Les procédures utilisées pour générer des billes de polydiméthylsiloxane microstructurées à porosité concave sont présentées. Les effets de la concentration et de l’identité de l’électrolyte dans la phase aqueuse sont particulièrement soulignés.
Un abonnement JoVE est requis pour visualiser ce contenu. Connectez-vous ou commencez votre période d'essai gratuite.
Article de méthode
Fabrication de microbulles de perles de PDMS Concave porosité
Dans cet article
Résumé
Résumé
La fabrication de microbulles (par l’utilisation d’une émulsion fine) permet d’augmenter le rapport surface/volume (SAV) des matériaux polymères, ce qui est particulièrement utile pour les applications de séparation. Des billes poreuses de polydiméthylsiloxane (PDMS) peuvent être produites en durcissant thermiquement une telle émulsion, ce qui permet à l’interface entre les phases aqueuse et aliphatique de mouler la morphologie du polymère. Dans les procédures décrites ici, le polymère et le réticulant (triéthoxysilane) sont soniqués ensemble dans un sonicateur à bain froid. Après une période de réticulation, les émulsions sont ajoutées goutte à goutte à une solution de tensioactif chaud, ce qui permet à la phase aqueuse de l’émulsion de se séparer et de former des billes de polymère poreuses. Nous démontrons que cette méthode peut être ajustée et que le rapport SAV peut être optimisé en ajustant la teneur en électrolytes de la phase aqueuse dans l’émulsion. Les billes produites de cette manière sont imagées par microscopie électronique à balayage, et les rapports SAV représentatifs sont déterminés à l’aide de l’analyse Brunauer-Emmett-Teller (BET). Une variabilité considérable de l’identité de l’électrolyte est observée, mais la tendance générale est cohérente : il y a un maximum de SAV obtenu à une concentration spécifique, après quoi la porosité diminue sensiblement.
Introduction
polydiméthylsiloxane (PDMS) est l’un des composés de silicone les plus utilisés. Sa biocompatibilité a conduit à une utilisation généralisée dans les implants et autres structures d’ingénieriebiomédicale1,2. Il est trivialement réticulé en structures élastiques à l’aide d’un composé organosilyle (tel que le triéthoxysilane), une procédure simple et fiable qui l’a rendu utile pour les applications de polymères coulés où une certaine flexibilité est requise3. Une fois réticulé, le PDMS est largement inerte, en particulier dans des conditions biologiques, et est donc utile pour une variété d’applications alimentaires et médicales4,5. La ....
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Protocole
1. Préparation d'une emulsion
- Contenu de l'émulsion
- Mass une quantité appropriée de sel pour produire 10 ml de 0,03 M-solution. Pour le platine (IV) mesure de 0,101 g du chlorure, du zinc (II) chlorure (ZnCl 2) mesure 0,032 g, et de chlorure de sodium (NaCl) 0,018 g mesure.
- Dans des tubes à essai individuels, chaque dissoudre le sel dans 10 ml d'eau DI. Mettre de côté pour une utilisation ultérieure.
- Utilisez 20 ml, flacon de verre pouvant être scellé pour le contenu tout au long de cette procédure. Tarer un équilibre dans le flacon de verre.
- Peser polydiméthylsiloxane à terminaison vinyle en ve....
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Résultats
Images MEB représentatifs de perles résultant à partir d'émulsions avec différentes conditions d'électrolyte sont présentés sur la figure 1. La figure 1A montre un bourrelet similaire à celles obtenues par DUFAUD, et al. 13, produit en utilisant nos procédures, sans l'addition de tout électrolyte. Perles représentés sur la figure 1B-D, ce qui entraîne des morphologies différentes pour chaque ion métallique. Pour toutes le.......
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Discussion
Les perles produites en utilisant ce protocole (et en ajustant la concentration d'électrolyte et l'identité) sont fondamentalement différentes de celles produites avec une émulsion à faible force ionique, comme on le voit par la comparaison de la figure 1A aux autres images SEM de la figure 1. Notre rapport initial utilisés PtCl 4 avec l'intention de catalyser la polymérisation en outre la réticulation à l'interface aqueu.......
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Déclarations de divulgation
Les auteurs n’ont rien à divulguer.
Remerciements
Ce travail a été soutenu par Ogden College de l'Université Western Kentucky des sciences et de génie, y compris le soutien interne du Département de chimie et de l'Office de la recherche (CRPA 13-8032). L'assistance du Dr John Andersland à l'installation WKU Microscopie (images SEM) et professeur agrégé Yan Cao de l'Institut pour la science WKU Combustion et génie (analyse BET) a été au centre de la réalisation de ce travail.
....Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Matériaux
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Poly(diméthylsiloxane), à terminaison vinyle | Sigma-Aldrich | 68083-19-2 | |
| n-Heptane | Sigma-Aldrich | 142-82-5 | |
| Triéthoxysilane | Sigma-Aldrich | 998-30-1 | |
| Monoléate de sorbitan inflammable et toxique (Span-80) | Fluker | 1338-43-8 | |
| Chlorure de platine(IV) | Sigma-Aldrich | 13454-96-1 | |
| Chlorure de zinc(II) | Sigma-Aldrich | 7646-85-7 | |
| Chlorure de sodium | Sigma-Aldrich | 7647-14-5 | |
| 2,8 L Sonicateur | VWR | 97043-964 |
Références
- Pedraza, E., Brady, A. C., Fraker, C. A., Stabler, C. L. Synthesis of macroporous poly(dimethylsiloxane) scaffolds for tissue engineering applications. J. Biomater. Sci., Polym. Ed. 24 (9), 1041-1056 (2013).
- Ratner, B. D., Bryant, S. J.
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Réimpressions et autorisations
