Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Микросепаратор Изготовление вогнутая пористости PDMS шариков

8.1K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/53440

⸱

15 декабря 2015 г.

 , 

В этой статье

Краткое содержание

Представлены процедуры, используемые для получения микроструктурированных гранул полидиметилсилоксана с вогнутой пористостью. Особое внимание уделяется влиянию концентрации электролита и его идентичности в водной фазе.

Аннотация

Изготовление микропузырьков (с использованием мелкодисперсной эмульсии) обеспечивает возможность увеличения отношения площади поверхности к объему (SAV) полимерных материалов, что особенно полезно для применения в области разделения. Гранулы пористого полидиметилсилоксана (PDMS) могут быть получены путем термического отверждения такой эмульсии, что позволяет на границе раздела между водной и алифатической фазами формировать морфологию полимера. В описанных здесь процедурах полимер и сшивающий агент (триэтоксисилан) обрабатываются ультразвуком в ультразвуковой обработке в холодной ванне. После периода сшивания эмульсии добавляются по каплям в горячий раствор поверхностно-активного вещества, что позволяет водной фазе эмульсии отделяться и образует пористые полимерные шарики. Мы демонстрируем, что этот метод можно настроить, а коэффициент SAV оптимизировать, регулируя содержание электролита в водной фазе в эмульсии. Полученные таким образом бусины визуализируются с помощью сканирующей электронной микроскопии, а репрезентативные соотношения SAV определяются с помощью анализа Брунауэра-Эмметта-Теллера (BET). Наблюдается значительная вариабельность идентичности электролита, но общая тенденция последовательна: при определенной концентрации наблюдается максимум SAV, после чего пористость заметно снижается.

Введение

Полидиметилсилоксан (PDMS) является одним из наиболее широко используемых силиконовых соединений. Его биосовместимость привела к широкому использованию в имплантатах и других биомедицинских инженерных конструкциях1,2. Он тривиально сшивается в упругие структуры с помощью органосилильного соединения (например, триэтоксисилана), что является простой и надежной процедурой, которая сделала его полезным для применения литых полимеров, где требуется некоторая гибкость3. После сшивки PDMS в значительной степени инертен, особенно в биологических условиях, и поэтому полезен для различных пищевых и медицинских применений4,5. Простота литья, хими....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

1. Подготовка эмульсии

  1. Эмульсия Содержание
    1. Масса соответствующее количество соли, чтобы произвести 10 мл раствора 0,03-М. Для платины (IV) меры хлорида 0,101 г, цинка (II), хлорид (ZnCl 2) мера г 0,032, и хлорид натрия (NaCl) меры 0,018 г.
    2. В отдельных пробирках, растворить соль каждый в 10 мл деионизированной воды. Установите в сторону для последующего использования.
    3. Использование 20-мл, свариваемый стеклянную ампулу для содержания всей этой процедуры. Тары баланс в стеклянном флаконе.
    4. Взвесьте винил-прекращено полидиметилсилоксана, медленно выливая его в течение перемешивания стержня и в стеклянном флаконе....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Типичные СЭМ изображения бусин, вытекающих из эмульсий с различными условиями электролита показаны на рисунке 1. 1А показывает шарик аналогичны полученным с помощью DuFaud и др. 13, полученные с использованием процедуры наши, без добавления какого-либо электролита. Бусины показано на фигуре 1В-D, в результате чего различной морфологии для каждого иона металла. Для всех рисунке, 300 мкл растворов 0,03 М-электролитов были использованы вместо 300 мкл де.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Шарики, полученные с использованием этого протокола (и, регулируя концентрацию электролита и личность) принципиально отличаются от тех, производится с эмульсией низкой ионной силы, как видно из сравнения рис 1А с другими изображениями SEM в рисунке 1. Наш первоначальный отчет используется PtCl 4 с целью дальнейшего катализировать полимеризацию сшивку в водно-алифатической интерфейс 14. В этом докладе, крупные вогнутые углубления были замечены. С этого отчета, мы ус.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторам нечего раскрывать.

Благодарности

Эта работа была поддержана Западного Кентукки университета Огден колледжа науки и техники, в том числе внутренней поддержки от кафедры химии и из Управления исследований (RCAP 13-8032). Помощь доктора Джона Andersland в WKU микроскопии (SEM фонда изображений) и адъюнкт-профессор Ян Као в WKU Института науки и техники горения (BET анализ) занимает центральное место в проведении этой работы.

....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Поли(диметилсилоксан), виниловый окончаниеСигма-Олдрич68083-19-2
н-гептанСигма-Олдрич142-82-5Легковоспламеняющийся
триэтоксисиланСигма-Олдрич998-30-1Легковоспламеняющийся, остротоксичный
сорбитан монолеат (Span-80)Флюкер1338-43-8
Платина(IV) ХлоридСигма-Олдрич13454-96-1Остротоксичный
хлорид цинка(II)Sigma-Aldrich7646-85-7
Хлорид натрияSigma-Aldrich7647-14-5
2,8 л Ультразвуковая аппарат для водяной баниVWR97043-964

Ссылки

  1. Pedraza, E., Brady, A. C., Fraker, C. A., Stabler, C. L. Synthesis of macroporous poly(dimethylsiloxane) scaffolds for tissue engineering applications. J. Biomater. Sci., Polym. Ed. 24 (9), 1041-1056 (2013).
  2. Ratner, B. D., Bryant, S. J.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Больше статей

Пористые бусины из ПДМСотношение площади поверхности к объемуультразвуковая обработка эмульсиисшивание триэтоксисиланомсканирующая электронная микроскопияанализ БЭТконцентрация электролитаморфология полимерных бусин