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Alt 09.03.2019, 05:16   #1   Druckbare Version zeigen
gulki weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 33
Polyacrylamid

Hallo

ich hätte eine Frage bezüglich der Bildung von Topografien in Polyacrylamid Gelen.

und zwar besteht das Problem, dass bei der co-Polymerisierung von Polyacrylamid mit Acrylsäure mit steigender Konzentration an Acrylsäure das Gel instabiler wird und dadurch leichter Brüche (Topografien) bekommen kann. Kann mir jemand erklären womit das zusammenhängt?

vielen dank und liebe Grüße
gulki ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 09.03.2019, 13:30   #2   Druckbare Version zeigen
Fulvenus Männlich
Mitglied
Beiträge: 22.007
AW: Polyacrylamid

Könntest du näher beschreiben,um was es geht,bzw. in welchem Zusammenhang du dich damit beschäftigst(Human-/Molekularbiologie..)?
Die Topographie(makroskopische Struktur/Oberflächenbeschaffenheit) solcher Gele wird durch verschiedene Faktoren beeinflußt.Der Anteil an Acrylsäure am Copolymer ist einer der Faktoren,die Wechselwirkungen relativ komplex.

Fulvenus!
Fulvenus ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 09.03.2019, 16:54   #3   Druckbare Version zeigen
gulki weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 33
AW: Polyacrylamid

ja gerne

es ist ein Bereich der dynamischen Biomaterialien, bei dem P(AAm-co-AA) Hydrogele für Zellkulturversuche in den Einsatz kommen. Die Hydrogele sind in dem Zustand für Zellen nicht kompatibel, da Zellen eine Möglichkeit brauchen an eine Oberfläche zu adhärieren. Die co-polymerisierte Acrylsäure dient als funktionelle Gruppe für die kovalente Kopplung von Liganden an die sonst inerten Hydrogele. Bei der Herstellung der Hydrogele als 2D Oberfläche wird die vorgemixte Precursorlösung zwischen zwei Glasoberflächen auspolymerisiert. Beide Oberflächen sind zuvor behandelt worden. Eine erlaubt die kovalente Verankerung der Hydrogele (rundes Deckglas), während die zweite Glasoberfläche (Objektträger) mit Sigmacote beschichtet wurde, um eine hydrophobe Oberfläche zu generieren an die die Hydrogele nicht haften. Bei der Prozedur wird das Deckglas mit dem fixierten Hydrogel vom Objektträger vorsichtig runtergeschoben. Und da waren die Unterschiede zwischen Gelen mit niedriger und hoher Acrylsäurekonzentration sichtbar. Bei 10 w% Acrylsäure habe ich es nicht geschafft, die Hydrogele ohne Risse und Oberflächentopografien zu entfernen, während bei 4 w% keine Topografien zu sehen waren. Mir wurde gesagt, dass bei 10 w% häufig dieses Problem entsteht, aber nicht wieso das so ist. Es ist in dem Sinne wichtig, weil eine 10 w% Monomerlösung günstiger ist für die spätere Funktionalisierung mit Liganden als die 4 w%.

Viel Spaß beim lesen

Danke und liebe Grüße
gulki ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 10.03.2019, 10:08   #4   Druckbare Version zeigen
cg Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.425
AW: Polyacrylamid

Hi gulki,

mit zunehmender Acrylsäurekonzentration wird das Gel spröder. Deshalb zerstören die Scherkräfte, die beim Abschieben des Deckglases in der Grenzschicht wirken, die Topografie der Geloberfläche.

Abhilfe: Stärkere Hydrophobierung des Deckglases z.B. durch Kohlenwasserstoff-, Silikon- oder Perfluoralkylbeschichtung oder gleich Silikon- oder PTFE-Deckscheibe statt Deckglas.

Beim orthogonalen Abziehen einer dünnen Folie treten übrigens geringere Scherkräfte auf. Das könnte schon ausreichen. Probier mal das antiadhäsiv beschichtete Trägerpapier von selbstklebenden Etiketten oder "Teflondichtband" bzw. PTFE-Dichtband für Schraubfittings - Baumarkt - Abteilung Installationsmaterial.

Viel Erfolg und freundliche Grüße
cg
cg ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 10.03.2019, 19:34   #5   Druckbare Version zeigen
gulki weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 33
AW: Polyacrylamid

hallo cg

erst mal vielen Dank für die Erklärung. Könntest du auch grob die Chemie erklären, warum das Gel durch höhere Säurekonzentration spröder wird? Ich habe angenommen, dass durch die negative Ladung mehr Wasser angezogen wird und das Gel stärker aufquillt. Aber ich bin kein Chemiker also sind das nur meine Behauptungen als Laie.

"antiadhäsiv beschichtete Trägerpapier von selbstklebenden Etiketten oder "Teflondichtband" bzw. PTFE-Dichtband für Schraubfittings - Baumarkt - Abteilung Installationsmaterial"

mir wurde ähnliches vorgeschlagen für die Herstellung von sehr weichen Gelen, dafür habe ich hydrophobe Druckerfolien bekommen bzw. den Vorschlag, dass ich auch auf Parafilm zurückgreifen kann. Aber da gab es auch die Einschränkung, dass es nur für die sehr weichen Gele funktioniert nicht aber für die härteren über 40 kPa. Wobei ich mir das jetzt auch nicht erklären kann.
gulki ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 11.03.2019, 10:26   #6   Druckbare Version zeigen
cg Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.425
AW: Polyacrylamid

Hi gulki,

zu den Gründen bzw. Erklärungen kann ich mich nur Fulvenus anschließen:"Der Anteil an Acrylsäure am Copolymer ist einer der Faktoren, die Wechselwirkungen relativ komplex."
Wenn das mit hydrophoben Folien nicht funktioniert kommen noch Folien in Betracht, die mit perfluorierten Tensiden beschichtet sind. Wichtig erscheint mir aber vor allem, dass die Folie sehr weich also sehr dünn ist und im rechten Winkel zur Geloberfläche ganz langsam abgezogen wird, nicht scherend parallel dazu.

Vielleicht kannst Du auch ganz ohne Deckglas auskommen und unter Schutzgas aushärten, evtl. auch bedeckt mit einer Tensid- oder Ölschicht.

Viel Erfolg und freundliche Grüße
cg
cg ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 11.03.2019, 10:29   #7   Druckbare Version zeigen
gulki weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 33
AW: Polyacrylamid

Vielen Dank. Die Vorschläge sind mir eine große Hilfe

LG
gulki ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 11.03.2019, 13:03   #8   Druckbare Version zeigen
Fulvenus Männlich
Mitglied
Beiträge: 22.007
AW: Polyacrylamid

Auch wenn es nicht speziell um PAA-Coplymere mit Acrylsäure geht ist der link vielleicht interessant für dich:https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2014/sm/c3sm52883a ,da dort die Ausbildung von Brüchen im Gel in Abhängigkeit der Topographie,Beschaffenheit von Oberflächen und Gleitwinkel/geschwindigkeit untersucht wird:https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2014/sm/c3sm52883a .

Fulvenus!
Fulvenus ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 12.03.2019, 08:03   #9   Druckbare Version zeigen
gulki weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 33
AW: Polyacrylamid

Vielen Dank euch beiden! Ihr habt mir sehr geholfen.

LG

gulki
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Stichworte
acrylsäure, co-polymerisierung, hydrophobizität, p(aam-co-aa), topografie

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