Ideen om skilt medisiner som bare blande inne i kroppen på et ønsket sted er en gammel en, men det har aldri vært mulig med noe som kan injiseres direkte inn i blodbanen. Laget med tre nåler, en eksplosjon av elektrisitet, og en grundig kunnskap av fluid dynamics, disse kapslene er det første skrittet mot å nå dette målet.
I en ny artikkel i Anvendt Fysikk Bokstaver, forskere fra University of Science and Technology i Kina og Ohio State University beskrive en måte å produsere medisinen som er liten nok til å bli injisert i blodet, men blir værende i to deler utenfor sitt område. Det kan da være blandet sammen når den er allerede inne i kroppen. For fysisk krevende behandlinger, som de som involverer kjemoterapi narkotika, dette kan vesentlig redusere skade på kroppen, og derfor lider av pasienten.
Produksjonen omfatter to nåler som kjører inne enda en nål. Alle tre har væske som renner gjennom dem. I tilfelle av kapsler som er avbildet, den røde og blå parafin voks for de to fine nåler, og sodium alginate i den andre. Sodium alginate er laget fra veggene av alger og brukes som fortykningsmiddel i matvarer som gelé, is og milkshake. Når det brytes opp i faller og faller ned i en løsning av kalsiumklorid (brukes i matvarer som tofu og soyabønner curds), slår det fra en væske til en gel.
Denne gelen har lite, separat micro-dråper av voks inne, men de mest oppfinnsomme del av eksperimentet er å bestemme hvor mange voks dråpene i hver dråpe gel. Den lille voks dråper og større flyt av natrium alginate alle fall fra samme sted.
Når de la nålen, de er sprengt med høy hastighet gass, noe som gjør dem bryte opp i dråper. De slipper også gjennom et elektrisk felt. Dette sikrer at vanndråper er en ensartet størrelse, med omtrent samme innhold.
Sponset
Teamet kan bruke nål størrelse og gjennomstrømmingen å variere størrelsen av kapsler. Akkurat nå er de 100 µm over. Teamet håper å få kapslene ned til seks µm over, på hvilket tidspunkt de vil være i stand til å gå trygt skrenser gjennom blodet.
Når du er inne i kroppen, indre innholdet i kapslene kan være blandet på enkelte punkter ved hjelp av vibrasjoner. Den ytre kapsler kan også være oppløst. Dette betyr at en person kan få medisiner som blander på bare ett sted (i nærheten av vev som faktisk trenger medisiner), og at det kan være spredt når det ikke lenger er nødvendig.
[Steady-membran-jet-modus i sammensatte-fluidic elektro-flow fokus for å fabrikkere multicompartment microcapsules]