CS252916B1 - Substrate for growing living tissues and organisms - Google Patents

Substrate for growing living tissues and organisms Download PDF

Info

Publication number
CS252916B1
CS252916B1 CS861506A CS150686A CS252916B1 CS 252916 B1 CS252916 B1 CS 252916B1 CS 861506 A CS861506 A CS 861506A CS 150686 A CS150686 A CS 150686A CS 252916 B1 CS252916 B1 CS 252916B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
water
organisms
substrate
acrylonitrile
living tissues
Prior art date
Application number
CS861506A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS150686A1 (en
Inventor
Jiri Sulc
Zuzana Krcova
Original Assignee
Jiri Sulc
Zuzana Krcova
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiri Sulc, Zuzana Krcova filed Critical Jiri Sulc
Priority to CS861506A priority Critical patent/CS252916B1/en
Publication of CS150686A1 publication Critical patent/CS150686A1/en
Publication of CS252916B1 publication Critical patent/CS252916B1/en

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

Syntetický substrát pro pěstování živých tkání a organismů (náhrada agaru), skládající se z multiblokových kopolymerů akrylonitrilu s akrylamidem a/nebo kyselinou akrylovou resp. jejími solemi, s obsahem nejméně 80 %, výhodně nad 95 % vody ve stavu rovnovážného zbotnání při 20 00, a případně se živinami pro pěstované organismy nebo jejich části. Práškový substrát se rozpustí za tepla při atmosférickém tlaku ve vodě, ochlazením roztok ztuhne v pružný gel.Synthetic substrate for growing living tissues and organisms (agar substitute), consisting of multiblock copolymers of acrylonitrile with acrylamide and/or acrylic acid or its salts, containing at least 80%, preferably over 95% water in the state of equilibrium swelling at 20 00, and optionally with nutrients for the organisms or their parts to be grown. The powdered substrate is dissolved in water under heat at atmospheric pressure, and the solution solidifies into a flexible gel upon cooling.

Description

Vynález se týká substrátu pro pěstování živých tkání a organismů.The invention relates to a substrate for growing living tissues and organisms.

Živými tkáněmi se rozumí části živých rostlin nebo živočichů případně člověka, tedy jednotlivé buňky nebo více méně organizova né soubory buněk. Rostlinami se rozumí všechny organismy od jedno .buněčných řas a bakterií přes houby a plísně až po vyšší rostliny telomové včetně jejich částí, jako jsou listy, kořeny, odenky, říz ky, očka a kousky tkání až po jednotlivé buňky. Pěstováním se rozumí všechny úkony směřující k uchování, testování a množení těch to organismů včetně klonování a genového inženýrství a podobné biotechnologické postupy. Substráty jsou makromolekulám!, při te plotách do 45 °C ve vodě botnající látky, nepoškozující pěstované organismy ani jim nesloužící za potravu, ani jimi nerozkládané, ale tvořící vhodné prostředí obsahující roztoky živin.By living tissue is meant parts of living plants or animals or humans, ie individual cells or more or less organized sets of cells. Plants are understood to be all organisms from single cell algae and bacteria to fungi and fungi to higher telomic plants, including parts such as leaves, roots, rhizomes, cuttings, eyes and tissue pieces to individual cells. Cultivation is understood to mean all operations aimed at the preservation, testing and multiplication of those organisms, including cloning and genetic engineering, and similar biotechnological procedures. The substrates are macromolecules at temperatures up to 45 ° C in water-swellable substances, neither harmful to the cultivated organisms, nor eaten by them, nor decomposed by them, but forming a suitable medium containing nutrient solutions.

Dosud se k těmto účelům používá převážně agar získávaný z mořských rostlin. Maji v čistém stavu všechny požadované vlastnosti a dá se zahřátím reverzibilně rozpustit ve vodě a tak odlévat, přičemž ochlazením ztuhne v gel, který při vhodném obsahu vo dy má dostatečnou soudržnost, avšak neklade přílišný odpor prorůstajícím částím pěstovaných organismů. Jeho nevýhodou je však poměrně omezené množství vyskytující se v přírodě a poměrně obtížné čištění, z čehož vyplývá i nynější vysoká cena (v roce 1985 asi 40 U.S. doi. nebo 100 DM za 1 kg).So far, mostly marine agar has been used for these purposes. They have all the desired properties in a pure state and can be reversibly dissolved in water and thus cast, by cooling, solidifying into a gel which, with a suitable water content, has sufficient cohesion but does not impose excessive resistance to the growing parts of the organisms. Its disadvantage, however, is the relatively limited amount occurring in nature and the relatively difficult cleaning, which implies the current high cost (in 1985 about 40 U.S. doi. Or 100 DM per kg).

Agar - původní malajský název agar-agar - je polysacharid, jehož dlouhé makromolekuly nejsou zesítěné chemicky, nýbrž jen fyzikálně. Je fyziologicky neškodný a proto se používal i v potra vinářském průmyslu.Agar - the original Malaysian name agar-agar - is a polysaccharide whose long macromolecules are not chemically cross-linked but only physically. It is physiologically harmless and has therefore been used in the food industry.

Bylo nyní zjištěno, že podobné vlastnosti jako agar mají i multiblokové kopolymeru akrylonitrilu s akrylamidem, obsahujícíIt has now been found that multiblock acrylonitrile-acrylamide-containing multiblock copolymers containing similar

252 916 připadne jisté množství jednotek kyseliny akrylové^ resp. jejich solí s fyziologicky neškodnými kationty, hlavně sodíkovými, pokud jsou silně botnavé, zhruba nad 80 výhodně nad 95 % obsahu vody při rovnovážném zbotnání při 20 °C. Protože se tyto hydrogely zpravidla připravují kontrolovanou hydrolýzou póly(akrylonitrilu) kyselinou sírovou nebo dusičnou takové koncentrace, že se v nich póly(akrylonitrii) aspoň za tepla rozpouští, znamená to, že jde o kopolymery s poměrně vysokým stupněm hydrolýzy.252 916 there are some acrylic acid units, respectively. their salts with physiologically acceptable cations, in particular sodium, if strongly swellable, above 80 preferably above 95% of the water content at equilibrium swelling at 20 ° C. Since these hydrogels are generally prepared by controlled hydrolysis of the poles (acrylonitrile) with sulfuric or nitric acid to a concentration such that the poles (acrylonitrile) dissolve in them at least warmly, this means that they are copolymers with a relatively high degree of hydrolysis.

Tyto syntetické hydrogely se dají snadno připravit ve velmi čistém stavu v jakémkoli množství a jsou poměrně levné, podstatně levnější než agar. Jejich termoreversibilní rozpustnost ve vodě nebyla dříve pozorována ani zmíněna v literatuře. Termoreversibilní gely z multibiokových kopolymerů akrylonitrilu s akrylamidem a/nebo kyselinou akrylovou byly dosud připravovány jen za použití směsi rozpouštědla póly(akrylonitrilu) (například dimethylsulfoxidu) se srážedlan(například glycerolem), viz například čs.These synthetic hydrogels are easy to prepare in very pure form in any amount and are relatively inexpensive, substantially cheaper than agar. Their thermoreversible solubility in water has not previously been observed or mentioned in the literature. So far, thermoreversible gels of multibiocrylic copolymers of acrylonitrile with acrylamide and / or acrylic acid have been prepared using only a solvent mixture of poly (acrylonitrile) (e.g. dimethylsulfoxide) with a precipitate (e.g. glycerol), see e.g.

AO 178 638 a 179 179· V patentové literatuře se vyskytl i údaj o rozpustností polyakrylonitrilu v samotné vodě při teplotách nad 180 C pod tlakem v autoklávu, správnost tohoto údaje alespoň pro polymeřy v obvyklém používaném rozsahu molekulárních hmoností se však nepodařilo ověřit. Multiblokové kopolymery akrylonitrilu, obsahující výrazné, rentgenograficky snadno zjistitelné domény póly (akrylonitrilu), se k rozpouštědlům chovají stejně jako samotný póly (akrylonitril) a proto je zjištění rozpustnosti některých z nich v horké vodě za atmosférického tlaku překvapující. Bylo totiž nutné předpokládat, že se jako póly(akrylonitril) sám budou rozpouštět jen ve vysoce polárních rozpouštědlech, jako je dimethyl sulfoxid, dimethylformamid, silně koncentrovaná kyselina dusičná nebo sírová a koncentrované vodné roztoky některých solí, jako je chlorid zinečnatý, rhodanid sodný nebo vápenatý nebo bromid lithný, ne však v samotné vodě za atmosférického tlaku. Proto také byly v dostupné literatuře tyto multiblokové kopolymery obvykle ozna čovány jako ve vodě nerozpustné, vodou botnající gely.AO 178 638 and 179 179 · There is also an indication in the patent literature about the solubility of polyacrylonitrile in water alone at temperatures above 180 ° C under autoclave pressure, but the accuracy of this data for at least polymers in the usual range of molecular weights has not been verified. Multiblock copolymers of acrylonitrile, containing distinct, X-ray diffraction domains (acrylonitrile), behave in the same way as the poles (acrylonitrile), and therefore the solubility of some of them in hot water at atmospheric pressure is surprising. It was necessary to assume that as the poles (acrylonitrile) they would dissolve themselves only in highly polar solvents such as dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, strongly concentrated nitric or sulfuric acid and concentrated aqueous solutions of some salts such as zinc chloride, sodium or calcium rhodanide or lithium bromide, but not in water alone at atmospheric pressure. Therefore, in the available literature, these multiblock copolymers have generally been referred to as water-insoluble, water-swellable gels.

Substráty podle vynálezu lze snadno připravit v čisté formě též v podobě suchého prášku, ve studené vodě silně botnajícího a v horké vodě dobře rozpustného na odlévatelné, ochlazením tuhnoucí roztoky podobně jako agar. Prášková forma je velmi vhodná pro dopravu, skladování a pohodlnou rychlou aplikaci. Proti agaru má syntetický gel popsaného typu i tu výhodu, že zvolením vhodnýchThe substrates of the present invention can be readily prepared in pure form also in the form of dry powder, in swellable cold water and in hot water well soluble in pourable, by cooling the solidifying solution similar to agar. The powder form is very suitable for transport, storage and convenient fast application. Against agar, the synthetic gel of the type described has the advantage of selecting the appropriate ones

252 916 podmínek při výrobě lze vlastnosti, jako botnavost, teplotu rozpouštění a tuhost ochlazeného gelu i obsah kyselých, kationty vázajících skupin přizpůsobit speciálním požadavkům spotřebitelů. Fyzikální vlastnosti výsledného gelu závisí ve velké míře na koncentraci kopolymeru ve vodném horkém roztoku.The 252 916 production conditions can be adapted to the specific requirements of the consumer, such as the swellability, dissolution temperature and the stiffness of the cooled gel, as well as the content of acidic, cation-binding groups. The physical properties of the resulting gel largely depend on the concentration of the copolymer in the aqueous hot solution.

Příklad 1 hmot. dílů akrylonitrilu bylo rozpuštěno v 80 dílech bezbarvé kyseliny dusičné 65%ní, přidány 0,3 díly močoviny rozpuštěné v minimálním množství vody a 0,2 díly lO^ního vodného roztoku persíranu amonného. Dobře promíchaný roztok byl ponechán pod dusíkem 12 dnů při teplotě místnosti a potom vytlačen tlakovým dusíkem otvorem 6 mm průměru do studené vody. Koagulovaný kopolymer byl vyprán napřed vodou z vodovodu a nakonec deionizovanou vodou do neutrální reakce. Silně zbotnalá hmota byla odkapáním na sítu zbavena přebytečné vody a roztavena zahříváním. Roztok byl zčásti přímo nalit do Petriho misek, kde ztuhnul na gel přímo použitelný jako substrát, zčásti převeden v rozprašovací sušárně na prášek snadno rozpustný v horké vodě.Example 1 wt. parts of acrylonitrile were dissolved in 80 parts of 65% colorless nitric acid, 0.3 parts of urea dissolved in a minimum amount of water and 0.2 parts of a 10% aqueous ammonium persulfate solution were added. The well-stirred solution was left under nitrogen for 12 days at room temperature and then extruded with pressurized nitrogen through a 6 mm diameter orifice into cold water. The coagulated copolymer was washed first with tap water and finally with deionized water until neutral. The heavily swollen mass was freed from excess water by dripping on a sieve and melted by heating. The solution was partially poured directly into petri dishes where it solidified into a gel directly usable as a substrate, partially converted in a spray dryer into a powder readily soluble in hot water.

Příklad 2 hmot. dílů póly(akrylonitrilu) průměrné molekulové hmotnosti 150.000 v podobě jemného prášku se rozmíchá při teplotách pod 5 °C v 80%ní kyselině sírové na homogenní suspenzi, načež se teplota zvýší za stálého míchání na 30 °C po dobu 3 hodin. Potom se nalije tenkým proudem do přebytku studené vody. Po vyprání vodou z vodovodu do zmizení kyselé reakce se ještě promyje deionizovanou vodou, zbotnalý gel se oddělí a vysuší. Po rozemletí se získá bílý prášek, který lze opět rozpustit za tepla ve vodě. Odlitím roztoku a ochlazením na teplotu okolí se získá průhledný, pružný gel. Podle potřeby lze při přípravě roztoku použít místo čisté vody roztoky obvyklých živin podle účelu, ke kterému se má substrát použit.Example 2 wt. 150 parts by weight of an average molecular weight of 150,000 (finely divided acrylonitrile) powder is stirred at temperatures below 5 ° C in 80% sulfuric acid to a homogeneous suspension, then the temperature is raised to 30 ° C with stirring for 3 hours. It is then poured in a thin stream into an excess of cold water. After washing with tap water until the acidic reaction disappears, it is washed again with deionized water, the swollen gel is separated and dried. After grinding, a white powder is obtained which can be redissolved in water with heat. By pouring the solution and cooling to ambient temperature, a transparent, flexible gel is obtained. If necessary, conventional nutrient solutions may be used instead of pure water to prepare the solution, depending on the purpose for which the substrate is to be used.

V uvedených příkladech lze kyselinu dusičnou nebo sírovou zcela nebo zčásti nahradit i 99 lOO^ni kyselinou orthofosforeč252 91BIn the examples, nitric or sulfuric acid can be replaced in whole or in part by 9900% orthophosphoric acid252 91B

- 4 nou, nebo lze použít libovolných směsí uvedených minerálních kyselin .Or any mixture of said mineral acids may be used.

Má-li kopolymér obsahovat velké množství skupin kyseliny akrylové, lze použít částečné alkalické hydrolýzy póly(akrylonitri lu) v koncentrovaných roztocích rodanidu sodného podle čs.If the copolymer is to contain a large number of acrylic acid groups, partial alkaline hydrolysis with poly (acrylonitrile) in concentrated sodium rodanide solutions according to U.S. Pat.

AO č. 179 567.AO No 179 567.

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION

Claims (1)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION Substrát pro pěstování živých tkání a organismů, vyznačený tím, že se skládá z multiblokového kopolyméru akrylonitrilu s akrylamidem a/nebo kyselinou akrylovou nebo jejími solemi, s botnavostí nad 80 %, výhodně nad 95 % vody při rovnovážném zbotnáni při 20 °C, rozpustného za tepla ve vodě při atmosférickém tlaku a tuhnoucího ochlazením získaného roztoku na pružný gel, s případným obsahem obvyklých živin.A substrate for the cultivation of living tissues and organisms, characterized in that it consists of a multiblock copolymer of acrylonitrile with acrylamide and / or acrylic acid or its salts, with a swellability of above 80%, preferably above 95% of water at equilibrium swelling at 20 ° C heat in water at atmospheric pressure and solidifying by cooling the obtained solution to a flexible gel, optionally containing the usual nutrients.
CS861506A 1986-03-05 1986-03-05 Substrate for growing living tissues and organisms CS252916B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS861506A CS252916B1 (en) 1986-03-05 1986-03-05 Substrate for growing living tissues and organisms

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS861506A CS252916B1 (en) 1986-03-05 1986-03-05 Substrate for growing living tissues and organisms

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS150686A1 CS150686A1 (en) 1987-02-12
CS252916B1 true CS252916B1 (en) 1987-10-15

Family

ID=5349632

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS861506A CS252916B1 (en) 1986-03-05 1986-03-05 Substrate for growing living tissues and organisms

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS252916B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS150686A1 (en) 1987-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6174525B1 (en) Recreational fishing lure
CN101735396B (en) Method for preparing super absorbent resin by using wheat straw
Singh et al. Synthesis and characterization of agar-starch based hydrogels for slow herbicide delivery applications
CN105542082A (en) Antibacterial degradable water-retaining agent and preparation method thereof
US20190249054A1 (en) Freezing inhibitor
Treenate et al. Development of hydroxyethylacryl chitosan/alginate hydrogel films for biomedical application
Li et al. Network interpenetrating slow-release nitrogen fertilizer based on carrageenan and urea: A new low-cost water and fertilizer regulation carrier
CN105001463A (en) Preparation method and application of gelatin-chitosan composite membrane
Liu et al. Tough, Stimuli‐Responsive, and Biocompatible Hydrogels with Very High Water Content
CS252916B1 (en) Substrate for growing living tissues and organisms
CN102696578A (en) Water-retention gel and water-retention gel powder for transplanting trees with bare roots and method for preparing same
CN113272406A (en) Polymer composition for use as soil amendment with increased water absorption during crop watering
JPS62935B2 (en)
EP0122797B1 (en) Process for producing granular, water-swellable crosslinked acrylic copolymer, and its use
CN107353435B (en) A kind of preparation method of chitin/montmorillonite antibacterial film
Watson et al. Substitute for agar in solid media for common usages in microbiology
CN104193900B (en) A kind of preparation method of porous-starch system High hydrophilous resin
CN110615902A (en) Dry mulching film prepared from enteromorpha and kelp and preparation method thereof
EP4019609A1 (en) Cross-linked hydrogels for controlled release of fertilising agents
CN107973942B (en) Isobutene-maleic anhydride alternating copolymer/sodium alginate hydrogel and preparation method thereof
CN109957130A (en) Edible unidirectional water-permeable polymeric film and preparation method thereof
Lloyd The movements of water in living organisms
CN107903410B (en) Isobutene-maleic anhydride alternating copolymer/sodium alginate hydrogel and preparation method thereof
RO132253A2 (en) Process for preparing hybrid hydrogels containing bioactive phytoextracts
CN106188342A (en) A kind of chitosan graft alkyl substituted benzene formyl derivative and its preparation method and application

Legal Events

Date Code Title Description
IF00 In force as of 2000-06-30 in czech republic
MK4A Patent expired

Effective date: 20010305