نانو کپسول­ ها Nanocapsules

نانوکپسول­ ها، کپسول­ هایی با اندازه ۱۰۰ تا ۵۰۰ نانومتر هستند که دارای یک پوسته، دیواره(فازخارجی) و یک فضای خالی داخل آن جهت قرارگرفتن و حمل مواد مورد نظر می باشند. به مواد مورد نظر که درون این فضا ذخیره میشوند نیز هسته، فاز درونی، محموله یا ماده پوشاننده می­گویند.
نانوکپسول­ ها با الهام از فسفولیپیدها ساخته شده اند. فسفولیپیدها با یک سر آبدوست و یک سر آبگریز وقتی در یک محیط آبی قرار می­ گیرند، تشکیل کپسول­ هایی را می دهند که سر آبدوست آن در بیرون و سر آبگریز مولکول در درون آن قرار می­گیرند، از پلیمرهایی مثل لیپید یا پروتئین نیز میتوان برای ساخت نانو کپسول استفاده کرد.
نانو کپسول­­ ها با توجه به محموله خاصی که در داخل آن­ها قرار میگیرد سنتز می­شوند. بنابراین خواص آن­ها نیز در واقع با نحوه سنتز، ماهیت، کاربرد و محموله آن تعیین می ­شود ولی دارای خواص عمومی مشترکی نیز هستند.
خواص عمومی نانوکپسول­ ها:
اندازه نانوکپسول­ ها را میتوان بر حسب نیاز تغییر داد.
قابلیت متورم شدن دارند که این فرایند میتواند برگشت پذیر نیز باشد. که با این فرایند نفوذ پذیری پوسته نانو کپسول­ ها قابل کنترل است.
سرعت آزاد سازی محموله داخلی بر حسب شرایط محیطی قابل کنترل است.
قابلیت نگهداری مواد ناپایدار در طولانی مدت را در سیستم نگهدارنده خود دارند.
ذرات در نانوکپسول­ ها با اندازه یکسان و توزیع یکنواخت کنار یکدیگر قرار گرفته اند.

انواع نانوکپسول­ ها
۱- نانوکپسول­ های پلیمری: برای ساخت آن­ها از پلیمره کردن امولسیونی استفاده میشود و سپس با چسباندن یا جا دادن موادی با خواص ویژه در دیواره این نانو کپسول­ ها آنها را عامل دار می­­کنند. این نانوکپسول­ هادارای پیوند کوالانسی قوی هستند و در دو حالت خشک و مایع پایدارند. نانوکپسول­ های پلیمری در دارورسانی هدفمند کاربرد دارند.
۲- نانوکپسول­ های کربنی: از کربن ساخته شده­اند و ترکیباتی کروی مانند فولرین­ ها هستند که از دیواره چند لایه تشکیل شده اند. از کاربردهای آن علاوه بر دارورسانی هدفمند میتوان در ساخت نانوحافظه­ ها و افزایش رسانش گرمایی محلول اشاره کرد.
۳- نانو امولسیون­ ها: امولسیونهایی هستند که در آن اندازه فاز پراکنده کمتر از ۱۰۰۰ نانومتر است و برای ساخت آن­ها از امولسیون مایع روغنی در آب یا آب در مایع روغنی استفاده می ­شود. نانوامولسیون ها به سلولهای بدن آسیبی نمی رسانند بنابراین بهترین مدل برای دارورسانی هدفمند به صورت وریدی و خوراکی هستند. از کاربردهای دیگر آن ضدعفونی کردن سطوح، استفاده در آفت کش ها افزایش طول عمرآنزیم ها در خارج سلول و پودرهای رختشویی خوشبوکننده لباس است.
فرایند رهاسازی فاز درونی
فرایند رهاسازی ماده موجود در نانو کپسول­ ها با روش ­های مختلفی صورت می­ گیرد:
رهاسازی تدریجی
رهاسازی سریع
رها سازی در رطوبت
رهاسازی با حرارت
رها سازی باpH

کاربردهای نانوکپسول­ ها
از کاربردهای نانو کپسول­ ها در پروتئین درمانی، سیستم ژن رسانی، صنایع کشاورزی، سطوح خود ترمیم شونده، فتوسنتز مصنوعی، بسته بندی مواد، صنایع بهداشتی- آرایشی، صنعت نساجی، صنایع غذایی، و دارورسانی هدفمند (برای از بین بردن سلول های سرطانی، رها کردن مواد رادیوتراپی، تسریع درمان سوختگی، درمان دیابت، جلوگیری از پوکی استخوان) اشاره کرد.

مراجع
۱- نانوشیمی ابر مولکول­ ها، دکتر علی مرسلی، انتشارات دانشگاه تربیت مدرس، ۱۳۸۹
۲- مقدمه ­ای بر نانو تکنولوژی، دکتر سید احمد سادات نوری و مهندس مهدیه خدایاری، انتشارات نوپردازان، ۱۳۸۴
http://www.ox.ac.uk/news/science-blog/nanocapsule-delivers-radiotherapy

مریم علی اصغری کارشناسی ارشد شیمی تجزیه