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Bioengineering

酸化鉄ナノ粒子との機能を有する磁性細菌Nanocelluloseの作製

Published: May 26, 2016 doi: 10.3791/52951

Abstract

この研究では、細菌によって産生される細菌nanocellulose(BNC)がグルコンxylinus磁性細菌nanocellulose(MBNC)を得鉄(Fe 3 O 4)(IONP)酸化鉄ナノ粒子とin situで合成され、含浸されています。 MBNCの合成は、正確かつ特異的に設計された多段階プロセスです。簡潔には、細菌nanocellulose(BNC)ペリクルは保持G.から形成されていますサイズと形態の我々の実験要件に応じxylinus株 。塩化鉄(III)六水和物(のFeCl 3・6H 2 O)および2鉄(II)塩化物水和物(のFeCl 2・4H 2 O)の溶液:1のモル比で調製し、脱酸素、高純度の水で希釈されます。 BNCのペリクルは、その後、反応物と容器内に導入されます。この混合物を沈殿させるためにドロップすることにより撹拌し、次いで、添加されたシリコンオイルバス及び水酸化アンモニウム(14%)中で80℃に加熱しますBNCメッシュに第一鉄イオン。この最後のステップは、BNCのペリクルに磁気特性を付与する細菌nanocelluloseメッシュ内部のその場でのマグネタイトナノ粒子( ある Fe 3 O 4) 形成することができます。毒性アッセイは、BNC-IONPペリクルの生体適合性を評価しました。ポリエチレングリコール(PEG)は、それらの生体適合性を改善するためにIONPsをカバーするために使用されました。走査型電子顕微鏡(SEM)画像はIONPがBNCマトリックスの空間をインターレース原線維に優先的に位置していたが、それらのいくつかはまた、BNCリボンに沿って発見されたことを示しました。 MBNC上で行わ磁気力顕微鏡の測定はMBNCペリクルの磁気的性質を確認し、高いと強度が弱い磁場で存在磁区を検出しました。この作業で得られたヤング率の値は、以前の研究で、いくつかの血管のために報告されたものと合理的な合意でもあります。

Introduction

細菌性nanocellulose(BNC)は、 アセトバクター・キシリナム菌株によって合成もグルコンxylinusとして知られており、静置培養中の空気-液体界面でのフィルムまたはペリクルの形で堆積されます。これらのBNCのペリクルは、それらが成長している容器の形態を採用し、それらの厚さは、培養中の日数に依存します。A. xylinusは、重合およびその後の結晶化の過程を経てセルロースミクロフィブリルの合成のための培地中のグルコースを使用しています。グルコース残基の重合は、グルカン鎖が細胞エンベロープに分散単一孔から押し出される細菌の外膜で行われます。セルロースミクロフィブリルの結晶化は、H結合1枚を積層し、続いてファンデルワールス結合によりグルカン鎖状シートの形成と細胞外空間で発生します。

磁石BNCマトリックスに統合ICナノ粒子は、動脈壁の損傷部位に、磁性ナノ粒子を含む平滑筋細胞(平滑筋細胞)を指示し、閉じ込めるために必要な力を増大させるために外部磁場によって容易に操作することができます。この戦略は離れて、他の組織からのSMCを保持し、血流によって及ぼされる力に抗して所定の位置に細胞を保持します。平滑筋細胞は、それらが中膜2に主に位置する豊富な層を形成する血管のvasoelasticityにおいて重要な役割を果たすことが示されています。

MBNCの合成に使用される方法は、BNCペリクルを浸漬し、80℃の塩化鉄(III)六水和物と塩化鉄(II)四水和物の溶液中で攪拌することを含みます。水酸化アンモニウムは、BNCメッシュ内部の酸化鉄ナノ粒子を形成するために添加されます。水酸化アンモニウムの添加は黒にオレンジ色の溶液の色を変化させます。一緒にBNC線維に沿ってIONPsコンパクト不均一な分布を持つの。

このプロトコルは行方不明、破損または負傷した小径の血管の代用として使用することを意図している私たちは、磁性細菌nanocellulose(MBNC)と命名している細菌nanocellulose磁性ナノ粒子ペリクル、の設計に焦点を当てています。 HS Barudおよび共同研究者らは最近、PEGおよび超常磁性酸化鉄ナノ粒子3の安定した水性分散液中のBNCペリクルを混合することにより、BNCベースのフレキシブル磁気紙を製造するための同様の作業を公開しています。ここでは、バクテリアセルロースの生産および磁性ナノ粒子と、その場での含浸を説明します。単一のDNA鎖切断の検出に基づく細胞毒性アッセイは、BNCとMBNCペリクルの生体適合性を試験しました。

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Protocol

細菌Nanocellulose(BNC)の作製

注:特に指定のない限り、すべての手順は、無菌条件下で行われます。

  1. 培養液を準備します。
    1. 酵母エキス、ペプトン15gのマンニトール125.0 gであり、高純度の水500mlを25gを組み合わせることにより、液体培養培地500mlを調製します。 4℃で20分間、店舗120℃で、この混合物をオートクレーブ。
    2. 酵母エキス、ペプトン3.0gのマンニトール25.0 gであり、高純度の水、100mlの5.0 gの寒天を15gを添加することによって、半固体培地100mlのを準備します。 20分間120℃で、この混合物をオートクレーブ。一度、90ミリメートル×16ミリメートルのプラスチックシャーレ中の混合物の堆積物5ミリリットルをオートクレーブ処理。解決策は、さらに使用するまで、この温度で​​4℃、店でゲル化することを可能にします。
  2. G.を再水和xylinus菌株培養液を1ml添加し、ピペッティングにより凍結乾燥したバイアル中で保存し製造者の指示によって示されるように、ダウン。
  3. 接種ループを使用して、細菌懸濁液の小滴で半固体培地を含むペトリ皿に接種します。接種物は皿の中央に端からジグザグ方向にループを移動させることにより、全体のペトリ皿をカバーしていることを確認してください。
  4. CO 2のないインキュベーター中で72時間、26℃でペトリ皿をインキュベートします。インキュベーション期間が完了すると、小さな白いコロニーが見えます。コロニーはすぐに使用されていない場合は、パラフィルムで蓋を密閉し、逆さまに皿を置くことによって4℃でペトリ皿を格納します。コロニーは、最大6ヶ月間、そのように格納することができます。
  5. トランスファー24ウェル組織培養プレートの各ウェルに、ステップ(1.1.1)で調製した液体培地2mlの。ステップでの接種ペトリ皿からの接種針(1.3)と2個のコロニーを取り、組織培養プレートの第一のウェルに入れます。 R残りの23ウェルについて同じ手順をEPEAT。
  6. 7日間、30℃の組織培養プレートをインキュベート。 図1に示されるように、これは16mmの直径及び約2〜3ミリメートルの直径の厚さ24 BNCペリクルの合計が得られます。
    注意:プレートを振盪することにより、例えば、インキュベーション期間中の任意の時点で細菌培養を邪魔しないでください。インキュベーション期間、G.xylinus、静的培養条件の下でフラスコの形状と大きさを採用する気液界面でのポリマーの結晶性メッシュを形成するグルコピラノース糖分子を押し出します。細菌nanocellulose(BNC)として知られるこのポリマーマトリックスは、インキュベーション期間の終了時に顕著です。
  7. 増殖培地からBNCのペリクルを収集し、Gの全ての痕跡を除去するために、50℃で1時間1%のNaOH溶液200mlにそれらを滅菌xylinus。必要に応じて、磁気バーを用いて300rpmでこの溶液を攪拌そして撹拌プレート。 NaOH溶液を捨て、新たに調製した1%のNaOH溶液の200ミリリットルを追加します。もう一度同じ手順を繰り返しあるいは溶液中のBNCペリクルは、半透明の外観を取得するまで。
  8. 水で3回のBNCペリクルをすすぎ、室温で高純度水に格納します。 BNCペリクルが完全に水に沈められ、任意の時間で乾燥させていないことを確認します。
  9. 20分間121℃でBNCのペリクルをオートクレーブ。
    注:Märtsonと共同研究者により行われたラットにおけるin vivo皮下研究では、60週間の移植後BNCの非劣化兆候を示しました。確かに、BNCは、哺乳動物には存在しない微生物および真菌の酵素による自然の中で分解可能です。一方、BNCの生分解性は、 インビボ 4 ミクロフィブリルネットワークを弱める、機械的、化学的、および生物学的プロセスの結果であり得ます。

2.合成ポリマー被覆酸化鉄ナノ粒子と細菌Nanocellulose膜におけるその沈着

  1. バブル水に任意の溶存酸素を除去し、窒素でそれを置き換えるために、窒素ガスで高純度水1000ml。
  2. 2の溶液を調製するための三首丸底フラスコを使用:塩化鉄(III)六水和物(のFeCl 3・6H 2 O)と鉄(II)塩化物水和物の1モル比(のFeCl 2・4H 2 O)で希釈脱酸素化、高純度の水で。例えば、FeCl 3を5.4gの・を使用6H 2 Oおよび脱酸素し、高純度水10ml中のFeCl 2・4H 2 Oの1.98グラム。この準備が攪拌するにはあまりにも粘性が困難になった場合、脱酸素化、高純度の水20ml中のFeCl 3の0.54グラム・のFeCl 2の6H 2 O及び0.198グラム・4H 2 Oを使用します。
    注:このCHを計量することにより、空気に4H 2 O・のFeCl 2の露光時間を削減できるだけ速くemical化合物。いったん三つ口丸底フラスコに導入して、窒素ガスの供給と冷却管に接続されるまで、セプタム栓で三首丸底フラスコを閉じ。
  3. セプタム栓で打ち抜き、容器の首に固定された針に窒素ガス供給を接続することにより、窒素ガスの一定の入口と出力を提供するために、容器の2首を使用してください。
  4. 反応物と容器にステップ1.5で、以前に調製した1 BNC用ペリクル(直径の15.6ミリメートル、厚さ2-3 mm)を配置します。サンプルが完全に液体に沈めていることを確認します。
  5. 冷却管に容器の残りの首を接続します。さらに、冷却管の上部に無水硫酸カルシウムを充填した乾燥管を使用します。冷却管を通して水を実行します。
  6. 真空グリースでガラスジョイントのすべてを封印。
  7. 攪拌を用いて80℃にシリコーン油浴中で溶液を加熱しますホットプレートとステップ2.10までこの温度を保持します。 5分間、350rpmで反応物を混合する小さな磁気撹拌棒を使用してください。確認するBNC適切鉄溶液を含浸させ、反応物を完全に溶解されます。実験終了まで混合物を攪拌してください。
    注:シリコーンオイルの温度を確認するために温度計を利用します。これは、80°Cまで安定であるべきです。
  8. ピペット針を用いて鉄溶液10mlに700回転に攪拌速度を増加させ、(ドロップして)追加、5分の時間間隔で、水酸化アンモニウム5mlの(NH 4 OH、14%)となっていましたまた、セプタム栓でパンチ。水酸化アンモニウムの添加後、溶液の色は黒に黄色/オレンジ色の変化します。
  9. 別の5分間80℃で溶液を攪拌し続けます。サンプルの完全性を維持するために、高速の動揺を回避します。ハイスピードは、 すなわち 、より高い1,000回転、破壊することができますサンプル。
  10. 攪拌ホットプレートの温度制御底を使用して、30℃に溶液の温度を下げ、さらに5分間攪拌し続けます。その後、ホットプレートをオフにします。この時点で、IONPはBNCメッシュに組み込まれています。
  11. RTまで混合物を冷却し、強力な永久磁石( 例えば 、1テスラ)を用いて、磁性ナノ粒子(MNP)とBNCを分離します。上清をデカントしながら、これを行うには、その後、容器フラスコに混合物を転送し、血管の近くに磁石を保持したまま、所定の位置にのMNPとBNCを保持します。
    注意:誤って使用した場合、彼らは有害なことができるので、強力な磁石を取り扱う際は注意してください。手順(2.12)の場合 - (2.14)と(2.16)は、酸化からの粒子を防ぐために、(2.1)で予め調製脱酸素化、高純度の水を使用しています。
  12. 100ミリリットルの水でのMNPとBNCを再懸濁します。優しく強くBNCに組み込まれていないすべてのMNPを除去するためのソリューションを振ります。秒をデカント磁石を用いて所定の位置にのMNPとBNCを保持することによって再びupernatant。
  13. 上清を中性pH(pH約7)に達するまで、比色ストリップを用いて測定し、水のMNPとBNCを数回洗浄します。
  14. ピンセットを使用してのMNPから磁気官能BNCまたは磁気細菌nanocellulose(MBNC)を分離し、水が透明に実行されるまで水でMBNC数回すすいでください。
  15. UV(110から280ナノメートル)にMBNC O / Nを露出することによってMBNCを滅菌します。
  16. 20分間、120℃で脱酸素化し、高純度水のオートクレーブ500ミリリットルと、この水20mlでMBNCを格納します。
  17. 無菌的には、PEGの1%にサンプルを浸漬し、室温(37℃)で2時間撹拌しました。この手順は、BNCに堆積酸化鉄ナノ粒子、面5-7に露出特にそれらの生体適合性及び安定性を向上させます。 PEGコーティングはMBNC 3Dネットワークを介して配布されます。
    注:裸IONPは空気中で容易に酸化されますそれらの高い化学的活性8の理由。 PEGは、非生分解性材料と見なされても、その化学的安定性は、水の含有量、pH、温度、酵素の存在下で、反応性酸素種は、反応性窒素種、その他9として適用の生物学的条件に依存します。

BNCとMBNCペリクルの3キャラクタリゼーション

  1. 機械的性質
    1. 通常のロードを実行し、ベルコビッチ圧子を用いたナノインデンテーション試験をアンロードします。バーコビッチダイヤモンド圧子の半径は20nmです。
    2. RTで押し込み深さの関数として接触面積を校正するために、溶融シリカやタングステンを使用してください。試験中は、接着剤を使用してインデントにサンプルをマウントします。圧子は、その厚さ方向に試料に接近しました。
    3. ランダムにサンプル表面上のインデント位置を選択します。 200〜300ミリメートルの間の2インデント間の間隔をおいてください。
    4. に負荷を適用しますステップでサンプルと圧子の対応する変位を記録。ヤング率を見つけるために、深さ対負荷のプロットを分析します。
    5. 0.01 MNと0.60 mNとの間にピーク負荷で、0.0001 MN /秒、0.005 MN /秒の間の負荷率を適用することにより、脱イオン水(DI水)、およびテストの存在下での試料のナノインデンテーション試験を行います。
    6. 液晶セルを使用し、液体環境下でサンプルを維持します。液体環境中に浸漬ナノ機械特性評価のためのこのユニークなセットアップが効果的にBNCとMBNC膜のリーチ生体力学的機能をシミュレートすることが理想的です。
  2. SEMによる構造解析
    1. 走査型電子顕微鏡(SEM)によりnanocellulose繊維構造を特徴付けます。
    2. -80℃で24時間、サンプルを凍結乾燥。その後、SEMスタッドにマウント10秒間のAu-Pd膜でスパッタし、SEMを用いて分析します。
    3. 22,000Xの倍率で画像をとりますそして、60,000X、5キロボルトの加速電圧を持ちます。
  3. 磁区
    1. MBNCのペリクルは、室温で完全に乾燥することができ、その後、永久磁石(1テスラ)に5分間さらします。
    2. すぐに、製造業者のプロトコルに従ってバイオAFMを用いた磁気力の測定を行います。
    3. 各測定のために、第一の地形特徴をキャプチャし、第二のパスの間に磁区を取得します。非接触モードでのバイオAFMを用いて両方の測定値を得ます。
    4. ナノ粒子の磁気特性評価は、-10000〜10000エルステッドの範囲の磁場で、室温(300K)で、 量子デザインの物性測定システム(PPMS)で振動試料型磁力計(VSM)を用いて行われます。
  4. 細胞適合性
    1. 1.0×10の密度で6ウェル組織培養プレート中にシードヒト大動脈平滑筋細胞(HASMC) 2と試験サンプルの存在下で24時間インキュベート:BNCとMBNCペリクル(直径15.6 mmのそれぞれ)。
    2. それぞれ、陰性および陽性対照として、細胞を処理した未処理および過酸化水素の使用集団。
    3. 製造業者のプロトコルおよびA. Azqueta&ARコリンズ10によって示唆ガイドラインに従って、コメットアッセイを実行します。
    4. インターカレーと蛍光製造業者のプロトコルに従って電気泳動した試料に含まれるDNAを標識するために、このアッセイでは核酸色素SYBRゴールドを使用してください。
      注:DNA損傷を受けた細胞は、長い彗星を持つことになり、一方、BNCとMBNCサンプルの存在下で、任意のDNA損傷を受けない細胞は、蛍光丸い緑の核様体が表示されます - 陽性サンプルは、核様体(彗星の頭部)が続いてあります(尾部におけるDNAの割合)断片化DNAの材料を含む尾。

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Representative Results

G.の潜伏期間xylinusは、9日間の合計であったが、ペリクルは、以前形成し始め、約2日後に明らかでした。 BNCの肉眼的外観を図1、その模倣皿成長文化のそれの形で表示されている。 2は、同様に上記のプロトコルに関係する主なステップをサマリーをBNC-IONPのペリクルを製造する方法について説明し要部構成。

SEM画像は、微細構造、形態、及びBNC( 図3)と官能BNCでIONP分布の繊維の空間分布( 図4)を解決するために使用されました。 BNCは、定義されたパターンのないネットワーク全体の通気孔を形成する微細なリボン(直径約50ナノメートル)によって形成されています。 IONPが優先されているLOCサイズが100nm以上のクラスターを形成し、フィブリルインターレースにより形成される孔の間ated。個々のIONPはまた、リボンに沿って結合されています。 IONPはBNCのリボンを一緒に持って来るせいMBNCは、BNCに比べ少ない圧縮さフィブリル構造を示します。磁気力顕微鏡をMBNCのトポグラフィーで磁気プロファイルを再構成するために使用した( 図5A、B)。 500 nmの直径以上の大きな細孔は、未処理のBNC( 図5A)において観察されなかったMBNC、形成されています。これはMBNCが変更されていないBNC以上の多孔質構造を表示するSEM顕微鏡写真で観察と一致しています。異なる磁化の二つのドメインを持つ磁気力勾配は、そのコントラストMBNC地形画像( 図5A)にIONPリッチ領域によって形成された山と谷と相関しないMBNC面( 図5B)、全体で検出されました。高いと弱いInteにnsity磁場は、それぞれ、図5(b)に黄色と緑と表記されています。細菌nanocelluloseに埋め込 ​​ま測定されるナノ粒子のヒステリシスループは、全てIONPsなしヒステリシス、室温で超常磁性であったことの証拠を提供する。図5に示されています。

HASMCは、これらの異物への暴露の結果として、個々の細胞の生存率に有害な影響をテストするためのBNCのとMBNCの存在下で培養しました。個々の細胞内の損傷の程度は、DNA鎖切断の検出( 図6)によって定量しました。結果は、(HASMCを37℃、95%空気および5%CO 2(ネガティブコントロール)の通常の培養条件下で成長し、30分間、過酸化水素によって誘導される遺伝毒性(100μMのH 2 O 2)とHASMCすることと比較しましたポジティブコントロール)。 t検定を用いて一対比較は目を示しましたMBNCの影響で細胞生存率にHASMC(P -値<0.001、***)の過酸化水素処理で誘導されたものとは有意に異なっていました。

図1
細菌nanocelluloseの 1 巨視的な側面 。BNCのペリクルは約ある11日のインキュベーション期間の後に得られています。厚さ3ミリメートル。潜伏期間は意図された使用のための要件に依存します。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

図2
酸化鉄ナノ粒子が組み立てられている。磁気的に官能細菌nanocelluloseの2製作図と私 BNC内のその場で ncorporated、MBNCを得た。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

図3
BNCの 図3. SEM像。BNCは、50nm以下のサイズの微細なネットワークと非集約リボンが表示されます。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

図4
図4. BNC-IONPペリクル。酸化鉄ナノ粒子(IONP)が優先的にインタレースリボンとの間に配置されているのSEM像 。D / 52951 / 52951fig4large.jpg "ターゲット=" _空白 ">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

図5
MBNCと磁区構造の 図5. AFMトポグラフィ。ナノフィブリル構造の上に立つ非常にパッケージ化されたナノ粒子のスポットを示すMBNCの(A)表面トポグラフィー。 (B)黄色と緑のドメインは、それぞれ高く、強度が弱い磁場の異なる磁化の2つの領域を示す。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

図6
暴露された後HASMCにおけるDNA損傷の 図6. エクステントBNC、及びMBNCにそれぞれPosCtlは、比較の目的のために過酸化水素処理を行ったHASMCを表します。 NegCtlはHASMCは、通常の培養条件の下で成長して示しています。 MBNC HASMC上の生存可能性の有害な影響がPosCtl(p値<0.001、***)で観察されたものとは大きく異なっていた。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

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Discussion

BNCペリクルの厚さや大きさを容易にインキュベーション時間、それは静的培養中に成長しているフラスコの大きさを変えることによって操作することができます。 BNCのmicropropertiesは、多孔性として、静的培養中の酸素比率を変えることによって変更することができます。高い酸素濃度が厳しいBNC 11をました 。 A.ボーダンと共同研究者はG.の発酵プロセスの間に100%の酸素に大気中の酸素から酸素比を変化させることにより、880ミリメートルHgのまでの破裂圧力とBNCのチューブを生産しました12 xylinus。同様に、BNCの気孔率はまた、発酵工程にパラフィンワックスミクロスフェアとしてポロゲンを組み込むことによって導入することができます。この場合、結果として得られる気孔率、気孔の相互接続は、ポロゲンのサイズ13に依存します。

BNCの多孔性ネットワークは、薬物送達のために、 例えば 、それらはナノ粒子で官能化されることを可能にしますエージェント。私たちの研究では、BNCベースの足場の急速な細胞の動員および添付ファイル用の磁気プロトコルを実装するためには、BNC膜にナノ粒子を合成し、 その場で成長させることによりIONPとBNCを官能化しています。ナノメカニカルテストは、BNCのナノスケールの応答が非常に低いヤング率、E BNC =表面で0.04 GPaでのサンプル内部の0.0025万気圧と血管14と同様に動作することを明らかにしました。得られた値は、フーによって観察されたものと範囲内にある。15。

IONPの過剰は簡単に、材料の高気孔率にBNCから除去することができました。 SEM写真は、ナノ粒子がフィブリル交絡によって形成される空間に主に分布し、リボンに沿って分散していることが示されました。このプロトコルで使用される鉄種の濃度は、一緒にBNCのリボンをもたらした高密にパッケージ化されたIONPを、もたらしました。これは、以下のような結果に未修正のBNCのものよりも大きい孔を有するMBNC。それらは強磁性コバルトフェライトの体積分率を変更したときオルソンのFeSO 4 /のCoCl異なる濃度のセルロースナノフィブリルエーロゲルの合成におけるBNCの同じ体積分率2の塩を使用し、BNCの気孔率で同様の増大を報告しました0.7%から5.7〜16%のナノ粒子。 MBNCにおけるこの高い気孔率は、回復時間を増加させ、損傷した動脈壁での再狭窄を防ぐための薬剤の堆積のために有利であり得ます。

地形および磁気相画像間の相関の欠如はまたB.トレ 17、地形及び疎ナノ粒子膜の磁気信号間の独立性を指摘して説明しました。さらなる特徴付けの研究は、磁化ヒステリシス(MH)SQUID-VSMのSYを介しMBNCのループを決定するために実施される必要があります茎。

MBNCこの物質は、細胞と接触して使用するための生体適合性であることを示す、コメットアッセイで観察された結果によれば、毒性効果のために低電位を示しました。

手順の中で最も重要なステップは、水酸化アンモニウムの量は、それが添加される速度、並びに反応中溶液にBNCを完全に浸漬し、攪拌を確実に関連しています。第1は、ナノ粒子がBNCマトリックスの全体に分散されている方法に影響を与える一方で第一の態様は、得られた酸化鉄ナノ粒子のサイズを決定します。より良いのMNPのサイズを制御するために、栓とのビュレットを反応に水酸化アンモニウムを滴下することによって添加を調節するために使用することができます。溶液中で完全に水没することができBNCの小片は、お勧めします例えば 、溶液の10ミリリットルの全容量のために約1.9 cmの大きさ。 Oneリミこの技術のテーションは、BNCメッシュ内部IONPの不均一な分布です。

このプロトコルは、複合材料を形成するために、BNCに酸化鉄ナノ粒子を組み込むための方法を記載しています。なぜなら、生体適合性とBNCと酸化鉄ナノ粒子の両方の物理的および機械的特性、MBNCは、細胞増殖のための薬物送達システムおよび足場などの生物医学的様々な用途に使用することができます。

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
Glucoacetobacter xylinus ATCC 700178
Agar Sigma Aldrich A1296-500G 
D-Mannitol Bioxtra Sigma Aldrich M9546-250G 
Yeast Extract BD Biosciences 212750
Bacteriological Peptone Sigma Aldrich P0556
Sodium Hydroxide, 50% Solution In Water Sigma Aldrich 158127-100G
Iron(III) Chloride Hexahydrate Sigma Aldrich 236489-100G 
Ammonium Hydroxide  Macron Fine Chemicals 6665-46
Poly(Ethylene Glycol), Average Mn 400 Sigma Aldrich 202398-250G 
Iron (II) chloride tetrahydrate Sigma Aldrich 44939-250G
Disposable Petri dish Sigma Aldrich BR452000
Disposable Inoculating Loop Fisher Scientific 22-363-604 
Anhydrous Calcium Sulfate W.A. Hammond Drierite  13001
High vacuum grease Sigma Aldrich Z273554-1EA
Laboratory pipetting needle with 90° blunt ends Sigma Aldrich CAD7937-12EA
pH test strips   Sigma Aldrich P4786-100EA
Round-bottom three neck angle type distilling flask Sigma-Aldrich CLS4965250
Silicone oil for oil baths Sigma-Aldrich 85409-250ML 
Drying Tube Chemglass CG-1295-01
Septum Stopper, Sleeve Type Chemglass CG-3022-98
Magnetic stir bar Chemglass CG-2001-05
Condenser Chemglass CG-1218-01
Temperature Controller BriskHeat SDC120JC-A
Stirring Hotplate Fisher Scientific 11-100-49SH 
Comet Assay Kit Trevigen 4250-050-K
SYBR Gold Nucleic Acid Gel Stain Life Technologies S-11494
bio-AFM JPK Instruments NanoWizard 4a BioScience AFM
Nanoindenter Micro Materials Ltd Multi-module mechanical tester 
Scanning electron microscopy (SEM) Hitachi High Technologies America Hitachi S-4800

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References

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バイオエンジニアリング、問題111、
酸化鉄ナノ粒子との機能を有する磁性細菌Nanocelluloseの作製
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Arias, S. L., Shetty, A. R., Senpan, More

Arias, S. L., Shetty, A. R., Senpan, A., Echeverry-Rendón, M., Reece, L. M., Allain, J. P. Fabrication of a Functionalized Magnetic Bacterial Nanocellulose with Iron Oxide Nanoparticles. J. Vis. Exp. (111), e52951, doi:10.3791/52951 (2016).

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