موضوع مقاله: پلیمرهای حساس به تغییرات پی‌اچ | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # پلیمرهای حساس به تغییرات پی‌اچ | مقدمه: پلیمرهای حساس به تغییرات PH یا پاسخ‌دهنده به تغییرات PH، موادی هستند که با تغییر ابعاد به تغییرات PH محیط اطراف پاسخ می‌دهند. | ## بخش 1: پلیمرهای حساس به تغییرات پی‌اچ | مواد حساس به تغییرات pH، در پاسخ به مقادیر PH اسیدی و بازی، می‌توانند هر یک از دو خاصیت اسیدی و بازی را داشته باشند. کاربردهای اصلی ان‌ها، سیستم‌های دارو رسانی کنترل شده، زیست همانند سازی، سیستم‌های میکرو مکانیکی، فرایندهای جداسازی و عملکردی شدن (اصلاح) سطح می‌باشد. گونه‌ها پلیمرهای حساس به تغییرات PH می‌توانند به دو دسته تقسیم شوند: پلیمرها با گروه‌های اسیدی) مانند -COOH و -SO3H) و پلیمرها با گروه‌های بازی (-NH2)0 مکانیسم تغییرات در هردو گروه یکسان می‌باشد و تنها محرک‌ها متفاوت هستند. شکل عمومی پلیمرها یک زنجیره ستون فقرات مانند با «گروه‌های آویزه ای» عملکردی است که از آن آویزانند. وقتی این گروه‌های عملکردی در سطوح PH خاصی یونیزه می‌شوند، بار مثبت یا منفی دریافت می‌کنند. مثال‌هایی از گروه‌های عملکردی اسیدی کربوسیسلیک اسیدها (-COOH)، سولفونیک اسیدها (-SO3H)، فسفنیک اسیدها و بورونیک اسیدها می‌باشند. پلی بازها پلی بازها معادل بازی پلی اسیدها هستند که پلیمرهای کاتیونی نیز نامیده می‌شوند. آن‌ها مانند پلی اسیدها در PH پایین، پروتون جذب می‌کنند؛ اما پس از بار مثبت دریافت می‌کنند. از آنجا که DNA بار منفی دارد، می‌تواند به عنوان راهی برای انتقال ژن به سلول‌ها، به کیتوزان متصل شود. پلیمرهای زیستی مطلوبترند؛ چرا که دارای سازگاری زیستی خوبی هستند که آن‌ها را برای کاربردهای زیست پزشکی مفید می‌سازد. اغلب این پلیمرها به صورت یک کوپلیمر ساخته می‌شوند که هر پلیمر گونه ای واکنش را نمایش می‌دهد. ساختار پلیمرهای حساس به تغییرات PH با ساختارهای کوپلیمری با بلوک خطی، ستاره ای، شاخه ای، دندریمر، برسی و دندانه ای ساخته می‌شوند. | ## بخش 2: پلیمرهای حساس به تغییرات پی‌اچ | علاوه بر این تغییرات PH می‌تواند باعث متورم شدن یا کاهش تورم ساختار بزرگ‌تر شود. به عنوان مثال، کوپلیمرهای بلوکی اغلب میسل تشکیل می‌دهند، پلیمرهای ستاره ای و پلیمرهای شاخه ای نیز به همین صورت تشکیل می‌شوند. با این وجود، پلیمرهای ستاره ای و شاخه ای می‌توانند به جای کره‌های معمول، میسل‌های میله ای یا کرم شکل تشکیل دهند. از پلیمرهای برس معمولاً برای اصلاح سطوح استفاده می‌شود زیرا ساختارشان به آن‌ها اجازه نمی‌دهد ساختار بزرگ‌تری مانند میسل تشکیل دهند. پاسخ به تغییر PH واکنش به مقادیر مختلف PH، اغلب به صورت متورم شدن یا کاهش تورم است. به طور مثال پلی اسیدها در PH بالا، پروتون آزاد می‌کنند تا بار منفی به دست آورند. از آنجا که زنجیرهای پلیمری غالباً در نزدیکی سایر قسمتهای همان زنجیره یا سایر زنجیره‌ها قرار دارند، بخش‌های با بار مشابه پلیمر، یکدیگر را دفع می‌کنند. اگر بلوک‌های مختلف کوپلیمر خصوصیات متفاوتی داشته باشند، می‌توانند با یک نوع بلوک از داخل و یک نوع از خارج، میسل تشکیل دهند. 2017;e1700053, علاوه بر این تغییر در PH می‌تواند مبتنی باعث آن باشد که موکلول‌های داخلی و خارجی میسل‌ها، مبتنی بر ویژگی‌های پلیمرهای سازندهٔ آن‌ها، مبادله شوند. سایر واکنش‌ها مضاف بر متورم شدن یا کاهش تورم در مواجهه با تغییر PH نیز ممکن هستند. محققان پلیمرهایی را ساخته‌اند که تحت تأثیر تغییر PH، دچار تغییر از سل-ژل (از محلول به ژل) می‌شوند. ترکیب پلیمرهای حساس به تغییر PH توسط روش‌های پلیمری شدن متعدد رایج، قابل ترکیب هستند. | ## بخش 3: پلیمرهای حساس به تغییرات پی‌اچ | ممکن است گروهای عملکردی به حفاظ، متناسب با نوع پلیمری شدن، نیاز داشته باشند تا به آن واکنش نشان ندهند. این حفاظ می‌تواند از پلیمری شدن برداشته شود تا این گروه‌ها خاصیت حساسیت به تغییر PH خود را دوباره به دست بیاورند. برای تشکیل این نوع از پلیمرها، اغلب از پلیمری شدن پویا استفاده می‌شود؛ زیرا توزیع وزن مولکوای پلیمرهای نهایی قابل کنترل است. پلیمری شدن انتقال گروهی (GTP)، پلیمری شدن رادیکال انتقال اتم (ATRP) و انتقال زنجیره افزایشی-جدایشی برگشت‌پذیر (RAFT)، از جمله مثال‌های آن می‌باشند. کوپلیمرهای پیوندی نوعی رایج برای ترکیب هستند؛ زیرا ساختار آن‌ها زنجیره ای به شکل ستون فقرات با شاخه است. مشخصات زاویه تماس برای اندازه‌گیری زاویه تماس قطره آب روی سطح پلیمر، می‌توان از روش‌های مختلفی استفاده کرد. میزان تورم برابر است با (وزن متورم شده-وزن بعد کاهش تورم)/ وزن ساکن داده شده* ۱۰۰٪ و با جرم دادن پلیمرها قبل و بعد از تورم، تعیین می‌شود. نقطه بحرانی PH مقداری از PH است که در آن تغییر ساختار قابل توجهی در چیدمان مولکول‌ها مشاهده شود. به عنوان مثال، یک انتقال تورم / کاهش تورم، یک تغییر از نوع جهش برگشت‌پذیر را تشکیل می‌دهد. مقدار نقطهٔ بحرانی PH را می‌توان با بررسی درصد تورم به عنوان تابعی از PH تعیین کرد. کاربردها خالص و جداسازی پلیمرهای حساس به تغییر PH، برای استفاده در غشاها در نظر گرفته شده‌اند. تغییر PH، توانایی پلیمر در عبور یون‌ها را تغییر داده و به آن اجازه دهد به عنوان فیلتر عمل کند. | ## جمع‌بندی | اصلاح سطح از پلیمرهای حساس به تغییر PH برای اصلاح سطوح مواد نیز، استفاده می‌شود.