پلی‌دوپامین: ساختار، مکانیسم پلیمریزاسیون و کاربردهای نوین در مهندسی سطح

نوع مقاله : مقاله مروری

نویسندگان

1 عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی سهند،دانشکده مهندسی پلیمر، تبریز

2 دانشکده مهندسی پلیمر، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران، صندوق پستی: ۱۹۹۶-۵۱۳۳۵

10.30509/jscw.2026.167716.1268

چکیده

پلی‌دوپامین به‌عنوان پلیمر زیست‌الهام‌گرفته از صدف‌های دریایی، در سال‌های اخیر به یکی از مواد کلیدی در مهندسی سطح و فناوری پوشش‌های هوشمند تبدیل شده است. این ماده به‌دلیل دارا بودن گروه‌های فعال کاتکول و آمین، قابلیت ایجاد لایه‌های چسبنده، پایدار و زیست‌سازگار بر روی انواع سطوح آلی و معدنی را دارد. در این مقاله مروری، مسیرهای مختلف پلیمریزاسیون دوپامین شامل روش‌های محلولی، آنزیمی، الکتروشیمیایی و هیدروترمال بررسی و اثر عوامل موثر نظیر pH، دما، زمان واکنش و نوع زیرلایه بر ساختار و خواص نهایی پوشش تحلیل شده است. همچنین، ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی پلی‌دوپامین از جمله چسبندگی چندمنظوره، واکنش‌پذیری سطحی، پایداری مکانیکی، رفتار فوتوترمال و زیست‌سازگاری مورد بحث قرار گرفته است. مرور پژوهش‌های اخیر نشان می‌دهد پلی‌دوپامین می‌تواند به‌عنوان بستری موثر در ساخت پوشش‌های ضدباکتری و ضدبایوفیلم، سطوح خودتمیزشونده، فتوکاتالیست‌ها و سامانه‌های حذف آلاینده‌ها به‌کار رود. علاوه بر این، توانایی ترکیب آن با نانوساختارها و پلیمرهای رسانا، افق‌های جدیدی در طراحی پوشش‌های عملکردی و رنگ‌های هوشمند ایجاد کرده است. در نتیجه، پلی‌دوپامین به‌عنوان پلیمر نسل جدید، پیوندی میان علم پوشش، زیست‌فناوری و مهندسی مواد برقرار کرده و مسیر توسعه‌ی مواد پایدار و چندمنظوره را هموار ساخته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Polydopamine: From Structure and Polymerization Mechanism to Emerging Applications in Surface Engineering

نویسندگان [English]

  • Amir Rezvani Moghaddam 1
  • Ebrahim Jalilnia 2
1 Faculty member of polymer engineering department, Sahand University of Technology, Sahand, Tabriz, Iran
2 Faculty of Polymer Engineering, Sahand University of Technology, P.O. Box 51335-1996, Tabriz, Iran
چکیده [English]

Polydopamine (PDA), a bioinspired polymer derived from the adhesive proteins of mussels, has emerged in recent years as a key material in surface engineering and smart coating technologies. Owing to its abundant catechol and amine functional groups, PDA can form highly adhesive, stable, and biocompatible layers on a wide range of substrates. This review summarizes the various polymerization routes of dopamine, including solution-based, enzymatic, electrochemical, and hydrothermal methods, and analyzes the influence of parameters such as pH, temperature, reaction time, and substrate type on the structure and final properties of the coatings. The physicochemical characteristics of polydopamine such as adhesion, surface reactivity, mechanical stability, photothermal behavior, and biocompatibility are discussed in detail. A survey of recent studies demonstrates that PDA can serve as an effective platform for developing antibacterial and antibiofilm coatings, photocatalysts, and pollutant-removal systems. Furthermore, its ability to integrate with nanostructures and conductive polymers opens new perspectives for designing functional coatings.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Polydopamine
  • Smart coatings
  • Bio-adhesion
  • Surface engineering
  • Biomedical applications

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 14 اردیبهشت 1405
  • تاریخ دریافت: 21 آبان 1404
  • تاریخ بازنگری: 06 اردیبهشت 1405
  • تاریخ پذیرش: 14 اردیبهشت 1405