Lovende ny metode til fremstilling af små flydende kapsler

Mikrokapsler til opbevaring og levering af stoffer er små versioner af den type kapsel, der bruges til fiskeolie eller andre flydende kosttilskud, såsom vitamin D. En ny metode til at syntetisere mikrokapsler, rapporteret i AIP forskud , skaber mikrokapsler med en flydende kerne, der er ideelle til opbevaring og levering af oliebaserede materialer i hudplejeprodukter. De viser også lovende i nogle applikationer som små bioreaktorer.

Nuværende produktionsmetoder for mikrokapsler involverer brugen af ​​emulsioner, men disse kræver ofte overfladeaktive stoffer for at sikre stabilitet af grænsefladen mellem den indre væske og den, der bruges til at skabe den ydre skal. Da overfladeaktive stoffer kan påvirke de involverede væsker negativt, andre tilgange er blevet prøvet, herunder sprøjtning af væsker i et stærkt elektrisk felt.

En teknik til at skabe mikrokapsler, der fungerer rimeligt godt, involverer brugen af ​​bittesmå kanaler. Denne mikrofluidiske tilgang kræver fuldstændig befugtning af de bittesmå kanaler med de væsker, der bruges til at lave dråberne. Det her, igen, kræver overfladeaktive stoffer, komplicerer fremstillingsprocessen.

I denne nye metode, der anvendes en overfladeaktivt stoffri mikrofluidikproces. Teknikken kan producere op til 100 mikrokapsler i sekundet. Outputtet kunne være endnu større ved højere strømningshastigheder, ifølge forfatterne.

For at fremstille mikrokapslerne, efterforskerne skabte en enhed ved at ætse små kanaler ind i hård plast. To forskellige væsker, en olieagtig til kernen og en anden til skallen, blev sprøjtet ind i kanalerne.

Når væskerne pumpes igennem, dråber dannes, når de ublandbare væsker kommer i kontakt. Dråberne holdes adskilt fra hinanden med en tredje væske og, endelig, bestrålet med ultraviolet lys. Dette sidste trin får den ydre skal til at polymerisere og størkne, fanger den flydende kerne.

Efterforskerne analyserede og optimerede systemet ved at prøve forskellige flowhastigheder og andre driftsforhold. De sidste dråber blev undersøgt og fik lov til at tørre natten over ved høj temperatur, men ingen fordampning eller svind blev observeret, viser, at mikrokapslerne sikkert kan opbevares uden at gå i stykker. Dette gør dem ideelle til farmaceutiske eller hudplejeapplikationer.

"En anden anvendelse for mikrokapsler ville være polymerasekædereaktionen, PCR, " sagde medforfatter Nam-Trung Nguyen, fra Griffith University i Australien.

At opbevare PCR-prøverne i disse små kapsler giver mulighed for implementering af en teknik kendt som digital PCR.

"Hver mikrokapsel kunne fungere som en enkelt mikroreaktor, eliminerer behovet for brøndplader, "sagde Nguyen.