هذا البروتوكول مهم لأن طريقة ذوبان التجميد لدينا هي عملية مناسبة لإعداد الهيدروجيلات القابلة للملاءمة بيولوجياً للاستخدام في التطبيقات الطبية الحيوية أو الصيدلانية أو التجميلية. الميزة الرئيسية لهذه الطريقة هي أنها لا تستخدم عوامل الربط المتقاطعة الكيميائية التي يمكن أن تسبب عيبًا خلقيًا. أيضا، شرط التجميد المستخدمة في هذه الطريقة السيطرة على الممتلكات النهائية من الهيدروجيل مثل درجات.
ويمكن تطبيق هذه الطريقة على الهيدروجيل مع تطبيقات أخرى. هذا لا تستخدم لعلاج تلوث المياه. في الواقع، يمكن استخدامه لإنتاج حبات البوليمر المستخدمة كحاويات المياه لثقافة جديدة.
من المهم أن التجانس تماما حل البوليمر أنه يقيس. خلاف ذلك ، فإن الهيدروجيل تقدم نقاط تكسير. أيضا، يجب أن تكون حذرا مع أوقات التجميد في كل دورة.
لبدء هذا الإجراء حل 0.2 غرام من الشيتوزان و 10 ملليلتر من حمض الخليك 0.1 المولر في درجة حرارة الغرفة والحفاظ على التحريك الميكانيكية المستمرة بين عشية وضحاها لإعداد محلول 2٪ من الشيتوزان. في اليوم التالي، قم بحل غرام واحد من PVA و 10 ملليلتر من الماء المقطر ويحرك عند 80 درجة مئوية لمدة ساعة واحدة. استخدام مُحرك مغناطيسي لخلط كمية متساوية من كلا الحلين في درجة حرارة الغرفة حتى تكون متجانسة.
صب المخاليط على أطباق بيتري. اترك العينات عند الضغط الجوي لمدة ساعتين حتى اغدغ. تجميد الهيدروجيل في ناقص أربع درجات مئوية، ناقص 20 درجة مئوية، أو ناقص 80 درجة مئوية لمدة 20 ساعة وأربع دورات.
تجميد هيدروجيل آخر في ناقص 80 درجة مئوية لمدة 20 ساعة باستخدام إما خمس أو ست دورات تجميد. بعد دورة التجميد الثالثة، اغسل الهيدروجيلات بالماء الأيونيد. في نهاية دورة التجميد الماضي تجميد الهيدروجين في ناقص 50 درجة مئوية لمدة 48 ساعة ويحرك لمزيد من التوصيف.
عندما تكون على استعداد لأداء FT-IR توصيف مكان قطعة صغيرة من الهيدروجيل في مقياس الطيف FT-IR في وضع ATR. خذ الطيف FT-IR من 4000 إلى 600 أطوال موجية. أولاً، قطع أقراص من الهيدروجيل يبلغ قطرها 13 ملليمتراً وارتفاعها 10 ملليمترات.
وزنهم. احتضان الأقراص في 50 ملليلتر من المياه الأيونية في 25 درجة مئوية في حين تهتز. كل 30 دقيقة إزالة العينة من المتوسطة.
لطخة العينة للقضاء على أي المياه الزائدة ووزنها. ثم حساب درجة تورم وتنفيذ المجهر الإلكترونية وعدم التماثل المسام كما هو مبين في بروتوكول النص. قبل التحميل، إعداد أربعة لترات من محلول Diflunisal في 15 ملليغرام للتر الواحد ويحرك بين عشية وضحاها.
تأكيد تركيز المحلل بواسطة الأشعة فوق البنفسجية-فيس الطيفي. ثم تنتفخ 400 ملليغرام من عينات هيدروجيل المجففة تجميد وستة ملليلتر من الماء المقطر لمدة 24 ساعة. للتحميل، تعبئة قارورة مع 50 ملليلتر من محلول Diflunisal والحفاظ على 25 درجة مئوية مع اثارة مستمرة.
غمر كل هيدروجيل متضخم في القارورة. بعد ذلك، خذ 2 ملليلتر aliquots من الحل Diflunisal المتبقية في أوقات مختلفة من أجل تحديد منطقة هضبة المنحنى. بعد 24 ساعة، استبدل الحل بأخرى جديدة.
قياس امتصاص كل aliquot في 252 نانومتر وتحديد تركيز Diflunisal الحاضر في الحل باستخدام منحنى المعايرة من Diflunisal. تحديد كمية Diflunisal الاحتفاظ بها في الهيدروجيل وكفاءة التغليف على النحو المبين في بروتوكول النص. ثم تجميد الهيدروجيلات المحملة في ناقص 80 درجة مئوية وlyophilize لهم في ناقص 50 درجة مئوية.
لإطلاق المخدرات، غمر 300 ملليغرام من الهيدروجيل المجففة Diflunisal محملة و 50 ملليلتر من الفوسفات العازلة في درجة الH 7.4 وعند 25 درجة مئوية. الحفاظ على التحريك المستمر. سحب اثنين من aliquots ملليلتر في أوقات مختلفة واستبدالها بوسيط جديد للحفاظ على حجم ثابت.
تحديد Diflunisal أطلقت الطيفية في 252 نانومتر وفقا لمنحني المعايرة. بعد ذلك، استدر آلية إطلاق المخدرات السائدة في الهيدروجيل كما هو موضح في بروتوكول النص. هنا يتم إعداد الهيدروجيل CSPVA دون وكلاء crosslinking باستخدام طريقة التجميد ذوبان الجليد.
يُظهر الطيف FT-IR سبع إشارات مميزة لكل من البوليمرات. تظهر جميع الهيدروجيل CSPVA سطحًا شديد المسامية ويتم ملاحظة التغيرات المميزة وفقًا لظروف الإعداد. الهيدروجيل أعدت في ناقص أربع درجات مئوية تمثل أكبر المسام.
ويبدو أن الهيدروجيلات التي أعدت عند درجة حرارة 80 درجة مئوية ناقصة لديها شبكة أكثر سهولة ويبدو أن عدد دورات التجميد يعزز المسام الأكثر تحديداً ودائرية. ومع ذلك، Hydrogels أعدت مع ست دورات تجميد في ناقص 80 درجة مئوية تظهر نفاذية أقل من تلك التي أعدت مع أربع دورات تجميد في ناقص 80 درجة مئوية ربما بسبب tortuosity عالية، والتي انعكست في انخفاض حجم التسلل الكلي. في تورم السلوك الهيدروجيل استيعاب كميات كبيرة من الماء بسرعة، والاحتفاظ عشرة أضعاف وزنها في الساعات الخمس الأولى وتصل إلى 15 مرة وزنها بعد 20 ساعة.
عند مراقبة تأثير درجة الحرارة ، يُرى أن الهيدروجيل الذي تم إعداده بأربع دورات تجميد عند ناقص 80 درجة مئوية يظهر قدرة تورم أقل في الساعات الخمس الأولى. لا ينظر إلى عدد من دورات تجميد لخلق أي اختلافات في أي وقت. يتم الحفاظ على الحركية الافراج عن Diflunisal من الهيدروجيل لمدة 30 ساعة في جميع الحالات مع hydrogel أعدت مع أربع دورات تجميد في ناقص 80 درجة مئوية ، والإفراج عن أعلى كمية.
لا يوجد فرق في الإفراج بين الهيدروجيل المعدة مع أربع دورات تجميد في ناقص 80 درجة مئوية والهيدروجيل أعدت مع ست دورات تجميد في ناقص 80 درجة مئوية. أهم شيء يجب تذكره عند محاولة هذا الإجراء هو شروط التجميد. يجب أن تبدأ من ما يقرب من ثلاث دورات التجميد من أجل الحصول على الهيدروجيل كاملة، شكلت.
ويمكن الجمع بين هذه الطريقة والخلايا لثقافة لتقييم التوافق الحيوي في المختبر. ويمكن أيضاً أن تقترن بدراسات للتدهور. بعد تطوير هذه الإجراءات أدركنا أنه يمكننا استكشاف إمكانية دمج البوليمرات الأخرى في الخليط أو حتى المركبات الطبيعية مثل الألوة فيرا.
ومن شأن ذلك أن يسمح لنا بدمج خصائص جديدة في هذه المواد.
