RO127265A2 - Biomaterial colagenic sensibil la factori nocivi - Google Patents
Biomaterial colagenic sensibil la factori nocivi Download PDFInfo
- Publication number
- RO127265A2 RO127265A2 ROA201000146A RO201000146A RO127265A2 RO 127265 A2 RO127265 A2 RO 127265A2 RO A201000146 A ROA201000146 A RO A201000146A RO 201000146 A RO201000146 A RO 201000146A RO 127265 A2 RO127265 A2 RO 127265A2
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- collagen
- solution
- biomaterial
- sensitive
- fibrillar
- Prior art date
Links
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 title claims abstract description 18
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 title claims abstract description 18
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 title claims abstract description 18
- 239000012620 biological material Substances 0.000 title claims abstract description 6
- 230000001473 noxious effect Effects 0.000 title abstract description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 102000013373 fibrillar collagen Human genes 0.000 claims abstract description 5
- 108060002894 fibrillar collagen Proteins 0.000 claims abstract description 5
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 claims abstract description 3
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims abstract description 3
- 210000002435 tendon Anatomy 0.000 claims abstract description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims abstract 2
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims abstract 2
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 claims description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 claims 1
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 abstract description 3
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000975 dye Substances 0.000 abstract description 2
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 abstract description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 abstract 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000031018 biological processes and functions Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000012443 analytical study Methods 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 1
- 238000010382 chemical cross-linking Methods 0.000 description 1
- 230000011382 collagen catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 1
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000004643 material aging Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004879 molecular function Effects 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 229920000867 polyelectrolyte Polymers 0.000 description 1
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Abstract
Prezenta invenţie se referă la un biomaterial colagenic sub formă de membrană, sensibil la factori nocivi, obţinut dintr-o soluţie colagenică conţinând colagen nativ fibrilar tip (I) nedenaturat, obţinut din tendon bovin, care se omogenizează prin centrifugare cu apă distilată laH = 7, până la o concentraţie de 1...2% colagen fibrilar, apoi agitarea se continuă la 0,3...0,1 x 1000 rpm, pentru dezaerare, compoziţia putând fi folosită ca atare, cu adaos de 0,5...1,5% glicerină sau asociat cu un plastifiant şi un colorant, condiţionarea biomaterialului sub formă de membrană realizându-se prin turnare în forme, uscare într-un tunel cu aer cald la 35...40°C, decupare, fixare între rame şi uscare timp de 24 h în exsicator.
Description
Invenția se referă la un biosenzor pentru detectarea de agenți chimici poluanți din aer și apă cu posibilități de înregistrare și a concentrației noxelor cu ajutorul unui dispozitiv opto-electronic bazat pe măsurarea diferențială a proprietăților optice ale unei membrane/pelicule constituite din colagen fibrilar nedenaturat tip (I).
Una dintre cele mai interesante forme de valorificare a performanțelor fizico-chimice pe care le posedă polimerii naturali o constitue realizarea de biosenzori. Rolul definitor îl constituie compusul macromolecular din care provine și funcție care este asigurată de abilitatea de a-și schimba conformația la cele mai mici variații ale factorilor externi ce intervin asupra acesteia. Un exemplu concret îl prezintă scleroproteinele colagenice cu caracteristici moleculare intrinseci, caracter de polielectrolit și modificări spectaculoase de conformație care se obțin la variația pH-ului, tăriei ionice, prezența unui factor perturbator.
Pentru domeniul tehnic sensibilitatea colagenului a fost folosită în realizarea de senzor chimic (RO 113.202.CI), senzor de umiditate (RO 112.928.C1) sau blocată în sistem compozit (RO 114.741 Bl).
Inveția prezentă aduce propunerea pentru un nou tip de biosenzor și aplicare “per se” a colagenului nativ tip (I) cu structură fibroasă cu morfologie specifică structurii cuatemare “in vivo” și în care sunt prezente atât legături transversale între catenele polipeptidice ale structurii terțiare cât și la nivel intermolecular.
Aceste premise se bazează pe transformarea structurii morfologice a biopolimerului colagenic în raport cu mediile gazoase sau lichide care conțin agenți denaturanți și apei în consecință un domeniu larg de aplicații privind identificarea și cuantificarea acestora.
Ca mod practic de utilizare a materialului colagenic s-a optat pentru varianta uscată de pelicule/membrane care pot fi introduse direct în mediul de analiză iar răspunsul furnizează semnalem optice și electrice preluate de un traductor (electric sau optic).
Sensibilitatea senzoruluicolagenic membranar crește odată cu concentrația agentului denaturant și semnalează rapid peste limita la care acestea ar putea produce degradări semnificative la nivelul colagenului din piele.
Efectul produs se datorează variațiilor proprietăților fizico-mecanice și structurale (starea fibrelor, cristalinitatea materialului și împachetării^ $'· -t
(V2 010-00146-1 7 -02- 2010 neuniforme care favorizează transferul de masă al agentului denaturant, ale colagenului utilizat și de implicații asupra calității și funcției moleculare.
Acest tip de biomaterial senzorial reactiv la agenți degradanți (oxidanți, acido-bazici, etc.) prin calitățile funcționale, a sursei biologice ușor accesibile a tehnologiei simple de obținere și domeniile largi de aplicare pentru identificarea, monitorizarea și prevenirea reacțiilor negative, prezintă importante avantaje economice și sociale (protecția mediului, asigurarea stării de sănătate, studii analitice, etc.) în continuare se dau două exemple de realizare a invenției.
Exemplul 1.
Parte din soluția vâscoasă stoc, cu puritate de 80-95% colagen nativ fibrilar tip (I) nedenaturat obținut din tendon bovin prin extracție cu acid acetic 0,5 M cu concentrație de 1-10% colagen se omogenizează prin centrifugare cu adaos de apă distilată și pH 7 până la o concentrație de 1 -2% colagen fibrilar (l,85g/100ml calculat în procente) se scade turația și se menține la 0,3-0,1 x 1000 rpm până la dezaerarea completă.
Compoziția obținută se poate folosi “per se” și la alegere cu adaos de 0,5-1% glicerină, condiționarea materialului senzorial sub formă de peliculă/membrană se realizează prin turnare în forme cu dimensiuni dorite și se introduc intr-un tunel de uscare cu aer cald (35-40°C) se desprind se decupează si se fixează intre două rame. Se mențin în exsicator 24 de ore si se ambalează. Pentru preluarea și prelucrarea informației dată de efectul interacției cu agentul denaturant se folosesc sisteme optice și dispozitive opto-electronice.
Exemplul 2.
Biosenzorul intr-o a dua variantă se realizează prin același procedeu folosit la prima variantăcu diferența prin aceea că la faza finală de preparare, la soluția de colagense adaugă după preferință formula de calcul: 95,28 ml soluție colagen, l,85g/100ml calculat în greutate cu: 2,38 soluție fuxină decolorată 0,02g/100ml, 2,38ml sulfat de cupru 0,5%.
în ambele variante de prelucrare, intensitatea recției și a efectului produs de contactul colagen-factori denaturanți preluat și amplificat ca informație de dispozitivul electronic care va converti informația optică în semnal electric. L aceste rezultate se poate adăuga modificarea de culoare indusă in cazul folosirii coloranților.
Avantajele ambelor procedee de obținere și folosire a biomaterialului colagenic nativ fibrilar tip (1) sunt semnificative și evidențiază:
valorificarea proprietăților native de sensibilitate . -ale··:-., colagenului în special tip (I) la factori denaturanți de/rp^’diu (X- 2 Ο 1 Ο - O O U 6 - 1 7 -02- 2010 eprimată la nivelul organismului prin extragerea nedenaturată și folosirea “per se” a colagenului “ex vivo” ca biosenzor în raport cu factorii chimici denaturanți.
• Procedeul de obținere este simplu, economic în sursa biologică de materie primăeste accesibilă;
• Calitățile structurale biomecanice ale membranei dau rezistentă la rupere și tracțiune suficientă pentru a putea fi manipulată;
• Caracterul de insolubilitate în apă a colagenului fibrilar elimină faza de reticulare chimică utilizată utilizată în general pentru obținrea de membrane cu bună rezistență la apă. Utilizare posibilă în diverse domenii de activitate si de monitorizare a mediului;
• Timpul de răspuns este scurt și poate fi detectat prin prelucrarea informației cu sisteme opto-electronice sau variația reactivilor de culoare (vizual sau cu fotocalorimetru);
• Efectul denaturării oxidative și chimice pot să apară separat sau simultan cumulând procesele moleculare diferite și exprimate intens de acțiunea sinergetică dată de doi sau mai mulți factori nocivi;
• Indiferent de mediu, mod de utilizare și nivelul de denaturare provocat de agenți nocivi, biosenzorul reflectă efectele proceselor moleculare prin: opacizarea membranei, modificarea formei, culoarea și intensitatea acestora funcție de concentrația și raza de acțiune a factorului denaturant;
• Efectul denaturant se diferențiază funcție de procesele moleculare declanșate de interactia colagen-factori degradanți (oxidanți, baze, acizi, monomeri, etc.) și constituie baza dezvoltării unei game de senzori specifici pe diverse categorii de noxe;
• Aria de aplicare se lărgește cu potențiali utilizatori în activitatea cotidiană, mediu ambiant și monitorizarea noxelor, reactiv chimic de laborator, activități speciale.
Claims (2)
1. biomaterialul colagenic tip (I) nativ nedenaturat sub forma de membrană sensibil la factori denaturanți este caracterizat prin aceea că parte din soluția colagenică extrasă din tendon bovin cu păstrarea calităților funcționale “in vivo” se omogenizează prin centrifugare adăugându-se treptat apa distilată până la 1-2% colagen calculat în greutate l,85g/100ml și se continuă la turația de 0,3-0,1 x lOOOrpm până la dezaerarea completă, se toarnă în forme de dimensiuni diferite și se usucă la aer cald (35-40°C).
Se desprinde și se încadrează între două rame se dezhidratează și se ambalează;
2. Colagenul fibrilar, nativ și nereticulat tip (I) folosit “per se” poate fi asociat cu plastifiant 0,5-1% și cu coloranț calculaț la 95,23 ml soluție colagen l,85g/100ml, cu adaos de 2,38 soluție fuxină decolorată 0,01g/100ml, 2,38% soluție sulfat de cupru 0,5%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ROA201000146A RO127265B1 (ro) | 2010-02-17 | 2010-02-17 | Biomaterial colagenic sensibil la factori nocivi |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ROA201000146A RO127265B1 (ro) | 2010-02-17 | 2010-02-17 | Biomaterial colagenic sensibil la factori nocivi |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RO127265A2 true RO127265A2 (ro) | 2012-04-30 |
| RO127265B1 RO127265B1 (ro) | 2014-01-30 |
Family
ID=45990533
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ROA201000146A RO127265B1 (ro) | 2010-02-17 | 2010-02-17 | Biomaterial colagenic sensibil la factori nocivi |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RO (1) | RO127265B1 (ro) |
-
2010
- 2010-02-17 RO ROA201000146A patent/RO127265B1/ro unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RO127265B1 (ro) | 2014-01-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sutthasupa et al. | Colorimetric ammonia (NH3) sensor based on an alginate-methylcellulose blend hydrogel and the potential opportunity for the development of a minced pork spoilage indicator | |
| Wang et al. | An overview on recent progress of the hydrogels: From material resources, properties, to functional applications | |
| Pilkington et al. | Amyloid fibrils as a nanoscaffold for enzyme immobilization | |
| Cian et al. | Development of naturally activated edible films with antioxidant properties prepared from red seaweed Porphyra columbina biopolymers | |
| Wang et al. | Gelatin-based nanocomposite film with bacterial cellulose–MgO nanoparticles and its application in packaging of preserved eggs | |
| Alharthi et al. | Preparation of biosensor based on triarylmethane loaded cellulose acetate xerogel for the detection of urea | |
| Coentro et al. | Collagen quantification in tissue specimens | |
| Tavakoli et al. | AIEgen quantitatively monitoring the release of Ca2+ during swelling and degradation process in alginate hydrogels | |
| Luo et al. | Amine response smartphone-based portable and intelligent polyvinyl alcohol films for real-time detection of shrimp freshness | |
| Zheng et al. | Gelatin-based smart film incorporated with nano cerium oxide for rapid detection of shrimp freshness | |
| Tang et al. | Colorimetric hydrogel indicators based on polyvinyl alcohol/sodium alginate for visual food spoilage monitoring | |
| Peretz et al. | Rapid quantification of cellulose nanocrystals by Calcofluor White fluorescence staining | |
| An et al. | Sodium alginate/ager colourimetric film on porous substrate layer: Potential in intelligent food packaging | |
| Wang et al. | High biocompatible AuNCs-silk fibroin hydrogel system for visual detection of H2O2 | |
| Pan et al. | Gelatin-based active edible film with pH-sensing for maintaining and monitoring fish freshness | |
| Ren et al. | Edible blueberry anthocyanin-loaded soybean protein nanofibers/sodium alginate hydrogel beads: Freshness detection of high protein drinks | |
| WO2019203486A1 (ko) | 혈액 샘플 내 피브리노겐 농도 측정 방법 및 이를 위한 나노입자 | |
| RO127265A2 (ro) | Biomaterial colagenic sensibil la factori nocivi | |
| Xing et al. | Deep-learning-assisted chemo-responsive alizarin red S-based hydrogel sensor for the rapid freshness sensing of aquatic product | |
| Nunekpeku et al. | Advances in Hydrogel-Integrated SERS Platforms: Innovations, Applications, Challenges, and Future Prospects in Food Safety Detection | |
| Choi et al. | Phage T4-based colorimetric sensing material and its application to develop a time-dependent bacteria sensing platform for long-term detection of food contamination | |
| Zhang et al. | Cellulose acetate-based smart gating membrane with pH/thermal response for flux control | |
| CN110132680A (zh) | 一种酸性多糖电泳标准品及其制备方法和应用 | |
| Satyamurthy et al. | Nanocellulose as functional filler in starch/polyvinyl alcohol film for preparation of urea biosensor | |
| Luca et al. | Biomacromolecular-based ionic-covalent hydrogels for cell encapsulation: The atelocollagen− Oxidized polysaccharides couples |