마이크로 캡슐화 애플리케이션을위한 추출 공장 기반 캡슐

이 절차의 전반적인 목표는 마이크로 캡슐화 응용 분야를 위한 Sporopollenin Exine 캡슐 또는 SEC를 추출하기 위한 간소화된 프로세스를 확립하는 것입니다. 이 방법은 식품 및 헬스케어 어플리케이션을 위한 깨끗한 마이크로 캡처를 신속하게 제공할 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 SEC 추출 공정 시간을 크게 줄여 깨끗하고 손상되지 않은 SEC를 생산할 수 있다는 것입니다.

이 방법은 간소화된 SEC의 추출 공정에 대한 통찰력과 광범위한 단계별 특성화를 제공할 수 있지만, 다양한 식물 기반 생체 재료에 대한 기본적인 미세 구조 및 형태학적 평가를 탐색하는 데에도 사용할 수 있습니다. 일반적으로 이 방법을 처음 접하는 개인은 고온에서 부식성이 높은 산을 포함하는 기존의 8-10일 추출 과정으로 인해 어려움을 겪을 것입니다. 이 절차를 시작하려면 유리 응축기, 물 순환 시스템 및 수조가 있는 흄 후드에서 환류 설정을 준비하십시오.

SEC 추출 공정에는 부식성이 높은 산과 유기 용제의 사용이 포함되므로 고글, 실험실 가운, 안면 마스크 및 위험 알림이 있는 장갑과 같은 적절한 개인 보호 장비를 사용하여 공정을 수행해야 합니다. 먼지가 발생하지 않고 발화원에서 멀리 떨어진 100g의 L clavatum 포자의 무게를 조심스럽게 측정하십시오. 그런 다음 자기 교반 막대를 사용하여 포자를 1리터 PTFE 둥근 바닥 플라스크로 천천히 옮깁니다.

포자에 500ml의 아세톤을 추가하고 플라스크를 부드럽게 흔들어 균일한 현탁액을 형성합니다. 이제 플라스크를 섭씨 50도로 설정하고 환류 콘덴서에 연결된 수조에 넣습니다. 200RPM으로 교반하면서 6시간 동안 현탁액을 환류로 가열합니다.

현탁액을 실온에서 식힌 후 진공 상태에서 여과지를 사용하여 여과하고 탈지된 포자를 대형 유리 페트리 접시에 수집합니다. 용매 증발을 위한 구멍이 있는 알루미늄 호일로 페트리 접시를 덮어 실온에서 포자를 건조시킵니다. 건조되고 탈지 된 건조 포자를 1 리터 PTFE 플라스크로 옮긴 후 85 % 인산 용액 500 밀리리터를 첨가하십시오.

플라스크를 섭씨 70도로 설정된 수조에 넣고 환류 콘덴서에 연결합니다. 교반하면서 현탁액을 30시간 동안 환류로 가열합니다. 현탁액이 실온으로 냉각되면 500ml의 따뜻한 탈이온수로 희석하고 여과지를 사용하여 진공 여과하여 SEC를 수집합니다.

그런 다음 SEC를 3리터 유리 비커로 옮겨 일련의 세척을 수행합니다. 흄 후드에서 SEC에 800mm의 뜨거운 탈이온수를 넣고 10분 동안 부드럽게 저어줍니다. 그런 다음 진공 상태에서 여과지를 사용하여 현탁액을 여과합니다.

SEC를 깨끗한 3리터 유리 비커로 옮깁니다. 이전 단계를 5회 반복한 후 SEC에 600ml의 뜨거운 아세톤을 넣고 10분 동안 부드럽게 저어줍니다. 진공 상태에서 여과를 통해 SEC를 수집하고 깨끗한 3리터 유리 비커로 옮깁니다.

적절한 용매로 이전 단계를 반복한 후 깨끗한 SEC를 6개의 대형 유리 페트리 접시에 옮기고 실온의 흄 후드에서 24시간 동안 건조하여 모든 물을 제거합니다. 다음으로, SEC를 섭씨 60도와 1mbar의 진공 오븐에서 10시간 동안 또는 일정한 무게가 될 때까지 건조합니다. 그런 다음 건조된 SEC를 폴리프로필렌 병에 옮겨 건조 캐비닛에 보관합니다.

탈이온수에 1.2ml의 소 혈청 알부민 또는 BSA 용액을 준비하고 50ml 폴리프로필렌 튜브에 옮깁니다. BSA 용액에 150mg의 SEC를 첨가합니다. 혼합물을 10분 동안 와류로 처리하여 균일한 용액을 형성합니다.

튜브를 여과지로 덮은 후 동결 건조기 플라스크에 옮기고 1밀리바에서 진공 상태에서 4시간 동안 건조합니다. BSA가 적재된 SEC가 건조되면 모르타르와 절구공이로 응집체를 제거합니다. 이제 BSA가 로드된 SEC를 50ml 튜브로 옮기고 2ml의 탈이온수를 추가하여 잔류 BSA를 제거합니다.

4, 704에서 5분 동안 원심분리를 통해 SEC를 수집합니다. 완료되면 상등액을 버립니다. 탈이온수로 세척을 반복하십시오.

그런 다음 BSA가 로드된 SEC가 들어 있는 튜브를 여과지로 덮습니다. 그런 다음 SEC를 1시간 동안 냉동고에 옮깁니다. SEC를 24시간 동안 동결 건조합니다.

추가 특성화가 이루어질 때까지 SEC를 냉동실에 보관합니다. 2밀리리터 폴리프로필렌 튜브에 BSA가 로드된 SEC 5밀리그램을 사용합니다. 1.4ml의 PBS를 넣고 5분 동안 소용돌이칩니다.

그 후, 프로브는 10 초의 3 사이클 동안 40 % 진폭으로 서스펜션을 초음파 처리합니다. 완료되면 0.45 미크론 폴리 에테르 설폰 필터를 사용하여 용액을 여과합니다. 위약 SEC로 이전 단계를 수행한 후, 위약을 블랭크로 사용하여 280나노미터에서 BSA 로딩 SEC의 흡수제를 측정합니다.

마지막으로, PBS의 BSA 표준 곡선을 사용하여 캡슐화된 BSA의 양을 정량화합니다. SEM 이미지는 고유한 미세 구조를 가진 손상되지 않은 포자를 나타내며 처리하기 전에 단면 이미지에서 미크론 규모의 포자 세포 기관이 관찰되었습니다. 포자 탈지 및 알칼리 처리로 형태학적 및 구조적 변화는 관찰되지 않았습니다.

산분해 후 SEM 이미지는 포자질 물질이 없는 온전한 SEC를 보여줍니다. CHN 분석에 의한 탈지 및 알칼리 처리된 SEC에서 실질적인 단백질 성분 제거가 관찰되지 않았습니다. 대부분의 단백질 물질은 산분해로 제거됩니다.

DIPA 분석은 최대 30시간 동안 산분해 후 SEC의 균일한 크기 분포를 보여줍니다. SEC의 구조적 무결성은 산분해가 장기화됨에 따라 감소합니다. SEM 및 DIPA 데이터는 탈지 단계 후 산분해가 균일한 크기의 분포를 가진 온전한 SEC를 생성했음을 보여줍니다.

CLSM 데이터는 처리되지 않은 SEC가 포자 구멍 내부의 포자질 성분으로 인해 자동 형광을 나타낸다는 것을 나타냅니다. 산분해 처리 후에는 모든 포자질 내용물이 제거됩니다. FITC-BSA의 캡슐화 후 SEC 내부에서 녹색 형광이 관찰됩니다.

SEM 이미지는 BSA 로딩 후 손상되지 않은 마이크로 융기를 보여줍니다. BSA가 SEC에 적재된 후 직경, 원형도 및 종횡비에서 실질적인 변화는 관찰되지 않았습니다. 캡슐화된 SEC의 BSA 정량화는 SEC 그램당 0.170 플러스 또는 마이너스 0.01g의 BSA 로딩으로 마이크로 캡슐화 공정의 일관성을 확인합니다.

이 간소화된 SEC 추출 공정은 제대로 수행되면 48시간 이내에 완료할 수 있습니다. 다양한 식물 포자와 꽃가루에 대해 이 절차를 시도하는 동안 온전하고 깨끗한 캡슐을 얻기 위해 구조, 형태 및 원소 분석의 단계적 평가를 기억하는 것이 중요합니다. 이 절차에 따라 다양한 식물 기반 캡슐에 대한 최적화된 공정의 타당성을 확인하기 위해 알칼리 효소와 관련된 다른 추출 공정을 수행할 수 있습니다.

개발 후 이 기술은 마이크로 캡슐화, 약물 전달 및 조직 공학 분야의 연구자들이 차세대 생체 재료로서 다양한 식물 기반 SEC를 탐구할 수 있는 길을 열었습니다. 이 동영상을 시청한 후에는 식물 포자 및 꽃가루 알갱이에서 SEC를 추출하고 특성화하는 방법과 약물 및 생체 거대분자를 SEC로 캡슐화하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.