生物微球:让药品“随身携带”防伪码

作者:兰州蓓蕾艺术学校     发布日期: 2020-05-22     二维码分享

用天然褐藻提取物制作的微球,直径仅有几百微米,却是一个神奇的“条形码”,暗藏上亿种编码组合……

近日,南京林业大学黄超伯教授团队与美国哈佛大学医学院科学家合作,使用天然褐藻提取物海藻酸钠,创新地设计出一种“微球条形码”。

在“码上经济”大行其道的今天,打开手机扫一扫已成为许多人的习惯,一维条形码、二维条形码也成为许多商品防伪溯源的手段。

但是在食品、药物领域,条形码不能直接印制在商品表面,印刷在包装盒上又不能很好地起到防伪的作用,同时依然存在化学聚合物污染的可能。

而利用天然生物材料制作的新型条形码,可以让食品、药物等实现无污染、安全、绿色的防伪扫码。目前,该成果的相关论文已在线发表于国际权威期刊《Small》上。

理论上有数亿种可能的信息组合

在条形码、二维码的制备过程中,不可避免地要使用到化学光引发剂、交联剂、表面活性剂或其他未经国家市场监督管理总局批准的聚合物,考虑到安全问题,这些条形码无法应用于食品或药品行业。

而这种微球采用生物材料制备,安全性非常高。“它可以用很多种生物基聚合物材料制备,目前我们使用的是海藻酸钠,这是一种生物可相容、环境友好的聚合物,可以直接用在药物片剂的表面或疫苗玻璃瓶中。”黄超伯告诉科技日报记者。

据介绍,海藻酸钠是一种天然多糖,大多是由海藻酸的钠盐组成,可以从天然褐藻中提取出来。十九世纪末,科学家..提取出了海藻酸钠并对其进行研究;到了上个世纪三十年代,海藻酸钠在美国被应用于工业生产当中。人类从几百年前就将海藻酸钠当作食物了,1983年,美国食品和药物管理局正式允许把海藻酸钠添加到食品当中。海藻酸钠不仅可以作为食品添加剂,改善食品色、香、味等品质,还具有保健功能,可以降低血压、血脂,改善肠胃功能,防止便秘。现如今,海藻酸钠以其良好的生物降解性和生物相容性,被广泛应用于化学、生物、医药、食品等领域。

这种微球直径约几百微米,由10个腔室组成。科研人员通过微流控技术和微加工手段,在微球的制备过程中可以..地控制多面异向微球每个腔室的组成。“每个腔室相连,就构成了一个类似橘瓣的形状。”论文..作者、南京林业大学博士生唐国胜介绍说,利用红、绿、蓝三基色可构建出肉眼能识别的7种荧光编码的原理,用含有这3种不同荧光纳米粒子的预凝胶溶液可程序化地调整10面微球每个腔室的颜色。

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