控释系统能够将药物和其他生物活性化合物精准地输送到体内特定位置，并在特定时间内释放。阿肯色大学（U of A）与农业部阿肯色大学系统分部的新研究有望改进目前用于益生菌、靶向癌细胞药物以及人畜健康药物的控释系统。
研究人员结合了两种有机材料——来源于木浆的纤维素纳米晶体和来自褐藻的海藻酸盐，制造出可包裹生物活性化合物的高强度微珠。这些微米级珠子的大小仅为海滩最细沙粒的百分之一。在胃等酸性环境中，微珠会收缩，从而保护其中的生物活性化合物免受胃酸和消化酶的破坏；而在肠道等碱性或碱性环境中，微珠则会膨胀并释放出生物活性化合物，随后无害地溶解。
这些微珠采用电液动力挤出法制造，此前尚未有人将该方法用于纤维素纳米晶体和海藻酸盐的复合材料。电液动力工艺对微珠的尺寸和形状控制更精确，解决了其他控释系统制备方法中常见的两个问题。
相关研究结果发表在近期出版的《碳水化合物聚合物》（Carbohydrate Polymers）期刊上。资深作者是金伍·金（Jin-Woo Kim），他是阿肯色农业实验站的生物与农业工程杰出教授，该实验站隶属于阿肯色大学系统农业部的研究部门。他同时也是阿肯色大学工程学院材料科学与工程教授。
新的控释系统特别适用于将益生菌精准输送到肠道，在那里它们有助于消化并增强免疫系统。“益生菌对酸敏感，大多数会在胃中死亡。”金说。
金伍·金获得了来自阿肯色研究联盟（Arkansas Research Alliance）的资助，用于将该新型控释系统应用于动物饲料中添加益生菌，以减少对抗生素的依赖并降低农业成本。金在该项目中的产业合作伙伴是总部位于阿肯色研究与技术园区（Arkansas Research and Technology Park）的初创公司CelluDot。
CelluDot的创始人兼首席执行官约瑟夫·巴塔-姆普马（Joseph Batta-Mpouma）是该控释论文的第一作者。其他作者包括：CelluDot首席技术官古尔沙甘·坎多拉（Gurshagan Kandhola）；阿肯色大学食品科学系项目助理贾斯普里特·考尔（Jaspreet Kaur）；化学工程博士后研究员凯拉·弗利（Kayla Foley）；化学工程教授基莎·沃尔特斯（Keisha Bishop Walters）；以及来自辛辛那提大学詹姆斯·L·温克尔药学院（James L. Winkle College of Pharmacy）的纳利尼坎特·科塔吉里（Nalinikanth Kotagiri）。
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