We report a method for formulation of pectin microbeads using microfluidics. The technique uses biocompatible ingredients and allows for controlled external gelation with hydrogen and calcium ions delivered from an organic phase of rapeseed oil. This method allows for encapsulation of nanoparticles into the microparticles of gel and for control of the rate of their release.
REFERENCES
1.
G. M.
Whitesides
, Nature (London)
442
, 368
(2006
).2.
A.
Arora
, G.
Simone
, G.
Salieb-Beugelaar
, J.
Kim
, and A.
Manz
, Anal. Chem.
82
, 4830
(2010
).3.
T.
Thorsen
, R. W.
Roberts
, F. H.
Arnold
, and S. R.
Quake
, Phys. Rev. Lett.
86
, 4163
(2001
).4.
A. M.
Gañán-Calvo
, Phys. Rev. Lett.
80
, 285
(1998
).5.
S. L.
Anna
, N.
Bontoux
, and H. A.
Stone
, Appl. Phys. Lett.
82
, 364
(2003
).6.
R. K.
Shah
, H. C.
Shum
, A. C.
Rowat
, D.
Lee
, J. J.
Agresti
, A. S.
Utada
, L. -Y.
Chu
, J. -W.
Kim
, A.
Fernandez-Nieves
, C. J.
Martinez
, and D. A.
Weitz
, Mater. Today
11
, 18
(2008
).7.
C. A.
Serra
and Z.
Chang
, Chem. Eng. Technol.
31
, 1099
(2008
).8.
S.
Xu
, Z.
Nie
, M.
Seo
, P.
Lewis
, E.
Kumacheva
, H. A.
Stone
, P.
Garstecki
, D. B.
Weibel
, I.
Gitlin
, and G. M.
Whitesides
, Angew. Chem., Int. Ed.
44
, 724
(2005
).9.
K. P.
Yuet
, D. K.
Hwang
, R.
Haghgooie
, and P. S.
Doyle
, Langmuir
26
, 4281
(2010
).10.
H.
Zhang
, E.
Tumarkin
, R. M. A.
Sullan
, G. C.
Walker
, and E.
Kumacheva
, Macromol. Rapid Commun.
28
, 527
(2007
).11.
E.
Um
, D. -S.
Lee
, H. -B.
Pyo
, and J. -K.
Park
, Microfluid. Nanofluid.
5
, 541
(2008
).12.
E.
Stride
and M.
Edirisinghe
, Soft Matter
4
, 2350
(2008
).13.
S. R.
Sirsi
and M. A.
Borden
, Bubble Science, Engineering & Technology
1
, 3
(2009
).14.
Q.
Xu
, M.
Hashimoto
, T. T.
Dang
, T.
Hoare
, D. S.
Kohane
, G. M.
Whitesides
, R.
Langer
, and D. G.
Anderson
, Small
5
, 1575
(2009
).15.
H.
Zhang
, E.
Tumarkin
, R.
Peerani
, Z.
Nie
, R. M. A.
Sullan
, G. C.
Walker
, and E.
Kumacheva
, J. Am. Chem. Soc.
128
, 12205
(2006
).16.
R. K.
Shah
, J. -W.
Kim
, J. J.
Agresti
, D. A.
Weitz
, and L. -Y.
Chu
, Soft Matter
4
, 2303
(2008
).17.
Y.
Morimoto
, W. -h.
Tan
, Y.
Tsuda
, and S.
Takeuchi
, Lab Chip
9
, 2217
(2009
).18.
J. J.
Schmidt
, J.
Rowley
, and H. J.
Kong
, J. Biomed. Mater. Res.
87A
, 1113
(2008
).19.
C. -H.
Choi
, J. -H.
Jung
, Y.
Rhee
, D. -P.
Kim
, S. -E.
Shim
, and C. -S.
Lee
, Biomed. Microdevices
9
, 855
(2007
).20.
C. -Y.
Yu
, H.
Cao
, X. -C.
Zhang
, F. -Z.
Zhou
, S. -X.
Cheng
, X. -Z.
Zhang
, and R. -X.
Zhuo
, Langmuir
25
, 11720
(2009
).21.
Z.
Liu
, Y.
Jiao
, Y.
Wang
, C.
Zhou
, and Z.
Zhang
, Adv. Drug Delivery Rev.
60
, 1650
(2008
).22.
S.
Seiffert
and D. A.
Weitz
, Soft Matter
6
, 3184
(2010
).23.
L.
Capretto
, S.
Mazzitelli
, A.
Tosi
, and C.
Nastruzzi
, J. Controlled Release
132
, e55
(2008
).24.
W. -H.
Tan
and S.
Takeuchi
, Adv. Mater. (Weinheim, Ger.)
19
, 2696
(2007
).25.
L.
Capretto
, S.
Mazzitelli
, C.
Balestra
, A.
Tosi
, and C.
Nastruzzi
, Lab Chip
8
, 617
(2008
).26.
E.
Rondeau
and J. J.
Cooper-White
, Langmuir
24
, 6937
(2008
).27.
C. P.
Reis
, R. J.
Neufeld
, S.
Vilela
, A. J.
Ribeiro
, and F.
Veiga
, J. Microencapsul.
23
, 245
(2006
).28.
V. L.
Workman
, S. B.
Dunnett
, P.
Kille
, and D. D.
Palmer
, Biomicrofluidics
1
, 014105
(2007
).29.
E.
Amici
, G.
Tetradis-Meris
, C. P.
de Torres
, and F.
Jousse
, Food Hydrocolloids
22
, 97
(2008
).30.
K.
Liu
, H. -J.
Ding
, J.
Liu
, Y.
Chen
, and X. -Z.
Zhao
, Langmuir
22
, 9453
(2006
).31.
L. B.
Zhao
, L.
Pan
, K.
Zhang
, S. S.
Guo
, W.
Liu
, Y.
Wang
, Y.
Chen
, X. Z.
Zhao
, and H. L. W.
Chan
, Lab Chip
9
, 2981
(2009
).32.
D.
Saeki
, S.
Sugiura
, T.
Kanamori
, S.
Sato
, and S.
Ichikawa
, J. Biosci. Bioeng.
108
, S162
(2009
).33.
S. -J.
Shin
, J. -Y.
Park
, J. -Y.
Lee
, H.
Park
, Y. -D.
Park
, K. -B.
Lee
, C. -M.
Whang
, and S. -H.
Lee
, Langmuir
23
, 9104
(2007
).34.
T.
Kawakatsu
, G.
Trägårdh
, and C.
Trägårdh
, Colloids Surf., A
189
, 257
(2001
).35.
L.
Liu
, M.
Fishman
, and K.
Hicks
, Cellulose
14
, 15
(2007
).36.
37.
Compendium of Food Additive Specifications
(FAO, United Nations Information Centre Library
, Rome
, 2009
).38.
39.
A.
Voragen
, G. -J.
Coenen
, R.
Verhoef
, and H.
Schols
, Struct. Chem.
20
, 263
(2009
).40.
R.
Kohn
, Carbohydr. Polym.
2
, 273
(1982
).41.
Y.
Ovodov
, Russ. J. Bioorg. Chem.
35
, 269
(2009
).42.
P.
Sikorski
, F.
Mo
, G.
Skjåk-Bræk
, and B. T.
Stokke
, Biomacromolecules
8
, 2098
(2007
).43.
Y.
Fang
, S.
Al-Assaf
, G. O.
Phillips
, K.
Nishinari
, T.
Funami
, and P. A.
Williams
, Carbohydr. Polym.
72
, 334
(2008
).44.
D.
Ogończyk
, J.
Węgrzyn
, P.
Jankowski
, B.
Dąbrowski
, and P.
Garstecki
, Lab Chip
10
, 1324
(2010
).45.
P.
Jankowski
, D.
Ogończyk
, A.
Kosiński
, W.
Lisowski
, and P.
Garstecki
, Lab Chip
11
, 748
(2011
).46.
See supplementary material at http://dx.doi.org/10.1063/1.3569944 for a schematic diagram and a photograph of the microfluidic system and for graphs that detail the profiles of release of nanoparticles encapsulated in pectin microbeads.
47.
A. M.
Kalsin
, M.
Fialkowski
, M.
Paszewski
, S. K.
Smoukov
, K. J. M.
Bishop
, and B. A.
Grzybowski
, Science
312
, 420
(2006
).48.
N. R.
Jana
and X.
Peng
, J. Am. Chem. Soc.
125
, 14280
(2003
).49.
A. -L.
Kjøniksen
, M.
Hiorth
, and B.
Nyström
, Eur. Polym. J.
41
, 761
(2005
).50.
G. F.
Christopher
and S. L.
Anna
, J. Phys. D
40
, R319
(2007
).51.
C.
Kim
, K. S.
Lee
, Y. E.
Kim
, K. -J.
Lee
, S. H.
Lee
, T. S.
Kim
, and J. Y.
Kang
, Lab Chip
9
, 1294
(2009
).© 2011 American Institute of Physics.
2011
American Institute of Physics
You do not currently have access to this content.
