Name: synthesis of soft polysiloxane-urea elastomers for intraocular lens application
Uploaded: 2019-03-08T12:30:00
Duration: 11 min 49 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Synthesis of Soft Polysiloxane-urea Elastomers for Intraocular Lens Application at JoVE.com

Gli autori vorrei ringraziare il Ministero federale dell'educazione e ricerca (BMBF) per il finanziamento di questo lavoro sotto concessione numero 13FH032I3. Si ringraziano il sostegno finanziario dalla Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, Gepris progetto 253160297). Gli autori hanno ulteriormente come esprimere il loro ringraziamento a Priska Kolb e Paul Schuler dall'Università di Tübingen per effettuare 1H-NMR e misure 29Si-NMR. Grazie sono dovute CSC Jäkle Chemie GmbH & Co. KG anche per la fornitura di H12MDI. Gli autori vorrei ringraziare Herbert Thelen e André Lemme da Biotronik per l'esecuzione di sterilizzazione a ossido di etilene dei campioni PSU e Lada Kitaeva (Reutlingen University) per il suo sostegno con misure di sforzo-deformazione e isteresi.

Gli autori non hanno nulla da dichiarare.

Per ottenere ad alto peso molecolare amminopropil terminato PDMS via anello-catena equilibrazione, utilizzando un anidro, catalizzatore fortemente basico è cruciale. Altri catalizzatori in genere applicate, come idrossido di tetrametilammonio (TMAH) o idrossido di potassio (KOH), contengono residui di acqua, che promuovono reazioni secondarie; quindi, una miscela di composti difunzionali, monofunzionale e non funzionali PDMS catene con pesi molecolari simili si ottiene44. Inoltre, se TMAH è usato, la reazione richiede > 48 h per completamento e lo fa non sempre procedere con monomero completo consumo44.
In particolare, la pesatura della endblocker APTMDS è fondamentale per ottenere il desiderato peso molecolare di PDMS. Ad esempio, invece di 0,9 g di APTMDS, se 0,85 g è usata per sintetizzare PDMS, come descritto nella sezione 2.1 del protocollo, questo porterebbe a un teorico peso molecolare di circa > 900 g · mol-1. Inoltre, il peso molecolare teorico dipende la conversione. Se i prodotti collaterali ciclico non sono considerevolmente rimosso tramite distillazione sotto vuoto, si otterrà un valore di conversione elevato. Ad esempio, per utilizzare la stessa procedura di sintesi (come descritto in sezione 2.1 del protocollo), una conversione calcolata del 90% porterebbe ad un peso molecolare teoricamente calcolato; Questo valore è 910 g · mol-1 maggiore che se si presume una conversione dell'85%. Deviazioni nella determinazione del peso molecolare di polisilossano per titolazione possibilmente correlate per la pesatura di PDMS in boccette, particolarmente se una buretta 50ml è usata per la titolazione. Una deviazione legata alla pesatura di 0,06 g di polisilossano potrebbe condurre ad una differenza calcolata di ~ 650 g · mol-1. Pertanto, si raccomanda l'uso di un titolatore semiautomatico.
L'indice di rifrazione di PDMS può essere aumentato dall'incorporazione di fenil gruppi17,51, alogenati fenilico gruppi52, o contenenti zolfo gruppi53. Tentativi di incorporare gruppi fenilici PDMS tramite la copolimerizzazione di octaphenylcyclotetrasiloxane (D4Ph) come descritto da Yilgör, Riffle e McGrath54 erano infruttuosi sotto le condizioni di reazione applicata, Forse perché la spina dorsale di ingombranti anello ha reso impossibile per il catalizzatore applicato spezzare i legami silossanici alla temperatura di reazione selezionata. L'anello diPh 4D possa essere aperti se KOH viene utilizzato ad una temperatura di reazione di 160 ° C. Tuttavia, si ottengono polisilossani estremamente ad alto peso molecolare, che presumibilmente contengono elevate quantità di impurità non funzionale. In aggiunta, la rimozione del catalizzatore KOH in tali copolimeri non è semplice e richiede una fase di neutralizzazione con HCl etanolica, seguita da un'estrazione acquosa del catalizzatore. Quindi, il PDMS deve essere disciolto in un solvente organico, come ad esempio CH2Cl2, per separare la fase acquosa dalla fase organica contenente PDMS. Infine, la fase organica deve essere asciugata sulle MgSO4, seguita da filtrazione e distillazione sotto vuoto utilizzando un evaporatore rotante54. Al contrario, il metodo presentato in questo manoscritto consente il catalizzatore essere rimosso immediatamente tramite decomposizione termica. Pertanto, invece di utilizzare tinta monomero D4Ph, gruppi fenilici sono introdotti con successo nel backbone del PDMS di copolimerizzazione del monomero liquido D4Me, Ph, come confermato da 29Si-NMR spettroscopia50.
Gli elastomeri PSU sintetizzati hanno esibito YM di 0,6 - 5,5 MPa ed alta elasticità con valori di allungamento fino al 1.000%. Tali valori di alto allungamento erano legate non solo alla struttura del polimero segmentato, ma anche di alto peso molecolare degli elastomeri PSU (<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/58590/58590eq1.jpg" style="opacity: 0.9; font-size: 14px;"> </img> > 100.000 g · mol-1)48. Una reazione istantanea avviene tra i gruppi amminici e gruppi alifatici isocyanyate a temperatura ambiente, che porta al rapido aumento di peso molecolare. Questo risultato è stato ulteriormente sostenuto conducendo la reazione in un solvente, perché un leggero aumento nella viscosità non sembra rallentare in modo significativo, la velocità di reazione che sarebbe altrimenti influenzare notevolmente il peso molecolare per un quasi in pareggio rapporto stechiometrico. Al contrario, quando un diolo di filiera corta, ad esempio 1,4-butandiolo, è stato usato come l'estensore di catena, gli elastomeri di poliuretano-urea risultanti erano non solo meno elastico, ma anche perso una notevole stabilità meccanica, specialmente se era alto peso molecolare PDMS utilizzato per la sintesi. Questo risultato era presumibilmente imparentato con i pesi molecolari notevolmente bassi degli elastomeri (risultati non pubblicati), corrispondente alla conversione incompleta di tutti i gruppi isocianati nell'ultima fase di poliaddizione. Inoltre, differenze di reattività tra i gruppi amminici e idrossilici verso alifatici diisocianati colpite drammaticamente i risultati ottenuti da test di citotossicità in vitro . Estratti dell'elastomero PSU preparati con l'extender di aminoacidi a catena APTMDS non hanno esibito alcun effetto citotossico sulle cellule HaCaT (Figura 12). Tuttavia, se sono stati utilizzati estratti di un elastomero di poliuretano-urea silossano-basato, l'attuabilità delle cellule è stata drasticamente ridotti (risultati non pubblicati), che era possibilmente correlati alla leachables di basso peso molecolare e gruppi isocianati non reagito residua.
Questo protocollo descrive un metodo conveniente per la preparazione di polisilossani ammino funzionali, che possono essere successivamente utilizzato come macrodiamines per la sintesi di elastomeri ad alto peso molecolare, morbida ed elastica polisilossano-urea. Come le proprietà meccaniche del PSU possono essere variate secondo il peso molecolare PDMS, è possibile utilizzare questi polimeri in altri campi di applicazione. Inoltre, la procedura per la preparazione di polisilossani ammino funzionali può essere utilizzata per l'introduzione di gruppi di lato, come gruppi di vinile, tramite la copolimerizzazione di un silossani ciclici con gruppi sostituenti in vinile (risultati non mostrati). Questo può aprire nuovi campi di applicazione, compreso la preparazione del reticolato morbido polisilossano gel (ad es., Pt-catalizzata idrosililazione con un idruro-funzionale del silicone sia con aggiunta di UV-attivato del tiolo-ene di mercapto-funzionale PDMS) ( risultati non mostrati).

Cataratta senile, che colpisce il gruppo di età ≥ 60 anni, conduce all'avanzati opacizzazione del cristallino naturale. Questa condizione relativa all'età è probabilmente causata da cambiamenti ossidativi che vengono accelerati da UV irradiazione1,2,3. Il trattamento convenzionale per cataratta senile coinvolge l'estrazione chirurgica della lente cataractous, seguita dall'impianto di una lente intraoculare artificiale (IOL) in un obiettivo vuoto capsula tramite un sistema di iniezione2. Tuttavia, una maggioranza di IOLs sono fabbricati da polimeri acrilici (acrilato idrofobo e idrofilo o polimeri in metacrilato) con strutture estremamente rigide; quindi, l'occhio perde la sua capacità di adattarsi alle varie distanze2,4. Pertanto, i pazienti con impianti IOL monofocali dipendono da occhiali per visione da vicino (ad es., durante la lettura di un giornale o un libro)5.
Diversi metodi per ripristinare la capacità di alloggio dopo chirurgia della cataratta sono stati segnalati. Tra questi approcci, si possono distinguere due principali strategie: riempire la capsula vuota lente iniettando un liquido o gel-come polimeri e sviluppare morbido, pieghevole a IOLs6,7,8. Il concetto di "lente ricarica" è promettente perché gel può essere preparata con moduli di Young bassi quanto quelli della naturale occhio umano lente (ca. 1-2 kPa)9; Tuttavia, questo approccio è ancora in fase sperimentale8e studi sono condotti solo su occhi animali.
Capsule di lente ricaricati impiantando in silicone gonfiabili palloncini10 riempito con silicone liquido o iniettando direttamente in silicone11,12 , che successivamente è stata curata nella capsula via idrosililazione . Tuttavia, questioni legate alla superficie rughe i palloncini, una minore ampiezza di alloggio rispetto allo stato preoperatorio e la formazione di cataratta secondaria severa (opacification della capsula anteriore e posteriore) sono state noto7, 8,12,13. In particolare, tempi di lunga stagionatura (70 min - 12 h) causano un rischio aumentato di perdita negli alloggiamenti del occhio circostante, che porta a infiammazione postoperatoria10,14. Altri materiali per la sostituzione del cristallino si raccomanda pertanto, compresi idrogeli basati su polietilene glicol diacrilato, copolimeri di acrilato-modificato di vinile alcool (N-vinilpirrolidone)15, metacrilato-modificato polisilossani16,17, poloxamer18e diisocianato-reticolato polialcoli9. Tuttavia, la viscosità di monomero (cioè, gel gonfiore dopo l'iniezione e la reticolazione), indici di rifrazione estremamente bassi o alti, stabilità meccanica e integrità, imprevedibile rifrazione postoperatoria, bassa gamma di alloggi, e la formazione della post-cataratta costituiscono le principali questioni6,7,8,9,15,18. Commercialmente, la capacità di alloggio viene ripristinata principalmente sviluppando pieghevole a IOLs. Tali a-IOLs dovrebbe fornire alloggio dal movimento dello IOL ottico al sito anteriore della lente capsula tramite la contrazione del muscolo ciliare. Diversi modelli sono stati introdotti sul mercato nel 1996, 2001, e 20027,8. Tuttavia, durante gli studi clinici, le ampiezze di alloggio stimato per quelli impiantati a IOLs erano estremamente bassa (≤ 1,5 D) per consentire seduto da solo lettura (3-4 D)6,7,8,19 , 20. di conseguenza, un a-IOL comprendente due ottiche collegato (dual-ottica IOL) è stato sviluppato per aumentare l'alloggio gamma6,21. Il design della sola lente è stato esaminato per le sue prestazioni accommodative in occhi umani, anche se i risultati contraddittori sono stati segnalati22,23,24,25.
In genere, elastomeri di silicone sono considerati di essere biologicamente inerte e non tossico; di conseguenza, gli elastomeri siliconici hanno una lunga storia di essere applicato come materiali biocompatibili in medicina e ingegneria medica (ad es., in mammarie, craniofacial impianti, protesi congiunta, medicazioni, cateteri, drenaggi e shunt) 26 , 27. grazie alla loro morbidezza, la trasparenza e la permeabilità all'ossigeno alta, elastomeri di silicone anche trovano applicazioni come lenti a contatto e IOLs2,28,29. Tuttavia, siliconi devono essere in covalenza reticolati e spesso richiedono rinforzanti per guadagnare sufficiente integrità meccanica. Reticolazione è svantaggioso come esso vieta la successiva elaborazione di elastomeri mediante metodi termoplastici (ad es., stampaggio ad iniezione) o di elaborazione da soluzioni (ad es., solvente casting). Al contrario, poliuretani termoplastici esibiscono stabilità meccanica ma sono suscettibili di degradazione all'interno dell'ambiente biologico, specialmente se basati su poliestere o polietere macrodiols sono usati. Pertanto, gli sforzi per combinare flessibilità e stabilità idrolitica o ossidativa con eccellenti proprietà meccaniche sono concentrati sull'incorporazione di idrossile - o ammino funzionali PDMS come segmenti molli in poliuretani, poliuretano-uree, e poliuree27. Per migliorare la compatibilità del segmento duro uretano o urea polare con un segmento di morbido PDMS altamente non polare e per migliorare le proprietà meccaniche, diversi basati su polietere macrodiols sono incorporati con PDMS30,31 ,32. In particolare, il gruppo di Thilak Gunatillake ha studiato sistematicamente lo sviluppo dei poliuretani in silicone con una migliore biostabilità e proprietà meccaniche per applicazioni biomediche a lungo termine quali l'isolamento dello stimolatore cardiaco o artificiali cuore valvole33. Hanno sintetizzato poliuretani aromatici con segmenti molli misti composto da PDMS terminazione dell'idrossile e diversi polieteri, come pure in policarbonato alifatici dioli. Tra tutti i poliuretani sintetizzati, la combinazione di Poliesametilene ossido (PHMO) e PDMS mostre le migliori proprietà meccaniche rispetto al difficile segmento compatibilità30. Negli studi successivi, hanno ulteriormente esaminato l'effetto del rapporto PDMS-a-PHMO e l'incorporazione di un estensore di catena disiloxane-basato sulle proprietà meccaniche del silicone poliuretani34,35, 36. i risultati hanno rivelato che una composizione di macrodiol di 80 wt % PDMS e 20 wt % PHMO, oltre a un extender di co-catena, ad esempio 1,3-bis(4-hydroxybutyl)-tetramethyldisiloxane (BHTD), produce poliuretani più morbidi con buone proprietà meccaniche e termoplastico processabilità. Inoltre, questi in silicone-poliuretani esibiscono un biostabilità avanzata rispetto ad una comunemente applicata morbido polietere uretano37,38,39.
La biocompatibilità e la stabilità dei materiali simili e il loro utilizzo per applicazioni cardiovascolari sono stati anche segnalati40,41,42. Basato su questi risultati, a base di silicone poliurea elastomeri (o PSU) con un estensore di catena disiloxane-based sono pensati per resa elevata flessibilità e morbidezza, seppur con sufficiente resistenza meccanica, di mantenere la loro forma dopo l'applicazione del sforzo ripetuto. Per esempio, Hermans et al hanno costruito un prototipo sperimentale base poliuretanica dual-ottica a-IOL perché il design, che è stato utilizzato in precedenza per una fabbricazione usando il silicone, era estremamente morbido per gestire i carichi applicati all'interno enucleated maiale occhi43.
Questo articolo descrive la sintesi di una morbida base di silossano PSU, che è ottimizzato in termini di proprietà meccaniche ed ottiche per applicazioni come una IOL accomodante. Come le proprietà meccaniche degli elastomeri PSU sono modificabile mediante il peso molecolare di silossano, la stessa procedura può essere applicata allo sviluppo di base di silossano PSU, che può trovare applicazioni in rivestimenti e condimenti di pelle. Inoltre, questa procedura consente di preparare il poliuretano a base silossanica o elastomeri di poliuretano-urea se terminazione carbinol PDMS è usato. A seconda del tipo di diisocianato (cioè, alifatici o aromatici) utilizzato per la sintesi, le condizioni di reazione (tra cui forse la composizione del solvente, la temperatura e tempo) potrebbero essere necessario essere modificato. Per l'applicazione di diisocianati alifatici come 4,4-methylenebis(cyclohexylisocyanate) (H12MDI) o isoforone diisocianato, la reazione deve essere accelerato utilizzando un catalizzatore di organostannici, come dibutilstagno dilaurato o distannoxane diacetoxytetrabutyl. Ad esempio, la reazione tra una terminazione hydroxypropyl PDMS e H12MDI procede in presenza di un catalizzatore. Inoltre, la temperatura di reazione deve essere aumentata a 50-60 ° C. Per l'applicazione di un diisocianato aromatico come 4,4-methylenebis(phenylisocyanate) (MDI), la temperatura di reazione deve essere moderatamente ma sufficientemente aumentata come diisocianati aromatici sono in genere più reattivi verso gruppi nucleofili rispetto diisocianati alifatici sono. La reazione di MDI con PDMS carbinol terminazione può essere promosso utilizzando miscele di solventi di tetraidrofurano anidro (THF) e dimetilformammide (DMF) o dimetilacetammide (DMAc) come ammine terziarie esibiscono alcune attività catalitica.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Octamethylcyclotetrasiloxane (D4), 97 %</td>
			<td>ABCR GmbH</td>
			<td>AB111277</td>
			<td>presumably impairs fertility, must be degassed before use 
			CAS:&#160;556-67-2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1,3-Bis(3-aminopropyl)-tetramethyldisiloxane, 97%</td>
			<td>ABCR GmbH</td>
			<td>110832</td>
			<td>sensitive to air, must be stored under nitrogen 
			CAS:&#160;2469-55-8</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2,4,6,8-Tetramethyl-2,4,6,8-tetraphenylcyclotetrasiloxane&#160;</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>40094</td>
			<td>technical grade 
			CAS:&#160;77-63-4</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tetramethylammonium hydroxide pentahydrate</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>L09658</td>
			<td>toxic if swallowed and upon skin contact, strong base, sensitive to air, hygroscopic, store under refrigeration and under nitrogen 
			CAS:&#160;10424-65-4</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4,4&#162;-Methylenbis(cyclohexylisocyanate) (H12MDI)</td>
			<td>Covestro via CSC J&#228;kle Chemie GmbH &#38; Co. KG</td>
			<td></td>
			<td>toxic if inhaled, skin and eye irritant 
			CAS:&#160;5124-30-1</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tetrahydrofuran (anhydrous) 99.8 %</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>44608</td>
			<td>stabilized with BHT 
			CAS:&#160;109-99-9</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chloroform 99 %</td>
			<td>Gr&#252;ssing GmbH Analytica</td>
			<td>1025125000</td>
			<td>stabilized with ethanol, presumably carcinogenic, can impair fertility and cause damage to an unborn child 
			CAS:&#160;67-66-3</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chloroform-d, 99.8 %</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>151823</td>
			<td>CAS:&#160;865-49-6</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dulbecco&#39;s modified Eagle&#39;s medium (DMEM) high glucose</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific Life Technologies GmbH</td>
			<td>41965-039</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal bovine serum (FBS)</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific Life Technologies GmbH</td>
			<td>A3160801</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin/EDTA, 0.25 % phenol red</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific Life Technologies GmbH</td>
			<td>25200056</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cell Titer Aqueous One Solution cell proliferation assay (MTS)</td>
			<td>Promega GmbH</td>
			<td>G3580</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HaCaT-cells</td>
			<td>CLS Cell Lines Service GmbH</td>
			<td>300493</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BioComFold&#160;</td>
			<td>Morcher GmbH</td>
			<td></td>
			<td>foldable accommodating intraocular lens</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Accommodative 1CU</td>
			<td>Human Optics AG</td>
			<td></td>
			<td>foldable accommodating intraocular lens</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CrystaLens&#160;</td>
			<td>Bausch and Lomb Inc.</td>
			<td></td>
			<td>foldable accommodating intraocular lens</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silmer OH-Di10</td>
			<td>Siltech Corp.</td>
			<td></td>
			<td>Carbinol-terminated Polydimethylsiloxane</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Synchrony&#160;</td>
			<td>Visiogen Inc.</td>
			<td></td>
			<td>dual-optic foldable accommodating intraocular lens</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Elast-Eon</td>
			<td>AorTech International plc</td>
			<td></td>
			<td>thermoplastic PDMS-PHMO-based polyurethane for medical applications</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pellethane 2363-80A</td>
			<td>Lubrizol Life Sciences</td>
			<td></td>
			<td>thermoplastic polyether-based polyurethane for medical applications</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zwick universal tensile testing machine model 81565 and software testXpert II</td>
			<td>Zwick GmbH &#38; Co. KG</td>
			<td></td>
			<td>tensile testing machine</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CASY</td>
			<td>Roche Innovatis AG</td>
			<td></td>
			<td>cell counting system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Multisizer</td>
			<td>Beckman Coulter Life Sciences</td>
			<td></td>
			<td>cell counting system</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

synthesis of soft polysiloxane-urea elastomers for intraocular lens application

Questo studio affronta un percorso di sintesi per gli elastomeri morbidi a base di polisilossano urea (PSU) per le loro applicazioni come accomodante lenti intraoculari (a-IOLs). Polydimethylsiloxanes amminopropil terminato (PDMS) erano precedentemente preparato tramite la catena di anello equilibrazione dei silossani ciclici octamethylcyclotetrasiloxane (D4) e 1,3-bis(3-aminopropyl)-tetramethyldisiloxane (APTMDS). Gruppi fenilici sono stati introdotti il silossano spina dorsale tramite la copolimerizzazione di D4 e 2,4,6,8-tetrametil-2,4,6,8-tetraphenyl-ciclotetrasilossano (D4Me, Ph). Questi copolimeri polidimetil-metil-fenil-silossano-blocco sono stati sintetizzati per aumentare gli indici di rifrazione di polisilossani. Per applicazioni come un a-IOL, l'indice di rifrazione dei polisilossani deve essere equivalente a quello di una lente di occhio umano giovane. Il peso molecolare di polisilossano è controllato dal rapporto tra il silossano ciclico per la endblocker APTMDS. La trasparenza degli elastomeri PSU è esaminata secondo la misura di trasmittanza di film tra il 200 e 750 nm, utilizzando uno spettrofotometro UV-Vis. Valori di trasmittanza a 750 nm (estremità superiore dello spettro visibile) vengono confrontate con il peso molecolare PDMS e > 90% della trasmittanza è osservato fino a un peso molecolare di 18.000 g · mol− 1. Proprietà meccaniche degli elastomeri PSU sono studiati utilizzando test di sollecitazione-deformazione sugli esemplari di cane-a forma di osso di fustellati. Per valutare la stabilità meccanica, isteresi meccanica sono misurata da ripetutamente stretching (10 x) gli esemplari al 5% e il 100% di allungamento. Isteresi diminuisce notevolmente con l'aumento del peso molecolare PDMS. Citotossicità in vitro di alcuni elastomeri PSU selezionati viene valutata utilizzando un'analisi di attuabilità delle cellule MTS. I metodi descritti nel presente documento consentono la sintesi di un elastomero PSU morbida, trasparente e noncytotoxic con un indice di rifrazione approssimativamente uguale a quello di una lente di occhio umano giovane.

L'equilibrazione anello-catena di D4 e D4Me, Ph con il endblocker APTMDS ha reso amminopropil terminato polydimethylsiloxanes e polidimetil-metil-fenil-silossano-copolimeri, rispettivamente, che sono stati sintetizzati con i pesi molecolari tra 3.000 e 33.000 g · mol-1 di regolazione del rapporto di monomero tra D4 e APTMDS (Figura 6). Pesi molecolari <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/58590/58590eq1.jpg"> del PDMS preparati, che sono stati determinati da spettri 1H-NMR (Figura 5), erano simili ai valori ottenuti da titolazione. Questi valori erano in accordo con i pesi molecolari teorici calcolati fino a 15.000 g · mol–1. Durante la preparazione del PDMS con pesi molecolari superiori, i pesi molecolari ottenuti sono stati leggermente superiori a quelli presunti di calcolo teorico. La copolimerizzazione dei silossani ciclici con ciondolo fenilico gruppi D4Me, Ph è stata considerata riuscita per aumentare leggermente l'indice di rifrazione di polisilossani. L'indice di rifrazione (determinato utilizzando il rifrattometro di Abbe a 37 ° C) è aumentato da 1,401 (non modificato PDMS) a 1.4356 (14 mol % metil-fenil-silossano) (Figura 7). Gli elastomeri PSU sono stati sintetizzati in due passaggi utilizzando il preparato amminopropil terminato PDMS, diisocianato alifatico H12MDI e APTMDS, usando il THF come solvente. Questo metodo consentito la costruzione di alimentatori ad alto peso molecolare con una struttura segmentata di segmenti molli (PDMS) e segmenti duri (diisocianato + urea). Spettroscopia FTIR Inline ha confermato la reazione estremamente rapida dei gruppi isocianato con i gruppi amminici dal PDMS e l'estensore di catena APTMDS (Figura 3 e Figura 8). A differenza di preparazione dei elastomeri poliuretanici, che richiede diverse ore, la preparazione degli elastomeri PSU era conveniente. La trasparenza e le proprietà meccaniche degli elastomeri PSU erano dipendenti dal peso molecolare PDMS. Pellicole trasparenti di elastomero PSU ha esibito una trasmittanza di > 90% fino a un peso molecolare PDMS di 18.000 g · mol-1. A più alti pesi molecolari PDMS, le pellicole PSU sono diventato sempre più opache (Figura 9). Con l'aumento del peso molecolare PDMS, morbidi elastomeri PSU potrebbero essere preparati. Il modulo di Young di elastomeri PSU è diminuito da ~5.5 MPa (con un peso molecolare PDMS di 3.000 g · mol-1) a 0,6 MPa (con un peso molecolare PDMS di ≥ 26, 000 g · mol-1) (Figura 10). Inoltre, isteresi meccanica, che è stato utilizzato per valutare la stabilità meccanica sotto ripetute sollecitazione applicata, è stato ridotto per gli elastomeri PSU quando erano preparati da PDMS di alto peso molecolare. I valori di isteresi per il primo ciclo a un ceppo di 100% è diminuito da 54% (con un peso molecolare PDMS di 3.000 g · mol-1) a 6% (con un peso molecolare PDMS di 33.000 g · mol-1) (Figura 11). Il metodo di sintesi applicata consentito la preparazione degli elastomeri PSU che non rilasciano residui citotossici come gli esempi riportati in test di vitalità cellulare eseguita con gli estratti di alcuni elastomeri PSU selezionati sulle cellule HaCaT (Figura 12).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58590/58590fig1.jpg"> Figura 1: Sintesi del catalizzatore tetrametilammonio-3-aminopropyl-dimethylsilanolate. Idrossido di tetrametilammonio pentaidrato (TMAH) e 1,3-Bis(3-aminopropyl)-tetramethyldisiloxane (APTMDS) sono state reagite 2h in THF a 80 ° C. Il catalizzatore di tetrametilammonio-3-aminopropyl-dimethylsilanolate viene ricevuto come un solido bianco dopo aver lavato il prodotto grezzo con THF. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58590/58590fig1large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58590/58590fig3.jpg"> Figura 2: percorso di sintesi per amminopropil terminato polydimethylsiloxanes (PDMS) e polidimetil-metil-fenil-silossano-copolimeri. Monomeri ciclici D4/D4Me, Ph sono equilibrati utilizzando un endblocker disiloxane APTMDS a 80 ° C per 24 h utilizzando il catalizzatore di tetrametilammonio-3-aminopropyl-dimethylsilanolate. Questa figura è stata modificata da Riehle et al. 48. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58590/58590fig3large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58590/58590fig2.jpg"> Figura 3: sintesi in due fasi di elastomeri segmentato urea a base di polisilossano (PSU). Nel primo passaggio, un prepolimero contenenti gruppi isocianati attivo è formato dopo la reazione di H12MDI con amminopropil terminato Polisilossano (R = CH3: PDMS; R = Ph; copolimero). Nel secondo passaggio, il peso molecolare del polimero è aumentato tramite la reazione dei restanti gruppi isocianato attivo con l'estensore di catena APTMDS. L'elastomero risultante è un polimero segmentato composto da segmenti duri dell'urea e segmenti molli del silicone. Questa figura è stata modificata da Riehle et al. 48. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58590/58590fig2large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58590/58590fig4.jpg"> Figura 4: specifica del cane-a forma di osso provino per prove di sforzo-. Questa figura è stata modificata da Keiper45. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58590/58590fig4large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58590/58590fig5.jpg"> Figura 5: 1H-NMR spettro di polidimetilsilossano amminopropil terminato. Per il calcolo del peso molecolare, valori integrali del metilene protoni d (δ 2,69 ppm) e b (δ 0,56 ppm) e metil protoni un (δ ~ 0,07 ppm) sono stati utilizzati. Il picco c (δ ~1.5 ppm) è overlaid dal HDO picco49, corrispondente allo scambio di protoni di tracce d'acqua con solvente CDCl3; quindi, questo picco non viene utilizzato per calcolare il peso molecolare. Il peso molecolare PDMS in questo spettro è ~ 16.365 g · mol-1. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58590/58590fig5large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58590/58590fig6.jpg"> Figura 6: Correlazione lineare tra il peso molecolare <img alt="Equation 6" src="/files/ftp_upload/58590/58590eq6.jpg"> </img> di concentrazione amminopropil terminato di polydimethylsiloxanes ed endblocker. <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/58590/58590eq1.jpg"> i valori sono stati determinati tramite 1H-NMR spettroscopia, la titolazione di gruppi amminici terminali e il calcolo teorico secondo l'equazione (1). Questa figura è ristampata con il permesso da Riehle et al. 48. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58590/58590fig6large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58590/58590fig7.jpg"> Figura 7: indici di rifrazione di amminopropil terminato polidimetil-metil-fenil-silossano-copolimeri. Indici di rifrazione (RI) di polidimetil-metil-fenil-silossano-copolimeri erano risoluti a 20 ° C (quadrati neri) e 37 ° C (cerchi rossi) usando un rifrattometro di Abbe. I valori di RI aumentati linearmente con la quantità delle unità fenil-metil-silossano incorporato. Valori di RI a 0% in moli rappresentano quelli da PDMS non modificato con un peso molecolare comparabile ai polidimetil-metil-fenil-silossano-copolimeri. Un'ottimale RI di 1.4346 (37 ° C) è stata ottenuta per un copolimero con 14% in moli di metil-fenil-silossano. Questa figura è stata ristampata con il permesso di Riehle et al. 48. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58590/58590fig7large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58590/58590fig8.jpg"> Figura 8: isocianato conversione durante la sintesi di polidimetilsilossano-urea (PSU). Questa figura mostra un terreno dipendente dal tempo della banda di assorbimento di NCO a 2.266 cm1 seguita dalla spettroscopia FTIR-ATR inline durante la sintesi del PSU. Dopo l'aggiunta di polidimetilsilossano amminopropil terminato, è diminuita l'altezza della banda NCO, indicativo della formazione delle catene prepolimero terminato NCO. Dopo l'aggiunta dell'estensore di catena APTMDS, la band di NCO completamente è sparito dagli spettri IR. Questa figura è stata ristampata con il permesso di Riehle et al. 50. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58590/58590fig8large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 9" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58590/58590fig9.jpg"> Figura 9: dipendenza della trasmittanza di elastomero PSU film al 750 nm e il peso molecolare di polidimetilsilossano. La trasmittanza dei film PSU è stata determinata mediante spettroscopia UV-Vis. La trasmittanza di PSU a 750 nm (il bordo superiore dello spettro visibile) è > 90% se PSU sono stati sintetizzati utilizzando PDMS con peso molecolare compreso tra 3.000 e 18.000 g · mol-1. Con un crescente peso molecolare di PDMS, aumentato l'opacità del film. Questa figura è stata ristampata con il permesso di Riehle et al. 48. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58590/58590fig9large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 10" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58590/58590fig10.jpg"> Figura 10: modulo di Young di elastomeri PSU in funzione del peso molecolare di polidimetilsilossano. Moduli di Young (YM) sono stati determinati dalle misure di sforzo-deformazione dei film PSU. I valori sono espressi come valore medio ottenuto da cinque misurazioni ripetute. Le barre di errore rappresentano la deviazione standard. La diminuzione più alta di YM è stata osservata per PSU sintetizzato da PDMS che vanno da 3.000 a 9.000 g · mol–1. Alle PDMS pesi molecolari tra 12.000 e 18.000 g · mol-1, YM valori sono compresi tra 1,5 MPa e 1,0 MPa. A pesi molecolari superiori a 26.000 g · mol-1, YM valori erano ~0.6 MPa. Questa figura è stata ristampata con il permesso di Riehle et al. 48. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58590/58590fig10large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 11" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58590/58590fig11.jpg"> Curve di isteresi di figura 11:100 % di elastomeri PSU. Le curve di isteresi di primo ciclo degli elastomeri PSU al 100% di allungamento sono illustrate. La notazione di polimero si riferisce al peso molecolare PDMS (ad es., PSU-3T è un elastomero poliureico preparato da PDMS con un peso molecolare di 3.000 g · mol-1). La più alta isteresi meccanica (43% - 54%) è stata osservata in elastomeri PSU sintetizzati da PDMS di basso peso molecolare, come indicato dalle curve pronunciate isteresi. Isteresi è diminuito con l'aumento del peso molecolare PDMS dal 14% (15.000 g · mol-1) al 6% (33.000 g · mol-1). Questa figura è stata ristampata con il permesso di Riehle et al. 48. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58590/58590fig11large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 12" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58590/58590fig12.jpg"> Figura 12: Risultati dei test di citotossicità in vitro su cellule HaCaT trattate con estratti di PSU. Questa figura mostra la proliferazione delle cellule delle cellule HaCaT trattate con estratti di media delle cellule degli elastomeri PSU. I valori sono espressi come il valore medio ottenuto da tre estratti testati per campione, con sei misurazioni ripetute per ogni Estratto (18 ripetizioni in totale). Le barre di errore rappresentano la deviazione standard da queste misure. Il vuoto rappresenta il medium DMEM (senza campione), che è stata trattata analoga al mezzo cellulare utilizzato per l'estrazione delle cellule. Un uretano polietere medicale è stato selezionato come il materiale di riferimento. Elastomeri siliconici poliurea (PSU-18T, PSU-16T e PSU-14Ph) sono stati selezionati come campioni rappresentativi, che si basavano su PDMS con peso molecolare di 16.000 e 18.000 g · mol-1 (PSU-18T e PSU-16T), mentre PSU-14Ph si basava su un Polidimetil-metil-fenil-silossano-copolimero con 14% in moli di metil-fenil-silossani e un peso molecolare di ~ 16.600 g · mol-1. La proliferazione media delle cellule HaCaT, trattati con gli estratti di elastomeri il PSU e il poliuretano di riferimento era al 100% e superiore. Di conseguenza, gli estratti del PSU elastomeri e poliuretano di riferimento non sono citotossici. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58590/58590fig12large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Synthesis of Soft Polysiloxane-urea Elastomers for Intraocular Lens Application at JoVE.com

Synthesis of Soft Polysiloxane-urea Elastomers for Intraocular Lens Application

Questo studio descrive vie sintetiche per amminopropil terminato polydimethylsiloxanes e polidimetil-metil-fenil-silossano-copolimeri a blocchi e per elastomeri morbidi a base di polisilossano urea (PSU). Presenta l'applicazione di PSU come accomodante una lente intraoculare. Inoltre è descritto un metodo di valutazione per citotossicità in vitro .

Sintesi degli elastomeri molli polisilossano-urea per applicazione di lente intraoculare

This study discusses a synthesis route for soft polysiloxane-based urea (PSU) elastomers for their applications as accommodating intraocular lenses ...

I metodi dimostrati in questo video mostrano un modo conveniente per sintetizzare polisiloxani amino-terminati e poliuree a base di polisiloxano morbide adatte all'applicazione come lente intraoculare accomodante. Il vantaggio principale di queste tecniche è che la sintesi e l'analisi dei polimeri possono essere eseguite facilmente secondo metodi standard senza alcuna complicata configurazione sperimentale. L'implicazione di questa tecnologia si estende verso la terapia della cataratta perché la maggior parte dei materiali delle lenti intraoculari disponibili in commercio sono basati su polimeri acrilici troppo rigidi per consentire un alloggio sufficiente.Sebbene questo metodo sia stato ottimizzato per fornire materiali di caratteristiche molto morbide, di altissima trasparenza, il metodo può essere facilmente adottato per fornire materiali con caratteristiche prestazionali completamente diverse, materiali che potrebbero essere applicabili anche ad esempio come rivestimenti. La dimostrazione visiva dei metodi è fondamentale in quanto alcuni dei passaggi di sintesi e analisi sono difficili da descrivere perché includono dettagli sperimentali importanti per prestazioni di successo. In primo luogo, aggiungere 19,5 grammi di D4 degassato e 0,9 grammi di APTMDS a un pallone rotondo a tre colli da 100 millilitri dotato di agitatore centrifugo rivestito in PTFE e ingresso e uscita di azoto.Aggiungere circa 26 milligrammi di catalizzatore precedentemente preparato e mescolare la miscela di reazione per 30 minuti a 80 gradi Celsius sotto un flusso continuo di azoto. Utilizzando un imbuto che cade, aggiungere 45,5 grammi di D4 cadere saggiamente alla miscela di reazione entro due o tre ore e mescolare ulteriormente a 80 gradi Celsius per 24 ore sotto un flusso continuo di azoto. In seguito, scambiare l'agitatore centrifugo con una grande barra di agitazione magnetica ovale e sigillare il pallone inferiore rotondo a tre colli con due tappi di vetro.Utilizzare un adattatore con una valvola e riscaldare lentamente il PDMS a 150 gradi Celsius sotto un vuoto di 0,1 millibar per distillare i prodotti laterali ciclici utilizzando una linea Schlenk. Successivamente, aggiungere da uno e mezzo a due grammi di polisiloxano a un pallone conico da 250 millilitri contenente una barra di agitazione magnetica e sciogliere il polisiloxano in 50 millilitri di THF sotto agitazione continua. Titolare gli ammino gruppi con acido cloridrico molare 0,1 usando il blu bromofenolo fino a quando non si osserva un cambiamento di colore dal blu al giallo.Ripetere la titolazione con tre campioni per calcolare il peso molecolare medio numerico. Aggiungere 2.939 grammi di H12 MDI a un pallone a reazione del fondo rotondo a quattro colli da 250 millilitri dotato di agitatore centrifugo, imbuto di caduta e ingresso e uscita dell'azoto. Sciogliere l'H12 MDI in 40-50 millilitri di THF.Quindi, sciogliere 45 grammi di PDMS degassato in 100 millilitri di THF in un becher. Aggiungere la soluzione PDMS per rilasciare saggiamente alla soluzione H12 MDI tramite un imbuto di caduta sotto agitazione continua e un flusso di azoto a temperatura ambiente. Quindi sciacquare il becher e far cadere l'imbuto con 50 millilitri di THF e aggiungere questa soluzione al miscelatore di reazione.Aggiungere porzioni della quantità stechiometrica dell'estensione della catena APTMDS alla soluzione pre-polimerica. In primo luogo, aggiungere l'80% della quantità stechiometrica calcolata dell'estensione della catena disciolta APTMDS alla miscela di reazione. Aggiungere l'ultima porzione dell'estensione della catena alla miscela di reazione e controllare la scomparsa della banda di assorbimento dell'isocianato nello spettro FTIR.Per ottenere elastomeri di poliurea non citotossici a base di poliasiloxani ad alto peso molecolare, è importante che l'ultima porzione dell'estensore della catena sia pesata con precisione e aggiunta alla soluzione polimerica con un rapporto stechiometrico bilanciato. Versare la soluzione di urea o PSU a base di polisiloxano risultante in una piastra di Petri in vetro ricoperto di lamina PTFE ed evaporare il solvente durante la notte nella cappa dei fumi. Unire da sette a otto grammi di piccoli pezzi di PSU e da 200 a 250 millilitri di cloroformio in un pallone conico da 250 a 300 millilitri.Aggiungere una barra di agitazione magnetica e sigillare liberamente il pallone con un tappo di vetro e mescolare la miscela per almeno 24 ore. Il giorno seguente, aggiungere la soluzione omogenea a una piastra di Petri di vetro e coprirla con un foglio di alluminio perforato. Assicurarsi che la piastra di Petri si trova in un'area ben ventilata per consentire ai solventi di evaporare.Dopo aver asciugato il film, rimuoverlo con cura dalla superficie di vetro della piastra di Petri utilizzando una piccola spatola sottile e conservarlo in una busta trasparente per la caratterizzazione meccanica. Per preparare campioni di osso di cane tagliati tagliati dalle pellicole PSU, posizionare il film sotto un'unità di coltello da punzonatura. Spingere la leva verso il basso per perforare la provetta e conservarla per almeno 72 ore a temperatura ambiente.Quindi, premere il pulsante di accensione su una macchina di test di trazione e fare clic sul pulsante per passare alla posizione iniziale nella finestra principale del software. Dopo aver rimosso l'involucro trasparente, ispezionare la provetta sotto un polarizzatore incrociato per escludere qualsiasi sollecitazione interna. Misurare lo spessore e la larghezza della provetta utilizzando una pinza.Quindi inserire i valori per spessore e larghezza nei campi corrispondenti nella finestra principale del software. Ora fissare il campione di prova tra le ganasce di bloccaggio superiori della macchina di prova. Fare clic sul pulsante zero forza nella finestra principale del software.Quindi fissare l'estremità inferiore della provetta tra le ganasce di bloccaggio inferiori della macchina di prova. Fare clic sul pulsante di misurazione iniziale per avviare la misurazione dell'isteresi. Per la prova di trazione, ripetere i passaggi precedenti.Aggiungere campioni precedentemente sterilizzati di PSU e 0,7 grammi di Pellethane come riferimento a tubi di centrifuga conica da 15 millilitri. Estrarre i campioni con DMEM senza FBS per 72 più o meno due ore a 37 gradi Celsius e 5% di anidride carbonica con un rapporto di estrazione di 0,1 grammi per millilitro. Preparare campioni ciechi aggiungendo DMEM senza FBS in tubi di centrifuga conica da 50 millilitri ed eseguire la stessa estrazione.Successivamente, pipetta 200 microlitri di ogni estratto di PSU in sei pozzi di una micropiastra da 96 porri contenente cellule HaCat. Successivamente, pipetta 200 microlitri del campione cieco in sei pozzi. Per il controllo negativo, pipette 200 microlitri di DMEM fresco integrati con 10%FBS in sei pozzi.Per il controllo positivo, pipette 200 microlitri di DMEM integrati con 10%FBS e 1%SDS in sei pozzi. Dopo aver incubato le cellule per 24 ore a 37 gradi Celsius e 5% di anidride carbonica, rimuovere gli estratti, i campioni ciechi e i controlli. Quindi pipettare 120 microlitri di una soluzione stock MTS precedentemente preparata in ogni pozzo, compresi i sei pozzi senza celle per determinare lo sfondo.Dopo aver incubato le cellule nella soluzione MTS per quattro ore, misurare l'assorbanza di ogni pozzo a 492 nanometri utilizzando un lettore di micropiastrine. L'equilibrazione della catena ad anello di D4 e metilfenil D4 con APTMDS ha prodotto rispettivamente polidimetisiloxani aminopropil-terminati e copolimeri di polidimetilfenililossano. I polidimetilsilosani aminopropil-terminati sono stati sintetizzati con pesi molecolari tra 3.000 e 33.000.La copolimerizzazione del silossano ciclico con gruppi fenili pendenti metilfenil D4 ebbe successo con un indice di rifrazione che aumentava da 1,401 a 1,4356. In linea la spettroscopia FTIR degli elastomeri PSU ha confermato la reazione estremamente rapida dei gruppi isocianati con gli ammino gruppi del PDMS e dell'APTMDS. Le pellicole trasparenti di elastomero PSU mostravano una trasmittanza superiore al 90% fino a un peso molecolare MDS di 18.000.Con pesi molecolari PDMS più elevati, le pellicole PSU divennero sempre più opache. Con un aumento del peso molecolare del PDMS, potrebbero essere preparati elastomeri PSU morbidi. Il modulo dei giovani degli elastomeri della PSU è diminuito da 5,5 a 0,6 megapascal.L'isteresi meccanica è stata ridotta per gli elastomeri PSU quando sono stati preparati da PDMS ad alto peso molecolare. I valori di isteresi sono stati il primo ciclo con un ceppo del 100% ridotto dal 54 al 6%Il metodo sintetico applicato ha permesso la preparazione di elastomeri PSU che non rilasciano residui citotossici, come mostrato nei test di vitalità cellulare eseguiti con estratti di elastomeri PSU su cellule HaCat. Durante l'esecuzione della sintesi dei polisiloxani amino-terminati, è importante pesare con precisione la quantità calcolata di silani a base perché questo determina in gran parte il peso molecolare finale del polisiloxano.Seguendo questa procedura, possono essere preparate poliuree o polisiloxani che contengono diversi gruppi pendenti come i silani. I sillani avrebbero il vantaggio di produrre materiali di cross linking. Tali materiali di cross linking apriranno nuove potenziali applicazioni come medicazioni per l'eluizione dei farmaci, materiali biofunzionalizzati o gel morbidi.Non dimenticare che lavorare con gli isocianati e l'idrossido di tetrametil ammonio può essere pericoloso e precauzioni come occhiali di sicurezza e guanti a mano devono sempre essere prese durante l'esecuzione di questa procedura.

Research

JoVE Journal

Chemistry

Synthesis, Cellular Delivery and In vivo Application of Dendrimer-based pH Sensors

Synthesis, Cellular Delivery and In vivo Application of Dendrimer-based pH Sensors

Sintesi, Consegna Cellulare e<em&gt; In vivo</em&gt; Applicazione di sensori di pH basati Dendrimero

The development of  fluorescent indicators represented a revolution for life sciences. Genetically  encoded and synthetic fluorophores with sensing ...

Ricerca

Chimica

Seeded Synthesis of CdSe/CdS Rod and Tetrapod Nanocrystals

We demonstrate a method for the synthesis of multicomponent nanostructures consisting of CdS and CdSe with rod and tetrapod morphologies. A seeded ...

Synthesis of Hypervalent Iodonium Alkynyl Triflates for the Application of Generating Cyanocarbenes

Sintesi di hypervalent iodonio Alchinile triflati per l&#39;applicazione di Generazione Cyanocarbenes

The procedures described in this article involve the synthesis and isolation of hypervalent iodonium alkynyl triflates (HIATs) and their subsequent ...

Synthesis of Indoxyl-glycosides for Detection of Glycosidase Activities

Sintesi di indoxyl-glicosidi per il rilevamento di glicosidasi Attività

Indoxyl glycosides proved to be valuable and versatile tools for monitoring glycosidase activities. Indoxyls are released by enzymatic hydrolysis and are ...

Synthesis of Programmable Main-chain Liquid-crystalline Elastomers Using a Two-stage Thiol-acrylate Reaction

Sintesi di programmabile principale catena Elastomeri liquido-cristallini Utilizzando una a due stadi Thiol-acrilato di reazione

This study presents a novel two-stage thiol-acrylate Michael addition-photopolymerization (TAMAP) reaction to prepare main-chain liquid-crystalline ...

Synthesis of Cd-free InP/ZnS Quantum Dots Suitable for Biomedical Applications

Sintesi di Cd-libera InP / ZnS Quantum Dots adatto per applicazioni biomediche

Fluorescent nanocrystals, specifically quantum dots, have been a useful tool for many biomedical applications. For successful use in biological systems, ...

Protocol for the Synthesis of Ortho-trifluoromethoxylated Aniline Derivatives

Protocol for the Synthesis of Ortho-trifluoromethoxylated Aniline Derivatives

Protocollo per la sintesi di<em&gt; Ortho</em&gt; Derivati ​​all&#39;anilina -trifluoromethoxylated

Molecules bearing trifluoromethoxy (OCF3) group often show desired pharmacological and biological properties. However, facile synthesis of ...

Synthesis and Characterization of Supramolecular Colloids

Sintesi e caratterizzazione di supramolecolari colloidi

Control over colloidal assembly is of utmost importance for the development of functional colloidal materials with tailored structural and mechanical ...

Functionalization of Single-walled Carbon Nanotubes with Thermo-reversible Block Copolymers and Characterization by Small-angle Neutron Scattering

Funzionalizzazione di single-walled nanotubi di carbonio con termo-reversibili Block Copolimeri e caratterizzazione da piccolo angolo Neutron Scattering

We demonstrate a protocol for single-walled carbon nanotube functionalization using thermo-sensitive PEO-PPO-PEO triblock copolymers in an aqueous ...

Synthesis of Protein Bioconjugates via Cysteine-maleimide Chemistry

Synthesis of Protein Bioconjugates via Cysteine-maleimide Chemistry

Sintesi di proteine ​​bioconiugati<em&gt; via</em&gt; Chimica cisteina-maleimmide

The chemical linking or bioconjugation of proteins to fluorescent dyes, drugs, polymers and other proteins has a broad range of applications, such as the ...