Stosowanie pionowo ustawionych układów nanowłókien węglowych na sztywnych lub elastycznych podłożach do dostarczania biomolekuł i barwników do roślin

Staramy się zademonstrować ogólną metodę dostarczania barwnika lub DNA do roślin za pomocą układów nanowłókien węglowych. Wiele roślin jest opornych na tradycyjne metody transformacji. Nasza metoda może rozwiązać ten problem za pomocą układów z nanowłókien węglowych na elastycznych sztywnych podłożach.

Nasza technika jest szybka i przyjazna dla użytkownika. Może być stosowany do praktycznie każdego gatunku roślin lub organów roślinnych. Może być również używany do dostarczania innych odczynników, takich jak barwniki i białka.

Zacznij od przygotowania pionowo ustawionych nanowłókien węglowych lub VACNF. Aby przenieść VACNF na elastyczne podłoże, najpierw umieść poszczególne wióry w acetonie, aby oddzielić elastyczne podłoże od sztywnego podłoża. Następnie myj folie SU-8 alkoholem izopropylowym przez pięć minut, a następnie myj wodą przez pięć minut.

Podczas transportu umieść chipsy w komercyjnym pudełku z lepką podkładką. Przygotuj uchwyt PET z gumy silikonowej, mieszając elastomer i środek sieciujący z dwuczęściowego zestawu. Wytnij kwadrat PET i przyklej go taśmą w przezroczystym plastikowym naczyniu.

Następnie wylej bardzo cienką warstwę gumy silikonowej na wierzch PET i utwardź go w temperaturze 80 stopni Celsjusza przez 1 do 2 godzin. Przenieś folię SU-8 do uchwytu PET za pomocą pęsety i umieść bezwłóknistą stronę folii SU-8 na gumie silikonowej. Naciśnij krawędzie kwadratu SU-8, aby przykleił się do PET z gumy silikonowej i uniknął odrywania włókien.

Następnie umieść 1 mikrolitrową kroplę barwnika po stronie włókna folii SU-8 i pozostaw do wyschnięcia na 10 minut. Po wyschnięciu umieść folię VACNF na powierzchni rośliny za pomocą ostrej pęsety. Następnie delikatnie przetocz mały aplikator do makijażu po folii VACNF, zaznacz obszary, w których umieszcza się elastyczne podłoża markerem z miękką końcówką.

Następnie usuń elastyczne podłoża z powierzchni rośliny za pomocą taśmy. Powtórz aplikację VACNF w celu kontroli, takich jak umieszczanie barwnika po bezwłóknistej stronie folii, używanie folii bez barwnika i używanie bezwłóknistej strony folii. Metoda on-chip została wykorzystana do dostarczenia barwnika fluoresceinowego do zakrzywionych powierzchni, takich jak truskawki, w których natychmiast zaobserwowano silny sygnał fluoresceiny.

Natomiast w jabłkach silny sygnał fluoresceiny zaobserwowano po dwóch godzinach od porodu. Podobnie, dostarczenie plazmidu zawierającego żółte białko fluorescencyjne osiągnięto w jabłkach. Przeprowadzono również udaną przejściową transformację cebuli poprzez dostarczenie plazmidu zawierającego żółte białko fluorescencyjne za pomocą folii VACNF.

Na początek usuń fotorezystor z VACNF, myjąc 100% acetonem przez pięć minut, następnie pięciominutowym myciem 100% IPA, a następnie podwójnie destylowaną wodą przez pięć minut. Następnie umieść tkankę roślinną, która ma zostać nabita, na twardej powierzchni, aby uzyskać wsparcie. Umieść 1 mikrolitrową kroplę barwnika na powierzchni tkanki roślinnej.

Umieść chip VACNF ze sztywnym podłożem na wierzchu kropli z włóknami zorientowanymi tak, aby miały kontakt z kroplą. Używając płaskiej strony pęsety, dotknij wióra, zaznacz obszar rośliny, z którym wiór miał kontakt, za pomocą markera z miękką końcówką. Usuń chipy VACNF po dostawie.

Powtórz te kroki dla elementów sterujących, takich jak umieszczanie barwnika po stronie bez włókien folii, używanie folii bez barwnika i używanie bezwłóknistej strony folii. Przechowuj nienaruszone rośliny lub wycięte organy roślinne w wilgotnych komorach w długich warunkach dziennych. Do wycinania narządów należy używać plastikowej szalki Petriego z mokrymi ręcznikami papierowymi.

Za pomocą tej metody barwnik fluoresceinowy został dostarczony do liści Arabidopsis. Zdjęcia wykonane w różnych punktach czasowych wykazały, że barwnik fluoresceinowy został zaobserwowany natychmiast po porodzie. Podobnie, dostarczenie plazmidu zawierającego żółte białko fluorescencyjne osiągnięto w liściach Arabidopsis.