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微胶囊通过微流道的变形与恢复行为
时间:2012-03-14 00:22 来源:未知 作者:polymer 点击:

 

经过十多年的发展,层层自组装(layer-by-layer)聚电解质多层膜微胶囊由于具有装载药物容量大,且对各种外界刺激有响应性,有望成为药物载体。但是微胶囊的尺寸在微米级的,当它作为药物载体在体内循环时会面临一个问题:胶囊本身的尺寸大于人体毛细管的尺寸。这与人体内红细胞的情况相似,红细胞可以通过形变顺利通过较小尺寸的毛细管并恢复原来形状,有利于在体内长达120天的循环。作为药物载体,如果在挤压之后能够有效回复,那么将有利于载体在体内的长时间循环和药物的长时间释放。而聚电解质微胶囊在这种情况下的通过性能及回复能力如何,至今尚未见报道。

本组博士研究生佘书鹏经过坚持不懈的努力,在微胶囊通过微流道的变形与恢复行为的研究方面取得了重要进展。他首先采用微流道的方法制备了带有高度为5.7μm围堰的微流道,以此模拟人体内的毛细管;并研究了具有不同尺寸和囊壁厚度(即不同的力学强度)的微胶囊在通过围堰时的形变和之后的回复情况。

研究结果表明,当胶囊的尺寸大于围堰高度时,所有胶囊都发生了形变,其形变程度主要取决于胶囊尺寸与围堰高度的差。当形变程度小于16%时,被挤压的胶囊可以恢复原来的球形,而当形变程度大于34%时,胶囊则发生了永久性的物理形变。当胶囊内部填充了聚电解质后,由于内部产生较大的渗透压,使它们的形变恢复能力大大增强;且无论这种胶囊是否被挤压,都可以保持其内部预先装载的小分子染料。

论文发表与物理化学权威期刊Langmuir上。

 

Shupeng She,Chunxiu Xu, Xuefeng Ying, Weijun Tong*, Changyou Gao*.Shape Deformation and Recovery of Multilayer Microcapsules after Being Squeezed through a Microchannel, Langmuir, 2012, DOI: 10.1021/la3003299. Download PDF