Morphological characterization of elastin-mimetic block copolymers utilizing cryo- and cryoetch-HRSEM.
Morphological characterization of elastin-mimetic block copolymers utilizing cryo- and cryoetch-HRSEM.
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利用冷冻和冷冻蚀刻 HRSEM 对弹性蛋白模拟嵌段共聚物进行形态表征。
DOI：
10.1017/s1431927603030150
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发表时间：
2003
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Apkarian,RobertP
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wright,ElizabethR;Conticello,VincentP;Apkarian,RobertP
弹性蛋白模拟嵌段共聚物是通过基因工程生产的。基因驱动的合成可以控制嵌段共聚物的最终理化特性。我们设计了 BB 和 BAB 嵌段共聚物，其中 A 嵌段是亲水性的，B 嵌段是疏水性的。通过以这种方式设计共聚物，有人提出它们会自组装成胶束聚集体，在高浓度下会形成热可逆水凝胶。为了分析共聚物的三维精细表面形貌，达到几纳米的分辨率水平，我们采用了冷冻 HRSEM。这种方法提供了大片处于冷冻水合状态的样本以供调查。在我们最初的冷冻高分辨扫描电镜研究中，我们观察到被玻璃冰湖包围的蛋白质丝和胶束。在低倍和中倍放大倍数下检查时，发现存在广泛的蜂窝状丝状网络。为了在高放大倍数和更大深度下描绘水凝胶网络的精细形态，我们在铬沉积之前在高真空中冷冻蚀刻掉样品表面的未结合水。通过使用这种技术，我们能够为了表征目的而可视化由水凝胶表面上的胶束聚集体形成的细原纤维网络。
Elastin-mimetic block copolymers were produced by genetic engineering. Genetically driven synthesis permitted control of the final physiochemical characteristics of the block copolymers. We designed BB and BAB block copolymers in which the A-block was hydrophilic and the B-block was hydrophobic. By designing the copolymers in this manner, it was proposed that they would self-assemble into micellar aggregates that, at high concentration, would form thermoreversible hydrogels. To analyze the three-dimensional fine surface morphology of the copolymers, to the resolution level of a few nanometers, we employed cryo-HRSEM. This method provided vast expanses of the specimen in its frozen hydrated state for survey. In our initial cryo-HRSEM studies, we observed the protein filaments and micelles surrounded by lakes of vitreous ice. Upon examination at low and intermediate magnifications, there was an extensive honeycomb-like filamentous network. To delineate the fine morphology of the hydrogel network at high magnification and to greater depths, we cryoetched away unbound water from the sample surface, in high vacuum, prior to chromium deposition. By using this technique, we were able to visualize for characterization purposes the fine fibril networks formed from the micellar aggregates over the surface of the hydrogel.
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