Modellering av och frisättning från mikrokapslar av core-shell morfologi
Typ
Examensarbete på kandidatnivå
Bachelor Thesis
Bachelor Thesis
Program
Publicerad
2024
Författare
Backman, Majken
Ekman, Gustav
Lager, Elin
Lugowska, Natalia
Nilsson, Emma
Nilsson, Gabriella
Modellbyggare
Tidskriftstitel
ISSN
Volymtitel
Utgivare
Sammanfattning
Antimikrobiella substanser används för att motverka oönskad tillväxt av
mikroorganismer. När antimikrobiella substanser används i produkter är det
viktigt att tillräckligt hög ytkoncentration erhålls under hela produktens livslängd,
för att bibehålla antimikrobiell funktion. Frisättningen från produkten, som är den
antimikrobiella substansens transport ut ur materialet, kan kontrolleras genom att
innesluta substansen i mikrokapslar. En mikrokapsel är en sfärisk partikel som
fungerar som en reservoar för en substans och som kan appliceras i olika produkter
såsom sårvård och målarfärg.
I projektet undersöktes frisättning av substanser av varierande hydrofobicitet
som inkapslats i mikrokapslar. Det finns flera olika morfologier av mikrokapslar,
varav de som undersöktes var av morfologierna mikrosfär respektive core-shell.
Mikrokapslarna formulerades med polymeren poly(mjölksyra-ko-glykolsyra) och
som oljekärna för core-shell morfologin användes n-hexadekan. Substanserna
som användes var av modellkaraktär och utgjordes av pyren samt två olika
pyren-derivat. Experimentella studier och modellanpassning utfördes för att erhålla
fysikaliska parametrar för morfologin mikrosfärer. Parametrarna användes sedan
för att simulera frisättningen i Comsol och jämföra med frisättningsstudier av
morfologin core-shell.
Resultaten visade att modellering och simulering av mikrosfärer överensstämde
med varandra och den experimentellt uppmätta frisättningen. Däremot avvek
simuleringen för core-shell från experimentellt framtagen frisättning. Då
simuleringen för core-shell bygger på fysikaliska parametrar från mikrosfärer
tyder det på att en eller flera av parametrarna skiljer sig åt med avseende på
morfologierna mikrosfär samt core-shell. En första hypotes var därför att oljekärnan
ersätts med vatten under frisättningen, men hypotesen förkastades efter ytterligare
experimentella studier. En ny hypotes har därför formulerats, vilken innebär att
oljefasen mjukgör polymeren. Ett förslag till att på så sätt undersöka hur oljefasen
påverkar polymeren vore att studera frisättning från mikrosfärer till en olja.
Beskrivning
Ämne/nyckelord
mikrokapslar , mikrosfärer , core-shell , pyren-1-karboxylsyra , pyren , 2,7-di-tert-butylpyren , PLGA , Comsol