11 февраля 2018 г.
Настоящая работа описывает метод для изготовления мицеллярный нанокристаллов, возникающих основных класса Нанобиоматериалы. Этот метод сочетает электроспрей сверху вниз, снизу вверх самостоятельной сборки и на основе растворителей структуры элемента управления. Метод изготовления практически непрерывно, может производить продукцию высокого качества и обладает недорогой средства структуры элемента управления.
Общая цель этой процедуры заключается в изготовлении мицеллярных нанокристаллов путем сочетания электрораспыления сверху вниз, самосборки снизу вверх и недорогого метода контроля структуры на основе растворителей. Этот метод предлагает хороший способ получения нового класса нанобиоматериалов, известных как мицеллярные нанокристаллы, которые могут быть полезны для биомедицинского обнаружения, визуализации и терапии. К основным преимуществам данной методики можно отнести, во-первых, то, что это непрерывный процесс.
Во-вторых, она производит продукцию высокого качества. И в-третьих, у него есть недорогой способ управления структурой. Потенциально этот метод может быть адаптирован и для производства других типов наноматериалов.
Чтобы начать процедуру, растворите 10 миллиграммов гидрофобных квантовых точек в 20 миллилитрах хлороформа или тетрагидрофурана, в зависимости от желаемой формы мицеллы. Ввергните раствор в вихрь в течение 20 секунд. Далее растворите 100 миллиграммов полистирольного блока полиэтиленгликоля в 10 миллилитрах либо хлороформа, либо ТГФ, в зависимости от желаемой формы.
Если раствор в хлороформе, вонзите его в вортуз на 20 секунд. Если раствор содержит ТГФ, проведите его ультразвуком в ультразвуковой аппарате для ванны в течение двух минут. Соедините один миллилитр раствора квантовых точек с одним миллилитром раствора PS peg.
Перемешайте смесь в течение одной минуты, а затем наберите раствор в пятимиллилитровый фторопластовый шприц с маркировкой Syringe A. Далее соедините 400 миллиграмм поливинилового спирта с 10 миллилитрами деионизированной воды. Перемешивайте смесь при температуре от 60 до 80 градусов Цельсия в течение четырех-пяти часов. Затем дайте раствору ПВА остыть до комнатной температуры.
Наберите охлажденный раствор ПВА в пятимиллилитровый шприц из ПТФЭ с маркировкой Syringe B.To начните настройку коаксиальной системы электрораспыления, вставьте внутренний капилляр из нержавеющей стали 27-го калибра во внешний капилляр из нержавеющей стали 20-го калибра. Аккуратно вкрутите внутренний капилляр в нужное положение, пока он не встретит сопротивление, стараясь не перетянуться. Загрузите шприц А в шприцевой насос.
Подсоедините шприц к внутреннему капилляру коаксиальной насадки с помощью трубки из ПТФЭ длиной 37 сантиметров. Загрузите шприц B в другой шприцевой насос и подсоедините шприц к наружному капилляру с помощью трубки из ПТФЭ длиной 17 сантиметров. Расположите коаксиальный наконечник сопла примерно на 0,8 сантиметра над стальным проволочным кольцом, диаметром 1,5 сантиметра закрепленным на металлическом стержне.
Поместите круглую стеклянную чашку для сбора стекла размером 25 на 125 мм на подставку примерно на 10 сантиметров ниже кончика насадки. Убедитесь, что источник питания постоянного тока высокого напряжения отключен. Затем заземлите стальное кольцо, подключив его к отрицательной клемме блока питания.
Наконец, подсоедините положительную клемму источника питания к внутренней игле коаксиального сопла. Установите шприцевой насос А на 0,6 миллилитра в час, а шприцевой насос В на 1,5 миллилитра в час. Запустите оба шприцевых насоса и подождите, пока скорость потока стабилизируется, о чем свидетельствуют капли, образующиеся на сопле с постоянной скоростью.
Убедитесь, что в трубке нет пузырьков воздуха и нет утечек. Затем включите питание системы. Отрегулируйте подаваемое напряжение, оставаясь в диапазоне от пяти до девяти киловольт, пока на кончике коаксиального сопла не будет наблюдаться правильно сформированный портновский конус.
Затем поместите 10 миллилитров деионизированной воды в новую чашку для сбора. Замените сборную чашку в сборе на новую тарелку. Дайте процессу электрораспыления работать в течение 40 минут при производстве сферических мицелл или 90 минут при производстве червеобразных мицелл.
Затем снимите чашку для сбора. Остановите шприцевые насосы и выключите электропитание. Оставьте чашку с продуктом без крышки в вытяжном шкафу на ночь, чтобы органический растворитель испарился.
Затем переложите продукт в центрифужную пробирку объемом 15 миллилитров для определения характеристик или использования. Храните продукт при температуре четыре градуса Цельсия до одного месяца. С помощью просвечивающей электронной микроскопии мицелл, полученных в хлороформе, были выявлены сферические частицы с низким числом инкапсуляции нанокристаллов.
Размер частиц составлял примерно 35 нанометров. Правильное формирование портновского конуса было необходимо для самостоятельной сборки мицелл. Неправильно сформированный портновский конус привел к общему неудачному производству.
Когда ТГФ использовался в качестве органического растворителя, червеобразные мицеллы образовывались в результате слияния самоорганизующихся сферических мицелл. Через 90 минут почти все наблюдаемые мицеллярные нанокристаллы были в червеобразной форме. Использование ТГФ также привело к большей инкапсуляции нанокристаллов, чем это наблюдалось в хлороформе.
После просмотра этого видео у вас должно сложиться хорошее представление о том, как изготавливать мицеллярные нанокристаллы различной формы с использованием нашего метода изготовления, который является масштабируемым, недорогим и обеспечивает хорошее качество продукции.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
В данном исследовании представлен метод изготовления мицеллярных нанокристаллов, представляющих собой важный класс нанобиоматериалов. Данный подход сочетает в себе электрораспыление (метод «сверху вниз»), самосборку (метод «снизу вверх») и структурный контроль с помощью растворителей, что обеспечивает непрерывный и экономически эффективный процесс производства.
Мицеллярные нанокристаллы, полученные с помощью комбинированного электрораспыления, самосборки и структурного контроля на основе растворителя, представляют собой масштабируемый способ создания передовых нанобиоматериалов для биомедицинских исследований и разработок. Возможность регулировать морфологию мицелл и эффективность инкапсуляции напрямую влияет на прогностическую ценность и трансляционный потенциал платформ для доставки и визуализации на основе наночастиц. Данный метод решает ключевые задачи на этапах первичного поиска и доклинических исследований, обеспечивая воспроизводимое производство высококачественных наноматериалов.
Данный метод изготовления интегрируется в континуум от этапа открытия до доклинических исследований, предоставляя надежную платформу для производства наноматериалов с регулируемыми свойствами.