Microsfäärejä

Microsfäärejä ovat pienikokoiset pallomaiset hiukkaset, joiden koko voi vaihdella noin yhdestä mikrometristä satoihin mikrometreihin. Ne voivat olla kiinteitä tai onteloisia ja valmistettu eri materiaaleista, kuten polymeerisistä aineista (esimerkiksi polystyreeni, PMMA), epäorganisista aineista (kuten piidioksidi) sekä erilaisista metalliyhdisteistä. Microsfäärejä käytetään sekä tutkimuksessa että teollisuudessa mallijärjestelminä, tukina biokemiallisissa reaktioissa sekä kantajina erilaisten aineiden toimittamisessa.

Yleisiä valmistusmenetelmiä ovat polymeerisfääreille emulsiopolymerointi ja suspensiopolymerointi sekä spray-kuivaus ja sol-gel -tekniikat epäorgaanisten sfäärien tuottamiseksi. Sileät, huokoiset tai porioituneet rakenteet voidaan suunnitella halutun käyttötarkoituksen mukaan. Pintaa voidaan muokata funktionalisoinnilla, kuten silaaniyhdisteiden, muiden ligandidien tai fluoresoivien merkintöjen lisäämisellä, jotta hiukkasille saadaan tarvittavat kemialliset ominaisuudet tai seurantakyky.

Käyttökohteita ovat diagnostiikka ja biotieteet (kalibrointi- ja fidusiaalihiukkaset, markkerit), lääketiede (kohdennettu lääke toimitus ja kuvantaminen), kromatografia ja biosensorit (kiinteät tukiaineet ja katalyysiprosessien ohjaus) sekä materiaalitekniikka (täytemateriaalit ja komposiitit). Microsfäärejä voidaan myös hyödyntää standardoitavissa tutkimusjärjestelmissä sekä erilaisten mittaus- ja analyysimenetelmien kehittämisessä.

Ympäristö- ja säätelynäkökohdat ovat tärkeitä etenkin polymeeristen microsfäärejen ja mikromuovien riskien näkökulmasta. Tutkimuksessa ja teollisessa käytössä kiinnitetään huomiota kierrätykseen, jätehuoltoon sekä altistumisen rajoittamiseen, ja sovellukset voivat kuulua kunkin alan säädösten piiriin.