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Bioengineering

Uso de arranjos de nanofibras de carbono verticalmente alinhados em substratos rígidos ou flexíveis para entrega de biomoléculas e corantes às plantas

Published: July 21st, 2023

DOI:

10.3791/65602

1Biophysical Sciences, The University of Chicago, 2Molecular Genetics and Cell Biology, The University of Chicago, 3Center for Nanophase Materials Sciences, Oak Ridge National Laboratory, 4Pritzker School of Molecular Engineering, The University of Chicago, 5Biosciences Division, Oak Ridge National Laboratory, 6Department of Chemistry, East Tennessee State University

Abstract

A entrega de biomoléculas e corantes impermeáveis a plantas intactas é um grande desafio. Os nanomateriais são ferramentas promissoras para a entrega de DNA às plantas. Por mais empolgantes que essas novas ferramentas sejam, elas ainda não foram amplamente aplicadas. Os nanomateriais fabricados em substrato rígido (suporte) são particularmente difíceis de aplicar com sucesso em estruturas vegetais curvas. Este estudo descreve o processo de microfabricação de arranjos de nanofibras de carbono verticalmente alinhados e transferi-los de um substrato rígido para um substrato flexível. Detalhamos e demonstramos como essas fibras (em substratos rígidos ou flexíveis) podem ser usadas para transformação transitória ou entrega de corantes (por exemplo, fluoresceína) para plantas. Mostramos como os VACNFs podem ser transferidos de substrato rígido de silício para um substrato epóxi flexível SU-8 para formar matrizes flexíveis de VACNF. Para superar a natureza hidrofóbica do SU-8, as fibras do filme flexível foram revestidas com uma fina camada de óxido de silício (2-3 nm). Para usar essas fibras para entrega a órgãos curvos de plantas, depositamos uma gota de 1 μL de corante ou solução de DNA no lado da fibra dos filmes de VACNF, esperamos 10 min, colocamos os filmes no órgão da planta e empregamos um cotonete com um movimento de rolamento para conduzir as fibras para dentro das células vegetais. Com este método, conseguimos a liberação de corante e DNA em órgãos vegetais com superfícies curvas.

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Arranjos de nanofibras de carbono verticalmente alinhados

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