ساخت ميکروکپسول در يک مرحله

[سیندخت 18786]

پژوهشگران دانشگاه کمبريج موفق به ارائه روشي شدند که با استفاده از آن ميتوان ميکروکپسول‌ها را در يک مرحله توليد کرد. اين روش که در آن براي توليد ميکروکپسول‌ها از نانوذرات طلا استفاده شده است، داراي پتانسيل به‌کارگيري در پزشکي، کشاورزي و تشخيص پزشکي است. نتايج اين تحقيق در نشريه science به چاپ رسيده است.

 

توانايي کپسوله کردن مواد درون ساختارهايي به قطر 10 تا 100 نانومتر در حوزه‌هايي نظير شيمي، زيست شناسي، فناوري نانو و علم مواد اهميت بسياري دارد. در اين فرآيند هم کنترل ساختار کپسول و هم ماده درون کپسول مهم است. امروزه کپسوله کردن مواد کاري زمان بر و دشوار است که معمولا منجر به قرباني کردن برخي کارايي‌ها و عملکرد مواد مي‌شود. براي توليد اين ساختارها معمولا از يک قالب پوشيده شده از پليمر استفاده مي‌شود. چالش موجود در اين روش آن است که بتوان قالب را حل کرد در حالي که ماده دروني دست نخورده باقي بماند.

 

 

 

اخيرا يک گروه تحقيقاتي به رهبري کريس آبل و اورن شرمن از دپارتمان شيمي دانشگاه کمبريج موفق شدند روشي براي توليد ميکروکپسول‌هاي هوشمند ارائه کنند. اين روش در يک مرحله انجام شده و در آن از قطرات آب و روغن استفاده مي‌شود. علاوه‌براين مي‌توان ماده موجود در اين کپسول را به‌صورت کنترل شده از درون آن آزاد کرد که اين کار با محرک‌هاي مختلف انجام مي‌شود.

 

در اين روش از ميکرو قطرات ديسپرس شده در روغن به‌عنوان الگو براي توليد ابرمولکول استفاده مي‌شود. همچنين از نانوذرات طلا و مولکول‌هاي استوانه‌اي شکلي به‌نام کيوکاربيت اوريل (CBs) براي ايجاد ميکروکپسول استفاده مي‌شود. کيوکاربيت اوريل به‌صورت يک دستبند عمل کرده که قطرات روغن و آب را به‌هم متصل مي‌کند.

 

اين روش مزاياي متعددي دارد، براي مثال مي‌توان در يک مرحله اين ساختارها را در دماي اتاق توليد کرد. بنابراين مي‌توان مواد مختلفي را به‌سادگي درون آنها قرار داد. با کنترل حفره‌هاي موجود در سطح اين کپسول مي‌توان مواد موجود در آن را در يک زمان بندي مشخص آزاد کرد که اين کار با محرک‌هاي خارجي نظير دما، نو و pH صورت مي‌پذيرد.

 

از کپسول‌ها مي‌توان به‌عنوان زيرلايه در طيف‌سنجي رامان افزايش يافته سطحي و طيف‌سنجي‌هاي غير مخرب بسيار حساس استفاده کرد. بنابراين مي‌توان مواد مختلفي را با استفاده از آن شناسايي کرد.

 

اين پروژه توسط ستاد تحقيقات علوم فيزيکي و مهندسي حمايت شده است. موضوع تجاري‌سازي اين روش نيز توسط حمايت مالي ERC که به دکتر شرمن اعطا شده، انجام شده است.