Geração de Filmes Bacterianos Nanocelulose Embutidos em Magnetita

Pegue uma película de nanocelulose bacteriana, uma folha gelatinosa de fibras de celulose.

Coloque-o em um frasco de três gargalos contendo uma solução de sais de ferro.

Conecte um condensador e passe água por ele para evitar perda de volume durante o aquecimento. Depois, purge o frasco com gás nitrogênio por uma entrada para evitar a oxidação do ferro.

Aqueça e mexa o frasco em um banho de óleo de silicone para promover a difusão dos sais de ferro na película.

Adicione um álcali lentamente para aumentar o pH, fazendo com que os sais de ferro formem nanopartículas de magnetita dentro da matriz cinematográfica.

Diminua a temperatura e continue mexendo para garantir uma distribuição uniforme das nanopartículas.

Resfrie a mistura e depois transfira para um recipiente limpo.

Usando um ímã, retenha a película e faça a decantação de materiais não incorporados.

Lave a película repetidamente com água desoxigenada até que o pH fique neutro e o sobrenadante pareça transparente.

Transfira a película e esterilize usando exposição aos raios UV, depois mergulhe em água estéril desoxigenada para estudos adicionais.

Faça bolhas em 1000 mililitros de água de alta pureza com gás nitrogênio para remover qualquer oxigênio dissolvido na água e substituí-lo por nitrogênio.

Use um balão de fundo redondo de três gargalos para preparar uma solução na proporção de 2 molares de cloreto de ferro (III) hexahidratado e tetrahidratado de cloreto de ferro (II), diluído com água desoxigenada de alta pureza. Use dois braços do recipiente para fornecer uma entrada e saída constante de gás nitrogênio, conectando o suprimento de gás nitrogênio a uma agulha perfurada em uma rolha de septo e fixada ao pescoço do vaso. Coloque uma película BNC no recipiente com os reagentes.

Certifique-se de que a amostra esteja completamente submersa no líquido. Depois, encha todas as juntas de vidro com graxa a vácuo. Conecte o gargalo restante do vaso a um tubo condensador coberto por um tubo de secagem preenchido com sulfato de cálcio anidro.

Faça a água passar pelo tubo do condensador. Em seguida, aqueça a solução em um banho de óleo de silicone a 80 graus Celsius, usando uma placa quente de mexer, e mantenha essa temperatura. Use uma pequena barra magnética para misturar os reagentes a 350 RPM por 5 minutos.

Certifique-se de que o BNC esteja devidamente impregnado com a solução ferrosa e que os reagentes estejam completamente dissolvidos. Aumente a velocidade de agitação para 700 RPM. Em um intervalo de cinco minutos, adicione cinco mililitros de hidróxido de amônio aos 10 mililitros de solução ferrosa usando uma agulha de pipetear que foi penetrada em um tampão de septo. Após a adição do hidróxido de amônio, a cor da solução muda de amarelo-alaranjada para preta.

Continue mexendo a solução a 80 graus Celsius por mais cinco minutos. Evite agitações em alta velocidade para manter a integridade da amostra. Baixe a temperatura da solução para 30 graus Celsius usando a parte inferior do controle de temperatura da placa quente de mexida e continue mexendo por mais cinco minutos.

Depois, desligue a placa elétrica. Neste ponto, as nanopartículas de óxido de ferro foram incorporadas à malha BNC. Em seguida, resfrie a mistura até a temperatura ambiente e transfira-a para um frasco de vaso para separar as nanopartículas magnéticas, ou MNPs, e o BNC com um ímã permanente forte.

Para isso, mantenha o ímã próximo ao recipiente para manter os MNPs e BNC no lugar enquanto decanta o sobrenadante. Resuspenda os MNPs e BNC em 100 mililitros de água. Agite suavemente a solução para remover todos os MNPs que não estejam fortemente incorporados ao BNC.

Depois, decante o sobrenadante novamente mantendo os MNPs e o BNC no lugar usando o ímã. Lave os MNPs e o BNC várias vezes com água até que o sobrenadante atinja pH neutro, medido usando uma tira colorimétrica. Separe o BNC funcionalizado magnético, ou MBNC, dos MNPs, usando uma pinça, e enxágue os MBNCs várias vezes com água até que a água fique clara.

Esterilize o MBNC expondo-o à luz UV durante a noite. Armazene o MBNC em 20 mililitros de água desoxigenada de alta pureza que tenha sido autoclavada a 120 graus Celsius por 20 minutos. Assépticamente, imerga a amostra em um por cento de polietilenoglicol, ou PEG, e mexa por duas horas à temperatura ambiente. O revestimento com PEG melhora a biocompatibilidade e estabilidade das nanopartículas de óxido de ferro depositadas no BNC, pois elas são distribuídas pela rede 3D MBNC.