Name: bacterial cellulose spheres that encapsulate solid materials
Uploaded: 2021-02-26T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Bacterial Cellulose Spheres that Encapsulate Solid Materials at JoVE.com

यह काम एडोल्फो मार्टिनेज, कैथरीन मुल्हॉलैंड, टायलर सोमरविले और लॉरेल कड़वामैन द्वारा मोंटाना टेक रिसर्च असिस्टेंट मेंटरशिप प्रोग्राम प्रोजेक्ट का सिलसिला है । अनुसंधान अनुदान संख्या के तहत राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन द्वारा प्रायोजित किया गया था । OIA-1757351 और लड़ाकू क्षमताओं के विकास कमान सेना अनुसंधान प्रयोगशाला (सहकारी समझौता संख्या W911NF-15-2-0020) । किसी भी राय, निष्कर्षों और निष्कर्षों, या इस सामग्री में व्यक्त की सिफारिशों लेखकों के उन रहे है और जरूरी राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन या सेना अनुसंधान प्रयोगशाला के विचारों को प्रतिबिंबित नहीं करते । हम एमी कुएंजी, ली रिचर्ड्स, केटलिन गली, क्रिस गैमन्स, मैक्स वोहलगेनेंट और किरिस बॉश को भी उनके योगदान के लिए धन्यवाद देना चाहेंगे ।

1. बैक्टीरियल सेल्यूलोज स्टार्टर संस्कृति का निर्माण और रखरखाव
<ol><li>एक SCOBY के रूप में जीवाणु सेल्यूलोज, लगभग 50 ग्राम की एक स्टार्टर संस्कृति प्राप्त करें। इसे व्यावसायिक रूप से खरीदा जा सकता है (उदाहरण के...

<ol>
	<li>Mohainin Mohammad, S., Abd Rahman, N., Sahaid Khalil, M., Rozaimah Sheikh Abdullah, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+Overview+of+Biocellulose+Production+Using+Acetobacter+xylinum+Culture.">An Overview of Biocellulose Production Using Acetobacter xylinum Culture.</a> Advances in Biological Research. 8 (6), 307-313 (2014).</li><li>Dufresne, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bacterial+cellulose.">Bacterial cellulose.</a> Nanocellulose. , 125-146 (2017).</li><li>Czaja, W., Romanovicz, D., Brown, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural+investigations+of+microbial+cellulose+produced+in+stationary+and+agitated+culture.">Structural investigations of microbial cellulose produced in stationary and agitated culture.</a> Cellulose. 11 (3-4), 403-411 (2004).</li><li>Hu, Y., Catchmark, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Formation+and+characterization+of+spherelike+bacterial+cellulose+particles+produced+by+acetobacter+xylinum+JCM+9730+strain.">Formation and characterization of spherelike bacterial cellulose particles produced by acetobacter xylinum JCM 9730 strain.</a> Biomacromolecules. 11 (7), 1727-1734 (2010).</li><li>Goh, W. N., Rosma, A., Kaur, B., Fazilah, A., Karim, A. A., Bhat, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microstructure+and+physical+properties+of+microbial+cellulose+produced+during+fermentation+of+black+tea+broth+(kombucha).">Microstructure and physical properties of microbial cellulose produced during fermentation of black tea broth (kombucha).</a> International Food Research Journal. 19 (1), 153-158 (2012).</li><li>Toyosaki, H., Naritomi, T., Seto, A., Matsuoka, M., Tsuchida, T., Yoshinaga, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Screening+of+Bacterial+Cellulose-producing+Acetobacter+Strains+Suitable+for+Agitated+Culture.">Screening of Bacterial Cellulose-producing Acetobacter Strains Suitable for Agitated Culture.</a> Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry. 59 (8), 1498-1502 (1995).</li><li>Shi, Z., Zhang, Y., Phillips, G. O., Yang, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Utilization+of+bacterial+cellulose+in+food.">Utilization of bacterial cellulose in food.</a> Food Hydrocolloids. 35, 539-545 (2014).</li><li>Holland, M. C., Eggensperger, C. G., Giagnorio, M., Schiffman, J. D., Tiraferri, A., Zodrow, K. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Facile+Postprocessing+Alters+the+Permeability+and+Selectivity+of+Microbial+Cellulose+Ultrafiltration+Membranes.">Facile Postprocessing Alters the Permeability and Selectivity of Microbial Cellulose Ultrafiltration Membranes.</a> Environmental Science and Technology. 54 (20), 13249-13256 (2020).</li><li>Le Hoang, S., Vu, C. M., Pham, L. T., Choi, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+and+physical+characteristics+of+epoxy+resin/+bacterial+cellulose+biocomposites.">Preparation and physical characteristics of epoxy resin/ bacterial cellulose biocomposites.</a> Polymer Bulletin. 75 (6), 2607-2625 (2018).</li><li>Vu, C. M., Nguyen, D. D., Sinh, L. H., Pham, T. D., Pham, L. T., Choi, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Environmentally+benign+green+composites+based+on+epoxy+resin/bacterial+cellulose+reinforced+glass+fiber:+Fabrication+and+mechanical+characteristics.">Environmentally benign green composites based on epoxy resin/bacterial cellulose reinforced glass fiber: Fabrication and mechanical characteristics.</a> Polymer Testing. 61, 150-161 (2017).</li><li>Pavaloiu, R. D., Stoica, A., Stroescu, M., Dobre, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlled+release+of+amoxicillin+from+bacterial+cellulose+membranes.">Controlled release of amoxicillin from bacterial cellulose membranes.</a> Central European Journal of Chemistry. 12 (9), 962-967 (2014).</li><li>Trovatti, 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=Biocellulose+membranes+as+supports+for+dermal+release+of+lidocaine.">Biocellulose membranes as supports for dermal release of lidocaine.</a> Biomacromolecules. 12 (11), 4162-4168 (2011).</li><li>Trovatti, 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=Bacterial+cellulose+membranes+applied+in+topical+and+transdermal+delivery+of+lidocaine+hydrochloride+and+ibuprofen:+In+vitro+diffusion+studies.">Bacterial cellulose membranes applied in topical and transdermal delivery of lidocaine hydrochloride and ibuprofen: In vitro diffusion studies.</a> International Journal of Pharmaceutics. 435 (1), 83-87 (2012).</li><li>Shaviv, A., Mikkelsen, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlled-release+fertilizers+to+increase+efficiency+of+nutrient+use+and+minimize+environmental+degradation+-+A+review.">Controlled-release fertilizers to increase efficiency of nutrient use and minimize environmental degradation - A review.</a> Fertilizer Research. 35 (1-2), 1-12 (1993).</li><li>Eggensperger, C. G., 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=Sustainable+living+filtration+membranes.">Sustainable living filtration membranes.</a> Environmental Science and Technology Letters. 7 (3), 213-218 (2020).</li><li>Schr&#246;pfer, S. B., 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=Biodegradation+evaluation+of+bacterial+cellulose,+vegetable+cellulose+and+poly+(3-hydroxybutyrate)+in+soil.">Biodegradation evaluation of bacterial cellulose, vegetable cellulose and poly (3-hydroxybutyrate) in soil.</a> Polimeros. 25 (2), 154-160 (2015).</li><li>Orts, W. J., Glenn, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reducing+soil+erosion+losses+with+small+applications+of+biopolymers.">Reducing soil erosion losses with small applications of biopolymers.</a> ACS Symposium Series. 723, 235-247 (1999).</li><li>Mohite, B. V., Patil, S. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+biomaterial:+Bacterial+cellulose+and+its+new+era+applications.">A novel biomaterial: Bacterial cellulose and its new era applications.</a> Biotechnology and Applied Biochemistry. 61 (2), 101-110 (2014).</li><li>Mikkelsen, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+hydrophilic+polymers+to+control+nutrient+release.">Using hydrophilic polymers to control nutrient release.</a> Fertilizer Research. 38 (1), 53-59 (1994).</li><li>Du, C. W., Zhou, J. M., Shaviv, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Release+characteristics+of+nutrients+from+polymer-coated+compound+controlled+release+fertilizers.">Release characteristics of nutrients from polymer-coated compound controlled release fertilizers.</a> Journal of Polymers and the Environment. 14 (3), 223-230 (2006).</li><li>Serafica, G., Mormino, R., Bungay, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inclusion+of+solid+particles+in+bacterial+cellulose.">Inclusion of solid particles in bacterial cellulose.</a> Applied Microbiology and Biotechnology. 58 (6), 756-760 (2002).</li><li>Tomaszewska, M., Jarosiewicz, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+polysulfone+in+controlled-release+NPK+fertilizer+formulations.">Use of polysulfone in controlled-release NPK fertilizer formulations.</a> Journal of Agricultural and Food Chemistry. 50 (16), 4634-4639 (2002).</li><li>Gonz&#225;lez, M. 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=Evaluation+of+biodegradable+polymers+as+encapsulating+agents+for+the+development+of+a+urea+controlled-release+fertilizer+using+biochar+as+support+material.">Evaluation of biodegradable polymers as encapsulating agents for the development of a urea controlled-release fertilizer using biochar as support material.</a> Science of the Total Environment. 505, 446-453 (2015).</li><li>Shavit, U., Shaviv, A., Shalit, G., Zaslavsky, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Release+characteristics+of+a+new+controlled+release+fertilizer.">Release characteristics of a new controlled release fertilizer.</a> Journal of Controlled Release. 43 (2-3), 131-138 (1997).</li><li>Kolakovic, R., Laaksonen, T., Peltonen, L., Laukkanen, A., Hirvonen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spray-dried+nanofibrillar+cellulose+microparticles+for+sustained+drug+release.">Spray-dried nanofibrillar cellulose microparticles for sustained drug release.</a> International Journal of Pharmaceutics. 430 (1-2), 47-55 (2012).</li><li>Zaharia, A., 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=Bacterial+cellulose-poly(acrylic+acid-:+Co-N,+N+&#8242;-methylene-bis-acrylamide)+interpenetrated+networks+for+the+controlled+release+of+fertilizers.">Bacterial cellulose-poly(acrylic acid-: Co-N, N &#8242;-methylene-bis-acrylamide) interpenetrated networks for the controlled release of fertilizers.</a> RSC Advances. 8 (32), 17635-17644 (2018).</li><li>Peterson, J. D., Vyazovkin, S., Wight, 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=Kinetics+of+the+thermal+and+thermo-oxidative+degradation+of+polystyrene,+polyethylene+and+poly(propylene).">Kinetics of the thermal and thermo-oxidative degradation of polystyrene, polyethylene and poly(propylene).</a> Macromolecular Chemistry and Physics. 202 (6), 775-784 (2001).</li><li>Goh, W. N., Rosma, A., Kaur, B., Fazilah, A., Karim, A. A., Bhat, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fermentation+of+black+tea+broth+(kombucha):+I.+effects+of+sucrose+concentration+and+fermentation+time+on+the+yield+of+microbial+cellulose.">Fermentation of black tea broth (kombucha): I. effects of sucrose concentration and fermentation time on the yield of microbial cellulose.</a> International Food Research Journal. 19 (1), 109-117 (2012).</li><li>Zhu, H., Jia, S., Yang, H., Jia, Y., Yan, L., Li, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+and+application+of+bacterial+cellulose+sphere:+A+novel+biomaterial.">Preparation and application of bacterial cellulose sphere: A novel biomaterial.</a> Biotechnology and Biotechnological Equipment. 25 (1), 2233-2236 (2011).</li><li>Nguyen, V. T., Flanagan, B., Gidley, M. J., Dykes, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+cellulose+production+by+a+Gluconacetobacter+xylinus+strain+from+Kombucha.">Characterization of cellulose production by a Gluconacetobacter xylinus strain from Kombucha.</a> Current Microbiology. 57 (5), 449-453 (2008).</li><li>Costa, A. F. S., Almeida, F. C. G., Vinhas, G. M., Sarubbo, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Production+of+bacterial+cellulose+by+Gluconacetobacter+hansenii+using+corn+steep+liquor+as+nutrient+sources.">Production of bacterial cellulose by Gluconacetobacter hansenii using corn steep liquor as nutrient sources.</a> Frontiers in Microbiology. 8, 1-12 (2017).</li><li>Watanabe, K., Tabuchi, M., Morinaga, Y., Yoshinaga, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural+features+and+properties+of+bacterial+cellulose+produced+in+agitated+culture.">Structural features and properties of bacterial cellulose produced in agitated culture.</a> Cellulose. 5 (3), 187-200 (1998).</li></ol>

यह प्रोटोकॉल बीसी क्षेत्र उत्पादन और एनकैप्सुलेशन विधियों को रेखांकित करता है जो आचरण और लागत प्रभावी करने में आसान हैं। मूल प्रोटोकॉल में विभिन्न समायोजनों के माध्यम से, एक पर्याप्त प्रक्रिया की पह...

बैक्टीरियल सेल्यूलोज (बीसी) को इसकी यांत्रिक शक्ति, उच्च शुद्धता और क्रिस्टलीयता, जल प्रतिधारण क्षमताओं और जटिल फाइबरसंरचना1, 2,3,4के कारण इसके संभावित उद्योग उपयोगकेलिए नोट किया गया है। ये विशेषताएं बीसी को विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए अनुकूल बायोमटेरियल बनाती हैं, जिनमें बायोमेडिकल, खाद्य प्रसंस्करण और पर्यावरणीय उपचारण शामिल हैं1। बीसी फिल्म का गठन एकल जीव संस्कृतियों या मिश्रित संस्कृतियों के साथ किया जा सकता है जैसे कोम्बुचा5,एक किण्वित चाय पेय के लिए उपयोग किया जाता है। पक कोम्बुचा "बैक्टीरिया और खमीर की सहजीवी संस्कृति" पर निर्भर करता है, जिसे आमतौर पर स्कोबी के रूप में जाना जाता है। जीवों की इस सहजीवी संस्कृति का उपयोग करते हुए, बीसी क्षेत्रों को बनाने के लिए इसी तरह की तकनीक नियोजित की जाती है। इस जैव सामग्री को पर्यावरणीय संदूषकों को अलग करने में मदद करने और अधिक कुशल फसल उत्पादन प्राप्त करने के लिए बायोचर जैसे कृषि संशोधनों को लंगर में मदद करने के लिए नियोजित किया जा सकता है ।
पिछले साहित्य में चर्चा की गई है कि कैसे उत्तेजित परिस्थितियों में उत्पादित ईसा पूर्व की विशेषताएं एक स्थिर संस्कृति में उत्पादित ईसा पूर्व की तुलना में होती हैं। एक स्थिर संस्कृति का परिणाम एक फिल्म में होता है जो तरल-वायु इंटरफेस पर बनाता है, जबकि एक हिल संस्कृति के परिणामस्वरूप अलग-अलग बीसी कण, किस्में और क्षेत्र तरल6के भीतर निलंबित हो जाते हैं। कई अध्ययनों ने इस दावे को संदर्भित किया है कि गतिशील परिस्थितियों6,7में बीसी का वाणिज्यिक उत्पादन अधिक व्यवहार्य है, जो इस पेपर की विधि को लागू करने के लिए तर्क प्रदान करता है। इसके अतिरिक्त, बीसी क्षेत्रों की संरचना और संपत्तियों पर विभिन्न जांच की गई है। Toyosaki एट अल6 उनके उत्तेजित बीसी उत्पादन में चकित और चिकनी दीवारों Erlenmeyer फ्लास्क की तुलना में । हू और कैचमार्क द्वारा एक अध्ययन बीसी क्षेत्रों के लिए4 निर्धारित शर्तों है कि वर्तमान बीसी क्षेत्र उत्पादन प्रक्रिया के लिए दिशा निर्देशों के रूप में इस्तेमाल किया गया, और उनके परिणामों से संकेत मिलता है कि क्षेत्र के आकार में ६० घंटे के बाद वृद्धि जारी नहीं है । मोहम्मद एट अल द्वारा बीसी उत्पादन की समीक्षा इंगित करता है कि बीसी संस्कृति को मिलातेहुए ऑक्सीजन की आपूर्ति और वितरण भी सुनिश्चित करता है, जो सफल बीसी विकास के लिए आवश्यक है। हॉलैंड एट अल8 ने एक्स-रे विवर्तन और फोरियर ट्रांसफॉर्म इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग करके बीसी की क्रिस्टलीयता और रासायनिक संरचना का अध्ययन किया है। यह माना जाता है बीसी कैप्सूल इसी तरह की विशेषताओं का प्रदर्शन करेंगे और भविष्य के अनुसंधान संरचनात्मक गुणों की जांच करेंगे । अध्ययनों ने बेहतर बायोकंपोसाइट्स का उत्पादन करने के लिए बीसी का उपयोग करने के लाभकारी प्रभावों का भी पता लगाया है। एक आधार के रूप में एपॉक्सी-राल का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं ने दिखाया है कि ईसा पूर्व के अलावा थकान जीवन, फ्रैक्चर क्रूरता, और तन्य और फ्लेक्सुरल ताकत9,10जैसी भौतिक विशेषताओं में सुधार करता है। जैसा कि अतीत और वर्तमान अनुसंधान द्वारा दिखाया गया है, कई बीसी उपयोग के व्यावसायीकरण में रुचि रखते हैं।
कई शोधकर्ताओं ने नियंत्रित रिलीज सिस्टम में बैक्टीरियल सेल्यूलोज की जांच की है, और यहां वर्णित विधि कैप्सूल उत्पन्न करती है जिसे नियंत्रित रिलीज सिस्टम के रूप में उपयोग किया जा सकता है। इस शोध के अधिकांश जैव चिकित्सा क्षेत्र में नियंत्रित रिहाई पर केंद्रित है, साथ ही नियंत्रित रिलीज उर्वरक (CRF) प्रशासन में कुछ अंवेषण । बीसी की नियंत्रित रिलीज ऑफ एमोक्सीसिलिन11,लिडोकेन12और आईबुप्रोफेन13की सफलता के आधार पर, बीसी अन्य पदार्थों के साथ समान वितरण विशेषताओं को प्रदर्शित कर सकता है, जैसे कि एक पेलेटाइज्ड उर्वरक। शाविवि और मिकेलसन14 द्वारा सीआरएफ का अवलोकन यह स्वीकार करता है कि सीआरएफ अधिक कुशल हैं, श्रम बचाते हैं, और आम तौर पर पारंपरिक उर्वरक आवेदन की तुलना में कम पर्यावरणीय गिरावट का कारण बनते हैं। बैक्टीरियल सेल्यूलोज सीआरएफ के लिए अनुकूल एनकैप्सुलेशन सामग्री के रूप में काम कर सकता है। उर्वरक बीसी झिल्ली से बाहर निकल सकते हैं या बीसी बायोडिग्रेड15,16के रूप में निर्वहन कर सकते हैं । बीसी की उच्च जल सूजन क्षमता भी एक लाभकारी मृदा संशोधन17,18, 19 के रूप में कार्य कर सकती है क्योंकि उर्वरक पोषक तत्व और नमी दोनों बीसी क्षेत्रों के अनुप्रयोग के माध्यम से जमीन में छोड़ सकते हैं । इन लक्षणों के साथ, बीसी क्षेत्र एनकैप्सुलेशन द्वारा गठित एक सीआरएफ को अन्य उर्वरक कोटिंग सामग्री पर लाभ हो सकता है जो उनके उत्पादन और निपटान चरणों के दौरान नकारात्मक प्रभाव डाल सकते हैं। एक उर्वरक कोटिंग में बीसी अनुकूलन सीआरएफ प्रौद्योगिकियों में और सुधार हो सकता है । उर्वरक रिलीज दर को कम करके, फसलों के पास उर्वरक को तेज करने और पानी के निकायों में अतिरिक्त अपवाह को रोकने के लिए पर्याप्त समय होगा, जिससे यूट्रोफिकेशन और अव्यवसईयुक्त क्षेत्रों को कम किया जा सकेगा । इसी तरह की धीमी गति से जारी उर्वरक तैयार किए गए हैं और बहुलक कोटिंग्स20का उपयोग करके संचालित किया गया है ।
पिछले शोध में उल्लिखित प्रोटोकॉल के विपरीत, यह एक उच्च सेल्यूलोज उपज के बजाय एक समान, एकजुट क्षेत्र उत्पादन पर केंद्रित है। इसके अलावा, अन्य ठोसों के बीसी एनकैप्सुलेशन का सेल्यूलोज फिल्मों के साथ अध्ययन किया गया है, लेकिन21क्षेत्र नहीं हैं। बैक्टीरियल सेल्यूलोज क्षेत्रों पर अनुसंधान का विस्तार करके, बीसी व्यावसायिक रूप से उत्पादन करने के लिए आगे कदम उठाए जा सकते हैं, जो बीसी की पर्यावरण की दृष्टि से सुरक्षित सुविधाओं के कारण फायदेमंद है। बीसी क्षेत्र निर्माण की यह विधि सस्ती, आसानी से उपलब्ध पाक सामग्री का उपयोग करती है। प्रारंभिक असेंबली के बाद, बीसी क्षेत्र बिना किसी हस्तक्षेप के 2 दिनों के भीतर बनने लगते हैं। इस रणनीति के माध्यम से बीसी क्षेत्रों का उत्पादन करने के लिए थोड़ी जगह की आवश्यकता होती है और इसमें एक खाद्य उप-उत्पाद, किण्वित चाय 'कोम्बुचा' होती है। अन्य अध्ययनों में उल्लिखित एनकैप्सुलेशन तकनीकों में चरण विलोपन तकनीक 22 ,23,मैट्रिक्सगठन 24,स्प्रे सुखाने25और संश्लेषण26केदौरानप्रत्यक्ष एनकैप्सुलेशन के माध्यम से गठित कोटिंग्स शामिल हैं। इस पांडुलिपि में उल्लिखित प्रत्यक्ष एनकैप्सुलेशन विधि उन लोगों के लिए उपयोगी है जो एक आसान, सस्ती प्रक्रिया की इच्छा रखते हैं जो आसानी से उपलब्ध सामग्रियों का उपयोग करती है।
इस शोध के माध्यम से बीसी क्षेत्र उत्पादन और एनकैप्सुलेशन के लिए एक सफल प्रोटोकॉल बनाया गया । बीसी क्षेत्र अपने व्यक्तिगत संरचनाओं के भीतर बायोचर, माइन टेलिंग और पॉलीस्टीरिन माइक्रोमोतियों के ठोस कणों को समाहित कर सकते हैं। हालांकि अभी तक उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग नहीं किया जाता है, ईसा पूर्व एक व्यावहारिक, स्थायी रूप से बनाई गई और स्वाभाविक रूप से होने वाली सामग्री है जिसका उपयोग भविष्य के अनुप्रयोगों के लिए किया जा सकता है।

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>100 mL graduated cylinder</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1000 mL beaker</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>25 mL graduated cylinder</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>250 mL Erlenmeyer baffled flask</td>
			<td>Chemglass</td>
			<td>CLS-2040-02</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>500 mL beaker</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Balance</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Biochar</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Ponderosa pine heat treated under argon gas, heated at 15 &#176;C per minute to 800 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Black tea</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Deionized water</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Distilled white vinegar</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Elastic band</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microbial starter culture</td>
			<td>Cultures for Health</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mine waste</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Collected from Butte, MT: 46.001978,-112.582465. Mine waste contains soil and metals originating from past copper mining. Mn, Si, Ca, Al, and Fe were the five most prevalent elements measured in the mine waste through x-ray diffraction.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mortar and pestle</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Orbital shaker</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Used various brands</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paper towel</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polystyrene microbeads</td>
			<td>Polybead</td>
			<td>17138</td>
			<td>3 micron diameter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stir rod</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sucrose</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tea kettle</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TGA</td>
			<td>TA Instruments</td>
			<td>TA Q500</td>
			<td>400 &#176;C/min to 800 &#176;C, 100 mL/min N2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermometer</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>XRF Analyzer</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>10131166</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

bacterial cellulose spheres that encapsulate solid materials

एक उपन्यास सामग्री के रूप में ईसा पूर्व के लोकप्रियकरण के बाद से बैक्टीरियल सेल्यूलोज (बीसी) क्षेत्रों पर तेजी से शोध किया गया है। यह प्रोटोकॉल बीसी क्षेत्र उत्पादन के लिए एक सस्ती और सरल विधि प्रस्तुत करता है। इन क्षेत्रों के उत्पादन के अलावा, ठोस कणों के लिए एक एनकैप्सुलेशन विधि की भी पहचान की गई है । बीसी क्षेत्रों का उत्पादन करने के लिए, पानी, काली चाय, चीनी, सिरका, और जीवाणु संस्कृति एक चकित फ्लास्क में संयुक्त कर रहे है और सामग्री उत्तेजित कर रहे हैं । बीसी क्षेत्र गठन के लिए उचित संस्कृति शर्तों का निर्धारण करने के बाद, बायोचर, बहुलक मोती और खदान अपशिष्ट का उपयोग करके ठोस कणों को समाहित करने की उनकी क्षमता का परीक्षण किया गया। इमेजजे सॉफ्टवेयर और थर्मल ग्रेविमेट्रिक विश्लेषण (टीजीए) का उपयोग करके क्षेत्रों की विशेषता थी। परिणाम इंगित करते हैं कि 7.5 मिमी व्यास वाले क्षेत्र 7 दिनों में बनाए जा सकते हैं। विभिन्न कणों को जोड़ने से बीसी कैप्सूल की औसत आकार सीमा बढ़ जाती है। गोले अपने शुष्क द्रव्यमान का 10 -20% समझाया। यह विधि कम लागत वाले क्षेत्र उत्पादन और एनकैप्सुलेशन को दिखाती है जो आसानी से प्राप्य सामग्रियों के साथ संभव है। बीसी क्षेत्रों का उपयोग भविष्य में संदूषक हटाने सहायता, नियंत्रित रिलीज उर्वरक कोटिंग, या मृदा संशोधन के रूप में किया जा सकता है।

ईसा पूर्व क्षेत्रों संस्कृति के पहले ४८ घंटे(चित्रा 2)के दौरान सबसे तेजी से विकास दर है । चित्र 2 यह भी दिखाता है कि कैसे क्षेत्र अधिकतम औसत आकार तक पहुंचते हैं और फिर स्थिर रहते हैं...

Watch this Scientific Journal Video about Bacterial Cellulose Spheres that Encapsulate Solid Materials at JoVE.com

Bacterial Cellulose Spheres that Encapsulate Solid Materials

यह प्रोटोकॉल बैक्टीरियल सेल्यूलोज (ईसा पूर्व) क्षेत्रों को बनाने की एक आसान, सस्ती विधि प्रस्तुत करता है। यह बायोमटेरियल बायोचर, बहुलक क्षेत्रों और खान अपशिष्ट सहित ठोस सामग्रियों के लिए एक एनकैप्सुलेशन माध्यम के रूप में कार्य कर सकता है।

बैक्टीरियल सेल्यूलोज क्षेत्र जो ठोस सामग्रियों को समाहित करते हैं

Bacterial cellulose (BC) spheres have been increasingly researched since the popularization of BC as a novel material. This protocol presents an ...

हमारा प्रोटोकॉल महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह बायोडिग्रेडेबल, स्वाभाविक रूप से होने वाली बायोमटेरियल के उत्पादन के वर्तमान तरीकों पर फैलता है। हमारी विधि प्रजनन योग्य बैक्टीरियल सेल्यूलोज क्षेत्रों के उत्पादन पर जोर देती है। इस तकनीक का मुख्य लाभ आवश्यक सामग्रियों तक पहुंच की आसानी है: चीनी, पानी, चाय, सिरका, बैक्टीरियल कल्चर स्टार्टर, एक चकरा फ्लास्क, और एक कक्षीय शेखर।पहली बार इस तकनीक का प्रदर्शन करने वाला कोई व्यक्ति क्षेत्रों की सही पहचान करने और अनियमित बैक्टीरियल सेल्यूलोज जनता को हटाने में सक्षम नहीं हो सकता है। हमने वीडियो में इन कदमों का प्रदर्शन किया है, लेकिन अगर यह पहली बार काम नहीं करता है तो निराश न हों । इस विधि का दृश्य प्रदर्शन आमतौर पर शोधकर्ताओं के लिए यह कल्पना करने के लिए उपयोगी होता है कि बैक्टीरियल सेल्यूलोज जनता के आकार, मात्रा और आकार को क्या पसंद किया जाता है और पसंद नहीं किया जाता है।एक चाय केतली का उपयोग कर deionized पानी के 350 मिलीलीटर उबलते द्वारा शुरू करते हैं। फिर गर्म पानी को 500 मिलीलीटर बीकर में स्थानांतरित करें। गर्मी सुरक्षा दस्ताने का उपयोग करें, और सुनिश्चित करें कि ग्लास बार उबलते पानी के तापमान का सामना कर सकते हैं।पूरी तरह से एक हलचल रॉड का उपयोग कर गर्म पानी में दानेदार सुक्रोज के 42.5 ग्राम भंग। एक घंटे के लिए सुक्रोज समाधान युक्त फ्लास्क में 2.54 ग्राम काली चाय के साथ एक बैग खड़ी करें। चाय की थैली को खुले बिना हलचल रॉड से निकालें, और इसे कचरे में निपटाएं।बीकर में आसुत सफेद सिरका के 100 मिलीलीटर जोड़ें, और मिश्रण को अच्छी तरह से हिलाएं। तैयार अम्लीय चाय मिश्रण के 80 मिलीलीटर को 250 मिलीलीटर चकित फ्लास्क में स्थानांतरित करें, और मिश्रण को 20 से 25 डिग्री सेल्सियस तक ठंडा करने की अनुमति दें। जब तरल कमरे के तापमान पर होता है, तो चकित फ्लास्क में माइक्रोबियल स्टार्टर कल्चर लिक्विड के 20 मिलीलीटर जोड़ें, और पैराफिल्म के साथ फ्लास्क को कवर करें।एक कक्षीय हिला मेज पर चकित फ्लास्क प्लेस, और यह बीसी क्षेत्रों का उत्पादन करने के लिए 20 से 25 डिग्री सेल्सियस पर तीन दिनों के लिए प्रति मिनट १२५ घूर्णन पर हिला करने के लिए अनुमति देते हैं । चिमटी के साथ गैर गोलाकार आकार के अवांछित बीसी जनता को हटा दें ताकि आगे अनियमित बीसी जनता को बनाने से रोका जा सके। एक बार बीसी क्षेत्रों का गठन हो जाने के बाद, धीरे-धीरे उन्हें आगे के उपयोग के लिए फ्लास्क से डालें।इस प्रोटोकॉल में, बीसी क्षेत्रों ने संस्कृति के पहले 48 घंटों के लिए उच्च विकास दर दिखाई, और अधिकतम तक पहुंचने के बाद आकार स्थिर रहा। ईसा पूर्व के गोले संस्कृति के आठवें दिन के आसपास टेंड्रल बनाने लगे । बायोचर, बहुलक मोती और खान अपशिष्ट जैसे ठोस संदूषकों के एनकैप्सुलेशन के बाद क्षेत्रों के आकार वितरण का परीक्षण किया गया था।यह देखा गया कि बीसी क्षेत्रों में ठोस के अलावा क्षेत्र के आकार या आवृत्ति पर लगातार प्रभाव पड़ता है। कक्षीय हिलाते गति, परिवेश के तापमान, और अनियमित कणों के गठन के लिए मुख्य कारक है कि आकार, आकार, और गोलाकार कणों की आवृत्ति को प्रभावित करने लगते हैं । यह देखा गया कि कमरे के तापमान या अनियमित जनता को अनुचित तरीके से हटाने के बहुत अधिक ने एक अक्षुण्ण ईसा पूर्व क्षेत्र के आकार को तारकीय कणों या स्ट्रींग झुरमुटों में बदल दिया।बीसी क्षेत्रों में समझाया ठोस के अंश का निर्धारण करने के लिए, एक थर्मल ग्रेविमेट्रिक विश्लेषण किया गया था । थर्मल और सूक्ष्म मूल्यांकन ने एक साथ बीसी क्षेत्रों के भीतर ठोस कणों के प्रभावी एनकैप्सुलेशन की पुष्टि की। विमान बीसी के अंतर टीजीए प्रोफ़ाइल पॉलीस्टीरिन मोतियों के साथ ईसा पूर्व के साथ लगभग समान परिमाण में दिखाई दिया।हालांकि, पॉलीस्टीरिन मोतियों के थर्मल अपघटन के अनुरूप एक अतिरिक्त चोटी देखी गई। जब चाय कमरे के तापमान तक ठंडा हो जाती है तो माइक्रोबियल स्टार्टर संस्कृति को जोड़ना सबसे महत्वपूर्ण है। इसके अतिरिक्त, हमें यह सुनिश्चित करना चाहिए कि संस्कृति में सक्रिय और स्वस्थ जीव हों ।इस विधि का उपयोग पर्यावरण उपचारण में संदूषक हटाने के लिए किया जा सकता है। क्षेत्रों का उपयोग ब्याज के पदार्थ की नियंत्रित रिहाई के लिए भी किया जा सकता है। यह तकनीक हमें बैक्टीरियल सेल्यूलोज क्षेत्रों के भीतर पर्यावरणीय सामग्रियों को समाहित करने में सक्षम बनाती है।यह बायोडिग्रेडेबल नियंत्रित रिलीज या उपचारण प्लेटफार्मों के लिए उपयोगी हो सकता है।

Research

JoVE Journal

Engineering

Solid-state Graft Copolymer Electrolytes for Lithium Battery Applications

लिथियम बैटरी अनुप्रयोगों के लिए ठोस राज्य भ्रष्टाचार Copolymer इलेक्ट्रोलाइट्स

Battery safety has been a very important research area over the past decade. Commercially available lithium ion batteries employ low flash point (&lt;80 ...

Probing and Mapping Electrode Surfaces in Solid Oxide Fuel Cells

जांच और ठोस ऑक्साइड ईंधन कोशिकाओं में इलेक्ट्रोड सतहों मानचित्रण

Solid oxide fuel cells (SOFCs) are potentially the most efficient and cost-effective solution to utilization of a wide variety of fuels beyond hydrogen ...

Characterization of Thermal Transport in One-dimensional Solid Materials

एक आयामी ठोस सामग्री में थर्मल परिवहन की विशेषता

The TET (transient electro-thermal) technique is an effective approach developed to measure the thermal diffusivity of solid materials, including ...

Convergent Polishing: A Simple, Rapid, Full Aperture Polishing Process of High Quality Optical Flats &amp; Spheres

Convergent Polishing: A Simple, Rapid, Full Aperture Polishing Process of High Quality Optical Flats & Spheres

अभिसरण चमकाने: उच्च गुणवत्ता ऑप्टिकल फ्लैट और क्षेत्रों की एक सरल, तेजी से, पूर्ण एपर्चर चमकाने की प्रक्रिया

Convergent Polishing is a novel polishing system and method for finishing flat and spherical glass optics in which a workpiece, independent of its initial ...

Preparation and Reactivity of Gasless Nanostructured Energetic Materials

तैयारी और Gasless Nanostructured की जेट ऊर्जावान सामग्री

High-Energy Ball Milling (HEBM) is a ball milling process where a powder mixture placed in the ball mill is subjected to high-energy collisions from the ...

Advanced Experimental Methods for Low-temperature Magnetotransport Measurement of Novel Materials

सामग्री के उपन्यास की कम तापमान Magnetotransport मापन के लिए उन्नत प्रयोगात्मक विधियों

Novel electronic materials are often produced for the first time by synthesis processes that yield bulk crystals (in contrast to single crystal thin film ...

Focused Ion Beam Fabrication of LiPON-based Solid-state Lithium-ion Nanobatteries for In Situ Testing

Focused Ion Beam Fabrication of LiPON-based Solid-state Lithium-ion Nanobatteries for In Situ Testing

LiPON के लिए केंद्रित आयन बीम निर्माण-आधारित ठोस राज्य लिथियम आयन Nanobatteries में सीटू परीक्षण के लिए

Solid-state electrolytes are a promising replacement for current organic liquid electrolytes, enabling higher energy densities and improved safety of ...

Electric-field Control of Electronic States in WS2 Nanodevices by Electrolyte Gating

Electric-field Control of Electronic States in WS2 Nanodevices by Electrolyte Gating

इलेक्ट्रोलाइट गेटिंग द्वारा WS2 Nanodevices में इलेक्ट्रॉनिक राज्यों के बिजली क्षेत्र नियंत्रण

A method of carrier number control by electrolyte gating is demonstrated. We have obtained WS2 thin flakes with atomically flat surface via scotch tape ...

Experimental Methods for Spin- and Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy Combined with Polarization-Variable Laser

स्पिन के लिए प्रायोगिक तरीके-और कोण-हल Photoemission स्पेक्ट्रोस्कोपी ध्रुवीकरण के साथ संयुक्त-चर लेजर

The goal of this protocol is to present how to perform spin- and angle-resolved photoemission spectroscopy combined with polarization-variable 7-eV laser ...