Hạt nanô từ tính thường được bao bọc trong một vỏ hoặc nền phi từ tính có kích thước vài trăm nm (còn gọi là các tiểu cầu chứa hạt nanô) để tránh kết tụ khi không có mặt của từ trường ngoài. Việc bao bọc như thế tạo ra một bề mặt có tính tương hợp sinh học và dễ dàng chức năng hóa. Việc chế tạo các tiểu cầu bên trong có, có kích thước micro hoặc nanô là một quá trình trong đó các chất ở thể khí, lỏng, rắn có chứa muối sắt được bọc bên trong các lớp vỏ tạo bởi vật liệu thứ hai (có thể là polime hữu cơ hoặc vô cơ), lớp vỏ này có tác dụng bảo vệ và cách ly vật liệu làm lõi với môi trường đồng thời cũng quyết định các tính chất của lõi cho phù hợp với những đòi hỏi đặt ra (chẳng hạn phân ly được trong nước, bền vững trong môi trường…)[3H].
30
Các tiểu cầu (microencapsulations) có thể có cấu trúc đa dạng và gồm có các phần chính là lõi và vỏ. Hình dạng và các tính chất của lõi và vỏ, theo lý thuyết cho thấy có thể được điều chỉnh bằng cách khống chế các thành phần và các thông số chế tạo. Dưới đây là một số dạng tiểu cầu tiêu biểu theo lý thuyết.
Hình 1.12: Hình dạng điển hình của các tiểu cầu có chứa hạt nanô.
Trong các dạng này, tỉ lệ lõi/vỏ và kiểu kết cầu là hai yếu tố cơ bản để tạo ra các cấu trúc khác nhau của tiểu cầu. Tuy nhiên trong thực tế, tiểu cầu rất hiếm khi đồng đều và hình dạng của chúng có thể rất khác so với những dạng được mô tả ở trên. Lưu ý rằng, ngoài các cấu trúc lõi - vỏ thông thường của tiểu cầu còn có cấu trúc mà trong đó các hạt nanô phân bố đều bên trong một nền chất mang. Việc tạo ra các tiểu cầu có các tính chất như mong muốn và mang lại những lợi ích có tính ứng dụng trong khoa học sự sống, công nghệ sinh học, y học, dược học, nông nghiệp, công nghiệp thực phẩm, mỹ phẩm, sản suất giấy…
Việc lựa chọn các thành phần để làm lõi và vỏ được tiến hành phụ thuộc vào các tính chất mong muốn của sản phẩm cuối cùng, hướng áp dụng, và quy trình chế tạo. Có rất nhiều vật liệu hữu cơ hay vô cơ để làm lõi đã được đem kết nang chẳng hạn như chất keo, các bon hoạt hóa các hợp chất hữu cơ, các chất xúc tác, dược phẩm và thuốc, các chất đối chiếu sử dụng trong việc chuẩn đoán, các enzyme hoạt hóa... Hầu hết vỏ nang tạo bởi các polime tự nhiên hay tổng hợp, tuy nhiên, trên thực tế theo một số báo cáo cho thấy còn có thể sử dụng các axít béo, thậm chí còn sử dụng các vật liệu dạng có dạng ‘glass’.
31
Tỉ lệ lõi/vỏ là một yếu tố quan trọng để chế tạo nên các tiểu cầu. Việc điều chỉnh cả hai thông số độ dày của vỏ và tỉ lệ lõi/vỏ là rất quan trọng đối với viêc chế tạo tiểu cầu. Chẳng hạn, độ dày vỏ thường tác động đến sự giải phóng của chất hoạt tính làm thay đổi thời gian tồn tại của sản phẩm cuối cùng …
