Biyopolimer

Biyopolimer; canlı organizmalar tarafından üretilen, tıbbi sistemler için biyolojik sistemlerle etkileşime girecek şekilde tasarlanan biyomateryal ve küçük moleküllerin birbirlerine tekrarlar halinde eklenmesiyle oluşan çok uzun zincirli moleküller olan polimerlerdir.

Biyopolimer; tarih boyunca insanlar yün, ipek ve deri gibi biyolojik malzemelere sarsılmaz bir güven duymuşlardır. Günümüzde bu doğal polimerler, özel ihtiyaçlara cevap verebilmek için dönüşüme uğratılmıştır. Modern biyoteknolojideki gelişmeler, bilim adamlarının organizmalara ve ürettikleri malzemelere bakış açısını temelden değiştirmiştir.

Polimerler doğal hayatta ve modern endüstriyel ekonomilerde merkezi bir rol üstlenmiştir. Kimya ve malzeme bilimlerindeki gelişmeler, geçen yüzyıl boyunca, çok sayıda yeni sentetik polimerin keşfedilmesini sağladı. Naylon, polietilen ve poliüretan gibi sentetik polimerler günlük yaşamımızın içine girdi. Fakat, sentetik polimerlerin yaygın kullanımı insan sağlığını ve çevreyi ilgilendiren belli başlı sorunları doğurdu. Örneğin çoğu plastik malzeme, biyolojik olarak parçalanamaz ve yenilenebilme özelliği olmayan kaynaklardan üretilir. Bu malzemeleri çok kullanışlı yapan sağlamlık ve dayanıklılık özellikleri aynı zamanda doğada kalma sürelerini uzatmakta ve yok edilebilmelerini zorlaştırmaktadır. Ayrıca bazı polimerik malzemelerin sentezi zehirli bileşenlerin kullanımını ya da zehirli son ürünlerin oluşumunu zorunlu kılmaktadır.

Bu sorunlar, artan bir ilginin biyolojik hammaddelerden veya modern biyoteknolojinin yöntemleriyle üretilen polimerlere odaklanmasına neden oldu. Bu biyopolimerler çeşitli çevresel sorunların aşılmasına katkı sağlayabilir. Bu yeni malzemelerin umut verici özelliklerine rağmen, ekonomik ve mühendislik alanındaki bir dizi sorunlar yakın zamanda pazara girmelerini geciktirmektedir. Bazı biyopolimerlerin çevresel özelliklerinin kullanılan geleneksel polimerlerden daha iyi gözükmesine rağmen, maliyetlerinin düşürülmesi için daha çok mesafe kat etmek gerekmektedir. Ticari olarak kullanılabilen biyopolimerlerin maliyetleri sentetik polimerlerin dört beş katı civarındadır.

Biyopolimer

Biyopolimer terimi çok çeşitli malzemeleri tanımlamak için kullanılır. Genelde biyopolimerler iki temel kategori de tanımlanabilir;

• Mikroorganizmalar, bitkiler ve hayvanlar gibi biyolojik sistemler tarafından
  üretilen polimerler
• Aminoasitler, şekerler ve doğal yağlar gibi biyolojik başlangıç
  malzemelerinden kimyasal olarak sentezlenen polimerler

En çok bilinen ve kullanılan biyopolimerler, proteinler, karbonhidratlar ve nükleik asitler (DNA ve RNA) olarak sıralanabilir. Esasında biyopolimerler tüm canlı organizmaların temel yapı birimleri olarak kabul edilebilir. Genetik bilginin aktarılmasını sağlayan DNA dev (makro) molekülleri, insan vücudunun temel yapı taşları proteinler ve kas dokuları, bitki hücrelerinin çeperlerini oluşturan selüloz, insanların ve hayvanların en temel besin kaynağı ve yapı birimi olan karbonhidratlar vs. yukarıda da belirtildiği gibi birer biyopolimerdir.

Biyopolimerler yaygın kullanım alanlarına sahiptir ve bu özellikleri onların birçok bilim dalı tarafından incelenmesine neden olmuştur.