Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Bioengineering

Moleküler Dolaşıklık Biyopolimerlerin Electrospinnability

Published: September 3, 2014 doi: 10.3791/51933

Summary

Elektro malzemeler çok çeşitli nano-ölçekli liflere mikroskopik olarak imal etmek için kullanılan bir ilginç bir tekniktir. Eğirme dop içindeki kurucu polimerlerin moleküler dolanması başarılı bir şekilde üretebilmektedir için gereklidir. Biz iki Biyopolimerlerin, nişasta ve pullulan bir electrospinnability değerlendirmek reolojisini kullanan bir protokol mevcut.

Abstract

Elektro malzemeler çok çeşitli nano-ölçekli liflere mikro imal etmek için ilginç bir tekniktir. Biyopolimerler için, eğirme dop içindeki kurucu polimerlerin molekül dolanması başarılı bir şekilde üretebilmektedir için önemli bir ön-koşul olduğu bulunmuştur. Reolojisi Biyopolimerlerin moleküler yapısını ve etkileşimi araştırmak için güçlü bir araçtır. Bu raporda, dimetil sülfoksit (DMSO) / su dispersiyonlan gelen iki biyopolimer, nişasta ve pullulan ve electrospinnability değerlendirmek için reoloji kullanılması için protokol göstermektedir. Mikron aralığı için mikron altından ortalama çapları ile iyi bir şekilde oluşturulmuş nişasta ve pullulan lifler elde edilmiştir. Electrospinnability oluşan liflerin görsel olarak veya mikroskopik gözlem ile değerlendirilmiştir. Bunların electrospinnability için dispersiyonların reolojik özelliklerini ilişkilendirerek, tüm seçecek etkiler moleküler konformasyon, moleküler dolanması ve kayma viskozitesi göstermektedirrospinning. Reoloji sadece çözücü sistemi seçimi ve işlem optimizasyonu faydalı değil, aynı zamanda moleküler seviyede lif oluşumu mekanizmasının anlaşılması değildir.

Introduction

Elektro malzemeler çok çeşitli nano-ölçekli elyaf sürekli mikroskopik olarak üretme kabiliyetine sahip olan bir tekniktir. Bu akademik ve endüstriyel ilgi 1 artan kazanmıştır. Kurulum ve Elektrospinning uygulaması basit gibi görünse de, elyaf özelliklerini electrospinnability tahmin ve kontrol yeteneği bir sorun olmaya devam etmektedir. Nedeni Elektroeğirme işlemini 2 ve süreci, fiber tarafından seyahat, özellikle yolu, 1 kaotik etkileyen pek çok faktör vardır ki aslında yalan olabilir. Genellikle ampirik "bakmak cook-ve-" yaklaşımı potansiyel electrospinnable malzemelerin taranması için kullanılır. Bununla birlikte, elektro işlemi üzerinde daha iyi kontrol ve elde edilen elyaf özelliklerinin gereklidir electrospinnability yöneten mekanizmaların daha iyi anlaşılmasını sağlamak için. Bir dizi araştırmacı, iplik dop içinde polimerlerin molekül dolanması bir bizim için esastır buldukBaşarılı Elektrospinning 3 5 l önkoşuldur.

Reolojisi polimer dağılımlarına moleküler yapısını ve etkileşimi araştırmak için güçlü bir araçtır. Örneğin, McKee ve diğ. kloroform / dimetil tereftalat (7/3, h / h) içeren bir çözelti içinde lineer moleküler yapıya ve dallanmış poli (etilen tereftalat-ko-etilen izoftalat) kopolimerleri araştırılmıştır ve polimer konsantrasyonu 2-2.5x olması gerektiğini tespit Başarılı üretebilmektedir 4 dolanması konsantrasyonu.

Çünkü biyobozunurluk, biyouyumluluk ve vis-à-vis onların sentetik meslektaşları yenilenebirlik kendi avantajları biyopolimerlerden lifleri şu anda yenilenen ilgi var. Ancak uygulayıcılar ısıl işlem ve alt mekanik özelliklerinde yapısal karmaşıklık, zorluk genellikle kaynaklanan birçok sorunlarla karşı karşıya. Bitki dokularında bulunan nişasta, amon olduğug yeryüzünde en bol ve ucuz biopolimerlerden. Saf nişasta lifleri bir elektro-ıslak-bükme aparatı son 6 tarif edildi kullanılarak imal. Pullulan bazı bakteriler tarafından hücre dışı bir lineer polisakkarittir. (1 → 4) ve (1 → 6) düzenli almaşı glukosidik bağlar yeteneği 7,8 şekillendirme mükemmel lif / film dahil pullulan birkaç ayırıcı özelliklerinin, sorumlu olduğuna inanılmaktadır. Sulu dispersiyondan pullulan liflerin elektro araştırmacılar 9,10 bir dizi bildirilmiştir. Daha önceki yayınlarda iki biyopolimer, nişasta 11 ve pullulan 12 electrospinnability, tartışılmıştır. Bu rapor, bu iki Biyopolimerlerin electrospinnability soruşturmasında reolojik ilkelerini kullanan için protokol gösterilmesine yöneliktir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. İplik Dope Hazırlık

  1. Ve bu hesaplamalarda biopolimer tozun nem içeriği dikkate emin olun biopolimer konsantrasyonlarda bir dizi (w / v,% 30,% 0.1) araştırılmalıdır hazırlayın. Her bir konsantrasyon için, 50 ml'lik bir test tüpüne biyopolimerin (nişastası veya pululan) toz tartın. Sulu dimetil sülfoksit (DMSO) çözeltisini ve bir karıştırma çubuğu ilave edin.
  2. Bir manyetik karıştırıcı ocak üzerine sürekli karıştırılarak kaynar su içine tüp yerleştirin.
  3. 1 saat sonra, ısı kapatın ve dispersiyon oda sıcaklığına soğumaya bırakın. Dispersiyon daha sonra, reolojik deney ve üretebilmektedir hazırdır.

2. Sabit Kayma Reolojisi

  1. Reometresi ısıtın ve 20 ° C de, kademe sıcaklığı ayarlanır. Prob (kullanılan 25 mm koni) ve sahne (plaka) arasındaki boşluğu ayarlayın.
  2. Sahnenin merkezinde üzerine biopolimer dağılımının Yük 0.41 ml positi ayarlamak için prob düşürmek(25 mm koni için 0.053 mm boşluk) üzerinde. Dağılım eşit boşluk içinde yayılır emin olun.
  3. Aşağıdaki deneysel parametreleri ile reolojik testi yapın: tarama modu: log, başlangıç ​​hızını: 100 sn -1, son hızı: 0.1 sn -1, on yıl başına çekiyor: 10, yapılmasından önce gecikme: 5 sn, zamanı ölçmek: 10 sn, ölçüsü başına ve tarifi: iki (saat yönünün tersine ve hem de).
  4. Denemeler electrospinning uygun dağılım konsantrasyonları tahmin reolojik verileri analiz.
    1. Polimer konsantrasyonlarının bir fonksiyonu olarak kesme oranlarında karşı görünür kesme viskozitelere çizilir. 0.1 sn için görünür viskozitesi (düşük kesme hızı verileri güvenilir, düşük konsantrasyonlarda, örneğin), gerçek veya ekstrapolasyon değerleri her bir akış eğrisi, yaklaşık sıfır kesme viskoziteleri, η 0 için, 1 -.
    2. Özgül viskozite hesaplayın: η sp = (η 0 - η s)Η s çözücü viskozitesidir / η s.
    3. Konsantrasyonunun bir fonksiyonu olarak belirli bir viskozitelere çizilir. Semidilute dolanmamış ve dolaşmış rejimleri tanımlayın. Semidilute dolanmamış rejimi, küçük bir eğim ile, düşük konsantrasyonlu ucundan başlar ve semidilute dolaşmış rejimi dolanmamış rejimi sonrasında daha büyük bir eğime sahiptir. Her iki rejimlerde Fit güç-yasası regresyon modelleri. Güç değerleri log-log arsa üzerinde semidilute dolanmamış ve dolaşmış rejimlerde yamaçları (konsantrasyon bağımlılık) vardır. Yerleştirilmiş iki tane çizginin kesişimi dolanması yoğunluğu C * e.

3. Elektroeğirme Parametre Değişimi

  1. Örneğin,% 15, Şekil 1 'de gösterildiği gibi. Elektro setup monte uygun bir bileşim dağılımı ile şırınga yükleyin (a / h)% 100 DMSO içinde, bir şırınga pompası üzerine nişastası veya pululan. Pozisyon (yüksek gerilim teli bağlayınıziğne ive). Banyoya topraklama kablosunu (negatif) daldırarak toprağa saf etanol içeren pıhtılaşma banyosu bağlayın. Şırınga iğnesi ve pıhtılaşma banyosu arasındaki mesafeyi ayarlamak için bir laboratuar kriko kullanın. Electrospinning sonra elyaf yüzey toplamak için banyoda bir metal örgü bırakın.
  2. Aşağıdaki parametre aralıkları içinde biyopolimerin Spin: besleme oranı 0.1 0.4 ml / saat, 5 ila 10 cm arasında iplik mesafe ve gerilim 0 ile 15 kV.
    1. 5 cm'lik bir mesafede eğirme ile başlayın. Birinci besleme hızı (0.1 ml / saat) için, iğne ucu sıkıp dispersiyonun şekline yavaş yavaş 0 V dikkate alınız voltajı kadar rampa ve damlatma dispersiyon hızlandırılmış ve daha sonra uzun zaman not edin.
    2. Küçük bir püskürtme çözeltisi electrospinnability gösteren damla yüzeyinden başlamasina voltajı dikkat edin. Bir sürekli bir biçimde jetle varsa başlatılır, burada voltajı kaydedin.
    3. Üç Paramete her biri için komple bir aralığı incelemekrs ve not başarılı eğirme koşulları. Ucundan sürekli bir püskürtme olduğunda yalnızca lifleri toplamak.
  3. Toplamaya mahsus bir kaç dakika sonra, saf etanol ile bir elyaf yüzey yıkayın. Vakum altında kurutucu madde ihtiva eden bir desikatör içine elyaf yüzey yerleştirin.
  4. Tam karakterizasyonu için her biopolimer konsantrasyon için tekrarlayın.

Şekil 1
Elektro-ıslak eğirme kurulum Şekil 1 şematik çizimi. Biyopolimer dispersiyon, bir şırınga pompası sıkılır. Bir yüksek gerilim DC güç kaynağı künt iğne ve zemin koagülasyon banyosu yüksek voltaj sağlar. Iğne ucundan polimer jet düz bir yolda geçecek ve daha sonra (aka istikrarsızlığı kırbaçlanan) hızlı çırpma yolu geliştirir.

4. Morfolojik Karakterizasyonu

  1. Kurutulmuş elyaf mat bir parça kesin ve karbon bandı kullanarak bir SEM kütüğü üzerine hareketsiz.
  2. SEM aracı haline numune saplama yükleyin ve analiz için görüntüler elde.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Biyopolimer konsantrasyonu ve çözücü DMSO konsantrasyonunun bir fonksiyonu olarak biyopolimer dispersiyonların akış eğrileri elde edilmiştir. İki temsili verileri saf DMSO çözücüsü içindeki konsantrasyonunun bir fonksiyonu olarak nişasta (Şekil 2A) ve pullulan (Şekil 2B) akış eğrilerini göstermektedir. Belirli viskoziteler, biyopolimer konsantrasyonu nişasta (Şekil 3A ve Şekil 3B pullulan) karşı grafik halinde gösterilmiştir. Bu tertipler kaynaktan, dolanması konsantrasyonları semidilute dolanmamış ve semidilute dolaşmış rejimlerde monte çizgilerin kesişim noktası olarak elde edildi.

Şekil 2
Şekil 2. Flow functi olarak saf DMSO içinde (A) 'Gelose 80 nişasta ve (B) pullulan eğrilerikonsantrasyon ile (% a / h) 20 ° C'de ilave edildi. Her iki şekilde de, nişasta ve düşük konsantrasyonlarda pullulan düşük kesme hızlarında yeterli torku üretmek için daha az zor akışlı olmuştur. Bu güvenilmez veri böylece çizilen değildi. Görünen kesilme viskozitesi kesme hızından bağımsız olarak, yani, genel olarak, iki biyopolimerler, düşük konsantrasyonlarda Newton hareket göstermiştir. Keserek inceltme, özellikle de 10% ün ötesinde, konsantrasyonları arttıkça belirgin oldu (a / h). Ancak kesme inceltme davranışı zayıftı. % 15 ve% 20 nişasta, dispersiyonlar, 0.1 ila 100 saniye aralığında kesme hızı viskozitesi önemli bir azalma göstermediği halde pullulan dispersiyonlan sadece, yüksek kesme oranlarında üzerine güç yasası bölgenin erken fazı gösterdi (a / h) - 1. Ref 12, Telif hakkı (2014) Elsevier dan ref 11, Telif hakkı (2012) American Chemical Society, ve izni ile izni ile yayımlanmaktadır.

Şekil 3, Şekil (A), 80 Gelose nişasta ve saf DMSO içinde (B), pullulan konsantrasyonuna karşı özgül viskozitesi 3. grafiği. Semidilute dolanmamış (sol taraf) monte hatları ve dolaşmış semidilute yamaçları (sağ tarafı) rejimler aka bağımlılığı 4 ölçekleme, spesifik viskozite konsantrasyonu bağımlılığını gösterir. Pullulan dolaşmış rejiminde nişastadan daha güçlü konsantrasyon bağımlılığı göstermemiştir. İki takılan hatlarının kesişme hangi biopolimerler dispersiyondaki üst üste başlar dolanması konsantrasyonu (c e) olarak adlandırılmıştır. Nişasta harmanlama başlatmak için pullulan daha yüksek bir konsantrasyonu gerekmektedir. Ref 12, Telif hakkı (2014) Elsevier dan ref 11, Telif hakkı (2012) American Chemical Society, ve izni ile izni ile yayımlanmaktadır.

Elektro için tüm denendielectrospinnability açısından karar biyopolimer dağılımları, ve sonuçlar, elyafların, yani electrospinning sırasında oluşturma özelliğini püskürtme ve morfoloji kurdu. İyi electrospinnability bir dispersiyonu damlaları sürekli ve düzgün elyaflar ile sonuçlanan bir sabit ve sürekli bir biçimde jetle kurdu. Istikrarlı bir jet oluşturacak veya kararsızlığı kırbaçlanan gelişememiştir electrospin mümkün değildi bir dağılım. Küçük damlacıklar veya kalın lifler ya pıhtılaşma banyosuna çökelmiştir. 4 için temsili iyi ve kötü bir görünüm değerlendirildi lifleri göstermektedir. Sırasıyla nişasta ve pullulan için dispersiyon çözücü DMSO konsantrasyonları ve biyopolimerin değişen electrospinnability değerlendirilmesi özetlemektedir Şekil 5 ' . 100 sn konsantrasyonları, kesme viskoziteleri Harmanlamadan ek -1 electrospinnability bölgeleri ifade edildi biyopolimer konsantrasyonu, (Şekil 6) karşı grafik halinde gösterilmiştir. >

Şekil 4
Şekil 4: iyi (sol) ve kötü (sağ) nişasta ve pululan liflerin Tarama elektron mikroskop. Şekilde (kırmızı daireler) gösterildiği gibi kötü lifler boncuklar, tatili, ve damlacıklar var iken iyi elyaf, pürüzsüz, sürekli ve rastgele odaklı. (A)% 10 (a / h) Gelose 80 nişasta,% 95 (h / h) DMSO, (b)% 8 (ağırlık / hacim) Gelose 80 nişasta,% 80 (h / h) DMSO (c) 17 % 40% olarak pullulan (h / h) DMSO, ve (d)% 9,% 80 (h / h) DMSO (ağırlık / hacim) pullulan (w / v). Ref 12, Telif hakkı (2014) Elsevier dan ref 11, Telif hakkı (2012) American Chemical Society, ve izni ile izni ile yayımlanmaktadır.

jpg "width =" 500 "/>
İyi electrospinnability (daireler), zayıf electrospinnability (karo) ve electrospin yapamaz: dispersiyon ve çözücü biyopolimer konsantrasyonda DMSO konsantrasyonunun bir fonksiyonu olarak (A) 'Gelose 80 nişasta ve (B) pullulan dispersiyonların electrospinnability Şekil 5. Değerlendirme (X'in). Gölgeli alanlar kabaca electrospinnable bölgeleri temsil ediyor. Dolaşıklık konsantrasyonları da yaklaşık etiketli. Ref 12, Telif hakkı (2014) Elsevier dan ref 11, Telif hakkı (2012) American Chemical Society, ve izni ile izni ile yayımlanmaktadır.

Şekil 6,
Şekil 6. Kesilme viskozitesi (100 sn-1) bir fonksiyonu olarak, (A) 'Gelose 80 nişasta ve (B) pullulan dispersiyonlarFarklı DMSO / su çözücü maddeler içinde biyopolimer konsantrasyon. Gölgeli alanları kabaca electrospinnable bölgeyi temsil eder. Ref 12, Telif hakkı (2014) Elsevier dan ref 11, Telif hakkı (2012) American Chemical Society, ve izni ile izni ile yayımlanmaktadır.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Reolojisi geleneksel fiber sıkma dahil olmak üzere ve 13 electrospinning polimerlerin işlenmesi incelemek için önemli bir araçtır. Devamlı kesme reolojik çalışmaları, konformasyon ve polimer, farklı çözücüler içinde etkileşimlerinde kaynaktan çözülebilir (Şekil 2 ve 3). Biyopolimeri molekülleri birbirleriyle örtüşen için yeterli değil, yüksek konsantrasyonlarda, konsantrasyon bağımlılığı iyi çözücü 3,4 diğer polimerler bildirilen değerlerle iyi bir uyum içinde olduğu, etrafında 1.4 (Şekil 3). Biyopolimer molekülleri dolaşmaya başladığı sonra, özgül viskozitesi konsantrasyonuna çok daha yüksek bir bağımlılığı göstermemiştir. Daha büyük n değeri, güçlü moleküller arası bir etkileşim olduğunu gösterir. Bir çok rastgele bobin polisakarit, yaklaşık 3.3 14 arasında bir K değerine sahip, benzer bir konsantrasyon bağımlılığı göstermemiştir. Pullulan HIG çözücülerde nişasta daha güçlü etkileşim göstermiştirmuhtemelen iki biyopolimerlerin moleküler yapısını h DMSO içeriği,. Pululan doğrusal olmalıdır sırasında kullanılan nişasta, bazı çok dallı bileşenler (~% 20 amilopektin) vardı. Tabii ki, bilinmeyen molekül ağırlıkları, aynı zamanda bir etkiye sahip olacaktır.

Dolanması konsantrasyonu dispersiyon içindeki biopolimerin konformasyonu bağlıdır. Örneğin,% 92.5 nişasta dolanması konsantrasyonunun (w / h) DMSO, sulu çözelti, saf DMSO'da 11 göre çok daha düşüktür. Bu da daha büyük bir hidrodinamik hacmini işgal eder ve daha kolay bir şekilde üst üste eğilimindedir, böylece nişasta moleküllerinin DMSO sulu çözeltisi (w / v)% 92.5 olarak daha uzun bir konformasyonda mevcut olduğunu göstermektedir. Pullulan Engelleri konsantrasyonları su ve DMSO hem pullulan için iyi çözücüler ve moleküler yapısı üzerinde çok az etkiye sahip muhtemelen çünkü, bu kadar büyük ölçüde solvent kalitesi değişen nişasta gibi farklılık yoktu. Bir iyi değil su,nişasta çözücü, çözünmemiş nişasta molekülleri reolojik cevabı etkileyecek bu yana, senaryo çok karmaşık yaptı.

İyi elyafların eğrilmesi için, konsantrasyon 1,2-2,7 olabilirken ve sırasıyla nişasta ve pullulan, (Şekil 4 ve 5) için dolanması konsantrasyonu 1.9-2.3x gerekiyordu. Bu aralık, muhtemelen, aynı zamanda, çözücü maddeler içinde az konformasyon farkı, pullulan için daha dardır. Bu polimerler birbirleriyle karışmaya başladığı zaman dolanması konsantrasyonunda bir dağılım, electrospinnable değildi ilginçti. Muhtemelen, daha önce statik ve düşük kesme koşulları kurulmuştur olabilir ve bu nedenle geliştirilmiş ve yeterli karışma gereklidir elektro engellemektedir zincir Üst üste binen ve uzun menzilli polimer etkileşimi içerisinde yer alan, yüksek kesme kuvveti. Buna ek olarak, kesme viskozitesi de önemli bir rol oynar (Şekil 6) olmuştur. Electrospinnable nişasta ve pululan dispersiyonları 2,2 Pa · san bir üst sınırı ile, 100 saniye -1 kesilme viskozitesi benzer bir aralığı içine düşmektedir.

Burada tarif edilen prosedür, ekipman ve diğer çalışmalarda kullanılan malzeme ile uyumlu olarak modifiye edilebilir. Biz c e doğru belirlenmesini engelledi kararsız kararlı kesme viskozitesi veriyi üreten (örn: v) DMSO (w / 85% olarak) bu kısmen çözülmüş nişasta dispersiyonlarını buldum çünkü polimerlerin çözünmesi, bu protokolde ilk kritik adımdır. Sürekli kayma ölçümleri yapılırken, biz en yüksek kesme oranına başlatmak için tercih. Böylece, dispersiyon eşit yüksek bir kesme hızı yardımıyla boşluğun içinde dağıtılır. Elektrospinning adım çok pratik gereklidir. Dikkat iğne ucundaki damlacığın şekil değişikliği için dikkat edilmelidir. Elektrospinning sırasında güvenlik önlemleri ihmal edilmemelidir. Üretebilmektedir ana tehlikesi inci kullanılan yüksek voltaj gelire işlemi, her ne kadar mevcut nispeten düşüktür. Elektro deneyleri bir uzun bir süre için maruz ise sağlık açısından tehlike oluşturabilecek çözücü buharı dışarı atmak için bir çeker ocak içinde yapılmalıdır. Yakın mesafe önlemek ve bu kısa ve yangın tehlikesine neden çünkü bile, ücret iğne ucu ve koagülasyon banyosu arasındaki iletişim.

Mevcut çalışmada kullanılan reolojik yöntemler sınırlamalar var. Örneğin, üretebilmektedir yer alan gerçek kesme hızı 100 saniye -1 1 çok daha yüksek olduğuna dikkat edilmelidir. Yörünge boyunca uzanan dispersiyonun karakterize reolojisi incelenmiştir, uzunlamasına reoloji kesme ek olarak, aynı zamanda önemli bir rol 15 oynayabilir. Bu çalışmada kullanılan reometresi uzama viskozitesi karakterize yeteneğine sahip değildir.

Reolojik çalışmalar dağılma içinde biopolimer yapısı üzerinde değerli bilgiler sağlayabilirrsions ve işleme özellikleri. Bu protokol, moleküler seviyede çözücü sistemi seçimi, parametrelerin optimizasyonu, ve lif oluşturma mekanizmasına açısından, diğer birçok biyo-polimer ve bunların karışımlarının üretebilmektedir de potansiyel olarak faydalıdır.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarlar ifşa hiçbir şey olmadığını beyan ederim.

Acknowledgments

Bu çalışma Gıda ve Tarım için USDA Ulusal Enstitüsü, Ulusal Rekabetçi Hibeler Programı, Ulusal Araştırma Girişimi Programı 71.1 FY 2007 tarafından kısmen finanse edilen Alerji ve Enfeksiyon Hastalıkları Hibe sayılı 2007-35503-18392 ve Ulusal Sağlık Enstitüleri, Enstitüsü gibi , R33AI94514-03.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Gelose 80 starch Ingredion Used as it is
Pullulan Hayashibara Co. Ltd Used as it is
Dimethyl sulfoxide BDH Chemicals BDH1115-4LP
Ethanol VWR International 89125-172 200 proof
Rheometer TA Instruments ARES  50 mm cone and plate geometry
Syringe (10 ml) Becton, Dickinson and Company 309604 Syringe with Luer-Lok® Tip
High voltage generator Gamma High Voltage Research, Inc. ES40P
Syringe pump Hamilton Company 81620
Environmental scanning electron microscope FEI Company Quanta 200 for starch fibers
Environmental scanning electron microscope Phenom-World Phenom G2 Pro for pullulan fibers

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Greiner, A., Wendorff, J. H. Functional self-assembled nanofibers by electrospinning. Self-aseembled nanomaterials. 1, 107-171 (2008).
  2. Ramakrishna, S., Fujihara, K., Teo, W. E., Lim, T. C., Ma, Z. An Introduction to Electrospinning and Nanofibers. , World Scientific. Singapore. (2005).
  3. Klossner, R. R., Queen, H. A., Coughlin, A. J., Krause, W. E. Correlation of Chitosan’s Rheological Properties and Its Ability to Electrospin. Biomacromolecules. 9 (10), 2947-2953 (2008).
  4. McKee, M. G., Wilkes, G. L., Colby, R. H., Long, T. E. Correlations of Solution Rheology with Electrospun Fiber Formation of Linear and Branched Polyesters. Macromolecules. 37 (5), 1760-1767 (2004).
  5. McKee, M. G., Hunley, M. T., Layman, J. M., Long, T. E. Solution rheological behavior and electrospinning of cationic polyelectrolytes. Macromolecules. 39 (2), 575-583 (2006).
  6. Kong, L., Ziegler, G. R. Fabrication of pure starch fibers by electrospinning. Food Hydrocolloids. 36, 20-25 (2014).
  7. Singh, R. S., Saini, G. K., Kennedy, J. F. Pullulan: microbial sources, production and applications. Carbohydrate Polymers. 73 (4), 515-531 (2008).
  8. Leathers, T. D. Biotechnological production and applications of pullulan. Applied Microbiology and Biotechnology. 62 (5), 468-473 (2003).
  9. Karim, M. R., Lee, H. W., et al. Preparation and characterization of electrospun pullulan/montmorillonite nanofiber mats in aqueous solution. Carbohydrate Polymers. 78 (2), 336-342 (2009).
  10. Stijnman, A. C., Bodnar, I., Hans Tromp, R. Electrospinning of food-grade polysaccharides. Food Hydrocolloids. 25 (5), 1393-1398 (2011).
  11. Kong, L., Ziegler, G. R. Role of molecular entanglements in starch fiber formation by electrospinning. Biomacromolecules. 13 (8), 2247-2253 (2012).
  12. Kong, L., Ziegler, G. R. Rheological aspects in fabricating pullulan fibers by electro-wet-spinning. Food Hydrocolloids. 38, 220-226 (2014).
  13. Han, C. D. Fiber Spinning Rheology and Processing of Polymeric Materials: Volume 2: Polymer Processing. , 257-304 (2007).
  14. Morris, E. R., Cutler, A. N., Ross-Murphy, S. B., Rees, D. A., Price, J. Concentration and shear rate dependence of viscosity in random coil polysaccharide solutions. Carbohydrate Polymers. 1 (1), 5-21 (1981).
  15. Thompson, C. J., Chase, G. G., Yarin, A. L., Reneker, D. H. Effects of parameters on nanofiber diameter determined from electrospinning model. Polymer. 48 (23), 6913-6922 (2007).

Tags

Biyomühendislik Sayı 91 elektro reoloji moleküler dolanması lif nano biyopolimer polisakkaritler nişasta pululan
Moleküler Dolaşıklık Biyopolimerlerin Electrospinnability
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Kong, L., Ziegler, G. R. MolecularMore

Kong, L., Ziegler, G. R. Molecular Entanglement and Electrospinnability of Biopolymers. J. Vis. Exp. (91), e51933, doi:10.3791/51933 (2014).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter