Cellulose nanokristal-gebaseerde microsferen kunnen worden gebruikt voor gecontroleerde afgifte en afgifte van geneesmiddelen en andere bioactieve verbindingen. Krediet: Universiteit van Arkansas
Systemen met gecontroleerde afgifte leveren medicatie en andere bioactieve verbindingen naar de ideale plek in een lichaam en gedurende een specifieke tijd. Nieuw onderzoek van de U van A en de U van een systeemverdeling van de landbouw kan deze systemen verbeteren die worden gebruikt voor probiotica die de darmgezondheid, geneesmiddelen die zich richten op kankercellen en andere medicijnen voor de gezondheid van mens en dier vergroten.
De onderzoekers combineerden twee organische materialen, cellulose -nanokristallen afgeleid van houtpulp en alginaat van bruine algen, om sterke kralen te creëren die bioactieve verbindingen inkapselen. De kralen van de micron-formaat, 1/100e, de grootte van de beste korrel van strandzand, strakker in een zure omgeving zoals de maag, waardoor de bioactieve verbindingen worden beschermd tegen zowel zuur als de spijsverteringsenzymen. De kralen zwellen op in een alkalische of basisomgeving zoals de darmen, waardoor de bioactieve verbinding vrijgeeft en vervolgens onschadelijk oplossen.
De kralen werden gemaakt met behulp van elektrohydrodynamische extrusie, die niet eerder waren gebruikt voor een samenstelling van cellulose -nanokristallen en alginaat. Het elektrohydrodynamische proces biedt meer controle over de grootte en vorm van de kralen, twee problemen met andere benaderingen voor het produceren van gecontroleerde afgifte -systemen.
De bevindingen waren gepubliceerd in Koolhydraatpolymeren. De senior auteur was Jin-woo Kim, vooraanstaande professor biologische en agrarische engineering voor het Arkansas Agricultural Experiment Station, de onderzoeksarm van de U van een systeemafdeling van de landbouw. Hij is ook hoogleraar materiaalwetenschappen en engineering aan het College of Engineering aan de U van A.
Het nieuwe systeem met gecontroleerde afgifte kan bijzonder effectief zijn in het leveren van probiotica aan de darm, waar ze de spijsvertering kunnen helpen en het immuunsysteem kunnen stimuleren. “Probiotica zijn gevoelig voor zuur. De meeste zullen in de maag sterven,” zei Kim.
Meer informatie:
Joseph Batta-Mpouma et al, cellulose nanokristal-gebaseerde hydrogelmicrosferen bereid via elektrohydrodynamische processen voor gecontroleerde afgifte van bioactieve verbindingen, Koolhydraatpolymeren (2025). Doi: 10.1016/j.carbpol.2025.123355
Verstrekt door de Universiteit van Arkansas