هذا العمل يتم تحت رعاية مؤسسة العلوم الطبيعية الوطنية الصينية (21674018)، والبحوث الرئيسية الوطنية وبرنامج التنمية في الصين (2016YFA0201702/2016YFA0201700)، وفي "شو" دعم البرنامج عن طريق "تطوير التعليم في شانغهاي" مؤسسة وشنغهاي البلدية لجنة التعليم (15SG30)، ذو تميز برنامج الأستاذ الشباب (A201302)، أموال البحوث الأساسية للجامعات المركزية، والمشروع 111 (رقم 111-2-04).

تنبيه: يرجى استشارة جميع صحائف بيانات السلامة المادية ذات الصلة قبل الاستخدام. العديد من المواد الكيميائية المستخدمة في إعداد صب ذات سمية حادة. الرجاء استخدام معدات الوقاية الشخصية (سلامة النظارات والقفازات ومعطف مختبر، وكامل طول السراويل وأحذية أغلقت تو)-
 1-"موائع جزيئية الغزل من منظمة مراسلون بلا حدود المحلول" <ol><li>، إعداد من مراسلون بلا حدود مائي الغزل منشطات 4 ، 15 16 <ol><li>ديجومينج من دودة القز شرنقة <ol><li>ديجوم الشرانق موري بومباي مرتين في Na 2 CO 3 المحاليل (0.5% wt في الماء) عند 100 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة، ويغسل الحرير مع المياه لإزالة سيريسين.</li>
		</ol></li> <li>ديسولفينج شرنقة دودة القز ديجوميد <ol><li>الجاف للحرير شرنقة degummed في الهواء؛ ثم حل الحرير شرنقة degummed في مكتبة 9.0 م المحلول بنسبة 01:10 (w/v) عند 40 درجة مئوية ح 2. على سبيل المثال، أضف 10 مل مكتبة كل 1 جرام الحرير ( الشكل 1a).</li>
		</ol></li> <li>سينتريفوجينج وتصفية <ol><li>تمييع الحل مراسلون بلا حدود 1.5 مرة من المياه. أجهزة الطرد المركزي وتصفية لإزالة الشوائب. أجهزة الطرد المركزي حل منظمة مراسلون بلا حدود في زجاجات 250 مل عند 4 درجة مئوية لمدة 10 دقيقة في 1,234.8 س زاي تصفية منظمة مراسلون بلا حدود الحل باستخدام عامل تصفية 20 ميكرومتر ومضخة فراغ. ضعف ورقة تصفية سرير من الأفضل النظر في تأثير التجريب.</li>
		</ol></li> <li>دياليزينج <ol><li>دياليزي حل منظمة مراسلون بلا حدود في المياه في 5 درجة مئوية لمدة 3 أيام استخدام غشاء semipermeable السليلوز (موكو: 14,000 ± 2,000). الحجم الإجمالي لمنظمة مراسلون بلا حدود الحل هو حوالي 1 لتر، محملة بأكياس الغسيل الكلوي 4. وضع هذه الأكياس الغسيل الكلوي في الدلو، الذي يتم تعبئة مع 10 لتر التناضح العكسي (RO) منزوع الماء. 
			ملاحظة: ينبغي أن يكون قيمة الرقم الهيدروجيني للمياه أعلى من 6، لتجنب جيلاتيون أثناء عملية الاعتقال. الرقم الهيدروجيني للمياه لا يتطلب تعديل لهذا البروتوكول-</li>
		</ol></li> <li>التركيز <ol><li>تتكثف مراسلون بلا حدود المحلول إلى 20 في المائة بالوزن من تدفق الهواء القسري في 5 ° "جيم إضافة 3 م كاكل" 2 المحلول إلى حل منظمة مراسلون بلا حدود 1.0 مليمول/ز Ca 2 + التركيز النهائي؛ ثم التركيز عن طريق الجو القسري تدفق إلى 38-47% wt.</li>
			<li>تزن قطره واحدة من حل منظمة مراسلون بلا حدود على شريحة زجاجية والجافة ثم ح 2 في فرن في 105 درجة مئوية. 
			ملاحظة: الوزن في المئة المتبقية الصلبة مقارنة بوزن القطرة قبل التجفيف يتم التركيز الكلي للبروتين وكاكل 2. يتم اشتقاق تركيز منظمة مراسلون بلا حدود بعد خصم كتلة كاكل 2. وكرر أربعة على الأقل أجريت قياسات. وأظهرت دراساتنا السابقة أن تركيز Ca 2 + أثر تأثيراً كبيرا على خصائص انسيابية وسبينابيليتي من المحاليل مراسلون بلا حدود. وفي الوقت نفسه، تطالب إضافة Ca 2 + β--ورقة تشكيل محدودة وتجميع مراسلون بلا حدود 17. في مخدر أصلي لغزل، يعتبر كاكل 2 تلعب دوراً هاما أثناء التخزين من الغزل منشطات لتجنب جيلاتيون قبل الغزل. 18</li></ol></li></ol></li> <li> 8 ، إعداد رقاقة موائع جزيئية 19 <ol><li>إعداد النبائط <ol><li>التصميم الصغير في القناة برنامج CAD. طباعة الملف CAD لإنتاج شفافية عالية الدقة 19-</li>
		</ol></li> <li>إعداد العفن <ol><li>تنظيف الشريحة الزجاجية <ol><li>في غطاء كيميائية، الشريحة الزجاجية في الحل مختلطة من حمض الكبريتيك و 30 المجلد % بيروكسيد الهيدروجين الحل (10:1) لمدة 20 دقيقة على لوحة الساخن يغلي. 
				تنبيه: الأبخرة حامض الكبريتيك، وفوق أكسيد الهيدروجين بالغة السمية.</li>
			</ol></li> <li>غسل الشريحة الزجاجية <ol><li>تغسل الشريحة الزجاجية باستخدام المياه، وضربه الجافة بدرجة نقاء عالية النيتروجين.</li>
			</ol></li> <li>فيلم الطلاء <ol><li>معطف مقاوم سو-8 الضوء على الشريحة الزجاجية بجهاز طلاء مبنية خصيصا مع وجود فجوة من 100 ميكرومتر بين السطح السفلي لشريط طلاء والسطح العلوي من الزجاج-</li>
			</ol></li> <li>تدور طلاء <ol><li>تنتشر مقاوم الضوء على الشريحة الزجاجية لتشكيل فيلم موحدة استخدام المغطى تدور في 40.3 x ز لمدة 30 ثانية. سمك الفيلم موحد هو حوالي 85 ميكرون.</li>
			</ol></li> <li>التصلب <ol><li>يصلب مقاوم الضوء في فرن بدرجة حرارة مراقبة البرنامج. رفع درجة الحرارة من درجة حرارة الغرفة إلى 65 درجة مئوية إلى 2 درجة مئوية/دقيقة وعقد في 65 درجة مئوية للحد الأدنى 2 متابعة للحرارة من 65 درجة مئوية إلى 95 درجة مئوية وابق على 95 درجة مئوية عن 15 دقيقة تشغيل إيقاف تشغيل الفرن وتبريد بطبيعة الحال إلى غرفة درجة الحرارة في الفرن.</li>
			</ol></li> <li>الأشعة فوق البنفسجية ضوء التعرض <ol><li>فضح الجانب من الزجاج الشريحة مع مقاوم الضوء للأشعة فوق البنفسجية ل 12 s استخدام الشفافية النبائط التصويرية 19. 
				ملاحظة: وافينومبير الضوء فوق البنفسجي هو 365 نانومتر والطاقة التعرض هو 273.6 مللي جول/سم 2- 
				تنبيه: اتخاذ تدابير السلامة المناسبة أثناء العمل مع ضوء الأشعة فوق البنفسجية والفرن.</li>
			</ol></li> <li>يصلب مقاوم الضوء كما هو موضح في الخطوة 1.2.2.5.</li>
			<li>النامية <ol><li>تنظيف مقاوم الضوء يتم في الحل المطور ليغسل س. 30 الشريحة الزجاجية بالكحول والمطور، بالتناوب بين البلدين، حتى يكون هناك لا هطول الأمطار على الشريحة الزجاجية.</li>
			</ol></li> <li>يصلب مقاوم الضوء في فرن بدرجة حرارة مراقبة البرنامج. رفع درجة الحرارة من درجة حرارة الغرفة إلى 170 درجة مئوية إلى 2 درجة مئوية/دقيقة وابق على 170 درجة مئوية للحد الأدنى 30 تشغيل إيقاف تشغيل الفرن وتبريد بطبيعة الحال إلى درجة حرارة الغرفة في الفرن.</li>
		</ol></li> <li>الطباعة الحجرية الناعمة <ol><li>صب 8.8 ز السائل بولي دايمثيل سيلوكسان (PDMS) البوليمر قبل أكثر من العفن وعلاج لمدة 30 دقيقة عند 65 درجة مئوية، و 15 دقيقة في 80 درجة جيم PDMS السائلة قبل البوليمر يتكون من PDMS وعامل المعالجة (عادة في 10:1 (w/w))-</li>
		</ol></li> <li>اللكم <ol><li>لكمه ثقب النسخة المتماثلة PDMS في بداية القناة بالحفر. قطر التدريبات 1.2 مم-</li>
		</ol></li> <li>ختم <ol><li>ختم النسخة المتماثلة PDMS مع القناة لطبقة PDMS شقة دون نقش بمعالجة بلازما أكسجين على الأسطح من طبقتين PDMS. 
			ملاحظة: عملية إعداد شاملة للرقاقة يأخذ حوالي 72 h.</li>
		</ol></li></ol></li> <li>الألياف "تلفيق مراسلون بلا حدود" <ol><li>حقن المخدر الغزل <ol><li>حقن مراسلون بلا حدود الغزل المخدر في microchannel في 2 ميليلتر/دقيقة بمضخة المحاقن.</li>
		</ol></li> <li>تنظيم البيئة <ol><li>ضبط الرطوبة النسبية إلى 40 ± 5 RH % أو 50 ± 5% RH باستخدام مرطب. في 40 RH ± 5%، كما-نسج الألياف توطد بسرعة أكبر من 50 ± 5 RH %.</li>
		</ol></li> <li>الألياف "الإنتاج لمنظمة مراسلون بلا حدود" <ol><li>اللمس قطره مراسلون بلا حدود بتحديد عند مخرج القناة موائع جزيئية واستخلاص الألياف مراسلون بلا حدود في الهواء ثم بكرة على اسطوانة من خلال فجوة هواء 10 سم بسرعة 3 سم/ثانية ( الشكل 1b ).</li>
		</ol></li> <li>تخزين الألياف مراسلون بلا حدود في مجفف مختومة ل 24 h.</li>
		<li>الألياف بعد العلاج <ol><li>استخلاص الألياف نسج 4 مرات في 0.9 مم s -1 في المجلد 80% اتنوالحل ل آلة مبنية خصيصا، وثم الاحتفاظ الألياف تعادل ثابت وتزج الألياف في الحل بالنسبة ح 1. بسبب هذا العلاج، تم تغيير طول الألياف من الأصل 15 ملم إلى 60 ملم.</li>
		</ol></li> <li>بإعداد النموذج لتوصيف <ol><li>إصلاح ألياف ما بعد المعالجة في إطار ورقة بطول قياس 10 ملم. على الأقل 20 الألياف هي الحاجة إلى القياس، بما في ذلك في اختبار الشد، ووزارة شؤون المرأة، وفتير وواكسس. أقطار مجموعة ألياف بعد تعادل من 5 إلى 10 ميكرون. الشكل 1 يبين التخطيطي لإنتاج الألياف وتوصيف واكسد. ودرست الخواص الميكانيكية للألياف مراسلون بلا حدود بنظام اختبار المواد في (25 ± 2) درجة مئوية والرطوبة النسبية % (45 ± 5). التمديد معدل وقياس طول يبلغ 2 مم/دقيقة و 1 سم، على التوالي.</li>
		</ol></li></ol></li></ol> 2. الإشعاع السنكروتروني توصيف لبلورات بنية من منظمة مراسلون بلا حدود الألياف <ol><li>، وصف الإشعاع السنكروتروني 4 ، 13 17 <ol><li>تكيف بيمليني <ol><li>ضبط الطول الموجي للأشعة السينية، وحجم البقعة إلى 0.07746 شمال البحر الأبيض المتوسط و 2 من 3 × 2 ميكرومتر، على التوالي. 
			ملاحظة: يتم تنفيذ البروتوكول باستخدام بيامليني BL15U1 في "مرفق الإشعاع السنكروتروني شانغهاي"-</li>
		</ol></li> <li>موقع الفور الأشعة السينية <ol><li>البحث عن موقع الحادث الأشعة السينية. 
			ملاحظة: يتم ضبط موقع البقعة الأشعة السينية بفني مختبر في "مرفق الإشعاع السنكروتروني".</li>
		</ol></li> <li>اختبار العينة القياسية: ثاني أكسيد السيريوم الرباعي (المدير التنفيذي 2) <ol><li>اختبار مسحوق 2 المدير التنفيذي عينة قياسية. تميزت مسحوق 2 المدير التنفيذي لحساب مركز الدائرة والمسافة من العينة إلى الكاشف.</li>
		</ol></li> <li>عينة إعداد <ol><li>إصلاح خيوط مراسلون بلا حدود بالتوازي مع بعضها البعض في إطار ورقة بقياس طول 10 ملم. الصق ورقة الإطار في مرحلة الاختبار- 
			ملاحظة: الاحتفاظ الألياف الأفقية.</li>
		</ol></li> <li>واكسد ريال اختبار <ol><li>فتح المصراع <ol><li>إغلاق باب محطة بيمليني بعد التأكد من أنه لا يوجد أشخاص في الغرفة. فتح المصراع للأشعة السينية شعاع المصدر.</li>
			</ol></li> <li>التركيز <ol><li>نقل الألياف قليلاً حتى في التركيز. ضبط مكان الألياف على طول x، y، z التوجيه عن بعد عن طريق برنامج ( الشكل 1 ج)-</li>
			</ol></li> <li>عينة من التعرض <ol><li>حرك الألياف صعودا وهبوطاً عن بعد عن طريق برمجيات، حتى يتم على الفور بالأشعة السينية. اضغط على زر ابدأ في البرنامج إلى فضح هذه الألياف إلى بيمليني الأشعة السينية ل 20 s ( الشكل 1 ج)-</li>
			</ol></li> <li>الخلفية الحيود <ol><li>اختبار حيود الخلفية الهواء مع وقت التعرض لنقل س. 20 الألياف بعيداً عن المكان بالأشعة السينية عن بعد عن طريق برنامج. اضغط &#34; ابدأ &#34; زر في البرنامج إلى فضح بيمليني الأشعة السينية ل &#34; الجوية المتوسطة &#34; ل 20 س.</li>
			</ol></li></ol></li></ol></li> <li>معالجة البيانات SR-واكسد 13 <ol><li>معايرة البرمجيات <ol><li>معالجة البيانات واكسد باستخدام FIT2D (V12.077). معايرة مركز الدائرة والمسافة من عينة لكشف استخدام البيانات الحيود مسحوق 2 المدير التنفيذي-</li>
		</ol></li> <li>نمط حيود 2-د <ol><li>طرح الخلفية الهواء من نمط حيود الألياف باستخدام FIT2D (V12.077)-</li>
		</ol></li> <li>كريستالينيتي وكريستاليتي حجم <ol><li>تكامل كثافة حيود كدالة لنثر زاوية 2θ. تنفيذ deconvolution التكامل كثافة بذروة الآلي البرمجيات (الإصدار 4.12) الفصل 12. وقدرت درجة كريستالينيتي، س ج، من العلاقة: <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/56271/56271eq1.jpg"/> , حيث أنا c هو مجموع شدة المتكاملة من قمم البلورية، و هو كثافة 4 ، غير متبلور هالة 11 متكامل. دمج أنماط واكسد أظهر العرض ذروة [200], [020]، [002] تأملات. فوهم من هذه القمم واستخدمت لتحديد حجم كريستاليتي على طول أ، ب، ومحاور ج باستخدام شيرر &#39; s الصيغة 4.</li>
		</ol></li> <li>تحديد التوجهات كريستاليتي <ol><li>حساب لتوجهات كريستاليتي وغير متبلور وفقا التكاملات السمتية من (020) و (210) قمم 11. يمكن حساب اتجاه بلوري كمياً وفقا هيرمان &#39; s التوجه. هنا، على حد سواء (020) وقمم (210) كانت مزودة بمهمتين الضبابي. واحد أضيق للتوجه البلورية والآخر الأوسع ل المواد غير متبلور المنحى 13. هنا، كانت التوجهات كريستاليتي من ألياف مراسلون بلا حدود مقارنة باستخدام العرض الكامل نصف الحد الأقصى (فوم) من قمم التكاملات السمتية (002)-</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

<ol>
	<li>Asakura, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Some+observations+on+the+structure+and+function+of+the+spinning+apparatus+in+the+silkworm+Bombyx+mori.">Some observations on the structure and function of the spinning apparatus in the silkworm Bombyx mori.</a> Biomacromolecules. 8 (1), 175-181 (2007).</li><li>Vollrath, F., Knight, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Liquid+crystalline+spinning+of+spider+silk.">Liquid crystalline spinning of spider silk.</a> Nature. 410 (6828), 541-548 (2001).</li><li>Zhou, G. Q., Shao, Z. Z., Knight, D. P., Yan, J. P., Chen, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Silk+Fibers+Extruded+Artificially+from+Aqueous+Solutions+of+Regenerated+Bombyx+mori+Silk+Fibroin+are+Tougher+than+their+Natural+Counterparts.">Silk Fibers Extruded Artificially from Aqueous Solutions of Regenerated Bombyx mori Silk Fibroin are Tougher than their Natural Counterparts.</a> Adv Mater. 21 (3), 366-370 (2009).</li><li>Sun, M. J., Zhang, Y. P., Zhao, Y. M., Shao, H. L., Hu, X. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+structure-property+relationships+of+artificial+silk+fabricated+by+dry-spinning+process.">The structure-property relationships of artificial silk fabricated by dry-spinning process.</a> J Mater Chem. 22 (35), 18372-18379 (2012).</li><li>Martel, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Silk+Fiber+Assembly+Studied+by+Synchrotron+Radiation+SAXS/WAXS+and+Raman+Spectroscopy.">Silk Fiber Assembly Studied by Synchrotron Radiation SAXS/WAXS and Raman Spectroscopy.</a> J Am Chem Soc. 130 (50), 17070-17074 (2008).</li><li>Rammensee, S., Slotta, U., Scheibel, T., Bausch, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assembly+mechanism+of+recombinant+spider+silk+proteins.">Assembly mechanism of recombinant spider silk proteins.</a> P Natl Acad Sci USA. 105 (18), 6590-6595 (2008).</li><li>Kinahan, M. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tunable+silk:+using+microfluidics+to+fabricate+silk+fibers+with+controllable+properties.">Tunable silk: using microfluidics to fabricate silk fibers with controllable properties.</a> Biomacromolecules. 12 (5), 1504-1511 (2011).</li><li>Luo, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tough+silk+fibers+prepared+in+air+using+a+biomimetic+microfluidic+chip.">Tough silk fibers prepared in air using a biomimetic microfluidic chip.</a> Int J Biol Macromol. 66, 319-324 (2014).</li><li>Peng, Q. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recombinant+spider+silk+from+aqueous+solutions+via+a+bio-inspired+microfluidic+chip.">Recombinant spider silk from aqueous solutions via a bio-inspired microfluidic chip.</a> Sci Rep. 6, (2016).</li><li>Peng, Q. F., Shao, H. L., Hu, X. C., Zhang, Y. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+humidity+on+the+structures+and+properties+of+regenerated+silk+fibers.">Role of humidity on the structures and properties of regenerated silk fibers.</a> Prog Nat Sci-Matter. 25 (5), 430-436 (2015).</li><li>Sampath, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=X-ray+diffraction+study+of+nanocrystalline+and+amorphous+structure+within+major+and+minor+ampullate+dragline+spider+silks.">X-ray diffraction study of nanocrystalline and amorphous structure within major and minor ampullate dragline spider silks.</a> Soft Matter. 8 (25), 6713-6722 (2012).</li><li>Martel, A., Burghammer, M., Davies, R. J., Riekel, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermal+Behavior+of+Bombyx+mori+silk:+Evolution+of+crystalline+parameters,+molecular+structure,+and+mechanical+properties.">Thermal Behavior of Bombyx mori silk: Evolution of crystalline parameters, molecular structure, and mechanical properties.</a> Biomacromolecules. 8 (11), 3548-3556 (2007).</li><li>Pan, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanoconfined+crystallites+toughen+artificial+silk.">Nanoconfined crystallites toughen artificial silk.</a> J Matter Chem B. 2 (10), 1408-1414 (2014).</li><li>Zhang, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microstructural+evolution+of+regenerated+silk+fibroin/graphene+oxide+hybrid+fibers+under+tensile+deformation.">Microstructural evolution of regenerated silk fibroin/graphene oxide hybrid fibers under tensile deformation.</a> Rsc Adv. 7 (6), 3108-3116 (2017).</li><li>Wei, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bio-inspired+capillary+dry+spinning+of+regenerated+silk+fibroin+aqueous+solution.">Bio-inspired capillary dry spinning of regenerated silk fibroin aqueous solution.</a> Mat Sci Eng C-Mater. 31 (7), 1602-1608 (2011).</li><li>Jin, Y., Zhang, Y. P., Hang, Y. C., Shao, H. L., Hu, X. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+simple+process+for+dry+spinning+of+regenerated+silk+fibroin+aqueous+solution.">A simple process for dry spinning of regenerated silk fibroin aqueous solution.</a> J Mater Res. 28 (20), 2897-2902 (2013).</li><li>Jin, Y., Hang, Y. C., Zhang, Y. P., Shao, H. L., Hu, X. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+Ca2++on+structures+and+properties+of+regenerated+silk+fibroin+aqueous+solutions+and+fibres.">Role of Ca2+ on structures and properties of regenerated silk fibroin aqueous solutions and fibres.</a> Mater Res Innov. 18, 113-116 (2014).</li><li>Koh, L. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structures,+mechanical+properties+and+applications+of+silk+fibroin+materials.">Structures, mechanical properties and applications of silk fibroin materials.</a> Prog Polym Sci. 46, 86-110 (2015).</li><li>McDonald, J. C., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Poly(dimethylsiloxane)+as+a+material+for+fabricating+microfluidic+devices.">Poly(dimethylsiloxane) as a material for fabricating microfluidic devices.</a> Accounts Chem Res. 35 (7), 491-499 (2002).</li><li>Knight, D. P., Vollrath, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Liquid+crystals+and+flow+elongation+in+a+spider's+silk+production+line.">Liquid crystals and flow elongation in a spider's silk production line.</a> P Roy Soc B-Biol Sci. 266 (1418), 519-523 (1999).</li></ol>

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

أثناء الغسيل الكلوي الحل مراسلون بلا حدود، قيمة pH حاسمة بالنسبة لعملية تركيز التالية. إذا كانت قيمة الرقم الهيدروجيني المياه أصغر من 6، سيكون من الأسهل جل أثناء عملية تركيز حل منظمة مراسلون بلا حدود. لتجنب جيليشن، يتم إضافة كاكل2 إلى حل منظمة مراسلون بلا حدود. تركيز كاكل2 ميللي مول 1 وزن من منظمة مراسلون بلا حدود.
أعمالنا السابقة أثبتت إمكانية الغزل الجاف موائع جزيئية من محلول مائي مراسلون بلا حدود8. وكان هندسة قناة موائع جزيئية دالة آسيه مبسطة مرحلة واحدة. دودة القز والعنكبوت، كانت دبس الغزل رسم أسفل من خلال مجرى هواء غزل انحدار أسي مرحلتين قبل تشكيل الألياف1،20. هنا، تم تصميم هندسة قناة موائع جزيئية عن طريق محاكاة الدالة تحلل أسي الترتيب الثاني من دودة القز الغزل القناة1. عرض قناة microﬂuidic يقلل من عرض مكم 2,065 أولى إلى عرض المحطة الطرفية من 265 ميكرومتر، وطول القناة استطالة 21.5 ملم. في المادة السابقة، وكان قطر الألياف مراسلون بلا حدود مرسومة 2 ميكرومتر. وهكذا، كان حزمة من المواضيع منظمة مراسلون بلا حدود لاستخدامها لاختبار الميكانيكية وهيكل توصيف8.
وتبين التجربة أن تركيز منظمة مراسلون بلا حدود، والرطوبة النسبية يؤثر على القطر والمجهرية من الألياف مراسلون بلا حدود في عملية الغزل الجاف. ويبين الألياف مراسلون بلا حدود ونسج في 40% رطوبة نسبية قطرها أكبر وأكثر هياكل بلورية من الألياف ونسج في 50% رطوبة نسبية. ومع ذلك، قد الألياف ونسج في 50% رطوبة نسبية اتجاه بلورية أعلى من ذلك نسج في 40% رطوبة نسبية. قد تكون ذات صلة النتائج معدلات التبخر من المياه في الاردأ مختلفة. يحسن التفاعلات إينتراموليكولار ارتفاع معدل تبخر من المياه في 40% رطوبة نسبية ويسهل انتقال المرحلة سريعة فيبروين الحرير من سول-جل لألياف الحرير صلبة. يؤدي انخفاض معدل تبخر المياه في 50% رطوبة نسبية لمحتوى أعلى من بقايا المياه في الألياف طدت. كمواد تشحيم جزيئي صغير، يسهل توجه fibroin الحرير الماء ويجعل الألياف طدت جزئيا أن تمتد إلى الألياف الدقيقة. هذه العملية تساعدنا على فهم كيف يؤثر الماء على تكوين ألياف الحرير أثناء عملية الغزل الأصلي.
الخواص الميكانيكية للألياف مراسلون بلا حدود ما بعد المعالجة أفضل من تلك للحرير ديجوميد4. وزيدت جذريا بعد بعد العلاج، كريستالينيتيس الألياف. فوم الألياف مراسلون بلا حدود ما بعد المعالجة أصغر من ذلك نسج الألياف. ويشير إلى أنه بعد العلاج يحسن التوجه لبذر بلوري على طول محور الألياف. بيد أن الطابع المعقد لعملية ما بعد العلاج يحد إنتاج ألياف مراسلون بلا حدود مع قوة عالية.
مقارنة مغزال تقليدية، القناة موائع جزيئية مناسبة تماما لتحاكي هندسة غدة الحرير الطبيعي. وفي الوقت نفسه، استخدمت الغزل موائع جزيئية لإنتاج حرير العنكبوت المؤتلف مع الخصائص الميكانيكية المعلقة9. وأدمجت في رقاقة موائع جزيئية الغزل للحث على الجمعية والتوجه للجزيئات البروتينية وييفات مقاطع القص والونجاشونال. ولذلك، من الغزل موائع جزيئية الواعدة في إنتاج الحرير حيوانية عالية الأداء، فضلا عن ألياف اصطناعية أخرى من الحل. ومع ذلك، موائع جزيئية الغزل الأسلوب فقط يمكن أن تنتج خيوط مفردة فإنها لا تستطيع إنتاج عالية من ألياف اصطناعية.

دودة القز والعنكبوت يمكن أن تنتج ألياف الحرير المعلقة من حل البروتين مائي في درجة حرارة الغرفة والضغط. يمكن أن يستحث تدفق القص واكستينسيونال تشكيل مادة الكريستال السائل في الغدة الحرير1. في السنوات الأخيرة، كان هناك اهتمام كبير بمحاكاة عملية الغزل العنكبوت من أجل إنتاج ألياف اصطناعية عالية القوة. ومع ذلك، لا يمكن إنتاج كميات كبيرة من بروتين حرير العنكبوت كفاءة واقتصادياً بتربية العناكب بسبب أكل لحوم البشر. يمكن الحصول على كميات كبيرة من الحرير دودة القز بسهولة بالزراعة. خلاف ذلك، يكون بدودة القز والعنكبوت تكوين العملية والأحماض الأمينية غزل مماثل. ولذلك، يتم تحديد دودة القز الحرير fibroin كبديل تدور الحرير الاصطناعي الحيوان بكثير من الباحثين.
دودة القز والعنكبوت بثق حل البروتين من خلال مجرى الغزل بهم إلى الألياف في الهواء. قوي التحمل عالية المتولدة على طول مجرى الغزل الأكثر احتمالاً تمتد الجزيئات fibroin الحرير إلى تكيف أكثر موسعة2. الحرير الصناعي قد تم نسج الألياف باستخدام التقليدية الغزل الرطب والجاف-الغزل العمليات3،4، التي لا تأخذ في الاعتبار القوات السوائل التي تم إنشاؤها في القناة الغزل.
أولاً، استخدمت النهج موائع جزيئية للتحقيق في الجمعية العامة من بروتين الحرير5،6. ثم درست تلفيق موائع جزيئية لمنظمة مراسلون بلا حدود عن طريق النمذجة الإمالة واكستينسيونال7،قوات8. معامل يونغ والقطر من ألياف مراسلون بلا حدود يمكن ضبطها بالغزل الرطب موائع جزيئية ولكن قوة الشد من الألياف تعادل أقل من 100 MPa7. وأخيراً، أعدت قوة عالية الألياف مراسلون بلا حدود بنجاح باستخدام الأسلوب الجاف-الغزل موائع جزيئية، ولكن قطر الألياف هو فقط 2 ميكرومتر8. في الآونة الأخيرة، استخدمت الغزل الرطب موائع جزيئية بنجاح في إنتاج الألياف الحريرية العنكبوت المؤتلف قوة عالية. الرسم بعد الغزل في الهواء تحسين العيوب الداخلية والسطحية للألياف الاصطناعية9.
في هذه الدراسة، هو عرض موائع جزيئية تحسن الغزل العملية للألياف مراسلون بلا حدود. ويهدف إلى محاكاة عملية الغزل دودة القز الحرير، بما في ذلك المخدر الغزل، القص القوات، وعملية الغزل الجاف. هذا الأسلوب للغزل لا يمكن إنتاج ألياف الحرير الاصطناعي قوة عالية فحسب، بل أيضا يمكن ضبط قطر الألياف. أولاً، مراسلون بلا حدود الغزل منشطات المنفصمة وممدود في قناة بيوميميك مع تحلل أسي ثاني ترتيب. وثانيا، درست تأثيرات الرطوبة النسبية (RH) على مورفولوجيا الألياف والخصائص في عملية الغزل الجاف موائع جزيئية10. مقارنة مغزال الغزل التقليدية، هو الغاية من المحاكاة البيولوجية نظامنا موائع جزيئية ويمكن استخدامها لإنتاج الألياف عالية القوة من الحلول في درجة حرارة الغرفة قبل الجاف أو الرطب الغزل الأسلوب.
سبب عالية الدقة، عالية السطوع، والجسيمات ذات الطاقة العالية من الإشعاع السنكروتروني ميكروفوكوس الأشعة السينية، يمكن استخدامه لوصف المجهرية من ألياف بصرية واحدة يبلغ قطرها عدة ميكرومتر4،11 , 12 , 13 , 14-وهنا استخدمت تقنية واكسد ريال لحساب كريستالينيتي، كريستاليتي حجم واتجاه بلوري من ألياف منظمة مراسلون بلا حدود.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>B. mori Cocoons</td>
			<td>Farmer in Tongxiang, Zhejiang Province, China</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium carbonate, anhydrous, 99.8%</td>
			<td>Shanghai Lingfeng Chemical Reagent Co., Ltd., China</td>
			<td></td>
			<td>Analytically Pure</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lithium bromide, 99.1%</td>
			<td>Shanghai China Lithium Industrial Co., Ltd., China</td>
			<td></td>
			<td>Analytically Pure</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calcium chloride, anhydrous, 96.0%</td>
			<td>Shanghai Lingfeng Chemical Reagent Co., Ltd., China</td>
			<td></td>
			<td>Analytically Pure</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol, anhydrous, 99.7%</td>
			<td>Sinopharm Group Chemical Reagent Co.,Ltd., China</td>
			<td>10009218</td>
			<td>Analytically Pure</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SU-8 photoresist</td>
			<td>MicroChem Corp., USA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Developing solution</td>
			<td>MicroChem Corp., USA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sylgard 184</td>
			<td>Dow Corning, USA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isopropanol</td>
			<td>Shanghai Lingfeng Chemical Reagent Co., Ltd., China</td>
			<td></td>
			<td>Analytically Pure</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Concentrated sulfuric acid</td>
			<td>Pinghu Chemical Reagent Factory, China</td>
			<td></td>
			<td>Analytically Pure</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>30 vol% hydrogen peroxide</td>
			<td>Shanghai Jinlu Chemical reagent Co., Ltd., China</td>
			<td></td>
			<td>Analytically Pure</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetone</td>
			<td>Shanghai Zhengxing Chemical Reagent Factory, China</td>
			<td></td>
			<td>Analytically Pure</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oxygen plasma treatment</td>
			<td>DT-01, Suzhou Omega Machinery Electronic Technology Co., Ltd., China</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe pump</td>
			<td>&#160;KD Scientific, USA</td>
			<td></td>
			<td>KDS 200P</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Humidifier</td>
			<td>SEN electric</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Driller</td>
			<td>Hangzhou Bo Yang Machinery Co., Ltd., China</td>
			<td></td>
			<td>bench drilling machine Z406c</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Material testing system</td>
			<td>Instron, USA</td>
			<td></td>
			<td>Model: 5565</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PeakFit</td>
			<td>Systat Software, Inc., USA</td>
			<td></td>
			<td>Version 4.12</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

microfluidic dry-spinning and characterization of regenerated silk fibroin fibers

البروتوكول يوضح طريقة لمحاكاة عملية الغزل من دودة القز. في عملية الغزل الأصلية، تمكن القناة الغزل المتعاقدة بروتينات الحرير المدمجة وأمرت قوات القص واستطالة. هنا، تم تصميم قناة موائع جزيئية المحاكاة البيولوجية لتقليد الهندسة المحددة من لاصق الغزل من دودة القز. كان مقذوف الغزل fibroin الحريرية المجددة (مراسلون بلا حدود) يخدر بتركيز عال، من خلال microchannel لألياف الجاف-تدور في درجة حرارة الغرفة والضغط. في عملية ما بعد المعالجة، واستخلاص الألياف نسج والمخزنة في المحلول الإيثانول. تم استخدام تكنولوجيا حيود الأشعة السينية واسعة الزاوية (SR-واكسد) الإشعاع السنكروتروني التحقيق المجهرية واحد ألياف منظمة مراسلون بلا حدود، التي كانت ثابتة على حامل عينة مع محور الألياف مراسلون بلا حدود العادي إلى ميكروبيم من الأشعة السينية. كريستالينيتي، كريستاليتي حجم واتجاه الألياف البلورية حسبت من بيانات واكسد. أقواس حيود قرب خط الاستواء لنمط واكسد ثنائي الأبعاد تشير إلى أن الألياف مراسلون بلا حدود ما بعد المعالجة بدرجة عالية توجه.

وأنتجت قوة عالية الألياف مراسلون بلا حدود بنجاح باستخدام موائع جزيئية الغزل الأسلوب. وترد في الشكل 2منحنيات الإجهاد-الانفعال والصور SEM من الألياف مراسلون بلا حدود امتدت C44R40. وقيست على الأقل 10 ألياف في اختبار الشد. وقد اختيرت منحنيات الإجهاد-الانفعال وفقا لمتوسط القيمة لكسر الإجهاد والضغط من الألياف. وترد البيانات واكسد من الألياف في الشكل 3. كريستالينيتي والتوجه البلورية حسبت وفقا للبيانات واكسد. لتعيين نموذج، نحن نستخدم ج وار لتقديم تركيز منظمة مراسلون بلا حدود في منشطات الغزل والرطوبة النسبية، على التوالي. على سبيل المثال، نسج الألياف من وزن 44% مراسلون بلا حدود الغزل المخدر 40 ± 5% RH عين C44R40، التي وضعت بعد رسم بنسبة 4. ألياف أخرى تم تسميته C44R50، و C47R40، و C47R50 وفقا لوصف نفسه.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56271/56271fig1.jpg"> 
رقم 1: التخطيطي لتوصيف الإنتاج وهيكل الألياف. () "التحضير لمنظمة مراسلون بلا حدود" الحل، (ب) موائع جزيئية الغزل عملية ألياف منظمة مراسلون بلا حدود، (ج) الإشعاع السنكروتروني الإعداد التجريبية من الألياف واحدة منظمة مراسلون بلا حدود. <a href="//ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56271/56271fig1large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56271/56271fig2.jpg"> 
رقم 2: منحنيات الإجهاد-الانفعال من ألياف مراسلون بلا حدود ما بعد المعالجة- قم بإدراج عروض SEM صورة من C44R40. شريط المقياس = 10 ميكرون. وقد تم تعديل هذا الرقم من10. <a href="//ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56271/56271fig2large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56271/56271fig3.jpg"> 
الشكل 3: بيانات واكسد ريال من ألياف مراسلون بلا حدود ما بعد المعالجة- أنماط واكسد الأبعاد (A) اثنين من مرحلة ما بعد المعالجة مراسلون بلا حدود واحد ألياف: () C44R40، (ب) C44R50، (ج) C47R40، (د) C47R50، و (ب) ديجوميد الحرير موري (ب) ؛ البيانات واكسد الأبعاد (ج) واحدة من بعد انتهاء معاملة ألياف منظمة مراسلون بلا حدود و degummed الحرير ب-موري ، الذي أنجز في ذروة deconvolution في (د). لقد تم تعديل هذا الرقم من مرجع10. <a href="//ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56271/56271fig3large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-</a>

Watch this Scientific Journal Video about Microfluidic Dry-spinning and Characterization of Regenerated Silk Fibroin Fibers at JoVE.com

Microfluidic Dry-spinning and Characterization of Regenerated Silk Fibroin Fibers

الغزل الجاف موائع جزيئية وتوصيف الألياف المجددة Fibroin الحرير

ويرد على بروتوكول للغزل موائع جزيئية وتوصيف المجهرية من شعيرات fibroin الحريرية المجددة.

The protocol demonstrates a method for mimicking the spinning process of silkworm. In the native spinning process, the contracting spinning duct enables ...

microfluidic-dry-spinning-characterization-regenerated-silk-fibroin

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Chemistry

9.7K Views.  Donghua University. ويرد على بروتوكول للغزل موائع جزيئية وتوصيف المجهرية من شعيرات fibroin الحريرية المجددة.

Video: Microfluidic Dry-spinning and Characterization of Regenerated Silk Fibroin Fibers

Split-and-pool Synthesis and Characterization of Peptide Tertiary Amide Library

Peptidomimetics are great sources of protein ligands. The oligomeric nature of these compounds enables us to access large synthetic libraries on solid phase by using combinatorial chemistry. One of the most well studied classes of peptidomimetics is peptoids. Peptoids are easy to synthesize and have been shown to be proteolysis-resistant and cell-permeable. Over the past decade, many useful protein ligands have been identified through screening of peptoid libraries. However, most of the ligands identified from peptoid libraries do not display high affinity, with rare exceptions. This may be due, in part, to the lack of chiral centers and conformational constraints in peptoid molecules. Recently, we described a new synthetic route to access peptide tertiary amides (PTAs). PTAs are a superfamily of peptidomimetics that include but are not limited to peptides, peptoids and N-methylated peptides. With side chains on both &#945;-carbon and main chain nitrogen atoms, the conformation of these molecules are greatly constrained by sterical hindrance and allylic 1,3 strain. (Figure 1) Our study suggests that these PTA molecules are highly structured in solution and can be used to identify protein ligands. We believe that these molecules can be a future source of high-affinity protein ligands. Here we describe the synthetic method combining the power of both split-and-pool and sub-monomer strategies to synthesize a sample one-bead one-compound (OBOC) library of PTAs.

Peptide tertiary amides (PTAs) are a superfamily of peptidomimetics that include but are not limited to peptides, peptoids and N-methylated peptides. Here we describe a synthetic method which combines&#160;both split-and-pool and sub-monomer strategies to synthesize a one-bead one-compound library of PTAs.

التجميعي تقسيم وبركة وتوصيف الببتيد المكتبة أميد العالي

Peptidomimetics are great sources of protein ligands. The oligomeric nature of these compounds enables us to access large synthetic libraries on solid ...

Manufacturing of Three-dimensionally Microstructured Nanocomposites through Microfluidic Infiltration

Microstructured composite beams reinforced with complex three-dimensionally (3D) patterned nanocomposite microfilaments are fabricated via nanocomposite in&#64257;ltration of 3D interconnected microfluidic networks. The manufacturing of the reinforced beams begins with the fabrication of microfluidic networks, which involves layer-by-layer deposition of fugitive ink filaments using a dispensing robot, filling the empty space between filaments using a low viscosity resin, curing the resin and finally removing the ink.&#160;Self-supported 3D structures with other geometries and many layers (e.g.&#160;a few hundreds layers) could be built using this method. The resulting tubular micro&#64258;uidic networks are then infiltrated with thermosetting nanocomposite suspensions containing nanofillers (e.g.&#160;single-walled carbon nanotubes), and subsequently cured. The infiltration is done by applying a pressure gradient between two ends of the empty network (either by applying a vacuum or vacuum-assisted microinjection). Prior to the infiltration, the nanocomposite suspensions are prepared by dispersing nanofillers into polymer matrices using ultrasonication and three-roll mixing methods. The nanocomposites (i.e.&#160;materials infiltrated) are then solidified under UV exposure/heat cure, resulting in a 3D-reinforced composite structure. The technique presented here enables the design of functional nanocomposite macroscopic products for microengineering applications such as actuators and sensors.

Three-dimensional (3D) microstructured composite beams are fabricated through the directed and localized infiltration of nanocomposites into 3D porous microfluidic networks. The flexibility of this manufacturing method enables the utilization of different thermosetting materials and nanofillers in order to achieve a variety of functional 3D reinforced nanocomposite macroscopic products.

تصنيع ثلاثة الأبعاد Microstructured nanocomposites وخلال ميكروفلويديك تسلل

Microstructured composite beams reinforced with complex three-dimensionally (3D) patterned nanocomposite microfilaments are fabricated via nanocomposite ...

Synthesis and Characterization of Functionalized Metal-organic Frameworks

Metal-organic frameworks have attracted extraordinary amounts of research attention, as they are attractive candidates for numerous industrial and technological applications. Their signature property is their ultrahigh porosity, which however imparts a series of challenges when it comes to both constructing them and working with them. Securing desired MOF chemical and physical functionality by linker/node assembly into a highly porous framework of choice can pose difficulties, as less porous and more thermodynamically stable congeners (e.g., other crystalline polymorphs, catenated analogues) are often preferentially obtained by conventional synthesis methods. Once the desired product is obtained, its characterization often requires specialized techniques that address complications potentially arising from, for example, guest-molecule loss or preferential orientation of microcrystallites. Finally, accessing the large voids inside the MOFs for use in applications that involve gases can be problematic, as frameworks may be subject to collapse during removal of solvent molecules (remnants of solvothermal synthesis). In this paper, we describe synthesis and characterization methods routinely utilized in our lab either to solve or circumvent these issues. The methods include solvent-assisted linker exchange, powder X-ray diffraction in capillaries, and materials activation (cavity evacuation) by supercritical CO2 drying. Finally, we provide a protocol for determining a suitable pressure region for applying the Brunauer-Emmett-Teller analysis to nitrogen isotherms, so as to estimate surface area of MOFs with good accuracy.

Synthesis, activation, and characterization of intentionally designed metal-organic framework materials is challenging, especially when building blocks are incompatible or unwanted polymorphs are thermodynamically favored over desired forms. We describe how applications of solvent-assisted linker exchange, powder X-ray diffraction in capillaries and activation via supercritical CO2 drying, can address some of these challenges.

أطر توليف وتوصيف بين functionalized المعدنية العضوية

Metal-organic frameworks have attracted extraordinary amounts of research attention, as they are attractive candidates for numerous industrial and ...

Preparation and Characterization of SDF-1&#945;-Chitosan-Dextran Sulfate Nanoparticles

Chitosan (CS) and dextran sulfate (DS) are charged polysaccharides (glycans), which form polyelectrolyte complex-based nanoparticles when mixed under appropriate conditions. The glycan nanoparticles are useful carriers for protein factors, which facilitate the in vivo delivery of the proteins and sustain their retention in the targeted tissue. The glycan polyelectrolyte complexes are also ideal for protein delivery, as the incorporation is carried out in aqueous solution, which reduces the likelihood of inactivation of the proteins. Proteins with a heparin-binding site adhere to dextran sulfate readily, and are, in turn, stabilized by the binding. These particles are also less inflammatory and toxic when delivered in vivo. In the protocol described below, SDF-1&#945; (Stromal cell-derived factor-1&#945;), a stem cell homing factor, is first mixed and incubated with dextran sulfate. Chitosan is added to the mixture to form polyelectrolyte complexes, followed by zinc sulfate to stabilize the complexes with zinc bridges. The resultant SDF-1&#945;-DS-CS particles are measured for size (diameter) and surface charge (zeta potential). The amount of the incorporated SDF-1&#945; is determined, followed by measurements of its in vitro release rate and its chemotactic activity in a particle-bound form.

The objective of this protocol is to incorporate SDF-1&#945;, a stem cell homing factor, into dextran sulfate-chitosan nanoparticles. The resultant particles are measured for their size and zeta potential, as well as the content, activity, and in vitro release rate of SDF-1&#945; from the nanoparticles.

إعداد وتوصيف SDF-1α-الشيتوزان-ديكستران سلفات النانوية

Chitosan (CS) and dextran sulfate (DS) are charged polysaccharides (glycans), which form polyelectrolyte complex-based nanoparticles when mixed under ...

Synthesis and Characterization of Supramolecular Colloids

Control over colloidal assembly is of utmost importance for the development of functional colloidal materials with tailored structural and mechanical properties for applications in photonics, drug delivery and coating technology. Here we present a new family of colloidal building blocks, coined supramolecular colloids, whose self-assembly is controlled through surface-functionalization with a benzene-1,3,5-tricarboxamide (BTA) derived supramolecular moiety. Such BTAs interact via directional, strong, yet reversible hydrogen-bonds with other identical BTAs. Herein, a protocol is presented that describes how to couple these BTAs to colloids and how to quantify the number of coupling sites, which determines the multivalency of the supramolecular colloids. Light scattering measurements show that the refractive index of the colloids is almost matched with that of the solvent, which strongly reduces the van der Waals forces between the colloids. Before photo-activation, the colloids remain well dispersed, as the BTAs are equipped with a photo-labile group that blocks the formation of hydrogen-bonds. Controlled deprotection with UV-light activates the short-range hydrogen-bonds between the BTAs, which triggers the colloidal self-assembly. The evolution from the dispersed state to the clustered state is monitored by confocal microscopy. These results are further quantified by image analysis with simple routines using ImageJ and Matlab. This merger of supramolecular chemistry and colloidal science offers a direct route towards light- and thermo-responsive colloidal assembly encoded in the surface-grafted monolayer.

A protocol for the synthesis and characterization of colloids coated with supramolecular moieties is described. These supramolecular colloids undergo self-assembly upon the activation of the hydrogen-bonds between the surface-anchored molecules by UV-light.

توليف وتوصيف المواد الغروية Supramolecular

Control over colloidal assembly is of utmost importance for the development of functional colloidal materials with tailored structural and mechanical ...

Highly Stable, Functional Hairy Nanoparticles and Biopolymers from Wood Fibers: Towards Sustainable Nanotechnology

Nanoparticles, as one of the key materials in nanotechnology and nanomedicine, have gained significant importance during the past decade. While metal-based nanoparticles are associated with synthetic and environmental hassles, cellulose introduces a green, sustainable alternative for nanoparticle synthesis. Here, we present the chemical synthesis and separation procedures to produce new classes of hairy nanoparticles (bearing both amorphous and crystalline regions) and biopolymers based on wood fibers. Through periodate oxidation of soft wood pulp, the glucose ring of cellulose is opened at the C2-C3 bond to form 2,3-dialdehyde groups. Further heating of the partially oxidized fibers (e.g., T = 80 &#176;C) results in three products, namely fibrous oxidized cellulose, sterically stabilized nanocrystalline cellulose (SNCC), and dissolved dialdehyde modified cellulose (DAMC), which are well separated by intermittent centrifugation and co-solvent addition. The partially oxidized fibers (without heating) were used as a highly reactive intermediate to react with chlorite for converting almost all aldehyde to carboxyl groups. Co-solvent precipitation and centrifugation resulted in electrosterically stabilized nanocrystalline cellulose (ENCC) and dicarboxylated cellulose (DCC). The aldehyde content of SNCC and consequently surface charge of ENCC (carboxyl content) were precisely controlled by controlling the periodate oxidation reaction time, resulting in highly stable nanoparticles bearing more than 7 mmol functional groups per gram of nanoparticles (e.g., as compared to conventional NCC bearing &#60;&#60; 1 mmol functional group/g). Atomic force microscopy (AFM), transmission electron microscopy (TEM), and scanning electron microscopy (SEM) attested to the rod-like morphology. Conductometric titration, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), nuclear magnetic resonance (NMR), dynamic light scattering (DLS), electrokinetic-sonic-amplitude (ESA) and acoustic attenuation spectroscopy shed light on the superior properties of these nanomaterials.

Synthesis schemes to prepare highly stable wood fiber-based hairy nanoparticles and functional cellulose-based biopolymers have been detailed.

مستقرة للغاية، وظيفية مشعر النانوية والبوليمرات الحيوية من ألياف الخشب: نحو تقنية النانو المستدام

Nanoparticles, as one of the key materials in nanotechnology and nanomedicine, have gained significant importance during the past decade. While ...

Low-energy Cathodoluminescence for (Oxy)Nitride Phosphors

Nitride and oxynitride (Sialon) phosphors are good candidates for the ultraviolet and visible emission applications. High performance, good stability and flexibility of their emission properties can be achieved by controlling their composition and dopants. However, a lot of work is still required to improve their properties and to reduce the production cost. A possible approach is to correlate the luminescence properties of the Sialon particles with their local structural and chemical environment in order to optimize their growth parameters and find novel phosphors. For such a purpose, the low-voltage cathodoluminescence (CL) microscopy is a powerful technique. The use of electron as an excitation source allows detecting most of the luminescence centers, revealing their luminescence distribution spatially and in depth, directly comparing CL results with the other electron-based techniques, and investigating the stability of their luminescence properties under stress. Such advantages for phosphors characterization will be highlighted through examples of investigation on several Sialon phosphors by low-energy CL.

Low-energy Cathodoluminescence for OxyNitride Phosphors

An excellent chemical and luminescence stabilities of (oxy)nitride phosphors present it as an promising alternative to currently used sulfide and oxide phosphors. In this paper, we present the way to investigate its local luminescence properties using low-energy cathodoluminescence (CL).

Cathodoluminescence منخفضة الطاقة ل(أوكسي) الليومينيوفورات نتريد

Nitride and oxynitride (Sialon) phosphors are good candidates for the ultraviolet and visible emission applications. High performance, good stability and ...

Microfluidic-based Synthesis of Covalent Organic Frameworks (COFs): A Tool for Continuous Production of COF Fibers and Direct Printing on a Surface

Covalent Organic Frameworks (COFs) are a class of porous covalent materials which are frequently synthesized as unprocessable crystalline powders. The first COF was reported in 2005 with much effort centered on the establishment of new synthetic routes for its preparation. To date, most available synthetic methods for COF synthesis are based on bulk mixing under solvothermal conditions. Therefore, there is increasing interest in developing systematic protocols for COF synthesis that provide for fine control over reaction conditions and improve COF processability on surfaces, which is essential for their use in practical applications. Herein, we present a novel microfluidic-based method for COF synthesis where the reaction between two constituent building blocks, 1,3,5-benzenetricarbaldehyde (BTCA) and 1,3,5-tris(4-aminophenyl)benzene (TAPB), takes place under controlled diffusion conditions and at room temperature. Using such an approach yields sponge-like, crystalline fibers of a COF material, hereafter called MF-COF. The mechanical properties of MF-COF and the dynamic nature of the approach allow the continuous production of MF-COF fibers and their direct printing onto surfaces. The general method opens new potential applications requiring advanced printing of 2D or 3D COF structures on flexible or rigid surfaces.

Microfluidic-based Synthesis of Covalent Organic Frameworks COFs: A Tool for Continuous Production of COF Fibers and Direct Printing on a Surface

We present a novel microfluidic-based method for synthesis of covalent organic frameworks (COFs). We demonstrate how this approach can be used to produce continuous COF fibers, and also 2D or 3D COF structures on surfaces.

ميكروفلويديك التوليف القائم على الأطر العضوية التساهمية (كوفس): أداة للإنتاج المستمر للألياف كوف والطباعة المباشرة على سطح

Covalent Organic Frameworks (COFs) are a class of porous covalent materials which are frequently synthesized as unprocessable crystalline powders. The ...

Preparation and Characterization of C60/Graphene Hybrid Nanostructures

Physical thermal deposition in a high vacuum environment is a clean and controllable method for fabricating novel molecular nanostructures on graphene. We present methods for depositing and passively manipulating C60 molecules on rippled graphene that advance the pursuit of realizing applications involving 1D C60/graphene hybrid structures. The techniques applied in this exposition are geared towards high vacuum systems with preparation areas capable of supporting molecular deposition as well as thermal annealing of the samples. We focus on C60 deposition at low pressure using a homemade Knudsen cell connected to a scanning tunneling microscopy (STM) system. The number of molecules deposited is regulated by controlling the temperature of the Knudsen cell and the deposition time. One-dimensional (1D) C60 chain structures with widths of two to three molecules can be prepared via tuning of the experimental conditions. The surface mobility of the C60 molecules increases with annealing temperature allowing them to move within the periodic potential of the rippled graphene. Using this mechanism, it is possible to control the transition of 1D C60 chain structures to a hexagonal close packed quasi-1D stripe structure.

Preparation and Characterization of C60/Graphene Hybrid Nanostructures

Here we present a protocol for the fabrication of C60/graphene hybrid nanostructures by physical thermal evaporation. Particularly, the proper manipulation of deposition and annealing conditions allow the control over the creation of 1D and quasi 1D C60 structures on rippled graphene.

إعداد وتوصيف ج60/Graphene الهجين النانو

Physical thermal deposition in a high vacuum environment is a clean and controllable method for fabricating novel molecular nanostructures on graphene. We ...

Microfluidic Preparation of Liquid Crystalline Elastomer Actuators

This paper focuses on the microfluidic process (and its parameters) to prepare actuating particles from liquid crystalline elastomers. The preparation usually consists in the formation of droplets containing low molar mass liquid crystals at elevated temperatures. Subsequently, these particle precursors are oriented in the flow field of the capillary and solidified by a crosslinking polymerization, which produces the final actuating particles. The optimization of the process is necessary to obtain the actuating particles and the proper variation of the process parameters (temperature and flow rate) and allows variations of size and shape (from oblate to strongly prolate morphologies) as well as the magnitude of actuation. In addition, it is possible to vary the type of actuation from elongation to contraction depending on the director profile induced to the droplets during the flow in the capillary, which again depends on the microfluidic process and its parameters. Furthermore, particles of more complex shapes, like core-shell structures or Janus particles, can be prepared by adjusting the setup. By the variation of the chemical structure and the mode of crosslinking (solidification) of the liquid crystalline elastomer, it is also possible to prepare actuating particles triggered by heat or UV-vis irradiation.

This article describes the microfluidic process and parameters to prepare actuating particles from liquid crystalline elastomers. This process allows the preparation of actuating particles and the variation of their size and shape (from oblate to strongly prolate, core-shell, and Janus morphologies) as well as the magnitude of actuation.

إعداد موائع جزيئية للمحركات الاستومر البلورية السائلة

This paper focuses on the microfluidic process (and its parameters) to prepare actuating particles from liquid crystalline elastomers. The preparation ...