Name: Um protocolo para a produção de nanopartículas Gliadina-cianoacrilato para hidrofílico Coating (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-07-08T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 1 s
Description: Aprenda a produzir nanopartículas de gliadina-cianoacrilato para revestimento hidrofílico em superfícies hidrofóbicas. Este protocolo eficiente permite a aplicação do revestimento em menos de um minuto.

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Graças ao Sr. Jason Adkins para assistência técnica especializada.

1. Desengordurante gliadina Commercial <ol><li> Medir 150 ml de acetona com um cilindro graduado e despeje em 250 ml Erlenmeyer. <ol><li> Enquanto se agitava com uma barra de rotação sobre um agitador magnético, à TA, adicionar 30 g de pó de gliadina comercial. Selar a abertura do balão com folha de alumínio, e continuar mexendo O / N na capa. </li></ol></li><li> Filtrado, a solução com um papel de filtro. <ol><li> Lavar o filtrado com acetona fresca (cerca de 50 ml). Deixar repousar durante 10 min para permitir que a acetona para drenar. </li><li> Transferir o filtrado, juntamente com o papel de filtro por debaixo de um prato grande, tal como um prato de cultura de células quadrado. Cobrem todo o prato com um grande papel de filtro para reduzir a evaporação de acetona residual. </li><li> Permitir o filtrado para secar completamente na capa O / N. Armazenar a gliadina desengordurada em um recipiente hermético em temperatura ambiente. </li></ol></li></ol> 2. Preparação de gliadina purificada <ol><li> Medir 150 mL de water com um cilindro graduado e despeje em 1.000 ml Erlenmeyer. <ol><li> Medir 350 ml de etanol absoluto com um cilindro de confusão e despeje na mesma 1.000 ml erlenmeyer. Mexa vigorosamente (800 - 1.000 rpm) com uma barra de rotação até que nenhuma bolha é gerado a partir da mistura solução. </li></ol></li><li> Enquanto mexendo, adicione 20 g de pó de gliadina desengordurada-comercial. Adicionar gliadina em pequenas quantidades de cada vez para evitar a formação de grumos que contém ar no meio. Mantenha-se na agitação O / N. </li><li> Transferir a solução inteira para uma 1,000 ml cilindro bagunça. Deixe repousar durante dois dias. Durante este tempo, as impurezas serão precipitadas na parte inferior do cilindro. </li><li> Transferir o sobrenadante para um evaporador rotativo, com uma pipeta, e remover o etanol a partir do sobrenadante, tanto quanto possível. À medida que a percentagem de etanol é reduzida, gliadina aparece na solução como agregado. </li><li> Congelar a solução contendo agregados gliadina por imersão / rotação em metanol/ Mistura de gelo seco e seco por congelação a -70 ° C sob vácuo. Antes da liofilização, certifique-se toda a solução é congelada sem qualquer líquido. NOTA: A gliadina seca por congelação irá formar um sólido poroso. </li><li> Esmagar a gliadina liofilizado com almofariz e pilão, e moer com um moedor de café para obter um pó fino (&lt;0,5 mm). Transferir o produto para um recipiente hermético e armazenar a RT. </li></ol> Reação 3. Polimerização da ECA com gliadina <ol><li> Colocar num frasco de cintilação (o volume é cerca de 20 ml) numa balança, e tara. Adicionar 3,2 g de água destilada e 6,8 g de etanol absoluto no frasco scitillation. </li><li> Mover o frasco de cintilação em um agitador magnético, colocar uma barra magnética de rotação (20 x 3 mm) para dentro do frasco, e agitar vigorosamente (800 - 1.000 rpm) até que nenhuma bolha de ar é gerado a partir da mistura aquosa de etanol. </li><li> Adicionar 40 ul de ácido clorídrico 4 N para o frasco com agitação. Adicionar 20 mg de gliadina no frasco enquanto sti<html> rring, e manter em agitação até o pó de gliadina é totalmente dissolvido na mistura aquosa de etanol. </li><li> Depois de se certificar a solução gliadina é claro para os olhos nus, adicione lentamente 80 - 100 l de ECA, enquanto velocidade de agitação é ainda 800 - 1.000 rpm. <ol><li> Diminuir a velocidade de agitação para 500 rpm, e continuar a agitar durante 1 h. Conforme a reacção prossegue, observar turvação o que indica que a reacção de polimerização está em progresso. </li></ol></li><li> Quando a reacção está terminada, transferir a solução para dentro de tubos de centrífuga, e equilibrar o peso dos tubos. Centrifuga-se o produto da reacção a 10.000 xg durante 20 min. Durante este tempo, os precipitados e nanopartículas produtos secundários permanecem no sobrenadante. O principal componente do produto secundário é PACA homopolímero. </li><li> Após a centrifugação, transferir a suspensão de nanopartículas produzidas (sobrenadante) com uma pipeta para um frasco de cintilação (ou qualquer recipiente hermético), e armazená-lo à temperatura ambiente. </li></ol>título &quot;&gt; 4. Caracterização do Produto <ol><li> Prepare a 10 g de etanol aquoso a 68% em peso, misturando 3,2 g de água e 6,8 g de etanol absoluto em 20 ml de frasco de cintilação e agita-se até que nenhuma bolha é gerado a partir da mistura solução. <ol><li> Adicionar 40 ul de ácido clorídrico 4 N à mistura solução enquanto se agitava. Adicionar 50 ul de suspensão de nanopartículas à solução de etanol preparada, enquanto se agitava. </li></ol></li><li> Medir o tamanho de nanopartículas com dispersão de luz dinâmica (DLS), utilizando a solução de amostra preparada anteriormente e seguir as instruções do fabricante. NOTA: O tamanho do produto final tem de ser menor do que 200 nm. Se for maior do que 200 nm, o produto não será estável por um período de tempo prolongado. nanopartículas maiores são produzidos quando o ECA empregada não é fresco. </li></ol> 5. O exame do produto <ol><li> Prepare uma placa de vidro, como um espelho de mão. Lava-se a superfície da placa de vidro com água de sabão. Rinse a superfície da placa de vidro com água corrente. Seca-se a superfície limpa ou uso sem secagem no passo seguinte. </li><li> Pulverizar a suspensão de nanopartículas obtida em 3.6) sobre uma parte da placa de vidro, e enxaguar a superfície com a água que flui imediatamente. </li><li> Pulverize água pura sobre a superfície da placa de vidro. Observe a camada de revestimento (pulverizados com suspensão de nanopartículas) de água de superfície espera enquanto a superfície sem revestimento é clara. </li></ol>

<ol><li>Vauthier, C., Dubernet, C., Fattal, E., Pinto-Alphandary, H., Couvreur, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Poly%28alkylcyanoacrylates%29+as+biodegradable+materials+for+biomedical+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Drug+Deliver.+Rev%22%5BJournal%5D)">Poly(alkylcyanoacrylates) as biodegradable materials for biomedical applications.</a> Adv. Drug Deliver. Rev. 55, 519-548 (2003).</li>
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</ol>

A menção de nomes comerciais ou produtos comerciais nesta publicação é exclusivamente para fins de fornecimento de informações específicas e não implica recomendação ou endosso do Departamento de Agricultura dos EUA. O USDA é um provedor e empregador de oportunidades iguais.

Existem várias etapas críticas na produção da suspensão de nanopartículas. Se a gliadina purificada contiver impurezas, a reação com ECA produzirá produtos secundários. Embora esses produtos indesejados possam ser removidos do meio de reação durante o estágio de centrifugação, isso reduz o rendimento do produto principal. Se a solução de gliadina preparada durante a etapa experimental 2.3) não mostrar uma separação clara entre o sobrenadante e o precipitado após dois dias, a solução deve permanecer por mais tempo. O uso ...

O objetivo deste artigo é mostrar o protocolo para a preparação de suspensão de nanopartículas que modifica a propriedade de umedecimento dos materiais por um simples spray. A suspensão de nanopartículas apresentada é feita de alquil cianoacrilato1 e uma proteína de cereal, gliadina2,3. Durante o processo de fabricação, agregados proteicos são formados em etanol aquoso4. A reação subsequente com monômero (alquil cianoacrilato) produz a nanopartícula que é composta por um núcleo de proteína cercado por cadeias poliméricas lineares [poli (alquil cianoacrilato)] 5.
Poly(alquil cianoacrilato)s são biodegradáveis e têm sido utilizados para a produção de nanopartículas via polimerização em emulsão6. Essa reação é iniciada espontaneamente pelos grupos hidroxila dissociados da água ou por outros grupos nucleofílicos no meio de reação7. No caso da reação apresentada neste artigo, os grupos amina na superfície dos agregados proteicos iniciam a reação de polimerização dos monômeros de alquil cianoacrilato5,8. Como resultado dessa reação, as nanopartículas são formadas no meio de reação. O núcleo da nanopartícula é agregados de proteínas e a camada externa é poli (alquil cianoacrilato) (PACA) cadeias. A nanopartícula preparada tem uma forte afinidade com a maioria dos materiais (mais precisamente, qualquer material que a PACA possa adsorver) e adere à sua superfície para formar um revestimento fino em escala nanométrica. Um simples revestimento por pulverização torna instantaneamente a superfície dos materiais hidrofílica.
A gliadina é uma das principais frações do glúten, que está nos endospermas do trigo. As gliadinas são principalmente proteínas monoméricas com pesos moleculares em torno de 28.000 - 55.000. Ligações não covalentes, como ligações de hidrogênio, ligações iônicas e ligações hidrofóbicas, são responsáveis pela agregação de gliadinas2. Embora a gliadina seja escolhida como reagente neste artigo, muitas outras proteínas também podem ser usadas para o mesmo propósito. No entanto, a condição de reação precisa ser modificada de acordo porque a condição para induzir a agregação depende do tipo de proteína a ser empregada8. Em comparação com outras proteínas, a gliadina está mais prontamente disponível, a purificação é simples e o custo de produção é baixo. Embora o cianoacrilato de etila (ECA) seja escolhido como monômero para a reação apresentada, outros alquil cianoacrilatos também podem ser usados para a mesma reação. A razão para escolher o ECA é que ele está prontamente disponível a baixo custo.

<table><tbody><tr><td>Monômero de cianoacrilato de etila (ECA)</td><td>K& R International (Laguna Niguel, CA)</td> <td>I-1605</td><td>Qualquer ECA puro pode ser usado.</td></tr><tr><td>Gliadin</td><td>MGP Ingredients, Inc (Atchison, KS)</td><td>Presente da empresa</td><td>Gliadin pode ser adquirido na Sigma-Aldrich (cat #: G3375-25G). Em vez de gliadina, qualquer comercial&nbsp; glúten pode ser usado.</td></tr><tr><td>HCl</td><td>Qualquer</td><td></td><td>produto químico de grau reagente pode ser usado.</td></tr><tr><td>Acetona</td><td>Qualquer</td><td></td> Qualquer <td>produto químico de grau reagente pode ser usado.</td></tr><tr><td>Metanol</td><td>Qualquer</td><td></td> Qualquer <td>produto químico de grau reagente pode ser usado.</td></tr><tr><td>Etanol (100%)</td><td>Qualquer</td><td></td><td>Qualquer produto químico de grau reagente pode ser usado.</td></tr><tr><td>Papel de filtro</td><td>Qualquer</td><td></td><td>Qualquer papel de filtro de grau maior que 10 cm pode ser usado.</td></tr><tr><td>Prato quadrado de cultura de células</td><td>Qualquer</td><td></td><td>prato maior que 20 x 20 cm pode ser usado.</td></tr><tr><td>Moedor de café</td><td>Qualquer</td><td></td><td>moedor de café pode ser usado.</td></tr><tr><td>Evaporador rotativo</td><td>Qualquer</td><td></td><td>evaporador rotativo pode ser usado.</td></tr><tr><td>Liofilizador</td><td>Qualquer</td><td></td> Qualquer <td>liofilizador que possa atingir -70 &deg; C pode ser usado.</td></tr><tr><td>Centrífuga</td><td>Qualquer</td><td></td><td>Qualquer centrífuga que possa aplicar 1.000 x g pode ser usada.</td></tr><tr><td>Agitador magnético</td><td>Qualquer</td><td></td><td>Qualquer agitador magnético que possa girar a barra de rotação para 1.000 rpm pode ser usado.</td></tr><tr><td>Espalhamento de Luz Dinâmico (DLS)</td><td>Brookhaven Instruments Corporation</td><td>NanoBrook Omni Zeta Potential Analyzer</td><td>DLS de qualquer empresa pode ser usado.</td></tr><tr><td>Microscópio Eletrônico de Varredura (SEM)</td><td>Carl Zeiss Inc.</td><td></td><td>Qualquer SEM pode ser usado.</td></tr><tr><td>Ângulo de contato dinâmico (DCA)</td><td>Thermo Cahn Instruments</td><td></td><td>Qualquer DCA pode ser usado.</td></tr></tbody></table>

um protocolo para a produção de nanopartículas gliadina-cianoacrilato para hidrofílico coating

A Protocol for the Production of Gliadin-cyanoacrylate Nanoparticles for Hydrophilic Coating

Este artigo apresenta um protocolo para a produção de nanopartículas à base de proteína que modifica a superfície hidróf oba para hidrófila por um simples revestimento por pulverização. Estas nanopartículas são produzidos pela reacção de polimerização de cianoacrilato de alquilo na superfície de moléculas de proteína de cereais (gliadina). Alquilo é um monómero de cianoacrilato que instantaneamente polimeriza à TA quando ele é aplicado à superfície dos materiais. A sua reacção de polimerização é iniciada por os vestígios de espécies fracamente básicos ou nucleofílicos na superfície, incluindo humidade. Uma vez polimerizado, os cianoacrilatos de alquilo polimerizados mostram uma forte afinidade com os materiais objecto porque grupos nitrilo estão no esqueleto de poli (cianoacrilato de alquilo). As proteínas também funcionam como iniciador de polimerização para este porque contêm grupos amina que podem iniciar a polimerização de cianoacrilato. Se a proteína agregada é usado como um iniciador, de agregados de proteína é rodeado pelo hidrofóbicopoli (cianoacrilato de alquilo) correntes após a reacção de polimerização de cianoacrilato de alquilo. Ao controlar a condição experimental, as partículas na gama dos nanómetros são produzidos. As nanoparticulas produzidas prontamente adsorver à superfície da maioria dos materiais, incluindo vidro, metais, plásticos, madeira, couro e tecidos. Quando a superfície de um material é pulverizado com a suspensão de nanopartículas produzida e lavada com água, a estrutura micelar de nanopartículas muda a sua conformação, e as proteínas hidrófilas estão expostas ao ar. Como resultado, a superfície revestida de nanopartículas muda para hidrofílico.

As nanopartículas podem ser preparadas em várias condições de reacção. Formas de gliadina agregar em ampla gama de conteúdo de etanol 5. No entanto, o tamanho de agregados tem de ser tão pequena quanto possível, porque uma camada adicional (isto é., A CEA polimerizada) vai ser adicionado a este agregado e este processo vai tornar o tamanho final maior. Se o tamanho final da partícula é demasiado grande, a partícula irá ser instável e pode facilmente ser precipitado. P...

Este artigo apresenta um protocolo para a produção de nanopartículas à base de proteínas que altera a superfície hidrofóbica para hidrofílica. A nanopartícula produzida é um conjunto de copolímeros dibloco de gliadina-cianoacrilato. O revestimento por pulverização com a nanopartícula produzida altera a superfície do material alvo para uma superfície hidrofílica.

Um protocolo para a produção de nanopartículas Gliadina-cianoacrilato para hidrofílico Coating

This article presents a protocol for the production of protein-based nanoparticles that changes the hydrophobic surface to hydrophilic by a simple spray ...

O objetivo geral desta demonstração é apresentar um protocolo para a produção de nanopartículas baseadas em proteínas que transformam superfícies hidrofóbicas em hidrofílicas. Esta demonstração mostra como são produzidas as nanopartículas baseadas em proteínas para revestimento hidrofílico e quão bem elas atuam na superfície dos materiais-alvo. A principal vantagem desta técnica é que o revestimento é realizado em menos de um minuto.A demonstração será realizada pelo meu técnico, Jason Adkins, que trabalha no laboratório do USDA há 16 anos. Para iniciar este procedimento, meça 150 mililitros de acetona com um cilindro graduado e transfira para um frasco Erlenmeyer de 250 mililitros. Sob agitação, adicione 30 gramas de pó comercial de gliadina ao frasco contendo a acetona.Selar a abertura do frasco com papel de alumínio e continuar a agitar a solução à temperatura ambiente durante a noite. No dia seguinte, filtrar a solução através de papel filtro. Em seguida, lavar o retenido com aproximadamente 50 mililitros de acetona fresca.Após a filtração, transfira o retençato e o papel de filtro para uma placa de cultura celular quadrada. Cubra a placa com um pedaço de papel de filtro grande

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Química

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Aprenda a produzir nanopartículas de gliadina-cianoacrilato para revestimento hidrofílico em superfícies hidrofóbicas. Este protocolo eficiente permite a aplicação do revestimento em menos de um minuto.

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