Bacteriële cellulosebollen die vaste materialen inkapselen

Ons protocol is belangrijk, omdat het zich uitbreidt op de huidige methoden voor het produceren van een biologisch afbreekbaar, natuurlijk voorkomend biomateriaal. Onze methode legt de nadruk op de productie van reproduceerbare bacteriële cellulosebollen. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is het gemak van toegang tot de benodigde materialen: suiker, water, thee, azijn, bacterieel kweekstarter, een bafflekolf en een orbitale shaker.

Iemand die deze techniek voor het eerst uitvoert, kan de bollen mogelijk niet correct identificeren en onregelmatige bacteriële cellulosemassa's verwijderen. We hebben deze stappen in de video gedemonstreerd, maar laten ons niet ontmoedigen als het de eerste keer niet werkt. Visuele demonstratie van deze methode is meestal nuttig voor onderzoekers om te visualiseren wat de grootte, hoeveelheden en vormen van bacteriële cellulosemassa's de voorkeur hebben en niet de voorkeur hebben.

Begin met het koken van 350 milliliter gedeioneerd water met behulp van een theeketel. Breng vervolgens het hete water over op een bekerglas van 500 milliliter. Gebruik hittebeschermingshandschoenen en zorg ervoor dat de glazen staaf bestand is tegen de kokende watertemperaturen.

Los 42,5 gram gegranuleerde sacharose volledig op in het hete water met behulp van een roerstaafje. Laat een zak met 2,54 gram zwarte thee een uur trekken in de kolf met sacharoseoplossing. Verwijder het theezakje met de roerstaaf zonder het open te breken en gooi het in de prullenbak.

Voeg 100 milliliter gedestilleerde witte azijn toe aan het bekerglas en roer het mengsel grondig. Breng 80 milliliter van het bereide zure theemengsel over in een verbijsterde kolf van 250 milliliter en laat het mengsel afkoelen tot 20 tot 25 graden Celsius. Voeg 20 milliliter microbiële startkweekvloeistof toe aan de verbijsterde kolf wanneer de vloeistof op kamertemperatuur is en bedek de kolf met Parafilm.

Leg de verbijsterde kolf op een orbitale schudtafel en laat hem drie dagen lang bij 20 tot 25 graden Celsius schudden bij 125 omwentelingen per minuut om BC-bollen te produceren. Verwijder ongewenste BC-massa's van niet-bolvormige vormen met een pincet om verdere onregelmatige BC-massa's te voorkomen. Zodra de BC-bollen zich hebben gevormd, giet u ze voorzichtig uit de kolf voor verder gebruik.

In dit protocol vertoonden de BC-sferen een hoge groeisnelheid gedurende de eerste 48 uur van de cultuur, en de grootte bleef constant na het bereiken van een maximum. De BC-sferen begonnen ranken te vormen rond de achtste dag van de cultuur. De grootteverdeling van bollen na inkapseling van vaste verontreinigingen zoals biochar, polymeerparels en mijnafval werd getest.

Er werd opgemerkt dat de toevoeging van vaste stoffen aan de BC-bollen een consistent effect heeft op de bolgrootte of -frequentie. De baanschuddsnelheid, omgevingstemperatuur en vorming van onregelmatige deeltjes lijken de belangrijkste factoren te zijn die van invloed zijn op vorm, grootte en frequentie van bolvormige deeltjes. Het viel op dat een te hoge kamertemperatuur of onjuiste verwijdering van onregelmatige massa's de vorm van een intacte BC-bol veranderde in stellate deeltjes of slierten klonten.

Om de fractie van ingekapselde vaste stoffen in de BC-bollen te bepalen, werd een thermische gravimetrische analyse uitgevoerd. Thermische en microscopische evaluatie bevestigden samen de effectieve inkapseling van vaste deeltjes in BC-bollen. Het differentiële TGA-profiel van vlak BC verscheen in bijna identieke groottes met de BC met polystyreenparels.

Er werd echter een extra piek waargenomen die overeenkomt met thermische afbraak van polystyreenparels. Het is het belangrijkst om de microbiële startcultuur toe te voegen wanneer de thee is afgekoeld tot kamertemperatuur. Bovendien moeten we ervoor zorgen dat de cultuur actieve en gezonde organismen heeft.

Deze methode kan worden gebruikt voor het verwijderen van verontreinigingen bij milieusanering. De bollen kunnen ook worden gebruikt voor het gecontroleerd vrijkomen van een stof van belang. Deze techniek stelt ons in staat om milieumaterialen in te kapselen in bacteriële cellulosebollen.

Dit kan nuttig zijn voor een biologisch afbreekbare gecontroleerde afgifte- of saneringsplatforms.