Bioadhesive
জৈব আঠালো হল প্রাকৃতিক পলিমারিক পদার্থ যা আঠালো হিসাবে কাজ করে। শব্দটি কখনও কখনও চিনির মতো জৈবিক মনোমার থেকে কৃত্রিমভাবে গঠিত আঠালো বর্ণনা করতে বা জৈবিক টিস্যুতে লেগে থাকার জন্য ডিজাইন করা একটি সিন্থেটিক উপাদান বোঝাতে আরও আলগাভাবে ব্যবহৃত হয়। জৈব আঠালো বিভিন্ন পদার্থ নিয়ে গঠিত হতে পারে, তবে প্রোটিন এবং কার্বোহাইড্রেটগুলি বিশিষ্টভাবে বৈশিষ্ট্যযুক্ত। জেলটিন এবং স্টার্চের মতো কার্বোহাইড্রেটের মতো প্রোটিনগুলি বহু বছর ধরে মানুষের দ্বারা সাধারণ উদ্দেশ্যে আঠালো হিসাবে ব্যবহৃত হয়ে আসছে, তবে সাধারণত তাদের কার্যকারিতার ত্রুটিগুলি তাদের সিন্থেটিক বিকল্প দ্বারা প্রতিস্থাপিত হতে দেখেছে। প্রাকৃতিক বিশ্বে পাওয়া অত্যন্ত কার্যকর আঠালো বর্তমানে তদন্তাধীন রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, জীবাণু এবং সামুদ্রিক মোলাস্ক এবং ক্রাস্টাসিয়ান দ্বারা নিঃসৃত জৈব আঠালো জৈব অনুকরণের লক্ষ্যে গবেষণা করা হচ্ছে। উপরন্তু, প্রোটিন এবং কার্বোহাইড্রেটের থাইওলেশন এই পলিমারগুলিকে (থাইওমার) বিশেষত ডাইসালফাইড বন্ধন গঠনের মাধ্যমে কেরাটিন বা মিউকাস গ্লাইকোপ্রোটিনগুলির মতো প্রোটিনের সিস্টিন সমৃদ্ধ সাবডোমেইনগুলিকে সমযোজীভাবে মেনে চলতে সক্ষম করে। থিয়োলেটেড চিটোসান এবং থিয়োলেটেড হায়ালুরোনিক অ্যাসিড বিভিন্ন ঔষধি পণ্যগুলিতে জৈব আঠালো হিসাবে ব্যবহৃত হয়। জৈব আঠালো প্রকৃতির জীবগুলি সংযুক্তি, নির্মাণ এবং বাধা, পাশাপাশি শিকার এবং প্রতিরক্ষায় ব্যবহারের জন্য জৈব আঠালো নিঃসরণ করতে পারে। উদাহরণগুলির মধ্যে রয়েছে এগুলির ব্যবহারঃ পৃষ্ঠতলের উপনিবেশকরণ (যেমন। ব্যাকটেরিয়া, শেত্তলাগুলি, ছত্রাক, ঝিনুক, বার্নাকলস, রোটিফার্স) মুসেলের বাইসাল থ্রেড পলিচেইট কৃমি দ্বারা টিউব বিল্ডিং, যা জলের তলায় বাস করে কীটপতঙ্গের ডিম, লার্ভা বা পিউপাল পৃষ্ঠের (গাছপালা, পাথর) সংযুক্তি এবং পোকামাকড়ের সঙ্গম প্লাগগুলি কিছু পোকামাকড়ের দ্বারা রক্ত খাওয়ানো টিক্স-বিল্ডিং এবং কিছু মাছের (যেমন। তিন-মেরুদণ্ডযুক্ত স্টিকলব্যাক) নোটাডেন ব্যাঙ এবং সমুদ্রের শসা দ্বারা প্রতিরক্ষা মাকড়সার জালে এবং মখমলের কৃমি দ্বারা শিকার করা কিছু জৈব আঠালো খুব শক্তিশালী। উদাহরণস্বরূপ, প্রাপ্তবয়স্ক বার্নাকলগুলি 2 এমপিএ (2 এন/মিমি 2) পর্যন্ত উচ্চ টান-অফ শক্তি অর্জন করে। একটি অনুরূপ শক্তিশালী, দ্রুত আঠালো আঠালো-যা 171 টি বিভিন্ন প্রোটিন ধারণ করে এবং ভিজা, আর্দ্র এবং অশুচি পৃষ্ঠগুলি মেনে চলতে পারে-খুব শক্ত লিম্পেট প্রজাতি প্যাটেল্লা ভালগাটা দ্বারা উত্পাদিত হয়; এই আঠালো উপাদানটি অস্ত্রোপচারের আঠালো এবং অন্যান্য বেশ কয়েকটি প্রয়োগের বিকাশে গবেষণার একটি খুব আকর্ষণীয় বিষয়। সিল্ক ডোপ আরাক্নিড এবং পোকামাকড় দ্বারা আঠালো হিসাবেও ব্যবহার করা যেতে পারে। পলিফেনোলিক প্রোটিন প্রোটিনের ছোট পরিবার যা কখনও কখনও পলিফেনোলিক প্রোটিন হিসাবে উল্লেখ করা হয় কিছু সামুদ্রিক অমেরুদণ্ডী প্রাণী যেমন নীল মুসেল, মাইটিলাস এডুলিস কিছু শৈবাল দ্বারা এবং পলিচেইট ফ্র্যাগমাটোপোমা ক্যালিফোর্নিকা দ্বারা উত্পাদিত হয়। এই প্রোটিনগুলিতে উচ্চ মাত্রার ট্রান্সলেশন-পরবর্তী পরিবর্তিত-জারিত-টাইরোসিনের রূপ, এল-3,4-ডাইহাইড্রক্সিফেনাইলালানাইন (লেভোডোপা, এল-ডোপা) পাশাপাশি সিস্টিনের (সিস্টিন) ডাইসালফাইড (জারিত) রূপ থাকে। জেব্রা মুসেলে (ড্রেইসেনা পলিমরফা), এই ধরনের দুটি প্রোটিন, ডিপিএফপি-1 এবং ডিপিএফপি-2, বাইসাস থ্রেড এবং আঠালো প্লাকের মধ্যে সংযোগস্থলে অবস্থান করে। এই প্রোটিনগুলির উপস্থিতি সাধারণত জৈব আঠালো হিসাবে কাজ করা উপকরণগুলিকে শক্ত করতে অবদান রাখে। ডাইহাইড্রোক্সিফিনাইল্যালানাইনের-অংশের উপস্থিতি একটি টাইরোসিন হাইড্রক্সিলেস-ধরনের উৎসেচকের ক্রিয়া থেকে উদ্ভূত হয়; ভিট্রোতে, এটি দেখানো হয়েছে যে মাশরুম টাইরোসিনেজ ব্যবহার করে প্রোটিনগুলি ক্রস-লিঙ্ক (পলিমারাইজড) করা যেতে পারে। অস্থায়ী আঠালো জীব যেমন লিম্পেট এবং সমুদ্রের তারা স্টেফান আঠালো তৈরি করতে স্তন্যপান এবং শ্লেষ্মার মতো স্লাইম ব্যবহার করে, যা পার্শ্বীয় টান থেকে টান-অফকে অনেক কঠিন করে তোলে; এটি সংযুক্তি এবং গতিশীলতা উভয়কেই অনুমতি দেয়। বীজকণিকা, ভ্রূণ এবং কিশোর রূপগুলি উপনিবেশ স্থাপনের জন্য অনুকূল পৃষ্ঠের সাথে তাদের প্রাথমিক সংযুক্তি সুরক্ষিত করতে অস্থায়ী আঠালো (প্রায়শই গ্লাইকোপ্রোটিন) ব্যবহার করতে পারে। ট্যাকি এবং ইলাস্টিক স্রাব যা চাপ-সংবেদনশীল আঠালো হিসাবে কাজ করে, সংস্পর্শে অবিলম্বে সংযুক্তি গঠন করে, আত্মরক্ষা এবং শিকারের প্রসঙ্গে পছন্দসই। আণবিক প্রক্রিয়াগুলির মধ্যে অ-সমযোজী মিথস্ক্রিয়া এবং পলিমার চেইন এনট্যাঙ্গলমেন্ট অন্তর্ভুক্ত। অনেক জৈব পলিমার-প্রোটিন, কার্বোহাইড্রেট, গ্লাইকোপ্রোটিন এবং মিউকোপোলিস্যাকারাইড-হাইড্রোজেল গঠনে ব্যবহার করা যেতে পারে যা অস্থায়ী আঠালোকরণে অবদান রাখে। স্থায়ী আঠালো অনেক স্থায়ী জৈব আঠালো (যেমন, মান্টিসের ওথিকাল ফেনা) একটি "মিক্স টু অ্যাক্টিভেট" প্রক্রিয়া দ্বারা তৈরি হয় যার মধ্যে সমযোজী ক্রস-লিঙ্কিংয়ের মাধ্যমে শক্ত করা জড়িত। অ-মেরু পৃষ্ঠগুলিতে আঠালো প্রক্রিয়াগুলিতে ভ্যান ডার ওয়াল বল অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে, যেখানে মেরু পৃষ্ঠের প্রক্রিয়াগুলিতে যেমন হাইড্রোজেন বন্ধন এবং ধাতব ক্যাটায়নগুলির সাথে বন্ধন (বা সেতু গঠন) উচ্চতর স্টিকিং বল অর্জনের অনুমতি দিতে পারে। অণুজীবগুলি অ্যাসিডিক পলিস্যাকারাইড ব্যবহার করে (আণবিক ভর প্রায় 1,00,000 ডিএ) সামুদ্রিক ব্যাকটেরিয়া কার্বোহাইড্রেট এক্সোপলিমার ব্যবহার করে 500,000 এন/মি2 পর্যন্ত কাচের সাথে বন্ধন শক্তি অর্জন করে সামুদ্রিক অমেরুদণ্ডী প্রাণীরা সাধারণত অপরিবর্তনীয় সংযুক্তির জন্য প্রোটিন-ভিত্তিক আঠালো ব্যবহার করে। কিছু ঝিনুক মেরু পৃষ্ঠে 800,000 এন/মি2 এবং অ-মেরু পৃষ্ঠে 30,000 এন/মি2 অর্জন করে এই সংখ্যাগুলি পরিবেশের উপর নির্ভরশীল, উচ্চ শিকারি পরিবেশে ঝিনুকের স্তরের সাথে সংযুক্তি বৃদ্ধি পায়। কিছু শৈবাল এবং সামুদ্রিক অমেরুদণ্ডী প্রাণীরা লেক্প্রোটিন ব্যবহার করে যা এল-ডোপা ধারণ করে যা মেন্টিসের ওথিকাল ফেনাতে প্রোটিনগুলিকে সংযুক্ত করে যা ক্যাটেকোল অক্সিডেস বা পলিফেনল অক্সিডেস এনজাইম দ্বারা অনুঘটকিত একটি ট্যানিং প্রতিক্রিয়ার মাধ্যমে এল-ডোপা সম্পর্কিত ছোট অণু দ্বারা সমযোজীভাবে সংযুক্ত থাকে। এল-ডোপা হল একটি টাইরোসিন অবশিষ্টাংশ যা একটি অতিরিক্ত হাইড্রক্সিল গ্রুপ বহন করে। প্রতিটি পার্শ্ব-শৃঙ্খলের যমজ হাইড্রক্সিল গোষ্ঠীগুলি পৃষ্ঠের সাথে বাঁধার জন্য জলের সাথে ভাল প্রতিযোগিতা করে, হাইড্রোজেন বন্ধনের মাধ্যমে মেরু সংযুক্তি তৈরি করে এবং খনিজ পৃষ্ঠে ধাতুগুলিকে চিলেট করে। ফে (এল-ডোপা3) কমপ্লেক্স নিজেই মুসেল প্লাকের মধ্যে অনেক ক্রস-লিঙ্কিং এবং সংহতির জন্য দায়ী হতে পারে, তবে উপরন্তু লোহা এল-ডোপার জারণকে প্রতিক্রিয়াশীল কুইনন মুক্ত র্যাডিকেলগুলিতে অনুঘটক করে, যা সমযোজী বন্ধন গঠন করে। অ্যাপ্লিকেশন জৈব আঠালো বাণিজ্যিক আগ্রহের কারণ তারা জৈব সামঞ্জস্যপূর্ণ হতে থাকে, অর্থাৎ। ত্বক বা শরীরের অন্যান্য টিস্যু জড়িত বায়োমেডিকাল অ্যাপ্লিকেশনের জন্য দরকারী। কেউ কেউ আর্দ্র পরিবেশে এবং জলের নিচে কাজ করে, অন্যরা নিম্ন পৃষ্ঠ শক্তিতে আটকে থাকতে পারে-প্লাস্টিকের মতো অ-মেরু পৃষ্ঠতল। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, সিন্থেটিক আঠালো শিল্প পরিবেশগত উদ্বেগ এবং বিপজ্জনক উপাদান, উদ্বায়ী জৈব যৌগ নির্গমন এবং পেট্রোকেমিক্যাল ফিডস্টক থেকে প্রাপ্ত আঠালো পুনর্ব্যবহার বা পুনরায় মধ্যস্থতার অসুবিধা সম্পর্কিত স্বাস্থ্য ও সুরক্ষা সমস্যা দ্বারা প্রভাবিত হয়েছে। ক্রমবর্ধমান তেলের দাম কৃত্রিম আঠালো জৈব বিকল্পের প্রতি বাণিজ্যিক আগ্রহকেও উদ্দীপিত করতে পারে। ব্যবহারিক ব্যবহারের জন্য রাখা জৈব আঠালো পদার্থের একটি প্রাথমিক উদাহরণ হল শেলাক। অন্যান্য উদাহরণগুলির সঙ্গে বর্তমানে আরও কিছু উদাহরণ রয়েছেঃ একটি ব্যাকটেরিয়াল এক্সোপলিস্যাকারাইড ইউ. এস. বি. পি. আর. এফ/সয়া 2000-এর উপর ভিত্তি করে তৈরি পণ্য কাঠের আঠালো, একটি পণ্য কাঠের আঠালো যা 50 শতাংশ সয়া হাইড্রোলাইসেট এবং আঙুলের সংযোগকারী সবুজ কাঠের মধ্যে উৎকর্ষ অর্জন করে। মুসেল আঠালো প্রোটিনগুলি পরীক্ষাগার কোষ এবং টিস্যু কালচার পরীক্ষায় প্লাস্টিকের পৃষ্ঠে কোষগুলিকে সংযুক্ত করতে সহায়তা করতে পারে (বাহ্যিক লিঙ্কগুলি দেখুন) বায়োমেডিক্যাল ব্যবহারের জন্য নোটাডেন ব্যাঙের আঠালো বিকাশের অধীনে রয়েছে, যেমন। অর্থোপেডিক প্রয়োগের জন্য অস্ত্রোপচারের আঠালো হিসাবে বা হেমোস্ট্যাট মিউকোসাল ড্রাগ ডেলিভারি অ্যাপ্লিকেশন হিসাবে। উদাহরণস্বরূপ, মুসেল আঠালো প্রোটিনের ফিল্মগুলি পলিকার্বোফিলের সাথে তুলনীয় মিউকোডেশন দেয়, একটি সিন্থেটিক হাইড্রোজেল যা কম ওষুধের মাত্রায় কার্যকর ওষুধ সরবরাহ করতে ব্যবহৃত হয়। চোখ বা নাকের মতো মিউকোসাল পৃষ্ঠের সাথে সংযুক্তির মাধ্যমে বসবাসের সময় বৃদ্ধি ওষুধের উন্নত শোষণের দিকে পরিচালিত করতে পারে। বিভিন্ন অঙ্গের দীর্ঘমেয়াদী অবিচ্ছিন্ন ইমেজিং (একটি পরিধানযোগ্য জৈব আঠালো প্রসারিত উচ্চ-রেজোলিউশন আল্ট্রাসাউন্ড ইমেজিং প্যাচ, সম্ভাব্য নতুন ডায়াগনস্টিক এবং পর্যবেক্ষণ সরঞ্জামগুলিকে সক্ষম করার মাধ্যমে) উৎপাদনের বেশ কয়েকটি বাণিজ্যিক পদ্ধতি নিয়ে গবেষণা করা হচ্ছেঃ সরাসরি রাসায়নিক সংশ্লেষণ, যেমন। সিন্থেটিক পলিমারগুলিতে এল-ডোপা গোষ্ঠীগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করা ট্রান্সজেনিক ব্যাকটেরিয়া বা খামিরের গাঁজন যা জৈব আঠালো প্রোটিন জিন প্রকাশ করে জৈব আঠালো পদার্থ নিঃসরণকারী প্রাকৃতিক জীবের (ছোট এবং বড়) চাষ জৈব আঠালো উপাদানের চেয়ে আরও নির্দিষ্ট শব্দ হল মিউকোডেশন। অন্ত্র বা নাকের মতো বেশিরভাগ শ্লেষ্মা পৃষ্ঠগুলি শ্লেষ্মার একটি স্তর দ্বারা আবৃত থাকে। এই স্তরের সাথে কোনও পদার্থের সংযুক্তিকে তাই মিউকোডেশন বলা হয়। মিউকোডেসিভ এজেন্টগুলি সাধারণত হাইড্রোজেন বন্ধন গোষ্ঠী ধারণকারী পলিমার যা ভেজা ফর্মুলেশনে বা ড্রাগ সরবরাহের উদ্দেশ্যে শুকনো গুঁড়িতে ব্যবহার করা যেতে পারে। মিউকোডেশনের পিছনের প্রক্রিয়াগুলি এখনও সম্পূর্ণরূপে ব্যাখ্যা করা হয়নি, তবে একটি সাধারণভাবে গৃহীত তত্ত্ব হল যে প্রথমে মিউকোডেসিভ এজেন্ট এবং মিউকাস-এর মধ্যে ঘনিষ্ঠ যোগাযোগ স্থাপন করতে হবে, তারপরে মিউকোডেসিভ পলিমার এবং মিউসিনের আন্তঃপ্রবেশ এবং ম্যাক্রোমোলিকুলগুলির মধ্যে জড়িয়ে পড়া এবং রাসায়নিক বন্ধন গঠনের সাথে সমাপ্তি ঘটাতে হবে। শুকনো পলিমার পাউডারের ক্ষেত্রে, প্রাথমিক আনুগত্য সম্ভবত শ্লেষ্মা থেকে গঠনের মধ্যে জল চলাচলের মাধ্যমে অর্জন করা হয়, যা শ্লেষ্মা স্তরকে নির্জলীকরণ এবং শক্তিশালী করার দিকেও পরিচালিত করে। ভ্যান ডার ওয়ালস, হাইড্রোজেনের পরবর্তী গঠন এবং একটি ধনাত্মক চার্জযুক্ত পলিমারের ক্ষেত্রে, মিউসিন এবং হাইড্রেটেড পলিমারের মধ্যে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বন্ধন দীর্ঘস্থায়ী আনুগত্যকে উৎসাহিত করে। আরও দেখুন মিউসিলেজ রেফারেন্স বাহ্যিক লিঙ্ক "মুসেলস নতুন অস্ত্রোপচারের আঠালো সম্ভাবনাকে অনুপ্রাণিত করে"। সায়েন্স ডেইলি নিবন্ধ, ডিসেম্বর 2007। এবিসি টিভি সায়েন্স প্রোগ্রাম ক্যাটালিস্ট-এ ফ্রগ আঠালো গল্প। "সামুদ্রিক শৈবাল উন্নত জৈব চিকিৎসা আঠালো উপাদানের চাবিকাঠি", স্বাস্থ্যসেবার জন্য জৈব উপাদানঃ ইইউ-অর্থায়নে গবেষণার একটি দশক, পৃ. 23 মিউকোডেসিভ জেলের উপর থিসিস "সিনাইডারিয়ান হাইড্রাকে মডেল জীব হিসাবে ব্যবহার করে জৈব আঠালো সম্পর্কিত মেরি কিউরি প্রকল্প আঠালো জৈব অণু প্রাণী প্রোটিন