10 september 2012
Een efficiënte aanpak voor het bereiden nanovezels ingericht met functionele groepen die specifiek interactie met eiwitten beschreven. De benadering vereist eerst de bereiding van een gefunctionaliseerd polymeer met geschikte functionele groep. De functionele polymeer wordt gefabriceerd in nanovezels door electrospinning. De effectiviteit van de binding van de nanovezels met een eiwitgehalte wordt onderzocht door confocale microscopie.
Het algemene doel van deze procedure is om nanovezels te bereiden die zijn versierd met functionele groepen. Eerst wordt een blokcopolymeer van twee methoxystyreen en ethyleenoxide gesynthetiseerd via ionische polymerisatie en wordt dit gekenmerkt door proton NMR-spectroscopie. Vervolgens wordt het functionele polymeer en de single-wand nanobuis-oplossing elektrogesponnen tot een composiet nanovezel.
Bepaal vervolgens het stroomspanningsgedrag van de nanovezels nadat ze zijn blootgesteld aan het eiwit IgE E. Uiteindelijk kan het combineren van de ANI en een levende polymerisatie met elektrospinsen nanovezels produceren die zijn versierd met functionele groepen die in staat zijn om specifieke eiwitten te binden. In deze benadering voor het fabriceren van biofunctionele nanovezels, maakt levende polymerisatie de eenvoudige synthese mogelijk van biofunctionele polymeren met gecontroleerde molecuulgewichten. Verder maakt de elektrospintechniek de bereiding mogelijk van nanovezels die zijn versierd met functionele groepen die specifiek kunnen interageren met eiwitten.
Deze methode kan waardevolle inzichten bieden in medische diagnostiek. Het kan ook worden toegepast op andere systemen, zoals het bewaken van elke gewenste enkele molecuul in het milieu door functionele nanovezels in kleding, auto's, enzovoort te integreren. Can I Poly vereist extreem strenge omstandigheden. Deze video zou u moeten helpen de manipulaties onder de knie te krijgen die nodig zijn voor de synthese van een polymeer en de daaropvolgende verwerking tot een nanovezel. Gebruik benzofenon als indicator, dehydrateer 200 milliliter tetrahydron over natriummetaal onder droge stikstofgas.
Droog ook 10 milliliter van twee methoxystyreen gedurende 24 uur over calciumhydride. Voor de polymerisatiereactor. Bereid voor deze reactie een koude temperatuurbad op min 78 graden Celsius met behulp van een slurry van isopropanol en vloeibare stikstof.
Monteer een 100 milliliter ronde bodem met een enkele halskolven met een standaard conische buitenverbinding. Twee stroomcontroleadapters met stopkranen en een Teflon roerstaaf gedurende de reactie. Ultrahoge zuiverheidsstikstof, zodat het systeem inert is.
Voeg 25 microliter THF toe aan de polymerisatiereactiekolf. Voeg vervolgens twee milliliter van de initiatoroplossing toe. Injecteer vervolgens vier milliliter van de eerste monomeer en laat de reactie 40 minuten verlopen.
Voeg nu één milliliter van de tweede monomeer toe voor polymerisatie bij kamertemperatuur gedurende twee dagen, beëindig de polymeer met zes molair zoutzuur en methanol. Zuiver vervolgens het polymeerprecipitaat in hexaan en droog in een vacuümoven, ga door om het polymeer te karakteriseren met behulp van NMR. Plaats de koppelingsreagentia in een driehalsfles en droog gedurende vier uur op een vacuümlijn.
Injecteer vervolgens droog 10 milliliter dichloromethaan in de kolf onder stikstof. Laat het mengsel gedurende 12 uur bij kamertemperatuur roeren.
Filtreer het reactiemengsel om het polymeerprecipitaat twee keer in hexaan en methanol te herstellen, droog geprecipiteerd polymeer en een vacuümoven bij 40 graden Celsius. Bepaal ten slotte de polymeerstructuur en functionaliteit door FTIR en HNMR. Los 20%van het functionele polymeer op in chloorbenzeen.
Bereid nu twee oplossingen van polystyreen in chloorbenzeen voor. Het polystyreen met hoger molecuulgewicht wordt gebruikt om de polymeerverandering van verstrengeling te verbeteren en om de optimale viscositeit te verkrijgen die vereist is voor elektrospinsen. Meng de polymeeroplossingen om verhoudingen van één-op-één en één-op-twee van de polymeren te vormen.
Voeg vervolgens 1%enkelwandige koolstofnanobuizen toe aan het mengsel en roer een nacht. Monteer het elektrospinapparaat met een Glassman-hoogspanningsbron, een siliciumwafer, een spuit of een chemische spuitpomp en een lamp voor het visualiseren van de procedure. Terwijl het vordert, trek een kleine hoeveelheid van de polymeerswc NT-oplossing in een hypodermische spuit en monteer de hypodermische spuit.
Bevestig nu de clip met de te toepassen hoge spanning aan de naald op de spuit. Om met elektrospinsen te beginnen, zet de hoogspanningsbron aan en stel de spanningsmeter in op 10 kilovolt. Begin vervolgens de zuiger van de spuit te duwen.
Afhankelijk van de aard van de polymeren in het composiet, kunnen hogere spanningen vereist zijn, vooral als nanovezels onder de honderd nanometer gewenst zijn. Haal de siliciumwafer uit elkaar en droog deze 's nachts volledig in een droogkast. Om het algemene perspectief van de nanovezels te observeren, verkrijg eerst een afbeelding met een optische microscoop.
Gebruik vervolgens een rasterelektronenmicroscoop om fijnere details zoals morfologie, diameter en gemiddelde poriegrootte te observeren. Verdere beeldvorming binnen een atoomkrachtmicroscoop stelt u in staat de 3D-topografie van de nanovezels te observeren. Plaats een klein stukje siliciumwafer waarop zich nanovezels bevinden op een mat tech.
Wek dekglas. Voeg 10 microliter van een fluorescerend gelabeld antilichaam toe en incubeer gedurende een uur, was drie keer met P-B-S-B-S-A-oplossing door voorzichtig de oplossing op de wand van de mat tech-schaal te gieten, de schaal voorzichtig met de hand te laten zweven en vervolgens het buffermiddel met een pipette te verwijderen om binding met IgE te observeren. De vezels worden gevisualiseerd door confocale microscopie.
Een typische sonde-standaard die wordt gebruikt om de initiële stroomspanningskenmerken van de nanovezels te bepalen, bestaat uit ABO's en lo micro zoomo-microscoop, een vacuümklem voor microposities, een multimeter voor spanningsmetingen en een bronmeter voor lage stroominvoer in de vezels. Verbind eerst twee microposities met een zeer lage stroombron, monteer de sondearmen van de microposities boven de vezelmatten aan tegenoverliggende zijden met de uiteinden die de vezels raken. Verbind vervolgens nog twee microposities met een digitaal multimeter.
Monteer de sondearmen tussen de andere twee en laat de uiteinden op de vezelmatten landen. Zorg ervoor dat de vier uiteinden zo mogelijk zijn uitgelijn
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Dit artikel beschrijft een efficiënte methode voor het bereiden van nanovezels die zijn gedecoreerd met functionele groepen voor specifieke eiwitinteracties. Het proces omvat de synthese van een gefunctionaliseerd polymeer en de vervaardiging hiervan tot nanovezels middels elektrospinning, gevolgd door het bestuderen van de bindingseffectiviteit met eiwitten.
Biofunctionele nanovezels, vervaardigd via gecontroleerde polymerisatie en electrospinning, maken nauwkeurige analyse van interacties tussen materialen en biomarkers mogelijk, wat de ontwikkeling van biosensoren van de volgende generatie ondersteunt. Deze mogelijkheid vergroot het voorspellende vertrouwen in de vroege ontdekkingsfase door een platform te bieden voor specifieke eiwitdetectie en mechanische risicoreductie. De integratie van dergelijke nanovezelsystemen in R&D-pipelines kan de translationele validatie van biomarkers versnellen en risico-gecorrigeerde portfoliobeslissingen informeren.
Deze methode voor de fabricage van nanovezels sluit aan bij de interface tussen vroege ontdekking en assay-ontwikkeling, waardoor de overgang van hypothesetoetsing naar kwantitatieve screening en translationeel onderzoek wordt gefaciliteerd.