美国阿肯色大学农业分院的研究人员开发出一种新型可控释放系统，有望提升人类与动物健康领域的生物活性化合物（如益生菌和靶向药物）递送效率。研究团队利用纤维素纳米晶体和海藻酸盐复合材料制备出具有pH响应特性的微米级微球，可保护活性成分免受胃酸和消化酶破坏，并在肠道碱性环境中可控释放。
实验采用木材纸浆来源的纤维素纳米晶体和褐藻中提取的海藻酸盐制备微球，其粒径约为海滩细沙粒度的百分之一。该微球在胃部酸性环境下收缩以保护内部生物活性物质，进入肠道碱性环境后扩张释放内容物，最终无害溶解。
该成果首次应用电液动力挤出技术制备此类复合微球，实现了微球尺寸与形态的精确控制，突破了传统控释系统开发中的关键技术瓶颈。阿肯色农业实验站杰出教授金武·金（Jin-Woo Kim）指出："益生菌对酸敏感，大多数会在胃中死亡。我们的系统能有效将其递送至肠道发挥作用。"
作为生物与农业工程系教授兼材料科学与工程系研究员的金教授团队，已获得阿肯色研究联盟资助，探索该系统在动物饲料中的应用潜力。项目产业合作伙伴为位于阿肯色州费耶特维尔市科技园区的CelluDot生物科技公司，其创始人兼首席执行官约瑟夫·巴塔-姆普马（Joseph Batta-Mpouma）为论文第一作者。
研究团队还包括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）、化学工程系凯拉·弗利博士（Dr. Kayla Foley）教授、基莎·比绍普·沃尔特斯（Professor Keisha Bishop Walters）以及辛辛那提大学詹姆斯·林克药学院的纳利尼坎特·科塔戈里博士（Dr. Nalinikanth Kotagiri）。
这项突破性研究为改进药物递送机制提供了新方案，在人用及兽用医药领域均具有减少传统药物依赖的潜力。研究论文已发表在《Carbohydrate Polymers》期刊。
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