用于水相和油相货物分子的层次化植物蛋白微胶囊
生物物理
2025-01-07 v1 材料科学
摘要
微尺度水凝胶由高分子网络组成的微胶囊越来越多地被用于细胞包被、组织工程以及活性货物分子的储存和释放等应用。然而，大多数此类微胶囊是由非可降解人造聚合物形成，涉及有害溶剂，或使用动物蛋白（如丝绸和明胶），可能对环境产生负面影响且缺乏可持续性。此外，大多数包封技术要么保护油性货物，要么保护水性货物，但很少两者兼顾。为解决这些问题，我们采用滴滴微流体技术开发出新型植物蛋白微胶囊，能够同时容纳水性和油性货物分子。微胶囊的结构和货物释放率通过控制微胶囊外相与内相之间的渗透压平衡来实现。此外，微胶囊的消化性与纯豌豆蛋白相当，从而可用于食品和饮料应用。此外，消化酶可触发封装活性成分的释放，因此这些微胶囊适用于控释活性营养或药用成分。最后，我们研究了微胶囊的生物降解性。结果表明，植物蛋白微胶囊的生物降解率为 98.0%（与纤维素相当），满足国际组织标准化协会（ISO 14851）对淡水条件下微塑料（90%）生物降解性标准的要求。因此，植物蛋白微胶囊可应用于食品、营养、药用、化妆品、个人护理和农业等多个行业。
引用
@article{arxiv.2501.01962,
title = {Hierarchical Plant Protein Microcapsules for Hydrophilic and Hydrophobic Cargo Molecules},
author = {Ngoc-Duy Dinh and Marc Rodriguez-Garcia and Zenon Toprakcioglu and Yi Shen and Tuomas Knowles},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.01962},
year = {2025}
}