Inkapsling och kontrollerad frisättning

Inkapsling och kontrollerad frisättning är en teknik som möjliggör att styra när, var och hur mycket som frisätts av aktiva substanser inom t ex sårvård, kosmetik och jordbruk. Genom avancerad formulering och fysikalisk modellering kan vi förutspå och skräddarsy frisättningen vilket leder till att produktens effektivitet förbättras.

Aktiva substanser ger många produkter deras specifika funktioner. Detta kan till exempel vara antimikrobiella ämnen eller tillväxtfaktorer i sårvårdsprodukter och implantat men också antioxidanter och vitaminer i kosmetiska produkter och hälsokost eller pesticider i jordbruksprodukter. Funktionen hos alla dessa produkter bygger på att en aktiv substans frisätts, antingen till produktens yta eller till en vätskevolym i kontakt med produkten. De aktiva substanserna behöver frisättas från produkterna vid rätt tidpunkt, i rätt mängd och till rätt plats för att uppnå optimal effekt.

Ett vanligt problem är en okontrollerad och snabb frisättning av stora mängder aktiv substans vilket leder både till kortare livslängder för produkterna och stora förluster till miljön. Många substanser är mycket potenta och kräver noggrann kontroll över frisatta mängder för att vara säkra och effektiva. Detta är exempelvis för biocider, pesticider och andra antimikrobiella ämnen hårt reglerat av olika regelverk såsom BPR ((EU) 528/2012), växtskyddsmedelsförordningen ((EG) 1107/2009), och MDR ((EU) 2017/745). Tekniker för att uppnå en kontrollerad frisättning av dessa substanser möjliggör en ökad resurseffektivitet genom förlängd livslängd med bibehållen effektivitet och minimerade utsläpp till miljön samt uppfyllande av regelverkskrav.

Vårt erbjudande

RISE har lång erfarenhet inom utveckling, formulering och modellering av system för en kontrollerad frisättning av aktiva substanser. Frisättningsprofiler kan utformas för att ge en

förlängd kontinuerlig frisättning över perioder på dagar till år, eller
aktiverad frisättning då materialet utsätts för externa stimuli såsom ljus, temperatur eller förändringar i pH eller salthalt.

I många fall är inkapsling av de aktiva substanserna i bärarpartiklar (biopolymerbaserade mikro-/nanokapslar och mikrogeler, liposomer eller mesoporösa silika nanopartiklar) ett effektivt sätt att möjliggöra dessa frisättningsegenskaper. Vi kan även inkludera dessa bärarpartiklar i efterföljande processer för tillverkning av produktprototyper – såsom fiberbaserade sårvårdsförband eller 3D-bioprintade transplantat. I den färdiga prototypen styrs frisättningshastigheten helt och hållet av bärarpartiklarna. Inkapsling kan även ske direkt i materialprototypen, till exempel genom tillverkning av smältspunna multikomponentfibrer där en fas innehåller den aktiva substansen.

Modellering är ett kraftfullt verktyg för att både förutspå och skräddarsy frisättningsprofilen. Genom att extrahera ut ett fåtal frisättningsparametrar är det möjligt att med enkel produktdesign justera den funktionella livslängden efter produktens krav.

Vi erbjuder utveckling och efterföljande utvärdering av material med specifika frisättningsegenskaper. Sådan utvärdering kan ske i form av både kvantifiering av frisättningsprofiler men också genom utvärderad effekt i till exempel biologiska system. Kontakta oss gärna för mer information.