KBTX10-22-03

Frisättning från mikrokapslar


Projektförslag för kandidatarbete inom inst. Kemi och kemiteknik och Biologi och bioteknik

Avdelningen för tillämpad kemi, Institutionen för kemi och kemiteknik, Chalmers tekniska högskola 


Bakgrund

Bakgrunden till det större forskningsprojektet, som kandidatarbetet är del av, tar avstamp i det ökade miljö- och hälsomedvetande som kräver stora förändringar vad gäller innehållet i t.ex. målarfärg och andra ytbeläggande material som sårvårdsprodukter. Ambitionen i pågående forskning är att stävja utvecklingen av antimikrobiell resistens genom att kontrollera och förutspå frisättningen av antimikrobiella kemikalier så att precis rätt mängd läcker ut med försumbar miljö- och hälsopåverkan. Ursprunget till dagens antimikrobiella produkters negativa påverkan kan till stor del relateras till att de antimikrobiella substanserna läcker ut för fort. Problemet kompenseras genom att överdosera materialet för att förlänga dess livslängd. Resultatet av åtgärden blir att ett omotiverat överskott av substans snabbt läcker ut i miljön. Produkten fortsätter därefter att under en lång tid läcka ut för låga overksamma nivåer av substans vilket istället gynnar utvecklingen av mikrobiell multiresistens.

 

En effektiv metod med stor potential för att lösa ovanstående problem är att kapsla in den aktuella kemikalien, den aktiva substansen, i mikrometerstora reservoarer, så kallade mikrokapslar. Frisättningen kan kontrolleras, d.v.s. hur snabbt, hur mycket och när substansen läcker ut. Erfarenheterna från lång tids forskning har gett oss belägg för den bärande idén och en stabil grund att arbeta vidare från. Både vetenskapligt arbete och kontakter med externa intressenter har inneburit mängder av ovärderlig kunskap, från laborativ metodologi och matematiska beräkningar till insyn i industriell efterfrågan och regelverk kring miljöfrågor.

 

Problembeskrivning

Den pågående utmaningen är att utveckla ett nytt koncept för biobaserade kapselsystem som inkluderar både kompabilitets- och frisättningsfunktioner för att kunna bemöta vetenskapliga, industriella, miljömässiga och hälsorelaterade behov. Frågeställningarna för det aktuella kandidatprojektet är formulerade med ambitionen att skapa en större förståelse för vilka fundamentala egenskaper som styr och/eller påverkar frisättningskaraktäristiken från mikrokapslar. Den laborativa metodiken måste nämligen gå hand i hand med de tillämpade förutsättningarna och de beräkningsmässigt teoretiska ramverk vi utgår från. Kandidatprojektet är planerat för att ge svar på dessa frågor.

 

Genomförande /Viktiga moment/teknikinnehåll

1. Formulering av mikrokapslar (laborativt arbete)

2. Karaktärisering och frisättningsstudier (främst mikroskopi och spektrofotometri)

3. Analys utifrån modeller som beskriver frisättning (beräkningar)

 

Möjlig målgrupp: Teknologer på K, Kf, Bt och I (med K-inriktning)


Gruppstorlek: 4-6 studenter 


Förslagsställare/kontaktperson/huvudhandledare: Lars Evenäs

Övriga handledare: Viktor Eriksson (doktorand), Markus Andersson Trojer (RISE)

Sidansvarig Publicerad: on 03 nov 2021.