バイオ機能ナノファイバーを製造するための手順

この手順の全体的な目標は、官能基で装飾されたナノファイバーを調製することです。まず、2つのメトキシスチレンとエチレンオキシドのブロック共重合体をオン重合により合成し、プロトンNMR分光法で特性評価します。次に、機能性ポリマーと単層ナノチューブ溶液をエレクトロスピンして複合ナノファイバーにします。

次に、ナノファイバーがタンパク質IgE E.IgE.FinallyにANIと生きている重合を電気紡糸で組み合わせた後のナノファイバーの電流電圧挙動を決定します特定のタンパク質に結合できる官能基で装飾されたナノファイバーを生成することができます。バイオ機能性ナノファイバーを作製するこのアプローチでは、ano living重合により、分子量が制御されたバイオ機能性ポリマーを容易に合成できます。さらなるエレクトロスピニング技術により、タンパク質と特異的に相互作用できる官能基で装飾されたナノファイバーの調製が可能になります。

この方法は、医療診断に関する貴重な洞察を提供します。また、機能性ナノ繊維を衣類や自動車などに組み込むことで、環境中で所望される任意の単一分子のモニタリングなど、他のシステムにも適用でき、Can I Polyは非常に厳しい条件を必要とします。このビデオは、ベンゾフェノンを指示脱水物として使用して、ポリマーの合成とその後のナノファイバーへの加工に必要な操作を習得するのに役立つはずです。これは、乾燥窒素ガス下でナトリウム金属上のテトラヒドロン200ミリリットルです。

また、10ミリリットルの2つのメトキシスチレンを水素化カルシウムで24時間乾燥させます。重合反応器用。この反応には、イソプロパノールと液体窒素のスラリーを使用して、摂氏マイナス78度に維持された冷温浴を準備します。

100ミリリットルの丸底シングルネックフラスコを標準のテーパーアウタージョイントで組み立てます。ストップコック付きの2つのフロー制御アダプターと、反応流全体にわたる1つのテフロン攪拌ロッド。超高純度窒素であるため、システムは不活性です。

25マイクロリットルのTHFを重合反応フラスコに加えます。次に、2ミリリットルのイニシエーター溶液を追加します。次に、第1のモノマーを4ミリリットル注入し、40分間反応を進行させます。

次に、室温で2日間重合するために2番目のモノマーを1ミリリットル加え、ポリマーを6モルの塩酸とメタノールで終了します。次に、ポリマー沈殿物をヘキサンに精製し、真空オーブンで乾燥するために、NMRを使用してポリマーの特性評価に進みます。カップリング試薬を3ネックフラスコに入れ、真空ラインで4時間乾燥させます。

次に、乾燥した10ミリリットルのジクロロメタンを窒素の下のフラスコに注入します。混合物を反応を12時間攪拌します。室温で。

反応混合物をろ過して、ポリマーをヘキサンとメタノールに2回沈殿させ、乾燥沈殿ポリマー、および摂氏40度の真空オーブンに回収します。最後に、FTIRとHNMRによってポリマーの構造と機能を決定します。機能性ポリマーの20%をクロロベンゼンに溶解します。

次に、クロロベンゼンにポリスチレンの2つの溶液を準備します。高分子量のポリスチレンは、ポリマーの絡み合いを改善し、エレクトロスピニングに必要な最適な粘度を得るために使用されます。ポリマー溶液を混合して、ポリマーの1対1および1対2の比率を形成します。

次に、1%単層カーボンナノチューブを混合物に加え、一晩攪拌します。Glassman高電圧源、シリコンウェーハ、シリンジまたはケミックシリンジポンプ、および手順を視覚化するためのランプを使用して、エレクトロスピニング装置を組み立てます。進行するにつれて、少量のポリマーswc NT溶液を皮下注射器に引き出し、皮下注射器に取り付けます。.

次に、高電圧をベアリングするクリップをシリンジの針に取り付けます。高電圧源で電気回転を開始し、電圧計を10キロボルトに調整します。次に、シリンジのプランジャーを押し始めます。

複合材料中のポリマーの性質によっては、特に100ナノメートル未満のナノファイバーが必要な場合は、より高い電圧が必要になる場合があります。シリコンウェーハを取り外し、乾燥させて一晩完全に乾燥させます。ナノファイバーの全体像を観察するためには、まず光学顕微鏡で画像を取得します。

次に、走査型電子顕微鏡を使用して、形態、直径、平均細孔サイズなどのより詳細な情報を観察します。原子間力顕微鏡でさらにイメージングを行うことで、ナノファイバーの3Dトポグラフィーを観察することができます。ナノファイバーを敷いたシリコンウエハースをマットテックの上に置きます。

よくカバースリップ。10マイクロリットルの蛍光標識抗体を添加し、マットテックディッシュの壁に溶液を穏やかに分注し、手でディッシュを優しく回転させた後、ピペットでバッファーを除去してIgEとの結合を観察し、P-B-S-B-S-A溶液で1時間3回インキュベートします。繊維は共焦点顕微鏡で可視化されます。

ナノファイバーの初期電流電圧特性を決定するために使用される典型的なプローブステーションは、ABOとlo micro zoomo顕微鏡、マイクロポジショナー用の真空チャックステージ、電圧測定用のマルチメーター、およびファイバーへの低電流入力用のソースメーターで構成されています。まず、2つのマイクロポジショナーを非常に低い電流源に接続し、マイクロポジショナーのプローブアームを反対側のファイバーマットに取り付け、先端がファイバーに触れるようにします。次に、さらに2つのマイクロポジショナーをデジタルマルチメータに接続します。

プローブアームを他の2つの間に取り付け、チップをファイバーマットに着地させます。4つのチップができるだけコリン状であることを確認してください。通常はナノアンペアの範囲でさまざまな量の電流を入力します。

次に、供給される電流の大きさごとに、外側の先端の電圧降下を測定します。電流電圧プロットの作成に進み、ファイバーマットによって特徴付けられるデバイスのタイプを決定します。この方法では、DNPの機能性ポリマーをオンリビング重合によって調製します。

重合に利用されるD機能開始剤は、電子移動反応によって調製されます。このプロセスでは、2つのメトキシスチレンモノマーが開始剤に添加され、続いて2番目のモノマーエチレンオキシドが添加されます。そして最後に、生きているポリマーはメタノールによって終結されます。

機能性ポリマーの構造は、FTIRおよびNMR分光法によって確認されます。FTIRは、CDNPグループによる定量的な機能化を示すOH広域吸収の完全な消失を示しています。NMRスペクトルのピークの統合により、ポリマーが定量的に官能基化されていることが決定されます。

次に、ポリマーをDCCカップリングによって官能化し、この導電性ナノファイバーのマットに機能DNP部分を組み込むと、エレクトロスピンDNPポリマーのIgE抗体への結合の特異性が蛍光的に実証されます。通常、原子間力顕微鏡下でのナノファイバー画像は、ナノファイバーの寸法を測定できます。SEM画像は、これらの繊維の形態が直線的でビーズ状であることを示しています。

全体的な目標は、ほとんどが直線状の繊維を準備することです。ナノファイバーのマットの電流電圧プロットは、抗原がナノファイバーに結合したときの抵抗器のオミクス挙動を示しています。抵抗性の変化は、機能性繊維が単一分子検出用のセンサーの活性成分として応用できる可能性があることを示唆しています。

テトラハイドロ、フリン、ジクロロ、メタン、クロロ、ベンゼン、ジメチルスルホキシドなどの溶剤の取り扱いは非常に危険ですので、3番目にマスターしたら適切な予防策を講じてください。このアプローチは5日で完了します。これには、ポリマーの合成と特性評価、および非繊維の作製と特性評価が含まれます。

この手順を試みる際には、アノン重合は製品の不純物に敏感であることを覚えておくことが重要です。ビデオをお楽しみいただき、実験の頑張りを祈っていただければ幸いです。