पीएचए का बुनियादी ज्ञान

पॉलीहाइड्रॉक्सीअल्केनोएट (पीएचए), कई सूक्ष्मजीवों द्वारा संश्लेषित एक इंट्रासेल्युलर पॉलिएस्टर, एक प्राकृतिक बहुलक बायोमटेरियल है।

माइक्रोबियल कोशिकाओं, विशेष रूप से जीवाणु कोशिकाओं में, बड़ी संख्या में पॉलिमर पॉलिस्टर - पॉलीहाइड्रॉक्सीअल्केनोएट्स (पीएचए) होते हैं।यह एक प्राकृतिक पॉलिमर बायोमटेरियल है।यह विशेष रूप से किसी निश्चित पॉलिमर को संदर्भित नहीं करता है, लेकिनसमान संरचना और विभिन्न गुणों वाले पॉलिमर के एक वर्ग के लिए एक सामान्य शब्द.

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

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

PHA की दूसरी पीढ़ी, पॉलीहाइड्रॉक्सीब्यूट्रिक एसिड कोपोलिएस्टर (PHBV), का 1980 के दशक में ICI द्वारा व्यावसायीकरण किया गया था।PHBV एक PHA कॉपोलीमर है जिसका आणविक भार 300,000 से अधिक है।PHBV, पहली पीढ़ी के उत्पाद PHB में सुधार के रूप में, 3-हाइड्रॉक्सीवेलरेट (3HV) मोनोमर जोड़ने के बाद इसकी लोच में काफी सुधार हुआ है।क्योंकि इसे खाद, मिट्टी, समुद्री जल और अन्य वातावरणों में पूरी तरह से विघटित किया जा सकता है, इसमें तरल पदार्थ और गैसों के लिए अच्छी जैव-अनुकूलता और उच्च अवरोधक प्रदर्शन भी है, जो पीएचबीवी को चिकित्सा टांके बनाने के लिए एक आदर्श मानव ऊतक इंजीनियरिंग सामग्री बनाता है।तार, हड्डी की कीलें इत्यादि, और इन्हें कृषि गीली घास 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, फिल्में, प्लेटें, पैकेजिंग और अन्य क्षेत्र।

PHA की तीसरी पीढ़ी - पॉली 3-हाइड्रॉक्सीब्यूटाइरेट-3-हाइड्रॉक्सीहेक्सानोएट (PHBHHx), 1998 से, सिंघुआ यूनिवर्सिटी माइक्रोबायोलॉजी प्रयोगशाला और गुआंग्डोंग जियांगमेन बायोटेक्नोलॉजी डेवलपमेंट सेंटर ने दुनिया में पहली बार सफलतापूर्वक हाइड्रोक्सीब्यूट्रिक एसिड विकसित किया है। कॉपोलीमर की औद्योगिक उत्पादन तकनीक हाइड्रोक्सीकैप्रोइक एसिड के साथ PHBHHx, और बड़े पैमाने पर उत्पादन का एहसास कराता है।PHBV की तुलना में, PHBHHx 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 वाले गुण और भौतिक गुण हैं, लेकिन खराब हाइड्रोफिलिसिटी है।चौथी पीढ़ी के PHA ने ऊतक इंजीनियरिंग अनुसंधान के क्षेत्र में अच्छी अनुप्रयोग संभावनाएं दिखाई हैं, जैसे मानव अस्थि मज्जा मेसेनकाइमल स्टेम कोशिकाओं को लोड करने के लिए अस्थि ऊतक इंजीनियरिंग में मचान सामग्री आदि।

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

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