導入
![[CH2-CH]n-CONH-CH-(CH3)2](https://img.youtube.com/vi/0_Y-w8o4rRY/0.jpg)
ポリ( N-イソプロピルアクリルアミド) (ポリNIPAM、PNIPAM、またはPNIPAAmと略称) は、約32 °Cで可逆的な転移を起こす感熱性ポリマーです。この転移温度(LCST、下限臨界溶液温度) の下では親水性となり、水溶液中で膨潤します。これを超えると疎水性になり、丸まってしまいます。 NIPAMと他のモノマーを組み合わせて共重合させることでLCSTを調整することが可能です。 PNIPAM の独自の挙動により、PNIPAM は多くの用途で研究されるポリマーとなっています。光学では、フィルタリングや波長調整などのアプリケーションが考慮されます。 PNIPAM の主な応用分野は生命科学です。ポリマーは多くの場合、生物学的対象物 (抗体、酵素など) に結合して感熱性を高めます。したがって、PNIPAM バイオコンジュゲートに基づくアフィニティー沈降を使用してイムノアッセイを実行することが可能です。 PNIPAM は、ドラッグデリバリー用途で溶質の周囲のシェルとしても使用されます。 PNIPAM 層は人間の体温で疎水性であり、細胞培養支持体としても機能し、酵素消化なしで穏やかに放出できます。
感熱性ポリマー
ポリマーは、同じ化学的性質を持つ基本分子、モノマーから構成される高分子、一般に有機です。重合反応は、モノマー間に共有結合を確立することにより、三次元構造を有する高分子の形成をもたらします。作用可能なポリマー(刺激応答性ポリマー) は、pH、温度、イオン力、電場、光放射などの外部刺激の作用下で物理的特性の変化を受けます。
ポリ( N-イソプロピルアクリルアミド) (PNIPAM、CAS 番号: 25189-55-3) は、下限臨界溶液温度 (LCST) 付近で、親水性状態から疎水性状態への可逆的な高分子転移を起こすポリマーです。この変化は急速で、 30 °Cと35 °Cの間にあります。転移温度以下では、PNIPAM は水溶性で粘性があり、膨潤します。転移温度を超えると疎水性になり、水に不溶になります。水を排出し、折り畳まれて水面を最小限に抑えます。この構造の変化により、それは不透明になり、固体になり、立体的な嵩が大幅に減少します。
重合
PNIPAM のモノマーはN -イソプロピルアクリルアミド (NIPAM) であり、その構造にはアクリルアミドの構造が含まれています。有機溶液中でのフリーラジカルによる開始、水溶液中でのレドックス開始、イオン重合など、さまざまな方法で重合して PNIPAM にすることができます。 ;プラズマ重合はより最近のものです。重合は溶液中または表面上で実行できます。この場合、一般にシランタイプの層を介してグラフトされます。 PNIPAM は、ポリスチレン、PET (ポリエチレンテレフタレート)、PEG (ポリエチレングリコール) にも結合できます。