本文为专栏第 23 期,介绍的 Microcaps 是 2023 年《瑞士创新 100 强》上榜企业,其致力于开发能够精准控制活性成分释放的微胶囊定制封装解决方案。
瑞士工程科技公司 Microcaps 成立于 2019 年,公司利用独特的微流控技术,可规模化生产定制尺寸的微胶囊,稳定实现活性成分的精确剂量和精准释放,为食品、医药、化妆品等多个行业提供封装解决方案。
在工业生产中,微胶囊通常被用来保护和输送活性物质,比如药物中的药剂成分、护肤品中的香料以及食品中的益生菌等。目前微胶囊市场规模大约在 120 亿美元,并且以每年 14% 的速度增长。
但现有的微胶囊技术无法精确控制每个微胶囊的尺寸和胶囊内成分的分布,导致微胶囊产品常常呈现出不稳定的剂量释放曲线,且因为缺乏可扩展性,只能小规模生产。如何在规模化量产和稳定精确尺寸之间找到平衡点,是微胶囊工业化生产面临的一大技术瓶颈。
Microcaps 专有的微流控技术和专利封装设备,能够大规模生产尺寸均一、成分均匀的微胶囊颗粒,确保胶囊成分按照特定速率释放到目标位置,实现准确、可靠和一致的封装。且该技术具有高度可扩展性,与传统工艺相比,能将微胶囊产能提高 1000 倍。
Microcaps 的微流控技术可以精确地制备特定尺寸的微胶囊或微珠,从几微米到几毫米不等,并可在无应力环境下生产高度均匀的微胶囊。其独特的分步乳化装置能够通过一系列精确控制的微通道,将原本不相溶的液体以精确的方式混合在一起,形成成分均匀的微小液滴,制备胶囊活性物质。该技术实现了微胶囊的尺寸定制,以及精确的剂量、受控的释放特性和更高的稳定性。
其 EOS 系列设备则成功将 Microcaps 的微流控技术升级到了工业规模。EOS 是全球首款能够连续封装定制尺寸微胶囊的设备,其核心由多个相同的微通道组成,每个微通道能够汇集超过 10 万个形状和尺寸相同的微胶囊,并且实现每小时 5 克的吞吐量,比传统技术产量增加了 1000 倍。EOS 设备的生产过程高度自动化,能够对整个封装过程进行集中调节和控制,实现微胶囊批量持续稳定生产。
目前,Microcaps 可提供三种配方和封装方法,分别是 OlioCaps(油基胶囊)、Thermocaps(热敏胶囊)和 Hydrocaps(水胶囊)。OlioCaps 内含液态油,外层为固态海藻酸钙水凝胶,适合封装疏水性活性成分,可用于化妆品、保健品等领域。Thermocaps 可将油溶性或水溶性活性物质或粉末装入其中,通过熔点可定制质地和感官体验,适用于化妆品、食品等领域。Hydrocaps 由完全胶化的水凝胶组成,适用于封装水溶性成分,可用于制药、农业等领域。
2021 年,Microcaps 完成了 500 万瑞士法郎的融资,用于实现商业化并扩展业务规模。2022 年,Microcaps 与瑞士护肤奢侈品牌 La Prairie 达成合作,后者成为第一家使用 Microcaps 微胶囊技术和设备的企业。Microcaps 计划进一步探索微流控技术,重新定义微胶囊封装解决方案的生产标准,深度释放化妆品、食品和制药行业的产品创新潜力。
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