A&A Biotechnologie Zirkonia Parels Sigma

Chromatografische scheidingsmethoden hebben aan populariteit gewonnen door de ontwikkeling van steeds robuustere dragermaterialen. Zirkoniumdragers staan bijzonder goed aangeschreven vanwege hun superieure stabiliteit van deeltjes en poriëngrootte en lage kosten.

200um zirkoniumkorrels worden veel gebruikt in moleculaire biologie, microbieel onderzoek, weefselhomogenisatie en mechanische celdisruptietoepassingen voor genomica, proteomica en microbiologisch milieuonderzoek.

Deeltjesgrootte

A&A Biotechnology's zirkonia beads Sigma bieden een uitstekend alternatief voor andere producten op de markt, met superieure duurzaamheid, chemische weerstand, consistentie, en zijn ontworpen om naadloos samen te werken met de meeste standaard geautomatiseerde vloeistofverwerkingssystemen - perfect voor celkweektoepassingen.

Zirkonium vertoont drie allotrope modificaties, namelijk monoklien (m-ZrO2), tetragonaal bij hoge temperatuur (t-ZrO2) en kubisch (c-ZrO2). Wanneer stabilisatoren worden toegevoegd aan zuiver zirkonium, wordt het mogelijk om tetragonale keramiek te vormen; een van deze metaaloxiden die populair is geworden, is yttrium; dit verbetert ook de mechanische eigenschappen en mechanische sterkte van zirkonium in bulk.

De morfologie en porositeit van tetragonaal zirkonia kan worden gecontroleerd door verschillende factoren, waaronder de calcinatietemperatuur, doteringsconcentratie en samenstelling van de samengestelde tussenliggende gloeidraad. De synthese van micro- en gigaporeuze zirkoniumdragers met behulp van polymeer-geïnduceerde colloïdale aggregatie (PICA) en olie-emulsieprocessen werd onderzocht, terwijl de morfologie en porositeit van de drager werden gekarakteriseerd met behulp van rasterelektronenmicroscopie, kwik-intrusie-extrusieporeosimetrie en stikstofadsorptie-desorptiesorptometrie.

Zirconia nanovezelmatten gefabriceerd met verschillende ZrAA/PAN massaverhoudingen vertonen een vergelijkbare fasesamenstelling en grootte van t-ZrO2 korrels; hun gemiddelde diameter neemt echter toe naarmate ZrAA/PAN afneemt; dit suggereert dat de hardheid en Young's modulus van deze zirconiavezelmatten sterk afhangen van hun microstructuur, gemiddelde diameter, fasesamenstelling en microstructuursamenstelling.

Poriëngrootte

De poriëngrootte van zirkonia korrels wordt bepaald door zowel fysische als chemische invloeden. De dichtheid van de deeltjes speelt hierbij een belangrijke rol; daarnaast zijn ook het oppervlak en de geometrie van invloed.

Om deze factoren beter te begrijpen, gebruikten we periodieke model koolstofhoudende poriesystemen met cilindrische, spleet- en kubusvormige geometrieën en voerden we grand canonical en NVT Monte Carlo simulaties uit van hun eigenschappen bij temperaturen tussen 77 K en 26 MPa voor elke simulatie; H2 adsorptie bij deze drukken werd gesimuleerd terwijl gemiddelde diameters en vensters tussen binnen- en oppervlakteporiën en gemiddelde venstergroottes ook werden berekend voor elk systeem.

Er werden studies uitgevoerd om de invloed van de poriegrootte op de celpenetratie van korrels te onderzoeken. Bij kralen met kleinere poriën hadden de cellen de neiging om zich aan de randen op te hopen en alleen door smalle vensters in het midden door te dringen; die met grotere poriën daarentegen hadden een gelijkmatigere verdeling over het hele oppervlak.

Daarnaast werden levende en dode cellen bepaald met een fluorescentiemicroscoop met LIVE/DEAD-kleuring. Uit de gegevens bleek dat cellen met kleinere poriën sneller bezweken; de cellen in korrels met grotere poriën bleken levensvatbaarder doordat zuurstof en voedingsstoffen beter naar hen werden getransporteerd.

Dichtheid

Zirkonia korrels zijn verkrijgbaar in verschillende deeltjesgroottes en materialen. Door hun ontwerp zijn ze compatibel met meerdere laboratoriumsystemen, waaronder Sherlock AX en FastPrep 24 mechanische homogenisatoren en cellyseprotocollen voor moleculair biologisch, microbiologisch en proteomisch onderzoek.

Dichtheid verwijst naar de verhouding massa/volume van deze korrels. Met kralen met een hoge dichtheid past er meestal meer volume in één buis en wordt de homogenisatietijd korter.

Zwaar gesulfateerd zirkoniumoxide vertoont een uitstekende selectiviteit voor het veresteren van LA tot isopropyl levulinaat (IPL), maar bezit niet voldoende Lewiszuur karakter om de CTH stap te katalyseren en dus reactief gevormd IPL accumuleert. Deze verandering in reactiviteit kan worden waargenomen door de steile daling in selectiviteit bij iso-conversie voor oppervlakte S-beladingen >1 gewichtsprocent, duidelijk door de steile daling in selectiviteit naar GVL bij iso-conversie voor iso-conversie voor oppervlakte S-beladingen >1 gewichtsprocent.

Chemische samenstelling

Zirkonia korrels worden gemaakt van eersteklas grondstoffen via een uniek productieproces waarbij titrering tot vormstukken wordt gewalst en sintering bij hoge temperatuur om fasevorming te verkrijgen. Dit produceert uniform geharde zirkoniumkorrels met een gemiddelde tot hoge dichtheid die ook bekend staan om hun hoge slijpefficiëntie, waardoor kralen ontstaan met een glad oppervlak voor een uitstekende stabiliteit en consistentie.

Het eindproduct is vrij van onzuiverheden en vertoont een uitstekende chemische weerstand, waardoor het perfect is voor celdisruptie, monstervoorbereiding en eiwitextractietoepassingen in moleculaire biologie, microbiologie en milieuonderzoek. Sigma zirkoniumkorrels kunnen ook worden geïntegreerd met laboratoriumsystemen zoals Sherlock AX mechanische disruptie-instrumenten om deze functies te vergemakkelijken; cellyseprotocollen en protocollen die eiwitextractie vereisen zijn geschikte toepassingen van deze korrels in genomica, proteomica en microbiologisch milieuonderzoek.

Onder niet-denaturerende omstandigheden voor celdisruptie isoleerden zirconiumdioxide-korrels van 0,5 mm met succes eiwitten van T. chuii, zoals aangetoond door zilvernitraatkleuring van SDS-PAGE-gels (Fig. 3A). Sonicatie voorafgaand aan kraal malen niet significant verbeteren eiwitopbrengst of recovery rates.

Het katalytische composiet hydroxyethylcellulosemembraan geladen met gesulfateerde zirkonia bereikte een conversiewaarde van 95% voor veresteringsreacties tussen levulinezuur en ethanol, wat suggereert dat het superieur presteert bij veresteringsreacties met hogere reactietemperatuur, lagere katalysatorconcentratie en langere reactietijd dan commerciële gesulfateerde zirkonia poeders.