Образование бактериальных наноцеллюлозных пелликул, встроенных в магнитит

Возьмём бактериальную наноцеллюлозную пелликлу — желеобразный слой целлюлозных волокон.

Положите его в колбу с тремя горлышками с раствором железных соли.

Подключите конденсатор и пропустите через него воду, чтобы предотвратить потерю объёма во время нагрева. Затем прочистите термос азотом через вход, чтобы предотвратить окисление железа.

Нагрейте и перемешайте колбу в ванне с силиконовым маслом, чтобы стимулировать диффузию солей железа в пелликулу.

Постепенно добавляйте щелочь, чтобы повысить pH, и железные соли образуют наночастицы в матрице пелликул.

Понизьте температуру и продолжайте перемешивать, чтобы обеспечить равномерное распределение наночастиц.

Остудите смесь, затем переложите её в чистый сосуд.

С помощью магнита удержите пелликул и декантуйте неинкорпорированные материалы.

Многократно промывайте пелликулу деоксигенированной водой, пока pH не станет нейтральным и супернатант не станет прозрачным.

Перенесите пелликулу и стерилизуйте с помощью ультрафиолета, затем погрузите её в стерильную деоксигенированную воду для дальнейших исследований.

Пузырьте 1000 миллилитров высокочистой воды азотом, чтобы удалить растворённый кислород в воде, и замените его азотом.

Используйте трёхшейную колбу с круглым дном, чтобы приготовить раствор в соотношении 2 к 1 гексагидрат хлорида железа (III) и тетрагидрата хлорида железа (II), разбавленный деоксигенной водой высокой чистоты. Используйте 2 горлышки сосуда для обеспечения постоянного входа и выхода азота, подключив подачу азота к игле, пробитой в пробке септума и закреплённой на шее сосуда. Поместите одну BNC-пелликулу в сосуд с реагентами.

Убедитесь, что образец полностью погружен в жидкость. Затем заполните все стеклянные швы вакуумной смазкой. Соедините оставшуюся часть сосуда с конденсаторной трубкой, увенчанной сушкой с безводным сульфатом кальция.

Пропустите воду через трубку конденсатора. Затем нагрейте раствор в ванне с силиконовым маслом до 80 градусов Цельсия с помощью размешивающей горячей плиты и поддерживайте эту температуру. Используйте небольшой магнитный перемешиватель, чтобы смешивать реагенты при 350 об/мин в течение 5 минут.

Убедитесь, что BNC правильно пропитывается железным раствором, а реагенты полностью растворяются. Увеличьте скорость перемешивания до 700 об/мин. За пять минут добавьте пять миллилитров гидроксида аммония в 10 миллилитров раствора железа с помощью пипетной игли, пробитой в пробке перегородки. После добавления гидроксида аммония цвет раствора меняется с жёлто-оранжевого на чёрный.

Продолжайте мешать раствор при 80 градусах Цельсия ещё пять минут. Избегайте быстрого перемешивания для сохранения целостности образца. Понизьте температуру раствора до 30 градусов Цельсия с помощью нижней части горячей плиты с контролем температуры и продолжайте мешивать ещё пять минут.

Затем выключите плитку. На данный момент наночастицы оксида железа были включены в сетку BNC. Затем охлаждайте смесь до комнатной температуры и перемещайте её в сосудную колбу для разделения магнитных наночастиц (MNP) и BNC с помощью мощного постоянного магнита.

Для этого держите магнит близко к сосуду, чтобы удерживать MNP и BNC на месте при декантировании супернатаната. Подвесьте MNP и BNC в 100 миллилитрах воды. Аккуратно встряхните раствор, чтобы удалить все MNP, которые не сильно интегрированы в BNC.

Затем снова декантировать супернатант, удерживая MNP и BNC на месте с помощью магнита. Промывайте MNP и BNC несколько раз водой, пока супернатант не достигнет нейтрального pH, измеряемого с помощью колориметрической полосы. Отдельте магнитно-функциональный BNC (MBNC) от MNP с помощью пинцета и несколько раз промывайте MBNC водой, пока вода не станет чистой.

Стерилизуйте MBNC, подвергая его воздействию ультрафиолета на ночь. Храните MBNC в 20 миллилитрах деоксигенированной воды высокой чистоты, которая была автоклавирована при 120 градусах Цельсия, в течение 20 минут. Асептически погрузите образец в один процент полиэтиленгликоля (PEG) и перемешайте два часа при комнатной температуре. Покрытие PEG улучшает биосовместимость и стабильность наночастиц оксида железа, отложенных в BNC, поскольку они распределяются по 3D-сети MBNC.