Low-ethanol silica sols for cell encapsulation
Villa, Karlo (2012)
Villa, Karlo
Turun ammattikorkeakoulu
2012
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2012061212534
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2012061212534
Tiivistelmä
3D-solukapselointi on menetelmä jota käytetään solubiologian, kudosteknologian ja kemikaalien testauksen yhteydessä. Erilaisia materiaaleja on tarjolla solukapselointia varten. Biologista alkuperää olevien materiaalien etuna on biologinen yhteensopivuus mutta niiden laatu voi vaihdella. Synteettisillä materiaaleilla voidaan saavuttaa parempi toistettavuus mutta toiminnallisuuden edellytyksenä voi olla materiaalin muokkaaminen. Yksi luokka synteettisistä solukapselointimateriaaleista ovat synteettiset silikasoolit ja geelit.
Synteettisiä silikasooleja ja geelejä voidaan valmistaa piialkoksidien hapolla katalysoidun hydrolyysin ja silika-aggregaattien emäksellä katalysoidun kondensoitumisen kautta. Tetraetoksisilaanin (TEOS) tapauksessa reaktion sivutuote on etanoli, joka on haitallista joillekin solutyypeille ja siten sen poistaminen ennen materiaalin käyttöä solukapselointiin on tarpeellista. Opinnäytetyön tavoitteena oli kehittää prosessi alhaisen etanolipitoisuuden silikasoolien ja geelien tuottamiseen solukapselointitutkimusta varten.
Haihdutusprosessi kehitettiin etanolin poistamiseen happokatalyysin avulla tuotetuista silikasooleista ja geeleistä. Lisäksi kahta menetelmää, kuiva-ainemääritystä ja absorbanssimittausta, sovellettiin soolien ja geelien ominaisuuksien tutkimiseen. Etanolin pitoisuus silikasooleissa ja geeleissä määritettiin headspace-kaasukromatografialla. Prosessin kehitys totetutettiin muuttamalla prosessin kestoa eri tuotantoerien välillä ja analysoimalla muutosten vaikutus tuotteeseen.
Prosessilla voitiin tuottaa silikasooleja ja geelejä joiden etanolipitoisuus oli 0.1 m-% tai vähemmän. Kuiva-ainemäärityksen todettiin tarjoavan jonkin verran tietoa tuotteesta mutta menetelmä vaatii jatkokehitystä. Absorbanssimittauksella voitiin tuottaa laadullista tietoa soolin maturaation vaikutuksesta geelautumisaikaan.
Työssä kehitettyä menetelmää voidaan käyttää alhaisen etanolipitoisuuden silikasoolien ja geelien tuottamiseen. Siinä missä prosessin kokoonpano on yksinkertainen ja jossain määrin sopiva tarkoitukseensa nähden, useat prosessin ja analyysimenetelmien ominaisuudet edellyttävät jatkokehitystä riittävän toistettavien lopputulosten saavuttamiseksi ja luotettavan tiedon keräämiseksi.
Synteettisiä silikasooleja ja geelejä voidaan valmistaa piialkoksidien hapolla katalysoidun hydrolyysin ja silika-aggregaattien emäksellä katalysoidun kondensoitumisen kautta. Tetraetoksisilaanin (TEOS) tapauksessa reaktion sivutuote on etanoli, joka on haitallista joillekin solutyypeille ja siten sen poistaminen ennen materiaalin käyttöä solukapselointiin on tarpeellista. Opinnäytetyön tavoitteena oli kehittää prosessi alhaisen etanolipitoisuuden silikasoolien ja geelien tuottamiseen solukapselointitutkimusta varten.
Haihdutusprosessi kehitettiin etanolin poistamiseen happokatalyysin avulla tuotetuista silikasooleista ja geeleistä. Lisäksi kahta menetelmää, kuiva-ainemääritystä ja absorbanssimittausta, sovellettiin soolien ja geelien ominaisuuksien tutkimiseen. Etanolin pitoisuus silikasooleissa ja geeleissä määritettiin headspace-kaasukromatografialla. Prosessin kehitys totetutettiin muuttamalla prosessin kestoa eri tuotantoerien välillä ja analysoimalla muutosten vaikutus tuotteeseen.
Prosessilla voitiin tuottaa silikasooleja ja geelejä joiden etanolipitoisuus oli 0.1 m-% tai vähemmän. Kuiva-ainemäärityksen todettiin tarjoavan jonkin verran tietoa tuotteesta mutta menetelmä vaatii jatkokehitystä. Absorbanssimittauksella voitiin tuottaa laadullista tietoa soolin maturaation vaikutuksesta geelautumisaikaan.
Työssä kehitettyä menetelmää voidaan käyttää alhaisen etanolipitoisuuden silikasoolien ja geelien tuottamiseen. Siinä missä prosessin kokoonpano on yksinkertainen ja jossain määrin sopiva tarkoitukseensa nähden, useat prosessin ja analyysimenetelmien ominaisuudet edellyttävät jatkokehitystä riittävän toistettavien lopputulosten saavuttamiseksi ja luotettavan tiedon keräämiseksi.