Formação de Material de Seda de Aranha Recombinante por Solvatação Aquosa Usando Calor e Pressão

Resumo

Aqui, apresentamos um protocolo para produzir soluções de proteína de seda de aranha recombinante solúvel em água e as formas materiais que podem ser formadas a partir dessas soluções.

Resumo

Muitas aranhas produzem sete tipos de sedas. Seis das sedas são fibra na forma quando produzidas pelas aranhas. Estas fibras não são solúveis em água. A fim reproduzir as propriedades mecânicas notáveis de sedas da aranha, devem ser produzidas em anfitriões heterólogo porque as aranhas são territoriais e Cannibalistic. Os análogos sintéticos da seda da aranha igualmente tendem a ser insolúveis em soluções aquosas. Assim, uma grande percentagem de investigação em sedas de aranha recombinante dependem de solventes orgânicos que são prejudiciais para a produção em grande escala de materiais. O método do nosso grupo força a solvação dessas sedas de aranha recombinante em água. Notavelmente, quando essas proteínas são preparadas usando este método de calor e pressão, uma ampla gama de formas materiais pode ser preparada a partir da mesma solução de proteínas de seda de aranha recombinante (rSSp), incluindo: filmes, fibras, esponja, hidrogel, lyogel, e adesivos. Este artigo demonstra a produção do rssp solvatados e dos formulários materiais em uma maneira que seja compreendida mais facilmente do que dos materiais e dos métodos escritos sozinho.

Introdução

As sedas de aranha ganhou o interesse de cientistas materiais para sua combinação impressionante de força, elasticidade, e biocompatibility. Recriando fibras tem sido tradicionalmente o impulso da pesquisa. Este esforço foi dificultado pela insolubilidade recombinante da proteína de seda da aranha (rssp) na água assim como a incapacidade de técnicas tradicionais do solvatação (agentes e detergentes de chaotropic) para conseguir o solvatação aquoso. Além disso, as técnicas que foram desenvolvidas para as versões de altamente fácil do rssp não trabalham em todas as variantes do rssp e também requerem manipulação substancial e tempo que muitas vezes resulta em perda de p....

Protocolo

1. preparação da mistura de seda da aranha de recombinação dos estoques liofilizados da proteína

1. Determine a formulação e o volume necessários para as formações materiais pretendidas. As formulações típicas variam de 3% (w/v) até 15% (w/v). Usando essa seleção, calcule o rSSp, as concentrações e as proporções apropriadas.
   1. Utilizar as seguintes formulações para preparar cada material descrito neste protocolo: hidrogéis/esponjas/lyogels, 6% (p/v) 50:50 MaSp1: MaSp2; filmes/revestimentos, 5% (w/v) 80:20 MaSp1: MaSp2; adesivos, 12% (w/v) 50:50 MaSp1: MaSp2; fibras, 12,5% (w/v) 80:20 MaSp1: MaSp2.
      Nota: embora a maioria das formulações sejam mais bem a....

Resultados

A partir do método descrito de solubilização do rSSp, uma variedade de formas materiais pode ser alcançada como observado na Figura 1. O método de solubilização é aplicar calor e pressão, gerados por um microondas convencional, a uma suspensão de rSSp e água. Quando as temperaturas e as pressões críticas são alcançadas, a proteína solubilize. A partir desta solução de rSSp solubilizada, são apresentadas as condições necessárias para sete formas materiais: hid.......

Discussão

Depois que as proteínas de seda da aranha de recombinação são purified têm que então ser preparadas em uma solução que possa ser usada para a formação material. Misturando a proteína de seda da aranha liofilizada com água e expondo esta mistura à irradiação da microonda, para gerar o calor e a pressão, é possível preparar uma solução do rSSp. Uma grande variedade de formas materiais pode ser produzida a partir deste método simples e eficiente de solubilização de rSSp. Cada material tem que ser preparado e processado excl.......

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
Seringa de 3 mL com Ponta Luer-Lok BD		309657	Seringas de outros tamanhos podem ser usadas, mas para manter as pontas, é aconselhável usar pontas luer-lok
Frasco de cultura de 4 mL, transparente com tampa revestida de borracha	Wheaton	225142	O volume mínimo de dope é de 1mL, o máximo é de 2mL
Frasco de cultura de 8 mL, transparente com tampa revestida	de borracha Wheaton	225144	O volume mínimo de dope é de 2mL, max é 4mL
99% Álcool Isopropílico, Reagente ACS/USP Grau	Pharmco-Aaper	231000099
Freezone 4.5 Plus	Labconco	7386030	Liofilizadora
Luer Adapter Fêmea Luer x 10-32 Fêmea, Tefzel (ETFE)	IDEX	P-629
Microondas	Magic Chef	HMD1110B	120V, 60Hz AC; 1000 watts; capacidade de 1.1. ft.; com mesa
giratória de vidroCone de uma peça à prova de dedos 10-32, para tubulação PEEK de 1/16" OD	IDEX	F-120X
/16" OD x 0.010" ID	IDEX	1531B
Pulverizador: Master Airbrush	Master Airbrush	TC-60

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