Ultraschall Synthese vu Molekular Impriméierte Polymeren (MIPs)

Molekular Impressed Polymeren (MIPs) si künstlech entwéckelt Rezeptoren mat enger virausbestëmmter Selektivitéit a Spezifizitéit fir eng bestëmmte biologesch oder chemesch Molekülestruktur. Ultrasonikatioun ka verschidde Synthesebunnen vu molekulare geprägte Polymere verbesseren, wat d'Polymeriséierung méi effizient an zouverléisseg mécht.

Wat sinn Molekular Impriméiert Polymeren?

E molekulär geprägte Polymer (MIP) ass polymer Material mat antikörperähnlechen Unerkennungseigenschaften, déi mat der molekularer Impressiounstechnik produzéiert gouf. D'molekulare Impriméierungstechnik produzéiert molekular ofgedréckt Polymer a Bezuch op eng spezifesch Zilmolekül. De molekulare geprägte Polymer huet Huelraim a senger Polymermatrix mat enger Affinitéit fir de Spezifeschen “Schabloun” Molekül. De Prozess beinhalt normalerweis d'Initiatioun vun der Polymeriséierung vu Monomeren an der Präsenz vun enger Schablounmolekül déi duerno extrahéiert gëtt, hannerlooss komplementär Huelraim. Dës Polymeren hunn Affinitéit fir den originelle Molekül a goufen an Uwendunge benotzt wéi chemesch Trennungen, Katalyse oder Molekularsensoren. Molekular geprägte Moleküle kënne mat engem molekulare Schloss verglach ginn, dee mat engem molekulare Schlëssel passt (de sougenannten Template Molekül). Molekular geprägte Polymeren (MIPs) zeechne sech duerch speziell ugepasst Bindungsplazen déi mat de Schablounmolekülen a Form, Gréisst a funktionelle Gruppen passen. D "Spär – Schlëssel "Feature erlaabt et molekulare geprägte Polymere fir verschidden Uwendungen ze benotzen, wou eng spezifesch Aart Molekül unerkannt gëtt an un de molekulare Schloss verbonnen ass, dh de molekulare gedréckter Polymer.

Déi schematesch Illustratioun weist de molekularen Ofdrockwee vu Cyclodextrinne fir d'Virbereedung vu personaliséierte Rezeptoren.
Studie a Bild: Hishiya et al. 2003

Molekular geprägte Polymeren (MIPs) hunn e breet Feld vun Uwendungen a gi benotzt fir spezifizéiert biologesch oder chemesch Molekülen ze trennen an inklusiv Aminosäuren a Proteinen, Nukleotid-Derivate, Schuedstoffer, souwéi Drogen a Liewensmëttel. D'Applikatiounsberäicher reeche vu Trennung a Rengegung bis chemesch Sensoren, katalytesch Reaktiounen, Medikamenteliwwerung, biologesch Antikörper a Rezeptorsystemer. (vgl. Vasapollo et al. 2011)
Zum Beispill gëtt MIP Technologie als Festphase-Mikroextraktiounstechnik benotzt fir Cannabis-ofgeleet Moleküle wéi CBD oder THC aus dem komplette Spektrumextrakt ze bedreiwen an ze purifizéieren fir Cannabinoid-Isolate an Destillate ze kréien.

Ultraschall Synthese vu Molekular Impriméierte Molekülen

Ofhängeg vum Zil- (Schabloun) Typ an der definitiver Uwendung vum MIP, kënnen MIPs a verschiddene Formater wéi Nano- a Mikron-grouss Kugelgestalt, Nano-Drot, Nano-Stongen, Nano-Filamenter oder Dënnfilmer synthetiséiert ginn. Fir eng spezifesch MIP Form ze produzéieren, kënne verschidde Polymeriséierungstechniken wéi bulk Impressioun, Ausfällung, Emulsiounspolymeriséierung, Suspension, Dispersioun, Geléierung a Multi-Step Schwellpolymerisatioun applizéiert ginn.
D'Uwendung vu Low-Frequency, High-Intensity Ultraschall bitt eng héich effizient, vielfält an einfach Technik fir polymeresch Nanostrukturen ze synthetiséieren.
Sonication bréngt verschidde Virdeeler bei der MIP Synthese am Verglach mat traditionelle Polymerisatiounsprozesser, well et méi héich Reaktiounsraten, méi homogen Polymer Kettewuesstum, méi héich Ausbezuelen a méi mëll Konditiounen (z. B. niddereg Reaktiounstemperatur) fördert. Ausserdeem kann et d'Bindungsplazpopulatiounsverdeelung änneren, an doduerch d'Morphologie vum leschte Polymer. (Svenson 2011)
Duerch d'Uwendung vu sonochemesche Energie op d'Polymeriséierung vu MIPe ginn d'Polymeriséierungsreaktiounen initiéiert a positiv beaflosst. Gläichzäiteg fördert d'Sonikatioun effektiv Entgasung vun der Polymermëschung ouni Bindungskapazitéit oder Steifheet opzeginn.
Ultraschall Homogeniséierung, Dispersioun an Emulgatioun bitt super Iwwermëschung an Opreegung fir homogen Suspensionen ze bilden an Initiatiounsenergie fir Polymeriséierungsprozesser ze bidden. Viveiros et al. (2019) huet de Potenzial vun der Ultraschall-MIP-Synthese ënnersicht a gesot datt "MIPe virbereet Ultraschall präsentéiert verbindlech Eegeschaften ähnlech oder besser wéi déi konventionell Methoden".
MIPen am Nano-Format opmaache villverspriechend Méiglechkeete fir d'Homogenitéit vun de verbindleche Säiten ze verbesseren. Ultrasonikatioun ass bekannt fir seng aussergewéinlech Resultater bei der Preparatioun vun Nanodispersiounen an Nanoemulsiounen.

Ultraschall Nano-Emulsioun Polymeriséierung

MIPe kënnen duerch Emulsiounspolymeriséierung synthetiséiert ginn. Emulsiounspolymerisatioun gëtt allgemeng erreecht andeems en Ueleg-am-Waasser-Emulsioun ënner Zousaz vun engem Surfaktant geformt gëtt. Fir eng stabil, Nano-Gréisst ze bilden, ass eng performant Emulgéierungstechnik erfuerderlech. Ultraschall Emulgatioun ass eng gutt etabléiert Technik fir Nano- a Mini-Emulsiounen ze preparéieren.
Liest méi iwwer Ultrasonic Nano-Emulsifizéierung!

Ultraschall ka folgend Synthesestroosse fir NanoMIP Produktioun verbesseren: Ausfällungspolymeriséierung, Emulsiounspolymeriséierung a Kärschuelpolymeriséierung.
Studie a Bild vun: Refaat et al. 2019

Ultraschall Extraktioun vun der Schabloun

No der Synthese vu molekulare geprägte Polymeren, muss d'Schabloun vum Bindungsplaz erofgeholl ginn, fir en aktiven molekulär geprägte Polymer ze kréien. Déi intensiv Vermëschungskräfte vun der Opléisung förderen d'Léisbarkeet, d'Diffusivitéit, d'Penetratioun an den Transport vu Léisungsmëttel a Schablounmoleküle. Doduerch ginn d'Schabloune séier vun de verbindleche Säiten erofgeholl.
Ultrasonic Extraktioun kann och mat Soxhlet Extraktioun kombinéiert ginn fir d'Schabloun aus dem geprägte Polymer ze entfernen.

Fallstudien: Ultraschall Uwendungen fir Molekular Impriméiert Polymeren

Ultraschall Synthese vu Molekular Impriméierte Polymeren

D'Kapselung vu magnetesche Nanopartikelen duerch 17β-Estradiol-geprägte Polymeren mat enger Ultraschall-Synthesestrooss erreecht séier Entfernung vu 17β-Estradiol aus wässeregen Ëmfeld. Fir d'Ultraschall-Synthese vun den nanoMIPs gouf Methacrylsaier (MAA) als Monomer, Ethylenglycoldimethylacrylat (EGDMA) als Crosslinker, an Azobisisobutyronitril (AIBN) als Initiator benotzt. D'Ultraschall-Syntheseprozedur gouf fir 2h bei 65ºC duerchgefouert. Déi duerchschnëttlech Partikelgréisst Duerchmiesser vu magnetesche NIPs a magnetesche MIPs waren 200 respektiv 300 nm. D'Benotzung vum Ultraschall huet net nëmmen d'Polymerisatiounsquote an d'Morphologie vun den Nanopartikelen verbessert, awer och zu enger Erhéijung vun der Zuel vu fräie Radikale gefouert, an doduerch de MIP-Wuesstum ronderëm d'magnéitesch Nanopartikelen erliichtert. D'Absorptionskapazitéit Richtung 17β-Estradiol war vergläichbar mat traditionellen Approchen. [Xia et al. 2012 / Viveiro et al. 2019]

Ultrasonics fir Molekular Impriméiert Sensoren

Yu et al. e molekular ofgedréckten elektrochemesche Sensor entwéckelt baséiert op Nickel-Nanopartikel-modifizéierten Elektroden fir Phenobarbital Bestëmmung. Gemellt elektrochemesche Sensor gouf duerch thermesch Polymeriséierung mat der Benotzung vu Methacrylsaier (MAA) als funktionellem Monomer, 2,2-Azobisisobutyronitril (AIBN) an Ethylenglycol-Maleic Rosinat (EGMRA) Acrylat als Crosslinking Agent, Phenobarbitale (PBs) als de Schablounmolekül, an Dimethylsulfoxid (DMSO) als organescht Léisungsmëttel. Am Sensorfabrikatiounsprozess goufen 0.0464g PB an 0.0688g MAA an 3 ml DMSO gemëscht a fir 10 min sonikéiert. No 5 h goufen 1.0244g EGMRA an 0.0074g AIBN an d'Mëschung bäigefüügt a fir 30 min sonikéiert fir PB-geprägte Polymerléisungen ze kréien. Duerno 10 μL vun 2,0 mg ml^-1Ni Nanopartikelléisung fällt op d'GCE Uewerfläch an da gouf de Sensor bei Raumtemperatur gedréchent. Ongeféier 5 μL vun der préparéierter PB-geprägter Polymerléisung gouf dunn op der Ni Nanopartikel-modifizéierter GCE beschichtet a bei 75 ° C fir 6 h gedrockt. No der thermescher Polymeriséierung gouf de geprägte Sensor mat (Essigsäure) HAc / Methanol (Volumenverhältnis, 3: 7) fir 7 min gewäsch fir d'Schablounmoleküle ze läschen. (vgl. Uygun et al. 2015)

Ultraschall Mikro-Extraktioun mat MIPen

Fir Nikotinamid Analysen aus Proben ze recuperéieren, gëtt eng ultrasonesch assistéiert dispersiv zolitt Phase Mikroextraktioun gefollegt vum UV-vis Spektrophotometer (UA-DSPME-UV-vis) applizéiert. Fir d'Extraktioun an d'Virkonzentratioun vun Nikotinamid (Vitamin B3), HKUST-1 Metallorganesch Framework (MOF) baséiert molekulär geprägte Polymere goufen benotzt. (Asfaram et al. 2017)

High-Performance Ultraschall fir Polymer Uwendungen

Vu Labo bis Produktioun mat Linear Skalierbarkeet: Spezifesch manipuléiert molekulär geprägte Polymere ginn als éischt entwéckelt a getest op klenge Labo a Bänk-Top Skala, fir d'Machbarkeet vun der Polymer Synthese z'ënnersichen. Wann Machbarkeet an Optimiséierung vu MIPs erreecht goufen, gëtt d'MIP Produktioun op méi grouss Volumen ugepasst. D'Ultraschall-Synthesestroossen kënnen all linear vu Bank-Top bis voll kommerziell Produktioun skaléiert ginn. Hielscher Ultrasonics bitt sonochemesch Ausrüstung fir d'Polymer Synthese a klenge Labo an Bank-Top Astellunge bis zu voll industriellen Inline Ultraschall Systemer fir d'24 / 7 Produktioun ënner voller Belaaschtung. Ultraschall ka linear vun der Reagenzgréisst Gréisst bis zu grousse Produktiounskapazitéite vu Camionnetten pro Stonn skaléiert ginn. Hielscher Ultrasonics extensiv Produktportfolio vu Labo bis industrielle sonochemesche Systemer huet dee passendsten Ultraschall fir Är virgesinn Prozesskapazitéit. Eist laangjäregt erfuerent Personal hëlleft Iech vu Machbarkeetstester a Prozessoptimiséierung fir d'Installatioun vun Ärem Ultraschallsystem op final Produktiounsniveau.

Hielscher Ultrasonics – Raffinéiert Sonochemikalesch Ausrüstung

Hielscher Ultrasonics Produktportefeuille deckt déi ganz Palette vun héich performante Ultraschallerxtraktoren vu klenger bis grousser Skala. Zousätzlech Accessoiren erlaben d'einfach Versammlung vun der passendster Ultraschall-Gerät Konfiguratioun fir Äre Prozess. Déi optimal Ultraschall-Opstellung hänkt vun der virgesi Kapazitéit, Volume, Material, Batch oder Inline Prozess an Timeline of. Hielscher hëlleft Iech den ideale sonochemesche Prozess opzemaachen.

Charge an Inline

Hielscher Ultraschaller kënnen fir Batch a kontinuéierlech Stroumveraarbechtung benotzt ginn. Kleng a mëttelgrouss Bänn kënnen bequem an engem Batchprozess sonikéiert ginn (z. B. Fläschen, Test, Réier, Becher, Panzer oder Fässer). Fir grouss Volumenveraarbechtung, Inline Sonication kéint méi effektiv sinn. Wärend de Batching méi Zäit- an Aarbechtsintensiv ass, ass e kontinuéierleche Inline-Mëschungsprozess méi effizient, méi séier a brauch wesentlech manner Aarbecht. Hielscher Ultrasonics huet dee passendsten Extrait Setup fir Är Polymeriséierungsreaktioun a Prozessvolumen.

Ultraschall Sonden fir all Produkt Kapazitéit

Hielscher Ultrasonics Produktpalette deckt de ganze Spektrum vun Ultraschallveraarbechter vu kompakten Labo Ultraschaller iwwer Bank-Top a Pilotsystemer bis vollindustriell Ultraschallveraarbechter mat der Kapazitéit fir Camionnetten pro Stonn ze verschaffen. Déi komplett Produktpalette erlaabt eis Iech déi passend Ultraschallausrüstung fir Är Polymeren, Prozesskapazitéit a Produktiounsziler ze bidden.
Ultraschall Benchtop Systemer sinn ideal fir Machbarkeetstester a Prozessoptiméierung. Linear Skala-up baséiert op etabléierte Prozessparameter mécht et ganz einfach d'Veraarbechtungskapazitéite vu méi klenge Partien op ganz kommerziell Produktioun ze erhéijen. Up-Skaléiere ka gemaach ginn entweder mat der Installatioun vun enger méi staarker Ultraschall-Extraktor Eenheet oder e puer Ultraschall parallel. Mat der UIP16000 bitt Hielscher déi mächtegst Ultraschall Eenheet weltwäit.

Genau kontrolléierbar Amplituden fir optimal Resultater

All Hielscher Ultraschaller si präzis kontrolléierbar an doduerch zouverléisseg Aarbechtspäerd an der Produktioun. D'Amplitude ass eng vun den entscheedende Prozessparameteren déi d'Effizienz an d'Effizienz vu sonochemesche Reaktiounen beaflossen, dorënner Polymeriséierungsreaktiounen a Synthesestroossen.
All Hielscher Ultrasonics’ Prozessoren erlaben de präzise Kader vun der Amplitude. Sonotroden a Boosterhënn sinn Accessoiren déi et erlaben d'Amplitude an engem nach méi breede Beräich z'änneren. Hielscher industriell Ultraschallveraarbechter kënne ganz héich Amplituden liwweren an déi erfuerderlech Ultraschallintensitéit fir exigent Uwendungen liwweren. Amplituden vu bis zu 200 µm kënne ganz kontinuéierlech a 24/7 Operatioun lafen.
Präzis Amplitude-Astellungen an d'permanent Iwwerwaachung vun den Ultraschallprozessparameter iwwer Smart Software ginn Iech d'Méiglechkeet Är molekulär ofgedréckt Polymeren mat den effektivsten Ultraschallbedingungen ze synthetiséieren. Optimal Opléisung fir bescht Polymeriséierungsresultater!
D'Robustheet vun der Ultraschallausrüstung vun Hielscher erméiglecht et 24/7 Operatioun bei schwéieren Aufgaben an a fuerderen Ëmfeld. Dëst mécht Hielscher Ultraschallausrüstung zu engem zouverléissegen Aarbechtsinstrument dat Är sonochemesch Prozessufuerderungen erfëllt.

Einfach, Risiko-gratis Testen

Ultraschallprozesser kënne komplett linear skaléiert ginn. Dëst bedeit datt all Resultat dat Dir mat engem Labo oder Ultraschall-Ultraschall erreecht hutt, kann op genau déiselwecht Ausgab mat exakt déiselwecht Prozessparameter skaléiert ginn. Dëst mécht Ultraschall ideal fir risklos Machbarkeetsprüfung, Prozessoptimiséierung a spéider Implementéierung an kommerziell Fabrikatioun. Kontaktéiert eis fir ze léieren wéi Sonikatioun Är MIP Rendement a Qualitéit erhéije kann.

Héchst Qualitéit – Designt an hiergestallt an Däitschland

Als familiär a familiär Geschäft prioritéiert den Hielscher héchst Qualitéitsnormen fir seng Ultrasonic Prozessoren. All Ultrasonicatoren sinn entworf, hiergestallt a grëndlech getest an eisem Sëtz zu Teltow bei Berlin, Däitschland. Robustheet an Zouverlässegkeet vum Hielscher Ultraschallausrüstung mécht et zu engem Aarbechtspäerd an Ärer Produktioun. 24/7 Operatioun ënner Volllast an an usprochsvollen Ëmfeld ass eng natierlech Charakteristik vun den Hielscher High-Performance Mixer.

D'Tabellner ënnert Iech en Indikatioun vun der ongeféieren Veraarbechtkapazitéit vun eisem Ultraschall:

Dir kënnt Hielscher Ultraschall-Prozessor an enger anerer Gréisst kafen a genee fir Är Prozessufuerderunge konfiguréiert sinn. Vun der Behandlung vu Reaktanten an engem klenge Labo-Tube bis zum kontinuéierleche Stroum-Duerch-Mëschung vu Polymer-Schlämmen op industriellem Niveau, Hielscher Ultrasonics bitt e passenden Ultraschall fir Iech! Weg Kontaktéiert eis – mir si frou Iech den ideale Ultraschall-Setup ze empfeelen!