生体高分子
配列情報を決定するための生物物理学的手法は数多くある。タンパク質の配列は、エドマン分解によって決定することができる。エドマン分解では、N末端の残基を1つずつ鎖から加水分解し、誘導体化した後に同定する。また、質量分析技術も使用できる。核酸の配列は、ゲル電気泳動やキャピラリー電気泳動を用いて決定することができる。最後に、これらの生体高分子の機械的特性は、多くの場合、光ピンセットや原子間力顕微鏡を使って測定することができる。二面偏波式干渉法は、pH、温度、イオン強度、その他の結合相手によって刺激されたときの、これらの材料のコンフォメーション変化や自己組織化を測定するために使用される。
生体高分子の用途は、生物医学的用途と工業用途によって異なる2つの主要な分野に分類できる。
生体材料
バイオプラスチック
食品微生物学#微生物のバイオポリマー(英語版)
縮合重合
縮合タンニン(英語版)
DNAシークエンシング
Template:Slink
メラニン
非食用作物
ホスホロアミダイト
高分子化学
シーケンス制御ポリマー(英語版)
シークエンス#生物学
小分子
みみず鎖(英語版)
核酸構造
タンパク質構造
高分子多糖は直鎖状または分岐状であり、典型的にはグリコシド結合で結合している。結合の正確な位置はさまざまで、結合する官能基の向きも重要である。その結果、α-およびβ-グリコシド結合が生じて、環内の結合炭素の位置に応じて明確な番号が付けられる。さらに、多くの単位糖は、アミノ化などのさまざまな化学修飾を受ける可能性があり、糖タンパク質のような他の分子の一部を形成することもある。
食品:生体高分子は、食品業界において、包装、食用カプセル化フィルム、食品のコーティングなどに使用されている。ポリ乳酸(PLA)は、澄んだ色と耐水性があるため、食品業界では非常に一般的な素材である。しかし、ほとんどの高分子は親水性の性質であり、水分に触れると劣化が始まる。また、生体高分子は、食品を包む可食フィルムとしても利用されている。これらのフィルムは、抗酸化物質、酵素、プロバイオティクス、ミネラル、ビタミンなどを運ぶことができる。生体高分子フィルムに包まれた食品を摂取することで、これらを体内に供給することができる。
パッケージング: パッケージングで使用される最も一般的な生体高分子は、ポリヒドロキシアルカン酸(英語版)(PHA)、ポリ乳酸(PLA)、およびデンプンである。デンプンとPLAは市販され、生分解性があるため、一般的なパッケージの選択肢となっている。ただし、その遮断性や熱的特性は理想的なものではない。親水性高分子は耐水性がなく、水がパッケージを通り抜けて、パッケージの内容物に影響を与える可能性がある。ポリグリコール酸(PGA)は優れた遮断性を持った生体高分子で、PLAやデンプンによるバリア障害を直すために使用されるようになった。
水質浄化: 水質浄化では、キトサンと呼ばれる新しい生体高分子が使用されている。キトサンは、数年ではなく数週間から数ヶ月で環境中に分解される清澄剤(英語版)(せいちょうざい)として使用される。キトサンは、水に含まれる金属を除去するキレート化により、水を浄化する。キレート化とは、高分子鎖に沿った結合部位が水中の金属と結合してキレートを形成することである。キトサンは、汚染された可能性のある雨水流や廃水を浄化するために多くの状況で使用されてきた。