材料加工實(shí)驗(yàn)方案:
1. 培養(yǎng)孔包被程序: 使用這些建議作為指導(dǎo)來(lái)確定適合您的培養(yǎng)系統(tǒng)的最佳包被條件。
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從瓶子中取出所需數(shù)量的絲溶液并分配到稀釋容器中。
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用水稀釋絲溶液至 1 mg/mL (1:50)。
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輕輕旋轉(zhuǎn)內(nèi)容物,直到材料*混合。
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在培養(yǎng)表面加入適量的稀釋絲溶液,確保整個(gè)表面都被涂層。
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在無(wú)蓋的室溫下在干凈的工作臺(tái) (ISO 100) 中孵育 2-3 小時(shí)以*干燥。
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孵化后應(yīng)用 70% 甲醇 20 分鐘以誘導(dǎo)不溶于水的絲綢表面。
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用無(wú)菌培養(yǎng)基或 PBS 仔細(xì)沖洗涂層表面。不要刮傷表面。
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涂層表面可供使用或可在 4°C 下儲(chǔ)存以備將來(lái)使用。
2. 濃縮絲溶液: 如果需要更高的絲濃度,則使用此技術(shù)。更高的絲濃度對(duì)于特定的加工技術(shù)或修改最終材料特性可能很重要。
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準(zhǔn)備 10% (W/V)。聚乙二醇 (PEG, 10K MW) 與去離子水的溶液。與磁性攪拌板上的大攪拌棒混合,直到 PEG *溶解。
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獲得分子量截止在 3,500 和 10,000 Da 之間的透析膜。如有必要,按照制造商的要求對(duì)透析盒進(jìn)行水合。
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根據(jù)透析膜制造商的填充量指南,用適量的 5% 絲溶液填充透析膜。
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將填充絲溶液的透析膜放入 10%(重量/體積)PEG 溶液中并蓋上。
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指明盒式磁帶添加到溶液中的時(shí)間和日期。典型的濃縮時(shí)間將根據(jù)所需的絲溶液最終濃度、被濃縮的絲溶液的體積和使用的透析膜而變化。
注意 作為典型示例,10 mL 的 5% 蠶絲溶液在 10% (W/V) PEG 透析 20-22 小時(shí)后將產(chǎn)生 2-4 mL 濃縮蠶絲溶液。通常,通常根據(jù)用戶要求推薦優(yōu)化運(yùn)行。 -
濃縮時(shí)間結(jié)束后,從 PEG 浴和透析盒中取出濃縮的絲溶液,并將絲溶液儲(chǔ)存在 4°C 以備將來(lái)使用。注意:絲綢溶液的保質(zhì)期隨著濃度的增加而縮短,因此在生產(chǎn)后 1 周內(nèi)盡快使用濃縮的絲綢溶液。
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蠶絲溶液濃度可以通過(guò)重量百分比濃度來(lái)確定。為此,請(qǐng)?jiān)诰芴炱缴戏Q出大約 100 μL 的濃縮絲溶液并記錄濕重。讓溶液干燥成薄膜并測(cè)量絲蛋白干重。將干重除以濕重并乘以 100% 得到溶液的重量百分比濃度。
3. 獨(dú)立式絲膜: 這種加工方法生產(chǎn)的獨(dú)立式絲膜材料可用于細(xì)胞培養(yǎng)或體內(nèi)移植。獨(dú)立式絲膜具有易于從培養(yǎng)條件中移除以進(jìn)行進(jìn)一步樣品分析的優(yōu)勢(shì)。
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將 7 mL 的 5% 絲溶液添加到 100 mm 培養(yǎng)皿中,并允許在干凈的工作臺(tái)環(huán)境中裸露干燥。這通常需要幾個(gè)小時(shí),最好過(guò)夜。
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形成的薄膜厚度約為 40-60 µm,可以使用鑷子從培養(yǎng)皿中取出。增加蠶絲溶液的量或使用更高濃度的蠶絲溶液會(huì)產(chǎn)生更厚的薄膜。
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這些薄膜目前是水溶性的,可以使用以下任一方法使其不溶于細(xì)胞培養(yǎng):
一世。甲醇浴培養(yǎng):
a.用 70% 甲醇和 30% 去離子水填充盤(pán)子并混合。
灣。將絲膜放入甲醇溶液中 10 分鐘。
C。去除絲膜并用無(wú)菌水或適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)沖洗。
注意: 這種處理方法可以快速產(chǎn)生不溶性絲膜材料特性,這些特性往往是不透明的、更疏水的,并且原位降解速度慢。
ii. 水退火:
a.獲得一個(gè)清空的實(shí)驗(yàn)室真空干燥器,并在底部部分填充水。
灣。將薄膜放在水面上方的架子上,蓋上蓋子,然后拉 25 in Hg 真空。
C。停止公雞室,并允許坐 4 小時(shí)。
d。從腔室中取出樣品并用 70% 乙醇消毒,然后用無(wú)菌水或適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)沖洗。
注意:這種加工方法產(chǎn)生的不溶性絲膜材料特性往往是透明的,更親水,并且在原位降解速度快。
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如果不立即使用,可以將薄膜切割成型并在室溫下儲(chǔ)存 2 年或更長(zhǎng)時(shí)間。
注意: 絲膜也可以澆鑄到帶圖案的表面上以復(fù)制表面形貌,通常使用硅橡膠或類(lèi)似材料來(lái)輕松去除絲材料。此外,由于潛在的材料浮力,可能需要使用加權(quán)方法來(lái)保持薄膜浸沒(méi)在介質(zhì)中。
4. 3D Silk Sponge Scaffolds: 這種處理方法為體外和體內(nèi)應(yīng)用或原位植入創(chuàng)建 3D 多孔支架。支架孔徑和可降解特性也可以使用以下方法進(jìn)行調(diào)整。
A. 將蠶絲溶液等分到所需的成型容器中,建議使用聚四氟乙烯,以便于去除材料。
B. 對(duì)于每個(gè)正在制備的樣品,稱量必要量的鹽,以保持鹽與絲的重量比為 25:1。
注意:對(duì)孔徑的控制取決于所選的氯化鈉(鹽)晶體尺寸。如果確定的孔徑大小,請(qǐng)使用不銹鋼篩網(wǎng)以產(chǎn)生均勻的鹽晶體大小。對(duì)于 750 µm 及更大的鹽顆粒,建議將蠶絲溶液濃縮至 8% 或以上。
C. 在旋轉(zhuǎn)模具的同時(shí)將鹽緩慢添加到蠶絲溶液中,以使鹽添加均勻。確保通過(guò)輕微攪拌或敲擊表面小心去除因材料移位而形成的氣泡。
D. 蓋上模具,讓溶液在室溫下靜置 1-2 天,以形成絲質(zhì)支架。
E. 支架形成后,取下模具蓋,將樣品放入 2 升 DI 燒杯中,然后放在攪拌板上。
F. 48小時(shí)內(nèi)每8-12小時(shí)換一次水。
H. 洗滌期結(jié)束后,從模具中取出形成的支架并放入最后的去離子水中沖洗 24 小時(shí),以確保*去除殘留的鹽分。
I. 支架可在去離子水中 4 °C 儲(chǔ)存或在室溫下干燥直至需要。
J. 腳手架可切割成所需尺寸并在使用前進(jìn)行蒸汽滅菌
5. 3D Silk Hydrogels: 這種加工方法可用于生產(chǎn)絲水凝膠,用作可注射生物材料、體外培養(yǎng)和體內(nèi)使用。
A. 將 5% 的絲溶液放入所需的成型容器或小瓶中。
B. 用膠帶將容器或小瓶垂直固定到實(shí)驗(yàn)室渦旋儀上。
C. 以最大轉(zhuǎn)速渦旋溶液幾分鐘。這些參數(shù)需要針對(duì)給定的絲溶液體積和模具幾何形狀進(jìn)行優(yōu)化。
注意:例如,將 1 mL 的絲溶液移液到玻璃小瓶中,并在 3,200 RPM 下渦旋約 7 分鐘。溶液應(yīng)增加濁度,表明膠凝過(guò)程已開(kāi)始。
注意:一旦溶液被渦旋,在凝膠化完成之前不要將溶液轉(zhuǎn)移到第二個(gè)容器中。
D. 將渦旋絲/成型容器/小瓶置于 37 °C 培養(yǎng)箱中過(guò)夜,以加快凝膠時(shí)間。
E. 絲水凝膠只要保持水分并儲(chǔ)存在 4°C 的去離子水中,就可以用于未來(lái)使用。