الكرات الدقيقة المصنوعة من اللاتكس، والمعروفة أيضًا باسم الكرات الدقيقة المصنوعة من البوليسترين، والكرات الدقيقة المصنوعة من البوليسترين، وما إلى ذلك. الكرات الدقيقة المصنوعة من البوليسترين هي مصطلح عام للكرات الدقيقة المصنوعة من البوليمر والتي تتكون من البلمرة الذاتية للستيرين أو البلمرة المشتركة للستيرين مع مونومرات أخرى ذات مجموعات وظيفية محددة. يتمتع سطح الكرات الدقيقة المصنوعة من البوليسترين بكراهية قوية للماء ويمكن أن يخضع للامتصاص الفيزيائي بالبروتينات أو الأجسام المضادة. بالإضافة إلى ذلك، فإن تعديل المجموعات الوظيفية المختلفة مثل الكربوكسيل والأمينو والإيبوكسي وما إلى ذلك على سطح الكرات الدقيقة يمكن أن يمكّن من تكوين رابطة تساهمية بين الكرات الدقيقة والجزيئات الحيوية المختلفة.
تتمتع الكرات الدقيقة المصنوعة من البوليسترين بآفاق تطبيق واسعة في العديد من المجالات بسبب إدخال مجموعات وظيفية مختلفة على سطحها، مما يمنحها مزايا مثل مساحة السطح الكبيرة، والامتصاص القوي، والخصائص الميكانيكية الجيدة، وسهولة إعادة التدوير. ومن بينها، تعد الكرات الدقيقة المصنوعة من البوليسترين (PS) مادة كروية دقيقة شائعة من البوليمر، وأصبح تحضير الكرات الدقيقة المصنوعة من البوليمر والبحث عنها مجالًا جديدًا لأبحاث علوم البوليمر. تتمتع الكرات الدقيقة المصنوعة من البوليسترين بخصائص مواد الكرات الدقيقة المصنوعة من البوليمر، مثل حجم الجسيمات الصغير، ومساحة السطح النوعية الكبيرة، والامتصاص القوي، والتشتت الجيد، والتعديل والتغيير السهل. تستخدم على نطاق واسع في مجالات مثل الكيمياء الحيوية، والكشف الكهروكيميائي، والحفازات، والمواد الماصة، والحشو الكروماتوغرافي، والطلاء، وما إلى ذلك. هناك طريقتان رئيسيتان لإعداد الكرات الدقيقة المصنوعة من البوليسترين: الأولى هي استخدام البوليمرات العالية كمواد خام والحصول على الكرات الدقيقة المصنوعة من البوليمر من خلال طرق كيميائية أو فيزيائية معينة؛ الطريقة الثانية هي تحضير كرات مجهرية من البوليمر باستخدام المونومرات كمواد خام من خلال طرق البلمرة المختلفة.
طريقة وظيفية للكرات المجهرية المصنوعة من البوليسترين:
نظرًا لضعف مرونتها وافتقارها إلى المجموعات القطبية التي يمكنها الالتصاق بالمصفوفة، فإن الكرات الدقيقة المصنوعة من البوليسترين محدودة للغاية في تطبيقاتها العملية. ومن أجل توسيع مجالات تطبيقها، من الضروري تعديل الكرات الدقيقة المصنوعة من البوليسترين.
تتضمن طرق التوظيف للكرات الدقيقة المصنوعة من البوليسترين بشكل أساسي التعديل من خلال تفاعلات حلقات البنزين، والروابط المزدوجة للأوليفينات، والمجموعات الوظيفية المحددة.
بنية الكرات المجهرية المصنوعة من البوليسترين
في الوقت الحاضر، يمكن تقسيم وظائف الكرات الدقيقة البوليمرية إلى طرق معالجة وطرق بلمرة وفقًا لطرق معالجة مختلفة.
تتضمن طريقة المعالجة أولاً تصنيع كرات بوليمرية عارية، تليها معالجة لاحقة للحصول على كرات بوليمرية دقيقة وظيفية، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر التورم، وامتصاص الجزيئات أو الجسيمات الوظيفية، للحصول على كرات بوليمرية دقيقة.
تعتمد طريقة البلمرة على بدء بلمرة المونومرات والمونومرات الوظيفية أثناء تكوين كرات مجهرية من البوليمرات الوظيفية السطحية. ومن عيوبها أن درجات الحرارة المرتفعة والمبادرات المؤكسدة وظروف التفاعل الأخرى أثناء عملية البلمرة يمكن أن تؤدي بسهولة إلى إبطال نشاط الجزيئات الوظيفية.
تتضمن الكرات الدقيقة الوظيفية كرات دقيقة مغناطيسية شائعة وكرات دقيقة مُسمّاة بالفلورسنت وكرات دقيقة من البوليسترين المعدلة للسطح، في حين تتضمن الكرات الدقيقة من البوليسترين المعدلة للسطح كرات دقيقة من البوليسترين المعدلة بالأمين والمعدلة بالمسلفنات والمعدلة بالكربوكسيلات.
احتياطات استخدام الكرات الدقيقة المصنوعة من البوليسترين:
غالبًا ما تولد الكرات الدقيقة المصنوعة من البوليسترين، باعتبارها مادة خام شائعة الاستخدام في الكواشف الكيميائية الحيوية، خبثًا أثناء الاستخدام. غالبًا ما يكون سبب تكوين الخبث هو التخزين غير السليم. حتى الكرات الدقيقة المستوردة، إذا لم يتم صيانتها بشكل صحيح، فقد تظل تعاني من مثل هذا الموقف، مما قد يؤدي إلى اعتقاد الناس خطأً أن هذه مشكلة في تحضير الكرات الدقيقة. الطريقة المناسبة للاستخدام هي مسح غطاء الزجاجة والفوهة في كل مرة يتم استخدامها، وإلا فإن البقايا ستجف بسهولة وتسقط في الزجاجة لتكوين راسب. إذا لم يتم التعامل معها، فإنها ستسد المسدس والإبرة، وتؤثر على المحتوى الصلب، بل وتجعل من الصعب التحكم في الفرق بين الدفعات من الكواشف. أفضل طريقة هي تطوير عادة جيدة لمسح البقايا على غطاء الزجاجة والفوهة بعد الاستخدام.
إذا تم العثور على هطول على الكرات المجهرية، يمكن أيضًا استخدام الطرق التالية لحل المشكلة:
الخطوة 1: ترشيح القماش - يمكنه إزالة الجزيئات الكبيرة الواضحة؛
الخطوة 2: الطرد المركزي بسرعة منخفضة - إزالة الجزيئات الصغيرة التي لا يمكن رؤيتها بسهولة بالعين المجردة؛
الخطوة 3: تحديد محتوى المواد الصلبة - قم أولاً بقياس محتوى المواد الصلبة ثم اضبطه.