Microcapsules voor de opslag en levering van stoffen zijn kleine versies van het type capsule dat wordt gebruikt voor visolie of andere vloeibare supplementen, zoals vitamine D. Een nieuwe methode voor het synthetiseren van microcapsules, gerapporteerd in AIP-vooruitgang , creëert microcapsules met een vloeibare kern die ideaal zijn voor de opslag en levering van op olie gebaseerde materialen in huidverzorgingsproducten. Ze zijn ook veelbelovend in sommige toepassingen als kleine bioreactoren.

De huidige productiemethoden voor microcapsules omvatten het gebruik van emulsies, maar deze vereisen vaak oppervlakteactieve stoffen om de stabiliteit van het grensvlak tussen de binnenste vloeistof en degene die wordt gebruikt om de buitenste schil te creëren te verzekeren. Aangezien oppervlakteactieve stoffen de betrokken vloeistoffen nadelig kunnen beïnvloeden, andere benaderingen zijn geprobeerd, inclusief het sproeien van vloeistoffen in een sterk elektrisch veld.

Een techniek voor het maken van microcapsules die redelijk goed werkt, is het gebruik van kleine kanaaltjes. Deze microfluïdische benadering vereist de volledige bevochtiging van de kleine kanaaltjes met de vloeistoffen die worden gebruikt om de druppeltjes te maken. Dit, opnieuw, vereist oppervlakteactieve stoffen, het fabricageproces bemoeilijken.

Bij deze nieuwe methode een oppervlakteactieve stofvrij microfluïdisch proces wordt gebruikt. De techniek kan tot 100 microcapsules per seconde produceren. De output kan nog groter zijn bij hogere stroomsnelheden, volgens de auteurs.

Om de microcapsules te produceren, de onderzoekers creëerden een apparaat door kleine kanaaltjes in hard plastic te etsen. Twee verschillende vloeistoffen, een olieachtige voor de kern en een andere voor de schaal, in de kanalen werden geïnjecteerd.

Terwijl de vloeistoffen erdoorheen worden gepompt, druppeltjes vormen wanneer de niet-mengbare vloeistoffen in contact komen. De druppeltjes worden met een derde vloeistof gescheiden van elkaar gehouden en, Tenslotte, bestraald met ultraviolet licht. Deze laatste stap zorgt ervoor dat de buitenste schil polymeriseert en stolt, het vangen van de vloeibare kern.

De onderzoekers analyseerden en optimaliseerden het systeem door verschillende stroomsnelheden en andere bedrijfsomstandigheden uit te proberen. De laatste druppeltjes werden onderzocht en een nacht bij hoge temperatuur gedroogd, maar er werd geen verdamping of krimp waargenomen, waaruit blijkt dat de microcapsules veilig kunnen worden bewaard zonder te scheuren. Dit maakt ze ideaal voor farmaceutische of huidverzorgingstoepassingen.

"Een andere toepassing voor microcapsules zou de polymerasekettingreactie zijn, PCR, " zei co-auteur Nam-Trung Nguyen, van de Griffith University in Australië.

Door de PCR-monsters in deze kleine capsules te bewaren, kan een techniek worden geïmplementeerd die bekend staat als digitale PCR.

"Elke microcapsule zou kunnen dienen als een enkele microreactor, het elimineren van de noodzaak van putplaten, ' zei Nguyen.