Coreshellpartikkeleita

Core-shellpartikkelit (coreshellpartikkeleita) ovat kolloidisia kappaleita, joissa ydinalku (core) ympäröidään toisen materiaalin kuorella (shell). Ydin ja kuori voivat olla erilaista koostumusta, jolloin kokonaisuus saa yhdistetyt ominaisuudet ja sovelluksissa voidaan yhdistää esimerkiksi magneettisiä, optisia tai kemiallisia toimintoja.

Rakenne mahdollistaa ydintä suojaavan kuoren sekä pinnan reaktiivisuuden muokkauksen ja lisätoiminnallisuuksien kiinnittämisen. Kuorikerros voi parantaa stabiilisuutta, kontrolloitua vapautumista ja kohdentamista sekä tarjota lisäpinnoitteita, jotka vaikuttavat dispersioon ja biologiseen yhteensopivuuteen.

Ydinkerroksena käytetään usein magnetiittia (Fe3O4/Fe2O3), piidioksidia tai kultaisia/hopeisia ytimiä, joille voidaan liittää erilaisia kuorikerroksia. Kuorena käytetään esimerkiksi piidioksidia, polymeerikerroksia tai metallisia kerroksia; kuoren materiaalin valinta määrittää partikkeleiden ominaisuudet ja soveltuvuuden.

Valmistusmenetelmät ovat yleisesti seeded growth -kasvatus, layer-by-layer pinnoitus sekä emulsiopolymerisaatio tai sol-gel -prosessit. Näissä prosesseissa ydintä kasvatetaan tai peitetään hallitusti erilailla kerroksilla, jolloin koko, dispersio ja pinnanfunktionalisointi voidaan säädellä.

Sovellukset kattavat lääkeannostelun ja kohdennetun toimituksen, kontrolloidun vapautumisen, bioimagingin, sensoroinnin sekä katalyyttiset sovellukset. Ominaisuuksien määrittämiseksi käytetään TEM, DLS sekä zeta-potentiaali- ja UV-Vis-menetelmiä. Haasteina ovat toksisuus- ja yhteensopivuusongelmat, stabiilisuus, skaalautuvuus sekä toistettavuus tuotannossa.