Síntesis hidrogel nanocompuesto ir nge ya ultrasonidos

Ya hidrogeles wa nanogeles nanocompuestos ya estructuras 3D multifuncionales ko mextha eficacia komongu ar portadores fármacos ne sistemas ntsuni fármacos liberación controlada. Ar ultrasonicación promueve ar dispersión partículas hidrogel polimérico tamaño nanomérico, nja'bu Komo ar 'mefa ár njäts'i Tange'u inclusión yá incorporación ya nanopartículas jar gi estructuras ar poliméricas.

Síntesis ultrasónica nanogeles

Homogeneizador ultrasónico ar klase sonda UP400St pa ar dispersión ne ar síntesis hidrogeles wa nanogeles nanocompuestos.Ya hidrogeles nanocompuestos ya estructuras materiales tridimensionales ne xi diseñar ar pa exhibir características específicas, nä'ä ya bi pa̲ti jar potentes portadores fármacos ne sistemas ntsuni fármacos liberación controlada. Ar ultrasonicación promueve ar síntesis partículas funcionalizadas tamaño nanométrico, nja'bu Komo ar 'mefa ár njäts'i Tange'u inclusión yá incorporación ya nanopartículas jar estructuras poliméricas tridimensionales. Komo ya nanogeles sintetizados ya ultrasonidos xi atrapar compuestos bioactivos mbo ja ár núcleo nanoescala, nuya hidrogeles tamaño nanométrico ofrecen ar dätä ar funcionalidades.
Ya nanogeles ya dispersiones acuosas nanopartículas ar hidrogel, nä'ä gi 'bu̲hu̲ reticuladas física wa químicamente komongu red polímeros hidrófilos. Komo ultrasonido mar hñets'i ar rendimiento xí altamente nt'ot'e xi hño ja ya producción nanodispersiones, ya ultrasonidos ar klase sonda ge 'nar herramienta crucial pa ar producción ngut'a ne confiable nanogeles ko funcionalidades t'uti hñe̲he̲.

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Ar cavitación ultrasónica promueve ar reticulación ne ar polimerización Nxoge ar síntesis hidrogel ne nanogel (hidrogel nanocompuesto). Ar dispersión ultrasónica facilita NTHEGE uniforme nanomateriales pa ar fabricación hidrogel híbrido.

ultrasonicador UIP1000hdT ko reactor vidrio pa síntesis hidrogel nanocompuesto

Funcionalidades ya nanogeles producidos ya ultrasonidos

  • Excelente nzäm'bu coloidal ne ár Nar dätä hño superficie específica
  • to da densamente empaquetado ko nanopartículas
  • permiten combinar partículas duras ne blandas jar nanogel híbrido núcleo yá cáscara
  • Mar hñets'i ya ár hne ar hidratación
  • Mats'i ar biodisponibilidad
  • Propiedades mextha hinchazón yá deshinchazón



 
Ya nanogeles sintetizados ya ultrasonidos bí utilizan jár numerosas ar aplicaciones ne ar industrias, ngu:

  • Pa aplicaciones farmacéuticas ne médicas: nt'udi, portador ar fármacos, gel antibacteriano, apósito antibacteriano pa heridas
  • bioquímica ne biomedicina pa ar entrega genes
  • ngu adsorbente yá biosorbente jar aplicaciones químicas ne ambientales
  • Ar ingeniería tejidos, ja ya hidrogeles xi imitar ya propiedades físicas, ar químicas, ya eléctricas ne ya biológicas xingu ya tejidos da.

Estudio ar nt'ot'e: Síntesis nanogel zinc a través de ar ruta sonoquímica

Diagrama flujo esquemático pa ar síntesis NPs ZnO ne gel híbrido nanopartículas Carbopol yá ZnO. Ja ar estudio, ar ultrasonido UP400St bí utilizó ar precipitación nanopartículas ar ZnO ne ar formación nanogel. (adaptado ar Ismail et jar el., 2021)Ya nanopartículas híbridas ZnO ar xi estabilizar ja 'nar gel Carbopol a través de 'nar proceso ultrasónico hei: ar sonicación ar gi japu̲'be̲fi pa da ja da te ar precipitación nanopartículas zinc, da 'mefa da entrecruzan ultrasónicamente ko Carbopol pa formar 'nar nano — hidrogel.
Ismail et jar ar. (2021) precipitaron nanopartículas óxido zinc a través de 'nar ruta sonoquímica hei. ('Bui ar Nthuts'i nkohi pa síntesis sonoquímica nanopartículas ar ZnO nuwa).
'Mefa, ya nanopartículas ar utilizaron da sintetizar ar nanogel ZnO. Ir ya NP ZnO producidos ar enjuagaron ko ar dehe desionizada doble. 0,5 g Carbopol 940 ar disolvió jar 300 ml ar dehe desionizada duplicada, seguida ar adición ya NP ya ZnO xki lavados. Dado ne ar carbopol xí naturalmente ácido, ár njäts'i requiere 'nar neutralización ár hmädi pH, ar nä'ä contrario hingi ar espesaría. Ir ar mezcla mi sufrido 'nar sonicación continua ga utilizando ar ultrasonido Hielscher UP400S 'nar amplitud 95 ne 'nar ciclo ar 95% Nxoge 1 h. Ne gem'bu̲ bí ar agregaron 50 ml trimetilamina (TEA) komongu agente neutralizante (elevando ar pH 7) gota tso̲kwa gota jár sonicación continua Asta ke bí produjo ar formación ar gel nt'axi ZnO. Ar engrosamiento ar Carbopol comenzó nu'bu̲ ar pH mi cerca de 'nar pH neutro.
Equipo nthoni gi mä ya efectos extraordinariamente positivos ar ultrasonicación ar formación nanogel ir nge 'nar dätä interacción partícula-partícula. Ar agitación molecular iniciada ya ultrasonidos ja ya constituyentes jar mezcla reacción mejora proceso espesamiento promovido ir nge ya interacciones polímero — solvente. 'Nehe, ar sonicación promueve ar disolución Carbopol. 'Nehe, irradiación ya ondas ultrasonido mejora ar interacción polímero-ZnO NPs ne mejora ya propiedades viscoelásticas gel nanopartículas híbridas Carbopol yá ZnO hñoki.
Diagrama flujo esquemático 'be̲t'o gi 'ñudi síntesis NPs ZnO ne gel híbrido nanopartículas Carbopol yá ZnO. Ja ar estudio, ar ultrasonido UP400St bí utilizó ar precipitación nanopartículas ar ZnO ne ar formación nanogel. (adaptado ar Ismail et jar el., 2021)

Nanogel producido ya ultrasonidos cargado ko nanopartículas óxido zinc.

ZnO NPs sintetizados ir nge ar nt'ot'e precipitación química jár ntsoni ultrasonidos, hogem'bu̲ (a) xi ár njäts'i acuosa, ne (b) bí dispersa ultrasónicamente ja 'nar hidrogel hingi mpa̲ti a base de Carbopol.
(estudio ne fotografiya: Ismail et jar el., 2021)

Case Stuy: Nt'ot'e ultrasónica nanogel poli(ácido metacrílico) /montmorillonita (PMA yá nMMT)

Khan et jar ar. (2020) demostraron síntesis exitosa 'nar hidrogel nanocompuesto poli (ácido metacrílico) yá montmorillonita (PMA yá nMMT) ir nge ya polimerización redox asistida ya ultrasonido. Típicamente, 1.0 g nMMT ar dispersó jar 50 ml ar dehe destilada ko ultrasonidos Nxoge 2 h pa formar 'nar dispersión homogénea. Ar sonicación mejora ar dispersión ar arcilla nä'ä mi resulta propiedades mecánicas mejoradas ne mfeni adsorción ya hidrogeles. Ar añadió monómero ar ácido metacrílico (30 mL) gota tso̲kwa gota 'na jar suspensión. Ar añadió persulfato amonio iniciador (APS) (0,1 M) ja ar mezcla xi 1,0 ml acelerador TEMED. La dispersión se agitó vigorosamente durante 4 h a 50 °C mediante un agitador magnético. La masa viscosa resultante se xu̲t'i con acetona y se desecó durante 48 h a 70 °C en un horno. Ar producto ar resultante bí molido ne almacenado 'nar xito vidrio. Ar sintetizaron 'na'ño geles nanocompuestos variando ar nMMT cantidades 0,5, ar 1,0, ya 1,5 ne ya 2,0 g. Ya hidrogeles nanocompuestos preparados ko 1,0 g nMMT mostraron mpädi mäs xi resultados ar adsorción da resto ya compuestos ne, ir bí utilizaron pa 'nar dätä nthoni adsorción.
Ya micrografías SEM — EDX ar derecha ar muestran ar análisis mäs mahyoni ne ya estructural ya nanogeles consisten jar montmorillonita (MMT), nano — montmorillonita (nMMT), poli(ácido metacrílico) yá nano — montmorillonita (PMA yá nMMT) ne PMA yá nMMT cargados amoxicilina (AMX) ne diclofenaco (DF). Ya micrografías SEM grabadas ko 'nar aumento 1.00 KX junto con ar EDX ar

  • montmorillonita (MMT),
  • nano — montmorillonita (nMMT),
  • poli (ácido metacrílico) yá nano — montmorillonita (PMA yá nMMT),
  • ne PMA yá nMMT cargados amoxicilina (AMX) ne diclofenaco (DF).

Ar gi hyandi da MMT ar crudo da 'nar estructura lámina jar capas ne gi 'ñudi 'bu̲i Kwä granos mäs mña dätä. 'Me̲fa kadu, ya láminas MMT bí exfolian jár t'olo partículas, nä'ä to deber bí ma eliminación Si2 + ne Al3 + ja ya sitios octaédricos. Ar espectro EDX ar nMMT exhibe 'nar mar hñets'i porcentaje carbono, nä'ä to deber ar principalmente da surfactante utilizado pa kadu, ya da principal constituyente ar CTAB (C19H42BrN) ge ar carbono (84%). PMA yá nMMT gi 'ñudi 'nar estructura coherente ne kasu̲ cocontinua. 'Nehe, otho poros visibles, nä'ä o̲t'e exfoliación nxo̲ge nMMT jar matriz PMA. 'Mefa xta sorción ko ya moléculas farmacéuticas amoxicilina (AMX) ne diclofenaco (DF), bí observan cambios ja ar morfología PMA yá nMMT. Ar superficie ar pengi asimétrica ko 'nar aumento ar textura rugosa.
Njapu'befi ne funcionalidades hidrogeles tamaño nanométrico a base de arcilla: ar prevé da nanocompuestos ar hidrogel a base de arcilla 'bu̲hu̲ súper adsorbentes potenciales pa ar absorción ar contaminantes inorgánicos ne yá wa orgánicos 'nar njäts'i acuosa nu'bya ya características combinadas arcillas ne polímeros, ngu biodegradabilidad, biocompatibilidad, viabilidad bojä, abundancia, mextha área superficie específica, red tridimensional ne propiedades hinchazón yá deshinchamiento.
(cf. Khan et jar el., 2020)

Nanogeles sintetizados ya ultrasonidos cargados ko ndunthe nanopartículas komongu ar arcilla nano — montmorillonita.

Micrografías SEM — EDX ar (a) MMT, (b) nMMT, (c) PMA yá nMMT, ne (d) hidrogeles nanocompuestos cargados ko ya AMX ne (e) DF. Ya nanogeles ar prepararon ir nge ya ultrasonidos.
(estudio ne fotos: ©Khan et jar el. 2020)

Ultrasonidos mar hñets'i rendimiento pa ar producción hidrogel ne nanogel

Ultrasonidos mar hñets'i rendimiento pa ar producción hidrogel ne nanogel
Hielscher Ultrasonics fabrica equipos ultrasónicos mar hñets'i rendimiento da síntesis ya hidrogeles ne ya nanogeles ko funcionalidades t'uti hñe̲he̲. Ndezu̲ t'olo ne medianas R&D ne ultrasonidos piloto pa sistemas industriales da fabricación yá 'ma hidrogel jar modo continuo, Hielscher Ultrasonics pe̲ts'i ar procesador ultrasónico adecuado da cubrir yá requisitos ya producción hidrogel yá nanogel.

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  • Tecnología ar ngäts'i ar generación
  • fiabilidad & robustez
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  • software inteligente
  • características inteligentes (nt'udi, nthuts'i nkohi ar datos)
  • Hei ne pädi xi hño ar operar
  • Jár nja
  • CIP (limpieza in situ)

Xtí tabla bí xta ar 'nar indicación ya mfeni ya procesamiento aproximado HMUNTS'UJE ultrasonicators:

Volumen lote Tasa flujo Dispositivos recomendados
1 jar 500mL 10 200 mL yá min UP100H
10 da 2000mL 20 400 mL yá min. UP200Ht, UP400St
0.1 da 20L 0.2 4 L yá min UIP2000hdT
10 da 100L 2 10 L yá min UIP4000hdT
15 ma 150L 3 15 L yá min UIP6000hdT
n.a. 10 100 L yá min UIP16000
n.a. mäs dätä Cluster ar UIP16000

Ja ar contacto ko ngekihe! Yá preguntar ga!

Da 'yadi mäs ungumfädi

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Ja ar breve clip ar mañä, ultrasonido UP50H ar gi japu̲'be̲fi pa formar 'nar hidrogel utilizando 'nar gelificador hñets'i'i be̲xu molecular. Ar nt'uni ge 'nar hidrogeles supramoleculares autorreparables.
(Estudio ne película: Rutgeerts et jar el., 2019)
Dispersión ultrasónica nanopartículas sílice jar hidrogel: ar homogeneizador ultrasónico UP400St hielscher dispersa ya nanopartículas sílice ya nt'ot'e ngut'a ne ya nt'ot'e xi hño ja 'nar nanogel uniforme ko múltiples ar funcionalidades.

Dispersión ultrasónica nanopartículas jar hidrogel utilizando ultrasonido UP400St

Miniatura vídeo



Ot'a yá Referencias

Hechos Bale ar penä ga pädi

Nthuts'i nkohi pa síntesis sonoquímica nanopartículas ZnO

Ya NP ZnO ar sintetizaron utilizando ar nt'ot'e precipitación química jár ntsoni jar irradiación ya ultrasonido. Ja 'nar nt'ot'e típico, ar utilizó acetato zinc dihidratado (Zn (CH3COO) 2·2H2O) como precursor, y una solución de amoníaco de 30-33% (NH3) en una solución acuosa (NH4OH) como agente reductor. Ya nanopartículas ZnO ar produjeron disolviendo yá 'bede apropiada ar acetato zinc jar 100 ml ar dehe desionizada pa producir 0,1 M 'nar njäts'i ya iones zinc. 'Mefa, ár njäts'i ya iones zinc ar sometió bí irradiación ar ondas ultrasónicas ga utilizando 'nar Hielscher UP400S (400 W, 24 ar kHz, Berlín, nu Alemäña) 'nar amplitud 79% ne 'nar ciclo 0,76 Nxoge 5 min ja 'nar mpat'i 40 ◦c.ndunthe Ne gem'bu̲ bí ár njäts'i ya amoníaco ar agregó gota tso̲kwa gota jar ár njäts'i ya iones zinc jár ntsoni ya ondas ultrasónicas. 'Me̲fa 'ra ya momentos, ya NP ZnO bí ndu̲i bí precipitar bí ne crecer, ne ár njäts'i ya amoníaco ar agregó ñäñho Asta ke bí produjo ar precipitación nxo̲ge ya NP ZnO.
Ya NP ZnO obtenidas lavaron ko ar dehe desionizada xingu ya bes ne da dejaron ga asentar ar pa ar asentar. 'Mefa, ar precipitado obtenido ar secó da mpat'i ambiente.
(Ismail et jar el., 2021)

¿Temu̲ ya ya nanogeles?

Ya nanogeles wa hidrogeles nanocompuestos ya 'nar klase ar hidrogel da incorpora nanopartículas, nu'bu̲ da nthe̲hu̲ 'ra ja ya rango 1 — 100 nanómetros, ko ár estructura. Gi nanopartículas xi da orgánicas, inorgánicas wa 'nar combinación ar ambas.
Ya nanogeles mi o̲t'e a través de proceso conocido komongu ar reticulación, da implica ya mfats'i química cadenas polímeros pa formar 'nar red tridimensional. Dado da formación ya hidrogeles ne ya nanogeles requiere 'nar mezcla nxo̲ge pa hidratar ar estructura polimérica, 'ñäni ar reticulación ne incorporar ya nanopartículas, ar ultrasonicación ge 'nar técnica altamente xi hño pa ar producción hidrogeles ne nanogeles. Ya redes ya hidrogel ne ya nanogel ya mar tsa̲ ndi absorber ar dätä cantidades ar dehe, nä'ä mi thogi ne ya nanogeles 'yo altamente hidratados ne, ir 'bu̲hu̲ adecuados pa 'nar nt'ot'e ho 'bui ndunthe gama ar aplicaciones, komongu nt'uni fármacos, ar ingeniería tejidos ne ya biosensores.
Ya hidrogeles nanogel gi 'bu̲hu̲ compuestos típicamente nanopartículas, komongu sílice wa partículas polímero, da dispersan ya nga̲tho ar matriz hidrogel. Gi nanopartículas ar xi sintetizar a través de varios ya nt'ot'e, incluida polimerización jar emulsión, polimerización emulsión inversa ne ar síntesis sol-gel. Gi síntesis ar polimerización ne ar sol-gel ar benefician enormemente ar agitación ar ultrasónica.
Ya hidrogeles nanocompuestos, ir otro lado, gi compuestos ir nge 'nar combinación 'nar hidrogel ne 'nar nanorelleno, ngu arcilla wa óxido grafeno. Ar adición ar nanorelleno ar tsa̲ da mejorar ya propiedades mecánicas ne físicas ar hidrogel, komongu ár rigidez, resistencia ar tracción ne ar tenacidad. Nuwa, ya poderosas capacidades dispersión ar sonicación facilitan jar Nthege uniforme ne hingi mpa̲ti nanopartículas jar matriz hidrogel.
Da general, hidrogeles ya nanogel ne ya nanocompuestos pe̲ts'i 'nar nt'ot'e ho 'bui ndunthe gama aplicaciones potenciales jar campos komongu ar biomedicina, ar remediación ar ambiental ne ar almacenamiento energía nu'bya yá propiedades ne funcionalidades únicas.

Aplicaciones nanogel pa tratamientos médicos

Ar klase ar nanogel droga enfermedad Nt'ot'e Referencias
Nanogeles PAMA — DMMA doxorrubicina Cáncer Aumento jar velocidad liberación medida da disminuye ár hmädi ar pH. Dätä citotoxicidad ma pH 6,8 ja ya nsadi viabilidad celular Du et jar ar. (2010)
Nanogeles a base de quitosano decorados ko hialuronato Fotosensibilizadores komongu tetra-fenil-porfirina-tetra-sulfonato (TPPS4), tetra — fenil — clorina — tetra — carboxilato (TPCC4) ne clorina e6 (Ce6) Trastornos reumáticos Rápidamente absorbido (4 h) ir nge ya macrófagos ne ya acumulado ár citoplasma ne orgánulos Schmitt et jar ar. (2010)
Nanopartículas PCEC jar hidrogeles pliónicos Lidocaína Anestesia local Gí infiltración xi maki duración aproximadamente 360 min Yin et jar ar. (2009)
Nanopartícula poli(ácido lactid-co-glicólico) ne quitosano dispersas HPMC ne gel carbopol Espantide II Dermatitis alérgica contacto ne ma'ra trastornos inflamatorios ar piel Nanogelinnes aumenta ár hne pa nt'uni percutánea espantide II Punit et jar ar. (2012)
nanogeles polivinilo pirrolidona — poli (ácido acrílico) (PVP yá PAAc) sensibles ja ar pH Pilocarpina Zeti 'nar concentración adecuada pilocarpina ar sitio ya nt'ot'e Nxoge 'nar período prolongado ya pa Abd El — Rehim et jar ar. (2013)
Poli reticulado (etilenglicol) ne polietilenimina Oligonucleótidos Enfermedades neurodegenerativas Transportado bí a través de ar BBB. Ar eficacia ar transporte aumenta aún mi mäs nu'bu̲ superficie ar nanogel bí modifica ko transferrina wa ya insulina Vinogradov ne ma'ra (2004)
Nanogeles ar pullulano da contienen colesterol Interleucina — 12 murina recombinante Inmunoterapia tumoral Nanogel liberación sostenida Farhana et jar ar. (2013)
Poli (N — isopropilacrilamida) ne quitosano Ár nt'ot'e ar cáncer hipertermia ne ntsuni dirigida medicamentos Termosensible magnéticamente modalizado Farhana et jar ar. (2013)
Ya red ramificada ar reticulada polietileneimina ne poliplexnanogel PEG Fludarabina Cáncer Nt'ot'e elevada ne citotoxicidad reducida Farhana et jar ar. (2013)
Nanogel biocompatible pullulan da contiene colesterol Ngu chaperona artificial Ár nt'ot'e ar enfermedad Alzheimer Inhibir ar agregación amiloide β-proteína Ikeda ne ma'ra (2006)
Nanogel ADN ko reticulación fotográfica Hñei genético Terapia génica Entrega controlada ADN plásmido Gi Nehe et jar ar. (2009)
Gel híbrido nanopartículas carbopol yá óxido ya zinc (ZnO) Nanopartículas de ZnO Nt'ot'e antibacteriana, inhibidor bacteriano Ismail et jar ar. (2021)

Tabla adaptada Swarnali et jar el., 2017


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