スマート無機ポリマー

ポリリン酸（PolyP）は、リン酸サブユニットから作られる無機ポリマーです。通常は脱プロトン化された形で存在し、Ca ²⁺、Sr ²⁺、Mg ²⁺などの生理的金属カチオンと塩を形成することができます。^{[ 10 ]} これらの金属と塩化すると、塩化する金属に応じて、骨再生（Ca-PolyP）、骨硬化（Sr-PolyP）、または軟骨再生（Mg-PolyP）を選択的に誘導することができます。^{[ 10 ]} 異なる金属カチオンに反応して再生される組織の種類を弱めるこの巧妙な能力により、生物医学用途に有望なポリマーとなっています。

ポリホスファゼンは、リンと窒素からなる主鎖を持つ無機ポリマーであり、有機置換基の付加により無機-有機ハイブリッドポリマーを形成することもできる。アミノ酸エステル側鎖を付加することでLCSTが体温に近いポリホスファゼンが設計されており、人体に注射するとその場でゲル を形成するため、薬物送達に有用である可能性がある。^{[ 11 ]} これらは、毒性がないことが示されているリン酸塩とアンモニアのほぼ中性のpH混合物に生分解され、生分解速度は、グリセリル誘導体による数日での完全分解から、フルオロアルコキシ置換基による生体安定性まで、さまざまな置換基の付加によって調整できる。^{[ 11 ]}

Poly-ProDOT-Me ₂はリンをベースとした無機有機ハイブリッドポリマーであり、V ₂ O ₅フィルムと組み合わせると、電流を流すと色が変わる材料になります。この「スマートガラス」は、1 秒以内に光透過率を 57% から 28% に下げることができ、市販のフォトクロミックレンズよりもはるかに速い変化を実現します。^{[ 12 ]}

ポリスタンナンは、スズ骨格を持つユニークなポリマークラスです。^{[ 14 ]} 導電性のスズ骨格は有機置換基に囲まれており、原子スケールの絶縁ワイヤーとして機能します。 (SnBu ₂ ) _nや (SnOct ₂ ) _nなどの一部のポリスタンナンは、外部刺激に応じて整列するスマートな能力を示しています。^{[ 15 ]} ただし、ポリスタンナンは製造コストが高く、光に対して不安定です。^{[ 15 ]}

正二十面体ホウ素は、ホウ素の幾何学的に珍しい同素体であり、ポリマーの側鎖として添加することも、主鎖に共重合させることもできます。ポリピロール上の正二十面体ホウ素側鎖は、正二十面体ホウ素がドーピング剤として働き、過酸化を逆転させるため、ポリピロールが過酸化されたときに自己修復することを可能にすることが示されています。^{[ 16 ]}

ポリフェロセニルシランは、シリコンとフェロセンからなる骨格を持つ一般的な有機シリコン金属ポリマーのグループです。^{[ 13 ]} ポリフェロセニルシランの変異体は、酸化に応答してスマートな自己組織化を示し、その後還元によってスマートな自己分解を示すことがわかっています。また、電気化学的刺激に応答できる変異体もあります。^{[ 13 ]}そのような例の1つは、ポリスチレン-ポリフェロセニルシラン無機-有機ハイブリッド共重合体の薄膜で、電位を印加するとフェリチンを吸着および放出できることがわかっています。^{[ 17 ]}

フェロセン有機無機ハイブリッドポリマーの多くは、バイオセンシングへの応用に役立つスマートな特性を持つことが報告されている。^{[ 18 ]} グルコースオキシダーゼで架橋されたフェロセン側鎖を持つ複数のポリマーは、グルコースの存在下で電位を生じる酸化活性を示し、グルコースバイオセンサーとして有用である。^{[ 19 ]} このような活性はグルコースに限らず、他の酵素も架橋して対応する分子のセンシングを可能にすることができる。例えば、ウリカーゼに結合したポリ(ビニルフェロセン)/カルボキシル化多層カーボンナノチューブ/ゼラチン複合体は、尿酸のバイオセンサーとして機能する能力を持つ。^{[ 20 ]}