麻省理工学院 麻省理工学院化学工程师发明了一种将液体纳米乳液转化为固体凝胶的方法
当液体乳状液滴进入温水时，这些凝胶(红色)几乎瞬间形成
学分:麻省理工学院 麻省理工学院的化学工程师发明了一种新方法，可以制造一种液体悬浮在另一种液体中的微小液滴，称为纳米乳液
这种乳液类似于你摇动油醋沙拉酱时形成的混合物，但液滴要小得多
它们的微小尺寸使它们能够在相对较长的时间内保持稳定
研究人员还发现了一种方法，当液体纳米乳液达到体温(37摄氏度)时，可以很容易地将其转化为凝胶，这对于开发在皮肤上摩擦或注射到体内时可以输送药物的材料很有用
“制药行业对纳米乳剂作为一种传递小分子药物的方式非常感兴趣
这可以是局部的，通过摄入，或通过喷入鼻子，因为一旦你开始进入数百纳米的尺寸范围，你可以更有效地渗透到皮肤中，”罗伯特·帕特里克·杜尔说
哈斯拉姆化学工程教授，该研究的资深作者
在他们发表在6月21日《自然通讯》杂志上的新研究中，研究人员创造了稳定超过一年的纳米乳液
为了证明乳剂在输送药物方面的潜在用途，研究人员展示了它们可以将布洛芬掺入微滴中
赛义德·梅萨姆·哈什姆内加德，前麻省理工学院博士后，是这项研究的第一作者
其他作者包括前博士后阿布·扎耶德·巴德鲁多萨、欧莱雅高级科学家布雷迪·扎科特和前麻省理工学院暑期研究实习生卡洛斯·里卡多·卡斯塔涅达
能量减少 制作乳液最简单的方法之一是增加能量——比如摇动你的沙拉酱，或者用均质机分解牛奶中的脂肪球
进入的能量越多，液滴越小，越稳定
纳米乳液包含直径为200纳米或更小的液滴，不仅因为它们更稳定，而且它们的表面积与体积之比更高，这使它们能够携带更大的有效载荷的活性成分，如药物或防晒霜
在过去的几年里，多伊尔的实验室一直致力于制造纳米乳液的低能耗策略，这可以使该过程更容易适应大规模工业制造
被称为表面活性剂的类似洗涤剂的化学物质可以加速乳液的形成，但是许多以前用于制造纳米乳液的表面活性剂并没有被美国食品和药物管理局批准用于人体
道尔和他的学生选择了两种不带电荷的表面活性剂，这使得它们不太可能刺激皮肤，并且已经被食品和药物管理局批准作为食品或化妆品添加剂
他们还加入了少量的聚乙二醇，这是一种用于药物输送的生物相容性聚合物，有助于溶液形成更小的液滴，直径约为50纳米
“用这种方法，你根本不需要投入太多精力，”多伊尔说
“事实上，一个缓慢的搅拌棒几乎可以自发地制造出这些超小型乳液
" 活性成分可以在乳液形成之前混入油相中，因此它们最终被装载到乳液的液滴中
一旦他们开发出一种使用无毒成分制造纳米乳液的低能方法，研究人员就增加了一个步骤，使乳液在达到体温时容易转化为凝胶
他们通过掺入被称为泊洛沙姆或普朗尼克的热敏聚合物来实现这一目标，这种聚合物已经获得美国食品和药物管理局的批准，并用于一些药物和化妆品
Pluronics包含三个聚合物“块”:外部的两个区域是亲水的，而中间的区域是稍微疏水的
在室温下，这些分子溶解在水中，但不会与形成乳液的液滴发生太多的相互作用
然而，当加热时，疏水区域附着在液滴上，迫使它们更紧密地聚集在一起，形成果冻状固体
这个过程发生在将乳液加热到所需温度的几秒钟内
可调属性 研究人员发现，他们可以通过改变乳液液滴的大小以及添加到乳液中的Pluronics的浓度和结构，来调整凝胶的性质，包括材料变成凝胶的温度。
它们还可以改变弹性和屈服应力等特性，屈服应力是衡量凝胶扩散所需力度的指标
道尔正在探索将多种活性药物成分加入这种凝胶的方法
这种产品可用于输送局部药物，以帮助治愈烧伤或其他类型的损伤，或者可注射形成“药物储库”，该药物储库可在体内固化并在较长时间内释放药物
多伊尔说，这些液滴也可以做得足够小，可以用于鼻腔喷雾剂，以输送可吸入药物
对于化妆品应用来说，这种方法可以用来制造保湿霜或其他更耐储存、皮肤感觉更光滑的产品
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