गर्मी और दबाव का उपयोग कर जलीय विलायक के माध्यम से पुनः संयोजक मकड़ी Silks की सामग्री गठन
Summary
यहां, हम पानी में घुलनशील पुनः संयोजक मकड़ी रेशम प्रोटीन समाधान और सामग्री रूपों है कि उन समाधानों से गठित किया जा सकता उत्पादन करने के लिए एक प्रोटोकॉल प्रस्तुत करते हैं ।
Abstract
कई मकड़ियों रेशम के सात प्रकार का उत्पादन । जब मकड़ियों द्वारा उत्पादित छह रेशम के रूप में फाइबर कर रहे हैं । ये रेशे पानी में घुलनशील नहीं होते हैं । मकड़ी silks के उल्लेखनीय यांत्रिक गुणों को पुन: पेश करने के लिए, वे heterologous मेजबान में उत्पादित किया जाना चाहिए के रूप में मकड़ियों दोनों क्षेत्रीय और नरभक्षी हैं । मकड़ी रेशम के सिंथेटिक analogs भी जलीय समाधान में अघुलनशील हो जाते हैं । इस प्रकार, पुनः संयोजक मकड़ी रेशम में अनुसंधान का एक बड़ा प्रतिशत कार्बनिक सॉल्वैंट्स कि सामग्री के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए हानिकारक है पर भरोसा करते हैं । हमारे समूह की विधि इन पुनः संयोजक मकड़ी रेशम के जल में विलायक को बल देता है । उल्लेखनीय है, जब इन प्रोटीनों गर्मी और दबाव के इस विधि का उपयोग कर तैयार कर रहे हैं, सामग्री रूपों की एक विस्तृत श्रृंखला पुनः संयोजक मकड़ी रेशम प्रोटीन सहित (आरएसएसपी) के एक ही समाधान से तैयार किया जा सकता है: फिल्मों, फाइबर, स्पंज, hydrogel, lyogel, और चिपकने वाला. यह लेख एक तरह से है कि और अधिक आसानी से लिखित सामग्री और अकेले तरीकों से समझ में आता है विलायकयोजित आरएसएसपी और सामग्री रूपों के उत्पादन को दर्शाता है ।
Introduction
मकड़ी रेशम शक्ति, लोच, और biocompatibility के अपने प्रभावशाली संयोजन के लिए सामग्री वैज्ञानिकों की रुचि जुटाने है । पुनर्निर्मित फाइबर पारंपरिक रूप से अनुसंधान का जोर दिया गया है । यह प्रयास पानी में रिकॉम्पानेंट स्पाइडर सिल्क प्रोटीन (आरएसएसपी) के साथ-साथ जलीय विलायक को प्राप्त करने के लिए पारंपरिक सॉल्वेशन तकनीकों (चाओट्रॉपिक एजेंटों और डिटर्जेंट) की अक्षमता से बाधित था । इसके अलावा, rssp के संस्करण solvating के लिए विकसित की गई तकनीकों सभी rssp वेरिएंट पर काम नहीं करते और भी पर्याप्त हेरफेर और समय है कि अक्सर प्रोटीन हानि1,2में परिणाम की आवश्यकता होती है । यह काफी हद तक क्षेत्र में 1, 1, 1, 3, 3, 3-hexafluoroisopropanol (HFIP) एक विलायक जहां से फाइबर, और अंय सीमित सामग्री रूपों के रूप में उपयोग के परिणामस्वरूप है । लाभ यह है कि सभी ज्ञात rSSp HFIP में घुलनशील हैं, प्रत्येक अनुसंधान समूह के बीच डेटा एकरूपता प्रदान कर रहा है । नुकसान यह है कि HFIP एक विषाक्त विलायक है कि महंगी और अव्यावहारिक है स्वास्थ्य चिंताओं और पर्यावरण के विचारों के कारण पैमाने पर है ।
आरएसएसपी विलायक के लिए एक नवीन दृष्टिकोण विकसित किया गया है कि कठोर कार्बनिक विलायक HFIP और अंय तकनीकों है कि चुनिंदा आरएसएसपी विलायक के लिए काम के बीच तकनीकी अंतर को पाटने । विशिष्ट तपता और दबावों का संयोजन आरएसएसपी और पानी के निलंबन के लिए लागू किया गया था । परिणाम १००% विलायकीयन और rssp की वसूली के पास थे, साथ ही उच्च प्रोटीन सांद्रता; सामग्री रूपों की एक किस्म के लिए इन योगों है कि सभी hfip या अंय कार्बनिक सॉल्वैंट्स3,4,5,6का उपयोग कर प्राप्त नहीं थे से संभव होना निर्धारित किया गया । इस दृष्टिकोण के उद्देश्य के लिए कुशलतापूर्वक और आसानी से एक जलीय समाधान है कि तब सामग्री रूपों की एक किस्म के उत्पादन के लिए उपयोग किया जा सकता है में शुद्ध और सूख पुनः संयोजक स्पाइडर प्रोटीन के solubilize है ।
फाइबर, फिल्म, कोटिंग्स, चिपकने वाले, हाइड्रोजैल, lyogels, microspheres, और स्पंज सामग्री सभी एक ही जलीय आरएसएसपी समाधान से आसानी से accomplishable इस विधि का उपयोग कर रहे हैं । इस पद्धति के जारी विकास, न केवल अतिरिक्त आरएसएसपी के साथ, लेकिन अंय प्रोटीन के साथ, नई सामग्री रूपों और वैकल्पिक प्रोटीन शुद्धि और विलेयीकरण रास्ते के लिए नेतृत्व कर सकता है ।
Protocol
Representative Results
Discussion
पुनः संयोजक के बाद मकड़ी रेशम प्रोटीन शुद्ध कर रहे है वे तो एक समाधान है कि सामग्री के गठन के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है में तैयार किया जाना है । पानी के साथ lyophilized मकड़ी रेशम प्रोटीन मिश्रण और माइक्रोवे?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
लेखकों को कृतज्ञता यूटा विज्ञान और प्रौद्योगिकी अनुसंधान (USTAR) पहल से धन स्वीकार करना चाहते हैं ।
Materials
| 3 mL Syringe with Luer-Lok Tip | BD | 309657 | Other size syringes can be used but to keep the tips on, it is advised to use luer-lok tips |
| 4 mL culture vial, clear with rubber lined cap | Wheaton | 225142 | Minimum dope volume is 1mL, max is 2mL |
| 8 mL culture vial, clear with rubber lined cap | Wheaton | 225144 | Minimum dope volume is 2mL, max is 4mL |
| 99% Isopropyl Alcohol, Reagent ACS/USP Grade | Pharmco-Aaper | 231000099 | |
| Freezone 4.5 Plus | Labconco | 7386030 | Freeze Dryer |
| Luer Adapter Female Luer x 10-32 Female, Tefzel (ETFE) | IDEX | P-629 | |
| Microwave | Magic Chef | HMD1110B | 120V, 60Hz AC; 1000 watts; 1.1 cu. ft. capacity; with glass turn table |
| One-Piece Fingertight 10-32 Coned, for 1/16" OD | IDEX | F-120X | |
| PEEK Tubing 1/16" OD x 0.010" ID | IDEX | 1531B | |
| Sprayer: Master Airbrush | Master Airbrush | TC-60 |
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