미세 드라이 회전 및 재생성된 실크 Fibroin 섬유의 특성

요약

미세 회전 및 재생성된 실크 fibroin monofilament의 미세 특성화에 대 한 프로토콜 제공 됩니다.

초록

프로토콜 누의 회전 과정을 흉내 낸에 대 한 메서드를 보여 줍니다. 기본 회전 과정에서 계약 회전 덕트 실크 단백질을 콤팩트 하 고 전단 및 신장 힘에 의해 정렬 될 수 있습니다. 여기, biomimetic 미세 채널 누의 회전 덕트의 특정 기하학을 모방 하도록 설계 되었습니다. 재생성 된 실크 fibroin (RSF) 회전 높은 농도, 첨가 온도 압력에서 드라이 스핀 섬유 아닌 통해 돌출 했다. 사후 처리 과정에서로 냈 지 섬유 했다 그려지고 에탄올 용액에 저장 됩니다. 싱크 로트 론 방사선 광각 x 선 회절 (SR-WAXD) 기술은 RSF 섬유 축 x-레이의 microbeam에 샘플 홀더를 고정 하는 단일 RSF 섬유의 미세를 조사 하기 위해 사용 되었다. 화도, crystallite 크기 및 결정 방향 섬유의 WAXD 데이터에서 계산 했다. 2 차원 WAXD 패턴의 적도 근처 회절 호 사후 처리 RSF 섬유 높은 방향 정도 나타냅니다.

서론

거미 및 누 주위 온도 압력에서 수성 단백질 해결책에서 뛰어난 실크 섬유를 생산할 수 있다. 전단 및 extensional 흐름 실크 동맥¹액정 텍스처의 형성을 유도할 수 있다. 최근 몇 년 동안, 고 강도 인공 섬유를 생산 하기 위해서는 거미의 회전 과정을 흉내 낸에 큰 관심이 되었습니다. 그러나, 거미 실크 단백질의 대량 수 없습니다 효율적이 고 경제적으로 의해 생산 농업 식인 풍습으로 인해 거미. 상당한 양의 누 실크는 농업에 의해 쉽게 얻어질 수 있다. 그렇지 않으면, 누와 거미 유사한 회전 과정과 아미노산 성분이 있다. 따라서 누 실크 fibroin 선택 대신 인공 동물 실크 스핀 많은 연구자에 의해.

거미 및 누에에서 섬유에 그들의 회전 덕트를 통해 단백질 해결책을 압출 성형. 가장 가능성이 회전 덕트를 따라 생성 높은 스트레스 힘 더 확장 구조²실크 fibroin 분자 스트레칭. 인공 실크 섬유 기존의 젖은 회전 및 회전 건조 프로세스^3,4, 고려 하지 않는 사용 하 여 회전 된 유체 힘 회전 덕트에서 생성 된 계정.

프로토콜

주의: 사용 하기 전에 모든 관련 물질 안전 데이터 시트를 참조 하십시오. 성형을 준비에 사용 되는 화학 물질의 일부는 심하게 독성이 있습니다. 개인 보호 장비 (안전 안경, 장갑, 실험실 코트, 전장 바지 및 폐쇄 발가락 신발)를 사용 하십시오.

1. 미세 회전의 RSF 용액

준비의 RSF 마약 회전 수성 ^{4 , 15 ,}

¹⁶
1. Degumming 누의
   1. Degum 누에나방 고치 나 ₂ CO ₃ 수성 솔루션 (물에 0.5 wt %)에 두 번 30 분 각, 100 ° C에서 누에고치 및 다음 제거 하는 이온된 수와 실크를 씻는 sericin.
2. Dissolving 반죽 누 누에고치의
   1. 건조 한 공기에 반죽 누에고치 실크; 다음 9.0 M LiBr 수 용액 1:10 (w/v) 40 ° C에서 2 h의 비율에 반죽 누에고치 실크 분해. 예를 들어 1 그램 실크 (

결과

고 강도 RSF 섬유 미세 회전 메서드를 사용 하 여 성공적으로 생산 되었다. 응력-변형 곡선 및 뻗어 RSF 섬유 C44R40의 SEM 이미지는 그림 2에 표시 됩니다. 적어도 10 섬유는 인장 시험에서 측정 되었다. 응력-변형 곡선 섬유의 주요 스트레스와 긴장의 평균 값에 따라 선택 되었다. 섬유의 WAXD 데이터는 그림 3에 나와 있습니다. 화도 및 결정 방향 WAXD 데이터에 따라 계산 했다. 샘플 지정 사용 하 여 C와 R 회전 마약 및 상대 습도에 RSF의 농도 각각 제시. 예를 들어 섬유 40 ± 5% RH 4의 무승부로 비에 그린 후 C44R40으로 지정 되었다 44 wt %RSF 회전 마약에서 냈 지. 다른 섬유는 같은 설명에 따라 C44R50, C47R40, 및 C47R50로 변경 했다.

토론

RSF 솔루션의 투 석 동안 pH 값이 다음 농도 과정에 대 한 중요 합니다. 이온된 수의 pH 값이 6 보다 작은, RSF 솔루션 집중 과정에서 젤 쉬울 것 이다. 겔 화를 피하기 위해, CaCl₂ RSF 솔루션에 추가 됩니다. CaCl₂ 의 농도 1 mmol RSF의 무게 당.

우리의 이전 작품의 미세 드라이-⁸RSF 수성 해결책 가능성을 보여주었다. 미세 채널의 형상을 단순화 된 단일 단계 지 수 함수를 했다. 거미 및 누, 회전 진한 액체 섬유 형성^1,20전에 2 단계 지 수 회귀 회전 덕트를 통해 아래로 추첨을 했다. 여기, 미세 채널 형상 누 회전 덕트¹의 두 번째 순서 지 수 감퇴 기능을 흉내 낸에 의해 설계 되었습니다. Microfluidi.......

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
B. mori			저장성 퉁샹의 고치 농부
탄산나트륨, 무수, 99.8%	Shanghai Lingfeng Chemical Reagent Co., Ltd., 중국		분석적으로 순수한
리튬 브로마이드, 99.1%	Shanghai China Lithium Industrial Co., Ltd., 중국		분석적으로 순수한
염화칼슘, 무수, 96.0%	Shanghai Lingfeng Chemical Reagent Co., Ltd., 중국		분석적으로 순수한
에탄올, 무수, 99.7%	Sinopharm Group Chemical Reagent Co., Ltd., 중국	10009218	분석적으로 순수한
SU-8 감광액	MicroChem Corp., 미국
개발 용액	MicroChem Corp., 미국
Sylgard 184	Dow Corning, 미국
이소프로판올	Shanghai Lingfeng 화학 시약 Co., Ltd., 중국		분석적으로 순수한
농축 황산	Pinghu 화학 시약 공장, 중국		분석적으로 순수한
30 vol% 과산화수소	Shanghai Jinlu 화학 시약 Co., Ltd., 중국		분석적으로 순수한
아세톤	Shanghai Zhengxing 화학 시약 공장, 중국		분석적으로 순수함
산소 플라즈마 처리	DT-01, Suzhou Omega Machinery Electronic Technology Co., Ltd., 중국
주사기 펌프	KD Scientific, 미국		KDS 200P
가습기	SEN 전기
드릴러	Hangzhou Bo Yang Machinery Co., Ltd., 중국		벤치 드릴링 머신 Z406c
재료 테스트 시스템	Instron, 미국		모델: 5565
PeakFit	Systat Software, Inc., 미국		버전 4.12

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