ייצור של זיכרון מבוסס PCL יו, "עצמית הולם" צורת פולימר פיגום

המטרה הכוללת של הניסוי הבא היא לייצר פולימר זיכרון צורה או פיגום SMP המסוגל להתאים את עצמו לפגם לא סדיר בגולגולת הלסת על מנת לקדם אוסטאואינטגרציה וריפוי של מערכת ההפעלה. זה מושג על ידי יצירת תחילה תבנית מלח התמזגה, שימוש ביציקת ממס וריפוי פוטוכימי של פוליקפרולקטון די אקארל. מעל תבנית המלח נוצר פיגום עם הנקבוביות המחוברת מאוד הנדרשת למוליכות אוסטאו.

כשלב שני, הפיגום מצופה בפולי דופמין, המספק פעילות ביולוגית. לאחר מכן, מטפלים בפיגום במי מלח חמים, המאפשרים להתאים אותו לדגם לא סדיר. מתקבלות תוצאות פגמים המראות התאמה עצמית, קישוריות ופעילות ביולוגית לקויה על סמך תוצאות התאמה לעיתונות, הדמיית מיקרוסקופ אלקטרונים סורקת והיווצרות חוץ גופית של תיאבון הידרוקסי.

היתרון העיקרי של טכניקה זו על פני שיטות קיימות, כגון השתלה אוטומטית, הוא שההתאמה התואמת שהושגה תומכת באופן קריטי באוסטיאואינטגרציה וריפוי עצם. המדגימה את ההליך הזה היא לינדזי נייל, חוקרת דוקטורנטית במעבדה שלי. כדי להתחיל בהכנת הפיגום, ראשית מסננים נתרן כלורי דרך מסננת של 425 מיקרון ומעבירים 1.8 גרם ממנו לבקבוקון זכוכית של שלושה ליטר בארבע מנות מוסיפים לאט לאט 146 מיליגרם מים נטולי יונים לבקבוקון, מערבבים עם מרית מתכת.

לאחר כל הוספה, מכסים את הבקבוקון, עוטפים אותו ברקמה ומניחים אותו אנכית לתוך צינור צנטריפוגה. צנטריפוגה את הצינור למשך 15 דקות לפני הפירוק ולתת לתמיסה להתייבש באוויר למשך הלילה. לאחר סינתזה של P-C-L-D-A כפי שמצוין בפרוטוקול הטקסט, הכינו תמיסת macer המכילה 150 מיליגרם של P-C-L-D-A למיליליטר כלורו מתאן בבקבוקון זכוכית, מכסים את הבקבוקון, עוטפים אותו בנייר כסף ומערבלים אותו למשך דקה אחת.

לאחר מכן, הכינו תמיסת יוזם צילום המכילה 115 מיליגרם DMP במיליליטר אחד של ויניל אחד, שני פרון בבקבוקון זכוכית. שוב, מכסים את הבקבוקון, עוטפים אותו בנייר כסף ומערבלים אותו למשך דקה. הכניסו את תמיסת יוזם הצילום לתמיסת ה-macer כדי ליצור תערובת של 15% בנפח ומערבלו את הבקבוקון למשך דקה אחת.

לאחר מכן, עוטפים בנייר כסף את הבקבוקון המכיל את פיגום המלח, ומוסיפים את תערובת המייסר של יוזם הצילום עד שהמלח מכוסה. מכסים את הבקבוקון, עוטפים אותו ברקמה ומניחים אותו אנכית לתוך צינור צנטריפוגה. צנטריפוגה את הצינור למשך 10 דקות.

לאחר מכן, הסר את נייר הכסף, פתח את הבקבוקון וחשוף את התמיסה לאור אולטרה סגול למשך שלוש דקות. לאחר מכן אפשר לתמיסה להתייבש באוויר למשך הלילה ולשבור את הזכוכית כדי להסיר את החלק העליון של הבקבוקון באמצעות פינצטה. העבירו את הפיגום בתמיסת אתנול מים אחד לאחד למשך ארבעה ימים, והחליפו את התמיסה מדי יום.

לבסוף, הסר את פיגום ה- SMP וייבש אותו באוויר למשך הלילה. כדי למרוח תחילה את שכבת הפולי דופמין, הכנס מחט בגודל 20 באמצע הדרך דרך פיגום ה-SMP ולאחר מכן עטוף חוט סביב רכזת המחט. טבלו את הפיגום ב-200 מיליליטר של תמיסת דופמין מערבבת ושמרו על רכזת המחט מעל התמיסה על ידי עיגון החוט לשולי הכוס.

לאחר מכן, הנח מזרק לתוך רכזת המחט ומשוך את הבוכנה כדי להוציא אוויר מהפיגום. לאחר דגה לחלוטין, השאירו את הפיגום שקוע למשך 16 שעות. הסר את הפיגום מהתמיסה והוציא את המחט.

לאחר מכן שוטפים את הפיגום במים נטולי יונים ומייבשים אותו בתנור ואקום בטמפרטורת החדר למשך 24 שעות. מכניסים את הפיגום לתנור ייבוש בחום של 85 מעלות למשך שעה. לבסוף, הסר את הפיגום והניח לו להתקרר לטמפרטורת החדר.

ראשית, הכינו דגם פגום על ידי קידוח חלל לא סדיר בקוטר ממוצע של כשישה מילימטרים ביריעת פלסטיק קשיח בעובי חמישה מילימטרים. לאחר מכן טבלו את פיגום ה-SMP בכוס מים נטולי יונים בטמפרטורה של כ-60 מעלות צלזיוס למשך שתי דקות. בדוק שהפיגום מתרכך בצורה ניכרת על ידי שימוש בפינצטה כדי לתפעל את צורתו.

הסר את הפיגום המרוכך מהמים בעזרת פינצטה ולחץ אותו ביד לדגם הפגום. הניחו לפיגום להתקרר לטמפרטורת החדר ואז הסירו אותו מהדגם הפגום. התבונן בצורה הזמנית הקבועה החדשה כדי לדמיין את המזיגה, הקישוריות והגודל.

ראשית, טבלו את פיגום ה-SMP בחנקן נוזלי למשך דקה אחת באמצעות פינצטה. ואז לשבור את הפיגום לאורך האמצע בעזרת סכין גילוח נקי. לאחר מכן, תקן את אחד מחצאי הפיגום כשהמשטח השבור פונה כלפי מעלה אל שלב הדגימה.

בעזרת סרט פחמן מקרטע מצפים את הפיגום בסגסוגת זהב ופלטינה לעומק של כארבעה ננומטרים. טען את הדגימה לתוך ה-SEM ולאחר מכן לכוד את התמונה במתח מאיץ של 10 עד 15 קילו-וולט. לאפיין פעילות ביולוגית במבחנה.

ראשית חותכים פיגום SMP גלילי לשניים על פני הקצה העגול בעזרת להב נקי. הכניסו מחצית מהפיגום לתוך צינור המכיל 30 מיליליטר של נוזל גוף מדומה, ולאחר מכן הניחו את הצינור באמבט מים נייח בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס לאחר 14 יום. הסר את הפיגום מהצינור והניח לו להתייבש באוויר למשך 24 שעות.

לאחר מכן, תקן את הפיגום כשהמשטח החתוך פונה כלפי מעלה אל שלב הדגימה של מיקרוסקופ אלקטרונים באמצעות סרט פחמן. לאחר מכן מצפים את משטח הפיגום בסגסוגת זהב ופלטינה לעומק של כארבעה ננומטרים. כמו קודם, טען את הדגימה לתוך ה-SEM וצלם את התמונה במתח מאיץ של 10 עד 15 קילו-וולט.

פיגום SMP הופך לגמיש בחימום ב-60 מעלות צלזיוס וניתן להתקין אותו בתוך דגם פגום. לאחר הקירור לטמפרטורת החדר, מסירים את פיגום ה- SMP ושומרים על צורתו הזמנית הקבועה החדשה. במיקרוגרף האלקטרונים הסורק של פיגום ה-SMP הלא מצופה מוצגים מבנה הנקבוביות והמורפולוגיה המקושרת מאוד.

G ביואקטיביות של פיגום SMP מצופה פולי דופמין מודגמת על ידי היווצרות הידרוקסיאפטיט בנקבוביות כפי שמוצג במיקרוגרף האלקטרונים הסורק. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד להכין פיגום פולימר זיכרון בהתאמה עצמית ביו-אקטיבית באמצעות תהליך הכולל יציקת ממס על כמה שטיפת חלקיקים של תבנית מלח ויישום ציפוי פולי דופמין.