पीएचए का बुनियादी ज्ञान

Polyhydroxyalkanoate (PHA), कई सूक्ष्मजीवों द्वारा संश्लेषित एक इंट्रासेल्युलर पॉलिएस्टर, एक प्राकृतिक बहुलक बायोमटेरियल है।

माइक्रोबियल कोशिकाओं में, विशेष रूप से जीवाणु कोशिकाओं में, बड़ी संख्या में बहुलक पॉलीस्टर - पॉलीहाइड्रोक्सीअलकानोएट्स (PHA) होते हैं।यह एक प्राकृतिक बहुलक बायोमटेरियल है।यह विशेष रूप से एक निश्चित बहुलक को संदर्भित नहीं करता है, लेकिनसमान संरचनाओं और विभिन्न गुणों वाले पॉलिमर के वर्ग के लिए एक सामान्य शब्द.

PHA ने मोटे तौर पर अनुभव किया हैविकास के चार चरण.

PHA की पहली पीढ़ी, पॉलीहाइड्रॉक्सीब्यूटाइरेट (PHB), 1980 के दशक में ऑस्ट्रिया में केमी लिंज़ एजी द्वारा बड़े पैमाने पर उत्पादित किया गया था (100 टन का वार्षिक उत्पादन)।जल्द से जल्द खोजी गई PHA श्रृंखला सामग्री के रूप में, PHB भी PHA परिवार में सबसे सरल और सबसे सामान्य संरचना है।इसमें उच्च संरचनात्मक नियमितता, कठोर और भंगुर गुण हैं, और इसके यांत्रिक गुण और गलनांक पॉलीप्रोपाइलीन (पीपी) के समान हैं;लेकिन ब्रेक कम दर, उच्च भंगुरता पर बढ़ाव।इसलिए, PHB को आमतौर पर एक सामग्री के रूप में उपयोग नहीं किया जा सकता है और लागू प्रदर्शन को प्राप्त करने के लिए इसे संशोधित करने की आवश्यकता है।

PHA की दूसरी पीढ़ी, पॉलीहाइड्रॉक्सीब्यूट्रिक एसिड कॉपोलीस्टर (PHBV) का 1980 के दशक में ICI द्वारा व्यावसायीकरण किया गया था।PHBV 300,000 से अधिक आणविक भार वाला PHA सहबहुलक है।PHBV, पहली पीढ़ी के उत्पाद PHB में सुधार के रूप में, 3-हाइड्रॉक्सीवेलरेट (3HV) मोनोमर जोड़ने के बाद इसकी लोच में बहुत सुधार हुआ है।क्योंकि यह खाद, मिट्टी, समुद्री जल और अन्य वातावरण में पूरी तरह से विघटित हो सकता है, इसमें तरल और गैसों के लिए अच्छी जैव अनुकूलता और उच्च अवरोधक प्रदर्शन भी है, जिससे PHBV चिकित्सा टांके बनाने के लिए एक आदर्श मानव ऊतक इंजीनियरिंग सामग्री बन जाती है।तार, हड्डी नाखून, आदि, और कृषि मल्च के रूप में भी इस्तेमाल किया जा सकता है,खरीदारी बैग, टेबलवेयर और खाद्य पैकेजिंग सामग्री।वर्तमान में, PHBV उत्पादों की उत्पादन प्रक्रिया को और विकसित किया गया है, और इसे गोल्फ ट्रे में लागू किया गया है,डिस्पोजेबल टेबलवेयर, फिल्म, प्लेट, पैकेजिंग और अन्य क्षेत्र।

PHA की तीसरी पीढ़ी- पॉली 3-हाइड्रॉक्सीब्यूटाइरेट-3-हाइड्रॉक्सीहेक्सानोएट (PHBHHx), 1998 से, सिंघुआ यूनिवर्सिटी माइक्रोबायोलॉजी लेबोरेटरी और ग्वांगडोंग जियांगमेन बायोटेक्नोलॉजी डेवलपमेंट सेंटर ने दुनिया में पहली बार हाइड्रॉक्सीब्यूट्रिक एसिड को सफलतापूर्वक विकसित किया है। कॉपोलिमर की औद्योगिक उत्पादन तकनीक PHBHHx हाइड्रोक्सीकैप्रोइक एसिड के साथ, और बड़े पैमाने पर उत्पादन का एहसास करता है।पीएचबीवी की तुलना में, पीएचबीएचएचएक्स में कम क्रिस्टलीयता और उच्च लचीलापन है, और इसका प्रदर्शन पॉलीथीन (पीई) प्लास्टिक के बराबर है।

चौथी पीढ़ी के PHA-पॉली-3-हाइड्रॉक्सीब्यूटाइरेट और 4-हाइड्रॉक्सीब्यूटाइरेट (P3HB4HB या P34HB) के कोपोलिमर में अच्छी फिल्म बनाने के गुण और भौतिक गुण होते हैं, लेकिन हाइड्रोफिलिसिटी खराब होती है।चौथी पीढ़ी के PHA ने टिशू इंजीनियरिंग अनुसंधान के क्षेत्र में अच्छी एप्लिकेशन संभावनाएं दिखाई हैं, जैसे कि मानव अस्थि मज्जा मेसेनकाइमल स्टेम सेल आदि को लोड करने के लिए बोन टिशू इंजीनियरिंग में मचान सामग्री।

क्योंकि PHA में एक ही समय में प्लास्टिक की अच्छी बायोकम्पैटिबिलिटी, बायोडिग्रेडेबिलिटी और थर्मल प्रोसेसिंग परफॉर्मेंस है।इसलिए, इसका उपयोग बायोमेडिकल सामग्री के रूप में किया जा सकता है औरबायोडिग्रेडेबल पैकेजिंग सामग्रीसाथ ही, जो हाल के वर्षों में बायोमटेरियल्स के क्षेत्र में सबसे सक्रिय शोध हॉटस्पॉट बन गया है।PHA में कई उच्च मूल्य वर्धित गुण भी हैं जैसे कि नॉनलाइनियर ऑप्टिक्स, पीजोइलेक्ट्रिकिटी और गैस बैरियर गुण।

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