Il nostro protocollo descrive in dettaglio la sintesi di un nuovo idrogel adesivo, gelatina o-nitrosobenzaldeide. Risolve principalmente il problema di come massimizzare l'adesione dell'idrogel. Nella nostra tecnologia, i gruppi chimici nell'idrogeno vengono modificati, avendo così l'attività di reazione chimica con gruppi chimici sulla superficie del tessuto animale per ottenere una stretta flessione e attenzione.
Il prodotto sintetizzato con la nostra tecnica può mantenere una forte attenzione a lungo termine sulla superficie dei tessuti animali, promuovendo così efficacemente la riparazione dei danni e la rigenerazione dei tessuti. Questo metodo potrebbe fornire informazioni su una medicina rigenerativa, compresi i danni nei biosistemi. Abbiamo precedentemente riportato l'applicazione di prodotti sintetizzati con questo metodo nelle lesioni corneali e IBD.
Per iniziare, sciogliere i composti preparati come descritto nel manoscritto in 40 millilitri di N, N-dimetilformammide e mescolare a temperatura ambiente per 16 ore. Quindi aggiungere 200 millilitri di acqua a zero gradi Celsius alla miscela e precipitare la miscela per ottenere il prodotto grezzo. Sciogliere ripetutamente il prodotto grezzo in N, N-dimetilformammide e quindi precipitare per cinque cicli.
Dopo aver precipitato il prodotto grezzo, asciugarlo a 80 gradi Celsius per due ore per ottenere il prodotto precoce. Eseguire la sostituzione ipso dell'estere metilico dell'acido 4-butanoico aggiungendo lentamente 9,4 grammi di metil-4-butanoato a una soluzione pre-fredda di acido nitrico al 70% e mescolare a meno due gradi Celsius per tre ore. Quindi precipitare la miscela.
Filtrare con 200 millilitri di acqua a zero gradi Celsius e purificarla in N, N-dimetilformammide per precipitare un prodotto solido. Idrolizzare il prodotto solido in acido trifluoroacetico a 90 gradi Celsius e metterlo in un evaporatore rotante prima di essiccarlo in forno. Dopo aver sciolto il prodotto intermedio in tetraidrofurano, aggiungere lentamente 1,43 grammi di boroidruro di sodio a zero gradi Celsius.
Dopo tre ore, rimuovere tutti i solventi sotto vuoto e sospendere il residuo in una soluzione acquosa/diclorometano uno-a-uno. Preparare il diclorometano per estrarre il prodotto dallo strato acquoso rimuovendo lo strato organico e asciugare sul solfato di magnesio. Quindi purificare il prodotto grezzo mediante cromatografia su colonna di gel di silice utilizzando metanolo diclorometano in rapporto 10: 1.
Infine, ottenere 5,31 grammi di polvere giallastra relativamente pura NB carbossi. Preparare una soluzione omogenea di gelatina sciogliendo cinque grammi di gelatina in 100 millilitri di acqua deionizzata e conservata a 37 gradi Celsius per un lotto di modifica. Dopo aver definito il rapporto di alimentazione come descritto nel manoscritto, sciogliere 1.060 milligrammi di carbossidi NB in cinque millilitri di dimetilsolfossido.
Per attivare i gruppi carbossilici della carbossile NB, aggiungere 746 milligrammi di 1-3-etilcarbodimide cloridrato nella soluzione di carbossimetilsolfossido NB e mescolare per cinque minuti. Dopo che l'1-3-etilcarbodimide cloridrato si è sciolto, aggiungere 448 milligrammi di N-idrossisuccinimide e mescolare per cinque minuti. Utilizzare un imbuto a goccia per far cadere lentamente la miscela ad una velocità di 0,5 millilitri al minuto nella soluzione di gelatina disciolta con agitazione vigorosa per reagire a 45 gradi Celsius per quattro ore.
Dopo aver dializzato la soluzione di gelatina NB contro l'acqua deionizzata in eccesso per almeno tre giorni, raccogliere, congelare e liofilizzare per ottenere le schiume gelatina-NB. Tenere le schiume in un essiccato al buio per un ulteriore utilizzo. Sciogliere le schiume gelatinose gelatinose-NB liofilizzate in acqua deionizzata a 37 gradi Celsius immediatamente prima dell'uso.
Sono state ottenute le immagini SEM della superficie corneale lesa e della superficie corneale trattata con rivestimento proteico gelatina-NB-4, dimostrando che la morfologia della proteina gelatina-NB-4 aderisce alla superficie corneale. Tuttavia, una superficie corneale danneggiata trattata con nulla o gelatina appare liscia. Le immagini a fluorescenza della superficie del colon dei topi marcata da gelatina e rivestimento molecolare di gelatina-NB mostrano che la gelatina-NB marcata fluorescentmente ha la capacità di aderire al tessuto intestinale e formare un rivestimento denso.
Tuttavia, l'intensità della fluorescenza del gruppo gelatina è molto debole, indicando che non riesce ad aderire saldamente alla parete intestinale. Le immagini di fluorescenza della gelatina etichettata e delle piastre aminate trattate con rivestimento molecolare gelatina-NB a zero e 24 ore mostrano che entrambi possono inizialmente aderire alla piastra. Dopo aver versato PBS e cambiato la piastra aminata ogni quattro ore per 24 ore, solo la gelatina-NB mantiene una forte fluorescenza, indicando che aderisce fortemente.
La spettroscopia fotonica a raggi X del legame gelatina-NB-4 ha dimostrato che gli spettri di una superficie corneale e di una superficie trattata con gelatina sono gli stessi. Tuttavia, un picco extra appare a 400 elettronvolt, indicando la formazione di molti legami CN nel tessuto dopo il trattamento con gelatina-NB attivata UV. La cosa più importante da ricordare è che quando si sintetizza la gelatina-NB in diverse condizioni di applicazione, è necessario impostare il gradiente FR pre-esperimento per esplorare il miglior effetto di attenzione.
Questa tecnica può aprire la strada allo sviluppo della medicina biosintetica e rigenerativa. I ricercatori possono fare riferimento al video per modificare il gruppo per soddisfare le esigenze biomediche.
