學號 :9919132 姓名 : 張德弘

1. Polymer Microcapsules with Programmable Active ReleaseAbbaspourrad,A. ; Carroll, N, J. ; Kim, S, Y. ; Weitz*, D, AJ. Am. Chem. Soc.2013, 135, 7744−7750 學號:9919132 姓名:張德弘

2. Outline • Introduction • 微膠囊 • 微流體技術 • PS • PS-PIP-PS • 共軛焦顯微鏡 • Experimental section 1. 製造微膠囊 • Results and Discussion 1.共軛焦顯微鏡、SEM 2. 不同條件對釋放速率的影響 3. 不同膠囊膜對釋放速率影響 • Conclusion

3. Introduction

4. Microcapsules(微膠囊) • 是微量物質包裹在聚合物薄膜中的技術，是一種儲存固體、液體、氣體的微型包覆技術。 • 用各種天然的或合成的高分子化合物連續薄膜，完全包覆起來，對目的物的原有絲毫無損，通過某些外部刺激或緩釋作用使功能再次在外部呈現出來，或依靠囊壁的屏蔽作用起到保護芯材的作用。 • 微膠囊的直徑一般為1~500μm，壁的厚度為0.5​​~150μm，目前已開發了粒徑在1μm 以下的超微膠囊。

5. 微流體技術 • 微流體技術是指在微觀尺寸下控制、操作和檢測複雜流體的技術。 • 它使用直徑小於100微米的孔來產生微滴。 • 該技術可用於輸運微反應中的微量試劑，以及將微量樣品分發到載體表面形成微陣列。

6. Polystyrene （聚苯乙烯） • 聚苯乙烯（簡稱PS）是一種無色透明的熱塑性塑料。 • PS微膠囊有足夠的耐酸性，定有足夠的化學穩定性，可應用金屬分離之包覆，相變化包覆，材料等各種不同用途上

7. PS-PIP-PS • 聚苯乙烯 -聚異戊二烯 -聚苯乙烯，聚合物具有高平均分子量的（12000至20000）和低總平均分子量（60,000至110,000）。 • 及穩定劑，具有低黏度，良好的剝離黏合力，良好的黏著性。

8. Confocal microscope（共軛焦顯微鏡） • 優點是呈像的解析力較高，但因為光線只通過一個針孔所以亮度較暗。 一般顯微鏡的解析力 在 0.3-0.35μm左右 共軛焦顯微鏡可提 升到 0.18μm。

9. Experimental section

10. 製造微膠囊殼膜-1 圖一、使用雙相微流體技術於製造微膠囊。 溶液顏色表示微膠囊的位置，內殼溶液(綠色)，外殼(紅色)，和載體溶液(藍色) 。

11. 製造微膠囊殼膜-2 圖一、 （b）在光學顯微鏡下，雙相微流體裝置圖。 （c）蒸發去除甲苯後，固化微膠囊薄膜。

12. Results and Discussion

13. 共軛焦顯微鏡 圖二、 （a）紅螢光染料來觀察膠囊殼 （b）綠螢光染料來觀察膠囊內部流體

14. SEM 圖二、 （c）在45°C下烘乾，膠囊的表面形態。 （d）使用雙相微流體控制技術，得到超薄膜的膠囊，膜具有200nm厚度。

15. 流動性對釋放速率影響 圖三、 （1）製作一PS膠囊固定再油水界面中，使膠囊自然碰撞至油水面壁，產生刺激局部破裂，造成膠囊的主動釋放。 （2）觀察到膠囊流動性程度會直接影響釋放速率。

16. 含量刺激對釋放速率的影響-1 圖四、 （a）PS膠囊再醇甲苯刺激下，100毫產生秒局部破裂，700毫秒釋放完。 （b）PS膠囊再50wt%甲苯刺激下，5秒產生局部破裂，75秒釋放完。

17. 含量刺激對釋放速率的影響-2 圖四、 （c） PS膠囊再10wt%甲苯刺激下，2分產生局部破裂，12分釋放完。並觀察到非流體化膠囊沒有明顯的收縮。 控制觸發反應為了不只受含量刺激的影響，作者們又接續做了不同分子量及不同厚度的膠囊來試驗。

18. 含量刺激對釋放速率的影響-3 圖五a、

19. 分子大小對釋放速率的影響 圖五b、

20. 膠囊殼厚度對釋放速率影響 圖五c、

21. 不同材料對釋放速率的影響 圖六、 （a）使用PS製成的膠囊，穿過直徑70um的毛細管，PS膠囊變形破裂。 （b）使用PS-PIP-PS製成的膠囊，一樣穿過同樣直徑的毛細管，PS-PIP-PS粒沒有破裂。

22. Conclusion • 確定調整膠囊膜的厚度、分子量、含量刺激，皆可以控制膠囊的釋放速率。 • 此方法不限定於單一類型膜聚合物，展示了一個類似PS-PIP-PS聚合物製造的膠囊。 • 因此這個方法應該適合可控制系統設計，使用不同聚合物膜材料，進一步發展。

23. Thank You For Your Attention