Antimicrobial polymer
બેક્ટેરિયા, ફૂગ અથવા વાયરસ જેવા સુક્ષ્મસજીવોની વૃદ્ધિને મારવા અથવા અટકાવવાની ક્ષમતા ધરાવતા પોલિમરને એન્ટિમાઇક્રોબાયલ એજન્ટ તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. પોલિમરના આ વર્ગમાં અંતર્ગત એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પ્રવૃત્તિ સાથે કુદરતી પોલિમર અને એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પ્રવૃત્તિ દર્શાવવા માટે સુધારેલા પોલિમરનો સમાવેશ થાય છે. પોલિમર સામાન્ય રીતે બિન-અસ્થિર, રાસાયણિક રીતે સ્થિર હોય છે, અને ઇચ્છિત લાક્ષણિકતાઓ અને એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પ્રવૃત્તિ દર્શાવવા માટે રાસાયણિક અને શારીરિક રીતે સુધારી શકાય છે. એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પોલિમર એ ખાદ્ય ઉદ્યોગમાં બેક્ટેરિયાના દૂષણને રોકવા માટે અને પીવાના પાણીમાં સુક્ષ્મસજીવોના વિકાસને રોકવા માટે પાણીની સ્વચ્છતામાં ઉપયોગ માટે મુખ્ય ઉમેદવાર છે. એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પોલિમર કોષની વૃદ્ધિને અટકાવે છે અને બે પ્રાથમિક પદ્ધતિઓ દ્વારા કોષના મૃત્યુની શરૂઆત કરે છે. પ્રથમ પદ્ધતિનો ઉપયોગ સંપર્ક-સક્રિય પોલિમર દ્વારા થાય છે. સંપર્ક-સક્રિય પોલિમર સ્થિરવિદ્યુત ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ, હાઇડ્રોફોબિક અસર અને ચીલેટ અસરનો ઉપયોગ કરે છે. ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક આકર્ષણ એ સૂક્ષ્મજીવ સાથે એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પોલિમરની સામાન્ય પ્રારંભિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા છે. ચિલેટિંગ અને હાઇડ્રોફોબિક અસરો સૂક્ષ્મજીવાણુઓ સાથે એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પોલિમરની સામાન્ય ગૌણ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ છે. કેશનિકલી ચાર્જ્ડ એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પોલિમર એનાયનિકલી ચાર્જ્ડ બેક્ટેરિયલ સેલ દિવાલો તરફ આકર્ષાય છે. બેક્ટેરિયાના કોષોની બાહ્ય દિવાલમાં ચોખ્ખો નકારાત્મક ચાર્જ હોય છે. બેક્ટેરિયાના કોષોના કોષરસ પટલમાં નકારાત્મક ચાર્જ હોય છે અને તેમાં આવશ્યક પ્રોટીન હોય છે. ગૌણ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા, ચિલેટિંગ અસર, માઇક્રોબાયલ કોષ સાથે એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પોલિમરનું બંધન સામેલ કરે છે. આ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ પટલમાં વિક્ષેપ તરફ દોરી જાય છે અને આખરે કોષની વૃદ્ધિ અથવા મૃત્યુને અટકાવે છે. કોષનું કોષરસ પટલ અર્ધ-પારગમ્ય પટલ છે, જે કોષમાં દ્રાવકોના પરિવહનને નિયંત્રિત કરે છે. ફોસ્ફોલિપિડ બાયલેયર એ કોષ પટલનો એક મહત્વપૂર્ણ ઘટક છે, જે હાઇડ્રોફિલિક હેડ અને હાઇડ્રોફોબિક પૂંછડીથી બનેલો છે. હાઇડ્રોફિલિક હેડ કોષ પટલની આંતરિક અને બાહ્ય અસ્તર બનાવે છે, જ્યારે હાઇડ્રોફોબિક પૂંછડીઓ પટલની આંતરિક રચના કરે છે. ગૌણ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા, હાઇડ્રોફોબિક અસરમાં પાણીથી દૂર બિનધ્રુવીય સંયોજનોનું સંચય સામેલ છે. એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પોલિમરના બિનધ્રુવીય ઘટકો કોષ પટલના બિનધ્રુવીય આંતરિક ભાગમાં પોતાને દાખલ કરે છે. ઉચ્ચ પરમાણુ વજનના પોલિમર સામાન્ય રીતે કોષોની સપાટી સાથે સંપર્ક-સક્રિય ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા કોષના મૃત્યુ અથવા અવરોધને પ્રેરિત કરે છે. કોષનું મૃત્યુ અને અવરોધ સામાન્ય કોષીય કાર્યમાં ક્ષતિના પરિણામે થાય છે. પોલિમર પરના હકારાત્મક અવશેષો વિદ્યુતસ્થૈતિક રીતે કોષ પર નકારાત્મક ચાર્જ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે અને ગૌણ સેલ્યુલર અસરોને પ્રેરિત કરે છે. ઓછા પરમાણુ વજનના પોલિમરમાં સેલ્યુલર પટલનો પ્રવેશ સામાન્ય છે. એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પોલિમર અને બાયોમિમેટિક પોલિમરની પ્રારંભિક ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક અને હાઇડ્રોફોબિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા પટલમાં વિક્ષેપ અને કોષના મૃત્યુનું કારણ બને છે. પોલિમરની હાઇડ્રોફોબિક પૂંછડી હાઇડ્રોફોબિક પ્રદેશમાં ફોસ્ફોલિપિડ બાયલેયરમાં પ્રવેશ કરે છે, જેના પરિણામે પટલમાં વિક્ષેપ આવે છે અને પ્રોટીન અને ઉત્સેચકોનું વિકૃતિકરણ થાય છે, તેમજ અન્ય ગૌણ અસરો થાય છે. ગૌણ અસરોમાં દ્રાવણ અને ઇલેક્ટ્રોન પરિવહનમાં વિક્ષેપ તેમજ ઊર્જા ઉત્પાદન માર્ગોમાં વિક્ષેપનો સમાવેશ થાય છે, જે કોષના મૃત્યુ તરફ દોરી જાય છે. બીજી પદ્ધતિ પોલિમરમાંથી ઓછા પરમાણુ વજનના એન્ટિમાઇક્રોબાયલ એજન્ટોના પ્રકાશન દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. એન્ટિમાઇક્રોબાયલ એજન્ટો કે જે પોલિમરમાંથી મુક્ત થાય છે તે કોષની દિવાલને બાંધીને અથવા તેમાં પ્રવેશ કરીને કોષના મૃત્યુને પ્રેરિત કરે છે. જ્યારે એન્ટિમાઇક્રોબાયલ એજન્ટો પ્રોટીન સાથે જોડાય છે, ત્યારે સેલ પટલમાં માળખાકીય ફેરફારો થાય છે જેના પરિણામે સેલ્યુલર મૃત્યુ થાય છે. કોષની દિવાલમાં નેનોપાર્ટિકલ એન્ટિમાઇક્રોબાયલ એજન્ટોનો પ્રવેશ એન્ટિમાઇક્રોબાયલ એજન્ટને કોષ ડીએનએ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરવા માટે સક્ષમ બનાવે છે. જ્યારે પોલિમર નેનોપાર્ટિકલ્સ ડીએનએ સાથે જોડાય છે ત્યારે ડીએનએ ટ્રાન્સક્રિપ્શન અને એમઆરએનએ સંશ્લેષણની અસરોથી સુક્ષ્મજીવાણુ મૃત્યુ થાય છે. એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પોલિમરની પ્રાથમિક લાક્ષણિકતાઓ એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પોલિમરની વિવિધ પ્રાથમિક લાક્ષણિકતાઓ છે, જે ક્રિયાની પદ્ધતિ પર આધારિત છે. સંપર્ક-સક્રિય એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પોલિમરની બે પ્રાથમિક લાક્ષણિકતાઓ કેશનિક ચાર્જ અને હાઇડ્રોફોબિસિટી છે. માઇક્રોબાયલ કોષની દિવાલ સાથેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને પ્રેરિત કરવા માટે કેશનિક અવશેષો જરૂરી છે. એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પોલિમરમાં ક્વાટર્નરી એમોનિયમ, ક્વાટર્નરી ફોસ્ફોનિયમ અને ગુઆનિડિનિયમ જેવા પોલિકેશન્સ વારંવાર જોવા મળે છે. હાઇડ્રોફોબિક અવશેષો લિપિડ બાયલેયર સાથે બંધનમાં સુધારો કરે છે અને તેનો ઉપયોગ માઇક્રોબાયલ કોષ દિવાલમાં દાખલ કરવા માટે થાય છે. બિન-સંપર્ક-સક્રિય એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પોલિમરને પ્રવૃત્તિને પ્રેરિત કરવા માટે એન્ટિમાઇક્રોબાયલ એજન્ટો ઉમેરવાની જરૂર પડે છે. ઉમેરાયેલા સામાન્ય એજન્ટોમાં એન-હેલામાઇન સંયોજનો, નાઈટ્રિક ઓક્સાઇડ અને તાંબુ અને ચાંદીના નેનોપાર્ટિકલ્સનો સમાવેશ થાય છે. એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પોલિમરના વર્ગો એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પોલિમરને સામાન્ય રીતે એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પ્રવૃત્તિ કેવી રીતે પ્રદાન કરવામાં આવે છે તેના આધારે બે વર્ગોમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. પ્રથમ અંતર્ગત એન્ટિમાઇક્રોબાયલ સાથે પોલિમર છે જેને એન્ટિમાઇક્રોબાયલ વર્તણૂકને ઉશ્કેરવા માટે કોઈ ફેરફારની જરૂર નથી. અન્ય વર્ગને એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પ્રવૃત્તિને સક્ષમ કરવા માટે ફેરફારની જરૂર છે અને તેને ફેરફારના પ્રકાર દ્વારા અલગ કરી શકાય છે. એન્ટિમાઇક્રોબાયલ વર્તણૂકને પ્રેરિત કરવા માટે પોલિમરમાં રાસાયણિક રીતે ફેરફાર કરી શકાય છે અથવા તેનો ઉપયોગ કાર્બનિક અથવા અકાર્બનિક સંયોજનોના ઉમેરા માટે કરોડરજ્જુ તરીકે થઈ શકે છે. અંતર્ગત એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પ્રવૃત્તિ ધરાવતા આંતરિક એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પ્રવૃત્તિ પોલિમરમાં ચિટોસન, પોલી-ε-લાઇસિન, ક્વાટર્નરી એમોનિયમ સંયોજનો, પોલિઇથિલિનીમાઇન અને પોલિગુએનિડાઇન્સનો સમાવેશ થાય છે. ચિટોસન એક બિન-ઝેરી પોલિમર છે જેણે બ્રોડ-સ્પેક્ટ્રમ એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પ્રવૃત્તિ દર્શાવી છે. ચિટોસન માટેની ક્રિયાના તંત્રમાં સ્થિરવિદ્યુત ક્રિયાપ્રતિક્રિયા, ચીલેટ અસર અને હાઇડ્રોફોબિક અસરનો સમાવેશ થાય છે. જ્યારે pH ઓછું હોય ત્યારે ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા એ પ્રાથમિક પ્રારંભિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા છે, જ્યારે જ્યારે pH વધારે હોય ત્યારે ચિલેટિંગ અને હાઇડ્રોફોબિક અસરો એ પ્રાથમિક પ્રારંભિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ છે. ચીટોસનમાંથી વૃદ્ધિ અવરોધ અને ફૂગ, બેક્ટેરિયા અને યીસ્ટનું મૃત્યુ જોવા મળ્યું છે. ચીટોસનની એન્ટિમાઇક્રોબાયલ અસર ફૂગ પર યીસ્ટ કરતાં વધારે છે અને ગ્રામ-પોઝિટિવ બેક્ટેરિયા કરતાં ગ્રામ-નેગેટિવ બેક્ટેરિયા પર વધુ અસરકારક છે. પોલી-ε-લાઇસિન એ બાયોડિગ્રેડેબલ, બિન-ઝેરી, ખાદ્ય એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પોલિમર છે. આ પોલિમર કોષની દિવાલ સાથે જોડાવા માટે સ્થિરવિદ્યુત ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓનો ઉપયોગ કરે છે, તેથી કોષની દિવાલની અખંડિતતામાં વિક્ષેપ પાડે છે. પોલી-ε-લાઇસિન કોષની દિવાલમાં પ્રવેશ કરે છે, જેનાથી કોષને શારીરિક નુકસાન થાય છે અને મૃત્યુ થાય છે. સમાન કૃત્રિમ પોલિમરની તુલનામાં, પોલી-ε-લાઇસિન ગ્રામ-નેગેટિવ બેક્ટેરિયા કરતાં ગ્રામ-પોઝિટિવ સામે વધુ અસરકારક છે. પોલી-ε-લાઇસિન બેસિલસ કોગુલન્સ, બેસિલસ સ્ટીયરોથર્મોફિલસ અને બેસિલસ સબટિલિસ સામે પણ અસરકારક છે. બેન્ઝાલ્કોનિયમ ક્લોરાઇડ, સ્ટિયરાલ્કોનિયમ ક્લોરાઇડ અને સેટ્રિમોનિયમ એ નાઇટ્રોજન ધરાવતા તમામ ચતુર્થાંશ એમોનિયમ સંયોજનો છે. આ સંયોજનોની એન્ટીબેક્ટેરિયલ પ્રવૃત્તિ કાર્બન અણુઓની સંખ્યા અને નાઇટ્રોજન ધરાવતી સાંકળની લંબાઈથી પ્રભાવિત થાય છે. શ્રેષ્ઠ એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પ્રવૃત્તિ સામાન્ય રીતે લાંબા સાંકળ લંબાઈવાળા ચતુર્થાંશ એમોનિયમ સંયોજનોમાં જોવા મળે છે, જેમાં 8-18 કાર્બન પરમાણુ હોય છે. 12-14 કાર્બન અણુઓની સાંકળ લંબાઈ ધરાવતા પોલિમરમાં ગ્રામ-પોઝિટિવ બેક્ટેરિયા સામે વધેલી પ્રવૃત્તિ જોવા મળે છે, જ્યારે 14-16 કાર્બન અણુઓની સાંકળ લંબાઈ ધરાવતા પોલિમરમાં ગ્રામ-નેગેટિવ બેક્ટેરિયા સામે સુધારેલી પ્રવૃત્તિ જોવા મળે છે. નાઇટ્રોજન ધરાવતા પોલિમર ચતુર્થાંશ એમોનિયમ સંયોજનો વિદ્યુતસ્થૈતિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ અને હાઇડ્રોફોબિક અસર દ્વારા કોષના મૃત્યુને પ્રેરિત કરે છે. પોલિમરનું આ જૂથ મર્યાદિત હેમોલિટીક પ્રવૃત્તિ દર્શાવે છે, જે તેમને સૌંદર્ય પ્રસાધનો અને આરોગ્ય સંભાળમાં ઉપયોગ માટે ફાયદાકારક બનાવે છે. પોલિઇથિલિનીમાઇન એ નાઇટ્રોજન ધરાવતું કૃત્રિમ, બિન-બાયોડિગ્રેડેબલ પોલિમર છે. આ પોલિમર કોષ પટલના ભંગાણ દ્વારા કોષના મૃત્યુને પ્રેરિત કરે છે. જ્યારે કાચ અને પ્લાસ્ટિક સહિતની સ્થિર સપાટીઓ સાથે જોડાયેલ હોય, ત્યારે એન-આલ્કાઈલ-પોલિઇથિલિનીમાઇન હવામાં અને પાણીજન્ય બેક્ટેરિયા અને ફૂગના લગભગ 100% માં કોષ નિષ્ક્રિયતાનું કારણ બને છે. આ પોલિમરનો એક ફાયદો એ છે કે તે સસ્તન પ્રાણીઓના કોષો માટે બિન-ઝેરી છે. પ્રોસ્થેસિસમાં ઉપયોગ માટે તબીબી ઉદ્યોગમાં પોલિઇથિલિનીમાઇનનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. જ્યારે તબીબી ઉપકરણો માટે કોટિંગ સપાટી તરીકે પોલિઇથિલિનીમાઇનનું પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું ત્યારે બેક્ટેરિયાની વૃદ્ધિમાં 92 ટકાનો ઘટાડો થયો હતો. પોલિઇથિલિનીમાઇનની પ્રવૃત્તિ પોલિમરના મોલેક્યુલર વજનથી પ્રભાવિત થાય છે; નીચા મોલેક્યુલર વજનના પોલિઇથિલિનીમાઇન તેની ઉચ્ચ મોલેક્યુલર વજનના સ્વરૂપમાં મહાન એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પ્રવૃત્તિ પ્રદર્શિત કરતી વખતે નગણ્ય પ્રવૃત્તિ દર્શાવે છે. પોલિગુએનિડાઇન્સ એ નાઇટ્રોજન ધરાવતા એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પોલિમરનો બીજો વર્ગ છે. એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પોલિમરનો આ વર્ગ બિન-ઝેરી છે અને પાણીની ઉચ્ચ દ્રાવ્યતા દર્શાવે છે. પોલિગુએનિડાઇન્સ બ્રોડ-સ્પેક્ટ્રમ એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પ્રવૃત્તિ દર્શાવે છે અને શરૂઆતમાં સ્થિરવિદ્યુત બળોનો ઉપયોગ કરીને સૂક્ષ્મજીવાણુઓ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. ગ્રામ-પોઝિટિવ બેક્ટેરિયા સામે ગ્રામ-નેગેટિવ બેક્ટેરિયા કરતાં પોલીગ્યુએનિડાઇન્સ સાથે વધુ પ્રવૃત્તિ જોવા મળી છે. પ્રવૃત્તિમાં તફાવતનું કારણ ગ્રામ-પોઝિટિવ અને ગ્રામ-નેગેટિવ બેક્ટેરિયાના વિવિધ માળખા સાથે સરખાવવામાં આવે છે. ગ્રામ-નેગેટિવ બેક્ટેરિયામાં ગ્રામ-પોઝિટિવ બેક્ટેરિયા કરતાં પાતળા પેપ્ટિડોગ્લાયકેન સ્તર હોય છે. વધુમાં, ગ્રામ-નેગેટિવ બેક્ટેરિયામાં બાહ્ય લિપિડ પટલ હોય છે, જે ગ્રામ-પોઝિટિવ બેક્ટેરિયામાં નથી. ઉચ્ચ પરમાણુ વજનના પોલિમર ગ્રામ-પોઝિટિવ બેક્ટેરિયામાં પ્રવેશ કરવામાં સક્ષમ છે. રાસાયણિક ફેરફાર દ્વારા એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પ્રવૃત્તિ પોલિમરના આ વર્ગમાં કોઈ અંતર્ગત એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પ્રવૃત્તિ નથી. એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પ્રવૃત્તિને પ્રેરિત કરવા માટે, સક્રિય એજન્ટોને સમાવવા માટે પોલિમરમાં ફરીથી રાસાયણિક ફેરફાર કરવામાં આવે છે. સક્રિય બાજુના જૂથો એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પ્રવૃત્તિ પેદા કરવા માટે પોલિમર બેકબોન સાથે જોડાયેલા હોય છે. લટકતા જૂથો, એન્ટિબાયોટિક દવાઓ અથવા અકાર્બનિક કણો પોલિમર સાથે જોડાયેલા હોઈ શકે છે. પોલિમર બેકબોન સાથે જોડાયેલા લટકતા જૂથોમાં ચતુર્થાંશ એમોનિયમ, કાર્બનિક એસિડ સાથેના હાઇડ્રોક્સિલ જૂથો અને અન્યનો સમાવેશ થાય છે. એક બાજુ જૂથ તરીકે ચતુર્થાંશ એમોનિયમ ધરાવતા એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પોલિમરનું સામાન્ય રીતે મેથાક્રિલિક મોનોમર્સમાંથી સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે. આ મોનોમર્સનો ફાયદો એ છે કે હાઇડ્રોફોબિસિટી, મોલેક્યુલર વજન અને સપાટીના ચાર્જને હેરફેર કરી શકાય છે. પોલિમરની હાઇડ્રોફોબિસિટી એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પ્રવૃત્તિ પર મજબૂત અસર કરે છે. પોલીસીલોક્સેન, જે ચતુર્થાંશ એમોનિયમ પેન્ડન્ટ જૂથ ધરાવે છે, તેણે એન્ટરોકોકસ હાઇરા, ઇ. કોલી અને પી. એરુગિનોસા સહિતના બેક્ટેરિયાના વિવિધ પ્રકારો સામે પ્રવૃત્તિ દર્શાવી છે. આ પોલિમરની લવચીકતા અને એમ્ફીફિલિક પ્રકૃતિ એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પ્રવૃત્તિને વધારે છે. જ્યારે બેન્ઝાલ્ડેહાઇડ, કાર્બનિક એસિડ ધરાવતું હાઇડ્રોક્સિલ જૂથ, મિથાઈલ મેથાક્રિલેટ પોલિમર સાથે સાઇડ ગ્રૂપ તરીકે વપરાય છે, ત્યારે વૃદ્ધિ અવરોધ નિયંત્રણ સપાટી કરતા પાંચ ગણો દર્શાવવામાં આવ્યો છે. બેન્ઝાલ્ડેહાઇડ અંતર્ગત એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પ્રવૃત્તિ ધરાવે છે અને પ્રવૃત્તિમાં સુધારો કરવા માટે પોલિમરમાં તેનો સમાવેશ કરવામાં આવ્યો છે. પેન્ડન્ટ જૂથ તરીકે કાર્બનિક એસિડ સાથે ચતુર્થાંશ એમોનિયમ અથવા હાઇડ્રોક્સિલ જૂથો ધરાવતા પોલિમરોએ ઘણા પ્રકારના બેક્ટેરિયા, ફૂગ અને શેવાળ સામે પ્રવૃત્તિ દર્શાવી છે. પોલિમરમાં ચાંદી, તાંબુ અને ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડ નેનોપાર્ટિકલ્સ જેવા અકાર્બનિક કણોના ઉમેરા દ્વારા પણ એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પ્રવૃત્તિને પ્રેરિત કરી શકાય છે. પોલિમરીક નેનોકોમ્પોઝાઇટ્સ બનાવવા માટે પોલિમરમાં ધાતુના નેનોપાર્ટિકલ્સનો સમાવેશ કરવામાં આવે છે. ચાંદીનો ઉપયોગ એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પોલિમરમાં તેની સ્થિરતા તેમજ બ્રોડ-સ્પેક્ટ્રમ એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પ્રવૃત્તિને કારણે થાય છે. સકારાત્મક ચાંદીના આયનો બેક્ટેરિયાના વિકાસ માટે ફાયદાકારક વાતાવરણમાં ઉત્પન્ન થાય છે. આ સકારાત્મક ચાંદીના આયનો શારીરિક રીતે કોષ દિવાલ પ્રોટીન સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે જેના પરિણામે પટલમાં વિક્ષેપ આવે છે અને કોષ મૃત્યુ પામે છે. કેશનિક પોલિમરમાં જડિત ચાંદીના નેનોપાર્ટિકલ્સે E.coli અને S.aureus સામે પ્રવૃત્તિ દર્શાવી છે. કોપર અને ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડ નેનોપાર્ટિકલ્સ સિલ્વર નેનોપાર્ટિકલ્સ કરતાં એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પોલિમરમાં ઓછા સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાય છે. પોલીપ્રોપીલીન નેનોકોમ્પોઝાઇટ્સમાં જડિત કોપર નેનોપાર્ટિકલ્સે 99.9% બેક્ટેરિયાને મારી નાખવાની ક્ષમતા દર્શાવી છે. ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડ એ એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પ્રવૃત્તિ સાથે બિન-ઝેરી સામગ્રી છે જે ફોટો-સક્રિય છે. ફોટોએક્ટિવ એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પોલિમર બનાવવા માટે પોલીપ્રોપીલીનમાં ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડને જડિત કરવામાં આવ્યો છે. પોલિમર સંયુક્તની એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પ્રવૃત્તિ પ્રકાશ સ્રોત દ્વારા શરૂ થાય છે. પ્રકાશ સ્રોત ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડને ઓક્સિડાઇઝ થવાનું કારણ બને છે, જેના પરિણામે અત્યંત પ્રતિક્રિયાશીલ હાઇડ્રોક્સિલ પ્રજાતિઓ મુક્ત થાય છે જે બેક્ટેરિયાને વિક્ષેપિત કરે છે. ફોટોએક્ટિવ એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પોલિમરની અસરકારકતા બેક્ટેરિયા E.coli સામે દર્શાવવામાં આવી છે. એન્ટીબેક્ટેરિયલ પોલિમરના અન્ય વર્ગમાં તે લોકોનો સમાવેશ થાય છે જેમની પ્રવૃત્તિ પોલિમર મેટ્રિક્સમાં એન્ટિબાયોટિક્સના સમાવેશ દ્વારા રજૂ કરવામાં આવે છે. રાસાયણિક ટ્રાઇક્લોસનનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે તેના એન્ટીબેક્ટેરિયલ ગુણધર્મો માટે થાય છે. કોપોલિમર સ્ટાયરિન-એક્રિલેટ સાથે મિશ્રિત ટ્રાઇક્લોસન ઇ. ફેકેલિસ સામે એન્ટીબેક્ટેરિયલ પ્રવૃત્તિ દર્શાવે છે. વધુમાં, પોલિમર પોલિવિનાઇલ આલ્કોહોલ સાથે જોડાયેલા ટ્રાઇક્લોસને પોલિમરમાં સમાવિષ્ટ ન હોય તેવા ટ્રાઇક્લોસનની સરખામણીમાં એન્ટિબેક્ટેરિયલ પ્રવૃત્તિમાં વધારો કર્યો છે. એન્ટિબાયોટિક્સનો સમાવેશ કરવા માટે પોલિમર પોલિઇથિલિનીમાઇનમાં પણ ફેરફાર કરવામાં આવ્યો છે. પોલિઇથિલિનીમાઇનનો ઉપયોગ બેક્ટેરિયાની કોષ દિવાલોને વધુ પારગમ્ય બનાવવા માટે થાય છે, તેથી એન્ટિબાયોટિક્સ પ્રત્યે બેક્ટેરિયાની સંવેદનશીલતામાં વધારો થાય છે. પોલિઇથિલિનીમાઇન એમ્પિસિલિન, રિફામ્પિન, સેફોટેક્સાઇમ તેમજ અન્ય સહિત એન્ટિબાયોટિક્સની અસરકારકતામાં વધારો કરે છે. પ્રોટીન-નકલ કરનારા પોલિમર મેગાઇનિન અને ડિફેન્સિને કુદરતી પેપ્ટાઇડ્સ છે, જે એમિનો એસિડથી બનેલા ટૂંકા પોલિમર છે, જે અસાધારણ એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પ્રવૃત્તિ દર્શાવે છે. એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પ્રવૃત્તિ એ પેપ્ટાઇડ્સની રચનાનું ઉત્પાદન છે, જેમાં તેની અત્યંત કઠોર કરોડરજ્જુનો સમાવેશ થાય છે. આ પેપ્ટાઇડ્સ પેન્ડન્ટ જૂથોને સંગઠિત કરે છે, જે પોલિમર હાઇડ્રોફોબિકની એક બાજુ અને બીજી બાજુ કેશનિક બનાવે છે. પોલિમરનું આ જૂથ કોષની દિવાલના પ્રવેશ દ્વારા કોષના મૃત્યુને અસરકારક રીતે પ્રેરિત કરે છે. આ એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પેપ્ટાઇડ્સની પોલિમર નકલ વિકસાવવામાં આવી છે. પ્રોટીનનું અનુકરણ કરતા પોલિમર મેગેનિન અને ડિફેનસિનની રચનાનું અનુકરણ કરે છે. પ્રોટીનની નકલ કરતા પોલિમરના ઉદાહરણોમાં પોલી (ફેનીલીન એથિનિલીન) આધારિત અને એન-કાર્બોક્સીયાનહાઇડ્રાઇડ આધારિત પોલિમરનો સમાવેશ થાય છે. એમિનો એસિડ પેન્ડન્ટ જૂથો સાથેના પોલી (ફેનીલીન એથિનીલીન) પોલિમરનું ઉત્પાદન હકારાત્મક રીતે ચાર્જ કરેલા સાઇડ જૂથો અને સખત કરોડરજ્જુ માટે કરવામાં આવતું હતું. કૃત્રિમ પોલિમરમાં ઓછી ઝેરી અને મજબૂત એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પ્રવૃત્તિ હતી. વધુમાં, હાઇડ્રોફિલિક એમિનો એસિડ લાઇસિન અને વિવિધ હાઇડ્રોફોબિક એમિનો એસિડ સાથે એન-કાર્બોક્સિયાનહાઇડ્રાઇડ આધારિત પોલિમર વિકસાવવામાં આવ્યા હતા. પોલિમરોએ ઇ. કોલાઈ, સી. આલ્બિકન્સ અને અન્ય સામે એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પ્રવૃત્તિ દર્શાવી હતી. એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પ્રવૃત્તિને અસર કરતા પરિબળો મોલેક્યુલર વજન એન્ટિમાઇક્રોબાયલ ગુણધર્મો નક્કી કરતી વખતે પોલિમરનું મોલેક્યુલર વજન કદાચ ધ્યાનમાં લેવાના સૌથી મહત્વપૂર્ણ ગુણધર્મોમાંનું એક છે કારણ કે એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પ્રવૃત્તિ મોલેક્યુલર વજન પર નોંધપાત્ર રીતે નિર્ભર છે. તે નક્કી કરવામાં આવ્યું છે કે જ્યારે પોલિમરનું પરમાણુ વજન 1.4x104 Da થી 9.4x104 Da ની શ્રેણીમાં હોય ત્યારે શ્રેષ્ઠ પ્રવૃત્તિ પ્રાપ્ત થાય છે. આ શ્રેણી કરતાં મોટું વજન પ્રવૃત્તિમાં ઘટાડો દર્શાવે છે. વજન પરની આ નિર્ભરતાને બાયોસાઇડલ ક્રિયા માટે જરૂરી પગલાંના ક્રમને આભારી હોઈ શકે છે. અત્યંત મોટા પરમાણુ વજનના પોલિમરને બેક્ટેરિયાની કોષ દિવાલ અને કોષરસ દ્વારા ફેલાવવામાં મુશ્કેલી પડશે. આમ પોલિમરના પરમાણુ વજનને નિયંત્રિત કરવા માટે ઘણા પ્રયત્નો કરવામાં આવ્યા છે. કાઉન્ટર આયન મોટાભાગની બેક્ટેરિયલ કોષ દિવાલો નકારાત્મક રીતે ચાર્જ થાય છે, તેથી મોટાભાગના એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પોલિમર શોષણ પ્રક્રિયાને સરળ બનાવવા માટે હકારાત્મક રીતે ચાર્જ થવો આવશ્યક છે. કાઉન્ટર આયનની રચના, અથવા ચાર્જને સંતુલિત કરવા માટે પોલિમર સાથે સંકળાયેલ આયન, એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પ્રવૃત્તિને પણ અસર કરે છે. પોલિમર સાથે મજબૂત આયન-જોડી બનાવતા કાઉન્ટર આયન એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પ્રવૃત્તિને અવરોધે છે કારણ કે કાઉન્ટર આયન પોલિમરને બેક્ટેરિયા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતા અટકાવશે. જો કે, આયનો કે જે છૂટક આયન-જોડી બનાવે છે અથવા પોલિમરથી સહેલાઈથી અલગ પડે છે, તે પ્રવૃત્તિ પર હકારાત્મક પ્રભાવ દર્શાવે છે કારણ કે તે પોલિમરને બેક્ટેરિયા સાથે મુક્તપણે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરવાની મંજૂરી આપે છે. અવકાશની લંબાઈ/આલ્કાઈલ સાંકળની લંબાઈ અવકાશની લંબાઈ અથવા આલ્કાઈલ સાંકળની લંબાઈ એ કાર્બન સાંકળની લંબાઈને દર્શાવે છે જે પોલિમર બેકબોનની રચના કરે છે. આ સાંકળની લંબાઈની તપાસ કરવામાં આવી છે કે શું તે પોલિમરની એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પ્રવૃત્તિને અસર કરે છે કે કેમ. પરિણામો સામાન્ય રીતે દર્શાવે છે કે લાંબી આલ્કાઈલ સાંકળો ઉચ્ચ પ્રવૃત્તિમાં પરિણમી છે. આ અસર માટે બે પ્રાથમિક સમજૂતીઓ છે. પ્રથમ, લાંબી સાંકળોમાં બેક્ટેરિયાની કોષ દિવાલ અને કોષરસ પટલ સાથે શોષણ માટે વધુ સક્રિય સ્થળો ઉપલબ્ધ હોય છે. બીજું, લાંબી સાંકળો ટૂંકી સાંકળો કરતાં અલગ રીતે એકત્રિત થાય છે, જે ફરીથી શોષણ માટે વધુ સારું સાધન પ્રદાન કરી શકે છે. જો કે, ટૂંકી સાંકળની લંબાઈ વધુ સરળતાથી ફેલાય છે. ગેરફાયદા એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પોલિમરનો મોટો ગેરલાભ એ છે કે મેક્રોમોલેક્યુલ્સ ખૂબ મોટા હોય છે અને તેથી નાના પરમાણુ એજન્ટો જેટલા ઝડપથી કાર્ય કરી શકતા નથી. બાયોસાઇડલ પોલિમર કે જેને પેથોજેન્સમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો પૂરો પાડવા માટે કલાકોના ક્રમમાં સંપર્ક સમયની જરૂર પડે છે, તેનું ખરેખર કોઈ વ્યવહારુ મૂલ્ય નથી. સેકન્ડ, અથવા મહત્તમ મિનિટ, વાસ્તવિક એપ્લિકેશન માટે સંપર્ક સમયનું લક્ષ્ય હોવું જોઈએ. વધુમાં, જો બાયોસાઇડલ કાર્યાત્મકતાને કારણે પોલિમરમાં માળખાકીય ફેરફાર ઇચ્છિત ઉપયોગને પ્રતિકૂળ અસર કરે છે, તો પોલિમરનું કોઈ વ્યવહારુ મૂલ્ય રહેશે નહીં. ઉદાહરણ તરીકે, જો ફાઇબર કે જે તેને એન્ટિમાઇક્રોબાયલ (એન-હેલામાઇન પોલિમર) બનાવવા માટે જલીય બ્લીચના સંપર્કમાં હોવું જોઈએ, તે એક્સપોઝરથી નબળું પડે છે, અથવા તેનો રંગ બ્લીચ થાય છે, તો તેનો મર્યાદિત ઉપયોગ થશે. એન્ટિમાઇક્રોબાયલ મોનોમર્સમાંથી કૃત્રિમ પદ્ધતિઓ સંશ્લેષણ આ કૃત્રિમ પદ્ધતિમાં એન્ટિમાઇક્રોબાયલ એજન્ટોને સહસંયોજક રીતે જોડવાનો સમાવેશ થાય છે જેમાં ઉચ્ચ એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પ્રવૃત્તિ ધરાવતા કાર્યાત્મક જૂથો હોય છે, જેમ કે હાઇડ્રોક્સિલ, કાર્બોક્સિલ અથવા એમિનો જૂથો પોલિમરાઇઝેશન પહેલાં વિવિધ પોલિમરાઇઝેબલ ડેરિવેટિવ્ઝ અથવા મોનોમર્સ સાથે. સક્રિય એજન્ટની એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પ્રવૃત્તિ પોલિમરાઇઝેશન દ્વારા ઘટાડી શકાય છે અથવા વધારી શકાય છે. આ એજન્ટ બેક્ટેરિયાના ખોરાકના પુરવઠાને ઘટાડીને અથવા બેક્ટેરિયલ પટલમાં વિક્ષેપ અને ઉપયોગમાં લેવાતા મોનોમરના પ્રકાર દ્વારા બેક્ટેરિયાને કેવી રીતે મારી નાખે છે તેના પર આધાર રાખે છે. જ્યારે હોમો-પોલિમરની સરખામણી કોપોલિમર સાથે કરવામાં આવે છે ત્યારે તફાવતો નોંધવામાં આવ્યા છે. એન્ટિમાઇક્રોબાયલ મોનોમર્સમાંથી સંશ્લેષિત એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પોલિમરના ઉદાહરણો કોષ્ટક 2 માં સમાવિષ્ટ છેઃ કોષ્ટક 2: એન્ટિમાઇક્રોબાયલ મોનોમર્સમાંથી સંશ્લેષિત પોલિમર અને પ્રિફોર્મ્ડ પોલિમરમાં એન્ટિમાઇક્રોબાયલ એજન્ટ્સ ઉમેરીને તેમના એન્ટિમાઇક્રોબાયલ ગુણધર્મોનું સંશ્લેષણ આ કૃત્રિમ પદ્ધતિમાં પહેલા પોલિમરનું સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે, ત્યારબાદ સક્રિય પ્રજાતિ સાથે ફેરફાર કરવામાં આવે છે. નીચેના પ્રકારના મોનોમર્સનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે હોમોપોલિમર અથવા કોપોલિમરની કરોડરજ્જુ બનાવવા માટે થાય છેઃ વિનાઇલબેન્ઝિલ ક્લોરાઇડ, મિથાઈલ મેથાક્રિલેટ, 2-ક્લોરોઇથિલ વિનાઇલ ઈથર, વિનાઇલ આલ્કોહોલ, મેલિક એનહાઇડ્રાઇડ. પોલિમર પછી એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પ્રજાતિઓ, જેમ કે ફોસ્ફોનિયમ ક્ષાર, એમોનિયમ ક્ષાર અથવા ફિનોલ જૂથોને ક્વાટર્નાઇઝેશન, ક્લોરાઇડના અવેજી અથવા એનહાઇડ્રાઇડના હાઇડ્રોલિસિસ દ્વારા લંગર કરીને સક્રિય થાય છે. આ પદ્ધતિમાંથી સંશ્લેષિત પોલિમરના ઉદાહરણો કોષ્ટક 3: કોષ્ટક 3 માં આપવામાં આવ્યા છેઃ પૂર્વનિર્ધારિત પોલિમર અને એન્ટિમાઇક્રોબાયલ ગુણધર્મોમાંથી સંશ્લેષિત એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પોલિમર કુદરતી રીતે બનતા પોલિમરમાં એન્ટિમાઇક્રોબાયલ એજન્ટ્સ ઉમેરીને સંશ્લેષણ થાય છે. ચિટિન-ચિટોસનના નિર્જલીકૃત ઉત્પાદનમાં મનુષ્યો માટે ઝેરી વગર એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પ્રવૃત્તિ હોવાનું જાણવા મળ્યું છે. આ કૃત્રિમ તકનીકમાં વધુ સારી એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પ્રવૃત્તિ મેળવવા માટે ચિટોસન ડેરિવેટિવ્ઝ બનાવવાનો સમાવેશ થાય છે. હાલમાં, ક્વાટર્નાઇઝ્ડ એન-આલ્કાઈલ ચિટોસન ડેરિવેટિવ્ઝ બનાવવા માટે એમાઇન જૂથોમાં આલ્કાઈલ જૂથોની રજૂઆત, ચિટોસનમાં વધારાના ક્વાટર્નરી એમોનિયમ ગ્રાફ્ટ્સની રજૂઆત અને ફિનોલિક હાઇડ્રોક્સિલ મોઇટીઝ સાથે ફેરફાર સામેલ છે. પોલિમર બેકબોનમાં એન્ટિમાઇક્રોબાયલ એજન્ટ દાખલ કરીને સંશ્લેષણ આ પદ્ધતિમાં પોલિમરીક બેકબોનમાં એન્ટિમાઇક્રોબાયલ એજન્ટોનો સમાવેશ કરવા માટે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. જૈવિક રીતે સક્રિય જૂથો ધરાવતા પોલિમર, જેમ કે પોલિઆમાઇડ્સ, પોલિએસ્ટર્સ અને પોલીયુરેથેન્સ ઇચ્છનીય છે કારણ કે તેઓ સક્રિય દવાઓ અને નાના નિરુપદ્રવી અણુઓમાં હાઇડ્રોલાઇઝ થઈ શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, પોલીકેટોનની શ્રેણીનું સંશ્લેષણ અને અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે, જે બી. સબટિલિસ અને પી. ફ્લોરોસેન્સ તેમજ ફૂગ, એ. નાઇજર અને ટી. વિરાઇડની વૃદ્ધિ પર અવરોધક અસર દર્શાવે છે. એવા અભ્યાસો પણ છે જે પોલિમરની કરોડરજ્જુમાં એન્ટિબાયોટિક્સનો સમાવેશ કરે છે. એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પોલિમરની જરૂરિયાતો એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પોલિમરને મોટા પાયે વિતરણ અને ઉપયોગ માટે વ્યવહારુ વિકલ્પ બનાવવા માટે ઘણી મૂળભૂત જરૂરિયાતો છે જે પહેલા પૂર્ણ થવી આવશ્યક છેઃ પોલિમરનું સંશ્લેષણ સરળ અને પ્રમાણમાં સસ્તું હોવું જોઈએ. ઔદ્યોગિક સ્તરે ઉત્પાદન કરવા માટે કૃત્રિમ માર્ગે આદર્શ રીતે એવી તકનીકોનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ જે પહેલેથી જ સારી રીતે વિકસાવવામાં આવી છે. પોલિમરની શેલ્ફ લાઇફ લાંબી હોવી જોઈએ, અથવા લાંબા સમય સુધી સ્થિર હોવી જોઈએ. તે તે તાપમાન પર સંગ્રહિત થવામાં સક્ષમ હોવું જોઈએ કે જેના માટે તે ઉપયોગ માટે બનાવાયેલ છે. જો પોલિમરનો ઉપયોગ પાણીના જીવાણુ નાશકક્રિયા માટે કરવો હોય, તો તે ઝેરી સમસ્યાઓને રોકવા માટે પાણીમાં અદ્રાવ્ય હોવું જોઈએ (જેમ કે કેટલાક વર્તમાન નાના પરમાણુ એન્ટિમાઇક્રોબાયલ એજન્ટોના કિસ્સામાં છે). ઉપયોગ દરમિયાન પોલિમર વિઘટિત ન થવું જોઈએ, અથવા ઝેરી અવશેષો છોડવા જોઈએ નહીં. પોલિમર હેન્ડલિંગ દરમિયાન ઝેરી અથવા બળતરા કરનાર ન હોવું જોઈએ. એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પ્રવૃત્તિ પ્રવૃત્તિના નુકસાન પર પુનર્જીવિત થવામાં સક્ષમ હોવી જોઈએ. એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પોલિમર સંપર્કના ટૂંકા સમયમાં રોગકારક સુક્ષ્મસજીવોની વ્યાપક શ્રેણી માટે બાયોસાઇડલ હોવા જોઈએ. ઉપયોગો વોટર ટ્રીટમેન્ટ પોલિમરીક જંતુનાશકો હાથથી પકડેલા પાણીના ગાળકો, સપાટીના કોટિંગ્સ અને તંતુમય જંતુનાશકોમાં ઉપયોગ માટે આદર્શ છે, કારણ કે તેમને વિવિધ તકનીકો દ્વારા બનાવી શકાય છે અને પાણીમાં અદ્રાવ્ય બનાવી શકાય છે. અદ્રાવ્ય સંપર્ક જંતુનાશકોની રચના જે કોઈપણ પ્રતિક્રિયાશીલ એજન્ટોને મુક્ત કર્યા વિના માત્ર સંપર્ક દ્વારા લક્ષિત સુક્ષ્મસજીવોને નિષ્ક્રિય કરી શકે છે, મારી શકે છે અથવા દૂર કરી શકે છે. ક્લોરિન અથવા પાણીમાં દ્રાવ્ય જંતુનાશકોને અવશેષ ઝેરી સાથે સમસ્યાઓ હોય છે, ભલે તે પદાર્થની ન્યૂનતમ માત્રાનો ઉપયોગ કરવામાં આવે. ઝેરી અવશેષો ખોરાક, પાણી અને પર્યાવરણમાં કેન્દ્રિત થઈ શકે છે. વધુમાં, કારણ કે મુક્ત ક્લોરિન આયનો અને અન્ય સંબંધિત રસાયણો પાણીમાં કાર્બનિક પદાર્થો સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને ત્રિહેલોમિથેન એનાલોગ પેદા કરી શકે છે જે કાર્સિનોજેનિક હોવાની શંકા છે, તેમનો ઉપયોગ ટાળવો જોઈએ. આ ખામીઓને અદ્રાવ્ય પદાર્થો સાથે પાણીમાંથી સુક્ષ્મસજીવોને દૂર કરીને ઉકેલી શકાય છે. ખાદ્ય કાર્યક્રમો એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પદાર્થો કે જે પેકેજિંગ સામગ્રીમાં સમાવિષ્ટ કરવામાં આવે છે તે વૃદ્ધિ દર અને મહત્તમ વૃદ્ધિ વસ્તીને ઘટાડીને માઇક્રોબાયલ દૂષણને નિયંત્રિત કરી શકે છે. આ લક્ષ્ય સુક્ષ્મસજીવોના લેગફેઝને લંબાવીને અથવા સંપર્ક પર સુક્ષ્મસજીવોને નિષ્ક્રિય કરીને કરવામાં આવે છે. આમાંની એક એપ્લિકેશન એ છે કે જ્યારે પેકેજ નક્કર ખોરાકની સપાટીના સંપર્કમાં હોય, ઉદાહરણ તરીકે, માંસ, ચીઝ વગેરે, ત્યારે સુક્ષ્મસજીવોની વૃદ્ધિનો દર ઘટાડીને ખોરાકની શેલ્ફ લાઇફ વધારવી અને સલામતીને પ્રોત્સાહન આપવું. બીજું, એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પેકેજિંગ સામગ્રી પ્રોસેસ્ડ ઉત્પાદનોના પુનઃ પ્રદૂષણની સંભાવનાને મોટા પ્રમાણમાં ઘટાડે છે અને ઉત્પાદનના દૂષણને દૂર કરવા માટે સામગ્રીની સારવારને સરળ બનાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, સ્વ-જંતુરહિત પેકેજિંગ એસેપ્ટિક પેકેજિંગમાં પેરોક્સાઇડ સારવારની જરૂરિયાતને દૂર કરી શકે છે. એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પોલિમરનો ઉપયોગ ફૂડ પ્રોસેસિંગ સાધનોની સપાટીને સ્વ-સેનિટાઈઝર તરીકે આવરી લેવા માટે પણ થઈ શકે છે. ઉદાહરણોમાં ફિલ્ટર ગાસ્કેટ, કન્વેયર્સ, ગ્લોવ્ઝ, વસ્ત્રો અને અન્ય વ્યક્તિગત સ્વચ્છતાના સાધનોનો સમાવેશ થાય છે. કેટલાક પોલિમર સ્વાભાવિક રીતે એન્ટિમાઇક્રોબાયલ હોય છે અને તેનો ઉપયોગ ફિલ્મો અને કોટિંગમાં કરવામાં આવે છે. ચિટોસન જેવા કેશનિક પોલિમર કોષના સંલગ્નતાને પ્રોત્સાહન આપે છે. આનું કારણ એ છે કે ચાર્જ્ડ એમાઇન્સ કોષ પટલ પર નકારાત્મક ચાર્જ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, અને ઇન્ટ્રાસેલ્યુલર ઘટકોના લિકેજનું કારણ બની શકે છે. ચિટોસનનો ઉપયોગ કોટિંગ તરીકે કરવામાં આવે છે અને તે તાજા શાકભાજી અને ફળોને ફૂગના અધઃપતનથી બચાવવા માટે દેખાય છે. જોકે એન્ટિમાઇક્રોબાયલ અસર ચિટોસનના એન્ટીફંગલ ગુણધર્મોને આભારી છે, તે શક્ય છે કે ચિટોસન ઉત્પાદન અને સુક્ષ્મસજીવોમાં રહેલા પોષક તત્ત્વો વચ્ચે અવરોધ તરીકે કામ કરે. દવા અને આરોગ્ય સંભાળ એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પોલિમર તેમની ઉચ્ચ પ્રવૃત્તિઓને કારણે નિયંત્રિત વિતરણ પ્રણાલીઓ અને દંત પુનઃસ્થાપન સામગ્રીમાં પ્રત્યારોપણ માટે શક્તિશાળી ઉમેદવાર છે. આને પોલિમર સાંકળોની નજીકમાં સક્રિય જૂથોની ઉચ્ચ સ્થાનિક ચાર્જ ઘનતા વહન કરવાની તેમની લાક્ષણિક પ્રકૃતિને આભારી ગણી શકાય. ઉદાહરણ તરીકે, પોલી (ઇથિલિન-કો-વિનાઇલ એસિટેટ), પોલી (લેક્ટિક એસિડ) અને સંમિશ્રણ પર આધારિત ટેટ્રાસાઇક્લિન હાઇડ્રોક્લોરાઇડ ધરાવતા ઇલેક્ટ્રોસ્પન રેસાને એન્ટિમાઇક્રોબાયલ ઘા ડ્રેસિંગ તરીકે વાપરવા માટે તૈયાર કરવામાં આવ્યા હતા. સેલ્યુલોઝ ડેરિવેટિવ્ઝનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે સૌંદર્ય પ્રસાધનોમાં ત્વચા અને વાળના કંડિશનર તરીકે થાય છે. ક્વાટર્નરી એમોનિયમ સેલ્યુલોઝ ડેરિવેટિવ્ઝ વાળ અને ત્વચાના ઉત્પાદનોમાં કંડિશનર તરીકે ખાસ રસ ધરાવે છે. આ ક્ષેત્રમાં ભવિષ્યનું કાર્ય એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પોલિમરનું ક્ષેત્ર સતત પ્રગતિ કરી રહ્યું છે, પરંતુ છેલ્લા વર્ષોમાં ધીમે ધીમે, અને ઝડપી વિસ્તરણની ધાર પર હોવાનું જણાય છે. છેલ્લા કેટલાક વર્ષોમાં તૈયાર કરવામાં આવેલા અને અભ્યાસ કરવામાં આવેલા સંયોજનોના નવા વર્ગોની વ્યાપક વિવિધતા આ વાતનો પુરાવો છે. પોલિમર અને તંતુમય સપાટીઓમાં ફેરફાર, અને પોલિમરીક સબસ્ટ્રેટ્સની છિદ્રાળુતા, ભીનાશ અને અન્ય લાક્ષણિકતાઓમાં ફેરફાર, માઇક્રોબાયલ સંલગ્નતા અને બાયોફિલ્મની રચના માટે વધુ પ્રતિકાર સાથે પ્રત્યારોપણ અને બાયોમેડિકલ ઉપકરણોનું ઉત્પાદન કરવું જોઈએ. સંખ્યાબંધ પોલિમર વિકસાવવામાં આવ્યા છે જે સેલ્યુલોઝ અને અન્ય સામગ્રીમાં સમાવિષ્ટ કરી શકાય છે, જે ખાદ્ય પેકેજિંગ, કાપડ, ઘા ડ્રેસિંગ, કેથેટર ટ્યુબ્સનું કોટિંગ અને જરૂરી જંતુરહિત સપાટીઓ જેવા ઘણા ક્ષેત્રોમાં નોંધપાત્ર પ્રગતિ પ્રદાન કરે છે. ચેપ સામે લડતી સામગ્રીની વધુ જરૂરિયાત એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પોલિમરની શોધ અને ઉપયોગ માટે પ્રોત્સાહન આપશે. સંદર્ભ ગ્રંથસૂચિ કોવી, જે. એમ. જી. પોલિમરઃ કેમિસ્ટ્રી એન્ડ ફિઝિક્સ ઓફ મોડર્ન મટિરિયલ્સ, ચેપમેન એન્ડ હોલ, ત્રીજી આવૃત્તિ (2007); યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ. કોંગ્રેસ. ઓફિસ ઓફ ટેક્નોલોજી એસેસમેન્ટ. બાયોપોલિમર્સઃ મેકિંગ મટિરીયલ્સ નેચર વે, વોશિંગ્ટન, ડી. સી.: ધ ઓફિસ, (1993); માર્શ, જે. એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પેપ્ટાઇડ્સ, જે. વિલી, (1994); વૂલ, આર. પી. બાયો-આધારિત પોલિમર અને કમ્પોઝિટ્સ, એલ્સેવિયર એકેડેમિક પ્રેસ, (2005). બાહ્ય લિંક્સ એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પોલિમર ટેક્નોલોજીઝ ફોર ફૂડ એપ્લિકેશન એન્ટિમાઇક્રોબાયલ મટિરિયલ્સ એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પોલિમર સપાટીઓ પોલિમર એન્ટિમાઇક્રોબાયલ્સ