Um protocolo para a fiação microfluidic e caracterização da microestrutura do monofilamento da fibroína seda regenerada é apresentado.
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Artigo de método
Microfluidic seco-fiação e caracterização de fibras regeneradas da fibroína de seda
Neste artigo
Resumo
Resumo
O protocolo demonstra um método para imitar o processo de fiação do bicho da seda. No processo de fiação nativo, o duto de fiação contratantes permite que as proteínas de seda ser compacto e ordenada pelas forças de cisalhamento e alongamento. Aqui, um canal de microfluidic biomimetic foi projetado para imitar a geometria específica do duto de fiação do bicho da seda. Fiação da fibroína seda regenerada (RSF) dopada com alta concentração, foi expulso através da microchannel para fibras de spin e seco à temperatura e pressão. No processo de pós-Tratado, as fibras como-fiado foram desenhadas e armazenadas em solução aquosa de etanol. Radiação síncrotron difração de raios x de grande angular (SR-WAXD) tecnologia foi usada para investigar a microestrutura do única fibras RSF, que foram fixados a um suporte de amostra com o eixo de fibra RSF normal para o microbeam de raio-x. A cristalinidade, tamanho do cristalite e orientação cristalina da fibra foram calculadas a partir dos dados WAXD. Os arcos de difração perto do Equador do padrão bidimensional WAXD indicam que a fibra RSF pós-Tratado tem um grau elevado de orientação.
Introdução
Aranha e bicho da seda podem produzir fibra de seda pendente de solução aquosa de proteína à temperatura e pressão. Fluxo de cisalhamento e extensional pode induzir a formação de cristais líquidos textura na glândula de seda1. Nos últimos anos, tem havido um grande interesse em imitar o processo de fiação da aranha para produzir fibras artificiais de alta resistência. No entanto, grandes quantidades de proteína de seda de aranha não podem ser produzidas com eficiência e economicamente pela agricultura aranhas devido ao canibalismo. Quantidades substanciais de seda do bicho da seda podem ser obtidas facilmente pela agricultura. Caso contrário, o....
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Protocolo
atenção: favor consultar todas as fichas de dados de segurança relevantes antes do uso. Vários dos produtos químicos utilizados na preparação do molde são extremamente tóxicos. Por favor, use equipamento de proteção individual (óculos de segurança, luvas, jaleco, calça comprida e sapatos fechados).
1. Microfluidic fiação de RSF solução aquosa
- Preparação de RSF aquoso girando droga 4 , 15 , 16
- Decruagem do bicho da seda casulo
- Degum o Bombyx mori casulos duas vezes em soluções de aquosa (0,5%....
- Decruagem do bicho da seda casulo
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Resultados
Fibras de alta resistência RSF foram produzidas com êxito usando o microfluidic girando o método. As curvas tensão-deformação e imagens SEM das fibras esticadas RSF C44R40 são mostradas na Figura 2. Pelo menos 10 fibras foram medidas no teste de tração. Curvas tensão-deformação foram escolhidas de acordo com o valor médio da quebra de tensão e deformação das fibras. Os dados WAXD das fibras são mostrados na Figura 3. A cristalini.......
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Discussão
Durante a diálise da solução RSF, o valor de pH é essencial para o processo de concentração a seguir. Se o valor de pH da água deionizada é menor que 6, a solução RSF será mais fácil do gel durante o processo de concentração. Para evitar a gelificação, CaCl2 é adicionado à solução RSF. A concentração de CaCl2 é 1 mmol / peso da RSF.
Nosso trabalho anterior demonstrou a possibilidade de microfluidic seco-fiação de uma solução aquosa de RSF8. A geome.......
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Divulgações
Os autores não têm nada para divulgar.
Agradecimentos
Este trabalho é patrocinado pela Fundação Nacional de ciências naturais da China (21674018), a pesquisa nacional de chave e programa de desenvolvimento da China (2016YFA0201702 /2016YFA0201700) e o "programa de Shuguang" suportado pelo desenvolvimento da educação de Shanghai Fundação e Shanghai Comissão Municipal de educação (15SG30), DHU distinto jovem Professor programa (A201302), os fundos de investigação Fundamental para as universidades Central e o projeto 111 (No.111-2-04).
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| B. mori Agricultor de casulos | em Tongxiang, província de Zhejiang, China | ||
| Carbonato de sódio, anidro, 99,8% | Shanghai Lingfeng Chemical Reagent Co., Ltd., China | ||
| Brometo de lítio analiticamente puro, 99,1% | Shanghai China Lithium Industrial Co., Ltd., China | Cloreto de cálcio analiticamente puro | |
| , anidro, 96,0% | Shanghai Lingfeng Chemical Reagent Co., Ltd., China | analiticamente puro | |
| , anidro, 99,7% | Sinopharm Group Chemical Reagent Co., Ltd., China | 10009218 | SU-8 analiticamente puro |
| MicroChem Corp., EUA | |||
| Solução de desenvolvimento | MicroChem Corp., EUA | ||
| Sylgard 184 | Dow Corning, EUA | ||
| Isopropanol | Shanghai Lingfeng Chemical Reagent Co., Ltd., China | ||
| Ácido sulfúrico concentrado | Pinghu Chemical Reagent Factory, China | Analiticamente puro | |
| 30% de peróxido de hidrogênio | Shanghai Jinlu Chemical reagent Co., Ltd., China | Analiticamente puro | |
| Acetona | Zhengxing Chemical Reagent Factory, China | Analiticamente puro | |
| Tratamento de plasma de oxigênio | DT-01, Suzhou Omega Machinery Electronic Technology Co., Ltd., China | ||
| Bomba de seringa | KD Scientific, EUA | KDS 200P | |
| Umidificador | SEN perfurador elétrico | ||
| Hangzhou Bo Yang Machinery Co., Ltd., China | máquina de perfuração de bancada Z406c | ||
| Sistema de teste de material | Instron, EUA | Modelo: 5565 | |
| PeakFit | Systat Software, Inc., EUA | Versão 4.12 |
Referências
- Asakura, T., et al. Some observations on the structure and function of the spinning apparatus in the silkworm Bombyx mori. Biomacromolecules. 8 (1), 175-181 (2007).
- Vollrath, F., Knight, D. P. Liquid crystalline spinning of spider silk. Nature. ....
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Reimpressões e permissões
