Name: Preparación de partículas de poliestireno hueco y microcápsulas por polimerización Radical de Janus gotas de hidrocarburos y aceites de fluorocarbono (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-01-25T13:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 1 s
Description: Aprende a preparar partículas de poliestireno hueco y microcápsulas mediante polimerización radical con aceites inmiscibles de hidrocarburo y fluorocarbono. Este método permite fabricar partículas de 1,3 micrómetros para aplicaciones en ciencia de materiales y sistemas de liberación de fármacos.

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PRECAUCIÓN: Por favor usar una bata de laboratorio, guantes y gafas de seguridad y leer hojas de datos de seguridad del material (MSDS) antes de su uso. Todos los materiales comprados se han utilizado sin una posterior purificación.
1. preparación de las emulsiones consisten en mezclas de solución de SDS estireno/FOP/acuosa
<ol><li>Para preparar 5 mM de solución acuosa de SDS, disolver 14,5 mg de SDS en 10 mL de alta pureza H2O. Nota: Alta pureza H2O se ha utilizado (resistividad (R) = 18 cm MΩ, tensión superficial (γ) = 72.0GB mN m-1 a 25 ° C).</li>
	<li>Añadir 1,5 g de estireno, 0,6 g de FOP y 0,9 g de 5 mM de solución acuosa de SDS a un frasco de vidrio de 10 mL con una barra de agitación. Nota: En el análisis de observaciones de microscopía de fluorescencia confocal, añadir 2,6 mg de cumarina 102 y 0,062 mg de calceína a la mezcla.</li>
	<li>Removemos la mezcla durante 60 min a 1.150 rpm bajo temperatura ambiente y luego eleve la temperatura a 80 ° C.</li>
	<li>Removemos la mezcla por 60 min a 1.150 rpm y 80 ° C.</li>
</ol>2. fabricación de partículas de polímero utilizando emulsiones compuesto de estireno/FOP/acuoso SDS solución de mezclas
<ol><li>Añadir 3.9 mg de peroxodisulfato de potasio, 2 mg de pireno, 1,5 g de estireno, 0,6 g de FOP y 0,9 g de 5 mM de solución acuosa de SDS a un frasco de vidrio de 10 mL con una barra de agitación y sellar con una membrana de goma.</li>
	<li>Deoxygenate la mezcla de burbujas de gas nitrógeno a través de una aguja de jeringa durante 30 minutos. PRECAUCIÓN: Flujo lentamente el gas nitrógeno para no generar una gran cantidad de espuma.</li>
	<li>Para preparar la emulsión, agitar la mezcla durante 60 min a 1.150 rpm y temperatura ambiente y luego elevar la temperatura a 80 ° C.</li>
	<li>Removemos la mezcla por 30 min a 1.150 rpm y 80 ° C.</li>
	<li>Transferir la parte nublada (1,8 mL) en la solución resultante (3 mL) al tubo de ensayo y añada solución acuosa de etanol al 30% para terminar completamente la reacción de polimerización.</li>
	<li>Someter a ultrasonidos (potencia: 130 W, frecuencia: 4,2 kHz) durante 10 minutos lavar las partículas del polímero resultante y luego centrifugar por 10 min a 2300 x g.</li>
	<li>Para obtener las partículas de polímero, eliminar la solución sobrenadante del tubo de ensayo.</li>
	<li>Añadir 3 mL de agua a los sólidos resultantes en el tubo de ensayo. Someter a ultrasonidos (potencia: 130 W, frecuencia: 4,2 kHz) por 10 min y centrifugar 10 min a 2300 x g. quitar la solución sobrenadante del tubo de ensayo.</li>
	<li>Repita el procedimiento de lavado (paso 2.8) hasta que la espuma no se genera de la solución sobrenadante. Evaporar el agua para obtener el sólido de partículas de polímero hueco.</li>
</ol>3. preparación de las microcápsulas con las partículas de polímero hueco
<ol><li>Añadir 1 mg de partículas de poliestireno hueco (paso 2.9) y 4 mL de agua a un frasco de vidrio de 10 mL con una barra de agitación.</li>
	<li>Someter a ultrasonidos (potencia: 130 W, frecuencia: 4,2 kHz) durante 10 min dispersar las partículas huecas en el agua.</li>
	<li>Añadir 0,1 mL de tolueno en el agua dispersa las partículas y luego revuelva durante 1 h a 100 rpm bajo temperatura ambiente. Transferir el líquido a un tubo de ensayo. PRECAUCIÓN: Si aumenta la rotación por minuto, se deforma la morfología de las partículas.</li>
	<li>Centrifugar el líquido durante 10 minutos a 2300 x g a aislar las microcápsulas de la forma. Eliminar la solución sobrenadante del tubo de ensayo.</li>
</ol>

<ol><li>Okubo, M., Fujibayashi, T., Terada, A. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/s00396-004-1210-4">Synthesis of micron-sized, monodisperse polymer particles of disc-like and polyhedral shapes by seeded dispersion polymerization.</a> Colloid Polym Sci. 283 (7), 793-798 (2005).</li>
<li>Fujibayashi, T., Okubo, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparation+and+Thermodynamic+Stability+of+Micron-Sized%2C+Monodisperse+Composite+Polymer+Particles+of+Disc-like+Shapes+by+Seeded+Dispersion+Polymerization%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Preparation and Thermodynamic Stability of Micron-Sized, Monodisperse Composite Polymer Particles of Disc-like Shapes by Seeded Dispersion Polymerization.</a> Langmuir. 23 (15), 7958-7962 (2007).</li>
<li>Okubo, M., Fujibayashi, T., Yamada, M., Minami, H. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/s00396-004-1240-y">Micron-sized, monodisperse, snowman/confetti-shaped polymer particles by seeded dispersion polymerization.</a> Colloid Polym Sci. 283 (9), 1041-1045 (2005).</li>
<li>Xu, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Generation+of+Monodisperse+Particles+by+Using+Microfluidics%3A+Control+over+Size%2C+Shape%2C+and+Composition%5BTitle%5D)+AND+%22Angew+Chem+Int+Ed%22%5BJournal%5D)">Generation of Monodisperse Particles by Using Microfluidics: Control over Size, Shape, and Composition.</a> Angew Chem Int Ed. 44 (5), 724-728 (2005).</li>
<li>Serra, C. A., Chang, Z. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ceat.200800219/abstract">Microfluidic-Assisted Synthesis of Polymer Particles.</a> Chem Eng Tech. 31 (8), 1099-1115 (2008).</li>
<li>Higuchi, T., Yabu, H., Shimomura, M. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0927775705008101">Simple preparation of hemispherical polystyrene particles.</a> Colloids Surf A. 284, 250-253 (2006).</li>
<li>Sun, Z. Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nonspherical+Colloidal+Crystals+Fabricated+by+the+Thermal+Pressing+of+Colloidal+Crystal+Chips%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Nonspherical Colloidal Crystals Fabricated by the Thermal Pressing of Colloidal Crystal Chips.</a> Langmuir. 21 (20), 8987-8991 (2005).</li>
<li>Deng, Y., et al. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2008/jm/b714288a">A novel approach to the construction of 3-D ordered macrostructures with polyhedral particles.</a> J Mater Chem. 18 (4), 408-415 (2008).</li>
<li>Hyuk Im, S., Jeong, U., Xia, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polymer+hollow+particles+with+controllable+holes+in+their+surfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Mater%22%5BJournal%5D)">Polymer hollow particles with controllable holes in their surfaces.</a> Nat Mater. 4 (9), 671-675 (2005).</li>
<li>Saito, N., Kagari, Y., Okubo, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+Colloidal+Stabilizer+on+the+Shape+of+Polystyrene%2FPoly%28methyl+methacrylate%29+Composite+Particles+Prepared+in+Aqueous+Medium+by+the+Solvent+Evaporation+Method%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Effect of Colloidal Stabilizer on the Shape of Polystyrene/Poly(methyl methacrylate) Composite Particles Prepared in Aqueous Medium by the Solvent Evaporation Method.</a> Langmuir. 22 (22), 9397-9402 (2006).</li>
<li>Cai, P. -j, Tang, Y. -j, Wang, Y. -t, Cao, Y. -j <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0254058410004694">Fabrication of polystyrene hollow spheres in W/O/W multiple emulsions.</a> Mater Chem Phys. 124 (1), 10-12 (2010).</li>
<li>Liang, S. -S., Chen, S. -L., Chen, S. -H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diverse+macroporous+spheres+synthesized+by+multiple+emulsion+polymerization+for+protein+analyses%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Commun%22%5BJournal%5D)">Diverse macroporous spheres synthesized by multiple emulsion polymerization for protein analyses.</a> Chem Commun. 47 (29), 8385-8387 (2011).</li>
<li>Kondo, Y., Yoshino, N. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359029405000312">Hybrid fluorocarbon/hydrocarbon surfactants.</a> Curr Opin Colloid Interface Sci. 10 (3-4), 88-93 (2005).</li>
<li>Takahashi, Y., Kondo, Y., Schmidt, J., Talmon, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-Assembly+of+a+Fluorocarbon-Hydrocarbon+Hybrid+Surfactant%3A+Dependence+of+Morphology+on+Surfactant+Concentration+and+Time%5BTitle%5D)+AND+%22J+Phys+Chem+B%22%5BJournal%5D)">Self-Assembly of a Fluorocarbon-Hydrocarbon Hybrid Surfactant: Dependence of Morphology on Surfactant Concentration and Time.</a> J Phys Chem B. 114 (42), 13319-13325 (2010).</li>
<li>Takahashi, Y., Nasu, Y., Aramaki, K., Kondo, Y. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022113912003429">Unusual viscoelastic behavior of aqueous solutions of fluorocarbon-hydrocarbon hybrid surfactant and its morphological transformations.</a> J Fluor Chem. 145 (0), 141-147 (2013).</li>
<li>Yoshino, N., et al. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/la00002a016">Syntheses of Hybrid Anionic Surfactants Containing Fluorocarbon and Hydrocarbon Chains.</a> Langmuir. 11 (2), 466-469 (1995).</li>
<li>Zarzar, L. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dynamically+reconfigurable+complex+emulsions+via+tunable+interfacial+tensions%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Dynamically reconfigurable complex emulsions via tunable interfacial tensions.</a> Nature. 518 (7540), 520-524 (2015).</li>
</ol>

No tenemos nada que revelar.

Las emulsiones que contienen gotas de Janus del estireno y del FOP se obtuvieron por encima de 10% en peso de la fracción de peso de concentración acuosa de SDS y cualquier fracción de peso del estireno y del FOP. Cuando las diferentes fracciones de peso de las emulsiones que contienen las gotas de Janus han sido polimerizadas por 30 min, las partículas de poliestireno hueco pueden obtenerse para la composición de todos. Estos resultados indican que el protocolo mostrado aquí es simple. Además, el diámetro, tamaño del agujero y hoyo de las partículas de poliestireno hueco pueden ser controlados por el tiempo de polimerización en el método descrito aquí.
Sugerimos el siguiente mecanismo para la fabricación de las partículas de poliestireno hueco. Gotas de aceite de Janus de estireno y FOP forman en las emulsiones O/W que contienen mezclas de solución, estireno y FOP acuosa de SDS en 80 ° C. Gotitas de FOP se encuentran en la superficie de las gotitas de estireno. KPS, iniciador de la polimerización, es soluble en la fase de agua, la polimerización progresará en el interfaz de la solución de SDS estireno/acuosa. Estireno en las emulsiones ternarias fue polimerizado a poliestireno a 80 ° C, mientras que FOP, no grupos polimerizables, seguía siendo en las emulsiones a esa temperatura. Después de la polimerización fue terminada, un agujero en las partículas de poliestireno se formó por el retiro de FOP. Por lo tanto, las partículas de poliestireno hueco de cup-tipo tener un agujero en la superficie fueron fabricados atany fracción de peso de estireno y FOP y de todos los tiempos de polimerización.
Añadiendo una pequeña cantidad de tolueno a las partículas de poliestireno hueco fabricadas por polimerización radical durante 90 minutos, trae consigo sellar los orificios de las partículas de poliestireno hueco. Este fenómeno es consistente con lo reportado por Hyuk et al9. El método de encapsulamiento puede contener un material acuoso en las partículas.
En este artículo, hemos demostrado un método de fabricación de las partículas de polímero hueco con gotas de aceite de Janus de estireno y FOP, que son mutuamente inmiscibles. El método de preparación de partículas no esféricas de polímero ya ha sido estudiado debido a su potencial uso en diversas aplicaciones. Esta estrategia con gotas de aceite de Janus de hidrocarburos petróleo y aceite de fluorocarbono se aplicará a la fabricación de partículas no esféricas de polímero de varios tipos de monómero y la droga.

Mientras que las partículas esféricas de polímero han sido ampliamente utilizadas en diversas aplicaciones industriales, es bien sabido que las partículas de hoyuelo, hemisferios, discos y elipsoides, han sido preparados por polimerizaciones sin semillas1,2, 3, Foto-polimerización de gotitas de monómero no esféricas con microreactores con geometrías específicas4,5, auto organización usando reprecipitación de polímeros6y deformación de polímeros esféricos partículas por mecánico externo fuerzas7,8. En particular, las partículas de polímero hueco con micrómetro de tamaño han sido fabricadas por la evaporación de un disolvente bueno de partículas esféricas de polímero hinchado por el solvente9,10 y polimerización mediante emulsiones múltiples 11 , 12.
En este trabajo, nos centramos en el uso de mutuo inmiscibilidad de los aceites de hidrocarburo y fluorocarbono en la fabricación de partículas de polímero. Tensioactivos de híbridos tienen una cadena de hidrocarburo y una cadena de fluorocarbono en la molécula. Anteriormente, hemos reportado las propiedades únicas de los tensioactivos de híbridos que no se observan en los tensioactivos convencionales13,14,15. También hemos estudiado emulsiones con aceite de hidrocarburo aceite de fluorocarbono y solución acuosa de surfactante, que son mutuamente inmiscibles16. Sin embargo, existen muy pocos estudios de emulsiones17. Estos estudios han descrito la morfología de gotas de aceite de aceite de hidrocarburo y el aceite de fluorocarbono en soluciones acuosa tensioactivador.
A continuación, os mostramos un protocolo detallado de la fabricación de partículas de polímero hueco por polimerización radical con gotas de aceite en emulsiones de aceite de hidrocarburo, el aceite de fluorocarbono y soluciones de sodio acuoso dodecylsulfate (SDS). Sugerimos una nueva estrategia, que es diferente de los métodos convencionales, para la preparación de partículas de polímero no esféricas. Este método simplemente puede fabricar las partículas de polímero hueco en poco tiempo. Además, se muestra el protocolo de la preparación de las microcápsulas a través de las partículas de polímero hueco.

<table><tbody><tr><td><Material>fuerte</</td>dodecilusulfato > <td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>sodio fuerte, 95.0%</td><td>Wako Pure Chemical Industries, Ltd.</td><td>192-08672</td><td></td></tr><tr><td>Estireno, 99.0%</td><td>Industria química de Tokio Co. Ltd.</td><td>S0095</td><td></td></tr><tr><td>Perfluorooctano, 99%</td><td>Fluorochem Ltd.</td><td>8706</td><td></td></tr><tr><td>Pumalina 102, 97.0%</td><td>Industria Química de Tokio Co. Ltd.</td><td>C2267</td><td></td></tr><tr><td>Calceína</td><td>Dojindo Tecnologías Moleculares, Inc.</td><td>C001</td><td></td></tr><tr><td>Peroxodisulfato de potasio, 98.0%</td><td>Kanto Chemical Co., Inc.</td><td>32375-30</td><td></td></tr><tr><td>Pyrene, 97.0%</td><td>Wako Pure Chemical Industries, Ltd.</td><td>167-05302</td><td></td></tr><tr><td>Etanol, 99.5%</td><td>Kanto Chemical Co., Inc.</td><td>14033-00</td><td></td></tr><tr><td>Tolueno, 99.5%</td><td>Kanto Chemical Co., Inc.</td><td>40180-00</td><td></td></tr><tr><td>Nombre</td><td>Company</td><td>Número de catálogo</td><td>Comentarios</td></tr><tr><td>Equipo</td>Microscopio electrónico de <td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>barrido</td><td>Hitachi High-Technologies Corporation</td><td>S-4800</td><td></td></tr><tr><td>Transmisión de escaneo Microscopio electrónico</td><td>Hitachi High-Technologies Corporation</td><td>S-4800</td><td></td></tr><tr><td>Limpiador ultrasónico</td><td>Branson Ultrasonics, Emerson Japan, Ltd.</td>Centrífuga <td>modelo 3510</td><td></td></tr><tr><td></td><td>AS ONE Corporation</td><td>CN-1050</td><td></td></tr></tbody></table>

preparación de partículas de poliestireno hueco y microcápsulas por polimerización radical de janus gotas de hidrocarburos y aceites de fluorocarbono

Preparation of Hollow Polystyrene Particles and Microcapsules by Radical Polymerization of Janus Droplets Consisting of Hydrocarbon and Fluorocarbon Oils

En este artículo, hemos demostrado un método para producir partículas huecas y microcápsulas con gotas de aceite de aceite de hidrocarburo (estireno) y aceite de fluorocarbono (perfluoro -n-octano, PFO) en acuosa surfactante (dodecylsulfate del sodio, Soluciones de SDS). Desde fluorocarbono los aceites son inmiscibles con aceites hidrocarbonados, se separan los dos aceites. Emulsiones se preparan mezclando estireno/FOP/acuoso mezclas de solución de SDS en 80 ° C. El tipo de emulsiones y la morfología de las gotas en las emulsiones se observan por el microscopio óptico y microscopio confocal de fluorescencia. Se encuentra que las gotitas de aceite con morfologías tipo Janus de estireno mutuamente inmiscible y PFO se forman en soluciones acuosas de la SDS. Partículas de poliestireno son fabricadas por polimerización radical de las mezclas ternarias de estireno/FOP/acuoso solución de SDS en 80 ° C. Las morfologías de poliestireno son confirmadas por microscopía electrónica de barrido y análisis de observaciones de microscopía electrónica de transmisión. Estas observaciones muestran la preparación de partículas de poliestireno hueco con un agujero en la superficie. A nuestro conocimiento, este método es una estrategia nueva usando la inmiscibilidad de los aceites de hidrocarburos y fluorocarbono. Las partículas huecas pueden aplicarse también a la preparación de las microcápsulas.

Luz y observaciones de microscopía de fluorescencia confocal de la exploración fueron realizados para determinar la morfología y la composición de gotas en las emulsiones de estireno, FOP y solución acuosa de SDS de 5 mM (figura 1). Microscopía electrónica de barrido (SEM) y análisis de observaciones de microscopía electrónica (vástago) de transmisión demostraron la formación de partículas huecas y microcápsulas en comprimidos (figura 2).
La DIC e imágenes de microscopía de fluorescencia confocal de emulsiones consisten en mezclas ternarias de estireno/FOP/acuoso solución de SDS indican que la fase continua es solución acuosa de la SDS, debido a la fluorescencia verde correspondiente a calceína se observó en la fase continua, y por lo tanto, se forman emulsiones del tipo aceite en agua (Figura 1a y 1b). Estas imágenes también muestran que las gotitas de aceite constan de estireno y FOP, que son mutuamente inmiscibles. La DIC y la imágenes de microscopía de fluorescencia confocal de emulsiones que contienen cumarina 102 revelan que una gota de la FOP se encuentra en la interfase entre el agua y una gotita de estireno. Las mezclas ternarias de estireno, FOP y solución acuosa de SDS en emulsiones de forma de 5 mM con Janus aceite de gotas, que consisten en estireno y FOP.
Las imágenes SEM y el tallo de las partículas de polímero fabricadas por la polimerización radical de las emulsiones de solución acuosa de SDS estireno/FOP/5 mM muestran la preparación de partículas de poliestireno no esférico hueco con un agujero en la superficie (Figura 2a y 2b). la tasa de formación, el diámetro y el tamaño de las partículas de poliestireno hueco son evaluados mediante la observación de 200 partículas por medio de SEM y vástago. El diámetro promedio estimado a partir de observaciones de SEM es 1,3 μm. El tamaño es consistente con el diámetro de las partículas de polímero estimado de las medidas de dispersión de luz dinámica. La tasa de formación es aproximadamente 100%. El promedio de tamaño del agujero y el volumen del agujero en las partículas huecos son 0,8 μm ± 0,4 y 0,9 ± 0,4 μm3, respectivamente. Por lo tanto, las partículas de poliestireno hueco con un agujero de 0.8 μm fueron fabricadas por polimerización radical de gotitas de Janus que contienen estireno en las emulsiones.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56922/56922fig1.jpg"> Figura 1. Morfologías de gotas en las emulsiones de estireno, FOP y 5 mM solución de SDS acuosa. (a) contraste de interferencia diferencial (DIC) y (b) imágenes de microscopía de fluorescencia confocal de las emulsiones que contienen acuosa calceína fluorescente. (c) DIC (d) fluorescencia confocal microscopio imágenes y de las emulsiones que contienen cumarina fluorescente soluble en el aceite 102. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56922/56922fig1large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56922/56922fig2.jpg"> Figura 2. Morfología de partículas de poliestireno hueco y microcápsulas fabricados utilizando emulsiones de estireno, FOP y 5 mM acuoso solución de SDS. (a) SEM y (b) imágenes de la madre de las partículas de poliestireno hueco. (c) SEM y (d) madre las imágenes de las microcápsulas. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56922/56922fig2large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>

Un protocolo para la fabricación de partículas de polímero hueco y microcápsulas por polimerización radical usando emulsiones de estireno, perfluoro -n-octano y SDS acuoso solución (dodecylsulfate del sodio) se presenta.

Preparación de partículas de poliestireno hueco y microcápsulas por polimerización Radical de Janus gotas de hidrocarburos y aceites de fluorocarbono

In this article, we have demonstrated a method for producing hollow particles and microcapsules using oil droplets consisting of hydrocarbon oil (styrene) ...

El objetivo general de este procedimiento es preparar partículas de polímero huecas utilizando una polimerización radical simple con aceites mutuamente inmiscibles. Este método puede ayudar a ampliar la disponibilidad de compuestos fluorados, que se han utilizado mal recientemente, desde que la Unión Europea prohibió el uso de tensioactivos fluorados en 2006. La principal ventaja de esta técnica es que la inmiscibilidad entre los aceites de hidrocarburos y fluorocarbonos juega un papel importante para la fabricación de partículas de polímeros huecos.Debido a que este método puede proporcionar información sobre las interacciones moleculares entre el aceite de hidrocarburo y el aceite de fluorocarbono, también se puede aplicar a otro monómero de hidrocarburo como el metacrilato de metilo. La primera vez que tuvimos la idea de este método fue cuando estudiamos las interacciones moleculares entre hidrocarburos y fluorocarbonos. La demostración visual de este método es fundamental, ya que el proceso de formación de partículas poliméricas depende del tiempo de polimerización.Para empezar, prepare cinco milimolares de una solución acuosa de SDS disolviendo 14,5 miligramos de SDS en 10 mililitros de agua de alta pureza. A continuación, añada 0,9 gramos de la solución SDS, 1,5 gramos de estireno y 0,6 gramos de PFO a un frasco de vidrio de 10 mililitros y añade una barra para revolver. Coloque la solución en una placa para revolver.Revuelva la mezcla a 1, 150 RPM durante 60 minutos a temperatura ambiente. Luego eleve la temperatura a 80 grados centígrados y continúe revolviendo durante 60 minutos más. Agregue 3,9 miligramos de peroxodisulfato de potasio, dos miligramos de pireno, 1,5 gramos de estireno, 0,6 gramos de PFO y 0,9 gramos de los cinco milimolares de la solución acuosa de SDS en un vial de vidrio de 10 mililitros con una barra agitadora.Luego séllalo con un tabique de goma. A continuación, encienda un suministro de nitrógeno. Burbujea lentamente el gas nitrógeno en la solución a través de una aguja durante 30 minutos para desoxigenar la mezcla.Como antes, coloque la mezcla en una placa para revolver a temperatura ambiente y revuelva a 1, 150 RPM durante 60 minutos. Luego encienda el calentador y revuelva la mezcla a la misma velocidad durante 30 minutos adicionales a 80 grados centígrados. Cuando termines, transfiere la parte turbia de la solución a un tubo de ensayo.Luego agregue el 30% de una solución acuosa de etanol para terminar completamente la reacción de polimerización. A continuación, sonique la emulsión durante 10 minutos para lavar las partículas de polímero resultantes. Cuando termine, centrifugue las partículas de polímero de la suspensión durante 10 minutos a 2.300 veces la gravedad.Para obtener las partículas de poliestireno, retire la solución sobrenadante resultante del tubo de ensayo. Luego agregue tres mililitros de agua a los sólidos resultantes en el tubo de ensayo. Sonicar de nuevo durante 10 minutos, y luego hacer girar las partículas durante 10 minutos a 2.300 veces la gravedad.Repita el procedimiento de lavado hasta que no se genere más espuma a partir de la solución sobrenadante. Después del lavado final, evapore el agua restante en un desecador para obtener las partículas huecas de poliestireno. Agregue un miligramo de las partículas huecas de poliestireno secas, cuatro mililitros de agua y una barra agitadora a un frasco de vidrio de 10 mililitros.Sonicar la mezcla durante 10 minutos para dispersar las partículas huecas en el agua. A continuación, añade 0,1 mililitros de tolueno al agua. Disperse las partículas y revuélvalas durante una hora a 100 RPM.A continuación, transfiera el líquido a un tubo de ensayo. Por último, centrifugar el líquido durante 10 minutos a 2.300 veces la gravedad para aislar las microcápsulas. Cuando se complete el centrifugado, retire el sobrenadante del tubo de ensayo para quedar con las partículas de polímero huecas.En las emulsiones, la fase continua es SDS acuosa. Esta fase está indicada por el color verde, que corresponde a la calceína fluorescente acuosa. Por lo tanto, se forman emulsiones de tipo aceite y agua.Además, las emulsiones que contienen cumarina 102 soluble en aceite revelan que una gota de PFO se encuentra en la interfaz entre el agua y una gota de estireno. Para medir el tamaño medio de las partículas finales de poliestireno hueco, la microscopía electrónica de barrido es eficaz. Usando este método, el diámetro promedio estimado a partir de las observaciones SEM fue de 1,3 micrómetros, el tamaño promedio del orificio es de 800 nanómetros y el volumen promedio del orificio fue de 0,9 micrómetros cúbicos.Una vez dominada, esta técnica se puede hacer en unas dos horas si se realiza correctamente. Al intentar este procedimiento, es importante prestar mucha atención al tiempo de polimerización. Después de su desarrollo, esta técnica allanó el camino para que los investigadores en el campo de la física y la ciencia de los materiales exploraran numerosas partículas de forma y las propiedades ópticas, así como los portadores de fármacos y los sistemas de administración.Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo fabricar partículas de polímero huecas utilizando gotas que consisten en aceites de hidrocarburos y fluorocarbonos. No olvide que trabajar con estireno puede ser extremadamente peligroso, y siempre se deben tomar las precauciones, usar una bata de laboratorio, guantes y gafas de seguridad, mientras se realiza este procedimiento.

preparation-hollow-polystyrene-particles-microcapsules-radical

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Investigación

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Chemistry

Química

La combinación de generación monodispersas gota con ordenamiento inercial de células y partículas, se describe un método para encapsular un número deseado de células o partículas en una sola gota a tasas kHz. Se demuestra la eficiencia de dos veces superiores a las de la encapsulación no ordenada de las gotas de una y dos partículas.

De alto rendimiento de una sola célula y múltiple las células de micro-encapsulación

Presentamos un protocolo para sintetizar microhidrogeles Janus compuestos íntegramente por el mismo material base, poli(N-isopropilacrilamida) (PNIPAAm), con una estructura claramente compartimentada basada en la separación de fases de una solución de monómero NIPAAm supersaturada. Los microhidrogeles Janus sintetizados muestran propiedades únicas, como la termorreactividad anisotrópica y la capacidad de carga organofílica/hidrofílica.

Síntesis de Poli (<em&gt; N</em&gt; -isopropylacrylamide) Janus Microhydrogels para anisotrópico Thermo-respuesta y la organófila / hidrofílico La capacidad de carga

Informamos de protocolos para "polimerizar" varios tipos de nanopartículas metálicas encapsuladas en polímeros en largas cadenas de "homo-" y "co-polímeros".

El uso de poliestireno<em&gt; Bloque</em&gt; Poli (ácido acrílico) presenta el revestimiento de metal nanopartículas como monómeros para su homo- y co-polimerización

Los materiales poliméricos superhidrofóbicos bidimensionales y tridimensionales se preparan mediante electrohilado o electropulverización de polímeros biodegradables mezclados con un polímero de menor energía superficial de composición similar.

Fabricación superhidrófobas materiales poliméricos para aplicaciones biomédicas

Este artículo describe un proceso para producir nanopartículas poliméricas autoensambladas utilizando polimerización por dispersión mediada por luz visible. El uso de luz visible de baja energía para controlar la polimerización permite la formación reproducible de micelas autoensambladas en forma de gusano con un alto contenido de sólidos.

Síntesis Facile de micelas similares a gusanos de luz visible mediada por dispersión Polimerización con catalizador Photoredox

Se describen los pasos clave de polimerización aniónica viviente de fenilglicidiléter (PheGE) de metoxi-polietilenglicol (mPEG b -PPheGE). Las micelas de copolímero de bloque resultante (BCMS) fueron cargados con doxorrubicina 14% (% en peso) y la liberación sostenida de fármaco durante 4 días bajo fisiológicamente se obtuvieron condiciones pertinentes.

La polimerización aniónica de un copolímero anfífilo para la Preparación de micelas de copolímeros de bloques estabilizados por interacciones de apilamiento π-pi

Se presentan protocolos para la síntesis de microesferas a partir de polímeros, la manipulación de microesferas y medidas de micro-fotoluminiscencia.

Fabricación de microesferas de polímero para aplicaciones de resonador óptico y láser

Este artículo describe el proceso de microfluidos y parámetros para preparar partículas accionamiento de elastómeros cristalinos líquidos. Este proceso permite la preparación de la impulsión de las partículas y la variación de su tamaño y forma (de Oblatos a fuertemente prolato, core-shell y morfologías de Janus) así como la magnitud de la actuación.

Preparación de microfluídica de elastómero cristalino líquido actuadores

Flash NanoPrecipitation (FNP) es un enfoque escalable para producir nanopartículas poliméricas de core-shell. Se describen formulaciones de escala de laboratorio para la encapsulación de la terapéutica hidrofóbica o hidrofílica.

Flash NanoPrecipitation para la encapsulación de compuestos hidrofóbicos e hidrofílicos en nanopartículas poliméricas

El autoensamblaje controlado por cristalización (CDSA) muestra la capacidad única de fabricar nanoestructuras cilíndricas de distribuciones de longitud estrecha. Se demuestra la polimerización de apertura de anillo organocatalizada de -caprolactona y las posteriores extensiones en cadena de metacrilato de metilo y N,N-dimetil acrilamida. Se describe un protocolo CDSA vivo que produce cilindros monodispersos de hasta 500 nm de longitud.

Síntesis de nanopartículas cilíndricas monodispersas mediante autoensamblaje basado en cristalización de copolímeros de bloques biodegradables

Aprende a preparar partículas de poliestireno hueco y microcápsulas mediante polimerización radical con aceites inmiscibles de hidrocarburo y fluorocarbono. Este método permite fabricar partículas de 1,3 micrómetros para aplicaciones en ciencia de materiales y sistemas de liberación de fármacos.

Preparación de partículas de poliestireno hueco y microcápsulas por polimerización Radical de Janus gotas de hidrocarburos y aceites de fluorocarbono (Video) | JoVE Journal

Preparación de partículas de poliestireno hueco y microcápsulas por polimerización Radical de Janus gotas de hidrocarburos y aceites de fluorocarbono

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