Procedimiento para la fabricación de nanofibras Biofuncionales

Resumen

Un enfoque eficaz para la preparación de nanofibras decoradas con grupos funcionales capaces de interactuar específicamente con proteínas se describe. El primer enfoque requiere la preparación de un polímero funcionalizado con el grupo funcional apropiado. El polímero funcional se fabrica en nanofibras por electrohilado. La eficacia de la unión de las nanofibras con una proteína se estudió por microscopía confocal.

Resumen

Electrospinning es un método de tratamiento eficaz para la preparación de nanofibras decoradas con grupos funcionales. Nanofibras decoradas con grupos funcionales pueden ser utilizados para estudiar las interacciones de biomarcadores material-es decir, actúan como biosensores con potencial como detectores de una sola molécula. Hemos desarrollado un método eficaz para preparar polímeros funcionales donde la funcionalidad tiene la capacidad de unirse específicamente con una proteína modelo. En nuestro sistema de modelo, el grupo funcional es 2,4-dinitrofenilo (DNP) y la proteína es anti-DNP IgE (inmunoglobulina E). El polímero funcional, α, ω-bi [2,4-dinitrofenilo caproico] [poli (óxido de etileno)-b-poli (2-metoxiestireno)-b-poli (óxido de etileno)] (CDNP-PEO-P2MS-PEO- CDNP), se prepara por polimerización aniónica viviente. El iniciador difuncional utilizado en la polimerización se preparó por reacción de transferencia de electrones de α-metilestireno y metal de potasio (espejo). El monómero 2-metoxiestireno se añadióprimero al iniciador, seguido de la adición del segundo monómero, óxido de etileno, y finalmente el polímero vivo se terminó por metanol. La α, ω-dihidroxilo polímero [HO-PEO-P2MS-PEO-OH] se hizo reaccionar con ácido caproico N-2 ,4-DNP-∈-amino, por acoplamiento de DCC, resultando en la formación de α, ω-bi [ 2,4-dinitrophenylcaproic] [poli (óxido de etileno)-b-poli (2-metoxiestireno)-b-poli (óxido de etileno)] (CDNP-PEO-P2MS-PEO-CDNP). Los polímeros se caracterizaron por FT-IR, ¹ H RMN y cromatografía de permeación en gel (GPC). Las distribuciones de pesos moleculares de los polímeros eran estrechas (01.01 a 01.02) y los polímeros con pesos moleculares mayores que 50.000 se utilizó en este estudio. Los polímeros fueron polvo de color amarillo y soluble en tetrahidrofurano. A soluble en agua CDNP-PEO-P2MS-PEO-CDNP / DMEG (glicol dimetoxietileno) complejo se une y alcanza el estado de equilibrio de unión con una solución de IgE en unos pocos segundos. Mayor peso molecular (es decir, insoluble en agua, alrededor de 50.000) CDNP-PEO-P2MS-PEO-CDNP polímeros, que contienen 1% nanotubos de carbono de pared única (SWCNT) se procesaron en nanofibras electroactivos (100 nm a 500 nm de diámetro) sobre el sustrato de silicio. Espectroscopia de fluorescencia muestra que el anti-DNP IgE interactúa con las nanofibras mediante la unión con los grupos funcionales DNP decoración de las fibras. Estas observaciones sugieren que las nanofibras adecuadamente funcionalizados mantienen la promesa para el desarrollo de dispositivo de detección de biomarcadores.

Protocolo

1. Síntesis de α, ω-dihidroxilo Polímero [HO-PEO-P2MS-PEO-OH]

1. Montar reactor de polimerización, como se muestra en la figura 1. El reactor de este experimento son una parte inferior 100 ml redondo de 2 bocas que tiene un conjunto estándar de conicidad exterior (ChemGlass), dos adaptadores de control de flujo con llaves de paso (ChemGlass), y una varilla de agitación de teflón. Adaptador A (Figura 1) se utiliza para mantener de ultra alta pureza (UHP) de nitrógeno que fluye a través del sistema con el fin de evitar que el aire y la humedad entren en el sistema inerte. Adaptador B (Figura 1) se utiliza para ....

Discusión

En este informe, hemos presentado un enfoque poderoso para la preparación de nanofibras biofuncionales. Las nanofibras están decoradas con un grupo funcional que es específico de una proteína modelo. El procedimiento y el enfoque reportada en esta comunicación es de naturaleza general y puede ser utilizado para preparar nanofibras decoradas con cualquier grupo funcional deseado. La polimerización aniónica viviente es poderoso método para sintetizar estructuras poliméricas controladas covalentemente conectados a cualquie.......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Nombre del reactivo	Empresa	Número de catálogo
Sodio metálico	Sigma-Aldrich	282065
Benzofenona	Sigma-Aldrich	239852
2-metoxiestireno	Sigma-Aldrich	563064
Tetrahidrofurano	Sigma-Aldrich	178810
El clorobenceno	Sigma-Aldrich	319996
Single CNT paredes	Sigma-Aldrich	704113
Poliestireno	Sigma-Aldrich	81416
Obleas de silicio	Silicio Misión Internacional	720200
Zeiss FESEM	Carl Zeiss Inc.	Ultra 60
Probestation con Bausch & Lomb MicroZoom II Microscopio de Alto Rendimiento	Bausch y Lomb
De exploración confocal Leica System	Leica Microsystems	TCS SP2
Sub-femtoamp SourceMeter remoto	Keithley Instruments	6430
Multímetro digital de rango automático	Keithley Instruments	175A
Syringe Pump	Chemyx Inc.	Fusion 200
Zeiss Microscopio Óptico	Carl Zeiss Inc.	Zeiss / Axiotech