Miniaturization of an enclosed electrospinning process to enhance reproducibility in the fabrication of rapidly dissolving cell‐based biosensors
Notice bibliographique
Résumé
There is broad interest in producing electrospun films embedded with biological materials. It is well known that electrospinning requires careful control of the process conditions, especially the environmental conditions such as relative humidity (RH). Given that commercial electrospinning systems are expensive (> $10,000) and are typically too large to be used in standard biological safety cabinets (BSC), we designed and built a miniaturized electrospinning box (E-Box) that will fit inside a BSC, and the RH can be easily controlled using simple instrumentation (gas cylinder, regulator, needle valve, rotameter). It uses an inexpensive computerized numerical control machine to control the spinneret positioning and collector rotational speed-all the parts for the device (except the syringe pump and voltage supply) can be purchased for approximately $1000. We demonstrate the usefulness of our design in optimizing the production of Escherichia coli-embedded pullulan-trehalose films to be used as rapidly dissolving biosensors for environmental monitoring. At a fixed electrospinning recipe, we showed that decreasing the RH from approximately 48% to 22% resulted in the average fiber diameter increasing from 240 (± 11) nm to 314 (± 8) nm. We also demonstrate the usefulness of our design in performing sequential electrospinning experiments to evaluate process performance reproducibility. For example, from just 1 mL of a polymer solution, we produced 16 electrospun films (approximately 3 cm by 8 cm each)-from those films we hole-punched approximately 80 biosensor discs which were then used in subsequent experiments to determine the amount of two different biocides (Grotan BK and triclosan) in aqueous samples. The technique developed in this study is ideal for creating electrospun materials in high quantities that are highly reproducible through the precise control of RH.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».