Development of novel technque to prepare capsules from acoustically levitated liquid droplets

开发声悬浮液滴制备胶囊的新技术

• 批准号: 21K04753
• 负责人: 武井 孝行
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kagoshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04753/
• 关键词: カプセル; 音響; 浮揚; 気相; 音波

本研究では、カプセル内にあらゆる有用物質を高含有させることができ、かつ、そのカプセルに意図した機能を付与できる、極めて汎用性の高いカプセル調製法の確立を目指している。それを達成するために、音響浮揚技術を採用している。初年度は、同技術を利用することで、様々な有価物質を超高効率でカプセル内に包括可能であることを示した。そこで2年目は単核型カプセル調製のための指針を確立することを目指した。一般的なカプセル調製場である液中でカプセルを作製する場合、拡張係数を用いた界面熱力学構造制御法が広く採用されている。気相中でカプセルを作製する場合においても、理論上、その制御法を適用できると考えられるため、その制御法を適用した。まず最初に、従来の界面熱力学構造制御法では、界面自由エネルギーの算出時に表面/界面張力のみ考慮しており、界面積を考慮していない。そこで界面積を考慮したモデルを提案し、その有効性を示した。次に、そのモデルを利用して理論上、単核型カプセルになるカプセル壁材と内包する有価物質の組み合わせにおいて、カプセルを作製したところ、有価物質がカプセルの外に排出されてしまい、単核型カプセルを作製することができなかった。その原因を詳細に調査したところ、音響浮揚により液滴内部に発生する音響流れが原因の一つであることが判明した。また、液滴の固化中にカプセル壁材の表面張力が変化し、それも構造制御時に考慮する必要があることが判明した。その変化を考慮することで、一定の割合で単核型カプセルを調製できることを見出した。

This study contains させることができ、かつ、そのカプセIt has high functionality, high versatility, and a well-established brewing method. It has been achieved by using the sound technology, and the sound floating technology has been adopted by the company. In the first year, it is possible to use the same technology and utilize the same technology, and to use the same material as the ultra-high-efficiency one.そこで2年は単 nuclei type カプセル Modulation のためのPointer をEstablished することを Eye refers to した. In general, when a natron modulation field is used to produce a monomer in a liquid, the tensile coefficient is used in the interface thermodynamic structure control method.気phase中でカプセルをmakingするoccasionにおいても、Theoretically、そのcontrol法をapplicableできるとtestえられるため、そのcontrol法をapplicableした.まずInitial に, 従来のInterface thermodynamic structure control method では, interface free エネルギーの calculation time に surface/interfacial tension のみ consideration しており, interface area を consideration していない. The interface area of ​​そこで is considered and the proposal of したモデルを is considered, and the validity of その is shown. Secondary, そのモデルをutilizationしてTheoretically, single-core type カプセルになるカプセル wall material と inner package す る 価 material の group み 合 わ せ に お い て, カプセルを产したところ、有用物がカプセルの外に出されてしまい, single-core type カプセルをproduced by することができなかった.そのCauseをDetailed investigationしたところ、Sound floating inside the dropletに発生するAudio flowれがreasonの一つであることがdeterminationした. It is necessary to consider the change of surface tension of the wall material during the solidification of liquid droplets and the structural control of the wall material, and it is necessary to make it clear. The その変化を considers the することで, the certain のcut and combines the atomic core type カプセルを modulates the できることを见出した.

项目成果

リキッドマーブルを用いた疎水性のコアと親水性のシェルを持つミリカプセルの作製

液态大理石制备疏水核亲水壳微胶囊

• 发表时间: 2022
• 作者: 小瀬戸 翔;大角 義弘;吉田 昌弘;武井 孝行
• 通讯作者: 武井 孝行

Optimized hydrophobically modified chitosan cryogels for strength and drug delivery systems

• DOI: 10.1016/j.jbiosc.2021.03.008
• 发表时间: 2021-06-16
• 期刊: JOURNAL OF BIOSCIENCE AND BIOENGINEERING
• 影响因子: 2.8
• 作者: Evans, Courtney;Morimitsu, Yuto;Takei, Takayuki
• 通讯作者: Takei, Takayuki

音響浮揚技術を利用した高効率での有用物質の内包が可能なカプセル作製法

利用声悬浮技术高效封装有用物质的胶囊生产方法

• 发表时间: 2022
• 作者: 山崎 皓平;大角 義浩;吉田 昌弘;武井 孝行
• 通讯作者: 武井 孝行