Il poliidrossialcanoato (PHA), un poliestere intracellulare sintetizzato da molti microrganismi, è un biomateriale polimerico naturale.
Ccaratteristiche del PHA
Biodegradabilità: il PHA è spontaneamente biodegradabile, senza compostaggio, può essere biodegradato nel suolo e nell'acqua, in condizioni aerobiche e anaerobiche, e il tempo di degradazione è controllabile, a seconda della composizione e delle dimensioni del prodotto PHA e di altre condizioni esterne.A seconda dell'ambiente, il tasso di degradazione del PHA è da 2 a 5 volte più veloce rispetto al policaprolattone (PCL) materiale biodegradabile sintetizzato chimicamente o ad altri poliesteri alifatici sintetici degradabili;mentre il PHA più vicino è l'acido polilattico (PLA). La biodegradazione non avverrà facilmente al di sotto dei 60 gradi Celsius.
Buona biocompatibilità: il PHA può essere degradato in piccoli oligomeri molecolari o componenti monomerici nel corpo, che non sono tossici e innocui per gli organismi e non causano rigetto.Pertanto, può essere applicato a ossa artificiali, agenti a rilascio prolungato di farmaci e simili.Nel 2007, la sutura assorbibile (TephaFLEX®) realizzata in P4HB è stata approvata dalla FDA statunitense ed è diventata il primo prodotto medico PHA commercializzato al mondo.Al momento, il mondo sta studiando intensamente l’applicazione del PHA in molti campi come l’ingegneria dei tessuti, i materiali per impianti e i trasportatori di farmaci a rilascio prolungato.
Buone proprietà composite: può essere utilizzato in composito con altri materiali.Ad esempio, il PHA può essere combinato con la carta per produrre carta da imballaggio con proprietà speciali;o composto con ferro, alluminio, stagno e altri materiali metallici e può anche essere composto con ceneri volanti per migliorare le prestazioni termiche e la tenacità del PHA;inoltre, il composto PHA e silicato di calcio viene utilizzato per aumentare il tasso di degradazione del PHA e risolvere il problema del basso valore di pH dopo la degradazione del PHA;può anche essere combinato con alcuni agenti indurenti inorganici per produrre materiali di rivestimento con funzione impermeabile.
Proprietà di barriera ai gas: il PHA ha buone proprietà di barriera ai gas e può essere utilizzato negli imballaggi per la conservazione dei prodotti freschi;stabilità idrolitica: forte idrofobicità, utilizzata nella produzione di stoviglie;ottica non lineare: il PHA ha attività ottica e ciascuna unità strutturale ha un carbonio chirale che può essere utilizzato per l'analisi cromatografica per separare gli isomeri ottici;Stabilità ai raggi UV: rispetto ad altre poliolefine e polimeri poliaromatici, ha una migliore stabilità ai raggi UV.
Applicazionesdel PHA
1. Materiali biomedici.Il PHA è comunemente utilizzato in campo medico per produrre suture chirurgiche, graffette, sostituti ossei, sostituti dei vasi sanguigni, trasportatori di farmaci a rilascio prolungato, guanti medici, materiali per medicazioni, tamponi, pellicole mediche, ecc.
2. Materiali di imballaggio biodegradabili e prodotti di consumo impermeabili e durevoli come prodotti per l'igiene, pannolini, cosmetici (agenti esfolianti nei cosmetici, rivestimenti di bottiglie d'acqua), ecc.
3. Materiali dell'apparecchio.Mobili, stoviglie, bicchieri, interruttori elettrici, interni di automobili, ecc.
4. Prodotti agricoli.Veicolo biodegradabile di pesticidi e fertilizzanti, film plastico, ecc.
5. Mezzi chimici e solventi.Detergenti, coloranti, solventi per inchiostri, adesivi, materiali otticamente attivi.
6. Utilizzato come materiale di base per materiali termoindurenti (resine poliuretaniche e poliestere insature).
Perché il PHA ha allo stesso tempo buone prestazioni di biocompatibilità, biodegradabilità e trattamento termico della plastica.Pertanto, può essere utilizzato contemporaneamente come materiale biomedico e materiale da imballaggio biodegradabile, che negli ultimi anni è diventato il punto caldo di ricerca più attivo nel campo dei biomateriali.Il PHA ha anche molte proprietà ad alto valore aggiunto come l'ottica non lineare, la piezoelettricità e le proprietà di barriera ai gas.
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Orario di pubblicazione: 10 febbraio 2023