Un protocole pour la filature de microfluidique et la caractérisation de la microstructure de monofilament de fibroïne de soie régénérée est présenté.
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Article de méthode
Microfluidique sec-spinning et caractérisation des fibres régénérées fibroïne de soie
Dans cet article
Résumé
Résumé
Le protocole montre une méthode pour imiter le filage vers à soie. Dans le processus de filature native, l’adjudicateur conduit filature permet les protéines de soie être compact et ordonné par les forces de cisaillement et de l’allongement. Ici, un canal de microfluidique biomimétique a été conçu pour imiter la géométrie spécifique de la gaine de la filature du ver à soie. Filature de fibroïne de soie régénérée (RSF) dopé à forte concentration, a été extrudé à travers le microcanaux aux fibres sèches-spin à température et pression ambiantes. Dans le processus des traités, les fibres filées comme tirés et stockées dans une solution aqueuse d’éthanol. Technologie de diffraction des rayons x grand angle (SR-WAXD) de rayonnement synchrotron a permis d’étudier la microstructure des fibres isolées de RSF, qui ont été fixés à un porte-échantillon avec l’axe de fibre RSF normal le microfaisceaux des rayons x. La cristallinité, la taille des cristallites et orientation cristalline de la fibre ont été calculés d’après les données WAXD. Les arcs de diffraction près de l’Équateur du modèle bidimensionnel WAXD indiquent que la fibre après traitée de RSF a un degré élevé d’orientation.
Introduction
Araignée et le ver à soie peuvent produire exceptionnelle fibre de soie de la solution aqueuse de protéine à température et pression ambiantes. Flux de cisaillement et extensionnel peut induire la formation de cristaux liquides texture dans la glande de soie1. Ces dernières années, il y a eu un grand intérêt en imitant le filage de l’araignée afin de produire des fibres artificielles de haute résistance. Cependant, de grandes quantités de protéine de soie araignée ne peut pas être issues efficacement et économiquement de l’agriculture araignées en raison de cannibalisme. Des quantités substantielles de soie du ver à soie peuvent être obtenues f....
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Protocole
attention : veuillez consulter tous les fiches signalétiques avant utilisation. Plusieurs des produits chimiques utilisés dans la préparation de la moulure présentent une toxicité aiguë. S’il vous plaît utiliser les équipements de protection individuelle (lunettes, gants, blouse, pleine longueur pantalons et chaussures fermées).
1. microfluidique filature de RSF Solution aqueuse
- Préparation de RSF aqueuse filature dope 4 , 15 , 16
- Degumming vers à soie cocoon
- dégommer le Bombyx mori cocons d....
- Degumming vers à soie cocoon
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Résultats
Fibres de haute résistance RSF ont réussi à produire à l’aide de la microfluidique filature méthode. Les courbes contrainte-déformation et les images de la SEM des fibres étirées RSF C44R40 sont indiquées à la Figure 2. Au moins 10 fibres ont été mesurés dans l’essai de traction. Les courbes effort-déformation ont été choisis selon la valeur moyenne de la contrainte et la déformation rupture de fibres. Les données WAXD des fibres sont indiquées à la
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Discussion
Au cours de la dialyse de la solution RSF, la valeur du pH est essentielle pour la suite du processus de concentration. Si la valeur du pH de l’eau désionisée est inférieure à 6, la solution RSF sera plus facile de gel au cours du processus de concentration. Pour éviter la gélification, CaCl2 est ajouté à la solution RSF. La concentration de CaCl2 est de 1 mmol / poids de RSF.
Nos travaux antérieurs a démontré la possibilité de microfluidique sec-rotation d’une solution a.......
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Déclarations de divulgation
Les auteurs n’ont rien à divulguer.
Remerciements
Ce travail est parrainé par la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine (21674018), la recherche de clés nationaux et programme de développement de Chine (2016YFA0201702 /2016YFA0201700) et le « programme de Shuguang » soutenue par le développement de l’éducation de Shanghai Fondation et Shanghai Municipal Education Commission (15SG30), DHU distingué professeur Young programme (A201302), les fonds de la recherche fondamentale pour les universités de la centrale et le projet 111 (n° 111-2-04).
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Matériaux
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| B. mori Agriculteur de cocons | à Tongxiang, province du Zhejiang, Chine | ||
| Carbonate de sodium, anhydre, 99,8 % | Shanghai Lingfeng Chemical Reagent Co., Ltd., Chine | Bromure de lithium analytiquement pur | |
| , 99,1 % | Shanghai China Lithium Industrial Co., Ltd., Chine | Chlorure de calcium analytiquement pur | |
| , anhydre, 96,0 % | Shanghai Lingfeng Chemical Reagent Co., Ltd., Chine | Éthanol analytiquement pur | |
| , anhydre, 99,7 % | Sinopharm Group Chemical Reagent Co., Ltd., Chine | 10009218 | résine photosensible SU-8 analytiquement pure |
| MicroChem Corp., États-Unis | |||
| Solution de développement | MicroChem Corp., États-Unis | ||
| Sylgard 184 | Dow Corning, États-Unis | ||
| Isopropanol | Shanghai Lingfeng Chemical Reagent Co., Ltd., Chine | analytiquement pur | |
| Usine de réactifs chimiques Pinghu, Chine | Analytiquement pur | ||
| 30 vol % peroxyde d’hydrogène | Shanghai Jinlu Chemical reagent Co., Ltd., Chine | analytiquement pure | |
| Usine de réactifs chimiques Shanghai Zhengxing, Chine | Analytiquement pur | ||
| Traitement au plasma d’oxygène | DT-01, Suzhou Omega Machinery Electronic Technology Co., Ltd., Chine | ||
| Pompe à seringue | . KD Scientific, États-Unis | Humidificateur KDS 200P | |
| SEN | |||
| Hangzhou Bo Yang Machinery Co., Ltd., Chine | Perceuse de banc Z406c | ||
| Système d’essai de matériaux | Instron, États-Unis | Modèle : 5565 | |
| PeakFit | Systat Software, Inc., États-Unis | Version 4.12 |
Références
- Asakura, T., et al. Some observations on the structure and function of the spinning apparatus in the silkworm Bombyx mori. Biomacromolecules. 8 (1), 175-181 (2007).
- Vollrath, F., Knight, D. P. Liquid crystalline spinning of spider silk. Nature. ....
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Réimpressions et autorisations
