龍谷大學高等科學與工程學院內田金吾教授領導的一個研究小組成功開發了一種“結晶膠囊,當暴露在光線下時會釋放出其內含物”,模仿種子彈動的香脂果實。

 這種水晶膠囊利用了一種稱為光致突現象的現象,即晶體在暴露在光線下時會破裂或跳躍。當暴露在光線下時,構成晶體的有機分子會發生光反應,分子的大小會從初始狀態發生變化,例如變成另一個分子,這會導致晶體表面產生應變,破壞了水晶。它是

 世界上沒有其他膠囊能夠利用光來釋放膠囊中的物質。我們課題組一直在研究光響應物質二芳基乙烯(DAE),並一直致力於利用DAE開發光響應膠囊。

 在這項研究中,我們發現通過傳統的重結晶方法,將封裝物質和DAE分子1o溶解在有機溶劑中,可以形成封裝封裝物質的DAE晶體膠囊。當這種結晶膠囊受到紫外線照射時,它由於光致突效應而破裂,並且內含物(實驗中的綠色熒光染料)散佈在膠囊周圍。

 我們還發現,縮短重結晶時間可以減小所得晶囊的尺寸。當用紫外線照射該微型膠囊時,它同樣破裂並釋放出內容物。

 此外,已證實,被稱為“生命之窗”的深入人體波長范圍的近紅外光也能破壞晶體。這表明即使在引入體內後,膠囊也可以在內部被光破壞並用於釋放藥物等的可能性。

 此外,由於晶體中的分子有序排列,因此發現通過在改變偏振面方向的同時施加紫外線,可以僅在特定晶體中誘發光顯著現象並控製膠囊破裂。
這樣,通過光遙控釋放內含物的功能有望具有多種潛在的應用。

論文信息:[化學科學] 通過光釋放內容物的分子結晶膠囊

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