10 settembre 2012
Un approccio efficace per la preparazione di nanofibre decorate con gruppi funzionali in grado di interagire specificamente con proteine è descritto. Il primo approccio richiede la preparazione di un polimero funzionalizzato con gruppo funzionale adeguata. Il polimero funzionale è realizzato in nanofibre da electrospinning. L'efficacia del legame delle nanofibre con una proteina viene studiata tramite microscopia confocale.
L'obiettivo generale di questa procedura è quello di preparare nano fibre decorate con gruppi funzionali. In primo luogo, sintetizzare un copolimero a blocchi di due metossistirene e ossido di etilene tramite polimerizzazione onica e caratterizzarlo mediante spettroscopia NMR protonica. Successivamente, elettro spin il polimero funzionale e la soluzione di nanotubo a parete singola in una nanofibra composita.
Quindi determinare il comportamento della tensione di corrente delle nano fibre dopo che sono state esposte alla proteina IgE E. Infine, la combinazione dell'ANI e di una polimerizzazione vivente con l'elettrofilatura può produrre nano fibre decorate con gruppi funzionali in grado di legarsi a proteine specifiche. In questo approccio alla fabbricazione di nano fibre biofunzionali, la polimerizzazione vivente consente la facile sintesi di polimeri biofunzionali con pesi molecolari controllati. Un'ulteriore tecnica di elettrofilatura consente la preparazione di nano fibre decorate con gruppi funzionali, che possono interagire specificamente con le proteine.
Questo metodo può fornire preziose informazioni sulla diagnostica medica. Può anche essere applicato ad altri sistemi come il monitoraggio di ogni singola molecola desiderata nell'ambiente incorporando nano fibre funzionali in abbigliamento, automobili, eccetera, Can I Poly richiede condizioni estremamente rigorose. Questo video dovrebbe aiutarti a padroneggiare le manipolazioni necessarie per la sintesi di un polimero e la successiva lavorazione in una nanofibra Utilizzando il benzofenone come indicatore disidratare, 200 millilitri di tetra idone su sodio metallico sotto azoto gassoso secco.
Asciugare anche 10 millilitri di due metossistirene su idruro di calcio per 24 ore. Per il reattore di polimerizzazione. Per questa reazione, preparare un bagno a temperatura fredda mantenuto a meno 78 gradi Celsius utilizzando un impasto di isopropanolo e azoto liquido.
Assemblare un pallone a collo singolo a fondo tondo da 100 millilitri con un giunto esterno conico standard. Due adattatori di controllo del flusso con rubinetti e un'asta di agitazione in teflon per tutto il flusso di reazione. Azoto ad altissima purezza, quindi il sistema è inerte.
Aggiungere 25 microlitri di THF nel pallone di reazione di polimerizzazione. Quindi aggiungere due millilitri della soluzione iniziatrice. Successivamente, iniettare quattro millilitri del primo monomero e lasciare che la reazione proceda per 40 minuti.
Ora aggiungere un millilitro del secondo monomero per la polimerizzazione a temperatura ambiente per due giorni, terminare il polimero con acido cloridrico a sei molari e metanolo. Quindi, per purificare il polimero precipitato in esani e asciugarlo in un forno a vuoto, procedere alla caratterizzazione del polimero utilizzando NMR. Posizionare i reagenti di accoppiamento in un pallone a tre colli e asciugare su una linea sottovuoto per quattro ore.
Quindi iniettare 10 millilitri secchi di clorometano nel pallone sotto azoto. Lasciare che la miscela mescoli la reazione per 12 ore. A temperatura ambiente.
Filtrare la miscela di reazione per recuperare il precipitato del polimero due volte in esani e metanolo, polimero precipitato a secco e un forno a vuoto a 40 gradi Celsius. Infine, determinare la struttura e la funzionalità del polimero mediante FTIR e HNMR. Sciogliere il 20% del polimero funzionale in clorobenzene.
Ora prepara due soluzioni di polistirene in clorobenzene. Il polistirene a più alto peso molecolare viene utilizzato per migliorare l'aggrovigliamento del polimero e per ottenere la viscosità ottimale richiesta per l'elettrofilatura. Mescolare le soluzioni polimeriche per formare rapporti uno a uno e uno a due dei polimeri.
Quindi aggiungere l'1% di nanotubi di carbonio a parete singola alla miscela e mescolare per una notte. Assemblare l'elettroapparato di filatura con una sorgente ad alta tensione Glassman, un wafer di silicio, una siringa o una pompa a siringa chimica e una lampada per visualizzare la procedura. Man mano che procede, prelevare una piccola quantità della soluzione polimerica swc NT in una siringa ipodermica e montare la siringa ipodermica.
A questo punto attaccare la clip con l'alta tensione da applicare all'ago della siringa. Per iniziare l'elettro spinning sulla sorgente ad alta tensione e regolare il misuratore di tensione a 10 kilovolt. Quindi iniziare a spingere lo stantuffo della siringa.
A seconda della natura dei polimeri nel composito, possono essere necessarie tensioni più elevate, soprattutto se si desiderano nanofibre inferiori a cento nanometri. Smontare il wafer di silicone e asciugarlo completamente in un essiccante per una notte. Per osservare la prospettiva complessiva delle nanofibre, in primo luogo, ottenere un'immagine con un microscopio ottico.
Quindi utilizza un microscopio elettronico a scansione per osservare i dettagli più fini come la morfologia, il diametro e la dimensione media dei pori. Ulteriori immagini all'interno del microscopio a forza atomica consentono di osservare la topografia 3D delle nanofibre. Posiziona un piccolo pezzo di wafer di silicio su cui sono presenti nano fibre su un tappetino tecnico.
Bene vetrino coprioggetto. Aggiungere 10 microlitri di anticorpo marcato in fluorescenza e incubare per un'ora, lavare tre volte con la soluzione P-B-S-B-S-A erogando delicatamente la soluzione sulla parete del piatto mat tech, facendo roteare delicatamente il piatto a mano e quindi rimuovendo il tampone con una pipetta per osservare il legame con le IgE. Le fibre vengono visualizzate mediante microscopia confocale.
Una tipica stazione di sonda utilizzata per determinare le caratteristiche iniziali della tensione di corrente delle nanofibre è costituita da ABO e microscopio lo micro zoomo, uno stadio a vuoto per micro posizionatori, un multimetro per le misure di tensione e un misuratore di sorgente per l'ingresso di bassa corrente nelle fibre. Innanzitutto, collegare due micro posizionatori a una sorgente di corrente molto bassa Montare i bracci della sonda dei micro posizionatori sopra il tappetino in fibra sui lati opposti con le punte che toccano le fibre. Quindi collegare altri due micro posizionatori a un multimetro digitale.
Montare i bracci della sonda tra gli altri due e far atterrare le punte sul tappetino in fibra. Assicurarsi che le quattro punte siano il più coline possibile. Ingresso di quantità variabili di corrente, tipicamente nell'intervallo dei nano ampere.
Ora, misura la caduta di tensione attraverso le punte esterne per ogni grandezza di corrente generata. Procedere alla creazione di grafici di tensione di corrente e determinare il tipo di dispositivo caratterizzato dal tappetino in fibra. In questo metodo, il polimero funzionale del DNP viene preparato mediante polimerizzazione vivente onica.
L'iniziatore funzionale D utilizzato nella polimerizzazione viene preparato mediante reazione di trasferimento di elettroni. Nel processo, all'iniziatore viene aggiunto un monomero di due metossistirene, seguito dal secondo monomero di ossido di etilene. E infine, il polimero vivente viene terminato dal metanolo.
La struttura del polimero funzionale è confermata dalla spettroscopia FTIR e NMR. La FTIR mostra la completa scomparsa dell'assorbimento oh ampio, indicando una funzionalizzazione quantitativa con il gruppo CDNP. L'integrazione dei picchi nello spettro NMR determina che i polimeri sono funzionalizzati quantitativamente.
I polimeri vengono quindi funzionalizzati mediante accoppiamento DCC per incorporare porzioni DNP funzionali in questo tappeto di nano fibre conduttive, la specificità del legame dei polimeri DNP filati per elettroni verso l'anticorpo IgE è dimostrata in fluorescenza. In genere, un'immagine in nanofibra sotto un microscopio a forza atomica può misurare le dimensioni delle nanofibre. Le immagini SEM indicano che le morfologie di queste fibre sono lineari e perline.
L'obiettivo generale è quello di preparare fibre che siano per lo più lineari. Un grafico di tensione di corrente di stuoie di nano fibre mostra il comportamento omico di un resistore quando l'antigene è legato alle nanofibre. Un cambiamento nella resistenza suggerisce che le fibre funzionali hanno una potenziale applicazione come componente attivo nei sensori per il rilevamento di singole molecole.
Lavorare con solventi come tetra idro, furina, cloro, metano, cloro, benzene e dimetilsolfossido può essere estremamente pericoloso, quindi prendere le precauzioni appropriate Una volta padroneggiato il terzo. Questo approccio può essere fatto in cinque giorni. Ciò include la sintesi e la caratterizzazione di polimeri e la fabbricazione e la caratterizzazione di non fibre.
Durante il tentativo di questa procedura, è importante ricordare che la polimerizzazione anon è sensibile alle impurità del prodotto. Spero che il video ti sia piaciuto e buona fortuna con gli esperimenti.
Visualizza la trascrizione completa e accedi a migliaia di video scientifici
Questo articolo descrive un metodo efficiente per preparare nanofibre decorate con gruppi funzionali per interazioni proteiche specifiche. Il processo prevede la sintesi di un polimero funzionalizzato e la sua fabbricazione in nanofibre mediante elettrofilatura, seguita dallo studio dell'efficacia di legame con le proteine.
Biofunctional nanofibers fabricated via controlled polymerization and electrospinning enable precise interrogation of material-biomarker interactions, supporting the development of next-generation biosensors. This capability enhances predictive confidence in early discovery by providing a platform for specific protein detection and mechanistic de-risking. Integration of such nanofiber systems into R&D pipelines can accelerate translational biomarker validation and inform risk-adjusted portfolio decisions.
This nanofiber fabrication method fits at the interface of early discovery and assay development, enabling transition from hypothesis testing to quantitative screening and translational research.