理化所利用外加磁場驅動對微膠囊實現擠壓可控釋放

　　微膠囊技術近年來被廣泛用于食品、日用品、催化及醫藥等諸多領域。由于其對內部芯材物質起到的保護、隔離、提高活性物質穩定性及可持續釋放的特性，引起了科學家們的密切關注。微膠囊技術的最終目標是將內部芯材物質在特定的時間、地點以一定的速率持續可控地釋放。傳統的可控釋放多是基于微膠囊內部化學、生物環境的改變來誘導微膠囊囊壁微孔開關，影響芯材物質傳輸速率。通過微小可控的機械力（小于100微牛）在不破損微膠囊的前提下擠壓微膠囊、調控芯材物質釋放速率是科學家們一直在嘗試的研究目標。

　　近日，在科技部、國家自然科學基金委的支持下，中國科學院理化技術研究所仿生智能界面科學實驗室研究人員在微膠囊可控釋放研究中取得新進展，并在NPG Asia Materials 雜志(doi:10.1038/am.2014.114)上以Bio-inspired controlled release through compression relaxation cycles of microcapsules 為題首次報道了利用外加磁場驅動對微膠囊實現擠壓可控釋放。該工作將順磁性顆粒嵌入微膠囊的聚合物囊壁中，在外加磁場的作用下，磁性顆粒沿磁場方向趨于一維排列，并帶動囊壁在此方向拉伸，使微膠囊形狀從原本的球形變為長橢球形，體積縮小帶來內部壓強分布的改變，從而大大加速芯材物質向外釋放。當撤去磁場時，微膠囊又恢復為球形，體積舒張加快吸入外部溶液進行補充，整個過程如同心臟通過心肌的不斷收縮-舒張將血液泵至全身器官。通過這種磁場控制的脈沖式收縮-舒張可實現微膠囊持續且高度可控的釋放，釋放速率與磁場強度相關。磁場作為一種遠程可控的、且對化學、生物環境影響極小的“綠色”驅動力，使得這類新型磁響應微膠囊在未來的藥物傳輸等領域具有重要應用價值。

磁響應微膠囊在磁場作用下形變控制芯材釋放