Abstract
본 연구에서는, 박테리아의 Gluconacetobacter xylinus 의해 생산 세균 nanocellulose (BNC)의 합성 및 자성 박테리아 nanocellulose (MBNC)을 수득 산화철 나노 입자 (IONP) (4의 Fe 3 O)와 동일계 함침. MBNC의 합성은 정확하고 설계된 다단계 공정이다. 간단히, 박테리아 nanocellulose은 (BNC) 펠리클이 유지 G.에서 형성된다 크기와 형태의 우리의 실험 요구 사항에 따라 xylinus 변형. 철 (III) 클로라이드 헥사 하이드레이트 (의 FeCl3 · 6H 2 O)과이 철 (II) 클로라이드 수화물 (50ml을 2 · 4H 2 O) 용액 : 1의 몰비로 준비하여 탈산 소화 고순도 물로 희석한다. BNC 펠리클이어서 반응물 용기에 도입된다. 이 혼합물을 침전 적하하여 교반 한 후, 첨가되는 실리콘 오일 욕 암모늄 하이드 록 사이드 (14 %)에서 80 ° C로 가열철은 BNC 메쉬에 이온. 이 마지막 단계는 BNC 펠리클에 자기 특성을 부여하는 박테리아 nanocellulose 메쉬 내부 현장 마그네타이트 나노 입자 (O 4의 Fe 3)에 형성 허용한다. 독성 분석은 BNC-IONP 펠리클의 생체 적합성을 평가하기 위해 사용되었다. 폴리에틸렌 글리콜 (PEG)의 생체 적합성을 향상시키기 위해 IONPs을 커버하는데 사용되었다. 주사 전자 현미경 (SEM) 이미지는 IONP가 BNC 매트릭스의 공간을 인터레이스 피 브릴에 우선적으로 위치했지만, 그들 중 일부는 또한 BNC 리본을 따라 발견 된 것으로 나타났다. MBNC에서 수행 자기 현미경 측정은 MBNC의 박막의 자기 특성을 확인, 높은 약한 강도의 자기장이 존재 자구를 발견했습니다. 이 연구에서 얻어진 영률 값이 이전의 연구에서 여러 가지 혈관보고 그와 잘 일치도이다.
Introduction
bacterian nanocellulose (BNC)도 Gluconacetobacter의 xylinus라고도 아세토 xylinum 균주에 의해 합성하고, 정치 배양 동안 공기 - 액체 계면에서 필름 또는 펠리클의 형태로 증착된다. 이러한 BNC의 펠리클은 재배 용기의 형태를 채용하고, 그 두께는 배양의 일수에 의존한다. A.을 xylinus 중합 후속 결정화 과정 셀룰로오스 마이크로 피 브릴의 합성 배지 중의 글루코스를 사용한다. 글루코오스 잔기의 중합은 사슬 글루칸은 세포 외피 분산 단일 기공 압출 박테리아 세포 막에서 수행된다. 셀룰로오스 마이크로 피 브릴의 결정화는 H-1 본딩 시트의 적층이어서 반 데르 발스 결합하여 글루칸 체인 시트의 형성, 세포 외 공간에서 일어난다.
자석BNC 매트릭스 집적 IC 나노은 동맥 벽의 손상된 부위에서 자성 나노 입자를 포함하는 지시 및 평활근 세포를 한정하는 데 필요한 힘 (SMCs)을 증가시키기 위하여 외부 자기장에 의해 쉽게 조작 될 수있다. 이 전략은 SMCs 떨어진 다른 조직에서 유지하고, 혈류에 의해 가해진 힘에 대항 장소에서 세포를 유지한다. SMCs 그들이 중막이 주로있는 풍부한 층을 형성하는 혈관의 vasoelasticity에 중요한 역할을하는 것으로 밝혀졌다.
MBNC의 합성에 사용 된 방법은 BNC 펠리클을 침지하고, 80 ℃에서 철 (III) 클로라이드 수화물 및 철 (II) 클로라이드 수화물의 용액에 교반 포함한다. 수산화 암모늄은 BNC 메쉬 내부에 산화철 나노 입자를 형성하기 위해 첨가된다. 수산화 암모늄의 첨가는 블랙 오렌지색의 용액의 색상을 변경한다. 함께 BNC 피 브릴을 따라 IONPs 컴팩트불균일 한 분포의.
이 프로토콜은 누락, 손상 또는 부상 작은 직경의 혈관을 대체 사용하기위한 것입니다 우리가 자기 박테리아 nanocellulose (MBNC)라는 이름의 한 세균 nanocellulose 자성 나노 입자 박막, 설계에 초점을 맞추고있다. HS Barud 동료 최근 PEG 및 초상 자성 산화철 나노 입자 (3)의 안정한 수성 분산액 BNC의 펠리클을 혼합하여 BNC 기반 플렉시블 자기 종이를 생산하는 유사한 연구를 발표했다. 여기, 우리는 박테리아 셀룰로오스의 생산 및 자성 나노 입자와 현장에서의 함침을 설명합니다. 하나의 DNA 가닥 나누기의 검출에 기초하여 세포 독성 분석은 BNC와 MBNC 펠리클의 생체 적합성을 테스트하기 위해 사용되었다.
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Protocol
세균 Nanocellulose 1. 준비 (BNC)
주 : 달리 지시되지 않는 한 모든 단계는 무균 조건 하에서 수행된다.
- 문화 매체를 준비합니다.
- 효모 추출물 25 g, 펩톤 15 g, 만니톨 125.0 g 및 고순도 물 500㎖를 결합하여 액체 배지 500㎖의 준비. 4 ℃에서 20 분 및 저장을위한 120 ° C에서이 혼합물을 압력솥.
- 효모 추출물 5.0 g, 펩톤 3.0 g, 만니톨 25.0 g 및 고순도 물 100ml에 한천 15 g을 첨가하여 반고체 매체 100㎖를 준비. 20 분 동안 120 ℃에서 상기 혼합물을 오토 클레이브. 일단 90mm X 16mm 플라스틱 페트리 접시에 예금 혼합물을 5 ml를 멸균. 더 사용할 때까지이 온도에서 4 ° C에서 젤에 솔루션 및 저장을 할 수 있습니다.
- G.을 재수 xylinus 변형 액체 배지 1 ㎖를 첨가하고, 피펫 팅하여 최대 동결 건조 바이알에 보존아래로 제조업체의 지침에 의해 표시.
- 접종 루프를 사용하여 세균 현탁액의 작은 방울 반고체 미디어를 포함하는 배양 접시에 접종. 접종은 접시의 중앙에 가장자리에서 지그재그 방향으로 루프를 이동하여 전체 페트리 접시를 다루고 있는지 확인합니다.
- CO 2없이 배양기에서 72 시간 동안 26 ° C에서 배양 접시를 품어. 배양 기간이 완료되면, 작은 흰색 콜로니를 볼 수 있습니다. 식민지 즉시 사용하지 않을 경우, 파라 필름으로 뚜껑을 밀봉하고 거꾸로 요리를 배치하여 4 ℃에서 페트리 접시를 저장합니다. 콜로니 최대 6 개월 동안 그 방법에 저장 될 수있다.
- 전송 24- 웰 조직 배양 플레이트의 각 웰에 상기 (1.1.1)에서 제조 된 배양액 2 ㎖. 단계에서 접종 배양 접시에서 접종 바늘 (1.3) 두 개의 식민지를 가지고 조직 배양 판의 첫 우물에 배치합니다. 아르 자형나머지 23 웰에 대해 동일한 절차를 EPEAT.
- 7 일간 30 ℃에서 조직 배양 플레이트를 인큐베이션. 도 1에 도시 된 바와 같이이 16mm 직경 약 2-3mm의 직경, 두께 24 BNC 펠리클의 합계를 산출한다.
주 : 판을 흔들어 예를 들어, 배양 기간 중 어느 시점에서 세균 배양을 방해하지 마십시오. 잠복기, G. 중 xylinus 정적 배양 조건 하에서 형상 플라스크의 크기를 채용 공기 - 액체 계면에서 중합체 성 망을 형성하는 글루 코피 라노스 당 분자를 압출한다. 세균 nanocellulose (BNC)로 알려진이 고분자 매트릭스는 잠복기의 끝에서 눈에 띄는입니다. - 성장 배지에서 BNC의 펠리클 모아서 G. 모든 흔적을 제거하기 위해 50 ℃에서 1 시간 동안 1 % NaOH 용액 200㎖에 이들을 살균 xylinus. 선택적으로, 자기 막대를 사용하여 300 rpm에서이 솔루션을 저어및 교반 판. NaOH 용액을 버리고 새로 제조 1 % NaOH 용액 200 ㎖를 추가합니다. 번 같은 과정을 반복하거나 솔루션에서 BNC의 펠리클 때까지 반투명 모양을 취득한다.
- 물에 세 번 BNC의 펠리클을 씻어 RT에서 고순도의 물을 저장할 수 있습니다. 의 BNC 펠리클 완전히 물에 잠긴 것으로, 어떤 시간에 건조 할 수 없습니다 있는지 확인하십시오.
- 20 분 동안 121 ° C에서 BNC의 펠리클을 압력솥.
참고 : Märtson 및 동료에 의해 수행 된 쥐의 생체 피하 연구 60 주 주입 후 BNC의 비 저하의 징후를 보였다. 사실, BNC는 포유 동물에서 결석 미생물 및 곰팡이 효소에 의해 자연 분해입니다. 한편, BNC의 생분해 기계, 화학 및 생체 내 (4)의 마이크로 피 브릴 네트워크 약화 생물학적 과정의 결과 일 수있다.
2. 합성 고분자 코팅철 산화물 나노 입자와 세균 Nanocellulose 막에있는 그것의 증착
- 버블 물에 용해 된 산소를 제거하고 질소로 대체하기 위하여 질소 가스를 고순도를 1,000 ml의 물.
- 2의 용액을 조제 3 구 둥근 바닥 플라스크를 사용하여 철 (III) 클로라이드 헥사 하이드레이트 (의 FeCl3 · 6H 2 O), 철 (II), 염화 테트라 한 몰비 (50ml을 2 · 4H 2 O)로 희석 탈산 소화 고순도 물. 예를 들어, 50ml을 5.4 g을 사용 · 6H 2 O 및 탈산 소화 된 고순도의 물 10ml에서 50ml을 2 · 4H 2 O 1.98 g. 이 준비 저어 너무 점성이 어려운 켜지면, 탈산 소화 된 고순도의 물 20ml에 50ml을 0.54 g · 50ml을 2 6H 2 O 및 0.198 g · 4H 2 O를 사용합니다.
참고 :이 채널의 무게에 의해 2 O 공기에 50ml을 2 · 4H의 노출 시간을 감소가능한 한 빨리 emical 화합물. 이 질소 가스 공급 장치와 냉각 관에 접속 될 때까지 일단 3 구 둥근 바닥 플라스크에 도입 격벽 스토퍼와 3 구 둥근 바닥 플라스크를 닫는다. - 용기의 목에 격벽 스토퍼 펀칭 고정 바늘에 질소 가스 공급원을 접속하여 일정한 입구와 질소 가스의 출력을 제공하는 용기의 두 목을 사용한다.
- 반응물과 용기에 이전 단계 1.5 (직경 15.6 mm, 두께 2-3 mm)를 제조 하였다 1 BNC 펠리클를 놓습니다. 시료가 완전히 액체에 잠긴되어 있는지 확인합니다.
- 응축기 튜브 용기의 나머지 목 연결한다. 또한, 냉각 관의 상단에 무수 황산 칼슘 가득 건조 튜브를 사용합니다. 응축기 튜브를 통해 물을 실행합니다.
- 진공 그리스와 유리 관절의 모든 인감.
- 교반기를 이용하여 80 ℃의 실리콘 오일 욕의 용액을 가열핫 플레이트 단계 2.10까지이 온도를 유지. 5 분 동안 350 rpm에서 반응물을 혼합 작은 자기 교반 막대를 사용합니다. 있는지 확인 BNC 적절 철 용액을 함침하고, 반응물을 완전히 용해시킨다. 실험이 종료 될 때까지 교반을 유지한다.
주 : 실리콘 오일의 온도를 확인하는 온도계 활용. 그것은 80 ° C까지 안정해야한다. - 해온 피펫 팅 니들을 이용하여 철 용액 10 ㎖에 5 분, 수산화 암모늄 5 ㎖의 시간 간격 (NH 4 OH 14 %)에서 700 rpm으로 교반 속도를 증가시키고 (적하) 추가 또한 격막 마개에 펀칭. 암모늄 하이드 록 사이드를 첨가 한 후, 용액의 색은 검은 색으로 황색 / 오렌지로 변경합니다.
- 또 다른 5 분 동안 80 ° C에서 상기 용액을 계속 교반 하였다. 샘플의 무결성을 유지하기 위하여 고속 되찾은 피한다. 높은 속도, 즉보다 높은 1,000 rpm으로, 파괴 할 수있다샘플.
- 교반 열판의 온도를 제어하여 바닥을 30 ℃까지 용액의 온도를 낮추고 또 다른 5 분 동안 교반하면서 유지한다. 그 후, 핫 플레이트를 끕니다. 이때, IONP는 BNC 메쉬로 통합되었다.
- RT까지 혼합물을 냉각시키고, 강한 영구 자석 (예를 들면, 1 테 슬러)를 이용하여 자성 나노 입자 (MNP) 및 BNC 분리. 이를 위해 선박 플라스크에 혼합물을 옮기고, 용기 부근에 자석을 유지하면서 상청액을 경사시키면서, 대신에 MNPS 및 BNC 개최.
참고 : 잘못 사용했을 때 그들은 해가 될 수 있기 때문에 강력한 자석을 처리 할 때주의해야합니다. 단계 (2.12)의 경우 - (2.14)과 (2.16) 산화에서 입자를 방지하기 위해 (2.1) 이전에 제조 된 환원 된 고순도의 물을 사용합니다. - 100 ml의 물에 MNPS와 BNC를 재현 탁. 부드럽게 강하게 BNC에 포함되지 않은 모든 MNPS을 제거 할 수있는 솔루션을 흔들. 의 S를 가만히 따르다자석을 사용하는 대신에 MNPS 및 BNC 채 다시 upernatant.
- 상등액 중성 pH (약 pH 7)에 도달 할 때까지 비색 스트립을 이용하여 측정 한 물을 MNPS 및 BNC 수회 세척 하였다.
- 핀셋을 사용하여 MNPS에서 BNC 작용 - 자기 또는 자기 박테리아 nanocellulose (MBNC)를 분리하고 물이 맑은 실행까지 물을 MBNC 여러 번 헹군다.
- UV (110-280 ㎚)로 MBNC O / N을 노출시킴으로써 MBNC 멸균.
- 20 분 동안 120 ℃에서 환원 된 고순도의 물 500 mL 및 압력솥이 물 20ml에 MBNC 저장한다.
- 무균는 PEG의 1 %에 샘플을 담그고 실온에서 2 시간 (37 ° C) 동안 교반한다. 이 절차는 BNC 증착 산화철 나노 입자 표면에 노출 5-7 특히 이들의 생체 적합성 및 안정성을 향상시킨다. 페그 코팅은 MBNC 차원 네트워크를 통해 배포된다.
참고 : 벌거 벗은 IONP 쉽게 공기 중에 산화높은 화학적 활동 (8) 때문이다. PEG는 비 생분해 성 재료로 간주되는 경우에도 그것의 화학적 안정성은 수분량의 pH, 온도, 효소의 존재하에 활성 산소 반응성 질소 종 및 기타 9로인가 생물학적 조건에 의존한다.
의 BNC 및 MBNC 펠리클의 3 특성
- 기계적 성질
- 정상로드와 베르 코 비치 압자를 사용하여 하역 나노 압입 시험을 수행합니다. 바코 비치 압자 다이아몬드의 반경은 20 ㎚이다.
- RT에서 압입 깊이의 함수로서 접촉 면적을 조정하는 용융 실리카 및 텅스텐을 사용한다. 시험하는 동안, 접착제를 사용하여 들여 쓰기에 샘플을 탑재합니다. 압자는 두께 방향으로 시료 접근했다.
- 샘플 표면에 무작위로 선택 들여 쓰기 위치. 200-300mm 사이에 2 들여 쓰기 사이의 간격을 유지합니다.
- 받는 하중을 적용단계 샘플은 압자의 해당 변위를 기록한다. 영률을 찾기 위해 깊이 대 부하의 그래프를 분석한다.
- 0.01 Mn 및 0.60 MN 사이의 최대 부하로, 0.0001 MN / 초 0.005 MN / 초 사이의 하중 비율을 적용하여 탈 이온수 (DI 수), 테스트의 존재 하에서 시료의 나노 압입 테스트를 수행한다.
- 액체 셀을 사용하고 액체 환경에서 샘플을 유지합니다. 유체 환경에 몰입 나노 기계 특성에 대한이 독특한 설정을 효과적으로 BNC 및 MBNC 세포막의 손이 닿지 생체 역학적 기능을 시뮬레이션하는 데 이상적이다.
- SEM에 의해 구조 특성
- 주사 전자 현미경 (SEM)에 의해 nanocellulose 섬유 구조를 특성화.
- -80 ° C에서 24 시간 동안 샘플을 동결 건조. 그런 다음, SEM 스터드에 장착 10 초 동안 금 - 팔라듐 필름 스퍼터 및 SEM을 사용하여 분석 할 수 있습니다.
- 22,000X의 배율로 이미지를 이동합니다및 60,000X 5 kV의 가속 전압.
- 자기 도메인
- 실온에서 완전히 건조에 MBNC의 펠리클을 허용하고,이어서 영구 자석 (1 테슬라)에 5 분 동안 노출.
- 즉시, 제조자의 프로토콜에 따라 바이오 AFM을 이용한 자력 측정을 수행한다.
- 각각의 측정을 위해 제 지형 기능을 캡처하고 두 번째 패스 동안에 자구를 획득. 비접촉 모드에서 바이오 AFM으로 모두 측정을 얻습니다.
- 나노 입자의 자기 특성이 -10,000 10,000 오에 범위의 자기장, RT (300 K)에서의 물성 측정 시스템 양자 디자인 (PPMS)에 진동하는 샘플 자력계 (VSM)를 이용하여 수행된다.
- Cytocompatibility
- 1.0 ×의 밀도로 6 웰 조직 배양 접시에 종 인간 대동맥 평활근 세포 (HASMC)
- 각각 음성 및 양성 대조군으로 치료와 과산화수소 처리 된 세포의 인구를 사용합니다.
- 제조 업체의 프로토콜과 A. Azqueta 및 AR 콜린스 (10)에 의해 제안 된 지침에 따라 혜성 분석을 수행합니다.
- 층간 삽입이 분석에서 핵산 염료 SYBR 금을 사용하여 형광 제조사의 프로토콜에 따라 전기 영동 시료에 함유 된 DNA 라벨.
참고 : BNC 및 MBNC 샘플의 존재에있는 DNA 손상을받지 않는 세포를 DNA 손상 세포가 긴 혜성해야합니다 반면, 형광 라운드 녹색 핵 양체를 표시합니다 - 긍정적 인 샘플 nucleoids (혜성의 머리)가됩니다 다음 (꼬리에서 DNA의 비율) 조각난 DNA 물질을 포함 꼬리.
- 1.0 ×의 밀도로 6 웰 조직 배양 접시에 종 인간 대동맥 평활근 세포 (HASMC)
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Representative Results
G.의 잠복기 xylinus 9 일 총했지만, 펠리클 앞서 형성되기 시작하고 약 2 주 후에 분명했다. 의 BNC의 거시적 인 외관은 그림 1에 표시됩니다, 그 접시 성장 문화의 어떤 모방의 형태.이 그림뿐만 아니라 위의 프로토콜과 관련된 주요 단계를 요약하고있는 BNC-IONP의 펠리클의 제조 방법을 설명합니다 주요 구성 요소의 구성.
SEM 이미지는 미세 구조, 형태, 및 BNC (도 3)에 작용 BNC IONP 분포 섬유의 공간적 분포 (도 4)을 확인하는 데 사용 하였다. 의 BNC는 정의 된 패턴없이 전체 네트워크에 걸쳐 열린 기공을 형성 미세 리본 (직경 약 50 ㎚)에 의해 형성된다. IONP 우선적이다 LOCated 크기가 100 nm 이상의 클러스터를 형성하는 피 브릴의 인터레이스에 의해 형성된 공극 사이. 개인 IONP 또한 리본 함께 바인딩됩니다. IONP는 BNC의 리본을 함께 가지고 아마 때문에 MBNC는 BNC에 비해 덜 압축 된 피 브릴 구조를 나타낸다. 자기력 현미경은 MBNC의 지형에 자기 프로필을 재구성하는데 사용되었다 (도 5A, B). 500nm의 직경 이상으로 큰 기공 미처리 BNC (도 5a)에서 관찰되지 않은 MBNC에 형성된다. 이 MBNC가 수정되지 않은 BNC보다 더 다공성 구조를 표시하는 SEM의 현미경 사진,의 관측과 일치한다. 다른 자화의 두 도메인을 가진 자력 구배는 누구의 명암 MBNC 지형 이미지 (그림 5A)에 IONP이 풍부한 지역으로 형성된 언덕과 계곡과 상관없는 MBNC 표면 (그림 5B)에서 검출되었다. 고 약한 INTEnsity 자기장은 각각도 5b에 노란색과 녹색으로 표시된다. 박테리아 nanocellulose 내장 측정 된 나노 입자의 히스테리시스 루프는 모든 IONPs가 히스테리시스, RT에서 상자성 하였다는 증거를 제공하는도 5에 도시되어있다.
HASMC 이러한 이물질에 노출의 결과로 각각의 세포의 생존력에 해로운 효과를 테스트하기 위해 BNC의 존재 및 MBNC의 배양 하였다. 개별 세포 손상 정도는 DNA 가닥 나누기의 검출 (도 6)에 의해 정량화 하였다. 결과는 37 ° C, 95 % 공기 및 5 % CO 2 (대조군) 30 분 동안 과산화수소 유발 유전자 독성 (100 μM의 H 2 O 2)와 HASMC 중 정상 배양 조건 (아래 성장 HASMC 비교 하였다 양성 대조군). t-test를 이용 쌍 비교는 일을 보여 주었다MBNC 효과에서 세포 생존에 HASMC (p - 값 <0.001 ***)에 과산화수소 처리로 유도 된 것과 크게 달랐다.
세균 nanocellulose 1. 육안 측면을줍니다. BNC의 펠리클은 약이다 11 일의 잠복기 후에 얻어졌다. 두께 3mm. 잠복기는 의도 된 사용에 대한 요구 사항에 따라 달라집니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
산화철 나노 입자가 조립된다. 자기 작용 세균 nanocellulose 2. 제작 그림과 내가 의 BNC 내 현장에서 ncorporated하는 MBNC을 얻었다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
BNC 그림 3. SEM 이미지.는 BNC가 50 nm 이하의 크기를 갖는 미세 네트워크 및 집계되지 않은 리본을 표시합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 4. BNC-IONP 펠리클. 산화철 나노 입자 (IONP)을 우선적으로 인터레이스 리본 사이에 위치의 SEM 이미지.D / 52951 / 52951fig4large.jpg "대상 ="_ 빈 ">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
MBNC 자기 도메인 구조 그림 5. AFM 지형. nanofibril 구조 위에 서 높은 포장 된 나노 입자의 관광 명소를 보여주는 MBNC의 (A) 표면 지형. (B) 노란색과 녹색 도메인이 높고 약한 강도 자기장의 다른 자화의 두 영역을 표시 각각. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
노출 된 후에 HASMC의 DNA 손상 그림 6. 넓이각각 BNC 및 MBNC에. PosCtl는 비교 목적으로 과산화수소 치료를 시행 HASMC이다. NegCtl는 HASMC 정상 배양 조건 하에서 성장을 나타낸다. MBNC HASMC에 생존의 해로운 영향은 PosCtl (p- 값 <0.001 ***)에서 관찰 된 것과 크게 달랐다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
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Discussion
의 BNC 펠리클의 두께 및 크기를 쉽게 배양 시간과 정적 배양 중에 성장시킨 플라스크의 크기를 변경함으로써 조작 될 수있다. 의 BNC의 microproperties, 예컨대 기공률 같이, 정적 배양에서의 산소 비율을 변화시킴으로써 변경 될 수있다. 높은 산소 농도는 BNC 11 강하다 얻을. A. 보댕 및 동료 G. 발효 과정에서 100 %의 산소 분위기에서 산소의 산소 비율을 변화시킴으로써 880mm 수은 최대 파열 압력 BNC의 튜브를 제조 xylinus 12. 마찬가지로, BNC의 다공성은 또한 발효 공정에 파라핀 왁스 등의 미소 포로 겐을 포함하여 도입 될 수있다. 이 경우, 생성 된 다공성 및 기공 상호은 기공 크기 (13)에 의존 할 것이다.
의 BNC의 다공성 네트워크는 약물 전달을 위해 그들을 예를 들면 나노 입자로 작용 화 될 수 있도록자치령 대표. 본 연구에서 우리는 BNC 계 지지체 빠른 세포 모집 및 부착하기위한 자기 프로토콜을 구현하기 위해, BNC 막에 나노 입자를 합성하고 그 자리에서 성장시킴으로써 IONP와 BNC 기능화 하였다. 나노 기계 시험 BNC의 나노 반응이 매우 낮은 영률 E = BNC 표면에서 0.04 GPa의 내부에 샘플 0.0025 평점이 혈관 (14)과 유사하게 동작하는 것을 알 수있다. 얻어진 값은 푸 외. (15)에 의해 관찰 된 것과 범위이다.
IONP 과량 용이 인한 재료의 다공성에 BNC에서 제거 될 수있다. SEM 사진은 나노 입자가 리본을 따라 브릴 인터 레이싱에 의해 형성되고 분산 된 공간에 주로 분포되어 있음을 보여 주었다. 이 프로토콜에서 사용하는 철 종의 농도가 높은 밀집 함께 BNC의 리본을 가져 IONP을 포장 얻었다. 이것은 결과수정되지 않은 BNC보다 더 큰 기공 MBNC. 그들은 강자성 코발트 페라이트의 체적 분율을 변경할 때 올슨 외., 다음날에 FeSO4 상이한 농도를 사용 /의 CoCl2 셀룰로오스 nanofibril 에어로젤의 합성 BNC 동일한 체적 분율이 염은 BNC 공극률 유사한 증가를보고 5.7 % 16-0.7 %에서 나노 입자. MBNC이 높은 다공성 복구 시간을 증가 약물의 증착 유리할 손상된 혈관 벽을 재 협착을 방지 할 수있다.
지형적 특성 및 자기 위상 이미지 사이의 상관 관계의 부족은 토레 B. 외. (17), 지형 저밀도 나노 입자 필름의 자기 신호들 사이의 독립성을 지적하여 설명되었다. 또한 특성화 연구 자화 히스테리시스 (MH) SQUID VSM-싸이 통해 MBNC의 루프를 결정하기 위해 수행 될 필요줄기.
MBNC이 물질이 세포와 접촉 사용한 생체 인 것을 나타내는 혜성 분석에서 관찰 된 결과에 따라, 독성에 대한 낮은 가능성을 나타내었다.
과정에서 가장 중요한 단계는 암모늄 하이드 록 사이드의 양이 첨가되는 속도뿐 아니라 반응 동안 용액 중의 BNC의 완전 침지하고, 교반을 보장과 관련된다. 두번째는 나노 입자가 BNC 매트릭스에 분산되는 방법에 영향을 미치는 반면, 제 1 양태는, 생성 된 산화철 나노 입자의 크기를 결정한다. 더 MNPS의 크기를 제어하기 위해, 콕과 뷰렛 반응에 수산화 암모늄을 적하하여 첨가를 조절하는데 사용될 수있다. 완전 용액에 침지 될 수 BNC의 작은 조각이 의뢰되어 예 용액 10 ㎖ 총 부피 약 1.9 cm (2)의 크기. 하나 LIMI이 기술의 테이션은 BNC 메쉬 내부의 IONP의 균일 분포입니다.
이 프로토콜은 복합체를 형성 BNC에 산화철 나노 입자를 포함하는 방법을 설명한다. 때문에 생체 적합성 및 BNC 및 산화철 나노 입자 모두의 물리적 및 기계적 특성은 MBNC은 세포 성장에 대한 약물 전달 시스템 및 비계 같은 생의학 다양한 용도에 사용될 수있다.
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Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Glucoacetobacter xylinus | ATCC | 700178 | |
| Agar | Sigma Aldrich | A1296-500G | |
| D-Mannitol Bioxtra | Sigma Aldrich | M9546-250G | |
| Yeast Extract | BD Biosciences | 212750 | |
| Bacteriological Peptone | Sigma Aldrich | P0556 | |
| Sodium Hydroxide, 50% Solution In Water | Sigma Aldrich | 158127-100G | |
| Iron(III) Chloride Hexahydrate | Sigma Aldrich | 236489-100G | |
| Ammonium Hydroxide | Macron Fine Chemicals | 6665-46 | |
| Poly(Ethylene Glycol), Average Mn 400 | Sigma Aldrich | 202398-250G | |
| Iron (II) chloride tetrahydrate | Sigma Aldrich | 44939-250G | |
| Disposable Petri dish | Sigma Aldrich | BR452000 | |
| Disposable Inoculating Loop | Fisher Scientific | 22-363-604 | |
| Anhydrous Calcium Sulfate | W.A. Hammond Drierite | 13001 | |
| High vacuum grease | Sigma Aldrich | Z273554-1EA | |
| Laboratory pipetting needle with 90° blunt ends | Sigma Aldrich | CAD7937-12EA | |
| pH test strips | Sigma Aldrich | P4786-100EA | |
| Round-bottom three neck angle type distilling flask | Sigma-Aldrich | CLS4965250 | |
| Silicone oil for oil baths | Sigma-Aldrich | 85409-250ML | |
| Drying Tube | Chemglass | CG-1295-01 | |
| Septum Stopper, Sleeve Type | Chemglass | CG-3022-98 | |
| Magnetic stir bar | Chemglass | CG-2001-05 | |
| Condenser | Chemglass | CG-1218-01 | |
| Temperature Controller | BriskHeat | SDC120JC-A | |
| Stirring Hotplate | Fisher Scientific | 11-100-49SH | |
| Comet Assay Kit | Trevigen | 4250-050-K | |
| SYBR Gold Nucleic Acid Gel Stain | Life Technologies | S-11494 | |
| bio-AFM | JPK Instruments | NanoWizard 4a BioScience AFM | |
| Nanoindenter | Micro Materials Ltd | Multi-module mechanical tester | |
| Scanning electron microscopy (SEM) | Hitachi High Technologies America | Hitachi S-4800 |
References
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