Name: Moleküler Dolaşıklık Biyopolimerlerin Electrospinnability (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-09-03T15:45:00.000+00:00
Duration: 7 min 59 s
Description: Öğrenin, nişasta ve pullulan biyopolimerlerinin elektrospin edilebilirliğini reolojik yöntemlerle değerlendirmeyi. Bu protokol, kayma viskozitesi ile elektrospin performansı arasındaki korelasyonu belirleyerek malzeme bilimi araştırmalarına katkı sağlar.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

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.

1. İplik Dope Hazırlık <ol><li> 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. </li><li> Bir manyetik karıştırıcı ocak üzerine sürekli karıştırılarak kaynar su içine tüp yerleştirin. </li><li> 1 saat sonra, ısı kapatın ve dispersiyon oda sıcaklığına soğumaya bırakın. Dispersiyon daha sonra, reolojik deney ve üretebilmektedir hazırdır. </li></ol> 2. Sabit Kayma Reolojisi <ol><li> Reometresi ısıtın ve 20 ° C de, kademe sıcaklığı ayarlanır. Prob (kullanılan 25 mm koni) ve sahne (plaka) arasındaki boşluğu ayarlayın. </li><li> 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. </li><li> 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). </li><li> Denemeler electrospinning uygun dağılım konsantrasyonları tahmin reolojik verileri analiz. <ol><li> 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 -. </li><li> Özgül viskozite hesaplayın: η sp = (η 0 - η s)Η s çözücü viskozitesidir / η s. </li><li> 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. </li></ol></li></ol> 3. Elektroeğirme Parametre Değişimi <ol><li> 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. </li><li> 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. <ol><li> 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. </li><li> Küçük bir püskürtme çözeltisi electrospinnability gösteren damla yüzeyinden başlamasina voltajı dikkat edin. Bir sürekli bir biçimde jetle varsa başlatılır, burada voltajı kaydedin. </li><li> Üç Paramete her biri için komple bir aralığı incelemekrs ve not başarılı eğirme koşulları. Ucundan sürekli bir püskürtme olduğunda yalnızca lifleri toplamak. </li></ol></li><li> 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. </li><li> Tam karakterizasyonu için her biopolimer konsantrasyon için tekrarlayın. </li></ol><img alt="Şekil 1" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51933/51933fig1highres.jpg" width="500"> 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<ol><li> Kurutulmuş elyaf mat bir parça kesin ve karbon bandı kullanarak bir SEM kütüğü üzerine hareketsiz. </li><li> SEM aracı haline numune saplama yükleyin ve analiz için görüntüler elde. </li></ol>

<ol><li>Greiner, A., Wendorff, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+self-assembled+nanofibers+by+electrospinning%5BTitle%5D)+AND+%22Self-aseembled+nanomaterials%22%5BJournal%5D)">Functional self-assembled nanofibers by electrospinning.</a> Self-aseembled nanomaterials. 1, 107-171 (2008).</li>
<li>Ramakrishna, S., Fujihara, K., Teo, W. E., Lim, T. C., Ma, Z. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aRamakrishna%2C+S+%22An+Introduction+to+Electrospinning+and+Nanofibers%22">An Introduction to Electrospinning and Nanofibers</a>. , World Scientific. Singapore. (2005).</li>
<li>Klossner, R. R., Queen, H. A., Coughlin, A. J., Krause, W. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Correlation+of+Chitosan%E2%80%99s+Rheological+Properties+and+Its+Ability+to+Electrospin%5BTitle%5D)+AND+%22Biomacromolecules%22%5BJournal%5D)">Correlation of Chitosan’s Rheological Properties and Its Ability to Electrospin.</a> Biomacromolecules. 9 (10), 2947-2953 (2008).</li>
<li>McKee, M. G., Wilkes, G. L., Colby, R. H., Long, T. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Correlations+of+Solution+Rheology+with+Electrospun+Fiber+Formation+of+Linear+and+Branched+Polyesters%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecules%22%5BJournal%5D)">Correlations of Solution Rheology with Electrospun Fiber Formation of Linear and Branched Polyesters.</a> Macromolecules. 37 (5), 1760-1767 (2004).</li>
<li>McKee, M. G., Hunley, M. T., Layman, J. M., Long, T. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Solution+rheological+behavior+and+electrospinning+of+cationic+polyelectrolytes%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecules%22%5BJournal%5D)">Solution rheological behavior and electrospinning of cationic polyelectrolytes.</a> Macromolecules. 39 (2), 575-583 (2006).</li>
<li>Kong, L., Ziegler, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+pure+starch+fibers+by+electrospinning%5BTitle%5D)+AND+%22Food+Hydrocolloids%22%5BJournal%5D)">Fabrication of pure starch fibers by electrospinning.</a> Food Hydrocolloids. 36, 20-25 (2014).</li>
<li>Singh, R. S., Saini, G. K., Kennedy, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pullulan%3A+microbial+sources%2C+production+and+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Carbohydrate+Polymers%22%5BJournal%5D)">Pullulan: microbial sources, production and applications.</a> Carbohydrate Polymers. 73 (4), 515-531 (2008).</li>
<li>Leathers, T. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biotechnological+production+and+applications+of+pullulan%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Microbiology+and+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">Biotechnological production and applications of pullulan.</a> Applied Microbiology and Biotechnology. 62 (5), 468-473 (2003).</li>
<li>Karim, M. R., Lee, H. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparation+and+characterization+of+electrospun+pullulan%2Fmontmorillonite+nanofiber+mats+in+aqueous+solution%5BTitle%5D)+AND+%22Carbohydrate+Polymers%22%5BJournal%5D)">Preparation and characterization of electrospun pullulan/montmorillonite nanofiber mats in aqueous solution.</a> Carbohydrate Polymers. 78 (2), 336-342 (2009).</li>
<li>Stijnman, A. C., Bodnar, I., Hans Tromp, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrospinning+of+food-grade+polysaccharides%5BTitle%5D)+AND+%22Food+Hydrocolloids%22%5BJournal%5D)">Electrospinning of food-grade polysaccharides.</a> Food Hydrocolloids. 25 (5), 1393-1398 (2011).</li>
<li>Kong, L., Ziegler, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Role+of+molecular+entanglements+in+starch+fiber+formation+by+electrospinning%5BTitle%5D)+AND+%22Biomacromolecules%22%5BJournal%5D)">Role of molecular entanglements in starch fiber formation by electrospinning.</a> Biomacromolecules. 13 (8), 2247-2253 (2012).</li>
<li>Kong, L., Ziegler, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rheological+aspects+in+fabricating+pullulan+fibers+by+electro-wet-spinning%5BTitle%5D)+AND+%22Food+Hydrocolloids%22%5BJournal%5D)">Rheological aspects in fabricating pullulan fibers by electro-wet-spinning.</a> Food Hydrocolloids. 38, 220-226 (2014).</li>
<li>Han, C. D. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHan%2C+CD+%22Fiber+Spinning+Rheology+and+Processing+of+Polymeric+Materials%3A+Volume+2%3A+Polymer+Processing%22">Fiber Spinning Rheology and Processing of Polymeric Materials: Volume 2: Polymer Processing</a>. , 257-304 (2007).</li>
<li>Morris, E. R., Cutler, A. N., Ross-Murphy, S. B., Rees, D. A., Price, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Concentration+and+shear+rate+dependence+of+viscosity+in+random+coil+polysaccharide+solutions%5BTitle%5D)+AND+%22Carbohydrate+Polymers%22%5BJournal%5D)">Concentration and shear rate dependence of viscosity in random coil polysaccharide solutions.</a> Carbohydrate Polymers. 1 (1), 5-21 (1981).</li>
<li>Thompson, C. J., Chase, G. G., Yarin, A. L., Reneker, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+parameters+on+nanofiber+diameter+determined+from+electrospinning+model%5BTitle%5D)+AND+%22Polymer%22%5BJournal%5D)">Effects of parameters on nanofiber diameter determined from electrospinning model.</a> Polymer. 48 (23), 6913-6922 (2007).</li>
</ol>

Yazarlar ifşa hiçbir şey olmadığını beyan ederim.

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 oldu...

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 &quot;bakmak cook-ve-&quot; 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.

<table><tbody><tr><td>Gelose 80 nişasta</td><td>Ingredion</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Pullulan</td><td>Hayashibara Co., Ltd</td><td></td> olduğu <td>gibi kullanılır</td></tr><tr><td>Dimetil sülfoksit</td><td>BDH Kimyasallar</td><td>BDH1115-4LP</td><td></td></tr><tr><td>Etanol</td><td>VWR International</td><td>89125-172</td><td>200 kanıt</td></tr><tr><td>Reometre</td><td>TA Aletleri</td><td>ARES&nbsp;</td><td>50 mm koni ve plaka geometrisi</td></tr><tr><td>Şırınga (10 ml)</td><td>Becton, Dickinson and Company</td><td>309604</td><td>Luer-Lok&reg ile Şırınga; İpucu:</td></tr><tr><td>Yüksek gerilim jeneratörü</td><td>Gamma Yüksek Gerilim Araştırmaları, Inc.</td><td>ES40P</td><td></td></tr><tr><td>Şırınga pompası</td><td>Hamilton Company</td><td>81620</td><td></td></tr><tr><td>Nişasta lifleri için</td><td>çevresel taramalı elektron mikroskobu</td><td>FEI Company</td><td>Quanta 200</td></tr><tr><td>Çevresel taramalı elektron mikroskobu</td><td>Phenom-World</td><td>Phenom G2 Pro</td><td>pullulan lifleri için</td></tr></tbody></table>

moleküler dolaşıklık biyopolimerlerin electrospinnability

Molecular Entanglement and Electrospinnability of Biopolymers

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.

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, dol...

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.

Moleküler Dolaşıklık Biyopolimerlerin Electrospinnability

Electrospinning is a fascinating technique to fabricate micro- to nano-scale fibers from a wide variety of materials. For biopolymers, molecular ...

Bu prosedürün genel amacı, biyopolimerlerin elektros spin kabiliyetini değerlendirmek için radyolojik çalışmaları kullanmaktır. Bu, önce çözücü içinde biyopolimer dispersiyonlarının hazırlanmasıyla gerçekleştirilir. İkinci adım, dispersiyonlar üzerinde saf radyoloji testleri yapmaktır.Daha sonra, dispersiyonlar elektro eğirmeye tabi tutulur ve elektro eğirme kabiliyetleri gözlenir. Son adım, saf viskozite verilerini elektro döndürme yeteneği ile ilişkilendirmektir. Sonuç olarak, bir elektro spin yetenek haritası, biyopolimer konsantrasyonunun ve çözücü bileşiminin bir fonksiyonu olarak oluşturulabilir.Yöntem, moleküler etkileşimin nişasta ve kirleticinin elektro döndürme kabiliyeti üzerindeki etkisi hakkında fikir verebilse de, diğer polimer sistemlerinin elektro eğirme yeteneğine de uygulanabilir. Protokole bir dizi biyopolimer kütle konsantrasyonu hazırlayarak başlayın. Önce biyopolimer tozunu 50 mililitrelik bir test tüpüne tartarak kütle konsantrasyonları %0,1 ila %30 arasında olan numuneler üretin.Bu video için, burada gösterilen nişasta veya polan kullanılır, sulu dimetil sülfoksit çözeltisi eklemeden önce tozun nem içeriğini dikkate alın. Bu yapıldıktan sonra, biyopolimer çözeltisine bir karıştırma çubuğu koyun. Test tüpünü, numuneyi daldırmak için yeterli su içeren bir behere yerleştirin.Bunu manyetik bir karıştırma veya sıcak plaka üzerine koyun ve suyu kaynatırken sürekli karıştırmaya başlayın. Bunu yaklaşık bir saat koruyun. Saat sona erdiğinde, ısıyı kapatın ve dispersiyonun oda sıcaklığına soğumasını bekleyin.Oda sıcaklığına geldiğinde, dispersiyon radyolojik test ve elektro eğirme için hazırdır. Radyolojik testten önce TER'yi ısıtın ve sahne sıcaklığını 20 santigrat dereceye ayarlayın. 25 milimetrelik bir koni probu kurun ve bununla sahne arasındaki boşluğu kalibre edin.Hazır olduğunda. Sahnenin ortasına 0.41 mililitre biyopolimer dispersiyonu yükleyin. Dağılımın sahnenin merkezinde olduğundan emin olun.Konumu ayarlamak için probu indirin. Dağılımın boşluk içinde eşit şekilde yayıldığından emin olun. Radyolojik testi, saniyede 100'lük bir kesme hızından başlayıp saniyede 0,1'de biten logaritmik modda gerçekleştirin.Farklı polimer konsantrasyonlarını test ettikten sonra hem saat yönünde hem de saat yönünün tersine ölçümler yapın. 20 santigrat derecede saf DMSO'da jellos 80 nişastası için bu grafikte olduğu gibi, her konsantrasyon için kesme hızına karşı görünen saf viskoziteyi çizin. Bu, Polan için benzer bir komplodur.Bundan sıfır kesme viskozitelerini yaklaşık olarak tahmin etmek için verileri kullanın, JELLOS 80 nişasta grafiğini kullanarak çözücünün spesifik viskozitesini konsantrasyonun bir fonksiyonu olarak belirleyin ve çizin. Örnek olarak, daha küçük eğime sahip bölge, yarı seyreltik dolaşık olmayan rejimdir. Daha büyük eğime sahip bölge, yarı seyreltik dolaşık rejimdir.Takılan iki hattın kesişimi, saf DMSO'da nişasta için dolaşıklık konsantrasyonunun %6.88 olduğu bulunmuştur. Saf DMSO'da Polan'daki dolaşıklık konsantrasyonu %4.3'tür. Bir sonraki adım, güvenlik için bir davlumbazda yapılan elektro eğirme kurulumunu monte etmektir. Bu, dikey olarak ayarlanabilen bir destek üzerindeki bir şırınga pompasından oluşur. Pompa, dikey olarak yönlendirilmiş künt bir iğne ile bir şırınga barındırır.Bunlar, saf etanol içeren bir pıhtılaşma banyosunun üzerine yerleştirilir. Yüksek voltajlı bir DC güç kaynağı kullanın ve toprak terminaline bir kablo bağlayın ve pıhtılaşma banyosuna uzatın. Pıhtılaşma banyosunu topraklamak için.Telin diğer ucunu etanole batırın ve sabitleyin. Daha sonra, pompa için şırıngayı çıkarın ve tanımlanan dolaşıklık konsantrasyonunun üzerinde bir dispersiyon bileşimi ile doldurun. Radyolojik deneylerde, şırıngayı pompaya monte edin.Ardından, yüksek voltajlı güç kaynağının pozitif terminalinden bir tel uzatın ve elektro eğirmeden önce şırınga iğnesine klipsleyin. Fiber matı toplamak için banyoya metal bir ağ yerleştirin. Ayrıca iğne ucu ile pıhtılaşma banyosunun yüzeyi arasındaki mesafeyi de ayarlayın.Eğirme mesafesi yedi santimetrelik bir eğirme mesafesi ile başlar. Şırınga pompası besleme hızını saatte 0,1 mililitreye ayarlayın. Ardından sıfır volttan başlayarak, voltajı yavaşça maksimum 15 kilovolta yükseltin.Damlayan dispersiyon hızlandırıldığında ve ardından uzadığında, iğne ucu notunda ekstrüde edilen dispersiyonun şekline dikkat edin. Saatte 0,1 ila 0,4 mililitre voltaj besleme hızları aralığını ve beş ila 10 santimetre eğirme mesafelerini keşfederek deneye devam edin. Uçtan sürekli bir jet başlatılırsa, elektro eğirme elde edilmiştir, liflerin banyoda toplanmasına izin verin.Parametreleri kaydettiğinizden ve lifleri topladığınızdan emin olun. Toplanan elyaf matı saf etanol ile durulayın. Daha sonra vakum altında kurutucu içeren bir kurutucu içine koyun.Elektro döndürme kabiliyeti gösterildikten sonra, başka bir dispersiyona geçin ve her bir biyopolimer konsantrasyonu test edilene kadar adımları tekrarlayın. Bu, Polonya dispersiyonunun elektro eğirmesinden üretilen iyi şekillendirilmiş liflerin bir taramalı elektron mikroskobu görüntüsüdür. Dispersiyon, kararlı ve sürekli bir jet oluşturdu ve damlacıklar olmadan pürüzsüz liflerle sonuçlandı.Buna karşılık, bunlar zayıf şekillendirilmiş spon lifleridir. Dispersiyonun kararlı bir jet oluşturamamasından kaynaklanan küçük damlacıklara dikkat edin. Jelos 80 nişastası ile de benzer sonuçlar elde edildi.Pürüzlü yüzeye sahip kalın liflerin, çırpma kararsızlığı geliştirmek için çok viskoz bir dispersiyondan kaynaklandığına dikkat edin. Bir dizi polan ve nişasta dispersiyonu için elektro eğirme denendi. Bu grafikler, DMSO'nun bir fonksiyonu olarak elektros spin kabiliyetinin, çözücüdeki konsantrasyonun ve dispersiyondaki biyopolimer konsantrasyonunun değerlendirmesini özetlemektedir.İyi elektro sıkma kabiliyeti dairelerle gösterilir. Zayıf elektro döndürme kabiliyeti elmaslarla işaretlenmiştir. X, elektro eğirmenin elde edilemediği belirgin dispersiyonlardır.Dolaşıklık konsantrasyonları yaklaşık olarak etiketlenmiştir. Gölgeli alanlar kabaca elektro spinn bölgelerini temsil eder. Yüksek voltajlı elektro eğirme ile çalışmanın son derece tehlikeli olabileceğini unutmayın.Bu nedenle, prosedürü gerçekleştirirken, uygulamanın düzgün bir şekilde topraklandığından emin olmak, film başlığını çalıştırmak ve kısa sıkma duruşlarından kaçınmak gibi önlemler alın.

molecular-entanglement-and-electrospinnability-of-biopolymers

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biyomühendislik

Elektrospinning teknikleri, doku mühendisliği ya da diğer uygulamalar için nanofibrous iskeleleri çeşitli oluşturabilirsiniz. Biz burada istenilen morfolojisi ve hizalama lifler elde etmek için elektrospinning çözüm ve cihazları parametrelerini optimize etmek için bir prosedür açıklanmaktadır. Yaygın sorunlar ve sorun giderme tekniklerini de sunulmaktadır.

Elektrospinning Temelleri: Optimizasyon Çözümü ve Cihazlar Parametreleri

Özellikle proteinleri ile etkileşim yeteneğine fonksiyonel grupları ile dekore nanoelyaflar hazırlamak için etkili bir yaklaşım tarif edilmektedir. Yaklaşım, ilk olarak uygun bir fonksiyonel grup ile fonksiyonelleştirilmiş bir polimerin hazırlanmasını gerektirmektedir. Işlevsel polimer elektroeğirme nanoelyaflar içine imal edilir. Bir protein ile nanoliflerden bağlanma etkinliği konfokal mikroskopi ile incelenmiştir.

Biofunctional Nanoliflerin Yapımı İçin Prosedür

Örümcek ipek lifleri olağanüstü mekanik özellikler gösterir.

Electrospun Rekombinant Örümcek İpek Proteinlerin Nonwoven Ağlar dahil Hava Filtresi Cihazları

İki ve üç boyutlu süperhidrofobik polimerik malzemeler, benzer bileşime sahip daha düşük yüzey enerjili bir polimer ile harmanlanmış, biyolojik olarak parçalanabilen polimerlerin elektrospinning veya elektro püskürtme ile hazırlanır.

Biyomedikal Uygulamalar için Süperhidrofobik Polimer Malzemeler imalatı

İletişim kuralları hydrazone toplu ölçek, microscale ve Nano, ikincisi jel nano tanecikleri ve nanofibers hazırlanması için polimer reaksiyonlar, cross-linking göre parçalanabilir thermoresponsive hydrogels imalatı için açıklanmıştır.

Parçalanabilir Thermoresponsive Hydrogels birden fazla uzunluğu ölçeklerde yolu ile reaktif ekstrüzyon, havacilik, kendinden montajlı imalatı ve Electrospinning

hava-sıvı kristal arayüzünde megamolecular biyopolimerlerin kurutma kaynaklı kendini entegrasyon için bir yöntem olup burada sağlanır. Bu metodoloji Biyopolimerlerin makroskopik potansiyellerini anlamak için değil, aynı zamanda biyomedikal ve çevre alanlarında yumuşak malzemeler için bir değerlendirme yöntemi olarak sadece yararlı olacaktır.

Kurutma Hava-LC Arayüz üzerinde Megamolecular Biyopolimerlerin Kendinden entegrasyonu için Yöntemler

Semiflexible polimerler canlı sistemler tarafından yaygın olarak uygulanan benzersiz mekanik özellikler görüntüler. Ancak, polimer sertlik gibi özellikleri erişilemez olduğundan biyopolimer sistematik çalışmalar sınırlıdır. Bu müsvedde filaman sertlik etkisi üzerinde deneysel çalışmalar etkinleştirme programlanabilir DNA nanotüpler tarafından bu sınırlama nasıl hile açıklar.

DNA nanotüpler Semiflexible polimerler eğitim için çok yönlü bir araç olarak

İskele yolu ile electrospinning polimer ile imal için kapsamlı bir kılavuz doğrudan yazma modunda erir bu protokolü hizmet vermektedir. Sistematik olarak işlemi anahat ve hedeflenen iskele mimarileri ulaşmak için uygun parametre ayarlarını tanımlayın.

Üç boyutlu Poly(ε-caprolactone) İskele kontrol edilebilir türleri morfoloji ile Electrospinning yazma doku mühendisliği uygulamaları için erime

Bu makale, elektro eğrilmiş PAN nanofiberlerin buhar biriktirme kullanılarak elektroaktif polimerlerle kaplanması için basit bir tekniği açıklamaktadır. Nanofiber matların polimer büyümesini, lif çapını ve genel mekanik mukavemetini anlamak ve optimize etmek için oksidan FeCl₃'nin poli(3,4-etilendioksitiofen) kaplamaların PAN üzerinde birikmesi üzerindeki etkileri araştırıldı.

Elektroaktif Poli'nin (3,4-etilendioksitiyofen) Elektroeğrilmiş Emtia Polimer Nanofiberler Üzerine Buhar Fazı Biriktirmesi

Flüoresans Ömrü Görüntüleme (flim) görüntü ortamı ve spesifik proteinlerin ve canlı hücreler boyaların etkileşimi önemli bir teknik olarak ortaya çıkmıştır. Floresan moleküler rotor flim canlı hücreler viskozitenin haritalama sağlar.

Yaşayan Hücreler Moleküler Rotorlar arasında Flüoresans Ömrü Görüntüleme

Öğrenin, nişasta ve pullulan biyopolimerlerinin elektrospin edilebilirliğini reolojik yöntemlerle değerlendirmeyi. Bu protokol, kayma viskozitesi ile elektrospin performansı arasındaki korelasyonu belirleyerek malzeme bilimi araştırmalarına katkı sağlar.

Moleküler Dolaşıklık Biyopolimerlerin Electrospinnability

Daha fazla video keşfet