Science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Hoe werkt micro -inkapseling?

Micro -inkapseling is een proces waarbij kleine deeltjes of druppeltjes van een stof (het kernmateriaal worden genoemd) omvat in een dunne, beschermende coating (het schaalmateriaal genoemd). Dit proces is vergelijkbaar met het plaatsen van een kleine pil in een kleine capsule.

Hier is een uitsplitsing van hoe het werkt:

1. Kernmateriaal Voorbereiding:

- Het kernmateriaal (de stof die u wilt inkapselen) wordt in de gewenste vorm bereid. Dit kan een vaste, vloeistof of gas zijn.

- U kunt bijvoorbeeld een medicijn hebben dat moet worden beschermd tegen vocht of licht.

2. Shell Material Preparation:

- Het shell -materiaal wordt gekozen op basis van de eigenschappen die u wilt dat de capsule heeft. Het moet compatibel zijn met het kernmateriaal en de gewenste release -eigenschappen hebben.

- Veel voorkomende schaalmaterialen omvatten polymeren, lipiden, eiwitten, koolhydraten en anorganische materialen.

3. Encapsulatieproces:

- Er zijn verschillende methoden voor het inkapselen van het kernmateriaal:

- coacervatie: Deze techniek omvat het scheiden van een polymeer van een oplossing door de oplosbaarheid te veranderen, waardoor druppeltjes worden gevormd die het kernmateriaal inkapselen.

- spraydrogen: Het kernmateriaal wordt gespoten in een hete, droogkamer, waar het is ingekapseld door een shell -materiaal.

- Extrusie: Het kernmateriaal en het shell -materiaal worden gedwongen door een kleine opening, waardoor capsules worden gevormd.

- Emulgering: Het kernmateriaal is verspreid in een vloeistof die het schaalmateriaal bevat en vormt kleine druppeltjes met een schaalcoating.

- Elektrostatische afzetting: Het kernmateriaal en het shell -materiaal worden tegengesteld geladen en tot elkaar aangetrokken, waardoor capsules worden gevormd.

4. Capsulekarakterisering:

- Na inkapseling worden de capsules gekenmerkt om ervoor te zorgen dat ze voldoen aan de gewenste specificaties:

- Grootte: De grootte van de capsules moet geschikt zijn voor hun beoogde gebruik.

- Shell Dikte: De dikte van de schaal moet de gewenste bescherming en afgifte profiel bieden.

- stabiliteit: De capsules moeten in de loop van de tijd en onder verschillende omgevingscondities stabiel zijn.

5. Toepassingen:

- Micro -inkapseling heeft een breed scala aan toepassingen, waaronder:

- Pharmaceuticals: Drugs beschermen tegen afbraak, het beheersen van hun afgifte en het verbeteren van hun biologische beschikbaarheid.

- Cosmetica: Actieve ingrediënten aan de huid leveren, hun stabiliteit en werkzaamheid verbeteren.

- Voedsel: De houdbaarheid verlengen, de smaak en textuur verbeteren en gecontroleerde afgifte van voedingsstoffen bieden.

- Landbouw: Bescherming van pesticiden en meststoffen tegen afbraak en het verbeteren van hun effectiviteit.

Belangrijkste voordelen van micro -inkapseling:

- Bescherming: De schaal beschermt het kernmateriaal tegen omgevingsfactoren zoals vocht, zuurstof, licht en warmte.

- Gecontroleerde release: De schaal kan worden ontworpen om het kernmateriaal in de loop van de tijd vrij te geven, waardoor duurzame of gerichte levering wordt geboden.

- Verbeterde stabiliteit: Encapsulatie kan de stabiliteit van het kernmateriaal verbeteren, waardoor afbraak wordt voorkomen en de houdbaarheid ervan wordt verlengd.

- Verbeterde behandeling: Microcapsules zijn gemakkelijker te hanteren en te verwerken dan het kernmateriaal in zijn ruwe vorm.

Micro-inkapseling is een veelzijdige technologie met brede toepassingen. Het speelt een cruciale rol in verschillende industrieën, die bijdraagt ​​aan de ontwikkeling van nieuwe producten en het verbeteren van bestaande.