सूक्ष्मकण
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Particle with dimensions between 1 × 10−7 and 1 × 10−4 m.
Note 1: The lower limit between micro- and nano-sizing is still a matter of debate.
Note 2: To be consistent with the prefix “micro” and the range imposed by the definition,
dimensions of microparticles should be expressed in μm.[1]
माइक्रोपार्टिकल्स 0.1 और 100 μm आकार के कण होते हैं। व्यावसायिक रूप से उपलब्ध माइक्रोपार्टिकल्स विभिन्न प्रकार की सामग्रियों में उपलब्ध हैं, जिनमें सिरेमिक सामग्री, कांच, पॉलिमर और धातुएं शामिल हैं।[2] दैनिक जीवन में पाए जाने वाले सूक्ष्म कणों में पराग, रेत, धूल, आटा और पाउडर चीनी शामिल हैं।
मैक्रोस्केल की तुलना में माइक्रोपार्टिकल्स का सतह-से-आयतन अनुपात बहुत बड़ा होता है, और इस प्रकार उनका व्यवहार काफी भिन्न हो सकता है। उदाहरण के लिए, धातु के सूक्ष्म कण हवा में विस्फोटक हो सकते हैं।
माइक्रोस्फीयर गोलाकार सूक्ष्म कण हैं,[3] और इसका उपयोग वहां किया जाता है जहां सुसंगत और पूर्वानुमानित कण सतह क्षेत्र महत्वपूर्ण है।
जैविक प्रणालियों में, एक माइक्रोपार्टिकल सूक्ष्मवाहिकाएँ का पर्याय है, जो एक प्रकार का बाह्य कोशिकीय पुटिका (ईवी) है।
आकार के लिए वैकल्पिक परिभाषाएँ
गणितीय: जैसा कि माइक्रो शब्द से तात्पर्य है , माइक्रो के लिए सीमा तब होगी को , या लगभग 31.6 एनएम से 31.6 माइक्रोमीटर। हालाँकि, सामान्य स्वीकृति 100 एनएम नैनोकणों से छोटे कणों पर विचार करती है।
पूर्णांकन: गणित में पूर्णांकन के नियम परिभाषा के लिए एक विकल्प प्रदान करते हैं। 0.5 μm से बड़ी कोई भी चीज़ और 0.5 मिमी से छोटी कोई भी चीज़ माइक्रोपार्टिकल्स मानी जाती है।
सुविधाजनक/लोकप्रिय: अक्सर 100 एनएम से अधिक आयाम वाले कणों को अभी भी नैनोकण कहा जाता है। ऊपरी सीमा 300 और 700 एनएम के बीच हो सकती है, इसलिए यह 0.3 से 300 माइक्रोमीटर या 0.7 से 700 माइक्रोमीटर के माइक्रोपार्टिकल्स के लिए आकार की परिभाषा देगा।
अनुप्रयोग
घरेलू गर्भावस्था परीक्षण में सोने के सूक्ष्म कणों का उपयोग किया जाता है। कई एप्लिकेशन माइक्रोस्फीयर लेख में भी सूचीबद्ध हैं।
एक हालिया अध्ययन से पता चला है कि संक्रमित, नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए, प्रतिरक्षा-संशोधित माइक्रोपार्टिकल्स का सूजन संबंधी मोनोसाइट्स द्वारा उत्पन्न या प्रबल होने वाली बीमारियों में चिकित्सीय उपयोग हो सकता है।[4]
सूक्ष्ममंडल
माइक्रोस्फीयर छोटे गोलाकार कण होते हैं, जिनका व्यास माइक्रोमीटर रेंज (आमतौर पर 1 माइक्रोमीटर से 1000 माइक्रोमीटर (1 मिमी)) में होता है। माइक्रोस्फीयर को कभी-कभी गोलाकार माइक्रोपार्टिकल्स के रूप में जाना जाता है। सामान्य तौर पर माइक्रोस्फीयर ठोस या खोखले होते हैं और इसके विपरीत, अंदर कोई तरल पदार्थ नहीं होता है माइक्रोकैप्सूल को.
माइक्रोस्फीयर विभिन्न प्राकृतिक और सिंथेटिक रसायनों से बनाए जा सकते हैं। ग्लास माइक्रोस्फीयर, पॉलीमर माइक्रोस्फीयर, मेटल माइक्रोस्फीयर और सिरेमिक माइक्रोस्फीयर व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हैं।[5] ठोस और खोखले माइक्रोस्फेयर घनत्व में व्यापक रूप से भिन्न होते हैं और इसलिए, विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किए जाते हैं। किसी सामग्री के घनत्व को कम करने के लिए खोखले माइक्रोस्फीयर का उपयोग आमतौर पर योजक के रूप में किया जाता है। ठोस माइक्रोस्फीयर के कई अनुप्रयोग होते हैं, यह इस बात पर निर्भर करता है कि वे किस सामग्री से बने हैं और वे किस आकार के हैं।
polyethylene, POLYSTYRENE और विस्तार योग्य माइक्रोस्फीयर पॉलिमर माइक्रोस्फीयर के सबसे सामान्य प्रकार हैं।
Microparticle of spherical shape without membrane or any distinct outer layer.
Note: The absence of outer layer forming a distinct phase is important to distinguish
microspheres from microcapsules because it leads to first-order diffusion phenomena,
whereas diffusion is zero order in the case of microcapsules.[6]
पॉलीस्टाइरीन माइक्रोस्फीयर का उपयोग आमतौर पर जैव चिकित्सा अनुप्रयोगों में किया जाता है, क्योंकि यह सेल सॉर्टिंग और इम्यूनोप्रेसिपिटेशन जैसी प्रक्रियाओं को सुविधाजनक बनाने की क्षमता रखता है। प्रोटीन और लिगेंड पॉलीस्टाइनिन पर आसानी से और स्थायी रूप से सोख लेते हैं, जो पॉलीस्टाइनिन माइक्रोस्फीयर को चिकित्सा अनुसंधान और जैविक प्रयोगशाला प्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है।
पॉलीथीन माइक्रोस्फीयर का उपयोग आमतौर पर स्थायी या अस्थायी भराव के रूप में किया जाता है। कम पिघलने का तापमान पॉलीथीन माइक्रोस्फीयर को सिरेमिक सामग्री और अन्य सामग्रियों में छिद्रपूर्ण संरचनाएं बनाने में सक्षम बनाता है। पॉलीथीन माइक्रोस्फीयर की उच्च गोलाकारता, साथ ही रंगीन और फ्लोरोसेंट माइक्रोस्फीयर की उपलब्धता, उन्हें प्रवाह दृश्य और द्रव प्रवाह विश्लेषण, माइक्रोस्कोपी तकनीक, स्वास्थ्य विज्ञान, प्रक्रिया समस्या निवारण और कई शोध अनुप्रयोगों के लिए अत्यधिक वांछनीय बनाती है। चार्ज किए गए पॉलीथीन माइक्रोस्फीयर का उपयोग इलेक्ट्रॉनिक पेपर डिजिटल डिस्प्ले में भी किया जाता है।[7][8] विस्तार योग्य माइक्रोस्फीयर पॉलिमर माइक्रोस्फीयर होते हैं जिनका उपयोग ब्लोइंग एजेंट के रूप में किया जाता है। पफ स्याही, ऑटोमोटिव अंडरबॉडी कोटिंग्स और थर्मोप्लास्टिक्स की इंजेक्शन मोल्डिंग। इन्हें हल्के वजन वाले भराव के रूप में भी इस्तेमाल किया जा सकता है, उदाहरण के लिए। सुसंस्कृत संगमरमर, जलजनित पेंट और दरार भराव/संयुक्त यौगिक। जब उन पर गर्मी लागू की जाती है तो विस्तार योग्य पॉलिमर माइक्रोस्फीयर अपने मूल आकार से 50 गुना से अधिक तक विस्तारित हो सकते हैं। प्रत्येक गोले की बाहरी दीवार एक थर्मोप्लास्टिक खोल है जो कम क्वथनांक वाले हाइड्रोकार्बन को समाहित करती है। गर्म होने पर, यह बाहरी आवरण नरम हो जाता है और फैलता है क्योंकि हाइड्रोकार्बन आंतरिक आवरण की दीवार पर दबाव डालता है।
ग्लास माइक्रोस्फीयर का उपयोग मुख्य रूप से वजन घटाने के लिए फिलर और वॉल्यूमाइज़र, राजमार्ग सुरक्षा के लिए रेट्रो-रिफ्लेक्टर, सौंदर्य प्रसाधन और चिपकने वाले पदार्थों के लिए एडिटिव, चिकित्सा प्रौद्योगिकी में सीमित अनुप्रयोगों के साथ किया जाता है।
अत्यधिक पारदर्शी कांच से बने माइक्रोस्फीयर बहुत उच्च गुणवत्ता वाले ऑप्टिकल माइक्रोकैविटी या ऑप्टिकल माइक्रोरेसोनेटर के रूप में कार्य कर सकते हैं।
सिरेमिक माइक्रोस्फीयर का उपयोग मुख्य रूप से पीसने वाले मीडिया के रूप में किया जाता है।
उनके बाहरी बहुलक खोल में दवा से भरे खोखले माइक्रोस्फीयर को एक नवीन इमल्शन विलायक प्रसार विधि और स्प्रे सुखाने की तकनीक द्वारा तैयार किया गया था।
सूक्ष्ममंडल गुणवत्ता, गोलाकारता, एकरूपता, कण आकार और कण आकार वितरण में व्यापक रूप से भिन्न होते हैं। प्रत्येक अद्वितीय अनुप्रयोग के लिए उपयुक्त माइक्रोस्फीयर को चुनने की आवश्यकता है।
अनुप्रयोग
माइक्रोस्फीयर के लिए हर दिन नए अनुप्रयोग खोजे जाते हैं। नीचे कुछ ही हैं:
- परख - लेपित माइक्रोस्फीयर जीव विज्ञान और औषधि अनुसंधान में मापने का उपकरण प्रदान करते हैं
- उत्प्लावकता - प्लास्टिक (कांच और पॉलिमर) में सामग्री के घनत्व को कम करने के लिए खोखले माइक्रोस्फीयर का उपयोग किया जाता है, द्रव प्रवाह दृश्य के लिए तटस्थ रूप से उत्प्लावक माइक्रोस्फीयर का उपयोग अक्सर किया जाता है।
- कण छवि वेलोसिमेट्री - प्रवाह दृश्य के लिए उपयोग किए जाने वाले ठोस या खोखले माइक्रोस्फेयर, कण का घनत्व तरल पदार्थ के घनत्व से मेल खाना चाहिए।[9]
- सिरेमिक सामग्री - फिल्टर के लिए उपयोग किए जाने वाले झरझरा सिरेमिक बनाने के लिए उपयोग किया जाता है (फायरिंग के दौरान माइक्रोस्फीयर पिघल जाते हैं, पॉलीइथाइलीन माइक्रोस्फीयर) या उच्च शक्ति वाले हल्के कंक्रीट तैयार करने के लिए उपयोग किया जाता है।[10] *सौंदर्य प्रसाधन - झुर्रियों को छिपाने और रंग देने के लिए अपारदर्शी माइक्रोस्फीयर का उपयोग किया जाता है, स्पष्ट माइक्रोस्फीयर लगाने के दौरान चिकनी बॉल बेयरिंग बनावट प्रदान करते हैं (पॉलीथीन माइक्रोस्फीयर)
- विखंडन - सूक्ष्मदर्शी को चिह्नित करने और छवि डीकोनवोल्यूशन करने के लिए एक प्रयोगात्मक बिंदु प्रसार फ़ंक्शन प्राप्त करने के लिए छोटे फ्लोरोसेंट माइक्रोस्फीयर (<200 नैनोमीटर) की आवश्यकता होती है
- दवा वितरण - उदाहरण के लिए, पॉलिमर से बने लघु समय रिलीज ड्रग कैप्सूल के रूप में। इसी तरह का उपयोग कंट्रास्ट-एन्हांस्ड अल्ट्रासाउंड में उपयोग किए जाने वाले माइक्रोबबल कंट्रास्ट एजेंटों के बाहरी आवरण के रूप में होता है।
- इलेक्ट्रॉनिक कागज - जाइरिकॉन इलेक्ट्रॉनिक पेपर में उपयोग किए जाने वाले दोहरे कार्यात्मक माइक्रोस्फीयर
- इन्सुलेशन - विस्तार योग्य पॉलिमर माइक्रोस्फीयर का उपयोग थर्मल इन्सुलेशन और ध्वनि शमन के लिए किया जाता है।
- व्यक्तिगत देखभाल - एक्सफ़ोलीएटिंग एजेंट के रूप में स्क्रब में जोड़ा गया (पॉलीथीन माइक्रोस्फीयर)
- स्पेसर - ग्लास पैनलों (ग्लास) के बीच सटीक दूरी प्रदान करने के लिए एलसीडी स्क्रीन में उपयोग किया जाता है
- मानक (मेट्रोलॉजी) - मोनोडिस्पियर माइक्रोस्फेयर का उपयोग कण छलनी और कण गिनती उपकरण को कैलिब्रेट करने के लिए किया जाता है।
- रेट्रोरिफ्लेक्टिव - रात में सड़क की पट्टियों और संकेतों की दृश्यता बढ़ाने के लिए सड़कों और संकेतों पर उपयोग किए जाने वाले पेंट के ऊपर जोड़ा गया (कांच)
- गाढ़ा करने वाला एजेंट - चिपचिपाहट और उछाल को संशोधित करने के लिए पेंट और एपॉक्सी में जोड़ा जाता है
- दवाओं को एचबीएस फ्लोटिंग माइक्रोस्फीयर के रूप में तैयार किया जा सकता है। निम्नलिखित दवाओं की सूची है जिन्हें माइक्रोस्फीयर के रूप में तैयार किया जा सकता है: रिपैग्लिनाइड, सिमेटिडाइन, रोसिग्लिटाज़ोन, नाइट्रेंडिपाइन, ऐसीक्लोविर , रैनिटिडाइन, misoprostol , मेटफोर्मिन , एसिक्लोफेनाक, डिल्टियाज़ेम , एल Dopa और बेनेसेरागाइड, फ्लूरोरासिल।
जैविक प्रोटोकल्स
कुछ लोग माइक्रोस्फीयर या [[प्रोटीनॉइड]] प्रोटोकल्स को छोटी गोलाकार इकाइयों के रूप में संदर्भित करते हैं, जिन्हें कुछ वैज्ञानिकों ने जीवन की उत्पत्ति में एक महत्वपूर्ण चरण के रूप में माना है।
1953 में, स्टेनली मिलर और हेरोल्ड सी. उरे मिलर-उरे ने प्रयोग किया कि जीवन के विकास से पहले पृथ्वी पर पाए जाने वाले अणुओं की नकल करने के लिए डिज़ाइन की गई प्रयोगशाला स्थितियों के तहत अकार्बनिक रसायन विज्ञान अग्रदूत रासायनिक यौगिक से कई सरल बायोमोलेक्यूल्स स्वचालित रूप से बनाये जा सकते हैं। विशेष रुचि प्राप्त एमिनो एसिड की पर्याप्त उपज थी, क्योंकि अमीनो एसिड प्रोटीन के लिए बिल्डिंग ब्लॉक हैं।
1957 में, सिडनी डब्ल्यू फॉक्स ने प्रदर्शित किया कि अमीनो एसिड के सूखे मिश्रण को मध्यम गर्मी के संपर्क में आने पर पोलीमराइज़ करने के लिए प्रोत्साहित किया जा सकता है। जब परिणामी पेप्टाइड, या प्रोटीनोइड्स को गर्म पानी में घोल दिया गया और घोल को ठंडा होने दिया गया, तो उन्होंने लगभग 2 माइक्रोमीटर व्यास वाले छोटे गोलाकार गोले-माइक्रोस्फियर बनाए। उपयुक्त परिस्थितियों में, सूक्ष्ममंडल अपनी सतहों पर नए गोले विकसित करेंगे।
यद्यपि मोटे तौर पर कोशिका (जीवविज्ञान) दिखने में, सूक्ष्ममंडल अपने आप में जीवित नहीं हैं। यद्यपि वे नवोदित द्वारा अलैंगिक रूप से प्रजनन करते हैं, फिर भी वे किसी भी प्रकार की आनुवंशिकी सामग्री पारित नहीं करते हैं। हालाँकि, वे जीवन के विकास में महत्वपूर्ण हो सकते हैं, एक जैविक झिल्ली-संलग्न मात्रा प्रदान करते हैं जो एक कोशिका के समान है। कोशिकाओं की तरह माइक्रोस्फीयर भी विकसित हो सकते हैं और उनमें एक दोहरी झिल्ली होती है जो सामग्री और परासरण के प्रसार से गुजरती है। सिडनी फॉक्स ने माना कि जैसे-जैसे ये माइक्रोस्फीयर अधिक जटिल होते जाएंगे, वे अधिक जीवंत कार्य करेंगे। वे हेटरोट्रॉफ़ बन जाएंगे, ऊर्जा और विकास के लिए पर्यावरण से पोषक तत्वों को अवशोषित करने की क्षमता वाले जीव। जैसे-जैसे उस अवधि में पर्यावरण में पोषक तत्वों की मात्रा कम हुई, उन बहुमूल्य संसाधनों के लिए प्रतिस्पर्धा बढ़ गई। अधिक जटिल जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं वाले हेटरोट्रॉफ़्स को इस प्रतियोगिता में लाभ होगा। समय के साथ, ऐसे जीव विकसित होंगे जो ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए प्रकाश संश्लेषण का उपयोग करेंगे।
कैंसर अनुसंधान
सूक्ष्ममंडलों के अनुसंधान से प्राप्त एक उपयोगी खोज आणविक स्तर पर कैंसर से लड़ने का एक तरीका है। वेक ऑन्कोलॉजिस्ट के अनुसार, एसआईआर-स्फेयर माइक्रोस्फेयर रेडियोधर्मी पॉलिमर गोले हैं जो बीटा विकिरण उत्सर्जित करते हैं। चिकित्सक कमर के माध्यम से यकृत धमनी में एक कैथिटर डालते हैं और लाखों माइक्रोस्फेयर सीधे ट्यूमर स्थल पर पहुंचाते हैं। SIR-Spheres माइक्रोस्फीयर जिगर ट्यूमर को लक्षित करते हैं और स्वस्थ लीवर ऊतक को बचाते हैं। कैंसर चिकित्सा में कैंसर माइक्रोस्फीयर तकनीक नवीनतम चलन है[citation needed]. यह फार्मासिस्ट को अधिकतम चिकित्सीय मूल्य और न्यूनतम या नगण्य सीमा के साइड इफेक्ट के साथ उत्पाद तैयार करने में मदद करता है। कैंसर रोधी दवाओं का एक बड़ा नुकसान अकेले ट्यूमर ऊतक के लिए उनकी चयनात्मकता की कमी है, जो गंभीर दुष्प्रभाव का कारण बनता है और इलाज की दर कम होती है। इस प्रकार, दवा वितरण प्रणाली की पारंपरिक पद्धति द्वारा असामान्य कोशिकाओं को लक्षित करना बहुत मुश्किल है। माइक्रोस्फीयर तकनीक संभवतः एकमात्र ऐसी विधि है जिसका उपयोग सामान्य कोशिकाओं पर महत्वपूर्ण दुष्प्रभाव पैदा किए बिना, साइट-विशिष्ट कार्रवाई (अत्यधिक अतिरंजित) के लिए किया जा सकता है।[11]
बाह्यकोशिकीय पुटिका
माइक्रोवेसिकल्स को लाल रक्त कोशिकाओं, सफेद रक्त कोशिकाओं, प्लेटलेट्स, अन्तःस्तरीय कोशिका कोशिकाओं से बाह्य कोशिकीय पुटिका माइक्रोवेसिकल्स के रूप में जारी किया जा सकता है। ऐसा माना जाता है कि ये जैविक सूक्ष्म कण कोशिका के प्लाज्मा झिल्ली से लिपिड बाइलेयर-बाउंड इकाइयों के रूप में निकलते हैं जो आमतौर पर व्यास में 100 एनएम से बड़े होते हैं। hemostasis साहित्य में माइक्रोपार्टिकल का उपयोग इस अर्थ में सबसे अधिक बार किया गया है, आमतौर पर रक्त परिसंचरण में पाए जाने वाले प्लेटलेट ईवी के लिए एक शब्द के रूप में। क्योंकि ईवी मूल कोशिका की सिग्नेचर मेम्ब्रेन प्रोटीन संरचना को बनाए रखते हैं, एमपी और अन्य ईवी रोग के बायोमार्कर सहित उपयोगी जानकारी ले सकते हैं। फ़्लो साइटॉमेट्री जैसी विधियों द्वारा उनका पता लगाया जा सकता है और उनकी पहचान की जा सकती है,[12] या गतिशील प्रकाश प्रकीर्णन।
यह भी देखें
- एक साथ इकट्ठा
- दीप्तिमान
- प्रोटीनोइड
- माइक्रो कैप्सूलीकरण
- सूक्ष्म मोती
- नैनोकण
संदर्भ
- ↑ Vert, Michel; Doi, Yoshiharu; Hellwich, Karl-Heinz; Hess, Michael; Hodge, Philip; Kubisa, Przemyslaw; Rinaudo, Marguerite; Schué, François (2012). "Terminology for biorelated polymers and applications (IUPAC Recommendations 2012)" (PDF). Pure and Applied Chemistry. 84 (2): 377–410. doi:10.1351/PAC-REC-10-12-04. S2CID 98107080.
- ↑ "ठोस धातु माइक्रोस्फीयर - स्टेनलेस स्टील और टाइटेनियम क्षेत्र". www.cospheric.com. Retrieved 2019-05-07.
- ↑ "माइक्रोस्फीयर ऑनलाइन". माइक्रोस्फीयर ऑनलाइन (in English). Retrieved 2019-05-07.
- ↑ Getts DR, Terry RL, Getts MT, et al. (Jan 2014). "प्रतिरक्षा-संशोधित माइक्रोपार्टिकल्स का उपयोग करके चिकित्सीय सूजन मोनोसाइट मॉड्यूलेशन।". Sci. Transl. Med. 6 (219): 219. doi:10.1126/scitranslmed.3007563. PMC 3973033. PMID 24431111.
- ↑ "माइक्रोस्फीयर, गोलाकार कण, माइक्रोबीड्स, कस्टम घनत्व, फ्लोरोसेंट, प्रवाहकीय". www.cospheric.com. Retrieved 2019-05-07.
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- ↑ Paint and Coatings Industry Magazine, January 1st, 2010 : Opaque Polyethylene Microspheres for the coatings applications
- ↑ Cosmetics and Toiletries, April 2010 Issue: Solid Polyethylene Microspheres for effects in color cosmetics Archived 2012-03-04 at the Wayback Machine
- ↑ http://microspheres.us/fluorescent-microspheres/piv-seeding-microparticle-flow-visualization/599.html PIV seeding particle recommendations
- ↑ Korolev, Evgeniy Valerjevich; Inozemtcev, Alexandr Sergeevich (2013). "खोखले माइक्रोस्फीयर पर आधारित उच्च शक्ति वाले हल्के कंक्रीट की तैयारी और अनुसंधान". Advanced Materials Research. 746: 285–288. doi:10.4028/www.scientific.net/AMR.746.285. S2CID 137481918.
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