وأيده هذا العمل الوطنية الأساسية البحث البرنامج الصيني (2014CB932400) والوطنية الطبيعية مؤسسة العلوم الصينية (رقم 51525204 و U1607206) شنتشن مشروع البحوث الأساسية (رقم JCYJ20150529164918735). أيضا، نود أن نشكر اللنيكس دايسيل المحدودة وشركة JSR يرجى البولي يوريثان الموردة ومطاط ستايرين بيوتادايين، على التوالي.

1-إعداد 1 wt % 2,2,6,6-تيتراميثيلبيبيريدين-1-أوكسيل (الإيقاع)-بوساطة السيليلوز المؤكسدة سول Nanofiber (توكن)
ملاحظة: يتم تعريف في سول كتعليق غرواني جسيمات صلبة صغيرة جداً في متوسط سائل مستمر.
<ol><li>تعليق 66.7 ز ناديلهولز مقصور كرافت اللب (نبكب، الذي يحتوي على 12 غراما السيليلوز) في 700 مل مياه (DI) مع المحرض ميكانيكية 300 لفة في الدقيقة لمدة 20 دقيقة.</li>
	<li>إضافة 20 مل من المحلول تيمبو (تحتوي على 0.15 غ إيقاع) و 20 مل من محلول مائي نابر (تحتوي على 1.5 غرام نابر) ببطء إلى14،تعليق15نبكب أعلاه.</li>
	<li>ضبط الأس الهيدروجيني لتعليق أعلاه إلى حوالي 10.5 (تقاس بمقياس الأس الهيدروجيني) مع إضافة حل هيدروكسيد الصوديوم م 3.0 ببطء.</li>
	<li>ببطء إضافة حوالي 63.8 ز محلول ناكلو (مع 6-14 wt % كلور نشط) مع ماصة الخليط أعلاه لبدء الإيقاع بوساطة الأكسدة.</li>
	<li>أثناء إضافة ناكلو، استمر في إضافة حل هيدروكسيد الصوديوم للحفاظ على درجة الحموضة للنظام داخل النطاق من 10.0 إلى 10.5 ~. وتستغرق هذه العملية حوالي 2.5 ساعة.</li>
	<li>شطف ألياف السيلولوز المؤكسد الإيقاع بوساطة مع المياه دي 3 مرات (1,200 مل مياه دي كل مرة) لإزالة ناكلو المتبقية، هيدروكسيد الصوديوم والمواد الكيميائية الأخرى.</li>
	<li>علاج اللصق مع خلاط ميكانيكية قوية تفكيك ألياف السيلولوز المؤكسد في النانو. القيام بالمعالجة الميكانيكية بعناية رافق عدة مرات مع إضافة كمية مماثلة من المياه. وأخيراً، يتم الحصول على و 1% السيليلوز المؤكسدة الإيقاع بوساطة سول nanofiber (توكن). توكنس قد يبلغ قطرها من 4 إلى 6 ~ شمال البحر الأبيض المتوسط، ويبلغ طوله 0.5 إلى 2 ~ ميكرومتر.</li>
	<li>تخزين في سول توكن wt % 1 عند 4 درجة مئوية (السليلوز النانو تميل لتتعفن في درجة حرارة المحيطة).</li>
</ol>2-إعداد توكن-ستايرين بيوتادايين المطاط (SBR) مختلطة سول
<ol><li>إضافة ز 0.21 لسبر الغروانية (wt 48.5 في المائة) إلى 10 جرام 1 wt % توكن سول (الخطوة 11.7.) في وعاء زجاج 20 مل.</li>
	<li>تحرض الخليط أعلاه لمدة 3 دقائق مع خلاط دوامة على مستوى السلطة 6 لتحقيق sol. مشتتة بالتساوي مخزن سول الخليط أعلاه عند 4 درجة مئوية قبل الاستخدام.</li>
</ol>3-إعداد توكن-TiO2 مختلطة سول
<ol><li>إضافة 0.1 غرام من TiO2 جسيمات نانوية (مع حجم جسيمات متوسط 20 nm) إلى 10 غم من وزن 1% توكن سول في وعاء زجاج 20 مل.</li>
	<li>تحرض الخليط أعلاه مع الخالطون لمدة 10 دقائق لتحقيق sol. بالتساوي مختلطة إجراء هذا 10 دقيقة--عملية بشكل متقطع، نظراً لكمية كبيرة من الحرارة يتم إنشاؤها في هذه العملية ويؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة، والتي قد تؤدي إلى تدهور توكنس. تخزين سول الخليط في 4 درجات مئوية قبل الاستخدام.</li>
</ol>4-إعداد السطح توكن تتأكسد مختلطة الأراضي من ألياف الكربون (سوكف)
<ol><li>ارتداد 1.7 غرام ألياف الكربونية (مش 300، مع قطر 5.5 إلى ميكرو ~6.0 ويبلغ طوله حوالي 50 ميكرومتر) في 150 مل حمض النيتريك عند 60 درجة مئوية ح 6 لتحقيق سوكف16. إضافة 0.01 غرام سوكف أعلاه إلى 10 غم سول توكن % wt 1 داخل وعاء زجاج 20 مل.</li>
	<li>اهتزاز-مزيج الخليط أعلاه، والترا sonicate الخليط لمدة 5 دقائق لتحقيق sol. مختلطة بالتساوي مخزن سول الخليط في 4 درجات مئوية قبل الاستخدام.</li>
</ol>5-إعداد متراصة ميكروهونيكومب من سول توكن % wt 1 (النطاق المرمز إليه مليسا-توكن)
<ol><li>تحميل أنبوب البولي بروبلين (PP) (مع قطر داخلي 13 مم وقطر خارجي من 15 ملم بطول 150 مم) مع الزجاج الخرز وملء الجزء 5 سم السفلي من أنبوب13.</li>
	<li>تحميل كمية معينة (المبلغ لا يتم التحكم في كل مرة، ولكن عادة أكبر من 2.7 مل لضمان عملية القطع اللاحقة) سول توكن % wt 1 في أنبوب PP أعلاه تحتوي على حبات الزجاج. ملاحظة: امتلأت سول توكن مباشرة في أنبوب PP دون سكب الزجاج الخرز لدراسة تأثير المسافة التي شاركت في عملية تجميد أحادي الاتجاه. وفي هذه الحالة، كان مقدار سول توكن مل 11.</li>
	<li>بعناية إزالة الفقاعات التي قد تم إنشاؤها أثناء تحميل سول. الاحتفاظ بالانبوب PP المحتوية على سول توكن في 4 درجات مئوية بين عشية وضحاها قبل الاستخدام.</li>
	<li>إرفاق أنابيب PP أعلاه تتضمن سول توكن غمس الجهاز الذي يستخدم لتجميد أحادي الاتجاه. تعيين المعلمات ذات الصلة وبدء غمس أنبوب PP في إبريق حرارية التي تحتوي على النتروجين السائل (-196 درجة مئوية) بسرعة ثابتة من 50 سم ح-1 (الشكل 1).</li>
	<li>قص الجزء أنبوب PP مع رأي، وصدع الجزء سول توكن المجمدة إلى عدة أقسام. تجميد هذه الأجزاء الجافة مع آلة التجفيف في-10 درجة مئوية لمدة يوم واحد، ثم في-5 درجة مئوية لمدة يوم واحد، وأخيراً في 0 درجة مئوية لمدة يوم واحد. وحصل مليسا-توكن ككتل اللون الأبيض (الشكل 1).</li>
</ol>6-إعداد متراصة ميكروهونيكومب من توكن-سبر مختلطة سول (النطاق المرمز إليه مليسا-توكن/SBR) وتوكن-TiO2 مختلطة سول (النطاق المرمز إليه مليسا-توكن/TiO2 )
<ol><li>تحميل البولي بروبلين (PP) أنابيب (مع قطر داخلي 13 مم وقطر خارجي من 15 ملم بطول 150 مم) مع الزجاج الخرز، ملء الجزء 5 سم السفلي من الأنابيب. ملاحظة: تستخدم الخرز الزجاج لتغطية منطقة حيث يحدث نمو البلورات الثلج متقلب، لتحقيق مورفولوجيا موحدة من العينة الناتجة. لا تؤثر على كل من حجم وخاصية السطح من الزجاج الخرز مورفولوجية العينة الناتجة عن ذلك.</li>
	<li>تحميل مبلغ معين (المبلغ لا يتم التحكم في كل مرة، ولكن عادة أكبر من 2.7 مل لضمان عملية القطع اللاحقة) من توكن-سبر مختلطة سول أو توكن-TiO2 سول مختلطة في PP أنابيب تحتوي على الزجاج الخرز.</li>
	<li>بعناية إزالة الفقاعات التي قد تم إنشاؤها أثناء تحميل سول. تبقى أنابيب PP الذي يحتوي على ما ورد أعلاه مختلطة سول في 4 درجات مئوية بين عشية وضحاها قبل الاستخدام.</li>
	<li>إرفاق أنابيب PP الذي يحتوي على ما ورد أعلاه مختلطة الأراضي إلى غمس الجهاز الذي يستخدم لتجميد أحادي الاتجاه. تعيين المعلمات ذات الصلة وبدء غمس أنبوب PP في خزان يحتوي على النتروجين السائل (-196 درجة مئوية) بسرعة ثابتة من 20 سم ح-1.</li>
	<li>قص الجزء أنبوب PP مع رأي، وصدع توكن-سبر المجمدة مختلطة جزء سول إلى عدة أقسام.</li>
	<li>تجميد هذه الأجزاء الجافة مع آلة التجفيف في-10 درجة مئوية لمدة يوم واحد، ثم في-5 درجة مئوية لمدة يوم واحد، وأخيراً في 0 درجة مئوية لمدة يوم واحد. مليسا-توكن/SBR ومليسا-توكن/TiO2 تم الحصول عليها ككتل بيضاء.</li>
</ol>7-إعداد متراصة ميكروهونيكومب من توكن-سوكف مختلطة سول (النطاق المرمز إليه مليسا-توكن/سوكف)
<ol><li>تحميل أنبوب (PP) البولي بروبلين (قطر داخلي 13 مم) وقطر خارجي من 15 ملم، وطول 150 مم مع حبات الزجاج، ملء الجزء 5 سم أسفل الأنبوبة.</li>
	<li>تحميل مبلغ معين (المبلغ لا يتم التحكم في كل مرة، ولكن عادة أكبر من 2.7 مل لضمان عملية القطع اللاحقة) من توكن-سوكف مختلطة سول في أنبوب PP أعلاه تحتوي على حبات الزجاج.</li>
	<li>بعناية إزالة الفقاعات التي قد تم إنشاؤها أثناء تحميل سول. تبقى PP الأنبوب الذي يحتوي على ما ورد أعلاه مختلطة سول في 4 درجات مئوية بين عشية وضحاها قبل الاستخدام.</li>
	<li>إرفاق PP الأنبوب الذي يحتوي على ما ورد أعلاه مختلطة سول غمس الجهاز الذي يستخدم لتجميد أحادي الاتجاه. تعيين المعلمات ذات الصلة وبدء غمس أنبوب PP في خزان يحتوي على النتروجين السائل (-196 درجة مئوية) بسرعة ثابتة من 20 سم ح-1.</li>
	<li>قص الجزء أنبوب PP مع رأي، وصدع الجزء سول توكن-سوكف المجمدة إلى عدة أقسام. تجميد هذه الأجزاء الجافة مع آلة التجفيف في-10 درجة مئوية لمدة يوم واحد، ثم في-5 درجة مئوية لمدة يوم واحد، وأخيراً في 0 درجة مئوية لمدة يوم واحد. وحصل مليسا-توكن/سوكف منليث رمادي أبيض.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Nishihara, H., Mukai, S. R., Yamashita, D., Tamon, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ordered+macroporous+silica+by+ice+templating.">Ordered macroporous silica by ice templating.</a> Chem. Mater. 17, 683-689 (2005).</li><li>Mukai, S. R., Nishihara, H., Yoshida, T., Taniguchi, K., Tamon, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Morphology+of+resorcinol-formaldehyde+gels+obtained+through+ice-templating.">Morphology of resorcinol-formaldehyde gels obtained through ice-templating.</a> Carbon. 43 (7), 1563-1565 (2005).</li><li>Mukai, S. R., Nishihara, H., Tamon, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Porous+microfibers+and+microhoneycombs+synthesized+by+ice+templating.">Porous microfibers and microhoneycombs synthesized by ice templating.</a> Catal. Surv. Asia. 10 (3-4), 161-171 (2006).</li><li>Nishihara, 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=Preparation+of+monolithic+SiO2-Al2O3+cryogels+with+inter-connected+macropores+through+ice+templating.">Preparation of monolithic SiO2-Al2O3 cryogels with inter-connected macropores through ice templating.</a> J. Mater. Chem. 16 (31), 3231-3236 (2006).</li><li>Mukai, S. R., Mitani, K., Murata, S., Nishihara, H., Tamon, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assembling+of+nanoparticles+using+ice+crystals.">Assembling of nanoparticles using ice crystals.</a> Mater. Chem. Phys. 123 (2), 347-350 (2010).</li><li>Cui, K., 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=Self-assembled+microhoneycomb+network+of+single-walled+carbon+nanotubes+for+solar+cells.">Self-assembled microhoneycomb network of single-walled carbon nanotubes for solar cells.</a> J. Phy. Chem. Lett. 4 (15), 2571-2576 (2013).</li><li>Xu, T., Wang, C. -. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+two-step+sintering+on+micro-honeycomb+BaTiO3+ceramics+prepared+by+freeze-casting+process.">Effect of two-step sintering on micro-honeycomb BaTiO3 ceramics prepared by freeze-casting process.</a> J. Eur. Ceram. Soc. 36 (10), 2647-2652 (2016).</li><li>Yoshida, 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=CO2+Separation+in+a+flow+system+by+silica+microhoneycombs+loaded+with+an+ionic+liquid+prepared+by+the+ice-templating+method.">CO2 Separation in a flow system by silica microhoneycombs loaded with an ionic liquid prepared by the ice-templating method.</a> Ind. Eng. Chem. Res. 56 (10), 2834-2839 (2017).</li><li>Mukai, S. R., Nishihara, H., Tamon, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Formation+of+monolithic+silica+gel+microhoneycombs+(SMHs)+using+pseudosteady+state+growth+of+microstructural+ice+crystals.">Formation of monolithic silica gel microhoneycombs (SMHs) using pseudosteady state growth of microstructural ice crystals.</a> Chem. Commun. (7), 874-875 (2004).</li><li>Gutie&#180;rrez, M. 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=Macroporous+3D+Architectures+of+Self-Assembled+MWCNT+Surface+Decorated+with+Pt+Nanoparticles+as+Anodes+for+a+Direct+Methanol+Fuel+Cell.">Macroporous 3D Architectures of Self-Assembled MWCNT Surface Decorated with Pt Nanoparticles as Anodes for a Direct Methanol Fuel Cell.</a> J. Phys. Chem. C. 111, 5557-5560 (2007).</li><li>Mukai, S. R., Nishihara, H., Tamon, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Morphology+maps+of+ice-templated+silica+gels+derived+from+silica+hydrogels+and+hydrosols.">Morphology maps of ice-templated silica gels derived from silica hydrogels and hydrosols.</a> Micropor. Mesopor. Mat. 116 (1-3), 166-170 (2008).</li><li>Okaji, R., Taki, K., Nagamine, S., Ohshima, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+of+porous+honeycomb+monolith+from+UV-curable+monomer/dioxane+solution+via+unidirectional+freezing+and+UV+irradiation.">Preparation of porous honeycomb monolith from UV-curable monomer/dioxane solution via unidirectional freezing and UV irradiation.</a> J. Appl. Polym. Sci. 125 (4), 2874-2881 (2012).</li><li>Pan, Z. -. Z., 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=Cellulose+nanofiber+as+a+distinct+structure-directing+agent+for+xylem-like+microhoneycomb+monoliths+by+unidirectional+freeze-drying.">Cellulose nanofiber as a distinct structure-directing agent for xylem-like microhoneycomb monoliths by unidirectional freeze-drying.</a> ACS Nano. 10 (12), 10689-10697 (2016).</li><li>Saito, T., Nishiyama, Y., Putaux, J. -. L., Vigon, M., Isogai, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Homogeneous+Suspensions+of+Individualized+Microfibrils+from+TEMPO-Catalyzed+Oxidation+of+Native+Cellulose.">Homogeneous Suspensions of Individualized Microfibrils from TEMPO-Catalyzed Oxidation of Native Cellulose.</a> Biomacromolecules. 7 (6), 1687-1691 (2006).</li><li>Saito, T., Kimura, S., Nishiyama, Y., Isogai, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cellulose+Nanofibers+Prepared+by+TEMPO-Mediated+Oxidation+of+Native+Cellulose.">Cellulose Nanofibers Prepared by TEMPO-Mediated Oxidation of Native Cellulose.</a> Biomacromolecules. 8, 2485-2491 (2007).</li><li>Bekyarova, 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=Multiscale+carbon+nanotube&#8722;+carbon+fiber+reinforcement+for+advanced+epoxy+composites.">Multiscale carbon nanotube&#8722; carbon fiber reinforcement for advanced epoxy composites.</a> Langmuir. 23, 3970-3974 (2007).</li><li>Nishihara, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Study on the simultaneous control of the nanostructure and morphology of the porous materials prepared via the ice-templating method [D]. , (2005).</li><li>Zhang, R., 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=Three-dimensional+porous+graphene+sponges+assembled+with+the+combination+of+surfactant+and+freeze-drying.">Three-dimensional porous graphene sponges assembled with the combination of surfactant and freeze-drying.</a> Nano Research. 7 (10), 1477-1487 (2014).</li><li>Tao, Y., 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=Towards+ultrahigh+volumetric+capacitance:+graphene+derived+highly+dense+but+porous+carbons+for+supercapacitors.">Towards ultrahigh volumetric capacitance: graphene derived highly dense but porous carbons for supercapacitors.</a> Sci. Rep. 3, 2975 (2013).</li></ol>

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

أن الخطوة الأكثر أهمية لتحقيق تضعها هي الخطوة تجميد أحادي الاتجاه، خلال الماء الذي يتصلب لتشكيل بلورات الثلج عمودي، ودفع ديسبيرسويد جانبا لتشكيل الإطار. عملية تجميد أحادي الاتجاه ينطوي أساسا على النقل الحراري بين سول السليفة والتبريد. وفي الإعداد لدينا، استخدمت آلة غمس لإدراج أنبوب PP ال...

كمادة العلامة التجارية جديدة، متراصة ميكروهونيكومب (النطاق المرمز إليه مليسا) مؤخرا قد اجتذبت اهتماما هائلا من حقول متعددة التخصصات1،2،3،،من45، 6 , 7 , 8-"مليسا" أول أعدها موكاي س. et al. ، من خلال تعديل نهج أحادي الاتجاه التجميد (UDF) متراصة مع مجموعة ميكروتشانيلس على التوالي مع المقاطع العرضية مثل العسل9. وتمتلك مواردا مزايا عامة لهياكل العسل أيوالترصيع كفاءة، ونسبة عالية من القوة إلى الوزن، وانخفاض الضغط المنخفض. وعلاوة على ذلك، مقارنة مع متراصة العسل مع قناة أكبر حجماً، قد مليسا كثير أكبر سطح منطقة معينة. يتضمن الأسلوب UDF نمو بلورات الثلج وانفصال المتزامنة على تجميد أحادي الاتجاه. بعد إزالة بلورات الثلج، يتم الحصول على مكون صلب مصبوب بالكريستال الجليد. مورفولوجيا شكلت عند انتهاء مرحلة يعتمد على الطبيعة الجوهرية للسلائف (سول أو هلام)، وفي معظم الحالات، لوحة10،11من الألياف، وعظام السمكة12 هياكل من المحتمل أن تشكل بدلاً من تضعها. كنتيجة لذلك، أبلغ عن تشكيل تضعها في السلائف محدودة فقط، وهذا أعاق إلى حد كبير تنوع ممتلكاتهم الكيميائية. ونحن مؤخرا وجدت أن النانو السليلوز لديها وظيفة توجيه بنية قوية نحو تشكيل هيكل مليسا من خلال عملية UDF13. ببساطة عن طريق خلط النانو السليلوز مع غيرها من مكونات المياه التشتت، فمن الممكن إعداد مجموعة متنوعة من تضعها مع الخصائص الكيميائية المختلفة. وعلاوة على ذلك، الأشكال الخارجية، وأحجام قناة بمرونة وسهولة التحكم13. وهكذا، يتوقع تضعها لاستخدامها كمرشحات ويدعم محفز، ونوع تدفق كهربائي، وأجهزة الاستشعار والسقالات للحيوية.
في هذه الورقة، نشرح أولاً تقنية الإعداد الأساسي لتضعها من تشتت مائي النانو السليلوز من خلال عملية الجبهة الديمقراطية بالتفصيل. وعلاوة على ذلك، علينا أن نظهر إعداد عدة أنواع مختلفة من تضعها المركب.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="572">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Nadelholz Bleached Kraft Pulp</td>
			<td style="width:100px;">Seioko PMC company</td>
			<td style="width:89px;">CSF=600</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">TEMPO</td>
			<td style="width:100px;">Macklin Inc.</td>
			<td style="width:89px;">T819129</td>
			<td style="width:167px;">98%</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">NaBr</td>
			<td style="width:100px;">Macklin Inc.</td>
			<td style="width:89px;">S818075</td>
			<td style="width:167px;">AR, 99%</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">NaClO</td>
			<td style="width:100px;">Aladin Inc.</td>
			<td style="width:89px;">S101636</td>
			<td style="width:167px;">6-14 wt% active chlorine basis</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">SBR colloid</td>
			<td style="width:100px;">JSR corp.</td>
			<td style="width:89px;">TRD102A</td>
			<td style="width:167px;">48.5 wt%</td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:216px;">TiO2</td>
			<td style="width:100px;">Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd.</td>
			<td style="width:89px;">A63725402</td>
			<td style="width:167px;">crystalline anatase phase</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">carbon fiber</td>
			<td style="width:100px;">Shenzhen Xian&#8217;gu Ltd.</td>
			<td style="width:89px;">XGCP-300</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Nitric acid</td>
			<td style="width:100px;">Huada Reagent Ltd.</td>
			<td style="width:89px;">7697-37-2</td>
			<td style="width:167px;">65-68 wt%</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Mixer</td>
			<td style="width:100px;">Scientific Industries, Inc</td>
			<td style="width:89px;">G-560</td>
			<td style="width:167px;">the mixer&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Mechanical blender</td>
			<td style="width:100px;">Waring Lab Ltd.</td>
			<td style="width:89px;">MX1000XTX</td>
			<td style="width:167px;">For disintegrating cellulose bundles into nanofibers.</td>
		</tr>
		<tr height="46">
			<td height="46" style="height:46px;width:216px;">Homogenizer</td>
			<td style="width:100px;">Scientz Ltd.</td>
			<td style="width:89px;">HXF-DY</td>
			<td style="width:167px;">For dispersing TiO2 nanoparticles</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">pH meter&#160;</td>
			<td style="width:100px;">Horiba Ltd.</td>
			<td style="width:89px;">F-74BW</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

microhoneycomb monoliths prepared by the unidirectional freeze-drying of cellulose nanofiber based sols: method and extensions

وكانت هياكل العسل متآلف جذابة لحقول متعددة التخصصات بسبب ارتفاع نسبة القوة إلى الوزن. خاصة، من المتوقع كتل ميكروهونيكومب (تضعها) مع قنوات ميكرومتر على نطاق كمناهج فعالة لردود الأفعال والفواصل بسبب تلك المساحات السطحية الكبيرة. حتى الآن، تم إعداد تضعها بطريقة التجميد (UDF) أحادي الاتجاه فقط من السلائف محدودة للغاية. هنا، نحن تقرير بروتوكول التي يمكن الحصول على سلسلة من تضعها يتألف من عناصر مختلفة. في الآونة الأخيرة، وجدنا أن الدالة النانو السليلوز كعامل توجيه هيكل متميزة نحو تشكيل تضعها عن طريق عملية UDF. عن طريق خلط النانو السليلوز مع المواد القابلة للذوبان المياه التي لا تسفر عن تضعها، يمكن إعداد مجموعة متنوعة من تضعها المركب. وهذا يثري كثيرا دستور تضعها الكيميائية نحو التطبيقات المتنوعة.

التحقيق في مورفولوجيس للمواقف المختلفة من مليسا-توكن على طول باتجاه تجميد أحادي الاتجاه وهو مبين في الشكل 2. مع الموقف الذي يجري بعيداً عن الجزء السفلي من مليسا-توكن، تم الكشف عن تغيير تدريجي مورفولوجيا (الشكل 2، المناقشة). بإدخال ...

Watch this Scientific Journal Video about Microhoneycomb Monoliths Prepared by the Unidirectional Freeze-drying of Cellulose Nanofiber Based Sols: Method and Extensions at JoVE.com

Microhoneycomb Monoliths Prepared by the Unidirectional Freeze-drying of Cellulose Nanofiber Based Sols: Method and Extensions

نقدم هنا، بروتوكول عام لإعداد مجموعة متنوعة من كتل ميكروهونيكومب (تضعها) في السوائل التي يمكن أن تمر من خلال مع حدوث انخفاض ضغط منخفض للغاية. من المتوقع تضعها الحصول عليها لاستخدامها كمرشحات، ويدعم محفز، نوع تدفق كهربائي وأجهزة الاستشعار والسقالات للحيوية.

كتل ميكروهونيكومب أعده التجميد أحادي الاتجاه من السليلوز نانوفيبير على أساس الأراضي: الأسلوب وملحقات

Monolithic honeycomb structures have been attractive to multidisciplinary fields due to their high strength-to-weight ratio. Particularly, microhoneycomb ...

microhoneycomb-monoliths-prepared-unidirectional-freeze-drying

Research

JoVE Journal

Bioengineering

8.8K Views.  Tsinghua University. نقدم هنا، بروتوكول عام لإعداد مجموعة متنوعة من كتل ميكروهونيكومب (تضعها) في السوائل التي يمكن أن تمر من خلال مع حدوث انخفاض ضغط منخفض للغاية. من المتوقع تضعها الحصول عليها لاستخدامها كمرشحات، ويدعم محفز، نوع تدفق كهربائي وأجهزة الاستشعار والسقالات للحيوية.

Video: Microhoneycomb Monoliths Prepared by the Unidirectional Freeze-drying of Cellulose Nanofiber Based Sols: Method and Extensions

Improved Method for the Preparation of a Human Cell-based, Contact Model of the Blood-Brain Barrier

The blood-brain barrier (BBB) comprises impermeable but adaptable brain capillaries which tightly control the brain environment. Failure of the BBB has been implied in the etiology of many brain pathologies, creating a need for development of human in vitro BBB models to assist in clinically-relevant research. Among the numerous BBB models thus far described, a static (without flow), contact BBB model, where astrocytes and brain endothelial cells (BECs) are cocultured on the opposite sides of a porous membrane, emerged as a simplified yet authentic system to simulate the BBB with high throughput screening capacity. Nevertheless the generation of such model presents few technical challenges. Here, we describe a protocol for preparation of a contact human BBB model utilizing a novel combination of primary human BECs and immortalized human astrocytes. Specifically, we detail an innovative method for cell-seeding on inverted inserts as well as specify insert staining techniques and exemplify how we use our model for BBB-related research.

Establishment of human models of the blood-brain barrier (BBB) can benefit research into brain conditions associated with BBB failure. We describe here an improved technique for preparation of a contact BBB model, which permits coculturing of human astrocytes and brain endothelial cells on the opposite sides of a porous membrane.

تحسين طريقة لإعداد القائم على الخليوي، الاتصال نموذج الإنسان من حاجز الدم في الدماغ

The blood-brain barrier (BBB) comprises impermeable but adaptable brain capillaries which tightly control the brain environment. Failure of the BBB has ...

Manufacturing Of Robust Natural Fiber Preforms Utilizing Bacterial Cellulose as Binder

A novel method of manufacturing rigid and robust natural fiber preforms is presented here. This method is based on a papermaking process, whereby loose and short sisal fibers are dispersed into a water suspension containing bacterial cellulose. The fiber and nanocellulose suspension is then filtered (using vacuum or gravity) and the wet filter cake pressed to squeeze out any excess water, followed by a drying step. This will result in the hornification of the bacterial cellulose network, holding the loose natural fibers together.
Our method is specially suited for the manufacturing of rigid and robust preforms of hydrophilic fibers. The porous and hydrophilic nature of such fibers results in significant water uptake, drawing in the bacterial cellulose dispersed in the suspension. The bacterial cellulose will then be filtered against the surface of these fibers, forming a bacterial cellulose coating. When the loose fiber-bacterial cellulose suspension is filtered and dried, the adjacent bacterial cellulose forms a network and hornified to hold the otherwise loose fibers together.
The introduction of bacterial cellulose into the preform resulted in a significant increase of the mechanical properties of the fiber preforms. This can be attributed to the high stiffness and strength of the bacterial cellulose network. With this preform, renewable high performance hierarchical composites can also be manufactured by using conventional composite production methods, such as resin film infusion (RFI) or resin transfer molding (RTM). Here, we also describe the manufacturing of renewable hierarchical composites using double bag vacuum assisted resin infusion.

We present a novel method of manufacturing rigid and robust short natural fiber preforms using a papermaking process. Bacterial cellulose acts simultaneously as the binder for the loose fibers and provides rigidity to the fiber preforms. These preforms can be infused with a resin to produce truly green hierarchical composites.

صناعة قوية التشكيل الاستفادة من الألياف الطبيعية السليلوز البكتيرية كما بيندر

A novel method of manufacturing rigid and robust natural fiber preforms is presented here. This method is based on a papermaking process, whereby loose ...

Quantification of Global Diastolic Function by Kinematic Modeling-based Analysis of Transmitral Flow via the Parametrized Diastolic Filling Formalism

Quantitative cardiac function assessment remains a challenge for physiologists and clinicians.&#160;Although historically invasive methods have comprised the only means available, the development of noninvasive imaging modalities (echocardiography, MRI, CT) having high temporal and spatial resolution provide a new window for quantitative diastolic function assessment. Echocardiography is the agreed upon standard for diastolic function assessment, but indexes in current clinical use merely utilize selected features of chamber dimension (M-mode) or blood/tissue motion (Doppler) waveforms without incorporating the physiologic causal determinants of the motion itself.&#160;The recognition that all left ventricles (LV) initiate filling by serving as mechanical suction pumps allows global diastolic function to be assessed based on laws of motion that apply to all chambers. What differentiates one heart from another are the parameters of the equation of motion that governs filling. Accordingly, development of the Parametrized Diastolic Filling (PDF) formalism&#160;has shown that the entire range of clinically observed early transmitral flow (Doppler E-wave) patterns are extremely well fit by the laws of damped oscillatory motion.&#160;This permits analysis of individual E-waves in accordance with a causal mechanism (recoil-initiated suction) that yields three (numerically) unique lumped parameters whose physiologic analogues are chamber stiffness (k), viscoelasticity/relaxation (c), and load (xo).&#160;The recording of transmitral flow (Doppler E-waves) is standard practice in clinical cardiology and, therefore, the echocardiographic recording method is only briefly reviewed. Our focus is on determination of the PDF parameters from routinely recorded E-wave data.&#160;As the highlighted results indicate, once the PDF parameters have been obtained from a suitable number of load varying E-waves, the investigator is free to use the parameters or construct indexes from the parameters (such as stored energy 1/2kxo2, maximum A-V pressure gradient kxo, load independent index of diastolic function, etc.) and select the aspect of physiology or pathophysiology to be quantified.

Accurate, causality-based quantification of global diastolic function has been achieved by kinematic modeling-based analysis of transmitral flow via the Parametrized Diastolic Filling (PDF) formalism. PDF generates unique stiffness, relaxation,&#160;and load parameters and elucidates &#39;new&#39; physiology while providing sensitive and specific indexes of dysfunction.

الكمي لالعالمي الانبساطي وظيفة عن طريق تحليل يستند النمذجة-الحركية من Transmitral التدفق عبر الشكلية ملء Parametrized الانبساطي

Quantitative cardiac function assessment remains a challenge for physiologists and clinicians.&#160;Although historically invasive methods have comprised ...

Formation of Biomembrane Microarrays with a Squeegee-based Assembly Method

Lipid bilayer membranes form the plasma membranes of cells and define the boundaries of subcellular organelles. In nature, these membranes are heterogeneous mixtures of many types of lipids, contain membrane-bound proteins and are decorated with carbohydrates. In some experiments, it is desirable to decouple the biophysical or biochemical properties of the lipid bilayer from those of the natural membrane. Such cases call for the use of model systems such as giant vesicles, liposomes or supported lipid bilayers (SLBs). Arrays of SLBs are particularly attractive for sensing applications and mimicking cell-cell interactions. Here we describe a new method for forming SLB arrays. Submicron-diameter SiO2 beads are first coated with lipid bilayers to form spherical SLBs (SSLBs). The beads are then deposited into an array of micro-fabricated submicron-diameter microwells. The preparation technique uses a "squeegee" to clean the substrate surface, while leaving behind SSLBs that have settled into microwells. This method requires no chemical modification of the microwell substrate, nor any particular targeting ligands on the SSLB. Microwells are occupied by single beads because the well diameter is tuned to be just larger than the bead diameter. Typically, more 75% of the wells are occupied, while the rest remain empty. In buffer SSLB arrays display long-term stability of greater than one week. Multiple types of SSLBs can be placed in a single array by serial deposition, and the arrays can be used for sensing, which we demonstrate by characterizing the interaction of cholera toxin with ganglioside GM1. We also show that phospholipid vesicles without the bead supports and biomembranes from cellular sources can be arrayed with the same method and cell-specific membrane lipids can be identified.

Supported lipid bilayers and natural membrane particles are convenient systems that can approximate the properties of cell membranes and be incorporated in a variety of analytical strategies. Here we demonstrate a method for preparing microarrays composed of supported lipid bilayer-coated SiO2 beads, phospholipid vesicles or natural membrane particles.

تشكيل غشاء حيوي ميكروأرس مع الطريقة الجمعية مقرها الممسحة-

Lipid bilayer membranes form the plasma membranes of cells and define the boundaries of subcellular organelles. In nature, these membranes are ...

Electrospun Nanofiber Scaffolds with Gradations in Fiber Organization

The goal of this protocol is to report a simple method for generating nanofiber scaffolds with gradations in fiber organization and test their possible applications in controlling cell morphology/orientation. Nanofiber organization is controlled with a new fabrication apparatus that enables the gradual decrease of fiber organization in a scaffold. Changing the alignment of fibers is achieved through decreasing deposition time of random electrospun fibers on a uniaxially aligned fiber mat. By covering the collector with a moving barrier/mask, along the same axis as fiber deposition, the organizational structure is easily controlled. For tissue engineering purposes, adipose-derived stem cells can be seeded to these scaffolds. Stem cells undergo morphological changes as a result of their position on the varied organizational structure, and can potentially differentiate into different cell types depending on their locations. Additionally, the graded organization of fibers enhances the biomimicry of nanofiber scaffolds so they more closely resemble the natural orientations of collagen nanofibers at tendon-to-bone insertion site compared to traditional scaffolds. Through nanoencapsulation, the gradated fibers also afford the possibility to construct chemical gradients in fiber scaffolds, and thereby further strengthen their potential applications in fast screening of cell-materials interaction and interfacial tissue regeneration. This technique enables the production of continuous gradient scaffolds, but it also can potentially produce fibers in discrete steps by controlling the movement of the moving barrier/mask in a discrete fashion.

Here, we present a protocol to fabricate electrospun nanofiber scaffolds with gradated organization of fibers and explore their applications in regulating cell morphology/orientation. Gradients with regard to physical and chemical properties of the nanofiber scaffolds offer a wide variety of applications in the biomedical field.

Electrospun ألياف نانوية السقالات مع التدريجات ​​في منظمة الألياف

The goal of this protocol is to report a simple method for generating nanofiber scaffolds with gradations in fiber organization and test their possible ...

Biomembrane Fabrication by the Solvent-assisted Lipid Bilayer (SALB) Method

In order to mimic cell membranes, the supported lipid bilayer (SLB) is an attractive platform which enables in vitro investigation of membrane-related processes while conferring biocompatibility and biofunctionality to solid substrates. The spontaneous adsorption and rupture of phospholipid vesicles is the most commonly used method to form SLBs. However, under physiological conditions, vesicle fusion (VF) is limited to only a subset of lipid compositions and solid supports. Here, we describe a one-step general procedure called the solvent-assisted lipid bilayer (SALB) formation method in order to form SLBs which does not require vesicles. The SALB method involves the deposition of lipid molecules onto a solid surface in the presence of water-miscible organic solvents (e.g., isopropanol) and subsequent solvent-exchange with aqueous buffer solution in order to trigger SLB formation. The continuous solvent exchange step enables application of the method in a flow-through configuration suitable for monitoring bilayer formation and subsequent alterations using a wide range of surface-sensitive biosensors. The SALB method can be used to fabricate SLBs on a wide range of hydrophilic solid surfaces, including those which are intractable to vesicle fusion. In addition, it enables fabrication of SLBs composed of lipid compositions which cannot be prepared using the vesicle fusion method. Herein, we compare results obtained with the SALB and conventional vesicle fusion methods on two illustrative hydrophilic surfaces, silicon dioxide and gold. To optimize the experimental conditions for preparation of high quality bilayers prepared via the SALB method, the effect of various parameters, including the type of organic solvent in the deposition step, the rate of solvent exchange, and the lipid concentration is discussed along with troubleshooting tips. Formation of supported membranes containing high fractions of cholesterol is also demonstrated with the SALB method, highlighting the technical capabilities of the SALB technique for a wide range of membrane configurations.

Biomembrane Fabrication by the Solvent-assisted Lipid Bilayer SALB Method

We present an experimental protocol to form a supported lipid bilayer on solid substrates without using lipid vesicles. We demonstrate a one-step method to form a lipid bilayer on silicon dioxide and gold as well as supported membranes with cholesterol-enriched domain for various biological applications.

غشاء حيوي تلفيق من المذيبات بمساعدة الدهون طبقة ثنائية (SALB) طريقة

In order to mimic cell membranes, the supported lipid bilayer (SLB) is an attractive platform which enables in vitro investigation of membrane-related ...

Synthesis of Keratin-based Nanofiber for Biomedical Engineering

Electrospinning, due to its versatility and potential for applications in various fields, is being frequently used to fabricate nanofibers. Production of these porous nanofibers is of great interest due to their unique physiochemical properties. Here we elaborate on the fabrication of keratin containing poly (&#949;-caprolactone) (PCL) nanofibers (i.e., PCL/keratin composite fiber). Water soluble keratin was first extracted from human hair and mixed with PCL in different ratios. The blended solution of PCL/keratin was transformed into nanofibrous membranes using a laboratory designed electrospinning set up. Fiber morphology and mechanical properties of the obtained nanofiber were observed and measured using scanning electron microscopy and tensile tester. Furthermore, degradability and chemical properties of the nanofiber were studied by FTIR. SEM images showed uniform surface morphology for PCL/keratin fibers of different compositions. These PCL/keratin fibers also showed excellent mechanical properties such as Young&#39;s modulus and failure point. Fibroblast cells were able to attach and proliferate thus proving good cell viability. Based on the characteristics discussed above, we can strongly argue that the blended nanofibers of natural and synthetic polymers can represent an excellent development of composite materials that can be used for different biomedical applications.

Electrospun nanofibers have a high surface area to weight ratio, excellent mechanical integrity, and support cell growth and proliferation. These nanofibers have a wide range of biomedical applications. Here we fabricate keratin/ PCL nanofibers, using the electrospinning technique, and characterize the fibers for possible applications in tissue engineering.

التوليف من ألياف نانوية أساس كيراتين للهندسة الطبية الحيوية

Electrospinning, due to its versatility and potential for applications in various fields, is being frequently used to fabricate nanofibers. Production of ...

Dendrimer-based Uneven Nanopatterns to Locally Control Surface Adhesiveness: A Method to Direct Chondrogenic Differentiation

Cellular adhesion and differentiation is conditioned by the nanoscale disposition of the extracellular matrix (ECM) components, with local concentrations having a major effect. Here we present a method to obtain large-scale uneven nanopatterns of arginine-glycine-aspartic acid (RGD)-functionalized dendrimers that permit the nanoscale control of local RGD surface density. Nanopatterns are formed by surface adsorption of dendrimers from solutions at different initial concentrations and are characterized by water contact angle (CA), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and scanning probe microscopy techniques such as scanning tunneling microscopy (STM) and atomic force microscopy (AFM). The local surface density of RGD is measured using AFM images by means of probability contour maps of minimum interparticle distances and then correlated with cell adhesion response and differentiation. The nanopatterning method presented here is a simple procedure that can be scaled up in a straightforward manner to large surface areas. It is thus fully compatible with cell culture protocols and can be applied to other ligands that exert concentration-dependent effects on cells.

A method to obtain dendrimer-based uneven nanopatterns that permit the nanoscale control of local arginine-glycine-aspartic acid (RGD) surface density is described and applied for the study of cell adhesion and chondrogenic differentiation.

على أساس ديندريمير نانوباتيرنس متفاوتة إلى محلياً مراقبة سطح أدهيسيفينيس: أسلوب لتوجيه التمايز تشوندروجينيك

Cellular adhesion and differentiation is conditioned by the nanoscale disposition of the extracellular matrix (ECM) components, with local concentrations ...

A Net Mold-based Method of Scaffold-free Three-Dimensional Cardiac Tissue Creation

This protocol describes a novel and easy net mold-based method to create three-dimensional (3-D) cardiac tissues without additional scaffold material. Human-induced pluripotent stem-cell-derived cardiomyocytes (iPSC-CMs), human cardiac fibroblasts (HCFs), and human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) are isolated and used to generate a cell suspension with 70% iPSC-CMs, 15% HCFs, and 15% HUVECs. They are co-cultured in an ultra-low attachment "hanging drop" system, which contains micropores for condensing hundreds of spheroids at one time. The cells aggregate and spontaneously form beating spheroids after 3 days of co-culture. The spheroids are harvested, seeded into a novel mold cavity, and cultured on a shaker in the incubator. The spheroids become a mature functional tissue approximately 7 days after seeding. The resultant multilayered tissues consist of fused spheroids with satisfactory structural integrity and synchronous beating behavior. This new method has promising potential as a reproducible and cost-effective method to create engineered tissues for the treatment of heart failure in the future.

This protocol describes a net mold-based method to create three-dimensional scaffold-free cardiac tissues with satisfactory structural integrity and synchronous beating behavior.

أسلوب صافي المستندة إلى القالب لإنشاء أنسجة القلب خالية من السقالة ثلاثي الأبعاد

This protocol describes a novel and easy net mold-based method to create three-dimensional (3-D) cardiac tissues without additional scaffold material. ...

Detection of Endotoxin in Nano-formulations Using Limulus Amoebocyte Lysate (LAL) Assays

When present in pharmaceutical products, a Gram-negative bacterial cell wall component endotoxin (often also called lipopolysaccharide) can cause inflammation, fever, hypo- or hypertension, and, in extreme cases, can lead to tissue and organ damage that may become fatal. The amounts of endotoxin in pharmaceutical products, therefore, are strictly regulated. Among the methods available for endotoxin detection and quantification, the Limulus Amoebocyte Lysate (LAL) assay is commonly used worldwide. While any pharmaceutical product can interfere with the LAL assay, nano-formulations represent a particular challenge due to their complexity. The purpose of this paper is to provide a practical guide to researchers inexperienced in estimating endotoxins in engineered nanomaterials and nanoparticle-formulated drugs. Herein, practical recommendations for performing three LAL formats including turbidity, chromogenic and gel-clot assays are discussed. These assays can be used to determine endotoxin contamination in nanotechnology-based drug products, vaccines, and adjuvants.

Detection of Endotoxin in Nano-formulations Using Limulus Amoebocyte Lysate LAL Assays

Detection of endotoxins in engineered nanomaterials represents one of the grand challenges in the field of nanomedicine. Here, we present a case study that describes the framework composed of three different LAL formats to estimate potential endotoxin contamination in nanoparticles.

كتل ميكروهونيكومب أعده التجميد أحادي الاتجاه من السليلوز نانوفيبير على أساس الأراضي: الأسلوب وملحقات

PLAYLIST