理化所利用外加磁场驱动对微胶囊实现挤压可控释放

　　微胶囊技术近年来被广泛用于食品、日用品、催化及医药等诸多领域。由于其对内部芯材物质起到的保护、隔离、提高活性物质稳定性及可持续释放的特性，引起了科学家们的密切关注。微胶囊技术的最终目标是将内部芯材物质在特定的时间、地点以一定的速率持续可控地释放。传统的可控释放多是基于微胶囊内部化学、生物环境的改变来诱导微胶囊囊壁微孔开关，影响芯材物质传输速率。通过微小可控的机械力（小于100微牛）在不破损微胶囊的前提下挤压微胶囊、调控芯材物质释放速率是科学家们一直在尝试的研究目标。

　　近日，在科技部、国家自然科学基金委的支持下，中国科学院理化技术研究所仿生智能界面科学实验室研究人员在微胶囊可控释放研究中取得新进展，并在NPG Asia Materials 杂志(doi:10.1038/am.2014.114)上以Bio-inspired controlled release through compression relaxation cycles of microcapsules 为题首次报道了利用外加磁场驱动对微胶囊实现挤压可控释放。该工作将顺磁性颗粒嵌入微胶囊的聚合物囊壁中，在外加磁场的作用下，磁性颗粒沿磁场方向趋于一维排列，并带动囊壁在此方向拉伸，使微胶囊形状从原本的球形变为长椭球形，体积缩小带来内部压强分布的改变，从而大大加速芯材物质向外释放。当撤去磁场时，微胶囊又恢复为球形，体积舒张加快吸入外部溶液进行补充，整个过程如同心脏通过心肌的不断收缩-舒张将血液泵至全身器官。通过这种磁场控制的脉冲式收缩-舒张可实现微胶囊持续且高度可控的释放，释放速率与磁场强度相关。磁场作为一种远程可控的、且对化学、生物环境影响极小的“绿色”驱动力，使得这类新型磁响应微胶囊在未来的药物传输等领域具有重要应用价值。

磁响应微胶囊在磁场作用下形变控制芯材释放