Broad-temperature-range mechanically tunable hydrogel microcapsules for controlled active release

化学工程 自愈水凝胶 材料科学 控制释放 水溶液 共聚物 乳状液 微流控 纳米技术 生物相容性 图层(电子) 化学 复合材料 高分子化学 聚合物 有机化学 工程类
作者
Hye‐Seon Jeong,Eunseo Kim,Jong Pil Park,Sei‐Jung Lee,Hyomin Lee,Chang‐Hyung Choi
出处
期刊:Journal of Controlled Release [Elsevier BV]
卷期号:356: 337-346 被引量:21
标识
DOI:10.1016/j.jconrel.2023.02.045
摘要

Here, we report PNIPAm-co-PEGDA hydrogel shelled microcapsules with a thin oil layer to achieve tunable thermo-responsive release of the encapsulated small hydrophilic actives. We use a microfluidic device integrated with a temperature-controlled chamber for consistent and reliable production of the microcapsules by utilizing triple emulsion drops (W/O/W/O) with a thin oil layer as capsule templates. The interstitial oil layer between the aqueous core and the PNIPAm-co-PEGDA shell provides a diffusion barrier for the encapsulated active until the temperature reaches a critical point above which the destabilization of interstitial oil layer occurs. We find that the destabilization of the oil layer with temperature increase is caused by outward expansion of the aqueous core due to volume increase and the radial inward compression from the deswelling of the thermo-responsive hydrogel shell. The copolymerization of NIPAm with PEGDA increases the biocompatibility of the resulting microcapsule while offering the ability to alter the compressive modulus in broad ranges by simply varying crosslinker concentrations thereby to precisely tune the onset release temperature. Based on this concept, we further demonstrate that the release temperature can be enhanced up to 62 °C by adjusting the shell thickness even without varying the chemical composition of the hydrogel shell. Moreover, we incorporate gold nanorods within the hydrogel shell to spatiotemporally regulate the active release from the microcapsules by illuminating with non-invasive near infrared (NIR) light.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
自觉远山发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
ren发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
YY发布了新的文献求助10
4秒前
天天J完成签到,获得积分10
6秒前
zhangjworks发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
9秒前
wdl发布了新的文献求助10
9秒前
文静觅松完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
斯尼奇完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
林爷完成签到,获得积分10
12秒前
复杂千亦发布了新的文献求助10
13秒前
lzxlzxlzx发布了新的文献求助10
16秒前
情怀应助跳跃的雨珍采纳,获得10
16秒前
YY完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
molihuakai应助粥粥叭叭采纳,获得150
19秒前
jumbaumba完成签到,获得积分10
20秒前
clumsy完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
健忘的寒荷完成签到,获得积分20
21秒前
21秒前
Kao应助现实的皮皮虾采纳,获得10
21秒前
orixero应助现实的皮皮虾采纳,获得10
21秒前
慕青应助黄晃晃采纳,获得10
22秒前
我是老大应助复杂千亦采纳,获得10
22秒前
23秒前
Andy完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
快乐的寄容完成签到 ,获得积分0
24秒前
Lucas应助wdl采纳,获得10
25秒前
26秒前
xinn发布了新的文献求助10
26秒前
26秒前
沐雨完成签到,获得积分10
28秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Reaction of 3-Methylenedihydro-(3H)furan-2-one with Diazoalkanes. Syntheses and Crystal Structures of Spiranic Cyclopropyl Compounds 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7077441
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8737304
关于积分的说明 18488714
捐赠科研通 6615910
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3130811
关于科研通互助平台的介绍 2230717
邀请新用户注册赠送积分活动 2105712