基于3D打印，实现高均一度与连续化生产
与浦项工科大学联合研究，成果发表于国际学术期刊
国立釜庆大学教授 Hwang Yunho（高分子工学专业）研究团队利用3D打印技术，开发出了可大规模生产基于双重乳液（double emulsion）的微胶囊的微流体平台。
乳液（emulsion）是由两种互不相溶的液体构成的制剂，一般的单重乳液（single emulsion）已在食品、化妆品、制药领域得到广泛应用。然而，为了制备药物载体、功能性胶囊以及具有保护层的微粒等微胶囊，就必须制备能够同时控制内部核和外部壳结构的双重乳液（double emulsion）。双重乳液的结构均一性是决定微胶囊尺寸、壳层厚度和释放特性的关键因素。
本次研究与浦项工科大学教授 Kim Dongpyo 研究团队开展了联合研究。在超越单重乳液的基础上，提出了一个能够同时控制内部核与外部壳结构的可扩展工艺平台，具有重要意义。
双重乳液虽然是药物载体和功能性胶囊制备中不可或缺的结构，但传统的块体乳化方式难以精确调控其结构。微流体技术同样存在产量低且难以长时间稳定运行的局限。
据研究团队介绍，他们全新设计了基于3D打印的并联式微流体装置，并应用在酸性、高温条件下将二氧化硅纳米粒子均匀涂覆于内表面的技术，解决了亲水性表面处理难题。
也就是说，团队开发出了能够实现乳液构筑的3D打印表面处理技术。一般而言，3D打印材料在化学上较为稳定，难以进行亲水性表面处理，但研究团队在酸性、高温条件下将二氧化硅（Silica）纳米粒子均匀涂覆于内表面，从而克服了这一局限。由此，他们首次在3D打印平台上实现了利用双重乳液对微胶囊进行连续化、大规模制造。
通过这一平台，可同时稳定驱动多个双重乳液发生器，并证明了以双重乳液为模板的微胶囊可以在高均一性和高重现性的前提下实现大规模生产。同时，通过精确调控内部核比例和壳层结构，也为设计微胶囊的释放特性奠定了基础。
博士 Na Gisu 表示：“我们开发了基于3D打印的并联化装置，实现了双重乳液的高速、大规模生产，从而验证了微胶囊工艺实现放大生产的可能性。”
教授 Hwang Yunho 解释称：“本研究不仅止步于微胶囊制造平台的开发，还能够精确调控微胶囊的结构和释放特性，因此兼具很高的学术价值和商业应用潜力，可广泛应用于药物载体、生物胶囊以及功能性材料胶囊化等技术领域。”
本次研究成果已发表在化学工程领域国际学术期刊《Chemical Engineering Journal》上。
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