材料加工實驗方案:


1. 培養(yǎng)孔包被程序: 使用這些建議作為指導來確定適合您的培養(yǎng)系統(tǒng)的最佳包被條件。

  1. 從瓶子中取出所需數(shù)量的絲溶液并分配到稀釋容器中,。

  2. 用水稀釋絲溶液至 1 mg/mL (1:50),。

  3. 輕輕旋轉內容物,直到材料*混合,。

  4. 在培養(yǎng)表面加入適量的稀釋絲溶液,,確保整個表面都被涂層。

  5. 在無蓋的室溫下在干凈的工作臺 (ISO 100) 中孵育 2-3 小時以*干燥,。

  6. 孵化后應用 70% 甲醇 20 分鐘以誘導不溶于水的絲綢表面,。

  7. 用無菌培養(yǎng)基或 PBS 仔細沖洗涂層表面。不要刮傷表面,。

  8. 涂層表面可供使用或可在 4°C 下儲存以備將來使用,。

2. 濃縮絲溶液: 如果需要更高的絲濃度,則使用此技術,。更高的絲濃度對于特定的加工技術或修改最終材料特性可能很重要,。

  1. 準備 10% (W/V)。聚乙二醇 (PEG, 10K MW) 與去離子水的溶液,。與磁性攪拌板上的大攪拌棒混合,,直到 PEG *溶解。

  2. 獲得分子量截止在 3,500 和 10,000 Da 之間的透析膜,。如有必要,,按照制造商的要求對透析盒進行水合。

  3. 根據(jù)透析膜制造商的填充量指南,,用適量的 5% 絲溶液填充透析膜,。

  4. 將填充絲溶液的透析膜放入 10%(重量/體積)PEG 溶液中并蓋上。

  5. 指明盒式磁帶添加到溶液中的時間和日期,。典型的濃縮時間將根據(jù)所需的絲溶液最終濃度,、被濃縮的絲溶液的體積和使用的透析膜而變化。
    注意 作為典型示例,,10 mL 的 5% 蠶絲溶液在 10% (W/V) PEG 透析 20-22 小時后將產(chǎn)生 2-4 mL 濃縮蠶絲溶液,。通常,通常根據(jù)用戶要求推薦優(yōu)化運行,。

  6. 濃縮時間結束后,,從 PEG 浴和透析盒中取出濃縮的絲溶液,并將絲溶液儲存在 4°C 以備將來使用,。注意:絲綢溶液的保質期隨著濃度的增加而縮短,,因此在生產(chǎn)后 1 周內盡快使用濃縮的絲綢溶液。

  7. 蠶絲溶液濃度可以通過重量百分比濃度來確定,。為此,,請在精密天平上稱出大約 100 μL 的濃縮絲溶液并記錄濕重。讓溶液干燥成薄膜并測量絲蛋白干重,。將干重除以濕重并乘以 100% 得到溶液的重量百分比濃度,。

3. 獨立式絲膜: 這種加工方法生產(chǎn)的獨立式絲膜材料可用于細胞培養(yǎng)或體內移植。獨立式絲膜具有易于從培養(yǎng)條件中移除以進行進一步樣品分析的優(yōu)勢,。

  1. 將 7 mL 的 5% 絲溶液添加到 100 mm 培養(yǎng)皿中,,并允許在干凈的工作臺環(huán)境中裸露干燥。這通常需要幾個小時,,最好過夜,。

  2. 形成的薄膜厚度約為 40-60 µm,可以使用鑷子從培養(yǎng)皿中取出,。增加蠶絲溶液的量或使用更高濃度的蠶絲溶液會產(chǎn)生更厚的薄膜,。

  3. 這些薄膜目前是水溶性的,可以使用以下任一方法使其不溶于細胞培養(yǎng):

一世,。甲醇浴培養(yǎng):
a.用 70% 甲醇和 30% 去離子水填充盤子并混合,。
灣。將絲膜放入甲醇溶液中 10 分鐘,。
C,。去除絲膜并用無菌水或適當?shù)慕橘|沖洗,。
    注意: 這種處理方法可以快速產(chǎn)生不溶性絲膜材料特性,這些特性往往是不透明的,、更疏水的,,并且原位降解速度慢。

ii. 水退火:
a.獲得一個清空的實驗室真空干燥器,,并在底部部分填充水,。
灣。將薄膜放在水面上方的架子上,,蓋上蓋子,,然后拉 25 in Hg 真空。
C,。停止公雞室,,并允許坐 4 小時。
d,。從腔室中取出樣品并用 70% 乙醇消毒,,然后用無菌水或適當?shù)慕橘|沖洗。
   注意:這種加工方法產(chǎn)生的不溶性絲膜材料特性往往是透明的,,更親水,,并且在原位降解速度快。

  1. 如果不立即使用,,可以將薄膜切割成型并在室溫下儲存 2 年或更長時間,。
    注意: 絲膜也可以澆鑄到帶圖案的表面上以復制表面形貌,通常使用硅橡膠或類似材料來輕松去除絲材料,。此外,,由于潛在的材料浮力,可能需要使用加權方法來保持薄膜浸沒在介質中,。

4.  3D Silk Sponge Scaffolds: 這種處理方法為體外和體內應用或原位植入創(chuàng)建 3D 多孔支架,。支架孔徑和可降解特性也可以使用以下方法進行調整。

A. 將蠶絲溶液等分到所需的成型容器中,,建議使用聚四氟乙烯,,以便于去除材料。

B. 對于每個正在制備的樣品,,稱量必要量的鹽,,以保持鹽與絲的重量比為 25:1。
注意:對孔徑的控制取決于所選的氯化鈉(鹽)晶體尺寸,。如果確定的孔徑大小,,請使用不銹鋼篩網(wǎng)以產(chǎn)生均勻的鹽晶體大小。對于 750 µm 及更大的鹽顆粒,建議將蠶絲溶液濃縮至 8% 或以上,。

C. 在旋轉模具的同時將鹽緩慢添加到蠶絲溶液中,,以使鹽添加均勻。確保通過輕微攪拌或敲擊表面小心去除因材料移位而形成的氣泡,。

D. 蓋上模具,,讓溶液在室溫下靜置 1-2 天,以形成絲質支架,。

E. 支架形成后,取下模具蓋,,將樣品放入 2 升 DI 燒杯中,,然后放在攪拌板上。

F. 48小時內每8-12小時換一次水,。

H. 洗滌期結束后,,從模具中取出形成的支架并放入最后的去離子水中沖洗 24 小時,以確保*去除殘留的鹽分,。

I. 支架可在去離子水中 4 °C 儲存或在室溫下干燥直至需要,。

J. 腳手架可切割成所需尺寸并在使用前進行蒸汽滅菌

5. 3D Silk Hydrogels: 這種加工方法可用于生產(chǎn)絲水凝膠,用作可注射生物材料,、體外培養(yǎng)和體內使用,。

A. 將 5% 的絲溶液放入所需的成型容器或小瓶中。

B. 用膠帶將容器或小瓶垂直固定到實驗室渦旋儀上,。

C. 以最大轉速渦旋溶液幾分鐘,。這些參數(shù)需要針對給定的絲溶液體積和模具幾何形狀進行優(yōu)化。

注意:例如,,將 1 mL 的絲溶液移液到玻璃小瓶中,,并在 3,200 RPM 下渦旋約 7 分鐘。溶液應增加濁度,,表明膠凝過程已開始,。

注意:一旦溶液被渦旋,在凝膠化完成之前不要將溶液轉移到第二個容器中,。

D. 將渦旋絲/成型容器/小瓶置于 37 °C 培養(yǎng)箱中過夜,,以加快凝膠時間。

E. 絲水凝膠只要保持水分并儲存在 4°C 的去離子水中,,就可以用于未來使用,。