Janus结构海藻酸盐复合纤维力学性能研究

论文基本信息

这篇论文是深圳大学药学院团队的研究成果，发表于《Asian Journal of Pharmaceutical Sciences》（亚洲药物制剂科学杂志）。

论文题目：Alginate-based complex fibers with the Janus morphology for controlled release of co-delivered drugs（《具有Janus形态的海藻酸盐基复合纤维用于共递送药物的控制释放》）

发表期刊：Asian Journal of Pharmaceutical Sciences

研究团队：深圳大学药学院

研究内容与结果

这项研究主要开发了一种新型的复合纤维水凝胶材料，这种材料的特点是具有独特的Janus（双面）结构，就像神话中的双面神一样，一根纤维的两个面可以具有不同的成分和性能，因此能同时负载两种不同的药物，并实现对它们的独立、精确控制释放。

研究人员借助了凯尔测控的 IBTC-300SL 设备对材料的关键力学性能进行了表征。具体来说，他们使用该设备测量了不同成分纤维的拉伸应力-应变曲线，也就是考察材料在拉断前能承受多大拉力以及能拉伸多长。

实验结果显示，这种水凝胶材料具有很高的延伸率（很能拉伸）。并且，材料的延伸率可以通过添加一种叫“羧甲基纤维素钠（CMC-Na）"的聚合物调节剂进行调控：添加量越多，材料的延伸率反而会减小。

为什么这项研究很重要？

1. 药物精准递送的新思路：这项研究为需要联合用药的治疗方案（如癌症化疗）提供了一种新的载体设计思路。通过这种Janus纤维，可以将两种起协同作用的药物封装在同一根纤维的不同隔室中，并独立控制它们的释放速度和顺序，有望实现 “1+1>2"的治疗效果。

2. 力学性能是应用基础：作为一种需要植入或注射的材料，其力学性能（如拉伸性、柔韧性）至关重要。如果材料太脆，在临床使用中就容易断裂。通过凯尔测控的设备精确测得力学数据，为材料优化和实际应用提供了关键数据支撑。

使用的设备：凯尔测控 IBTC-300SL

IBTC-300SL 是凯尔测控旗下的一款原位力学试验系统。这类设备的特点是可以在对材料施加力（如拉伸、压缩）的同时，用显微镜等高倍率观测设备实时观察材料内部微观结构的变化（如裂纹如何产生和扩展）。对于水凝胶这种非常柔软的“软材料"，普通的夹持方式容易损伤样品，而凯尔测控的设备可以搭配非接触式视频引伸计进行测量，避免了这个问题，保证了测试的准确性。