Generazione di pellicole batteriche nanocellulose incorporate nella magnetite

Prendiamo una pellicola batterica di nanocellulosa, un foglio gelatinoso di fibre di cellulosa.

Mettilo in una fiaschetta a tre colli contenente una soluzione di sali di ferro.

Collega un condensatore e fai passare l'acqua attraverso di esso per evitare perdite di volume durante il riscaldamento. Poi, purga la fiaschetta con gas azoto attraverso un'entrata per prevenire l'ossidazione del ferro.

Riscalda e mescola la fiaschetta in un bagno d'olio in silicone per favorire la diffusione dei sali di ferro nella pellicola.

Aggiungi lentamente un alcalino per aumentare il pH, facendo sì che i sali di ferro formino nanoparticelle di magnetite all'interno della matrice pellicolare.

Abbassare la temperatura e continuare a mescolare per garantire una distribuzione uniforme delle nanoparticelle.

Raffredda la miscela, poi trasferiscila in un recipiente pulito.

Usando un magnete, trattieni la pellicola e decanta i materiali non incorporati.

Lava ripetutamente la pellicola con acqua deossigenata finché il pH non diventa neutro e il soprandanante appare limpido.

Trasferire la pellicola e sterilizzarla usando l'esposizione ai raggi UV, poi immergerla in acqua sterile e deossigenata per ulteriori studi.

Fai bollire 1000 millilitri di acqua ad alta purezza con gas azoto per rimuovere qualsiasi ossigeno disciolto nell'acqua e sostituirlo con azoto.

Utilizzare una fiaschetta a fondo tondo a tre colli per preparare una soluzione in un rapporto molare di cloruro di ferro (III) esaidrato e cloruro di ferro (II) tetraidrato, diluiti con acqua ad alta purezza deossigenata. Utilizzare due colli del recipiente per garantire un ingresso e un output costanti di gas azotato collegando l'alimentazione di gas azotato a un ago inserito in un tappo del setto e fissato al collo del recipiente. Metti una pellicola BNC nel recipiente con i reagenti.

Assicurati che il campione sia completamente immerso nel liquido. Poi, riempi tutte le giunture di vetro con grasso per vuoto. Collega il collo rimanente del recipiente a un tubo condensatore sormontato da un tubo di asciugatura riempito di solfato di calcio anidro.

Fai passare l'acqua attraverso il tubo del condensatore. Successivamente, riscalda la soluzione in un bagno d'olio in silicone a 80 gradi Celsius, usando una piastra riscaldante, e mantieni questa temperatura. Usa una piccola barra magnetica per mescolare i reagenti a 350 giri/min per 5 minuti.

Assicurati che il BNC sia adeguatamente impregnato con la soluzione ferrosa e che i reagenti siano completamente disciolti. Aumenta la velocità di agitazione a 700 giri/min. In un intervallo di cinque minuti, aggiungere cinque millilitri di idrossido di ammonio ai 10 millilitri di soluzione ferrosa utilizzando un ago da pipettura che è stato inserito in un tappo del setto. Dopo l'aggiunta dell'idrossido di ammonio, il colore della soluzione cambia da giallo-arancione a nero.

Continua a mescolare la soluzione a 80 gradi Celsius per altri cinque minuti. Evita le agitazioni ad alta velocità per mantenere l'integrità del campione. Abbassa la temperatura della soluzione a 30 gradi Celsius usando il fondo del piano riscaldante per il controllo della temperatura e continua a mescolare per altri cinque minuti.

Poi, spegni la piastra riscaldante. A questo punto, le nanoparticelle di ossido di ferro sono state incorporate nella mesh BNC. Successivamente, raffredda la miscela a temperatura ambiente e trasferiscila in una fiaschetta per separare le nanoparticelle magnetiche, o MNP, e il BNC con un forte magnete permanente.

Per farlo, tieni il magnete vicino al recipiente per tenere in posizione le MNP e il BNC mentre si decanta il soprantantante. Sospendere i MNP e il BNC in 100 millilitri d'acqua. Scuoti delicatamente la soluzione per rimuovere tutte le MNP che non sono fortemente incorporate nel BNC.

Poi, decanta di nuovo il sovrantato tenendo in posizione le MNP e il BNC usando il magnete. Lavare i MNP e il BNC più volte con acqua finché il sovrandante non raggiunge il pH neutro, misurato con una striscia colorimetrica. Separare il BNC magnetico funzionale, o MBNC, dai MNP usando una pinzetta, e sciacquare le MBNC più volte con acqua finché l'acqua non scorre limpida.

Sterilizza l'MBNC esponendolo durante la notte ai raggi UV. Conserva l'MBNC in 20 millilitri di acqua ad alta purezza deossigenata che è stata autoclavata a 120 gradi Celsius per 20 minuti. Asetticamente, immergi il campione nell'uno percento di polietilenglicole o PEG, e mescolare per due ore a temperatura ambiente. Il rivestimento con PEG migliora la biocompatibilità e la stabilità delle nanoparticelle di ossido di ferro depositate nel BNC, poiché vengono distribuite sulla rete 3D MBNC.