Os métodos para a auto-integração da Megamolecular Biopolímeros na secagem ao ar-LC interface

O objetivo geral deste experimento é avaliar o efeito do ar de secagem cristalino líquido ou da interface ar-LC na orientação de biopolímeros megamoleculares, como polissacarídeos, microtúbulos e DNA, como comportamentos dinâmicos visualizados em escala milimétrica. Esta mensagem pode ajudar a responder a questões-chave nos campos de estrutura dispersiva, como a auto-organização de biopolímeros em um ambiente de secagem onde os organismos vivos rastejaram para o solo há aproximadamente 500 milhões de anos. A principal vantagem desta técnica é que ela permite que as vistas laterais da amostra sejam retiradas durante o processo de secagem sem secar no plano horizontal.

Para iniciar este procedimento, adicione 0,5 gramas de sacrano a 100 mililitros de água. Cubra o recipiente com filme plástico e mexa a solução a aproximadamente 80 graus Celsius por mais de 12 horas. Depois de permitir que as soluções de goma sacrana e xantana esfriem, centrifugue a solução sacrana para remover as impurezas.

Agora, prepare uma solução de tubulina a 0,5% em peso em tampão Britton-Robinson no gelo. Misture 50 microlitros da solução de tubulina com 5 microlitros de GpCpp. Em seguida, incube a solução a 37 graus Celsius por três horas para obter um microtúbulo estável ou núcleo MT.

Em seguida, misture 950 microlitros da solução de tubulina e 50 microlitros da solução de tubulina contendo GpCpp. Em seguida, deixe a solução descansar por um dia a aproximadamente 25 graus Celsius para obter uma solução MT estável de 0,5% em peso. Em seguida, prepare uma solução de DNA a 0,5% em peso e uma solução tampão Tris-EDTA.

Mantenha as soluções de amostra de biopolímero a 0,5% em peso a 25 graus Celsius para o experimento de secagem. Corte uma folha de silicone em uma forma apropriada com uma espessura de 1 milímetro. Monte uma célula aberta de um lado composta pelo espaçador de silício e duas lâminas de vidro não modificadas.

Fixe ambos os lados da célula com clipes duplos para evitar que as soluções de amostra vazem. Usando uma ponta de pipeta de tamanho de poro de um milímetro, adicione lentamente 100 a 300 microlitros de cada solução de biopolímero a 0,5% em peso a cada célula a aproximadamente 25 graus Celsius. Remova as bolhas de ar da célula usando uma agulha de seringa.

Em seguida, coloque as células em um forno com circulador de ar por 18 horas a 60 graus Celsius sob pressão atmosférica para evaporação. Uma direção de operação é oposta à da gravidade. Esta colocação também é aplicada ao monitoramento das últimas revisões.

Use uma lâmpada halógena de 100 watts com uma fonte de luz de superfície plana em uma área ampla para fornecer luz visível direta. Ajuste os polarizadores para 45 graus e 135 graus usando os suportes. Fixe as posições da fonte de luz, polarizadores, sample stage e câmera usando um trilho óptico e uma postura de haste.

Coloque o estágio de amostra entre os dois polarizadores. Em seguida, coloque a câmera a aproximadamente 20 centímetros do estágio de amostra para permitir o foco. Nos horários indicados no protocolo de texto, coloque as amostras de biopolímero entre os polarizadores no stage paralelo ao plano XZ e cubra o dispositivo com uma cortina preta.

Finalmente, fotografe as amostras através de polarizadores cruzados lineares usando uma câmera reflex digital de lente única com uma lente zoom padrão. A autointegração de microdomínio a macrodomínio em uma interface ar-LC de secagem foi avaliada. Antes da secagem, foram observadas regiões brilhantes com luz transmitida em estado disperso.

Após a secagem, a região abaixo da interface ar-LC e a solução sacrana tornou-se alta e a intensidade da solução de xantina diminuiu com pequenos macrodomínios. A análise espaço-temporal mostrou que a intensidade de pico ao redor da interface ar-líquido e a espessura aumentaram, indicando que os microdomínios começam a se orientar a partir da interface ar-LC e crescem em um domínio em escala milimétrica paralelo à interface. Imagens microscópicas de polarização da fase do fluido sacrano mostraram uma região azul, o que significa que um único macrodomínio se formou.

A fase fluida da goma xantana mostrou regiões azul, amarela e rosa, o que significa que os múltiplos macrodomínios se formaram com orientações arbitrárias. Antes da secagem, as soluções sacran e MT apresentaram estados LC semelhantes com domínios dispersos. Durante a secagem, a solução de MT sofreu autointegração e os domínios dispersos foram integrados em um único macrodomínio.

A solução de DNA não mostrou orientação específica na fase líquida. O registro de secagem sacrana exibiu birrefringência significativa e feixes ondulados foram observados para o registro de secagem MT. O registro de secagem do DNA mostrou macrodomínios em forma de grão em direções arbitrárias.

Após seu desenvolvimento, essa técnica abriu caminho para pesquisadores no campo da engenharia biomédica usando biopolímeros explorarem uma visualização da dinâmica do fluxo de ar nos processos de secagem e umedecimento em abordagens geométricas.