Name: Procedure voor het vervaardigen van biofunctionele nanovezels (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-09-10T12:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 39 s
Description: Leer biofunctionele nanovezels vervaardigen via anionische polymerisatie en elektrospinnen met functionele polymeren. Deze methode maakt specifieke eiwitbinding mogelijk voor toepassingen in biosensoren en medische diagnostiek.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Dit werk werd ondersteund door NSF HRD-0630456, een NSF CREST Program en NSF is DMR-0934142.

1. Synthese van α, ω-dihydroxyl Polymer [HO-PEO-P2MS-PEO-OH] <ol><li> Monteer polymerisatiereactor zoals weergegeven in figuur 1. De reactor voor dit experiment uit een 100 ml ronde bodem 2-halskolf met een standaard conische buitenste verbinding (Chemglass), twee stroomregeling adapters met afsluiters (Chemglass) en een Teflon roerstaaf. Adapter A (Figuur 1) werd gebruikt om Ultra High Purity (UHP) Stikstof stroomt houden door middel van het systeem om lucht en vocht in het inerte systeem. Adapter B (figuur 1) werd gebruikt om het oplosmiddel, monomeer en initiator te injecteren in de reactiekolf. </li><li> 200 ml droog tetrahydrofuran (THF) over Na metaal, met benzofenon als indicator voor minimaal 6 uur onder droge stikstof gas. </li><li> Droog 10 ml 2-methoxystyreen op calciumhydride gedurende 24 uur. </li><li> Bereid een lage temperatuur met constante temperatuur -78 ° C met een suspensie van een isopropanolnd vloeibare stikstof. </li><li> 25 ml THF in de polymerisatiereactie kolf (zie figuur 1) onder stikstofgas en houden reactor onder stikstofgas hele polymerisatie. </li><li> Plaats 100 ml rondbodemkolf tot een suspensie. </li><li> Voeg 2 ml (0,27 mmol / ml) van de initiatoroplossing in de reactiekolf. </li><li> Injecteer het eerste monomeer, 2-methoxystyreen (4 ml) in de reactiekolf. </li><li> Laat de reactie verlopen gedurende 40 min. </li><li> Voeg 1 ml van het tweede monomeer, ethyleenoxide. </li><li> Laat de polymerisatie bij kamertemperatuur nog twee dagen. </li><li> Beëindigen polymeer met HCl (6 M) / methanol (1/20, vol / vol). </li><li> Zuiver het polymeer door neerslaan in hexaan en droog polymeer in een vacuümoven. </li><li> Karakteriseren het polymeer met NMR. </li></ol> 2. Functionalisering van α, ω-dihydroxyl polymeer met N-2 ,4-DNP-Ε-aminocapronzuur de functionele Polym verkrijgeneh, CDNP-PEO-P2MS-PEO-CDNP <ol><li> In een driehalskolf, plaats de α, ω-dihydroxyl polymeer (0,05 mmol), het N-2 ,4-DNP-E-aminocapronzuur (0,25 mmol), DCC (0,15 mmol) en DMAP (0,005 mmol) en drogen op vacuümleiding gedurende 4 uur. </li><li> Destilleren droge dichloormethaan (10 ml) in de kolf. </li><li> De vacuümverpakking onder stikstof en roeren reactiemengsel gedurende 12 uur bij kamertemperatuur. </li><li> Filter reactiemengsel en herstellen polymeer door neerslaan tweemaal in hexanen en methanol. </li><li> Droog neergeslagen polymeer in een vacuümoven bij 40 ° C. </li><li> Bepaal de polymeerstructuur en functionaliteit van FT-IR en 1H NMR. </li></ol> 3. Voorbereiding van CDNP-PEO-P2MS-PEO-CDNP/SWCNT Oplossing voor electospinning <ol><li> Los 20 w% van CDNP-PEO-P2MS-PEO-CDNP in chloorbenzeen. </li><li> Los 20 w% en 40 gew% polystyreen (MW 800.000) in chloorbenzeen twee oplossingen te bereiden. De hogere moleculaire polystyreen wordt gebruikt toenemendee polymeerketen keten verstrengeling en verkrijgen van de optimale viscositeit vereist elektrospinnen. </li><li> Meng de polymeeroplossingen bereid in 3.1 en 3.2 samen tot 1:1 en 1:2 verhoudingen van de polymeren te vormen en 1 w% enkelwandige koolstof nanobuisjes (SWCNT) toe te voegen aan het mengsel en roer &#39;s nachts voor een gelijkmatige verdeling van de CNTs. </li></ol> 4. Electrospinning van Polymer-CNT Composite <ol><li> Monteer de electrospinning opgezet als weergegeven in figuur 2. Aan de rechterkant van de figuur is de Glassman High Voltage bron. Daarnaast is een retort stand waarop de silicium wafer is bevestigd. Aan de linkerzijde is een retort stand waarop de injectiespuit is achter en is de lamp voor het visualiseren van de procedure het vordert. </li><li> Met een injectiespuit trekken een kleine hoeveelheid CDNP-PEO-P2MS-PEO-CDNP/polystyrene/SWCNT mengsel (ongeveer 1 ml) en monteer de injectiespuit de retort stand. </li><li> Een silicium wafer is mounted tegenover de injectiespuit stevig op een afstand van 10 cm, en de aardklem van de hoogspanningsbron is verbonden. </li><li> Bevestig de clip met het hoge voltage wordt toegepast op de naald van de spuit, de zuiger iets (een druppel op de naald schorsen) en op dit punt, electrospinning klaar. </li><li> Schakel de hoogspanningsbron en voltmeter aan 10 kV passen. Afhankelijk van de aard van de polymeren in de samenstelling kunnen hogere spanningen noodzakelijk zijn, vooral als nanovezels onder honderd nanometer in diameter gewenst. </li><li> Unmount silicium wafer en doe dit in een exsiccator &#39;s nachts volledig drogen. </li></ol> 5. Karakterisering van nanovezels <ol><li> Eerste beeldvorming van nanovezels gebeurt met optische microscoop om het algemene perspectief van de vezels observeren. </li><li> Maak gebruik van Scanning Electron Microscope voor fijnere details zoals morfologie, diameter, gemiddelde poriegrootte, enz. in acht nemen </li><li> Dragenverdere beeldvorming met een Atomic Force Microscope om 3-D topografie van vezels, enz. in acht nemen </li></ol> 6. Bindingsspecificiteit van nanovezels met anti-DNP IgE Protein <ol><li> Bereid een oplossing van 4 ug / l fluorescerend gelabelde, FITC-IgE (fluoresceïne-isocyanaat-Isothio Immunoglobuline E) in PBS-BSA (fosfaat gebufferde zoutoplossing runderserumalbumine) oplossing. </li><li> Een klein stukje silicium wafer waarop er nanovezels op MatTek goed dekglaasje. Incubeer de nanovezels in deze oplossing gedurende een uur. Incubatie vindt plaats door voorzichtig pipetteren van 10 ul IgE oplossing op de silicium wafer. </li><li> Na incubatie, verwijder ongebonden IgE door wassen monster driemaal met de PBS-BSA-buffer oplossing. De PBS oplossing voorzichtig afgegeven op de wand van de MatTek schotel, om te voorkomen spuiten de buffer direct op de nanovezels. Swirl de schotel voorzichtig met de hand, om bufferoplossing verspreiden op nanovezels. Verwijder voorzichtig buffer met een pipet en opnieuwturf dit nog twee keer. </li><li> Voor de controle, incubeer nanovezels in fluorescent gelabelde IgG (niet specifiek voor DNP) onder dezelfde omstandigheden. </li><li> Visualiseer de gebonden vezels met een confocale microscoop te observeren binding met IgE. Voor onze studie, de gebruikte microscoop was Leica confocale TCS SP2 met 63x lens. </li></ol> 7. Stroom-spanning Gedrag van nanovezels <ol><li class="jove_content"> Sluit twee micro klepstandstellers tot een zeer laag actuele bron, zoals de Keithley 6430 gevoelige SourceMeter. De opgezet voor het bepalen van de actuele spanning gedrag is weergegeven in figuur 3. Deze figuur toont de Probe station gebruikt om de initiële IV kenmerken van de nanovezels bepalen. Het bestaat uit de Bausch en Lomb MicroZoom Microscope een vacuümklem Stage en vier micropositioners in sonderen. Op de bovenste rechterkant is de Agilent 34405A digitale multimeter voor het meten van de spanning en daaronder is het<html> Keithley 6430 Sub-Femtoamp Remote Bron Meter gebruikt om de bron van de lage stromen die input waren in de vezels. </li><li class="jove_content"> Monteer de sonde-armen van de micro manipulatoren over de vezelmat aan weerszijden met de tips aan te raken de vezels. </li><li class="jove_content"> Sluit een ander twee micro klepstandstellers op een digitale multimeter, monteert u de sonde-armen in-tussen de andere twee en het land van de tips over de vezel mat. Zorg ervoor dat de vier tips zijn als collineair mogelijk te maken. </li><li class="jove_content"> Input verschillende hoeveelheden stroom van de Keithley (typisch in het bereik nanoamps). </li><li class="jove_content"> Meet de spanningsval over de buitenste punten voor elke magnitude van stroom afkomstig. </li><li class="jove_content"> Plotten deze waarden geeft het type apparaat de vezelmat werkt als. </li></ol> 8. Representatieve resultaten Functional Polymer &quot;&gt; De werkwijze voor de synthese van α, ω-bi [2,4-dinitrofenyl capronzuur] [poly (ethyleenoxide)-b-poly (2-methoxystyreen)-b-poly (ethyleenoxide)] (CDNP-PEO- P2MS-PEO-CDNP) wordt getoond in Figuur 4. 1 De structuur van de functionele polymeer werd bevestigd door FT-IR (Figuur 5) en 500 MHz 1H NMR spectroscopie (figuur 6). FT-IR toont het verdwijnen van de-OH brede absorptie rond 3500 cm -1 aangeeft kwantitatieve functionalisering met de CDNP groep. Dit wordt ook bevestigd door het NMR spectrum getoond in figuur 6. Met de integratie van de pieken in het NMR spectrum, werd vastgesteld dat de CDNP-PEO -P2MS-PEO-polymeren CDNP kwantitatief gefunctionaliseerd. Nanovezels In figuur 7 is een mat van geleidend nanovezels verkregen door elektrospinnen CDNP-PEO-P2MS-PEO-CDNP / polystyreen / SWCNT van chloorbenzeen sheigen. Verkregen confocale beelden bleek dat het eiwit IgE bindt met DNP op het vezeloppervlak. 3 Dit is een indicatie van de specificiteit van binding van electrospun DNP-polymeren naar IgE antilichaam. De lichtintensiteit is een indicator van de aanwezigheid van IgE op de nanovezels als het eiwit fluorescent gelabeld is. Figuur 8a is een AFM (Atomic Force Microscope) foto van een van de nanovezels verkregen door dit proces en Figuur 8b toont de omvang van deze specifieke nanovezel ongeveer 150 nm in diameter. Door dit proces vezels tussen 100-700 nm verkregen. Op dit huidige tijd is het een uitdaging om vezels te bereiden met een specifieke dimensie. Dit strookt met hetgeen wordt waargenomen door andere groepen. 4 Figuur 9 toont SEM beelden van CDNP-PEO-P2MS-PEO-CDNP / polystyreen / SWCNT nanovezels en de diameter van de nanovezels waren tussen 200 nm tot 300 nm. Er zijn drie SEM beelden van nanofibers getoond bij verschillende vergrotingen. Studie van de drie beelden toont de morfologie van de vezels lineair en kralen. Het algemene doel is het voorbereiden van vezels die zijn meestal lineair. Figuur 10 toont de IV plot van matten van nanovezels bereid uit CDNP-PEO-P2MS-PEO-CDNP / polystyreen / SWCNT. De grafiek toont het gedrag van een weerstand (ohmse). Het antigeen wordt gebonden aan de nanovezels verwachten we een verandering in het gedrag van de IV vezelmat zien deze verandering in weerstand is een kenmerk dat suggereert dat de functionele vezels mogelijke toepassing als actieve component in sensoren voor detectie molecuul hebben . <img alt="Figuur 1" src="/files/ftp_upload/4135/4135fig1.jpg" /> Figuur 1. Polymerisatie reactor voor het synthetiseren van de α, ω-dihydroxyl polymeer. A) De injectie punt voor de stroom UHP gas stikstof. B.) Injectiepunt het oplosmiddel, monomeer en initiator. C) Het reactievat. <img alt="Figuur 2" src="/files/ftp_upload/4135/4135fig2.jpg" /> Figuur 2. Setup voor elektrospinnen met een Glassman hoogspanningsbron. <img alt="Figuur 3" src="/files/ftp_upload/4135/4135fig3.jpg" /> Figuur 3. Setup gebruikt om IV percelen met behulp van een Sub-femtoamp Remote SourceMeter (Keithley) te meten. <img alt="Figuur 4" src="/files/ftp_upload/4135/4135fig4.jpg" /> Figuur 4. A). Synthetische benadering voor het bereiden OH-PEO-P2MS-PEO-OH polymeren. B) functionalisering van α, ω-dihydroxy [poly (ethyleenoxide)-b-poly (2-methoxystyreen)-b-poly (ethyleenoxide)]. <img alt="Figuur 5" src="/files/ftp_upload/4135/4135fig5.jpg" /> Figuur 5. FT-IR spectra van (A) OH-PEO-P2MS-PEO-OH, voorloper CDNP-PEO-P2MS-PEO-CDNP en (B) CDNP-PEO-P2MS-PEO-CDNP. <img alt="Figuur 6"src = &quot;/ files/ftp_upload/4135/4135fig6.jpg&quot; /&gt; Figuur 6. 500 MHz Proton NMR van CDNP-PEO-P2MS-PEO-CDNP. <img alt="Figuur 7" src="/files/ftp_upload/4135/4135fig7.jpg" /> Figuur 7. A) Binding beeld van FITC-IgE met CDNP-PEO-P2MS-PEO-CDNP vezels electrospun van chloorbenzeen. B) Confocale microscoop beeld van de controle (nanovezels met IgG). <img alt="Figuur 8" src="/files/ftp_upload/4135/4135fig8.jpg" /> Figuur 8. A) AFM afbeelding van CDNP-PEO-P2MS-PEO-CDNP Fibers electrospun van chloorbenzeen en B) AFM profiel ie afmeting van een vezel getoond in figuur 5a. <img alt="Figuur 9" src="/files/ftp_upload/4135/4135fig9.jpg" /> Figuur 9. SEM beelden van CDNP-PEO-P2MS-PEO-CDNP / polystyreen / SWCNT nanovezels. <img alt="Figuur 10" src="/files/ftp_upload/4135/4135fig10.jpg"/&gt; Figuur 10. IV perceel van matten van nanovezels bereid uit CDNP-PEO-P2MS-PEO-CDNP / polystyreen / SWCNT.

<ol><li>Sannigrahi, B., Sil, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+and+Characterization+of+%CE%B1%2C%CF%89-bi%5B2%2C4-dinitrophenyl+%28DNP%29%5D+poly%282-methoxystyrene%29+Functional+Polymers.+Preliminary+Evaluation+of+the+Interaction+of+the+Functional+Polymers+with+RBL+Mast+Cells%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Macromolecular+Science%2C+Part+A%22%5BJournal%5D)">Synthesis and Characterization of α,ω-bi[2,4-dinitrophenyl (DNP)] poly(2-methoxystyrene) Functional Polymers. Preliminary Evaluation of the Interaction of the Functional Polymers with RBL Mast Cells.</a> Journal of Macromolecular Science, Part A. 45, 664-671 (2008).</li>
<li>Gordon, K., Sannigrahi, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+of+Optically+Active+Helical+Poly%282-methoxystyrene%29.+Enhancement+of+HeLa+and+Osteoblast+Cell+Growth+on+Optically+Active+Helical+Poly%282-methoxystyrene%29+Surfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomaterials+Science%22%5BJournal%5D)">Synthesis of Optically Active Helical Poly(2-methoxystyrene). Enhancement of HeLa and Osteoblast Cell Growth on Optically Active Helical Poly(2-methoxystyrene) Surfaces.</a> Journal of Biomaterials Science. 2, 2055-2072 (2009).</li>
<li>Baird, E. J., Holowka, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Highly+Effective+Poly%28Ethylene+Glycol%29+Architectures+for+Specific+Inhibition+of+Immune+Receptor+Activation%5BTitle%5D)+AND+%22Biochemistry%22%5BJournal%5D)">Highly Effective Poly(Ethylene Glycol) Architectures for Specific Inhibition of Immune Receptor Activation.</a> Biochemistry. 2, 12739-12748 (2003).</li>
<li>Ramakrisna, S., Fugihara, K., Lim, W. -E., Ma, Z. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aRamakrisna%2C+S+%22Introductions+to+Electrospinning+and+Nanofibers%22">Introductions to Electrospinning and Nanofibers</a>. , World Sceintific. (2005).</li>
<li>Kameoka, J., Craighead, H. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+Oriented+Polymeric+Nanofibers+on+Planar+Surfaces+by+Electrospinning%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Physics+Letters%22%5BJournal%5D)">Fabrication of Oriented Polymeric Nanofibers on Planar Surfaces by Electrospinning.</a> Applied Physics Letters. 83, 371-3773 (2003).</li>
<li>Ramakrishna, S., Lala, N. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polymer+Nanofibers+for+Biosensor+Applications%5BTitle%5D)+AND+%22Topics+in+Applied+Physics%22%5BJournal%5D)">Polymer Nanofibers for Biosensor Applications.</a> Topics in Applied Physics. 109, 377-392 (2007).</li>
<li>Reuven, D., Sil, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Archetypical+Conductive+Polymer+Structure+for+Specific+Interaction+with+Proteins%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Macromolecular+Science+Part+A%3A+Pure+and+Applied+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Archetypical Conductive Polymer Structure for Specific Interaction with Proteins.</a> Journal of Macromolecular Science Part A: Pure and Applied Chemistry. , Forthcoming (2012).</li>
<li>Ogunro, O., Karunwi, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chiral+Asymmetry+of+Helical+Polymer+Nanowire%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Physical+Chemistry+Letters%22%5BJournal%5D)">Chiral Asymmetry of Helical Polymer Nanowire.</a> The Journal of Physical Chemistry Letters. 1, 704-707 (2010).</li>
</ol>

Geen belangenconflicten verklaard.

In dit rapport hebben we voorgesteld een krachtige aanpak voor het bereiden van biofunctionele nanovezels. De nanovezels zijn ingericht om een ​​functionele groep die specifiek is voor een modeleiwit. De procedure en werkwijze in deze mededeling is algemeen en kan worden gebruikt om nanovezels ingericht met elke gewenste functionele groep te bereiden. De anionische polymerisatie levende krachtige methode om gecontroleerde polymeerstructuren covalent verbonden met een aantal interessante functionele of functionele groepe...

<table border="1"><tbody><tr><td> Naam van het reagens </td><td> Vennootschap </td><td> Catalogusnummer </td></tr><tr><td> Natriummetaal </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 282065 </td></tr><tr><td> Benzofenon </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 239852 </td></tr><tr><td> 2-methoxystyreen </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 563064 </td></tr><tr><td> Tetrahydrofuraan </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 178810 </td></tr><tr><td> Chloorbenzeen </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 319996 </td></tr><tr><td> Enkelwandig CNTs </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 704113 </td></tr><tr><td> Polystyreen </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 81416 </td></tr><tr><td> Silicon Wafers </td><td> Silicon Quest Int&#39;l </td><td> 720200 </td></tr><tr><td> Zeiss FESEM </td><td> Carl Zeiss Inc </td><td> Ultra 60 </td></tr><tr><td> Probestation met Bausch &amp; Lomb MicroZoom II High Performance Microscoop </td><td> Bausch en Lomb </td><td></td></tr><tr><td> Leica confocale systeem </td><td> Leica Microsystems </td><td> TCS SP2 </td></tr><tr><td> Sub-femtoamp Remote SourceMeter </td><td> Keithley Instruments </td><td> 6430 </td></tr><tr><td> Autoranging digitale multimeter </td><td> Keithley Instruments </td><td> 175A </td></tr><tr><td> Spuitpomp </td><td> Chemyx Inc </td><td> Fusion 200 </td></tr><tr><td> Zeiss optische microscoop </td><td> Carl Zeiss Inc </td><td> Zeiss / Axiotech </td></tr></tbody></table>

procedure voor het vervaardigen van biofunctionele nanovezels

Procedure for Fabricating Biofunctional Nanofibers

Elektrospinnen is een effectieve behandeling voor het bereiden van nanovezels ingericht met functionele groepen. Nanovezels ingericht met functionele groepen kan worden gebruikt om materiaal-biomarker interacties ie fungeren als biosensoren met potentieel als single molecule detectoren studie. Wij hebben een effectieve aanpak voor het bereiden functionele polymeren waarvan de functionaliteiten heeft de capaciteit tot specifieke binding met een modeleiwit. In ons model systeem de functionele groep 2,4-dinitrofenyl (DNP) en het eiwit anti-DNP IgE (immunoglobuline E). Het functionele polymeer, α, ω-bi [2,4-dinitrofenyl capronzuur] [poly (ethyleenoxide)-b-poly (2-methoxystyreen)-b-poly (ethyleenoxide)] (CDNP-PEO-P2MS-PEO- CDNP), bereid door anionische levende polymerisatie. De difunctionele initiator gebruikt in de polymerisatie werd bereid door reactie van elektronoverdracht α-methylstyreen en kalium (mirror) metaal. De 2-methoxystyreen monomeer toegevoegdeerst de initiator, gevolgd door de toevoeging van het tweede monomeer, ethyleenoxide en ten slotte het levende polymeer werd beëindigd door methanol. De α, ω-dihydroxyl polymeer [HO-PEO-P2MS-PEO-OH] omgezet met N-2 ,4-DNP-∈-aminocapronzuur door DCC koppeling, resulterend in de vorming van α, ω-bi [ 2,4-dinitrophenylcaproic] [poly (ethyleenoxide)-b-poly (2-methoxystyreen)-b-poly (ethyleenoxide)] (CDNP-PEO-P2MS-PEO-CDNP). De polymeren werden gekarakteriseerd door FT-IR, 1H NMR en gelpermeatiechromatografie (GPC). De molecuulgewichtsverdelingen van de polymeren waren klein (1,1 tot 1.2) en polymeren met molecuulgewichten groter dan 50.000 werd gebruikt in dit onderzoek. De polymeren werden gele poeders en oplosbaar in tetrahydrofuran. Een water oplosbaar CDNP-PEO-P2MS-PEO-CDNP / DMEG (dimethoxyethylene glycol) bindt en bereikt steady state binding met IgE oplossing binnen enkele seconden. Hoger molecuulgewicht (niet in water oplosbare dwz ongeveer 50.000) CDNP-PEO-P2MS-PEO-CDNP polymeren, bevattende 1% enkelwandige koolstofnanobuizen (SWCNT) werden verwerkt tot elektroactieve nanovezels (100 nm tot 500 nm in diameter) op siliciumsubstraat. Fluorescentiespectroscopie toont dat anti-DNP IgE samenwerkt met de nanovezels door binding met de functionele groepen DNP versieren de vezels. Deze waarnemingen suggereren dat de juiste gefunctionaliseerde nanovezels belofte voor het ontwikkelen van biomarker detectie-apparaat vast te houden.

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.

Procedure voor het vervaardigen van biofunctionele nanovezels

Electrospinning is een effectieve verwerkingsmethode voor het vervaardigen van nanovezels gedecoreerd met functionele groepen. Nanovezels gedecoreerd met functionele groepen ...

Het algemene doel van deze procedure is het prepareren van nanovezels die zijn gedecoreerd met functionele groepen. Synthetiseer eerst een blokcopolymeer van methoxystyreen en ethyleenoxide via anionische polymerisatie en karakteriseer dit met proton-NMR-spectroscopie. Electrospin vervolgens de oplossing van het functionele polymeer en single-wall nanobuisjes tot een composietnanovezel.Bepaal vervolgens het stroomspanningsgedrag van de nanovezels nadat deze zijn blootgesteld aan het eiwit IgE E. Uiteindelijk kan de combinatie van ANI en een levende polymerisatie met electrospinning nanovezels produceren die zijn gedecoreerd met functionele groepen die in staat zijn zich te binden aan specifieke eiwitten. Bij deze benadering voor het vervaardigen van biofunctionele nanovezels maakt een levende polymerisatie de eenvoudige synthese van biofunctionele polymeren met gecontroleerde molecuulgewichten mogelijk. De electrospinningtechniek maakt vervolgens de bereiding van nanovezels mogelijk die zijn gedecoreerd met functionele groepen, die specifiek kunnen interageren met eiwitten.Deze methode kan waardevolle inzichten bieden voor de medische diagnostiek. Het kan ook worden toegepast op an

procedure-for-fabricating-biofunctional-nanofibers

Research

JoVE Journal

Biology

Biologie

We presenteren methoden voor de productie van een patroon microstructuren van verticaal uitgelijnde koolstof nanobuisjes (CNTs), en hun gebruik als master mallen voor de productie van polymeer microstructuren met georganiseerde nanoschaal oppervlaktestructuur. De CNT bossen verdicht door condensatie van oplosmiddel op het substraat, die aanzienlijk verhoogt de pakkingsdichtheid en maakt zelfsturend vorming van 3D-vormen.

Fabrication, verdichting, en Replica Molding van 3D Carbon Nanotube Microstructuren

Twee aangrenzende vloeistoffen die door een gegroefd microfluïdisch kanaal gaan, kunnen worden gericht om een schede rond een prepolymeerkern te vormen; waardoor zowel vorm als doorsnede worden bepaald. Foto-geïnitieerde polymerisatie, zoals thiol click chemie, is zeer geschikt voor het snel stollen van de kernvloeistof tot een microvezel met vooraf bepaalde grootte en vorm.

Microfluïdische fabricage van polymere en biohybridevezels met vooraf ontworpen grootte en vorm

Hier presenteren we een protocol om elektrogesponnen nanovezel steigers met gradated organisatie van vezels fabriceren en hun toepassingen verkennen in het reguleren van de cel morfologie / oriëntatie. Verlopen met betrekking tot fysische en chemische eigenschappen van de nanovezel scaffolds biedt een grote verscheidenheid aan toepassingen op biomedisch gebied.

Electrospun Nanovezel Steigers met gradaties in Fiber Organisatie

Twee- en driedimensionale superhydrofobe polymere materialen worden bereid door middel van elektrospinnen of elektrosprayen van biologisch afbreekbare polymeren vermengd met een polymeer met een lagere oppervlakte-energie van vergelijkbare samenstelling.

Fabriceren superhydrophobic polymere materialen voor biomedische toepassingen

Electrospun nanovezels hebben een hoge oppervlak tot gewichtsverhouding, uitstekende mechanische integriteit gewicht en ondersteunen celgroei en proliferatie. Deze nanovezels hebben een breed scala van biomedische toepassingen. Hier fabriceren we keratine / PCL nanovezels, met behulp van de electrospinning techniek en karakteriseren van de vezels voor mogelijke toepassingen in de tissue engineering.

Synthese van Keratine-gebaseerde Nanovezel voor Biomedische Technologie

We presenteren een protocol voor het vervaardigen van 1-D fotonisch kristal holtes op subwavelength diameter silica vezels (optisch nanovezels) met behulp van femtoseconde-laser-geïnduceerde ablatie.

Fabricage van 1-D Photonic Crystal Cavity op een Nanovezel behulp Femtoseconde Laser-geïnduceerde Ablation

Een protocol voor de microfluidic spinnen en karakterisering van de microstructuur van geregenereerde zijde fibroin monofilament wordt gepresenteerd.

Microfluidic droog-spinnen en karakterisering van geregenereerde zijde Fibroin vezels

Dit manuscript wordt de procedure beschreven om te fabriceren en karakteriseren van Griffithsin gemodificeerde poly (melkzuur-co-glycolic zuur) electrospun vezels waaruit krachtige lijm en antivirale activiteit tegen humaan immunodeficiëntie virus type 1 infectie in vitro. Methoden die worden gebruikt voor het synthetiseren, oppervlakte-wijzigen, en de resulterende morfologie, conjugatie, karakteriseren en desorptie van Griffithsin van oppervlak gemodificeerde vezels worden beschreven.

Fabricage en karakterisering van de vezel Griffithsin gemodificeerde steigers voor preventie van seksueel overdraagbare infecties

Dit artikel beschrijft de gedetailleerde methodologie ter voorbereiding van een Multiplexed kunstmatige cellulaire communicatie (MACME)-array voor high-throughput manipulatie van fysische en chemische cues nabootsen in vivo cellulaire microenvironments en aan het identificeren van de optimale cellulaire omgeving voor menselijke pluripotente stamcellen (hPSCs) met eencellige profilering.

Fabricage van een Multiplexed kunstmatige cellulaire communicatie Array

Het volgende protocol presenteert een op afschuiving gebaseerde extrusiemethode voor de fabricage van collageenhydrogels met fibrillen met nanoschaalpatronen, die kan worden toegepast op een breed scala aan weefselengineeringtoepassingen.

Productie van collageen met nanofibrillaire patronen voor weefselmanipulatie

Hier laten we zien hoe epitheelcellen gekweekt met fibroblasten in het nanovezelige membraangebaseerde tweelaagse systeem stabiel kunnen hechten aan en groeien op het membraan.

Het opzetten van een driedimensionale cocultuurmodule van epitheelcellen met behulp van nanovezelmembranen

Leer biofunctionele nanovezels vervaardigen via anionische polymerisatie en elektrospinnen met functionele polymeren. Deze methode maakt specifieke eiwitbinding mogelijk voor toepassingen in biosensoren en medische diagnostiek.

Procedure voor het vervaardigen van biofunctionele nanovezels

Meer video's verkennen