基于蛋白质的微纤维在生物工程和食品领域具有潜在的应用,但在微米级上保留和利用其蛋白质构件的独特纳米机械性能仍然是一项挑战。本研究通过同轴微流体纺丝果胶和 β-乳球蛋白在不同构象状态(单体、淀粉样蛋白原纤维、缩短的淀粉样蛋白原纤维,处于各向同性/向列相)下自下而上制造核壳纤维,在 CaCl 2 溶液中凝胶化。纤维直径范围为 478 至 855 μ m(湿态)和 107 – 135 μ m(干态)。它们显示出清晰的核壳横截面,但果胶-β-乳球蛋白单体纤维除外,据推测紧凑的蛋白质会扩散到果胶基质中。纤维构建块的分子取向表示为有序参数,代表果胶链和淀粉样蛋白原纤维平行于纤维轴的排列,该参数通过空间分辨率为 20 μ m 的同步加速器广角 X 射线散射 (WAXS) 计算得出。与纯果胶纤维相比,引入淀粉样蛋白原纤维作为蛋白质核心可使杨氏模量从 3.3 增加到 6.4 GPa,拉伸强度从 117 增加到 182 MPa。然而,将蛋白质核心流速从 1 mL/h 增加到 2 mL/h 会导致核心喷射螺旋弯曲、有序性降低,最终导致机械性能恶化。总体而言,与缩短的淀粉样蛋白原纤维相比,全长淀粉样蛋白原纤维对机械性能更有益。通过深入了解蛋白质构象、纺丝流速和由此产生的核壳微纤维的机械性能之间的关系,这些结果可能有助于新型纤维蛋白质材料领域。
用于深度渗透脑成像,尽管X射线计算机断层扫描和磁共振成像已被广泛使用,但由于空间分辨率相对较低,它们存在一些局限性。8,9出色的可靠性和生物相容性使聚集诱导的发射(AIE)点可用于荧光生物医学成像的出色候选物。10然而,激发或发射光的光子吸收和散射影响其穿透深度。由于吸收和散射的减少,基于第二个近红外(NIR-II)区域用于多光子荧光成像的AIE非常有希望地观察大深度大脑结构。空间取向是最重要的容器特征之一;它是诊断疾病,定位伤害和评估组织发育的指标。它也是定义纤维结构对齐的基础。11,12个先前的方法通常获得图像或感兴趣区域的平均方向,例如依赖傅立叶变换13、14或霍夫变换的技术。15 Bancelin等。16提出了一种形态的开放操作方法来实现视觉空间取向,但仅适用于相似的纤维直径。Quinn和Georgakoudi提出了一种加权定向矢量求和算法,该算法能够以2D图像的17和Liu等人获取像素方向。将此方法进一步扩展到3D表单。在这里,我们构建了一个用于大脑容器的大量成像和定向的自适应分析的系统。18的2D/3D加权矢量求和算法假定纤维结构的形态特征是相同的,并且在2D/3D图像中使用了所有光纤的固定窗口大小,最佳窗口尺寸为光纤直径的2至4倍。17,18因此,当应用于具有不同纤维厚度的复杂系统(例如脑桥梁)时,这些方法可能会降解定向确定的准确性。专门设计的AIE纳米颗粒(NP)用于获得大深度3D脑血管图像信息。最近,我们开发了一种纤维样结构内自动化的,素的厚度,并将其应用于脑血管疾病的分析。19基于厚度信息,在本研究中,我们提出了一种窗口优化(WO)方法,该方法能够显着提高2D和3D病例的空间或3D的确定精度。作为厚度确定和加权方向矢量求和算法的融合,WO方法根据纤维厚度信息可以自适应地以像素为基础优化计算参数。我们通过模拟的2D和3D光纤图像评估了该方法的表现。最后,我们通过建立从AIE辅助的体内三光子荧光(3PF)成像中获得的小鼠脑脑脑脑脑座管的大深度3D图像的方向结构来证明该系统的应用。
结论SuperWool®Prime属于已定义的AES纤维在接触式注册下定义的化学反应,其纤维直径与现有的市场产品相似,表明该产品不会比现有产品更明显地呼吸。这些关键的物理化学特性中的相似性反映在纤维的生物溶解度上,这些纤维显示出属于现有产品产生的范围内的超级尺寸纤维纤维。很明显,从生物耐性的角度来看,这些样品的行为以及它们的共同形态学特性都可以合理地期望在体内表现出相似的生物抗性概况。因此,基于几个关键参数的比较数据,没有科学的理由来保证对超级素质量子化学的测试。的确,当已经对UVCB定义中的化学作用进行了测试,通过和免除的化学作用时,对超级尺寸进行体内生物抗性测试可能会对重复测试的道德批准构成重大挑战。尤其是本文提供的测试结果并未为超级羊毛纤维作为“新物质”的考虑,而是确认其他AES纤维化学生物抗化发现的相似性并支持适用于Super -Wool Prime。附录化学物质身份摩根高级材料是全球AES纤维的领先生产商。机器制造的玻璃体(硅酸盐)纤维(MMVF)具有随机定向和氧化碱/碱氧化物(Na 2 O+K 2 O+CaO+CaO+MoGO+BAO)的含量大于18%。它融化约1500°C(2732°F)。这些产品以几个不同的商标名称销售,但是,为了分类和标签(CLP)(EC/1272/2008)和REACH(EC/`1907/2006)AES光纤被视为符合CLP条目650-016-00-2标准的单一UVCB物质。它的化学身份由436083-99-7 CAS编号定义进一步定义:•以纤维形式制造的化学物质。此类别包含通过吹或旋转碱性氧化物,二氧化硅和其他次要/微量氧化物的熔融混合物而产生的物质。它主要由二氧化硅(50-82wt%)和镁(18-43 wt%),氧化铝二氧化铝和氧化锆(小于6%)和微量氧化物组成。在CLP下的调节外出过程(欧洲),它们被归类为具有以下危险代码的2类致癌物 - H351:怀疑引起癌症。然而,根据调节的注释,它指出,如果可以证明该物质满足以下条件之一,则不需要应用分类:•通过吸入的短期生物抗化测试,表明超过20μM的纤维具有超过20μm的重量半寿命的重量较小;或•通过气管内滴注进行短期生物抗性测试,表明超过20μm的纤维的加权半衰期小于40天;或•适当的腹膜内测试未显示过多的致癌性证据;或•在合适的长期吸入试验中没有相关的致病性或肿瘤变化。