Кіріспе
Нано бөлшектерден үлкен, бірақ құм бөлшектерінен кіші шаршамалы бөлшектер Микро бөлшектер - 0,1 мен 100 мкм аралығындағы бөлшектер. Саудада қолданылатын микробөлшектер керамика, шыны, полимерлер және металдар сияқты көптеген материалдардан жасалады. Күнделікті өмірде кездесетін микро бөлшектерге тозаң, құм, шаң, ұн және қант ұнтағы жатады. Микробөлшектердің көлемі мен бетінің арақатынасы макромасштабқа қарағанда әлдеқайда үлкен, сондықтан олардың мінез-құлқы мүлдем басқаша болуы мүмкін. Мысалы, металл микробөлшектері ауада жарылғыш болуы мүмкін. Микросфералар - шар тәрізді микробөлшектер, олар тұрақты және болжамды бөлшектердің бетінің ауданы маңызды болған жерде қолданылады. Биологиялық жүйелерде микробөлшектер микровесикуланың синонимі болып табылады, бұл клеткадан тыс весикуланың (ЕВ) бір түрі.
the particles
Microparticles are particles between 0.1 and 100 μm in size. Commercially available microparticles are available in a wide variety of materials, including ceramics, glass, polymers, and metals. Microparticles encountered in daily life include pollen, sand, dust, flour, and powdered sugar. Microparticles have a much larger surface to volume ratio than at the macroscale, and thus their behavior can be quite different. For example, metal microparticles can be explosive in air. Microspheres are spherical microparticles, and are used where consistent and predictable particle surface area is important. In biological systems, a microparticle is synonymous with a microvesicle, a type of extracellular vesicle (EV).
Өлшеміне арналған баламалы анықтамалар
Математикалық: "микро" терминіне сәйкес микроның диапазоны шамамен 31,6 нм-ден 31,6 микрометрге дейін болады. Алайда, жалпыға бірдей 100 нм-ден кіші бөлшектерді нанобөлшектер деп қарастырады. Дөңгелектеу: математикадағы дөңгелектеу ережесі анықтаманың баламасын береді. 0,5 мкм-ден үлкен және 0,5 мм-ден кіші заттарды микробөлшектер деп санайды. Ыңғайлы/популярлы: 100 нм-ден аса өлшемді бөлшектер әлі күнге дейін нанобөлшектер деп аталады. Жоғарғы диапазон 300 және 700 нм аралығында болуы мүмкін, сондықтан бұл 0,3 - 300 мкм немесе 0,7 - 700 микрометр микробөлшектердің өлшем анықтамасын береді.
Қолданбалар
Үйдегі жүктілік тестілеуінде алтын микро бөлшектері қолданылады. Көптеген қолданбалар микросфера мақаласында да тізімделген. Жақында жүргізілген зерттеуде иммундық жүйеге әсер ететін, теріс зарядталған микробөлшектердің қабыну моноциттері тудырған немесе күшейткен ауруларда терапиялық қолданылуы мүмкін екені анықталды.
Микросфералар
Микросфералар - микрометрлік диаметрлері бар шағын шар тәрізді бөлшектер (әдетте 1 мкм-ден 1000 мкм-ге дейін). Микросфераларды кейде сфералық микробөлшектер деп атайды. Жалпы алғанда микросфералар қатты немесе қуыс болып келеді және микрокапсулалардан айырмашылығы, олардың ішінде сұйықтық болмайды. Микросфералар әр түрлі табиғи және синтетикалық материалдардан жасалуы мүмкін. Шыны микросфералары, полимерлік микросфералар, металл микросфералар және керамикалық микросфералар коммерциялық түрде қол жетімді. Қатты және қуыс микросфералар тығыздығы жағынан әр түрлі, сондықтан әр түрлі мақсаттарда қолданылады. Құрғақ микросфералар әдетте материалдың тығыздығын төмендету үшін қоспа ретінде қолданылады. Қатты микросфералардың қандай материалдан жасалғанына және қандай мөлшерге ие екеніне байланысты көптеген қолданулары бар. Полиэтилен, полистирол және кеңейтілетін микросфералар полимерлік микросфералардың ең кең таралған түрлері болып табылады. Полистирол микросфералары, әдетте, биомедициналық қолданбаларда қолданылады, өйткені олардың жасушаларды сұрыптау және иммунопреципитация сияқты процедураларды жеңілдету қабілеті бар. Белдіктер мен лигандтар полистиролға тез және тұрақты түрде сіңіріледі, бұл полистирол микросфераларын медициналық зерттеулер мен биологиялық зертханалық тәжірибелерге жарамды етеді. Полиэтилен микрошарлары тұрақты немесе уақытша толтырғыш ретінде қолданылады. Төмен балқу температурасы полиэтилен микросфераларына керамика мен басқа да материалдарда саңылаулы құрылымдар жасауға мүмкіндік береді. Полиэтилен микросфераларының жоғары сфералылығы, сондай-ақ түсті және флуоресцентті микросфералардың болуы оларды ағынды визуализациялау және сұйықтық ағындысын талдау, микроскопия техникасы, денсаулық ғылымдары, процесстерді жөндеу және көптеген зерттеу қолданбалары үшін өте қолайлы етеді. Зарядталған полиэтилен микрошарлары электронды қағаз цифрлық дисплейлерде де қолданылады. Кеңейтілетін микросфералар - полимерлік микросфералар, олар, мысалы, шамалы сияда, автомобильдің астындағы қаптамаларда және термопластмассаны инъекциялық қалыптауда үрлеу құралы ретінде қолданылады. Олар сондай-ақ, мысалы, мәдени мәрмәрде, сумен боялған бояуларда және жарылыс толтырғыштарда / біріктірілген қоспаларда жеңіл толтырғыш ретінде пайдаланылуы мүмкін. Кеңейтілетін полимерлік микросфералар жылумен қуатталғанда бастапқы көлемінен 50 есеге дейін кеңейе алады. Әрбір шардың сыртқы қабырғасы термопластикалық қабық болып табылады, ол аз қайнау нүктесі бар көмірсутекті қоршап тұрады. Ыстыққа ұшырағанда, көмірсутек ішкі қабырғаға қысым жасағанда, сыртқы қабығы жұмсақ болып, кеңейеді. Шыны микрошарлары негізінен салмақты азайту үшін толтырғыш және көлемді құраушы ретінде, автомобиль жолдары қауіпсіздігі үшін ретрорефлектор ретінде, косметика мен жабысқақ заттарға қоспа ретінде, медициналық технологияда шектеулі қолданумен қолданылады. Жоғары мөлдір шыныдан жасалған микросфералар өте жоғары сапалы оптикалық микроқоқыстар немесе оптикалық микрорезонаторлар ретінде жұмыс істей алады. Керамикалық микросфералар негізінен ұнтақ құралы ретінде қолданылады. Сыртқы полимер қабығында дәрі-дәрмек салынған қуыс микросфералар эмульсиялық еріткіштің диффузиялық әдісі мен спреймен кептіру әдісі арқылы дайындалды. Микросфералар сапасы, шаршалуы, біркелкілігі, бөлшектер мөлшері және бөлшектер көлемінің таралуы жағынан кеңінен өзгереді. Әрбір ерекше қолдануға арналған микросфераны таңдау қажет.
Биологиялық протоклеткалар
Кейбіреулер микросфераларды немесе ақуыздық протоклеттерді кейбір ғалымдар өмірдің пайда болуының негізгі кезеңі деп санайтын шағын шар тәрізді бірліктер деп атайды. 1953 жылы Стэнли Миллер мен Гарольд Ури көптеген қарапайым биомолекулалар тіршіліктің эволюциясына дейін Жер бетінде кездесетіндерді еліктеуге арналған зертханалық жағдайларда органикалық емес прекурсорлық қосылыстардан өздігінен қалыптаса алатынын көрсетті. Амин қышқылдарының көп мөлшерде шығуы ерекше қызықты болды, өйткені амин қышқылдары ақуыздардың құрылыс блоктары болып табылады. 1957 жылы Сидни Фокс амин қышқылдарының құрғақ қоспаларын орташа жылумен әсер еткенде полимерленуге талпындыруға болатынын көрсетті. Полипептидтер немесе протеиноидтар ыстық суға ерітіліп, ерітінді салқындаған кезде диаметрі 2 мкм шамасындағы шағын шар тәрізді қабықшалар пайда болады. Тиісті жағдайда микросфералар өздерінің бетінде жаңа сфераларды шығарады. Микросфералар сыртқы келбеті жағынан жасуша тәрізді болса да, өздері тірі емес. Олар шыбықшалау арқылы жыныстық қатынассыз көбейсе де, ешқандай генетикалық материал берілмейді. Алайда, олар өмірдің дамуында маңызды болған болуы мүмкін, яғни жасушаға ұқсас мембранамен қоршалған көлемді қамтамасыз еткен. Микросфералар, клеткалар сияқты, өсіп, материалдардың диффузиясы мен осмозға ұшыраған қос мембрананы қамтиды. Сидни Фокс бұл микросфералар күрделірек болған сайын, олар тіршілікке ұқсас функцияларды атқарады деп болжады. Олар гетеротрофтар, энергия мен өсу үшін қоршаған ортадан қоректік заттарды сіңіретін организмдер болады. Осы кезеңде қоршаған ортадағы қоректік заттардың мөлшері азайып, осы құнды ресурстар үшін бәсекелестік күшейді. Бұл бәсекеде күрделі биохимиялық реакцияларға ие гетеротрофтардың артықшылығы болады. Уақыт өте келе энергия өндіру үшін фотосинтезді қолданатын организмдер пайда болды.
Қатерлі ісік зерттеулері
Микросфераларды зерттеу барысында пайда болған пайдалы жаңалықтардың бірі - молекулалық деңгейдегі қатерлі ісікпен күресудің жолы. Wake Oncologists-тің айтуынша, SIR Spheres микросфералары бета-сәуле шығарушы радиоактивті полимерлік сфералар болып табылады. Дәрігерлер жамбас арқылы қан тамырларына катетер енгізеді де, миллиондаған микросфераларды ісік орнына тікелей жеткізеді. SIR Spheres микросфералары бауырдағы ісіктерді нысанаға алады және сау бауыр тінін сақтайды. Онкологиялық микросфералар технологиясы - онкологиялық терапияның соңғы тренді. Бұл фармацевтке ең жоғары емдік құндылығы мен ең аз немесе елемейтін жанама әсерлері бар өнімді жасауға көмектеседі. Қатерлі ісікке қарсы дәрілердің басты кемшілігі - олардың тек ісік тіндеріне ғана әсер етпеуі, бұл ауыр жанама әсерлерге әкеліп, аурудың аз емделуіне әкеледі. Сондықтан, дәрілік заттарды жеткізу жүйесінің дәстүрлі әдісімен аномальды жасушаларды нысанаға алу өте қиын. Микросфералық технология - бұл, мүмкін, қалыпты жасушаларға елеулі жанама әсерлер жасамай, сайтқа тән әсерді (өте жоғары бағаланған) қолдануға болатын жалғыз әдіс.
Жасушадан тыс көпіршіктер
Микробөлшектер қызыл қан жасушаларынан, ақ қан жасушаларынан, тромбоциттерден немесе эндотелиялық жасушалардан клеткадан тыс микрожұлдызшалар түрінде шығарылуы мүмкін. Бұл биологиялық микробөлшектер жасушаның плазмалық мембранасынан липидтік қос қабатымен байланысқан, диаметрі 100 нм-ден үлкен заттар ретінде бөлінеді деп есептеледі. "Микробөлшектер" гемостаз әдебиетінде жиі осы мағынада қолданылады, әдетте қан айналымында кездесетін тромбоциттердің EV терминдері ретінде қолданылады. EV-терде аналық жасушаның мембраналық белок құрамы сақталғандықтан, MP-тер мен басқа EV-терде аурудың биомаркерлері сияқты пайдалы ақпарат болуы мүмкін. Оларды ағын цитометрия немесе динамикалық жарық шашырауы сияқты әдістермен анықтап, сипаттауға болады.