10 сентября 2012 г.
Эффективный подход к подготовке нановолокон, украшенные функциональные группы, способные специфически взаимодействует с белками описано. Этот подход требует, прежде всего подготовка полимер, функционализированный с соответствующими функциональной группы. Функциональный полимер изготовлен в нановолокон по электропрядения. Эффективность связывания нановолокон с белком изучается с помощью конфокальной микроскопии.
Общая цель этой процедуры заключается в подготовке нановолокон, украшенных функциональными группами. Во-первых, синтезировать блок-сополимер двух метоксистирола и оксида этилена с помощью ионической полимеризации и охарактеризовать его с помощью протонной ЯМР-спектроскопии. Затем электроспин функционального полимера и одностенной нанотрубки в композитное нановолокно.
Затем определите текущее напряжение нановолокон после того, как они подверглись воздействию белка IgE E. В конечном счете, сочетание ANI и живой полимеризации с электроспиннингом может привести к получению нановолокон, украшенных функциональными группами, способными связываться с определенными белками. При таком подходе к изготовлению биофункциональных нановолокон полимеризация без живых полимеров позволяет осуществлять легкий синтез биофункциональных полимеров с контролируемой молекулярной массой. Кроме того, технология электроспиннинга позволяет получать нановолокна, украшенные функциональными группами, которые могут специфически взаимодействовать с белками.
Этот метод может дать ценную информацию о медицинской диагностике. Он также может быть применен к другим системам, таким как мониторинг любой отдельной молекулы, желаемой в окружающей среде, путем включения функциональных нановолокон в одежду, автомобили и т. д. Can I Poly требует чрезвычайно строгих условий. Это видео должно помочь вам освоить манипуляции, необходимые для синтеза полимера и последующей переработки в нановолокно Используя бензофенон в качестве индикаторного дегидрата, 200 миллилитров тетрагидрона над металлическим натрием под сухим газообразным азотом.
Также высушите 10 миллилитров двух метоксистиролов над гидридом кальция в течение 24 часов. Для реактора полимеризации. Для этой реакции приготовьте ванну с холодной температурой, поддерживаемую при температуре минус 78 градусов Цельсия, используя суспензию изопропанола и жидкого азота.
Соберите колбу с круглым дном объемом 100 миллилитров с одним горлышком и стандартным коническим наружным соединением. Два адаптера регулирования потока с запорными кранами и один тефлоновый стержень для перемешивания по всему реакционному потоку. Азот сверхвысокой чистоты, поэтому система инертна.
Добавьте 25 микролитров ТГФ в колбу для реакции полимеризации. Затем добавьте два миллилитра раствора инициатора. Далее введите четыре миллилитра первого мономера и дайте протекать реакции в течение 40 минут.
Теперь добавьте один миллилитр второго мономера для полимеризации при комнатной температуре в течение двух суток, завершите полимер шестью молярами соляной кислоты и метанолом. Затем для очистки полимера выпадать в осадок до гексанов и сушить в вакуумной печи, приступать к характеристике полимера с помощью ЯМР. Поместите связующие реагенты в колбу с тремя горлышками и высушите на вакуумной линии в течение четырех часов.
Затем введите в колбу под азотом сухой 10 миллилитров дихлорметана. Дайте смеси помешать реакцию в течение 12 часов. При комнатной температуре.
Отфильтруйте реакционную смесь для восстановления полимера, выпавшего в осадок дважды в гексаны и метанол, высушите осажденный полимер и вакуумируйте в вакуумной печи при температуре 40 градусов Цельсия. Наконец, определите структуру и функциональность полимера с помощью ИК-Фурье и HNMR. Растворите 20% функционального полимера в хлорбензоле.
Теперь приготовьте два раствора полистирола в хлорбензоле. Полистирол с более высокой молекулярной массой используется для улучшения запутывания полимера и получения оптимальной вязкости, необходимой для электропрядения. Смешайте полимерные растворы с образованием соотношений полимеров один к одному и один к двум.
Затем добавьте в смесь 1% одностенных углеродных нанотрубок и перемешайте на ночь. Соберите электроспиннинговый аппарат с источником высокого напряжения Glassman, кремниевой пластиной, шприцем или химическим шприцевым насосом и лампой для визуализации процедуры. По мере его продвижения, наберите небольшое количество раствора полимера swc NT в шприц для подкожных инъекций, установите шприц для подкожных инъекций.
Теперь прикрепите зажим с высоким напряжением, которое будет приложено к игле на шприце. Для начала электровращения включите питание от высоковольтного источника и отрегулируйте напряжение измерителя на 10 киловольт. Затем начинайте нажимать на поршень шприца.
В зависимости от природы полимеров в композите могут потребоваться более высокие напряжения, особенно если требуются нановолокна толщиной менее ста нанометров. Отключите силиконовую пластину и полностью высушите в адгидропоглотительной жидкости в течение ночи. Чтобы увидеть общую перспективу нановолокон, сначала получите изображение с помощью оптического микроскопа.
Затем используйте сканирующий электронный микроскоп для наблюдения за более мелкими деталями, такими как морфология, диаметр и средний размер пор. Дальнейшая визуализация с помощью атомно-силового микроскопа позволяет наблюдать 3D-топографию нановолокон. Поместите небольшой кусочек силиконовой пластины, на котором есть нановолокна, на коврик
.Хорошо накрываем слип. Добавьте 10 микролитров флуоресцентно меченого антитела и трижды инкубируйте в течение часа раствором P-B-S-B-S-A, аккуратно дозируя раствор на стенке чашки, аккуратно поворачивая чашку рукой, а затем удаляя буфер пипеткой, чтобы наблюдать за связыванием с IgE. Волокна визуализируются с помощью конфокальной микроскопии.
Типичная зондовая станция, используемая для определения начальных амплитудных характеристик нановолокон, состоит из АВО и микроскопа lo micro zoomo, вакуумного патронного столика для микропозиционеров, мультиметра для измерения напряжения и исходного измерителя для низкого тока, поступающего в волокна. Сначала подключите два микропозиционера к источнику очень слабого тока, установите щупы микропозиционеров на волоконный коврик с противоположных сторон так, чтобы кончики касались волокон. Затем подключите еще два микропозиционера к цифровому мультиметру.
Установите щупы между двумя другими и приземлите наконечники на волокнистый коврик. Убедитесь, что четыре наконечника находятся как можно ближе друг к другу. Ввод переменного тока обычно в диапазоне наноампер.
Теперь измерьте падение напряжения на внешних наконечниках для каждой величины подаваемого тока. Приступайте к построению графиков напряжения тока и определите тип устройства, характеризуемого оптоволоконным матом. В этом методе функциональный полимер ДНФ получают путем ионической живой полимеризации.
Функциональный инициатор D, используемый в полимеризации, получают с помощью реакции переноса электронов. При этом к инициатору добавляют два метоксистирольных мономера, за которыми следует второй мономер оксид этилена. И, наконец, живой полимер завершается метанолом.
Структура функционального полимера подтверждена методами ИК-Фурье и ЯМР-спектроскопии. ИК-Фурье показывает полное исчезновение широкого поглощения oh, что указывает на количественную функционализацию с группой CDNP. Интеграция пиков в спектре ЯМР определяет, что полимеры количественно функционализированы.
Затем полимеры функционализируют с помощью DCC-связывания для включения функциональных фрагментов DNP в этот мат проводящих нановолокон, при этом флуоресцентно демонстрируется специфичность связывания электроскрученных полимеров DNP с антителом IgE. Как правило, изображение нановолокна под атомно-силовым микроскопом позволяет измерить размеры нановолокна. Изображения SEM показывают, что морфология этих волокон линейна и покрыта бусинами.
Общая цель состоит в том, чтобы подготовить волокна, которые в основном являются линейными. График текущего напряжения матов из нановолокон показывает омическое поведение резистора, когда антиген связывается с нановолокнами. Изменение сопротивления позволяет предположить, что функциональные волокна имеют потенциальное применение в качестве активного компонента в датчиках для детектирования одиночных молекул.
Работа с такими растворителями, как тетрагидро, фурин, дихлор, метан, хлор, бензол и диметилсульфоксид, может быть чрезвычайно опасной, поэтому примите соответствующие меры предосторожности. Такой подход можно сделать за пять дней. Это включает в себя синтез и определение характеристик полимеров, а также изготовление и определение характеристик без использования волокон.
При попытке выполнить эту процедуру важно помнить, что аноновая полимеризация чувствительна к примесям продукта. Надеюсь, вам понравилось видео и удачи в экспериментах.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
В данной статье описывается эффективный метод получения нановолокон, декорированных функциональными группами для специфического взаимодействия с белками. Процесс включает синтез функционализированного полимера и его переработку в нановолокна методом электроспиннинга с последующим изучением эффективности связывания с белками.
Биофункциональные нановолокна, изготовленные с помощью контролируемой полимеризации и электроспиннинга, позволяют проводить точный анализ взаимодействий между материалом и биомаркером, что способствует разработке биосенсоров следующего поколения. Эта возможность повышает прогностическую достоверность на ранних этапах поиска за счет создания платформы для специфического детектирования белков и снижения механистических рисков. Интеграция таких систем нановолокон в процессы исследований и разработок может ускорить трансляционную валидацию биомаркеров и помочь в принятии решений по формированию портфеля проектов с учетом рисков.
Данный метод изготовления нановолокон находится на стыке этапов первичного поиска и разработки анализа, обеспечивая переход от проверки гипотез к количественному скринингу и трансляционным исследованиям.