Sphères de cellulose bactérienne qui encapsulent des matériaux solides

Summary

Ce protocole présente une méthode facile et peu coûteuse de formation de sphères de cellulose bactérienne (BC). Ce biomatériau peut fonctionner comme un milieu d’encapsulation pour les matériaux solides, y compris le biochar, les sphères polymères et les déchets miniers.

Abstract

Les sphères de cellulose bactérienne (BC) ont fait l’objet de recherches de plus en plus nombreuses depuis la popularisation de bc comme un nouveau matériau. Ce protocole présente une méthode abordable et simple pour la production de sphères BC. En plus de produire ces sphères, une méthode d’encapsulation pour les particules solides a également été identifiée. Pour produire des sphères BC, l’eau, le thé noir, le sucre, le vinaigre et la culture bactérienne sont combinés dans une fiole déconcertée et le contenu est agité. Après avoir déterminé les conditions de culture appropriées pour la formation de sphères BC, leur capacité à encapsuler des particules solides a été testée à l’aide de biochar, de billes de polymère et de déchets miniers. Les sphères ont été caractérisées à l’aide du logiciel ImageJ et de l’analyse gravimétrique thermique (TGA). Les résultats indiquent que des sphères de 7,5 mm de diamètre peuvent être réalisées en 7 jours. L’ajout de diverses particules augmente la taille moyenne des capsules bc. Les sphères encapsulaient 10 à 20% de leur masse sèche. Cette méthode montre la production et l’encapsulation de sphères à faible coût qui est possible avec des matériaux facilement accessibles. Les sphères bc peuvent être utilisées à l’avenir comme aide à l’élimination des contaminants, au revêtement d’engrais à libération contrôlée ou à l’amendement du sol.

Introduction

La cellulose bactérienne (BC) a été connue pour son utilisation potentielle dans l’industrie en raison de sa résistance mécanique, de sa pureté et de sa cristallinité élevées, de ses capacités de rétention d’eau et de sa structure complexe de fibres^1,2,3,4. Ces caractéristiques font de la Colombie-Britannique un biomatériau favorable pour une variété d’applications, y compris les utilisations biomédicales, de transformation des aliments et d’assainissement^{de l’environnement 1}. La formation d’un film BC peut être faite....

Protocol

1. Création et maintien de la culture de démarrage de cellulose bactérienne

1. Obtenir une culture de démarrage de cellulose bactérienne, d’environ 50 g, sous la forme d’un SCOBY. Il peut être acheté commercialement (p. ex., auprès de Cultures for Health). Placez le SCOBY dans un bécher de 1 L, recouvert d’une serviette en papier.
2. Faire bouillir 700 mL d’eau désionisée, la transférer dans un récipient distinct de celui contenant le SCOBY et ajouter 85 g de saccharose.
3. Une fois le saccharose dissous, ajoutez 2 sachets de thé noir (4,87 g). Infuser le thé pendant 1 h, puis retirer soigneusement les sachets de thé à l’aide d’une tige de brassag....

Results

Les sphères BC ont le taux de croissance le plus rapide au cours des 48 premières h de culture (Figure 2). La figure 2 montre également comment les sphères ont tendance à atteindre une taille moyenne maximale, puis à rester constantes. Dans cette expérience, les sphères ont atteint un diamètre moyen de 7,5 ± 0,2 mm. Bien que les sphères de la Colombie-Britannique ne se détériorent jamais complètement au cours de la période de croissance de 10 jours, elles ont co.......

Discussion

Ce protocole décrit les méthodes de production et d’encapsulation de sphère BC qui sont faciles à conduire et rentables. Grâce à divers ajustements apportés au protocole initial, un processus adéquat a été identifié. Des mesures cruciales doivent être prises pour garantir la viabilité des sphères. Tous les ingrédients impliqués dans la formation de bc jouent un rôle clé dans la santé et la durabilité des sphères. Le saccharose nourrit les organismes, le thé fournit de l’azote et le vinaigre abaisse le pH dans des conditi.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
			gradué de 100 mL
Bécher de
Cylindre
Erlenmeyer à chicanes Chemglass		CLS-2040-02
Bécher
Balance
Biochar			Pin ponderosa traité thermiquement sous gaz argon, chauffé à 15 ° ; C par minute à 800 ° ; C
Thé
Eau
Vinaigre
Élastique
Culture de démarrage microbienne	Cultures pour la santé
Déchets miniers			Collecté à Butte, MT : 46.001978,-112.582465. Les déchets miniers contiennent de la terre et des métaux provenant d’anciennes mines de cuivre. Mn, Si, Ca, Al et Fe étaient les cinq éléments les plus répandus mesurés dans les déchets miniers par diffraction des rayons X.
Mortier et pilon
Agitateur orbital			Utilisé diverses marques
Serviette
Microbilles de polystyrène	Polybead	17138	3 microns de diamètre
Tige
Saccharose
Bouilloire
à théTGA	TA Instruments	TA Q500	400 ° ; C/min à 800 ° ; C, 100 mL/min
Thermomètre
Analyseur XRF	ThermoFisher Scientific	10131166