伊丽莎白·阿
汤姆森，麻省理工学院 这些图表和照片说明了a)一个小胶囊，包含数千个纳米大小的液滴，其中装载有药物或其他活性成分；和b)在设定的时间量之后，液滴如何从胶囊中爆裂
信用:陈良勋 麻省理工学院的工程师开发了一种新的平台，可以将某些重要的药物、营养物质和其他物质控制输送到人体细胞，这项工作可能会对几个行业——从制药到化妆品甚至食品——产生重大影响
研究人员认为，他们的简单方法，即制造含有数千个纳米液滴的小胶囊，其中装有药物或其他活性成分，将很容易从实验室过渡到工业
许多用于人体或在人体上使用的消费品中的活性成分不容易溶于水
因此，它们很难被身体吸收，并且很难控制它们向细胞的传递
仅在制药行业，“目前上市的药物中有40%和正在开发的药物中有90%是疏水性的，它们的低水溶性极大地限制了它们的生物利用度和吸收效率，”麻省理工学院团队在《高级科学》杂志8月28日的一篇论文中写道
纳米乳液拯救 然而，这些药物和其他疏水性活性成分确实会溶解在油中
因此，人们对纳米乳液越来越感兴趣，纳米乳液相当于油醋沙拉酱，由分散在水中的微小油滴组成
溶解在每个油滴中的是感兴趣的活性成分
除其他优点外，载有成分的液滴可以容易地穿过细胞壁
每一滴都很小，1，000到5，000滴就可以覆盖一根头发的宽度
(他们的宏观对手太大了，无法通过
一旦水滴进入细胞，它们的有效载荷就能发挥作用
小滴也非常稳定，因此保质期长，并且可以携带大量活性成分
但是有一个问题:你如何将纳米乳液封装成像药丸一样的剂型？这样做的技术仍处于萌芽阶段
在最有前途的方法之一中，纳米乳液被封装在聚合物凝胶的三维网络中以形成小珠
然而，目前，当摄入这些珠子时，它们会同时释放出它们的有效载荷——载有成分的油滴
这个过程是无法控制的
麻省理工学院的团队通过在纳米乳液的大液滴周围添加外壳或胶囊来解决这个问题，每个纳米乳液包含数千个纳米油滴
这种外壳不仅可以保护内部的纳米液滴免受体内有害生理条件的影响，还可以用来掩盖它们所含活性成分通常令人不快的味道
其结果是一个直径约5毫米的“药丸”，带有一个可生物降解的外壳，可以在特定时间“调整”释放其内容物
这是通过改变外壳的厚度来实现的
迄今为止，他们已经成功地用布洛芬和维生素E对该系统进行了测试
“我们的新输送平台可应用于广泛的纳米乳液，这些纳米乳液本身含有从药物到营养药物和防晒霜等多种活性成分
罗伯特·T·帕特里克·杜尔说:“对交付方式的这种新的控制为未来的应用开辟了许多新的途径。”
哈斯拉姆化学工程教授，该论文的高级作者
他的同事是陈良勋，化学工程专业的研究生，论文的第一作者，和李春成，18岁，博士
D
20岁，获得博士学位
D
今年早些时候在化学工程，现在在液化格莱德
许多优点 麻省理工学院的平台除了简单性和对工业的可扩展性之外，还有许多优点
例如，贝壳本身“来源于褐藻的细胞壁，所以它非常自然，与人体生物相容，”陈说
此外，制造包含其有效载荷的纳米乳液的方法是经济的，因为所涉及的简单搅拌需要很少的能量
道尔说，这个过程也“非常温和，它像药物一样保护感兴趣的(活性)分子。”
“更苛刻的技术会伤害他们
" 该团队还展示了将每个外壳内的液体纳米乳液转化为固体内核的能力，这可以允许多种其他应用
他们通过添加一种材料来做到这一点，这种材料在被紫外光激活时会将纳米油滴交联在一起
对陈来说，工作中最激动人心的部分是准备胶囊，然后“看着它们在我设计的目标时间内爆炸释放内容物”
" 多伊尔指出，从教育学的角度来看，这项工作“结合了化学工程的所有核心元素，从流体动力学到反应工程和传质
对我来说，把它们都放在一个项目里很酷
"
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