磁鉄鉱に埋め込まれた細菌ナノセルロースペリクルの生成

細菌のナノセルロースペリクル、つまりセルロース繊維のゼラチン状シートを例に挙げます。

鉄塩の溶液を入れた三ネックフラスコに入れます。

コンデンサーを取り付けて水を流し、加熱中の体積損失を防ぎましょう。その後、鉄の酸化を防ぐために吸入口から窒素ガスでフラスコをパージします。

フラスコをシリコーンオイル浴で加熱・かき混ぜると、鉄塩がペリクルに拡散しやすくなります。

pHを上げるためにアルカリをゆっくり加え、鉄塩がペリクルマトリックス内で磁鉄鉱ナノ粒子を形成します。

温度を下げて攪拌を続け、ナノ粒子の均一な分布を確保してください。

混合物を冷やし、その後清潔な容器に移します。

磁石を使ってペリクルを保持し、未混入の材料をデカントします。

pHが中性になり、上澄液が透明になるまで、ペリクルを脱酸素水で繰り返し洗浄します。

ペリクルを移して紫外線照射で滅菌し、その後無菌の脱酸素水に浸してさらなる研究を行います。

高純度の水1000ミリリットルに窒素ガスを混ぜて水中の溶存酸素を除去し、窒素に置き換えます。

3ネックの丸底フラスコを使い、塩化鉄(III)六水和物と塩化鉄(II)四水和物を脱酸素化した高純度水で希釈した2対1モル比の溶液を準備します。容器の2つのネックを使って窒素ガスの入出力を一定にし、窒素ガスの供給をセプタムストッパーに穴を開けて容器の首に固定する。反応物の容器にBNCペリクルを1枚入れます。

サンプルが液体に完全に浸かっていることを確認してください。その後、すべてのガラス継ぎ目に真空グリースを充填します。容器の残りの首を、無水硫酸カルシウムで満たされた乾燥管を載せた凝縮管に接続します。

凝縮器の管に水を通してください。次に、溶液をシリコーンオイル浴で80度Cまで加熱し、攪拌用のホットプレートを使ってこの温度を保ちます。小さな磁気攪拌棒を使って、350回転で5分間反応物を混ぜます。

BNCが鉄系溶液で適切に含浸され、反応物が完全に溶解していることを確認してください。攪拌速度を700RPMに上げろ。5分間の時間間隔で、セプタムストッパーに穴を開けたピペッティング針を使って、10ミリリットルの鉄溶液に5ミリリットルの水酸化アンモニウムを加えます。水酸化アンモニウムを加えた後、溶液の色は黄橙色から黒色に変わります。

さらに80度で溶液をさらに5分間かき混ぜ続けます。サンプルの完全性を維持するために高速攪拌は避けてください。攪拌用のホットプレートの温度調節下部を使って溶液の温度を30度まで下げ、さらに5分間混ぜ続けます。

それから、ホットプレートを消します。この時点で、酸化鉄ナノ粒子はBNCメッシュに組み込まれています。次に、混合物を室温まで冷却し、容器フラスコに移して磁性ナノ粒子(MNP)とBNCを強力な永久磁石で分離します。

そのためには、磁石を容器の近くに置き、MNPとBNCを固定しながら上