건조 공기-LC 인터페이스에 Megamolecular 생체 고분자의 자체 통합을위한 방법

이 실험의 전반적인 목표는 다당류, 미세소관 및 DNA와 같은 거대분자 생체 고분자의 방향에 대한 건조 공기, 액정 또는 공기-LC 계면의 영향을 밀리미터 단위로 시각화된 동적 거동으로 평가하는 것입니다. 이 메시지는 약 5억 년 전에 살아있는 유기체가 땅 위로 기어 올라온 건조 환경에서 생체 고분자의 자기 조직화와 같은 분산 구조 분야의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 수평면에서 건조하지 않고 건조 공정 중에 샘플의 측면 보기를 촬영할 수 있다는 것입니다.

이 절차를 시작하려면 물 100ml에 0.5g의 천백을 첨가하십시오. 용기를 플라스틱 랩으로 덮고 용액을 약 섭씨 80도에서 12시간 이상 저어줍니다. sacran 및 xantham gum 용액을 식힌 후 sacran 용액을 원심 분리하여 불순물을 제거합니다.

이제 얼음 위의 Britton-Robinson 완충액에 0.5 중량 % 튜불린 용액을 준비합니다. 50마이크로리터의 튜불린 용액과 5마이크로리터의 GpCpp를 혼합합니다. 그런 다음 용액을 섭씨 37도에서 3시간 동안 배양하여 안정적인 미세소관 또는 MT 핵을 얻습니다.

그런 다음 950마이크로리터의 튜불린 용액과 50마이크로리터의 튜불린 용액을 함유하는 GpCpp를 혼합합니다. 그런 다음 용액을 약 섭씨 25도에서 하루 동안 그대로 두어 안정적인 0.5 중량 퍼센트 MT 용액을 얻습니다. 다음으로, 0.5 중량 퍼센트의 DNA 용액과 Tris-EDTA 완충 용액을 준비합니다.

건조 실험을 위해 0.5 중량 %의 바이오 폴리머 샘플 용액을 섭씨 25도에서 유지하십시오. 실리콘 시트를 1mm 두께의 적절한 모양으로 자릅니다. 실리콘 스페이서와 두 개의 수정되지 않은 유리 슬라이드로 구성된 한쪽 개방형 셀을 조립합니다.

시료 용액이 누출되지 않도록 이중 클립으로 셀의 양쪽을 고정합니다. 1mm 공극 크기의 피펫 팁을 사용하여 약 섭씨 25도의 각 셀에 0.5 중량 퍼센트의 생체 고분자 용액 100-300 마이크로리터를 천천히 첨가합니다. 주사기 바늘을 사용하여 세포에서 기포를 제거합니다.

다음으로, 증발을 위한 대기압 하에서 섭씨 60도에서 18시간 동안 공기 순환기가 있는 오븐에 세포를 넣습니다. 작동 방향은 중력의 방향과 반대입니다. 이 배치는 후자의 검토에 대한 모니터링에도 적용됩니다.

100와트 할로겐 램프를 사용하여 넓은 영역에 평평한 표면의 광원을 사용하여 직선적인 가시광선을 제공합니다. 홀더를 사용하여 편광판을 45도와 135도로 조정합니다. 광원, 편광판, 샘플 스테이지 및 카메라의 위치를 광학 레일과 막대 자세를 사용하여 고정합니다.

샘플 스테이지를 두 편광판 사이에 놓습니다. 그런 다음 초점을 맞출 수 있도록 샘플 스테이지에서 약 20cm 떨어진 곳에 카메라를 배치합니다. 텍스트 프로토콜에 표시된 주어진 시간에 XZ 평면과 평행한 스테이지의 편광판 사이에 생체 고분자 샘플을 놓고 장치를 검은색 커튼으로 덮습니다.

마지막으로, 표준 줌 렌즈가 있는 디지털 일안 리플렉스 카메라를 사용하여 선형 교차 편광판을 통해 샘플을 촬영합니다. 건조 공기-LC 계면에서 마이크로도메인에서 매크로도메인으로의 자체 통합이 평가되었습니다. 건조하기 전에 산란 상태에서 투과광이 있는 밝은 영역이 관찰되었습니다.

건조 후, 공기-LC 계면과 천골 용액 아래 영역이 높아지고 크산틴 용액 강도가 작은 거대 도메인으로 감소했습니다. 시공간 분석은 공기 액체 계면 주변의 피크 강도와 두께가 증가했음을 보여주었으며, 이는 마이크로 도메인이 공기-LC 계면에서 방향을 잡기 시작하고 계면과 평행한 밀리 스케일 도메인으로 성장함을 나타냅니다. sacran 유체 상태의 편광 현미경 이미지는 하나의 파란색 영역을 보여주었는데, 이는 단일 매크로도메인이 형성되었음을 의미합니다.

잔탄검 유체 상은 파란색, 노란색 및 분홍색 영역을 보였는데, 이는 여러 거대 영역이 임의의 방향으로 형성되었음을 의미합니다. 건조하기 전에 sacran 및 MT 용액은 도메인이 흩어져 있는 유사한 LC 상태를 보여주었습니다. 건조 과정에서 MT 솔루션은 자체 통합을 거쳤고 흩어져 있는 도메인은 단일 매크로 도메인으로 통합되었습니다.

DNA 용액은 액상에서 특정 방향을 나타내지 않았습니다. sacran 건조 기록은 상당한 복굴절을 나타냈고 MT 건조 기록에 대해 물결 모양의 다발이 관찰되었습니다. DNA 건조 기록은 임의의 방향으로 입자 모양의 매크로 도메인을 보여주었습니다.

개발 후, 이 기술은 생체 고분자를 사용하는 생물 의학 공학 분야의 연구자들이 기하학적 접근 방식으로 건조 및 습윤 공정에 대한 기류 역학의 시각화를 탐구할 수 있는 길을 열었습니다.