

Utiliza un matraz de fondo redondo de tres cuellos para preparar una solución en una proporción de 2 a 1 molar de cloruro de hierro (III) hexahidrato y cloruro de hierro (II) tetrahidrato, diluida con agua desoxigenada de alta pureza. Utiliza dos cuellos del recipiente para proporcionar una entrada y salida constante de gas nitrógeno conectando el suministro de gas nitrógeno a una aguja perforada en un tapón de tabique y fijada al cuello del recipiente. Coloca una película BNC en el recipiente con los reactivos.

Asegúrate de que la muestra esté completamente sumergida en el líquido. Luego, rellena todas las uniones de vidrio con grasa al vacío. Conecta el cuello restante del recipiente a un tubo condensador rematado con un tubo de secado lleno de sulfato de calcio anhidro.

Haz pasar agua por el tubo del condensador. Después, calienta la solución en un baño de aceite de silicona a 80 grados Celsius, usando una placa caliente para remover y mantén esta temperatura. Utiliza una pequeña barra magnética para mezclar los reactivos a 350 RPM durante 5 minutos.

Asegúrate de que el BNC esté correctamente impregnado con la solución ferrosa y que los reactivos estén completamente disueltos. Aumenta la velocidad de agitación a 700 RPM. En un intervalo de cinco minutos, añadir cinco mililitros de hidróxido de amonio a los 10 mililitros de solución ferrosa usando una aguja de pipeteo que ha sido perforada en un tapón de septo. Tras la adición del hidróxido de amonio, el color de la solución cambia de amarillo-anaranjado a negro.

Sigue removiendo la solución a 80 grados Celsius durante otros cinco minutos. Evita agitar a alta velocidad para mantener la integridad de la muestra. Baja la temperatura de la solución a 30 grados Celsius usando la parte inferior de control de temperatura de la placa caliente y sigue removiendo durante otros cinco minutos.

Luego, apaga la placa eléctrica. En este punto, las nanopartículas de óxido de hierro se han incorporado a la malla BNC. A continuación, enfría la mezcla hasta temperatura ambiente y transfierela a un matraz para separar las nanopartículas magnéticas, o MNPs, y el BNC con un imán permanente fuerte.

Para ello, mantén el imán cerca del recipiente para mantener los MNP y el BNC en su lugar mientras decantas el sobrenadante. Suspender los MNP y BNC en 100 mililitros de agua. Sacude suavemente la solución para eliminar todos los MNP que no estén fuertemente incorporados en el BNC.

Luego, decanta el sobrenadante de nuevo manteniendo los MNP y el BNC en su sitio usando el imán. Lava los MNP y el BNC varias veces con agua hasta que el sobrenadante alcance el pH neutro, medido con una tira colorimétrica. Separa el BNC funcionalizado magnético, o MBNC, de los MNPs usando pinzas, y enjuaga los MBNC varias veces con agua hasta que el agua se despeje.

Esteriliza el MBNC exponiéndolo a la luz ultravioleta durante la noche. Almacena el MBNC en 20 mililitros de agua desoxigenada de alta pureza que haya sido autoclavada a 120 grados Celsius durante 20 minutos. Asépticamente, sumergir la muestra en un uno por ciento de polietilenglicol, o PEG, y remover durante dos horas a temperatura ambiente. El recubrimiento con PEG mejora la biocompatibilidad y estabilidad de las nanopartículas de óxido de hierro depositadas en el BNC, ya que se distribuyen a lo largo de la red 3D MBNC.