微凝胶在液滴周围形成一层薄薄的保护壳,直到温度升至 32°C 以上。然后微凝胶收缩,液滴溶解在周围的液体中。哥德堡大学研究人员的一项研究揭示了这一过程背后的潜在机制。这一发现可能会彻底改变将药物靶向体内特定部位的方法。

受保护的液滴作为药物的新运输途径

乳液由存在于液体中但不溶解并与液体混合的大量液滴组成。例如,牛奶由分散在水中的乳蛋白稳定的脂肪滴组成。

在药物输送等许多应用中,不仅要保持液滴结构,而且能够控制液滴何时溶解也很重要。这是因为只有在药物进入体内后,液滴中封装的活性成分才会释放。

温敏乳液

包括哥德堡大学在内的多所大学的研究人员引入了响应乳液的概念来控制液滴何时溶解。

“这个想法是使用温度敏感的微凝胶颗粒来稳定乳液,使其形状适应环境温度。在室温下,它们在水中膨胀,但高于 32°C,它们会收缩,”研究人员 Marcel Rey 解释道。哥德堡大学物理学家和该研究的主要作者发表在《自然通讯》上,题为“界面之间的相互作用决定了刺激响应乳液行为”。

了解机制

当温度升至 32°C 以上时,液滴会溶解在周围的液体中,因为它们不再受到保护性微凝胶壳的充分稳定。虽然这种现象在科学上早已为人所知,但研究人员现在发现,驱动刺激响应乳液的基本机制涉及稳定微凝胶的形态变化。

“由外部刺激引发的稳定微凝胶的形态变化在影响相关乳液的稳定性方面发挥着至关重要的作用。这种理解对于设计能够在室温下稳定乳液同时促进体温溶解的微凝胶至关重要, “马塞尔·雷伊解释道。

稳定微凝胶可以被视为颗粒和聚合物。颗粒特性导致乳液具有高稳定性,而聚合物特性使微凝胶对外部影响敏感,导致液滴溶解。实现温度敏感乳液需要微妙的平衡,需要最小的颗粒特征以确保稳定性,并需要大量的聚合物特征以快速可靠地溶解液滴。

乳液可定制

“既然我们了解了响应乳液的功能,我们就可以根据特定要求定制它们。虽然我们目前的努力仅限于具有温度依赖性的实验室实验,但我们正在积极探索开发微凝胶稳定乳液,以响应环境的 pH 值。周围的液体,”马塞尔·雷伊解释道。

专注于靶向药物的药物研究至关重要。目标是将更高浓度的药物输送到身体的特定患病部位,而不是影响整个身体。

马塞尔·雷伊 (Marcel Rey) 表示:“响应乳液作为将药物输送到身体特定部位的精确工具,具有巨大的潜力。尽管还需要进行更多研究,但未来看起来充满希望,预计未来 10 年将取得进展。”