Name: Air Filter apparaten Inclusief geweven Netten van Electrospun Recombinant Spider Silk Eiwitten (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-05-08T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 51 s
Description: Leer hoe je elektrospun recombinant spinnenzijde eiwitten gebruikt om luchtfilters te verbeteren met niet-geweven netten. Deze methode verhoogt de filtratie-efficiëntie voor kleine deeltjes.

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

playerTrialDesktop

Wij zeer erkentelijk voor de technische en wetenschappelijke ondersteuning van Anja Lauterbach (Lehrstuhl Biomaterialien), Lorenz Summa (Sandler AG) en Armin Boeck (B / S / H / G). SEM-beeldvorming werd uitgevoerd door Johannes Diehl (Lehrstuhl Biomaterialien). Financiering werd verkregen uit BMBF (01RB0710).

1. Spinning Dope Voorbereiding <ol><li> Neem gevriesdroogd eADF4 (C16) eiwit. </li><li> Weeg 20 mg eADF4 (C16) in een 1 ml reactievat met een hoge precisie schaal. </li><li> Voeg 200 ul van hexafluorisopropanol (HFIP) en sluit het vat met Parafilm. Opmerking: HFIP is zeer volatiel en schadelijk. Als het schade kan veroorzaken in de luchtwegen, werken onder een beschermkap, pipet voorzichtig, en de dop van de buis. </li><li> Vortex de suspensie voor 1 min en verder schud om de oplossing te wissen. Om ervoor te zorgen, dat de gehele hoeveelheid eiwit volledig is opgelost, wacht gedurende de nacht. </li></ol> 2. Electrospinning <ol><li> Bereid de electrospinning (figuur 1) plaats het filtermateriaal boven de tegenelektrode en de ingestelde spanning van de beide elektroden (-22.5 kV) en de tegenelektrode (2,5 kV). Stel de volumestroom tot 315 ul / uur. Opmerking: while electrospinning, giftige HFIP wordt verdampt. Zorg ervoor dat uw electrospinning apparaat is aangesloten op een zuurkast. </li><li> Neem een ​​commercieel verkrijgbaar 20 G naald en slijp de scherpe punt met een hand slijpmachine om een ​​resterende lengte van 30 mm. Sluit de naald naar een 1 ml spuit. Opmerking: Een vliegtuig naaldpunt nodig om een goed gedefinieerde Taylor kegel genereren. </li><li> Laad de gehele spinnen dope (200 pi) in de spuit. Overlay de dope met 100 ul van lucht, zodat de complete oplossing te extruderen tijdens het spinproces. Opmerking: Om te voorkomen dat verstopping van de naald, zorg ervoor dat er geen deeltjes (aggregaten of verontreinigingen) in het spinnen dope. Werken onder een zuurkast! </li><li> Bevestig de gevulde spuit naar de injectiepomp van de electrospinning apparaat en druk voorzichtig op de zuiger op de spuit totdat er een druppeltje verschijnt aan het uiteinde van de naald. Vergrendelen de zuiger. </li><li> Stel de afstandtussen de punt van de naald en de contra-elektrode aan 8-20 cm. </li><li> Start de spuit pomp en verwijder de (meestal uitgedroogd) druppel uit de opening van de naald. Activeer alle veiligheidsinstallaties van het electrospinning apparaat onmiddellijk uit en start de hoge spanningsbron zodra een nieuwe druppel verschijnt. Elektrospinning van de spinnen dope zal vervolgens starten. Gebruik een stopwatch om draaiende duration te beheren. Opmerking: Om uitdrogen te voorkomen van de oplossing en daardoor verstopping van de naald, moet onmiddellijk beginnen het spinproces na het verwijderen van de gedroogde druppel. </li><li> Aangezien elektrospinning van recombinante eiwitten spinzijde afhankelijk luchtvochtigheid en temperatuur, kan een aanpassing van de procesparameters op de individuele lab condities noodzakelijk zijn (Figuur 2). Opmerking: Om de druppel niet uitdroogt (Figuur 2B) in staat een voldoende debiet. Als er een lage humidity in de omringende atmosfeer, passen de relatieve vochtigheid of verhoging van het debiet. Verlaag de spanning tot een goede Taylor kegel optreedt (Figuur 2A). Als er geen oplossing aan het uiteinde (figuur 2C), verhoging van de stroomsnelheid en laat de spanning totdat een druppel optreedt. Passen dan spanning om een regelmatige en stabiele Taylor Cone (Figuur 2A) vast te stellen. </li><li> Na 30 sec / 60 sec / 90 sec van electrospinning schakelaar van de injectiepomp. Om de dalende druppeltjes te voorkomen, wacht 10 seconden voor het uitschakelen van de hoogspanning bron naar de resterende druk in de spuit los. </li><li> Stappen 6-8 worden uitgevoerd op verschillende filtermaterialen, zoals polyamide, polypropyleen en polyester geweven mazen, maar ook zwart papier voor vergelijking. </li><li> Om een ​​niet-geweven gaas voor latere stabiliteit experimenten produceren, gebruiken zwart papier in plaats van filtermateriaal en de stappen 5 tot 7. Na 5 min van electrospinning, stopde werkwijze beschreven in stap 8. </li></ol> 3. Nabehandeling van zijde geweven Netten <ol><li> Verwarm de oven tot 60 ° C. </li><li> Plaats het filter substraten met eADF4 (C16) geweven mazen verticaal en met een minimale afstand van 2 cm in een glazen afsluitbare container. De houder moet twee openingen die worden gebruikt voor ethanol en water vervolgens introduceren. Opmerking: Bij de vaststelling van de filtermaterialen, zorg ervoor dat het gebied nodig is voor permeabiliteit experimenten niet wordt beschadigd door de klemmen. </li><li> Verbind twee 60 ml spuiten, een gevuld met ethanol en een gevuld met water, met silicone buizen wijst in het inwendige bodem van de nabehandeling container (figuur 3). Opmerking: Om in staat om de vloeistof uit de houder na de behandeling verwijderd, plaats de openingen van de leidingen zo dicht mogelijk bij de bodem. </li><li> Plaats de nabehandeling container in de ovnl en voeg 60 ml ethanol door het extruderen van de spuit. Gebruik een stopwatch om behandelingsduur beheersen. </li><li> Na 90 min van ethanol damp behandeling, verwijder de ethanol met de spuit van het glas, en voeg 60 ml water uit de tweede spuit. </li><li> Wachten op een andere 90 min, verwijder dan het water en schakel de oven. Om druppeltjes voorkomen door condensatie, laat de container in de oven totdat deze volledig is afgekoeld. </li></ol> 4. Analyse van Spider Silk geweven Netten <ol><li> Bereid de zijde geweven mazen voor stabiliteitstests op zwart papier of andere verwijderbare steun. Snij twee frames van karton en pas dubbel-kleverige plakband. Druk op een frame op de zijde geweven gaas afgezet op zwart papier en gebruik een scalpel af te snijden het overtollige van zijde vezels (houd de overtollige vezels voor volgende SEM-imaging). Verwijder het frame zorgvuldig om de niet-geweven losmaken van het papier. Herhaal deze stap voor het tweede frame(Figuur 4). </li><li> Praktische dip-test: Knip een stuk (1 cm 2) van elk, de post-behandelde en niet-behandelde zijde geweven gaas en dompel het in gedemineraliseerd water. De niet-behandelde zijde geweven gaas onmiddellijk oplossen, terwijl de behandelde geweven gaas stabiel zijn (figuur 5). Na het dompelen, drogen de gedimde monster en bereiden het voor SEM beeldvorming. </li><li> Fourier transform infrarood spectroscopie (FTIR)-metingen en de daaropvolgende Fourier self-deconvolution (FSD): Om informatie over de structurele veranderingen van de zijde-eiwitten bij nabehandeling van de niet-geweven mazen te krijgen, kan FTIR worden toegepast met behulp van de parameters: Transmissie -modus, scannen van 800 tot 4000 cm -1, worden 60 ophopingen gemeten en gemiddeld voor elk spectrum, wordt een verwijzing gemeten per spectrum. Voor kwantitatieve analyse van de gegevens kan worden toegepast FSD (Figuur 6 en Figuur 7). Daarbij worden de curves gereduceerd tot de gegevens area tussen 1590 en 1705 cm-1 en een basislijn correctie wordt uitgevoerd. Een lokale minste kwadraten berekend volgens de piekposities uit eerdere studies (1611, 1619, 1624, 1630, 1640, 1650, 1659, 1666, 1680, 1691, 1698 cm -1) 22. </li><li> SEM beeldvorming: SEM kan op vezeldiameter en de morfologie van zijde vezels op verschillende filter substraten te onderzoeken en de invloed van de nabehandeling analyseren de vezel morfologie (figuur 8). Gebruik vergrotingen van 5.000 x 25.000 x om voldoende gedetailleerde beelden te krijgen. </li></ol> 5. Bepaling van Luchtdoorlaatbaarheid <ol><li> Plaats een juiste montage deel van het filter materiaal op het gebied van het meten van een Akustron luchtdoorlatendheid apparaat. Opmerking :: Als u een ander type luchtdoorlatendheid apparaat gebruikt, zorg ervoor dat het voldoet aan de eisen van DIN 53 887, DIN 53 120, ISO 9237 en ASTM D 737-96 normen. </li><li>Gebruik van een Akustron luchtdoorlaatbaarheid inrichting (of een ander zoals afgebeeld in 5.1). Eventueel berekenen genormeerde data [l / (m2 x sec)]. </li><li> Herhaal stap 1 en 2 minstens 10 keer met verschillende onderdelen van uw monster en berekent het rekenkundig midden (figuur 9). Opmerking: Het meten van luchtdoorlatendheid contact van het apparaat en de niet-geweven gaas nodig. Dus een zorgvuldige behandeling van de monsters is essentieel om breuk van de gevoelige zijde geweven gaas voorkomen. </li></ol> 6. Bepaling van de Filter Efficiency <ol><li> Gebruik een goede machine met drukregeling en deeltjesteller, zoals een Universele deeltje sizer (Palas GmbH, Karlsruhe, D). </li><li> Plaats het filter monsters in het apparaat en meet partikelretentie (Figuur 10). Aërosol: Di-ethyl-hexyl-sebacat (DEHS); deeltjesgrootte: 0,3-3 micrometer; duur: 30 sec; vloeistof snelheid: 2350 cm / sec; luchtstroom: 3400 m 3 / uur. <br/&gt; Let op: Behandel het monster voorzichtig en raak het oppervlak tot de vernietiging van de niet-geweven gaas te voorkomen en te voorkomen dat de verontreiniging niet aan. Zorg dat er voldoende monsters van gelijke kwaliteit te creëren voor prestatiemetingen. </li></ol>

<ol><li>Gosline, J. M., Guerette, P. A., Ortlepp, C. S., Savage, K. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+mechanical+design+of+spider+silks%3A+From+fibroin+sequence+to+mechanical+function%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Biol%22%5BJournal%5D)">The mechanical design of spider silks: From fibroin sequence to mechanical function.</a> J. Exp. Biol. 202, 3295-3303 (1999).</li>
<li>Vollrath, F., Basedow, A. B. P., Engström, W., List, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Local+tolerance+to+spider+silks+and+protein+polymers+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22In+Vivo%22%5BJournal%5D)">Local tolerance to spider silks and protein polymers in vivo.</a> In Vivo. 16, 229-234 (2002).</li>
<li>Allmeling, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spider+silk+fibres+in+artificial+nerve+constructs+promote+peripheral+nerve+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Prolif%22%5BJournal%5D)">Spider silk fibres in artificial nerve constructs promote peripheral nerve regeneration.</a> Cell Prolif. 41, 408-420 (2008).</li>
<li>Huemmerich, D., Helsen, C. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Primary+structure+elements+of+spider+dragline+silks+and+their+contribution+to+protein+solubility%5BTitle%5D)+AND+%22Biochemistry%22%5BJournal%5D)">Primary structure elements of spider dragline silks and their contribution to protein solubility.</a> Biochemistry. 43, 13604-13612 (2004).</li>
<li>Huemmerich, D., Slotta, U., Scheibel, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Processing+and+modification+of+films+made+from+recombinant+spider+silk+proteins%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+a-Mater%22%5BJournal%5D)">Processing and modification of films made from recombinant spider silk proteins.</a> Appl. Phys. a-Mater. 82, 219-222 (2006).</li>
<li>Leal-Egana, A., Lang, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interactions+of+Fibroblasts+with+Different+Morphologies+Made+of+an+Engineered+Spider+Silk+Protein%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Eng.+Mater%22%5BJournal%5D)">Interactions of Fibroblasts with Different Morphologies Made of an Engineered Spider Silk Protein.</a> Adv. Eng. Mater. 14, 67-75 (2012).</li>
<li>Wohlrab, S., Spiess, K., Scheibel, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Varying+surface+hydrophobicities+of+coatings+made+of+recombinant+spider+silk+proteins%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mater.+Chem%22%5BJournal%5D)">Varying surface hydrophobicities of coatings made of recombinant spider silk proteins.</a> J. Mater. Chem. 22, 22050-22054 (2012).</li>
<li>Hermanson, K. D., Huemmerich, D., Scheibel, T., Bausch, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Engineered+microcapsules+fabricated+from+reconstituted+spider+silk%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">Engineered microcapsules fabricated from reconstituted spider silk.</a> Adv. Mater. 19, 1810-1815 (2007).</li>
<li>Spiess, K., Wohlrab, S., Scheibel, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structural+characterization+and+functionalization+of+engineered+spider+silk+films%5BTitle%5D)+AND+%22Soft+Matter%22%5BJournal%5D)">Structural characterization and functionalization of engineered spider silk films.</a> Soft Matter. 6, 4168-4174 (2010).</li>
<li>Slotta, U. K., Rammensee, S., Gorb, S., Scheibel, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+engineered+spider+silk+protein+forms+microspheres%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.-Int.+Edit%22%5BJournal%5D)">An engineered spider silk protein forms microspheres.</a> Angew. Chem.-Int. Edit. 47, 4592-4594 (2008).</li>
<li>Schacht, K., Scheibel, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controlled+hydrogel+formation+of+a+recombinant+spider+silk+protein%5BTitle%5D)+AND+%22Biomacromolecules%22%5BJournal%5D)">Controlled hydrogel formation of a recombinant spider silk protein.</a> Biomacromolecules. 12, 2488-2495 (2011).</li>
<li>Exler, J. H., Hummerich, D., Scheibel, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+amphiphilic+properties+of+spider+silks+are+important+for+spinning%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.-Int.+Edit%22%5BJournal%5D)">The amphiphilic properties of spider silks are important for spinning.</a> Angew. Chem.-Int. Edit. 46, 3559-3562 (2007).</li>
<li>Sundaray, B., Subramanian, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrospinning+of+continuous+aligned+polymer+fibers%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">Electrospinning of continuous aligned polymer fibers.</a> Appl. Phys. Lett. 84, 1222(2004).</li>
<li>Van Hulle, S. W. H., Bjorge, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Performance+assessment+of+electrospun+nanofibers+for+filter+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Desalination%22%5BJournal%5D)">Performance assessment of electrospun nanofibers for filter applications.</a> Desalination. 249, 942-948 (2009).</li>
<li>Zhou, S. B., Peng, H. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparation+and+characterization+of+a+novel+electrospun+spider+silk+fibroin%2Fpoly%28D%2CL-lactide%29+composite+fiber%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Phys.+Chem.+B%22%5BJournal%5D)">Preparation and characterization of a novel electrospun spider silk fibroin/poly(D,L-lactide) composite fiber.</a> J. Phys. Chem. B. 112, 11209-11216 (2008).</li>
<li>Stephens, J. S., Fahnestock, S. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+electrospinning+and+solution+casting+protocols+on+the+secondary+structure+of+a+genetically+engineered+dragline+spider+silk+analogue+investigated+via+fourier+transform+Raman+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Biomacromolecules%22%5BJournal%5D)">Effects of electrospinning and solution casting protocols on the secondary structure of a genetically engineered dragline spider silk analogue investigated via fourier transform Raman spectroscopy.</a> Biomacromolecules. 6, 1405-1413 (2005).</li>
<li>Greiner, A., Wendorff, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrospinning%3A+a+fascinating+method+for+the+preparation+of+ultrathin+fibers%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.-Int.+Edit%22%5BJournal%5D)">Electrospinning: a fascinating method for the preparation of ultrathin fibers.</a> Angew. Chem.-Int. Edit. 46, 5670-5703 (2007).</li>
<li>Smit, E., Buttner, U., Sanderson, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Continuous+yarns+from+electrospun+fibers%5BTitle%5D)+AND+%22Polymer%22%5BJournal%5D)">Continuous yarns from electrospun fibers.</a> Polymer. 46, 2419-2442 (2005).</li>
<li>Teo, W. E., Ramakrishna, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+on+electrospinning+design+and+nanofibre+assemblies%5BTitle%5D)+AND+%22Nanotechnology%22%5BJournal%5D)">A review on electrospinning design and nanofibre assemblies.</a> Nanotechnology. 17, 89-106 (2006).</li>
<li>Greiner, A., Wendorff, J. H., Yarin, A. L., Zussman, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biohybrid+nanosystems+with+polymer+nanofibers+and+nanotubes%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Microbiol.+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Biohybrid nanosystems with polymer nanofibers and nanotubes.</a> Appl. Microbiol. Biotechnol. 71, 387-393 (2006).</li>
<li>Spiess, K., Lammel, A., Scheibel, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recombinant+spider+silk+proteins+for+applications+in+biomaterials%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecular+Biosciences%22%5BJournal%5D)">Recombinant spider silk proteins for applications in biomaterials.</a> Macromolecular Biosciences. 10, 998-1007 (2010).</li>
<li>Hu, X., Kaplan, D., Cebe, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Determining+beta-sheet+crystallinity+in+fibrous+proteins+by+thermal+analysis+and+infrared-+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecules%22%5BJournal%5D)">Determining beta-sheet crystallinity in fibrous proteins by thermal analysis and infrared- spectroscopy.</a> Macromolecules. 39, 6161-6170 (2006).</li>
</ol>

Wij hebben niets te onthullen.

Nieuwe filter apparaten moet het mogelijk maken het verlagen van het totale energieverbruik in luchtfiltratie bij constante of hoger filter efficiëntie. Hier, dergelijke apparaten werden gemaakt met behulp van non-wovens gemaakt van spindraad. Door zijn lage oppervlaktespanning en een hoge volatiliteit, is HFIP is gekozen als een geschikt oplosmiddel voor het elektrospinproces. Bovendien zijn waterige oplossingen zijde besproken in eerdere experimenten getest, maar geen vezels kunnen worden gegenereerd. Hier zou het cruciaal om additieven te gebruiken om de oppervlaktespanning te verlagen en daardoor het spinnen eigenschappen van de oplossing te verbeteren. De meest cruciale stap is om de voorwaarden en het gebruikte materiaal concentratie en oplosmiddel van de spinoplossing passen, spinnen hoogte, spanning en extrusie snelheid. Tijdens de uitvoering, bijvoorbeeld verstopping van de tip kan worden voorkomen door in de naaldpunt met vocht in de vorm van waterdamp, maar elke vorm van toevoegingen in de electrospinning setup later kan verstorenhet gevoelig proces en elektrische velden. Essentieel proces parameters (concentratie, spanning, afstand, vochtigheid) werden individueel bepaald het uitvoeren van afzonderlijke experimentele serie (gegevens niet getoond). Het nemen van alle parameters in overweging is het cruciaal om te zorgen voor een continue taylor kegel en spinnen proces om uniforme vezels creëren. Het filterrendement is een van de belangrijkste parameters van filtermaterialen. Deze parameter wordt hoofdzakelijk beïnvloed door de structuur van het filtermateriaal. Wovens erven uniforme poriegrootte en vervolgens consequent luchtdoorlatendheid. Het is cruciaal om homogeen geweven mazen in de volgende sjabloon materialen te creëren om de poriën te vullen en een zero-defect filter genereren. Het filterrendement in onze filters laat de directe afhankelijkheid spinnen duur (van de zijde eiwitten), en derhalve het aantal geweven mesh lagen. De openingen tussen enkelvoudige vezels worden consequent gevuld, waardoor de retentie of kleinere deeltjes. In dit werk introduceerde we een methode om een ​​nieuw filtermateriaal met spinrag geweven mazen produceren, tonen een hoge filter efficiëntie. Daarom zijn deze filters zijn veelbelovende kandidaten voor toekomstig gebruik in luchtfiltratiesystemen.

Door de combinatie van sterkte en rekbaarheid, kan spinnenzijde vezels meer kinetische energie absorberen dan andere natuurlijke of synthetische vezels 1. Bovendien, anders dan de meeste synthetische polymeermaterialen zijde materialen zijn niet-toxisch en biologisch compatibel en veroorzaken geen allergische reactie wanneer geïncorporeerd 2,3. Vermeende gezondheidsrisico&#39;s kunnen worden voorkomen door het gebruik van spinrag. Deze eigenschappen maken spinzijde zeer aantrekkelijk voor een verscheidenheid van medische en technische toepassingen. Omdat spinnen niet kan worden gekweekt vanwege hun kannibalistische gedrag, zijn biotechnologische methoden ontwikkeld om spindraad eiwitten te produceren, zowel de kosten-efficiënt en in voldoende hoeveelheden 4. De recombinante zijdeproteïne eADF4 (C16) is ontworpen op basis van de natuurlijke opeenvolging van Araneus diadematus Fibroin 4 (ADF 4). eADF4 (C16) heeft een molecuulgewicht van 48kDa 5 en oplosbaar is in diverse oplosmiddelen (hexafluoroisopropanol (HFIP) 6, mierenzuur 7 en waterige buffers) 8. eADF4 (C16) kunnen worden verwerkt tot verschillende morfologieën zoals films 9, capsules 8, deeltjes 10, hydrogels 11, bekledingen 7, 12 vezels en nonwoven mazen 6. Door hun chemische stabiliteit, de laatste in een hoog potentieel in filter toepassingen. Hier presenteren we een protocol om luchtfilter apparaten, waaronder een niet-geweven gaas van electrospun recombinante spindraad eiwitten te fabriceren. Electrospinning of elektrostatische spinning is een techniek die karakteristiek is voor het produceren van polymeervezels met diameters in het bereik van 10 nm -10 urn 13 en geweven mazen reeds onderzocht voor filtertoepassingen 14. In het verleden electrospinning is met succes toegepast voor de verwerking van geregenereerde 15 en recombinant geproduceerde 16 spinzijdeeiwitten. Typisch een hoog elektrisch voltage (5-30 kV) wordt aangebracht op een spuit en een tegenelektrode (0-20 kV) geplaatst op een afstand van 8-20 cm. De sterke elektrostatische veld induceert afstotende krachten binnen de opgeladen oplossing. Indien de oppervlaktespanning wordt overschreden, wordt een Taylor kegel gevormd, en een dunne straal barst van de punt 17,18. Na het vormen, buigen instabiliteiten optreden binnen de straal veroorzaakt verder te strekken als het oplosmiddel verdampt en een vaste vezel gevormd. Tenslotte wordt de vezel willekeurig afgezet op de tegenelektrode als een niet-geweven gaas 19. Fiber eigenschappen zoals diameter en oppervlakte topologie (glad, poreus) zijn voornamelijk afhankelijk oplossing parameters zoals de concentratie, viscositeit, oppervlakte-energie en intrinsieke elektrische geleidbaarheid van het oplosmiddel en permeabiliteit 20. Elektrospinning van eADF4 (C16) opgelost in HFIP resulteert in gladde vezels met diameters van 80-1,100 nm afhankelijk van de eiwitconcentratie in de oplossing.eADF4 (C16) electrospun uit HFIP toont een overwegend α-helix secundaire structuur en de vezels zijn in water oplosbaar 6. Om de zijde vezels stabiliseren, β-sheet structuren worden geïnduceerd door daaropvolgende behandeling met ethanol. In tegenstelling tot eerder vastgestelde nabehandeling methoden 21, in deze studie eADF4 (C16) nonwovens zijn behandeld met ethanol damp om de morfologie van de zijde vezels behouden. Secundaire structuur analyse werd uitgevoerd met Fourier transform infraroodspectroscopie (FTIR) en vervolgens Fourier zelf deconvolutie (FSD) zoals beschreven in de literatuur 22. FSD is een signaal-processing tool waarmee resolutie van FTIR spectra uit meer overlappende bands. Daardoor kan de onduidelijke banden van het brede midden van I-regio worden verkleind met behulp van een high-pass filter om een ​​gedeconvolueerde spectrum te ontvangen met een verbeterde peak resoluties. Om de eff evaluereniciency filter substraten aangevuld met zijden geweven mazen werden luchtdoorlaatbaarheid proef volgens een Akustron inrichting volgens standaardprotocollen. Deposities werden gemeten met behulp van een Palas universele deeltje sizer.

air filter apparaten inclusief geweven netten van electrospun recombinant spider silk eiwitten

Air Filter Devices Including Nonwoven Meshes of Electrospun Recombinant Spider Silk Proteins

Op basis van de natuurlijke opeenvolging van Araneus diadematus Fibroin 4 (ADF 4), de recombinante spinzijde eiwit eADF4 (C16) is ontwikkeld. Deze zeer repetitieve eiwit heeft een molecuulgewicht van 48kDa en is oplosbaar in verschillende oplosmiddelen (hexafluorisopropanol (HFIP), mierenzuur en waterige buffers). eADF4 (C16) een groot potentieel voor diverse technische toepassingen wanneer verwerkt tot morfologieën zoals films, capsules, deeltjes, hydrogels, bekledingen, vezels en niet-geweven mazen. Vanwege hun chemische stabiliteit en gecontroleerde morfologie, kan deze worden gebruikt om filtermaterialen verbeteren. In dit protocol presenteren we een procedure om de efficiëntie van verschillende luchtfilter inrichtingen verbeteren, door afzetting van geweven mazen van electrospun recombinante spinnenzijde-eiwitten. Elektrospinnen van eADF4 (C16) opgelost in HFIP resulteert in vloeiende vezels. Variatie van de eiwitconcentratie (5-25% g / v) leidt tot verschillende vezeldiameter (80-1,100 nm) enaldus poriegrootten van het niet-geweven maas. Nabehandeling van eADF4 (C16) electrospun van HFIP noodzakelijk aangezien het eiwit wordt een overwegend α-helix secundaire structuur in vers gesponnen vezels en de vezels zijn daarom wateroplosbaar. Daaropvolgende behandeling met ethanol damp induceert vorming van waterbestendig, stabiele β-sheet structuur, het behoud van de morfologie van de zijde vezels en mazen. Secundaire structuur analyse werd uitgevoerd met Fourier transform infraroodspectroscopie (FTIR) en vervolgens Fourier zelf deconvolutie (FSD). Het primaire doel was het filterrendement van bestaande filter substraten verbeterd door toevoeging zijde geweven lagen geplaatst. Om de invloed van electrospinning duur en dus nonwoven laagdikte op filterrendement evalueren we luchtdoorlaatbaarheid tests in combinatie met deeltjes depositiemetingen. De experimenten werden uitgevoerd volgens standaardprotocols.

Elektrospinning van recombinante spinnenzijde met concentraties van 10% w / v van HFIP resulteerde in gladde vezels met een diameter van 80 tot 120 nm, wat de vorming van niet-geweven mazen. Nabehandeling met ethanol damp niet tot opvallende morfologische veranderingen die derhalve vastgesteld als een juiste manier van zijde nonwoven nabehandeling (figuur 8). Structurele veranderingen werden gedetecteerd met behulp van FT-IR en daaropvolgende FSD midden van I banden werd uitgevoerd om tegenprestatie pieken (figuur 6) geanalyseerd. Het kan worden aangetoond dat een nabehandeling leidt tot een toename van β-sheet structuren, terwijl het gehalte aan α-helische und random coil structuren af (Figuur 7). Dit resultaat kan praktisch worden bewezen door dippen nabehandelde geweven in water (figuur 5). Zelfs na een week worden geen oplossing van het niet-geweven gaas voorkomen. De spinnen durantsoen is de belangrijkste parameter voor de toepassing van zijde nonwovens in filtermaterialen door de drukval op basis van de toenemende dichtheid van electrospun vezels. Uitgebreide spinning lengtes und dus een groter aantal vezellagen resulteren in een exponentiële afname van luchtdoorlaatbaarheid. Dit effect kan worden waargenomen voor alle verschillende filtersubstraat materialen voor en na de nabehandeling (figuur 9). Ook de filterefficiëntie van de zijde bevattende filtermaterialen van sub-micrometer deeltjes toeneemt (figuur 10). Terwijl de korte spinnen looptijden (30 sec) te krijgen low filter efficiency, hogere spinnen duur (90 sec) leiden tot hogere rendementen. <img alt="Figuur 1" fo:content-width="5.5in" fo:src="/files/ftp_upload/50492/50492fig1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50492/50492fig1.jpg" /> Figuur 1. Hoge elektrische spanning (0-30 kV) i<html> s aangebracht op een spuit gevuld met een zijden oplossing en een tegenelektrode (0-20 kV) is geplaatst op een afstand van 8-20 cm. Deze opzet leidt tot een sterk elektrostatisch veld, het induceren van afstotende krachten binnen de in rekening gebrachte oplossing. Indien de oppervlaktespanning wordt overschreden, wordt een Taylor kegel gevormd, en een dunne straal barst van de punt. Na het vormen, buigen instabiliteiten optreden binnen de straal veroorzaakt verder te strekken als het oplosmiddel verdampt en een vaste vezel gevormd. Tenslotte wordt de vezel willekeurig afgezet op de tegenelektrode in de vorm van een geweven maas. <img alt="Figuur 2" src="/files/ftp_upload/50492/50492fig2.jpg" /> Figuur 2. Foto&#39;s van een reguliere Taylor kegel (A), een gedroogde druppel (B), en de setup zonder druppel (C). iles/ftp_upload/50492/50492fig3highres.jpg &quot;src =&quot; / files/ftp_upload/50492/50492fig3.jpg &quot;/&gt; Figuur 3. Schematische voorstelling tijdens damp nabehandeling. In de eerste stap wordt de kamer gevuld met ethanol, en het monster gestoomd bij 60 ° C gedurende 90 minuten. Om de niet-geweven mazen voor daaropvolgende behandeling verzachten, wordt ethanol verwijderd en de vezels worden gestoomd met waterdamp gedurende 90 min bij 60 ° C. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50492/50492fig3large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere afbeelding te bekijken</a> . <img alt="Figuur 4" src="/files/ftp_upload/50492/50492fig4.jpg" /> Figuur 4. Foto van een kartonnen frame met aangehechte zijde geweven mazen worden gebruikt voor nabehandeling. <img alt="Figuur 5" src="/files/ftp_upload/50492/50492fig5.jpg" /> Figuur 5. Electrospun en vervolgens nabehandeld geweven in droge toestand (A) en onder water (B). <img alt="Figuur 6" fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/50492/50492fig6highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50492/50492fig6.jpg" /> Figuur 6. Fourier zelf gedeconvolueerde absorptiespectrum van een amide I band van een onbehandeld (A) en een post-behandelde (B) spinnenzijde geweven mesh. De doorgetrokken lijn geeft de absorptie band als gevolg van de financiële tegenprestatie pieken (gestippelde lijnen) zoals afgeleid na deconvolutie. De toewijzing van de respectieve curves was gebaseerd op eerder gepubliceerde waarden uit de literatuur 22. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50492/50492fig6large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere afbeelding te bekijken</a> . <img alt="Figuur 7" fo:conten<html> t-width = &quot;5in&quot; fo: src = &quot;/ files/ftp_upload/50492/50492fig7highres.jpg&quot; src = &quot;/ files/ftp_upload/50492/50492fig7.jpg&quot; /&gt; Figuur 7. Secundaire structuur gehalte niet-behandelde en nabehandeld eADF4 (C16) geweven mazen. <img alt="Figuur 8" fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/50492/50492fig8highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50492/50492fig8.jpg" /> SEM beelden figuur 8 van electrospun eADF4 (C16)-vezels op verschillende filter substraten:. Polyamide (PA), Polyester (PE), polypropyleen (PP) en zuiver eADF4 (C16) vezels voor (S1) en na (S2) post- behandeling met ethanol damp. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50492/50492fig8large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere afbeelding te bekijken</a> . / Ftp_upload/50492/50492fig9.jpg &quot;/&gt; Figuur 9. Luchtdoorlaatbaarheid testen, alvorens (A) en na post-behandeling (B) van de zijde geweven mazen met ethanol damp, het verhogen van spinnen tijden leiden tot meer niet-geweven lagen vervolgens verlagen van de luchtdoorlatendheid. <img alt="Figuur 10" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50492/50492fig10highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50492/50492fig10.jpg" /> Figuur 10. Filterrendement van di-ethyl-hexyl-sebacat aerosol op electrospun spindraad geweven mazen op polyamidefilter materialen op verschillende spinnen duur, het beïnvloeden van de zijde layer hoeveelheid, na post-behandeling met ethanol.

Spinnenzijde vezels geven buitengewone mechanische eigenschappen. Engineered<em&gt; Araneus diadematus</em&gt; Fibroin 4 (eADF4) kunnen worden verwerkt tot geweven mazen met electrospinning. Hier worden de eADF4 geweven mazen gebruikt om de prestaties van de lucht filteren van apparaten te verbeteren.

Air Filter apparaten Inclusief geweven Netten van Electrospun Recombinant Spider Silk Eiwitten

Based on the natural sequence of Araneus diadematus Fibroin 4 (ADF4), the recombinant spider silk protein eADF4(C16) has been engineered. This highly ...

Het algemene doel van het volgende experiment is om commerciële filtermaterialen te verbeteren door de depositie van niet-geweven spinnenzijde-netten voor de filtratie van kleine deeltjes. Los eerst de gelyofiliseerde recombinante spinnenzijdeproteïnen op in HFIP om een geschikte spinoplossing te produceren. Electrospin vervolgens de oplossing op verschillende filtermaterialen, die hierdoor worden gecoat met de zijde en de niet-geweven laag.Behandel vervolgens de zijden submicrometervezels met ethanol damp om stabiele water- en oplosbare structuren te induceren, zodat de vliesstoffen worden verzacht voor verdere verwerking. De resultaten van de bevochtiging van de monsters met waterdamp wijzen op een duidelijke afhankelijkheid van de spinduur en daarmee de laagdikte ten opzichte van de filterefficiëntie, gebaseerd op partikelfiltratiemetingen. In vergelijking met het smeltschuimblazen van synthetische polymeren levert elektrospinnen vezels op met een diameter die ongeveer 10 keer kleiner is en een nauwere grootteverdeling.Cruciaal is dat het gebruik van biologisch afbreekbare spinnenzijde-nanovezels het vermeende gezondheidsrisico verlaagt in vergelijking met andere polymeervezels. Deze methode kan daarom een grote toegevoegde waarde bieden op het gebied van technische filtratie. Het kan daarnaast worden toegepast in medische systemen, zoals wondbedekkingsmaterialen, waarbij niet-geweven netten van spinnenzijde de wondgenezing kunnen ondersteunen.We kregen voor het eerst het idee voor deze methode toen we probeerden spinragvezels met verschillende technieken te produceren. De geringe diameters die met elektrospinnen werden behaald, inspireerden tot het gebruik ervan in luchtfiltratieapparaten. Voeg 200 microliters HFIP toe aan 20 milligram geliofiliseerd eiwit en sluit het vat af met Perfil Vortex; schud de suspensie van de spinstof één minuut lang om de oplossing te homogeniseren en laat deze gedurende de nacht bij kamertemperatuur incuberen. Plaats voor het voorbereiden van het elektrospinapparaat het filtermateriaal bovenop de tegenelektrode en stel de spanning van zowel de elektrode als de tegenelektrode in.Stel vervolgens de volumestroom in. Aangezien toxisch HFIP zal verdampen, moet u ervoor zorgen dat het electrospinning-apparaat is aangesloten op een zuurkast. Om een goed gedefinieerde Taylor-kegel te genereren, dient de scherpe punt van een naald met maat 20 te worden geslepen tot een resterende lengte van 30 millimeter.Sluit vervolgens de naald aan op een spuit van één milliliter. Vul de spuit met de volledige spinoplossing en voeg daar vervolgens 100 µL lucht aan toe, zodat de volledige oplossing tijdens het spinproces kan worden geëxtrudeerd. Bevestig daarna de gevulde spuit aan de spuitpomp van het electrospinning-apparaat.Druk de zuiger voorzichtig op de spuit tot er een druppel aan de punt van de naald verschijnt. Vergrendel nu de zuiger. Stel de afstand tussen de punt van de naald en de tegenelektrode in op tussen 8 en 20 centimeter.Nadat de hoogspanningsbron is aangesloten, start u de spuitenpomp en verwijdert u de druppel uit de opening van de naald. Activeer onmiddellijk alle veiligheidsvoorzieningen van het electrospinning-apparaat en schakel de hoogspanningsbron in. Zodra er een nieuwe druppel verschijnt.Gebruik een stopwatch om de spin duur te controleren, aangezien het elektrospinnen van recombinante spinnenzijde-eiwitten afhankelijk is van de luchtvochtigheid en temperatuur, en aanpassing van de procesparameters aan de specifieke laboratoriumomstandigheden noodzakelijk kan zijn. Schakel de spuitpomp na een vastgestelde tijd van elektrospinnen uit. Schakel na 10 seconden de hoogspanningsbron uit om een nonwoven vlies te produceren.Voor daaropvolgende stabiliteitsexperimenten. Gebruik zwart papier in plaats van filtermateriaal. Stop het proces na vijf minuten elektrospinnen, zoals eerder beschreven, in een voorverwarmde oven van 60 °C.Plaats de filtersubstraten met vliesstoffen verticaal. Houd een minimale afstand van twee centimeter aan tussen de monsters en de wanden van een afsluitbare glazen container met twee openingen. Sluit voor de toevoeging van oplosmiddelen twee spuiten van 60 milliliter aan, één gevuld met ethanol en één gevuld met water, met siliconenslangen die naar de bodem van de container voor nabehandeling zijn gericht.Plaats de container voor de nabehandeling in de oven en voeg 60 milliliters ethanol toe door de spuit leeg te drukken. Gebruik een stopwatch om de duur van de behandeling te controleren. Verwijder de ethanol met de spuit uit het glas en voeg vervolgens 60 milliliters water uit de tweede spuit toe gedurende nog eens 90 minuten.Verwijder vervolgens het water en schakel de oven uit. Om druppelvorming door condensatie te voorkomen, mag de container pas uit de oven worden gehaald wanneer deze volledig is afgekoeld. Gebruik voor stabiliteitstesten zijden vliesdoeken die op zwart papier of een andere verwijderbare drager zijn gesponnen.Pas de dubbelzijdige plakband aan. Snijd vervolgens twee frames uit karton. Druk één frame op het zijden non-woven gaas dat op zwart papier is aangebracht.Snijd vervolgens het overtollige vliesdoek af en verwijder voorzichtig het frame. Bevestig daarna het tweede frame op dezelfde wijze.Voor de praktische dooptest worden monsters van de voorbehandelde en onbehandelde zijden non-woven mesh genomen en in gedeïoniseerd water gedompeld. Let op hoe de onbehandelde zijden non-woven mesh onmiddellijk oplost. Terwijl de behandelde non-woven mesh stabiel blijft, wordt deze aan de lucht gedroogd.Voor de monsters voor SEM-beeldvorming wordt Fourier-transform infraroodspectroscopie toegepast om informatie te verkrijgen over de structurele veranderingen van de zijde-eiwitten na nabehandeling van de niet-geweven vliezen. Selecteer de transmissiemodus en stel de scan in van 800 tot 4.000 cm⁻¹. Meet 60 accumulaties met middeling voor elk spectrum en één referentiemeting per spectrum.Gebruik voor M, voor de kwantitatieve analyse van de gegevens, Fourier-zelfdeconvolutie. Stel de curven in op de golfgetallen tussen 1, 590 en 1, 705 inverse centimeters, en pas tevens een basislijncorrectie toe. Bereken vervolgens een lokale kleinste-kwadratenfit zoals beschreven door Schu en collega's in 2006.Gebruik vervolgens SEM-beeldvorming om de vezeldiameters en de morfologie van de zijdevezels op verschillende filtersubstraten te onderzoeken en analyseer de invloed van de nabehandeling op de vezelmorfologie. Gebruik vergrotingen van 5.000 tot 25.000 x om voldoende gedetailleerde beelden te verkrijgen. Plaats eerst een passend deel van het filtermateriaal op het meetgedeelte van het apparaat.Gebruik een acutron-luchtdoorlaatbaarheidsapparaat volgens de instructies van de fabrikant en noteer de genormaliseerde gegevens. Nadat gegevens van ten minste 10 verschillende delen van het monster zijn verzameld, wordt het rekenkundig gemiddelde berekend om de filterefficiëntie te bepalen. Gebruik een geschikte machine met drukregeling en een partikelsteller, zoals een universele partikelsizer.Hanteer het monster met zorg en raak het oppervlak niet aan om vernietiging van het niet-geweven vlies te voorkomen en elke vorm van contaminatie te vermijden. Zorg ervoor dat er voldoende monsters van gelijke kwaliteit worden gemaakt voor prestatiemetingen. Electrospinning van recombinant spinnenzijde met concentraties van 10% gewicht per volume in HFIP op verschillende filtermaterialen, zoals polyamide, polypropyleen en polyester, resulteerde in gladde vezels met diameters variërend van 80 tot 120 nanometer, wat de vorming van niet-geweven vliezen op verschillende filtermaterialen mogelijk maakte.Nabehandeling met ethanolstoom leidde niet tot opvallende morfologische veranderingen, waardoor dit is vastgesteld als een geschikte methode voor de nabehandeling van zijden non-wovens. Structurele veranderingen werden gedetecteerd met FTIR, waarna FSD van de Amid IB-banden werd uitgevoerd om individuele contributiepieken te analyseren. Opvallend is dat nabehandeling leidt tot een toename van bèta-sheet-structuren, terwijl het gehalte aan alfa-helicale structuren en random coil-structuren afneemt.Dit resultaat kan in de praktijk worden aangetoond door een voorbehandeld, niet-geweven vlies in water te dopen. Zoals eerder is aangetoond, is de spinduur de belangrijkste parameter bij de toepassing van zijden niet-geweven vliezen in filtermaterialen; langere spinduren, en bijgevolg een hoger aantal vezellagen, leiden tot een exponentiële afname van de luchtdoorlaatbaarheid. Tegelijkertijd neemt de filterefficiëntie van de zijdehoudende filtermaterialen voor submicrondeeltjes toe na deze ontwikkeling.Deze techniek heeft de weg vrijgemaakt voor onderzoekers op het gebied van bio-geïnspireerde materialen om hun grote potentieel in technische toepassingen te verkennen. Na het bekijken van deze video zou u een goed begrip moeten hebben van hoe recombinante spinnenzijde-eiwitten verwerkt kunnen worden tot submicrometer, niet-geweven mazen. Nuttig voor de filtratie van kleine deeltjes.Vergeet niet dat werken met HFIP extreem gevaarlijk kan zijn en dat voorzorgsmaatregelen, zoals het gebruik van een zuurkast, altijd in overweging moeten worden genomen tijdens het uitvoeren van de procedure.

air-filter-devices-including-nonwoven-meshes-electrospun-recombinant

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bio-engineering

Hier beschrijven we een efficiënte strategie om de zijde-producerende klieren te verwijderen uit de buik van de vrouwelijke zwarte weduwe spinnen. Deze procedure maakt het mogelijk een snelle isolatie van de zeven verschillende zijde-producerende klieren in een sterk gezuiverd, mode, een belangrijk proces voor de onderzoekers bestuderen spinnenzijde productie en assemblage vezels.

Microdissectie van Black Widow Spider Silk-producerende klieren

Ondanks de uitstekende mechanische en biochemische eigenschappen van spin zijde, kan dit materiaal worden geoogst in grote hoeveelheden op conventionele wijze. Hier beschrijven we een efficiënte strategie om kunstmatige spinnenzijde vezels, die is een belangrijk proces voor de onderzoekers bestuderen van spinnenzijde productie en het gebruik ervan als next-generation biomaterialen te laten draaien.

Synthetische Spider Silk Production op laboratoriumschaal

Vooruitgang in biomateriaaltechnologieën maakt de ontwikkeling van driedimensionale constructen met meerdere celtypen mogelijk. We hebben electrospinning protocollen ontwikkeld om drie individuele scaffolds te produceren om de belangrijkste structurele cellen van de luchtweg te kweken en zo een 3D in vitro model van de wand van de bronchiolen in de luchtweg te bieden.

Aanpassing van de elektrospinproces te bieden drie unieke omgevingen voor een Tri-layered<em&gt; In Vitro</em&gt; Model van de Airway Muur

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 protocol toont de mogelijkheid om reactieve inkjet printen te gebruiken om zelf beweeglijke biocompatibele en milieuvriendelijke micro-roer werkers af te drukken voor gebruik in biomedische en milieutoepassingen.

Reactieve Inkjet Printing en voortstuwings analyse van zijde-gebaseerde zelfrijdende micro-roeren

Hier presenteren we een protocol voor de productie van water oplosbare recombinant Spider Silk Protein Solutions en de materiële vormen die kunnen worden gevormd uit deze oplossingen.

Materiaal vorming van recombinant spin Silks door waterige oplosmiddel met behulp van warmte en druk

Weefselkweekinserts met plastic membranen zijn de gouden standaard in celkweeklaboratoria als permeabele dragers om cellagen en modellen van barrièreweefsels te vestigen. Hierin presenteren we een eenvoudige methode om het plastic membraan te vervangen door een biologisch relevanter membraan gemaakt van een recombinant gefunctionaliseerd spinnenzijde-eiwit.

Nanofibrillaire basale membraan nabootsen gemaakt van recombinant gefunctionaliseerd spinnenzijde in op maat gemaakte weefselkweekinzetstukken

Electrospun steigers kunnen worden verwerkt post-productie voor tissue engineering toepassingen. Hier beschrijven we methoden voor het spinnen complexe steigers (door opeenvolgende spinnen), voor het maken van dikkere steigers (door meerdere lagen met behulp van warmte of damp gloeien), voor het bereiken van steriliteit (aseptische productie of sterilisatie post-productie) en zorgt voor een juiste biomechanische eigenschappen.

Postproduction Verwerking van electrospun Vezels voor Tissue Engineering

Lytische faag biosensoren en antilichaam kralen zijn in staat onderscheid te maken tussen methicilline resistente (MRSA) en gevoelige stafylokok bacteriën. De fagen werden geïmmobiliseerd door een Langmuir-Blodgett methode op een oppervlak van een kwartskristal microbalans sensor en werkte als breed staphylococcus probes. Antilichaam kralen herkennen MRSA.

Biosensor voor de detectie van antibiotica resistente Staphylococcus bacteriën

Mengen is een efficiënte benadering van biomaterialen met een breed scala van eigenschappen en gecombineerde functies te genereren. Door het voorspellen van de moleculaire interacties tussen de verschillende natuurlijke zijde proteïnen, kunnen nieuwe zijde-zijde eiwit legering platforms met instelbare mechanische veerkracht, elektrische reactie, optische transparantie, chemische verwerkbaarheid, biologische afbreekbaarheid, of thermische stabiliteit worden ontworpen.

Het ontwerpen van Silk-zijde Protein Alloy materialen voor biomedische toepassingen

Leer hoe je elektrospun recombinant spinnenzijde eiwitten gebruikt om luchtfilters te verbeteren met niet-geweven netten. Deze methode verhoogt de filtratie-efficiëntie voor kleine deeltjes.

Air Filter apparaten Inclusief geweven Netten van Electrospun Recombinant Spider Silk Eiwitten

Meer video's verkennen