Name: Realizzazione di un funzionalizzato magnetico batterica Nanocellulose con nanoparticelle di Ossido di Ferro (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-05-26T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 59 s
Description: Scopri come sintetizzare nanocellulosa batterica magnetica con nanoparticelle di ossido di ferro per applicazioni in ingegneria vascolare e trattamento minimamente invasivo di aneurismi cerebrali.

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Questo lavoro è stato finanziato dal Dipartimento della Difesa con contratto n. W81XWH-11-2-0067

1. Preparazione del batterica Nanocellulose (BNC) Nota: Tutte le operazioni vengono eseguite in condizioni asettiche, se non diversamente indicato. <ol><li> Preparare terreno di coltura. <ol><li> Preparare 500 ml di terreno di coltura liquido combinando 25 g di estratto di lievito, 15 g di peptone, 125,0 g di mannitolo e 500 ml di acqua ad elevata purezza. Autoclave questa miscela a 120 ° C per 20 min e conservare a 4 ° C. </li><li> Preparare 100 ml di supporti semisolidi aggiungendo 15 g di agar a 5,0 g di estratto di lievito, 3,0 g di peptone, 25,0 g di mannitolo e 100 ml di acqua ad elevata purezza. Autoclave questa miscela a 120 ° C per 20 min. Una volta autoclavato, deposito 5 ml della miscela in un x 16 mm plastica Petri 90 mm. Lasciare la soluzione di gel a 4 ° C e conservare a questa temperatura fino a nuovo uso. </li></ol></li><li> Reidratare G. xylinus ceppo conservato in fiale liofilizzate con l&#39;aggiunta di 1 ml di terreno di coltura liquido e pipettando su ebasso, come indicato dalle istruzioni del produttore. </li><li> Inoculare le piastre di Petri contenenti supporti semisolidi con piccole gocce di sospensione batterica utilizzando un ciclo inoculo. Assicurarsi che l&#39;inoculo copre l&#39;intera piastra Petri spostando l&#39;anello in una direzione zag zig dalla periferia al centro del piatto. </li><li> Incubare le piastre di Petri a 26 ° C per 72 ore in un incubatore senza CO 2. Dopo il periodo di incubazione, piccole colonie bianche sono visibili. Se non vengono utilizzati immediatamente le colonie, memorizzare le piastre Petri a 4 ° C sigillando il coperchio con parafilm e disporre le stoviglie capovolta. Le colonie possono essere memorizzati in questo modo fino a 6 mesi. </li><li> Trasferimento 2 ml di mezzo di coltura liquido preparato al punto (1.1.1) in ciascun pozzetto di una piastra da 24 pozzetti di coltura tissutale. Prendere due colonie con un ago da inoculo delle piastre seminate Petri nella fase (1.3) e metterli nel primo pozzo della piastra di coltura tissutale. REPEAT la stessa procedura per le restanti 23 pozzetti. </li><li> Incubare la piastra di coltura tissutale a 30 ° C per 7 giorni. Ciò produrrà un totale di 24 BNC pellicole con diametro di 16 mm e uno spessore di circa 2-3 mm di diametro come illustrato in Figura 1. Nota: non disturbare la coltura batterica in qualsiasi momento durante il periodo di incubazione, per esempio agitando le piastre. Durante il periodo di incubazione, G. xylinus estrude molecole di zucchero glucopiranosio per formare una maglia cristallina polimerico nell&#39;interfaccia aria-liquido, che adotta la forma e le dimensioni del pallone in condizioni di coltivazione statiche. Questa matrice polimerica, detto nanocellulose batterica (BNC), è evidente alla fine del periodo di incubazione. </li><li> Raccogliere le pellicole BNC dal supporto di crescita e sterilizzare in 200 ml di 1% di soluzione di NaOH per 1 ora a 50 ° C, al fine di eliminare ogni traccia di G. xylinus. Opzionalmente, mescolare questa soluzione a 300 rpm con una barra magneticae una piastra di agitazione. Scartare la soluzione di NaOH e aggiungere 200 ml di soluzione preparata 1% NaOH. Ripetere lo stesso processo ancora una volta o fino a quando le pellicole BNC in soluzione acquisisce un aspetto traslucido. </li><li> Lavare le pellicole BNC con acqua tre volte e conservarli in acqua ad elevata purezza a temperatura ambiente. Assicurarsi che le pellicole BNC sono completamente immersi in acqua e non sono autorizzati a essiccare in qualsiasi momento. </li><li> Autoclave le pellicole BNC a 121 ° C per 20 min. Nota: Uno studio sottocutanea in vivo nel ratto eseguita da Martson e collaboratori hanno mostrato segni non degradazione del BNC dopo 60 settimane impianto. Infatti, BNC è degradabile in natura dagli enzimi microbici e fungine, assenti nei mammiferi. D&#39;altra parte, la biodegradabilità del BNC può essere il risultato di processi biologici che indeboliscono la rete microfibril in vivo 4 meccanica, chimica e. </li></ol> 2. Sintesi di Polymer-coatedDi ossido di ferro nanoparticelle e la sua deposizione in un batterica Nanocellulose membrana <ol><li> Bubble 1.000 ml di acqua ad elevata purezza con gas azoto per eliminare l&#39;ossigeno disciolto nell&#39;acqua e sostituirla con azoto. </li><li> Utilizzare un tre colli pallone a fondo tondo a preparare una soluzione in un rapporto 2: 1 molare di ferro (III) cloruro esaidrato (FeCl 3 · 6H 2 O) e ferro (II) cloruro tetraidrato (FeCl 2 · 4H 2 O) diluito con l&#39;acqua di elevata purezza deoxygenated. Ad esempio, utilizzare 5,4 g di FeCl 3 · 6H 2 O e 1,98 g di FeCl 2 · 4H 2 O in 10 ml di acqua ad elevata purezza deossigenato. Se questa preparazione diventa troppo viscoso e difficile da agitare, utilizzare 0,54 g di FeCl 3 · 6H 2 O e 0,198 g di FeCl 2 · 4H 2 O in 20 ml di acqua ad elevata purezza deossigenato. Nota: Ridurre il tempo di esposizione del 4H FeCl 2 · 2 O all&#39;aria pesando questo chcomposto emical il più velocemente possibile. Una volta introdotto nel pallone a fondo rotondo a tre colli, chiudere il tre colli pallone a fondo tondo con tappo setto finché non è collegato all&#39;alimentazione di gas azoto e il tubo del refrigerante. </li><li> Utilizzare due colli della nave per fornire un ingresso e l&#39;uscita di azoto costante collegando l&#39;alimentazione di gas azoto per un agugliato in un tappo setto e fissato al collo del vaso. </li><li> Posizionare 1 BNC pellicola che è stato preparato in precedenza al passo 1.5 (15,6 mm di diametro e 2-3 mm di spessore) nel recipiente con i reagenti. Assicurarsi che il campione è completamente sommerso nel liquido. </li><li> Collegare collo restante della nave verso un tubo del refrigerante. Inoltre, utilizzare un tubo di essiccazione riempito con solfato di calcio anidro in cima al tubo del refrigerante. Eseguire l&#39;acqua attraverso il tubo del refrigerante. </li><li> Sigillare tutti i giunti di vetro con grasso per vuoto. </li><li> Riscaldare la soluzione in un bagno di olio di silicone a 80 ° C con una agitazionepiastra e mantenere questa temperatura fino al punto 2.10. Utilizzare una piccola ancoretta magnetica per miscelare i reagenti a 350 rpm per 5 min. Assicurarsi che il BNC è opportunamente impregnato con la soluzione ferrosi e dei reagenti sono completamente sciolto. Tenere agitazione la miscela fino alla fine dell&#39;esperimento. Nota: Utilizzare un termometro per verificare la temperatura dell&#39;olio di silicone. Essa deve essere stabile a 80 ° C. </li><li> Aumentare la velocità di agitazione a 700 rpm e aggiungere (facendo cadere), in un intervallo di tempo di 5 minuti, 5 ml di idrossido di ammonio (NH 4 OH, 14%) al 10 ml di soluzione ferrosa utilizzando un ago pipettaggio, che è stata anche un pugno in un tappo setto. Dopo l&#39;aggiunta di idrossido di ammonio, il colore della soluzione cambia da giallo / arancio al nero. </li><li> Continuare a mescolare la soluzione a 80 ° C per altri 5 minuti. Evitare fermenti ad alta velocità al fine di mantenere l&#39;integrità del campione. Elevate velocità, cioè, superiore a 1.000 rpm, possono distruggereil campione. </li><li> Abbassare la temperatura della soluzione a 30 ° C utilizzando il fondo controllo della temperatura della piastra agitazione e mantenere agitazione per altri 5 minuti. Quindi, spegnere la piastra calda. A questo punto, il IONP sono stati inseriti nella rete BNC. </li><li> Raffreddare il composto fino a RT e separare le nanoparticelle magnetiche (MNP) e BNC con un forte magnete permanente (ad esempio, 1 Tesla). Per fare questo, trasferire la miscela in un pallone nave e quindi, mantenendo il magnete vicino alla nave, tenere il MNPs e il BNC in posizione mentre decantazione del supernatante. Nota: Fare attenzione nel maneggiare i magneti forti dal momento che possono essere dannosi se usati in modo errato. Per la procedura (2.12) - (2.14) e (2.16) utilizzano l&#39;acqua deossigenato elevata purezza preparata precedentemente in (2.1) per evitare che particelle dall&#39;ossidazione. </li><li> Risospendere il MNPs e BNC in 100 ml di acqua. Agitare delicatamente la soluzione per rimuovere tutte le MNPs che non sono fortemente incorporati nella BNC. Decantare il supernatant di nuovo tenendo il MNPs e il BNC in posizione con il magnete. </li><li> Lavare il MNPs e più volte BNC con acqua fino a quando il surnatante raggiunge pH neutro (pH ~ 7), come misurato utilizzando una striscia colorimetrico. </li><li> Separare il nanocellulose batterica magnetico-funzionalizzati BNC o magnetico (MBNC) dal MNPs con una pinzetta e sciacquare la MBNC più volte con acqua fino a quando l&#39;acqua è pulita. </li><li> Sterilizzare il MBNC esponendo il MBNC O / N a UV (110-280 nm). </li><li> Autoclave 500 ml di acqua ad elevata purezza deoxygenated a 120 ° C per 20 min e memorizzare il MBNC in 20 ml di questa acqua. </li><li> Asetticamente, immergere il campione in 1% di PEG e mescolare per 2 ore a temperatura ambiente (37 ° C). Questo procedimento migliora la biocompatibilità e la stabilità delle nanoparticelle di ossido di ferro depositato nel BNC, specificamente quelle esposte in superficie 5-7. Il rivestimento PEG sarà distribuita attraverso la rete MBNC 3D. Nota: Naked IONP sono facilmente ossidato in ariaa causa della loro elevata attività chimica 8. Anche se PEG è considerato un materiale non biodegradabile, la sua stabilità chimica dipende dalle condizioni biologiche applicate come contenuto di acqua, pH, temperatura, presenza di enzimi, specie reattive dell&#39;ossigeno, specie reattive, e 9 altri. </li></ol> 3. Caratterizzazione del BNC e MBNC pellicole <ol><li> Proprietà meccaniche <ol><li> Eseguire carico normale e test di scarico nanoindentazione con un penetratore Berkovich. Il raggio di Berkovich diamante penetratore è di 20 nm. </li><li> Utilizzare silice fusa e tungsteno calibrare area di contatto in funzione della profondità di penetrazione a RT. Durante la prova, montare i campioni nello indentazione con colla. Il penetratore avvicinato i campioni nella sua direzione di spessore. </li><li> Selezionerà casualmente posizioni di indentazione su superfici campioni. Mantenere la distanza tra 2 rientri tra 200-300 mm. </li><li> Applicare il carico allacampioni in passi e registrare lo spostamento corrispondente del penetratore. Analizzare la trama di carico vs profondità per trovare il modulo di Young. </li><li> Eseguire il test nanoindentazione dei campioni in presenza di acqua deionizzata (DI acqua), e prova applicando tassi di carico tra 0,0001 mN / sec e 0.005 mN / sec, con carico picco tra 0,01 mN e 0,60 mN. </li><li> Utilizzare una cella di liquido e mantenere i campioni in ambiente liquido. Questa configurazione unica per la caratterizzazione nanomeccaniche immerso in un ambiente fluido è ideale per simulare efficacemente la portata funzionalità biomeccanica delle membrane BNC e MBNC. </li></ol></li><li> Caratterizzazione strutturale da SEM <ol><li> Caratterizzare la struttura della fibra nanocellulose microscopio elettronico a scansione (SEM). </li><li> Lyophilize i campioni per 24 ore a -80 ° C. Poi montare su borchie SEM, polverizzare con il film Au-Pd per 10 secondi e analizzare mediante SEM. </li><li> Prende le immagini con un ingrandimento di 22,000Xe 60,000X, con una tensione di accelerazione di 5 kV. </li></ol></li><li> domini magnetici <ol><li> Lasciare le pellicole MBNC asciugare completamente a temperatura ambiente, e successivamente esporre per 5 minuti per un magnete permanente (1 Tesla). </li><li> Immediatamente, effettuare le misure di forza magnetica utilizzando un bio-AFM secondo il protocollo del produttore. </li><li> Per ciascuna misurazione, catturare prima le caratteristiche topografia e acquisire i domini magnetici durante un secondo passaggio. Ottenere entrambe le misure con la bio-AFM in modalità senza contatto. </li><li> Caratterizzazione magnetica delle nanoparticelle è condotta utilizzando vibrante magnetometro campione (VSM) nel sistema misurazioni proprietà fisiche (PPMS) di Quantum Design, a temperatura ambiente (300 K), con un campo magnetico nell&#39;intervallo da -10000 a 10.000 Oe. </li></ol></li><li> citocompatibilità <ol><li> Seme umano aortica cellule muscolari lisce (HASMC) in una piastra di coltura tissutale 6 pozzetti ad una densità di 1.0x10 <sup&gt; 3 cellule / cm 2 e incubare per 24 ore in presenza dei campioni: pellicole BNC e MBNC (ciascuna con uno schermo da 15,6 mm di diametro). </li><li> Utilizzare popolazioni di cellule non trattate e perossido trattata idrogeno come controlli negativi e positivi rispettivamente. </li><li> Eseguire il test di Comet secondo protocolli del produttore e le linee guida suggerite da A. Azqueta &amp; AR Collins 10. </li><li> Utilizzare il colorante acido nucleico SYBR oro in questo saggio di intercalare e fluorescente etichettare il DNA contenuto nei campioni elettroforesi secondo il protocollo del produttore. Nota: le cellule che non sono sottoposti ad alcuna danni al DNA in presenza di campioni BNC e MBNC, mostrerà una fluorescenza rotonda nucleoide verde, mentre le cellule danneggiate del DNA avranno lungo comete - campioni positivi avranno nucleoidi (la testa della cometa) seguito da code che contengono materiale DNA frammentato (percentuale di DNA nella coda). </li></ol></li></ol>

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<li>Cai, Z., Kim, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bacterial+cellulose%2Fpoly%28ethylene+glycol%29+composite%3A+characterization+and+first+evaluation+of+biocompatibility%5BTitle%5D)+AND+%22Cellulose%22%5BJournal%5D)">Bacterial cellulose/poly(ethylene glycol) composite: characterization and first evaluation of biocompatibility.</a> Cellulose. 17, 83(2010).</li>
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<li>Lina, F., Ping, Z., Shengmin, Z., Guang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+bacterial+nanocellulose-based+uniform+wound+dressing+for+large+area+skin+transplantation%5BTitle%5D)+AND+%22Mater.+Sci.+Eng.+C%22%5BJournal%5D)">Evaluation of bacterial nanocellulose-based uniform wound dressing for large area skin transplantation.</a> Mater. Sci. Eng. C. 33, 2995(2013).</li>
<li>Olsson, R. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Making+flexible+magnetic+aerogels+and+stiff+magnetic+nanopaper+using+cellulose+nanofibrils+as+templates%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Nanotech%22%5BJournal%5D)">Making flexible magnetic aerogels and stiff magnetic nanopaper using cellulose nanofibrils as templates.</a> Nature Nanotech. 5 (8), 584-588 (2010).</li>
<li>Torre, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+force+microscopy+and+energy+loss+imaging+of+superparamagnetic+iron+oxide+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Sci.+Rep%22%5BJournal%5D)">Magnetic force microscopy and energy loss imaging of superparamagnetic iron oxide nanoparticles.</a> Sci. Rep. 1 (202), 1-8 (2011).</li>
</ol>

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Lo spessore e la dimensione della pellicola BNC possono essere facilmente manipolati variando il tempo di incubazione e la dimensione del pallone in cui è cresciuto durante la coltivazione statica. I microproprietà del BNC, quali la porosità, possono essere modificate cambiando il rapporto di ossigeno nella cultura statica. Le concentrazioni di ossigeno maggiore resa più difficile BNC 11. A. Bodin e collaboratori hanno prodotto tubi di BNC con una pressione di scoppio fino al 880 mm Hg modificando il rapporto...

Il nanocellulose batteriologica (BNC) viene sintetizzato Acetobacter xylinum ceppo, noto anche come Gluconacetobacter xylinus, e depositato sotto forma di film o pellicole sulla interfaccia aria-liquido in coltura stazionaria. Queste pellicole BNC adottano la forma del contenitore in cui vengono coltivati, ed il loro spessore dipende dal numero di giorni in coltura. A. xylinus utilizza il glucosio nel mezzo per la sintesi delle microfibrille di cellulosa attraverso un processo di polimerizzazione e successiva cristallizzazione. La polimerizzazione dei residui di glucosio viene effettuata a membrana extracellulare batterica in cui le catene glucano sono estrusi da singoli pori distribuiti su cellule envelope. La cristallizzazione delle microfibrille di cellulosa verifica nello spazio extracellulare con la formazione di strati di catena glucano da van der Waals legame seguita impilando dei fogli da H-bonding 1. Magnetenanoparticelle ic integrati ad una matrice BNC possono essere manipolati facilmente da un campo magnetico esterno al fine di aumentare la forza necessaria per dirigere e confinare cellule muscolari lisce (SMC) contenente nanoparticelle magnetiche, al sito danneggiato della parete arteriosa. Questa strategia mantiene il CML lontano da altri tessuti, e tiene le celle al posto contro la forza esercitata dal flusso sanguigno. E &#39;stato dimostrato che SMCs svolgono un ruolo importante nella vasoelasticity del vaso sanguigno, dove formano strati abbondanti situate prevalentemente nella tunica media 2. Il metodo utilizzato per la sintesi di MBNC comporta BNC pellicle immerso e agitata in una soluzione di ferro (III) cloruro esaidrato e ferro (II) cloruro tetraidrato a 80 ° C. idrossido di ammonio viene aggiunta per formare nanoparticelle di ossido di ferro all&#39;interno della maglia BNC. L&#39;aggiunta di idrossido di ammonio cambia il colore della soluzione da arancione al nero. La compatta IONPs insieme lungo la fibrilla BNCs con una distribuzione non uniforme. Questo protocollo concentra sulla progettazione di un batterica pellicle nanoparticelle nanocellulose-magnetico, che abbiamo chiamato magnetica nanocellulose batterica (MBNC), che intende utilizzare in sostituzione di mancanti, vasi sanguigni di piccolo diametro danneggiati o feriti. HS Barud e collaboratori hanno recentemente pubblicato un lavoro simile per la produzione di una carta magnetica flessibile BNC a base mescolando pellicole BNC in una dispersione acquosa stabile di PEG e nanoparticelle di ossido di ferro superparamagnetiche 3. Qui, descriviamo la produzione di cellulosa batterica e la sua impregnazione in situ con nanoparticelle magnetiche. Un test di citotossicità in base alla rilevazione del singolo rotture del DNA è stato utilizzato per testare la biocompatibilità delle pellicole BNC e MBNC.

<table><tbody><tr><td>Glucoacetobacter xylinus</td><td>ATCC</td><td>700178</td><td></td></tr><tr><td>Agar</td><td>Sigma Aldrich</td><td>A1296-500G&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>D-mannitolo Bioxtra</td><td>Sigma Aldrich</td><td>M9546-250G&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Estratto di lievito</td><td>BD Biosciences</td><td>212750</td><td></td></tr><tr><td>Peptone batteriologico</td><td>Sigma Aldrich</td><td>P0556</td><td></td></tr><tr><td>Idrossido di sodio, soluzione al 50% in acqua</td><td>Sigma Aldrich</td><td>158127-100G</td><td></td></tr><tr><td>Cloruro di ferro (III) esaidrato</td><td>Sigma Aldrich</td><td>236489-100G&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Idrossido di ammonio&nbsp;</td><td>Macron Fine Chemicals</td><td>6665-46</td><td></td></tr><tr><td>Poli(glicole etilenico), media Mn 400</td><td>Sigma Aldrich</td><td>202398-250G&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Cloruro di ferro (II) tetraidrato</td><td>Sigma Aldrich</td><td>44939-250G</td><td></td></tr><tr><td>Piastra di Petri monouso</td><td>Sigma Aldrich</td><td>BR452000</td><td></td></tr><tr><td>Anello di inoculazione monouso</td><td>Fisher Scientific</td><td>22-363-604&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Solfato di calcio anidro</td><td>W.A. Hammond Drierite&nbsp;</td><td>13001</td><td></td></tr><tr><td>Grasso per alto vuoto</td><td>Sigma Aldrich</td><td>Z273554-1EA</td><td></td></tr><tr><td>Ago per pipettaggio da laboratorio con estremità smussate a 90 gradi</td> Strisce reattive <td>per pH Sigma Aldrich</td><td>CAD7937-12EA</td><td></td></tr><tr><td>&nbsp; &nbsp;</td><td>Sigma Aldrich</td><td>P4786-100EA</td><td></td></tr><tr><td>Pallone da distillazione a fondo tondo con angolo a tre colli</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>CLS4965250</td><td></td></tr><tr><td>Olio siliconico per bagni d'olio</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>85409-250ML&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Tubo di essiccazione</td><td>Chemglass</td><td>CG-1295-01</td><td></td></tr><tr><td>Tappo del setto, tipo di manicotto</td><td>Chemglass</td><td>CG-3022-98</td><td></td></tr><tr><td>Barra di agitazione magnetica</td><td>Chemglass</td><td>CG-2001-05</td><td></td></tr><tr><td>Condensatore</td><td>Chemglass</td><td>CG-1218-01</td><td></td></tr><tr><td>Regolatore di temperatura</td><td>BriskHeat</td><td>SDC120JC-A</td><td></td></tr><tr><td>Piastra</td> <td>riscaldante per agitazioneFisher Scientifico</td><td>11-100-49SH&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Kit di analisi della cometa</td><td>Trevigen</td><td>4250-050-K</td><td></td></tr><tr><td>SYBR Gold Nucleic Acid Gel Stain</td><td>Life Technologies</td><td>S-11494</td><td></td></tr><tr><td>bio-AFM</td><td>JPK Instruments</td><td>NanoWizard 4a BioScience AFM</td><td></td></tr><tr><td>Nanoindenter</td><td>Micro Materials Ltd</td><td>Tester meccanico multimodulo&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Microscopia elettronica a scansione (SEM)</td><td>Hitachi High Technologies America</td><td>Hitachi S-4800</td><td></td></tr></tbody></table>

realizzazione di un funzionalizzato magnetico batterica nanocellulose con nanoparticelle di ossido di ferro

Fabrication of a Functionalized Magnetic Bacterial Nanocellulose with Iron Oxide Nanoparticles

In questo studio, nanocellulose batterica (BNC) prodotto dal batterio Gluconacetobacter xylinus è sintetizzata e impregnato in situ con nanoparticelle di ossido di ferro (IONP) (Fe 3 O 4) per ottenere un nanocellulose batterica magnetica (MBNC). La sintesi di MBNC è un processo preciso e specificamente progettato multi-step. In breve, nanocellulose batterica (BNC) pellicole sono formate da conservato G. xylinus ceppo in base alle nostre esigenze sperimentali di dimensioni e morfologia. Una soluzione di ferro (III) esaidrato (FeCl 3 · 6H 2 O) e ferro (II) cloruro tetraidrato (FeCl 2 · 4H 2 O) con un 2: rapporto molare 1 viene preparata e diluita in acqua ad elevata purezza deossigenato. Una pellicola BNC viene quindi introdotto nel recipiente con i reagenti. Questa miscela viene agitata e riscaldata a 80 ° C in un bagno di olio di silicone e idrossido di ammonio (14%) viene quindi aggiunta da cadere per precipitare ilferrosi ioni nella maglia BNC. Questo ultimo passaggio consente di formare in situ di nanoparticelle di magnetite (Fe 3 O 4) all&#39;interno della rete nanocellulose batterica per conferire proprietà magnetiche a BNC pellicola. Un test tossicologico è stato utilizzato per valutare la biocompatibilità del pellicle BNC-IONP. Polietilenglicole (PEG) è stato utilizzato per coprire i IONPs al fine di migliorare la loro biocompatibilità. microscopia elettronica a scansione (SEM) immagini ha mostrato che la IONP si trovavano preferenzialmente nella fibrilla interlacciamento spazi della matrice BNC, ma alcuni di loro sono stati trovati anche lungo i nastri BNC. misurazioni microscopio a forza magnetiche eseguite sul MBNC rilevati i domini magnetici di presenza con il campo magnetico ad alta e debole intensità, a conferma della natura magnetica della pellicola MBNC. I valori modulo di Young ottenuti in questo lavoro sono anche in un accordo ragionevole con quelli riportati da diversi vasi sanguigni in studi precedenti.

Il periodo di incubazione di G. xylinus era un totale di 9 giorni, ma le pellicole cominciò a formare prima ed erano evidenti dopo circa 2 giorni. L&#39;aspetto macroscopico del BNC è illustrato nella Figura 1, la cui forma imita quella della cultura piatto coltivate. Figura 2 descrive il procedimento per produrre pellicole BNC-IONP, che riassume le principali fasi del protocollo di cui sopra nonché la configurazione dei compone...

Qui, presentiamo un protocollo per rendere magnetica una nanocellulosa batterica (BNC) per applicazioni nella ricostruzione di vasi sanguigni danneggiati. Il BNC è stato sintetizzato dal ceppo G. xylinus. D'altra parte, la magnetizzazione del BNC è stata realizzata attraverso la precipitazione in situ di ioni ferrosi Fe2+ e Fe3+ all'interno della rete BNC.

Realizzazione di un funzionalizzato magnetico batterica Nanocellulose con nanoparticelle di Ossido di Ferro

In this study, bacterial nanocellulose (BNC) produced by the bacteria Gluconacetobacter xylinus is synthesized and impregnated in situ with iron oxide ...

L'obiettivo generale di questa procedura è sintetizzare la nano-cellulosa batterica, o BNC, e renderla magnetica impregnandola in situ con nanoparticelle di ossido di ferro. Le membrane di BNC magnetiche sono progettate per attrarre e trattenere localmente cellule magnetizzate contro il flusso emodinamico. Il principale vantaggio della BNC magnetica sintetizzata in questa procedura è che consente un trattamento minimamente invasivo nelle vicinanze di aneurismi cerebrali.I trattamenti convenzionali degli aneurismi cerebrali, come la clipatura e l’emulizzazione del nucleo neurale e vascolare, sono invasivi e traumatici e non adatti alla maggior parte dei pazienti con rischi aumentati. Le implicazioni di questa tecnica si estendono alla terapia delle malattie vascolari, poiché innesti vascolari realizzati con impalcature magnetiche possono accelerare la guarigione migliorando il trattenimento cellulare nel sito della lesione. Iniziare questa procedura preparando il mezzo di coltura liquido come descritto nel protocollo testuale.Trasferire due millilitri di mezzo di coltura liquido in ogni pozzetto di una piastra per colture cellulari a 24 pozzetti. Prelevare due colonie con un ago da

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Bioengineering

Bioingegneria

Fonte: Arias, S. L., et al. Fabbricazione di una nanocellulosa batterica magnetica funzionalizzata con nanoparticelle di ossido di ferro. J. Vis. Esp. (2016)Questo video dimostra la sintesi in situ di nanoparticelle di magnetite all'interno di una pellicola batterica di nanocellulosa prodotta da Gluconacetobacter xylinus. Spiega come la nanocellulosa batterica magnetica venga generata tramite infusione di ioni ferro, precipitazione alcalina e purificazione.

Generazione di pellicole batteriche nanocellulose incorporate nella magnetite

Fonte: Arias, S. L., et al. Fabbricazione di una nanocellulosa batterica magnetica funzionalizzata con nanoparticelle di ossido di ferro.  J. Vis. Esp. (2016).Questo video dimostra la produzione di nanocellulosa coltivando batteri produttori di cellulosa in un mezzo nutriente contenente manitolo. I batteri metabolizzano il mannitolo in glucosio, che viene poi polimerizzato ed estruso come catene di glucani che cristallizzano in fogli di cellulosa, formando una matrice tridimensionale...

Preparazione di pellicole di nanocellulosa batterica provenienti da batteri produttori di cellulosa

La somministrazione mirata di cellule è utile in una varietà di applicazioni biomediche.  L'obiettivo di questo protocollo è quello di utilizzare nanoparticelle di ossido di ferro superparamagnetiche (SPION) per marcare le cellule e quindi consentire approcci di targeting cellulare magnetico per un alto grado di controllo sulla consegna e la localizzazione delle cellule.

Etichettatura delle cellule e Targeting con superparamagnetico ossido di ferro nanoparticelle

Viene presentato un protocollo per la sintesi e la cationizzazione della magnetoferritina drogata con cobalto, nonché un metodo per magnetizzare rapidamente le cellule staminali con magnetoferritina cationizzata.

Sintesi di cationizzata Magnetoferritin per la magnetizzazione ultra-veloce di celle

In questo lavoro, descriviamo un protocollo per fabbricare nanofili di ferro, compresa la formazione della membrana di allumina porosa che viene utilizzata come modello, elettrodeposizione in modelli che utilizzano soluzione elettrolita e il rilascio dei nanofili nella soluzione.

Iron Nanowire Fabrication di Nano-Porous Anodized Aluminum e la sua caratterizzazione

Questo lavoro descrive i protocolli per la preparazione delle nanoparticelle magnetiche, il suo rivestimento con SiO2, seguito dalla sua funzionalizzazione dell'amine con (3-aminopropyl)triethoxysilane (APTES) e la sua coniugazione con deferoxamina utilizzando una moiety succinyl come linker. Una descrizione della caratterizzazione strutturale profonda e un assaggio di batteri di cattura utilizzando Y. enterocolitica per tutte le nanoparticelle intermedie e il coniugato finale sono anche...

Sintesi di nanoparticelle magnetiche funzionalizzate, la loro coniugazione con la feroxamina Sideroforo e la sua valutazione per il rilevamento dei batteri

Le nanoparticelle di ossido di ferro sono sintetizzati tramite una procedura sol gel non acquosa e rivestiti con molecole corte anioniche o polimeri. L'uso della magnetometria per monitorare l'incorporazione e le biotrasformazioni di nanoparticelle magnetiche all'interno delle cellule staminali umane è dimostrato utilizzando un magnetometro a campione vibrante (VSM).

Utilizzo della magnetometria per monitorare l'incorporazione cellulare e la successiva biodegradazione delle nanoparticelle di ossido di ferro sintetizzate chimicamente

In questo lavoro, forniamo un protocollo per biofunzionalizzare nanomateriali magnetici con anticorpi per il targeting cellulare specifico. Ad esempio, utilizziamo nanofili di ferro per colpire le cellule tumorali.

Biofunzionalizzazione di nanomateriali magnetici

Questo lavoro presenta un approccio dal basso verso l'alto all'ingegneria delle forze magnetiche locali per il controllo dell'organizzazione neuronale. Le cellule simili a neuroni cariche di nanoparticelle magnetiche (MNP) sono placcate in cima e controllate da una piattaforma micro-modellata con magnetizzazione perpendicolare. Sono descritti anche la caratterizzazione magnetica, l'assorbimento cellulare MNP, la vitalità cellulare e l'analisi statistica.

Fabbricazione di piattaforme magnetiche per l'organizzazione su scala micron di neuroni interconnessi

Questo protocollo evidenzia un metodo per valutare rapidamente la biocompatibilità di un inchiostro biomateriale idrogel composito di nanocellulosa cristallina (CNC)/agarosio con mastociti derivati dal midollo osseo di topo in termini di vitalità cellulare ed espressione fenotipica dei recettori della superficie cellulare, Kit (CD117) e recettore IgE ad alta affinità (FcεRI).

Fabbricazione di un inchiostro biomateriale di agarosio incorporato in nanocellulosa cristallina per la coltura di mastociti derivati dal midollo osseo

Scopri come sintetizzare nanocellulosa batterica magnetica con nanoparticelle di ossido di ferro per applicazioni in ingegneria vascolare e trattamento minimamente invasivo di aneurismi cerebrali.

Realizzazione di un funzionalizzato magnetico batterica Nanocellulose con nanoparticelle di Ossido di Ferro

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