יצירת פליקלים ננוצלולוזיים חיידקיים המוטמעים במגנטיט

קחו פליקל ננוצלולוז חיידקי, שכבת ג'לטינית של סיבי תאית.

שים אותו בבקבוק בעל שלושה צווארים המכיל תמיסה של מלחי ברזל.

חבר מעבה וזרם מים דרכו כדי למנוע אובדן נפח בזמן החימום. לאחר מכן, נקו את הבקבוקון בגז חנקן דרך פתח כדי למנוע חמצון ברזל.

חממו וערבבו את הבקבוק באמבט שמן סיליקון כדי לעודד דיפוזיה של מלחי ברזל אל הפליקל.

מוסיפים אלקלי בהדרגה כדי להעלות את ה-pH, מה שגורם למלחי הברזל ליצור ננו-חלקיקי מגנטיט בתוך מטריצת הפליקלים.

הורידו את הטמפרטורה והמשיכו לערבב כדי להבטיח התפלגות ננו-חלקיקים אחידה.

מקררים את התערובת, ואז העבירו אותה לכלי נקי.

באמצעות מגנט, שמר את הפליקלה ודקנט חומרים לא משולבים.

שטפו את הכדור שוב ושוב במים ללא חמצן עד שה-pH הופך לנייטרלי והסופרנטנט נראה נקי.

העבר את הפליקלה וחטא באמצעות חשיפה ל-UV, ואז טבול אותו במים סטריליים ללא חמצן למחקרים נוספים.

בובע 1000 מיליליטר של מים טוהרים בגז חנקן כדי להסיר כל חמצן מומס במים והחליפו בחנקן.

השתמשו בבקבוק תלת-צוואר עגול לצורך הכנת תמיסה ביחס מולרי של 2 ל-1 של הקסיהידרט כלוריד ברזל (III) וטטרהידרט כלוריד ברזל (II), מדולל עם מים טהורים וחסרי חמצן. השתמש בשני צווארי הכלי כדי לספק כניסה ופלט קבועים של גז החנקן על ידי חיבור אספקת גז החנקן למחט שמחוברת בפקק מחיצה ומקובעת לצוואר הכלי. הניחו כדור BNC אחד בכלי עם המגיבים.

ודא שהדגימה טבולה לחלוטין בנוזל. לאחר מכן, מלא את כל חיבורי הזכוכית בגריז ואקום. חבר את הצוואר הנותר של הכלי לצינור מעבה שמעליו צינור ייבוש מלא בסולפט סידן חסר מים.

להעביר מים דרך צינור הקונדנסר. לאחר מכן, חממו את התמיסה באמבט שמן סיליקון לטמפרטורה של 80 מעלות צלזיוס, באמצעות פלטת חימום מערבבת, ושמור על טמפרטורה זו. השתמש במוט ערבוב מגנטי קטן כדי לערבב את המגיבים ב-350 סל"ד למשך 5 דקות.

ודא שה-BNC מושרה כראוי בתמיסת הברזל ושהמגיבים מומסים לחלוטין. הגבר את מהירות ההתערבבות ל-700 סל"ד. בפרק זמן של חמש דקות, הוסיפו חמישה מיליליטר אמוניום הידרוקסיד ל-10 מיליליטר של תמיסת ברזל באמצעות מחט פיפטינג שננעצה בפקק מחיצה. לאחר הוספת הידרוקסיד האמוניום, צבע התמיסה משתנה מצהוב-כתום לשחור.

המשיכו לערבב את התמיסה בטמפרטורה של 80 מעלות צלזיוס עוד חמש דקות. הימנעו מערבובות מהירות גבוהה כדי לשמור על שלמות הדגימה. הורידו את טמפרטורת התמיסה ל-30 מעלות צלזיוס באמצעות תחתית הטמפרטורה של הפלטה המחממת, והמשיכו לערבב עוד חמש דקות.

אחר כך, כבה את הפלטה החממה. בשלב זה, ננו-חלקיקי תחמוצת הברזל שולבו ברשת BNC. לאחר מכן, קיררו את התערובת לטמפרטורת החדר והעבירו אותה לבקבוק כלי שיפריד את הננו-חלקיקים המגנטיים, או MNPs, ואת BNC עם מגנט קבוע חזק.

לשם כך, שמרו את המגנט קרוב לכלי כדי להחזיק את ה-MNPs וה-BNC במקומם בזמן שדקטן את הסופרנטנט. החזירו את ה-MNPs וה-BNC ל-100 מיליליטר מים. נער בעדינות את התמיסה כדי להסיר את כל ה-MNPs שלא משולבים חזק ב-BNC.

לאחר מכן, יש להוציא שוב את הסופרנטנט על ידי החזקת ה-MNPs וה-BNC במקום באמצעות המגנט. שטפו את ה-MNP ואת ה-BNC מספר פעמים במים עד שהסופרנטנט מגיע ל-pH ניטרלי, כפי שנמדד באמצעות רצועת צבע. הפרדו את ה-BNC המגנטי הפונקציונלי, או MBNC, מה-MNPs באמצעות פינצטה, ושוטפים את ה-MBNC מספר פעמים במים עד שהמים יצאו נקיים.

חטא את ה-MBNC על ידי חשיפתו ללילה ל-UV. אחסן את ה-MBNC ב-20 מיליליטר של מים נטולי חמצן וטוהרים שעברו אוטוקלב ב-120 מעלות צלזיוס למשך 20 דקות. באופן אספטי, טבלו את הדגימה באחוז אחד של פוליאתילן גליקול, או PEG, וערבבו במשך שעתיים בטמפרטורת החדר. ציפוי PEG משפר את הביו-תאימות והיציבות של ננו-חלקיקי תחמוצת הברזל המופקדים ב-BNC, כאשר הם מתפזרים ברשת MBNC התלת-ממדית.