Functional microspheres exhibit great potential in the field of smart drug delivery system. Till now, there are challenges in developing cost-effective synthetic technique and functional responsive microspheres for delivery of various drugs. In this work, we synthesized Ca-alginate/polyethylene oxide (PEO) microspheres using centrifugal microfluidic reactor, demonstrating a pH-responsive drug delivery and release. To synthesize the functional microspheres, we have fabricated a centrifuge-based microfluidic reactor which is simple, rapid technique for generation of the microspheres. In addition, the Ca-alginate/PEO microspheres showed the selective response in neutral and basic condition and demonstrated for encapsulation of albumin as a next-generation model drug. We believe that our findings will pave the way for smart functional materials and targeted drug delivery system.

기능성 미세입자는 스마트 약물전달 분야에서 큰 가능성을 보여준다. 하지만 다양한 약물전달 시스템으로 응용을 위한 경제적 합성기술 개발 및 이를 통한 다기능성 미세입자 제조에 한계점이 존재한다. 본 연구에서는 원심력 기반 미세유체 반응기를 통해 칼슘-알긴산/폴리에틸렌옥사이드(PEO) 미세입자를 합성함으로써 서로 다른 pH 조건에서 약물의 전달 및 방출이 가능함을 확인하였다. 원심분리 미세유체 반응기를 통한 미세입자의 합성은 간단하고 단시간에 단분산성 입자제조가 가능하였다. 그리고 칼슘-알긴산/PEO 미세입자는 중성 및 알칼리성 조건에서 선택적 pH 반응성을 확인하였으며, 알부민을 함입시켜 차세대 약물소재로 활용가능성을 검증하였다. 본 연구결과를 바탕으로 기능성 스마트 소재 개발 및 표적 약물전달 시스템에 대한 발전을 기대한다.

Keywords: alginate, pH-responsive, centrifuge, microfluidic reactor, drug delivery system.