Пущинские ученые изучили стабильность полиэлектролитных микроконтейнеров для их дальнейшего применения

26 июня 2020 г., 14:29

Просмотры: 968


В современном мире растет интерес к микрокапсулированию, который проявляется как увеличением числа статей в таких странах как Китай, США, Великобритания и др., так и возможностью применения капсул в разных отраслях народного хозяйства. Оболочка микрокапсул позволяет дополнить технологические и функциональные свойства заключенных в капсулу веществ, а также расширить область их применения.

Молодой коллектив авторов из Пущино под руководством кандидата биологических наук, ведущего научного сотрудника ИТЭБ РАН Сергея Тихоненко, провел исследование по изучению разрушения полиэлектролитных микрокапсул и высвобождения белка, включенного методом адсорбции. Результаты работы опубликованы в журнале Polymers.

- Данная статья посвящена не применению полиэлектролитных капсул, как в предыдущих наших работах, а изучению их свойств. До сих пор микрокапсулы как объект изучены достаточно мало, особенно в плане их стабильности в разных условиях, выходит ли закапсулированный белок из капсул или нет, что с ним происходит, - сообщил Сергей Тихоненко.

В предыдущей статье было проведено исследование микрокапсул, созданных путем наслаивания полимеров вокруг CaCO3 ядра, которые заранее содержали белок. Завершающим этапом приготовления капсулы является растворение CaCO3. В представленной статье, CaCO3 частицу сначала удаляли из микрокапсул и только после этого белок включали в капсулу.

- Данная капсула как губка вбирает в себя молекулы белка и удерживает длительное время. Поскольку структуры разные, необходимо было посмотреть, как они себя ведут. «Весь механизм формирования белок-полиэлектролитных комплексов и полимер-полимерных комплексов основан на электростатике, и поэтому мы использовали различные концентрации солей, чтобы увеличить ионную силу и посмотреть будет ли выходить белок из капсул и приведет ли это к разрыхлению ее оболочки. В результате, было показано, что капсулы разрушались незначительно и в течении длительного времени. Т.е. можно говорить, что капсулы стабильны в поставленных условиях, и мы можем их использовать. В обеих работах было рассмотрено, как ведет себя белок. В первой статье мы показали, что белок стабильно включен в капсулы и не выходит из него, буквально небольшой процент теряется. Если мы берем технологию включения белка методом абсорбции, то здесь наблюдается большая зависимость от ионной силы и от pH, - добавил Сергей Тихоненко.

В статье рассмотрены несколько значений рH и ионной силы и предоставлены рекомендации по использованию данных капсул. Хранить капсулы необходимо в воде, т.к. при увеличении ионной силы идет резкий выход белка. Механизм выхода белка из данного типа капсул предположительно связан с электростатической природой удержания белка в полиэлектролитном слое.

Источник: пресс-служба ИТЭБ РАН