Morphological Characterization of Elastin-Mimetic Block Copolymers Utilizing Cryo- and Cryoetch-HRSEM

2003 ◽  
Vol 9 (3) ◽  
pp. 171-182 ◽  
Author(s):  
Elizabeth R. Wright ◽  
Vincent P. Conticello ◽  
Robert P. Apkarian

Elastin-mimetic block copolymers were produced by genetic engineering. Genetically driven synthesis permitted control of the final physiochemical characteristics of the block copolymers. We designed BB and BAB block copolymers in which the A-block was hydrophilic and the B-block was hydrophobic. By designing the copolymers in this manner, it was proposed that they would self-assemble into micellar aggregates that, at high concentration, would form thermoreversible hydrogels. To analyze the three-dimensional fine surface morphology of the copolymers, to the resolution level of a few nanometers, we employed cryo-HRSEM. This method provided vast expanses of the specimen in its frozen hydrated state for survey. In our initial cryo-HRSEM studies, we observed the protein filaments and micelles surrounded by lakes of vitreous ice. Upon examination at low and intermediate magnifications, there was an extensive honeycomb-like filamentous network. To delineate the fine morphology of the hydrogel network at high magnification and to greater depths, we cryoetched away unbound water from the sample surface, in high vacuum, prior to chromium deposition. By using this technique, we were able to visualize for characterization purposes the fine fibril networks formed from the micellar aggregates over the surface of the hydrogel.

2012 ◽  
Author(s):  
Κωνσταντίνος Μισιχρόνης

Στην συγκεκριμένη ερευνητική εργασία περιγράφεται η σύνθεση μέσω ανιοντικού πολυμερισμού 17 γραμμικών δισυσταδικών συμπολυμερών του τύπου PS-b-PCHD ή PS-b-PCHD όπου PS: πολυστυρένιο και PCHD: πολυ(κυκλοεξαδιένιο) καθώς και 5 συμπολυμερών πολύπλοκης αρχιτεκτονικής αποτελούμενα επίσης από PS και PCHD. Τα πολύπλοκης αρχιτεκτονικής δείγματα αποτελούν ένα (1) γραμμικό τρισυσταδικό συμπολυμερές (PCHD-b-PS-b-PCHD), ένα (1) γραμμικό πεντασυσταδικό συμπολυμερές [(PS-b-PCHD)-PS-(PCHD-b-PS)], ένα (1) H-type συμπολυμερές [(PCHD)2-PS-(PCHD)2] και δύο (2) super H-type συμπολυμερή [(PCHD)3-PS-(PCHD)3 και (PS-b-PCHD)3-PS-(PCHD-b-PS)3].Η σύνθεση των δειγμάτων ολοκληρώθηκε με την χρήση της γραμμής υψηλού κενού και την μέθοδο της διαδοχικής προσθήκης μονομερών. Για τον πολυμερισμό χρησιμοποιήθηκε sec-BuLi σε βενζόλιο, ενώ χρησιμοποιήθηκε και το πολικό συστατικό DABCO ώστε η συστάδα του PCHD να εμφανίζει υψηλή 1,4-μικροδομή (87-98%). Συντέθηκε ένα μεγάλο εύρος κλασμάτων όγκου (0.25 < φPS < 0.94) έτσι ώστε να εξεταστεί αναλυτικά η μορφολογική συμπεριφορά του συστήματος. Η σύνθεση των πολύπλοκης αρχιτεκτονικής συμπολυμερών περιελάμβανε την χρήση του διδραστικού απαρχητή Na/ναφθαλίνιο ώστε να συντεθεί το διδραστικό πολυστυρένιο. Ο πολυμερισμός πραγματοποιήθηκε σε διάλυμα βενζολίου/THF σε αναλογία 1,2:1 και η αντίδραση σύζευξης με τα ενεργά άκρα, που αποτελούνταν είτε από PCHD ή από (PS-b-PCHD), πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας γνωστή χημεία χλωροσιλανίων. Πιο συγκεκριμένα τρία χλωροσιλάνια χρησιμοποιήθηκαν, το (CH3)2SiCl2, (CH3)SiCl3 και το SiCl4 ώστε να συζευχθούν με την διδραστική συστάδα (Na(+)(-)PS(-)(+)Na) και στην συνέχεια με τα ζωντανά άκρα αποτελούμενα από PCHD ή από (PS-b-PCHD).Ο μοριακός χαρακτηρισμός των δειγμάτων πραγματοποιήθηκε μέσω της χρωματογραφίας αποκλεισμού μεγεθών (SEC) και οσμομετρίας μεμβράνης (MO) ώστε να πιστοποιηθούν τα μέσα μοριακά βάρη κατά αριθμό και οι κατανομές μοριακών βαρών. Επίσης χρησιμοποιήθηκε η φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού πρωτονίου (1H-NMR) ώστε να επιβεβαιωθούν τα κλάσματα μάζας, καθώς επίσης και να υπολογιστούν τα ποσοστά των μικροδομών 1,2- και 1,4- για την συστάδα του PCHD. Επίσης, υιοθετήθηκε η διαφορική θερμοδομετρία σάρωσης (DSC) ώστε να προσδιοριστούν οι θερμοκρασίες υαλώδους μετάπτωσης (Tg) των δειγμάτων.Τέλος, ο μορφολογικός χαρακτηρισμός των δισυσταδικών συμπολυμερών πραγματοποιήθηκε με ηλεκτρονική μικροσκοπία διέλευσης (TEM) και σκέδαση ακτινών-Χ υπό μικρές γωνίες (SAXS). Παρατηρήθηκαν όλες οι γνωστές μορφολογίες από την βιβλιογραφία αλλά για διαφορετικά κλάσματα όγκου από τα αναμενόμενα, ενώ μοναδικές μορφολογίες παρατηρήθηκαν προσφέροντας νέες πληροφορίες για τον μικροφασικό διαχωρισμό του συστήματος PS-b-PCHD. Επίσης, πιο αναλυτικές μετρήσεις μέσω SAXS πρέπει να πραγματοποιηθούν ώστε να επιβεβαιωθούν οι μορφολογίες που παρατηρούνται μέσω ΤΕΜ.


2012 ◽  
Vol 2012 ◽  
pp. 1-14 ◽  
Author(s):  
Jakub Širc ◽  
Radka Hobzová ◽  
Nina Kostina ◽  
Marcela Munzarová ◽  
Martina Juklíčková ◽  
...  

Biomedical applications such as wound dressing for skin regeneration, stem cell transplantation, or drug delivery require special demands on the three-dimensional porous scaffolds. Besides the biocompatibility and mechanical properties, the morphology is the most important attribute of the scaffold. Specific surface area, volume, and size of the pores have considerable effect on cell adhesion, growth, and proliferation. In the case of incorporated biologically active substances, their release is also influenced by the internal structure of nanofibers. Although many scientific papers are focused on the preparation of nanofibers and evaluation of biological tests, the morphological characterization was described just briefly as service methods. The aim of this paper is to summarize the methods applicable for morphological characterization of nanofibers and supplement it by the results of our research. Needleless electrospinning technique was used to prepare nanofibers from polylactide, poly(ε-caprolactone), gelatin, and polyamide. Scanning electron microscopy was used to evaluate the fiber diameters and to reveal eventual artifacts in the nanofibrous structure. Nitrogen adsorption/desorption measurements were employed to measure the specific surface areas. Mercury porosimetry was used to determine total porosities and compare pore size distributions of the prepared samples.


2010 ◽  
Vol 110 (6) ◽  
pp. 639-649 ◽  
Author(s):  
Scott Schricker ◽  
Manuel Palacio ◽  
B.T.S. Thirumamagal ◽  
Bharat Bhushan

2005 ◽  
Vol 96 (2) ◽  
pp. 155-160 ◽  
Author(s):  
R. Mendoza ◽  
J. Alkemper ◽  
P. W. Voorhees

2010 ◽  
Vol 104 (2) ◽  
pp. 1007-1019 ◽  
Author(s):  
Yoichi Seki ◽  
Jürgen Rybak ◽  
Dieter Wicher ◽  
Silke Sachse ◽  
Bill S. Hansson

The Drosophila antennal lobe (AL) has become an excellent model for studying early olfactory processing mechanisms. Local interneurons (LNs) connect a large number of glomeruli and are ideally positioned to increase computational capabilities of odor information processing in the AL. Although the neural circuit of the Drosophila AL has been intensively studied at both the input and the output level, the internal circuit is not yet well understood. An unambiguous characterization of LNs is essential to remedy this lack of knowledge. We used whole cell patch-clamp recordings and characterized four classes of LNs in detail using electrophysiological and morphological properties at the single neuron level. Each class of LN displayed unique characteristics in intrinsic electrophysiological properties, showing differences in firing patterns, degree of spike adaptation, and amplitude of spike afterhyperpolarization. Notably, one class of LNs had characteristic burst firing properties, whereas the others were tonically active. Morphologically, neurons from three classes innervated almost all glomeruli, while LNs from one class innervated a specific subpopulation of glomeruli. Three-dimensional reconstruction analyses revealed general characteristics of LN morphology and further differences in dendritic density and distribution within specific glomeruli between the different classes of LNs. Additionally, we found that LNs labeled by a specific enhancer trap line (GAL4-Krasavietz), which had previously been reported as cholinergic LNs, were mostly GABAergic. The current study provides a systematic characterization of olfactory LNs in Drosophila and demonstrates that a variety of inhibitory LNs, characterized by class-specific electrophysiological and morphological properties, construct the neural circuit of the AL.


2000 ◽  
Vol 14 (25n27) ◽  
pp. 2834-2839 ◽  
Author(s):  
G. A. COSTA ◽  
P. MELE

In this work, we performed a three-dimensional analysis of YBa 2 Cu 3 O x / Ag samples microstructure, especially with regard to silver distribution. By this way, we study thoroughly the correlation between the morphology and the electrical behaviour of the samples varying the silver content. We were able to show that the percolation limit of silver in YBCO is around 7.5 wt.%. We pointed out that the silver drops tends to disorder the system at high concentration, suggesting the opportunity of texturing under uniaxial pressure.


2019 ◽  
Vol 36 (4) ◽  
pp. 742-751 ◽  
Author(s):  
Carlos Nicolás Pérez‐García ◽  
Carmen Olmos ◽  
Fabián Islas ◽  
Pedro Marcos‐Alberca ◽  
Eduardo Pozo ◽  
...  

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document