Waiting
Login processing...

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

Chemistry

توليف تنغستات الصوديوم والصوديوم موليبدات كبسولات رقيقة جداً عن طريق إفراز المعدنية البكتيرية

Published: January 30, 2018 doi: 10.3791/57022
Automatic Translation
1, 2, 3
1Department of Electronic and Computer Engineering, National Taiwan University of Science and Technology, 2Department of Marine Biotechnology, National Kaohsiung Marine University, 3Institute of Applied English, National Taiwan Ocean University

Summary

ويعرض هذا العمل وضع بروتوكول لصنع الصوديوم تنغستات والصوديوم موليبدات كبسولات رقيقة جداً عن طريق البكتيريا وعلى جسيمات نانوية المقابلة.

Abstract

نقدم أسلوب, إفراز المعدنية البكتيرية (BME)، للتوليف بين نوعين من كبسولات رقيقة جداً تنغستات الصوديوم وموليبدات الصوديوم والمقابلة جسيمات نانوية أكاسيد معدنية اثنين – السابق يجري صغيرة ك 22 نانومتر و 15 الأخيرة شمال البحر الأبيض المتوسط. نحن تغذية سلالات اثنين من البكتيريا، و الطحالب شيوانيلا و باندورايا sp.، بتركيزات مختلفة من أيونات تنغستات أو موليبدات. تم تعديل تركيزات تنغستات وموليبدات جعل كبسولات رقيقة جداً نسب مختلفة الطول إلى القطر. وجدنا أن ارتفاع تركيز كانت أصغر جسيمات نانوية. جسيمات نانوية جاء مع ثلاث نسب الطول إلى القطر: 10:1، 3:1 و 1:1، الذي تم تحقيقه عن طريق تغذية البكتيريا على التوالي مع تركيز منخفضة وتركيز متوسط تركيزات عالية. وأخذت صور كبسولات رقيقة جداً جوفاء عبر ميكروسفيري إلكترون المسح (SEM). تم التحقق من هياكلها كريستال من حيود الأشعة السينية (XRD) – هيكل الكريستال موليبدات كبسولات رقيقة جداً نا2مو4 وهو من كبسولات رقيقة جداً تنغستات Na2WO4 مع نا2ث2س7. وقد أنجزت هذه التوليفات جميع تحت شرط المحيط قريب.

Introduction

جسيمات نانوية أكسيد المعدن استغلالاً ل إيصال المخدرات1، البناء العظام الاصطناعية2، الحفز غير المتجانس3، الانبعاث الحقل4،5، الخلايا الشمسية6، وأجهزة استشعار الغاز7، و بطاريات الليثيوم8. للتطبيقات العملية، القوة الميكانيكية نانوكريستالس والمجهرية على بالغ الأهمية. بين المجهرية، يمكن استخدام هياكل جوفاء شل لإنشاء مواد خفيفة الوزن وقوية ميكانيكيا9. بين هياكل شل جوفاء، وشكل كروي يعرف بأنه أكثر تشدداً مما شكل بيضاوي؛ هذا الأخير بنسبة الطول إلى القطر أكبر من السابق10،11. ويصف هذا العمل وضع بروتوكول لتوليف كروية كبسولات رقيقة جداً عن طريق البكتيريا بطريقة غير سامة تحت شرط المحيطة، الأمر الذي يتناقض مع الأساليب البديلة، بما في ذلك أسلوب قالب التوليف12، أسلوب توليف رذاذ المدعوم بالموجات فوق الصوتية13 واﻷسلوب الحرارية المائية14. بعض الأساليب البديلة تتطلب قوالب12، بعض درجة حرارة عالية 500 درجة مئوية13، وبعض الضغط عالي14. أما بالنسبة لهيكل الناتج، يجمع قالب التوليف أسلوب استخدام قالب الخميرة حول بنية الأساسية-شل15، بدلاً من يوم واحد مع جدار واحد، وواحد استخدام القالب كولاي تنتج بنية مع نسبة الطول إلى القطر من 1.7:0.8، وليست كروية. 16.

في هذا العمل، قمنا بأكسيد معدني كبسولات رقيقة جداً مع جدار واحد وكروية الشكل تحت شرط المحيطة باستغلال الأيض البكتيرية. في البكتيريا تحلل، عملية كيميائية يؤيض مصادر الكربون، مثل الجلوكوز واللاكتوز، تعتبر مصادر الكربون الأصل لتقليل الطاقة المولدة فيه. نحن التلاعب الأيض البكتيرية عن طريق ضبط تركيز مصادر الكربون لتحقيق الغايات المنشودة. هذا الأسلوب الصديق للبيئة، استخدام وكلاء غير سامة، وتستهلك طاقة الكهرباء أقل بكثير. وأخيراً، يسمح هذا الأسلوب الإنتاج الضخم من كبسولات رقيقة جداً ببساطة عن طريق زيادة حجم مرق.

قبل الأسلوب، كانت هناك طريقتين آخر استخدام التمثيل الغذائي الجرثومي لجعل المعادن: بيولوجيا التي يسببها التمعدن (BIM)17 وتمعدن بيولوجيا الخاضعة للرقابة (بليون متر مكعب)18. يم لا بليون متر مكعب يمكن استخدامها لصنع الصوديوم كبسولات تنغستات وموليبدات رقيقة تنغستات جداً مثل عمليتنا، التي اعتبرت بمثابة الإفراز المعدنية البكتيرية (BME)19. في هذه التجربة، يمكن التحكم في شكل كبسولات رقيقة جداً أن يكون نسبة الطول إلى القطر من 10:1 إلى 1:1، وحجم نانوحبيبات الحبوب هذا النموذج يمكن تعديلها القذائف تتراوح بين 15 نانومتر إلى 110 نيوتن متر.

Protocol

تحذير: استخدام قفازات مطاط والنظارات الواقية، ومعطف مختبر لإجراء التجربة. كلما استخدام مجلس الوزراء السلامة الأحيائية، بتشغيل المروحة مجلس الوزراء وإبقاء الباب مجلس الوزراء نصف مغلقة.

1-إعداد حبات الزجاج

  1. 100 مكان الزجاج الخرز قطرها 3 مم في زجاجة 100 مل مختبرية، وثم في آب فإنه محكم.
  2. اﻷوتوكﻻف المحتويات على 120 درجة مئوية لمدة 10 دقائق.
  3. ترك الزجاجة ليبرد لدرجة حرارة الغرفة، ثم ضعه في السلامة الأحيائية مجلس الوزراء.

2-إعداد مرق ليسوجيني (رطل)

  1. حل ز 8 مسحوق مرق LB-لينوكس في زجاجة مختبر 500 مل مع 400 مل الماء.
  2. يقلب المحتويات مع شريط PTFE إثارة مغناطيسية لمدة 20 دقيقة ومن ثم كاب أنه محكم.
  3. اﻷوتوكﻻف المحتويات على 120 درجة مئوية لمدة 10 دقائق.
  4. اترك الحل ليبرد لدرجة حرارة الغرفة ثم ضعه في السلامة الأحيائية مجلس الوزراء.
  5. باستخدام المرق ماصة، الكوة إلى ثمانية أنابيب الطرد المركزي 15 مل في السلامة الأحيائية مجلس الوزراء (12.5 مل في كل).
  6. قاسمة المرق المتبقي في ثلاث زجاجات 100 مل المختبر في مجال السلامة الأحيائية مجلس الوزراء (100 مل في كل). كاب ثلاث زجاجات محكم. الاحتفاظ بها في مجال السلامة الأحيائية مجلس الوزراء.

3-الثقافة من الطحالب شيوانيلا

  1. استخدام سلالة كريوبريسيرفيد ديبفروزين.
  2. في مجال السلامة الأحيائية مجلس الوزراء، اقتطاف 1 مل المواد المجمدة من أنبوب المجمدة مع ملعقة الفولاذ المقاوم للصدأ، ووضعه في أنبوب الطرد مركزي إعدادها في الخطوة 3، 5.
  3. احتضان الثقافات ح 24 في حاضنة 37 درجة مئوية.

4-إعداد أطباق بيتري رطل-لينوكس (مرق مع أجار)

  1. حل قرصين من رطل-لينوكس (مرق مع أجار) في زجاجة 100 مل مختبر مع 100 مل الماء.
  2. تحريك المحتويات مع شريط PTFE إثارة مغناطيسية لمدة 20 دقيقة وثم كاب أنه محكم.
  3. اﻷوتوكﻻف المحتويات على 120 درجة مئوية لمدة 10 دقائق.
  4. في مجال السلامة الأحيائية مجلس الوزراء، تلقي قاسمة يد 100 مل من محلول في 4 أطباق بيتري، ضمان كل ~ 25 مل. اترك الحل ليبرد لدرجة حرارة الغرفة.

5-إعداد البكتيريا [مونوكلونل]

  1. في مجال السلامة الأحيائية مجلس الوزراء، قم بتسمية ثلاث زجاجات إعدادها في الخطوة 2.6، #1 و #2 و #3، على التوالي.
  2. "الماصة؛" 0.1 مل تعليق البكتيرية الناتجة في الخطوة 3، 3 في زجاجة #1. كاب الزجاجة والبديل باليد لمدة 1 دقيقة الحصول على حل متجانسة.
  3. "الماصة؛" 0.1 مل سائل البكتيرية الناتجة في الخطوة 5، 2 إلى زجاجة #2. كاب الزجاجة والبديل باليد لمدة 1 دقيقة الحصول على حل متجانسة.
  4. "الماصة؛" 0.1 مل سائل البكتيرية الناتجة في الخطوة 5، 3 في زجاجة #3. كاب الزجاجة والتخلص منه باليد لمدة 1 دقيقة الحصول على حل متجانسة.
  5. "الماصة؛" السائل في زجاجة #3 إلى 4 أطباق بيتري إعدادها في الخطوة 4، 4، استخدام وحدة تخزين لكل 0.02 مل.
  6. وضع الخرز الزجاج إعدادها في الخطوة 1، 3 إلى 4 بيتري الأطباق المستخدمة، 4 حبات في كل طبق.
  7. أغلق أغطية أطباق بتري ويهز لهم باليد لمدة 1 دقيقة.
  8. اقلب الأطباق بيتري واحتضان في حاضنة 37 درجة مئوية أجل ح 24.

6-تكاثر البكتيريا [مونوكلونل]

  1. إحضار أنابيب 7 إعدادها في الخطوة 2، 5.
  2. اقتطاف البكتيريا [مونوكلونل] الناتجة من أطباق بيتري 4 إعداد في الخطوة 5، 8 مع الفولاذ المقاوم للصدأ-ملعقة، ووضعها في أنابيب 7 بشكل منفصل.
  3. ترك أنابيب 7 في حاضنة 37 درجة مئوية أجل ح 24.
  4. اختيار واحد مع بعثرة خفيفة أكبر استخدام الطريقة اللونية البصرية.

7-إعداد مرق LB-لينوكس مع السكر والملح

  1. وضع 10 جرام مرق LB-لينوكس و 10 غم من كلوريد الصوديوم 10 جرام من الجلوكوز في زجاجة مختبر 500 مل. أضف الماء حتى تصل إلى الحجم 450 مل.
  2. تحريك المحتويات مع شريط PTFE إثارة مغناطيسية لمدة 20 دقيقة.
  3. اﻷوتوكﻻف المحتويات على 120 درجة مئوية لمدة 10 دقائق.

8-إعداد تنغستات الصوديوم

  1. وضع ز 16.5 تنغستات الصوديوم Na2WO4.2H2س في زجاجة 100 مل مختبر مع ملعقة الفولاذ المقاوم للصدأ. أضف الماء حتى تصل إلى الحجم 50 مل.
  2. تحريك المحتويات مع شريط PTFE إثارة مغناطيسية لمدة 20 دقيقة.
  3. اﻷوتوكﻻف المحتويات على 120 درجة مئوية لمدة 10 دقائق.
  4. في مجال السلامة الأحيائية مجلس الوزراء، الحصول على فيلتراتي عن طريق عامل تصفية الألياف الزجاجية فراغ مع المسام من 1 ميكرومتر.

9-إعداد رطل مع السكر والملح وتنغستات الصوديوم

  1. في مجال السلامة الأحيائية مجلس الوزراء، من أجل filtrate المكتسبة في خطوة 8.4 باليد إلى الحل مع السكر والملح إعدادها في الخطوة 7، 3.
  2. في السلامة الأحيائية مجلس الوزراء، الكوة مع ماصة 500 مل الحل الناتجة في الخطوة 9، 1 إلى 10 × 50 مل أنابيب الطرد المركزي.

10-الثقافة للبكتيريا

  1. في مجال السلامة الأحيائية مجلس الوزراء، إحضار السائل إعداده في الخطوة 6، 4 والكوة مع ماصة في أنابيب الاختبار 10 إعداد في الخطوة 9، 2، مع كل أنبوبة تلقي 0.05 مل.
  2. احتضان هذه الأنابيب 10 في حاضنة 37 درجة مئوية أجل ح 120.

11-حصاد معادن BME

  1. أولتراسونيكاتي كل من الأنابيب 10 في الخطوة 9.2 في 20 كيلو هرتز مع 150 ث عن ح 1.
  2. الطرد المركزي هذه الأنابيب في 2,025 س ز ح 1.
  3. إزالة السائل واضحة في الأنابيب مع ماصة وإضافة الماء ثم كرر الخطوات 11-1 و 11.2 مرة أخرى.
  4. إزالة السائل واضحة في الأنابيب مع ماصة، إضافة الكحول، وثم أولتراسونيكاتي في 20 كيلو هرتز مع 150 ث عن ح 1.
  5. الطرد المركزي هذه الأنابيب في 2,025 س ز ح 1.
  6. كرر الخطوتين 11.4 و 11.5 مرة أخرى
  7. الحصاد BME المعادن عن طريق إزالة السائل واضحة في الأنابيب مع ماصة؛ وبعد ذلك مباشرة كاب الأنابيب دون تشغيل أي عملية التجفيف.

12-تذبذب درجة الحرارة مع باندورا sp. وموليبدات

  1. الثقافة sp. باندورايا بنفس الطريقة كما هو الحال في الخطوات 2 و 3، 4، 5 و 6 الطحالب شيوانيلا. يتوافق مع نتيجة لهذه الخطوة بخطوة 6.4.
  2. جعل مرق LB مع السكر والملح بنفس الطريقة كما هو الحال في الخطوات 7 و 8 و 9، فيما عدا أنه يتم استبدال ز 16.5 من تنغستات الصوديوم في الخطوة 7، 1 مع 12 غراما موليبدات الصوديوم، غ2مو4 · 2 ح2o. يتوافق مع نتيجة لهذه الخطوة بخطوة 9.2.
  3. في مجال السلامة الأحيائية مجلس الوزراء، جلب إعداد السائل في خطوة 12.1، واليكووت مع ماصة في أنابيب 10 إعداد في الخطوة 12-2، مع كل أنبوب مل 0.05 المستقبلة.
  4. احتضان هذه الأنابيب 10 في خطوة 12.3 تحت درجات الحرارة تتأرجح على ح 120 متبادلة الهز حمام، تتأرجح درجة الحرارة 5 مرات بين 25 درجة مئوية و 37 درجة مئوية، مع كل درجة حرارة دائمة ح 12.

Representative Results

ويبين الشكل 1 كبسولات رقيقة جداً كروية حقيقية. كلا السلالات اثنين من البكتيريا، الطحالب شيوانيلا و باندورا sp.، أصلاً بنسبة طول إلى قطر 3:1. لتحقيق نسبة الطول إلى القطر من 1:1، تركيزات عالية (> 100 ملم) من المعادن أوكسيانيونس مطلوب. بتركيز منخفض (< 5 مم) من أوكسيانيونس يمكن أن ينتج بطول قطرها نسبة 10:1، كما أن في الشكل 2، التي قد تنجم عن تدفق أوكسيانيونس، حظر الأنشطار الثنائي في البكتيريا. وأخيراً، لتحقيق نسبة طول إلى قطر 3:1، مثل ذلك في الشكل 3، مطلوب تركيز متوسطة (~ 20 ملم) من أوكسيانيونس. وقد أحدثت تشكيل قذائف كروية، مع نسبة الطول إلى القطر من 1:1، بمحركات البكتيرية التي تجعل نفسها تقليص تلك المساحة السطحية لتحقيق التوازن بين كمية أوكسيانيونس أثناء نزع فتيل أوكسيانيونس عبر غشاء الخلية. وتشير الأرقام الثلاثة معا إلى نسبة الطول إلى القطر يمكن ضبطها لمن 10:1 إلى 1:1 ببساطة عن طريق ضبط تركيز أوكسيانيونس.

إظهار رقم 4 و رقم 5 نانوحبيبات الحبوب من موليبدات الصوديوم في أحجام مختلفة: أصغر واحد يجري 15 شمال البحر الأبيض المتوسط، وشمال البحر الأبيض المتوسط 110 واحد أكبر. علما بأن ما زال في الشكل 5، على القذائف غير محطمة، الجسيمات من 110 شمال البحر الأبيض المتوسط يمكن أن تكون بالسلاسل إلى بعضها البعض، تشكيل قذائف المسامية. اكتسبت أكبر واحد عن طريق تذبذب درجة حرارة المرق تثقيف 5 مرات بين 25 درجة مئوية و 37 درجة مئوية، مع كل درجة حرارة دائمة ح 12. خلال التذبذب درجة الحرارة، لا يمكن إلا أن تنتج الحبوب بأحجام مختلفة لكن أيضا الإبقاء على الهيكل الجزئي كروية، مما يعني أننا يمكن أن تجعل كبسولات رقيقة جداً مع أحجام مختلفة من الحبوب، من 15 نانومتر إلى 110 نيوتن متر، فقط عن طريق التحكم في درجة الحرارة مرق .

ويبين الشكل 6 كسر الجدار مع الحبوب أكبر البقاء إلى جانب افتتاح الجدار. سمك الجدار هو حوالي 22 نانومتر والحبوب الأكبر عن 40-60 شمال البحر الأبيض المتوسط. قد يؤدي الاختلاف في الحجم من العمليات الأيضية المختلفة، التي لم تحدد بعد.

Figure 1
رقم 1: صورة SEM قذائف كروي مجوف مع نسبة الطول إلى القطر من 1:1. وقدم هذا الهيكل من تنغستات الصوديوم تفرز الطحالب شيوانيلا مع السكر كمصدر للكربون. طبع بإذن من جيه ECS الصلبة الدولة عشر وفني، 6 (3)، N3113 (2017). حقوق الطبع والنشر عام 2017، بمجتمع الكهروكيميائية. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 2
رقم 2: "وزارة شؤون المرأة" صورة قذائف خيوط طويلة جوفاء بنسبة الطول إلى القطر 10:1- وقدم هذا الهيكل من موليبدات الصوديوم تفرز قبل sp. باندورايا مع السكر كمصدر للكربون. طبع بإذن من جيه ECS الصلبة الدولة عشر وفني، 6 (3)، N3113 (2017). حقوق الطبع والنشر عام 2017، بمجتمع الكهروكيميائية. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 3
الشكل 3: SEM صورة كسر قذائف على شكل قضيب أجوف بنسبة طول إلى قطر 3:1- وقدم هذا الهيكل من تنغستات الصوديوم تفرز الطحالب شيوانيلا مع السكر كمصدر للكربون. طبع بإذن من جيه ECS الصلبة الدولة عشر وفني، 6 (3)، N3113 (2017). حقوق الطبع والنشر عام 2017، بمجتمع الكهروكيميائية. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 4
رقم 4: صورة SEM قذائف موليبدات الصوديوم محطمة مع حجم جسيمات الحبوب 15 نانومتر. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 5
رقم 5: صورة SEM قذائف موليبدات الصوديوم محطمة وغير محطمة مع حجم جسيمات الحبوب من 110 نانومتر. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 6
رقم 6: صورة SEM قذائف أجوف مكسورة مع نسبة الطول إلى القطر من 1:1. وقدم هذا الهيكل من تنغستات الصوديوم تفرز الطحالب شيوانيلا مع السكر كمصدر للكربون. حبيبات بحجم حول 40-60 نانومتر شنق خارج shell حق القادم إلى حفرة كبيرة، بينما شل نفسه مصنوع من حبيبات بحجم حوالي 22 نانومتر. طبع بإذن من جيه ECS الصلبة الدولة عشر وفني، 6 (3)، N3113 (2017). حقوق الطبع والنشر عام 2017، بمجتمع الكهروكيميائية. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Discussion

المتمتعة بالحكم الذاتي-اتساق النتائج التجريبية، وفيما يتعلق بإعداد وتكاثر البكتيريا [مونوكلونل] الحاسمة. هذه التجربة، تختلف عن قالب التوليف تجارب15،16، استخدمت البكتيريا سلبية الغرام النشطة بيولوجيا. للحصول على جدار واحد، اخترنا بكتيريا بدائية بدلاً من البكتيريا حقيقية النواة مثل الخميرة15. لتحقيق شكل كروي مع نسبة الطول إلى القطر من 1:1، بدلاً من نسبة الطول إلى القطر أكبر16، نحن تغذية البكتيريا مع تركيز أعلى كثيرا من أوكسيانيونس التلاعب بها يتقلص إلى شكل كروي، صنع كبسولات رقيقة جداً مع جدار واحد، الجولة، ورقيقة (< 30 نانومتر).

نظراً BME أساسا يعتمد على ضبط تركيز أوكسيانيونس للتحكم في التمثيل الغذائي للبكتيريا، يمتاز بقيود اثنين. أولاً، يقتصر تركيز أوكسيانيونس الذوبان، على الرغم من التركيز ينبغي أن يكون على أعلى مستوى ممكن. سوف تتوقف الأيض أكثر البكتيرية، والثانية في درجة حرارة أكثر من 45 درجة مئوية أو تحت 5 درجة مئوية على التوالي العليا وحدود أقل من تجربتنا.

وعلى الرغم من هذه القيود، فهما BME إمكانات كبيرة لصنع مواد أكسيد المعدن من الفائدة العملية. لإثبات هذا الادعاء، نحن بصدد محاولة هذا الأسلوب جعل الزركونيوم كبسولات رقيقة جداً والحديد كبسولات رقيقة جداً – السابق يجري مرشح جيد المواد الاصطناعية العظام، وهذا الأخير لإيصال الأدوية.

Disclosures

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

Acknowledgments

هذا العمل معتمد من قبل وزارة العلوم والتكنولوجيا، وتايوان، جمهورية الصين، منح تحت رقم آخر 105-2221-ه-011-008، وأيضا بواسطة شركة متقدم-كونيكتيك، ROC تايبيه، تايوان، وبموجب العقد رقم RD الرقم رقم 6749 وقسم الرقم رقم 011 من خلال تخرج معهد الهندسة الكهربائية-البصرية، جامعة تايوان الوطنية للعلوم والتكنولوجيا.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
LB(Lennox)broth with agar tablets Sigma-Aldrich L7075 1 tablet for 50 mL broth with agar
LB (Lennox) broth Sigma-Aldrich L3022-1KG LB (Lennox) powder 1 kg
Dextrose anhydrous Nihon Shiyaku Reagent PL 78695 glucose
Sodium Tungstate Nihon Shiyaku Reagent PL 76050 Na2WO4 · 2H2O
Sodium Molybdate Nihon Shiyaku Reagent PL103564 Na2MoO4 · 2H2O
Sodium Chloride Nihon Shiyaku Reagent PL 68131 NaCl
Ethanol 99.5% Acros organics AC615090040 CH3CH2OH
Water Made in our university de-ionlized water
Autoclave Tomin Medical Equipmenco, Ltd., Taipei City, Taiwan, ROC TM-329 heat to 120 °C for 10 min
Centrifuge Digit System Laboratory System, New Taipei City, Taiwan, ROC DSC302SD centrifuge at 2025 x g
-80 °C Refrigerator Panasonic MDF-U3386S Use to deep-freeze cryopreserve strain
Ultrasonic Homogenizer Sonicator Processor Cell Disruptor Lenox UPS-150 frequency 20 KHz power 150 W
Incubator Customer made custom made heat to 40 °C or cool to 18 °C with time cotrol
Reciprocal shaking baths Kingtech Scientific Co., Ltd WBS-L
Digital Stirring Hot Plate Corning #6797-620D use with PTFE magnetic stirring bar
Biosafety cabinet Zong Yen co., LTD ZYBH-420 All bacteria related process are done here
Scanning electron microscope JEOL JSM-6500F SEM Images
50 mL centrifudge tube Falcon 14-432-22
15 mL centrifudge tube Falcon 14-959-53A
Laboratory bottle 100 mL Duran 21 801 24 5
Laboratory bottle 500 mL Duran 21 801 44 5
Stainless steel spatula Chemglass CG-1981-10
PTFE Disposable Stir Bars Fisher S68066
Plastic Petri Dishes Fisher S33580A
Shewanella algae Courtesy of author #3 Courtesy of author #3
Pandoraea sp. Courtesy of author #3 Courtesy of author #3

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Chertok, B., Moffat, B. A., David, A. E., Yu, F., Bergemann, C., Ross, B. D., Yang, V. Iron Oxide Nanoparticles as a Drug Delivery Vehicle for MRI Monitored Magnetic Targeting of Brain Tumors. Biomaterials. 29 (4), 487 (2008).
  2. Mansur, C., Pope, M., Pascucci, M. R., Shivkumar, S. Zirconia-Calcium Phosphate Composites for Bone Replacement. Ceramics Int. 24, 11 (1998).
  3. Wang, Y., Arandiyan, H., Jason Scott, J., Bagheri, A., Dai, H., Amal, R. Recent advances in ordered meso/macroporousmetal oxides for heterogeneous catalysis: a review. J. Mater. Chem. A. 5, 8825 (2017).
  4. Kleshch, V. I., Rackauskas, S., Nasibulin, A. G., Kauppinen, E. I., Obraztsova, E. D., Obraztsov, A. N. Field Emission Properties of Metal Oxide Nanowires. J. of Nanoelectron. and Optoelectron. 7, 35 (2012).
  5. Ismagilov, R. R., Tuyakova, F. T., Kleshch, V. I., Obraztsova, E. A., Obraztsov, A. N. CVD nanographite films covered by ALD metal oxides: structural and field emission properties. Phys. Status Solidi C. 12 (7), 1022 (2015).
  6. Mor, G. K., Shankar, K., Paulose, M., Varghese, O. K., Grimes, C. A. Use of Highly-Ordered TiO2 Nanotube Arrays in Dye-Sensitized Solar Cells. NANO LETT. 6 (2), 215-218 (2006).
  7. Lee, J. -H. Gas sensors using hierarchical and hollow oxide nanostructures: Overview. Sensors and Actuators B. 140, 319 (2009).
  8. Poizot, P., Laruelle, S., Grugeon, S., Dupont, L., Tarascon Shankar, J. -M. Nano-sized transition-metal oxides as negative-electrode materials for lithium-ion batteries. Nature. 407, 496 (2000).
  9. Jang, D., Meza, L. R., Greer, F., Greer, J. R. Fabrication and deformation of three-dimensional hollow ceramic nanostructures. Nature Materials. 12, 893 (2013).
  10. Lazarus, A., Florijn, H. C. B., Reis, P. M. Geometry-Induced Rigidity in Nonspherical Pressurized Elastic Shells. PRL. 109, 144301 (2012).
  11. Vella, D., Ajdari, A., Vaziri, A., Boudaoud, A. Indentation of Ellipsoidal and Cylindrical Elastic Shells. PRL. 109, 144302 (2012).
  12. Xu, H., Wang, W. Template Synthesis of Multishelled Cu2O Hollow Spheres with a Single-Crystalline Shell Wall. Angew. Chem. Int. Ed. 46, 1489 (2007).
  13. Li, B., Shao, X., Hao, Y., Zhao, Y. Ultrasonic-spray-assisted synthesis of metal oxide hollow/mesoporous microspheres for catalytic CO oxidations. RSC Adv. 5, 85640 (2015).
  14. Yu, J., Wang, G. Hydrothermal Synthesis and Photocatalytic Activity of Mesoporous Titania Hollow Microspheres. Powder Tech. 301, 96 (2016).
  15. Xu, G., Zhang, X., Cui, H., Zhang, Z., Ding, J., Wu, J. Facile synthesis of mesoporous SnO2 microspheres using bioactive yeast cell. Powder Tech. 301, 96 (2016).
  16. Nomura, T., Tanii, S., Ishikawa, M., Tokumoto, H., Konishi, Y. Synthesis of hollow zirconia particles using wet bacterial templates. Adv. Powder Tech. 24, 1013 (2013).
  17. Frankel, R. B., Bazylinski, D. A. Biologically Induced Mineralization by Bacteria. Rev. in Mineralogy and Geochem. 54 (1), 95 (2003).
  18. Bazylinski, D. A., Frankel, R. B. Biologically Controlled Mineralization in Prokaryotes. Rev. in Mineralogy and Geochem. 54 (1), 217 (2003).
  19. Lin, P. -H., Huang, Y. -T., Lin, F. -W. Sodium Tungstate and Sodium Molybdate Hollow Microspheres Biologically Controlled Mineralization in Prokaryotes. ECS J. of Solid State Sci. and Tech. 6 (3), N3113 (2017).

Tags

الكيمياء، مسألة 131، الإفراز المعدنية البكتيرية، وكبسولات رقيقة جداً، تنغستات الصوديوم، موليبدات الصوديوم، جسيمات نانوية، الطحالب شيوانيلا، باندورايا ليرة سورية.
توليف تنغستات الصوديوم والصوديوم موليبدات كبسولات رقيقة جداً عن طريق إفراز المعدنية البكتيرية
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Lin, P. H., Huang, Y. T., Lin, F. W. … More

Lin, P. H., Huang, Y. T., Lin, F. W. Synthesizing Sodium Tungstate and Sodium Molybdate Microcapsules via Bacterial Mineral Excretion. J. Vis. Exp. (131), e57022, doi:10.3791/57022 (2018).

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