نوع مقاله : مروری

نویسندگان

• هما بهمدی ¹
• نگار روشنی دهلقی ²
• علی اکرامی ³

¹ موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی

² گروه علوم و صنایع غذایی، پردیس بین‌المللی ارس، دانشگاه تهران، تهران، ایران

³ گروه پرستاری، دانشگاه علوم توانبخشی و سلامت اجتماعی، تهران، ایران

چکیده

نانوساختارهای الکتروریسی‌شده امکان ریزپوشانی ترکیبات طبیعی را در یک بستر با ابعاد نانومتری فراهم می‌کنند. این فرآیند با اعمال میدان الکتریکی به محلولی از پلیمر و حلال، منجر به تولید الیافی با سطح ویژه بالا و ساختار قابل‌کنترل می‌شود. شرایط فرآیند الکتروریسی از تخریب ترکیبات حساس جلوگیری می‌کند. پایداری ترکیبات طبیعی در الیاف به ویژگی‌های محلول، پارامترهای الکتروریسی و نوع برهم‌کنش با ماتریس پلیمری وابسته است. یکی از کاربردهای اصلی این ساختارها، حفظ خواص ضدمیکروبی و آنتی‌اکسیدانی در محصولات غذایی است. در این حالت، ترکیبات طبیعی به‌تدریج از ماتریس الیاف رها شده و ماندگاری مواد را افزایش می‌دهند. همین ویژگی در حوزه دارورسانی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ جایی که تنظیم سینتیک رهایش، اثربخشی ترکیبات مؤثره را در طول زمان حفظ می‌کند. ساختارهای ترکیبی از جمله هسته–پوسته، چندلایه، جهت‌یافته و بافته شده، امکان طراحی رفتارهای رهایشی متنوع را فراهم می‌آورند. در محیط‌های زیستی، شباهت نانوالیاف به ماتریس خارج سلولی، تعامل سلولی را تسهیل می‌کند و حضور ترکیبات طبیعی می‌تواند القای رشد یا تمایز سلولی را هدایت کند. این ویژگی در بازسازی بافت و همچنین در فرمولاسیون محصولات موضعی برای پوست کاربرد دارد، جایی که نفوذ ترکیبات فعال و پایداری آن‌ها همزمان بهبود می‌یابد. بر این اساس هدف این مقاله مروری، بررسی تحلیلی و مقایسه‌ای پیشرفت‌های اخیر در زمینه ریزپوشانی ترکیبات طبیعی با استفاده از نانوساختارهای الکتروریسی‌شده، با تمرکز بر چهار حوزه کاربردی کلیدی صنایع غذایی و بسته‌بندی فعال، دارورسانی و کاربردهای دارویی، مهندسی بافت و کاربردهای زیست‌پزشکی، و محصولات آرایشی و بهداشتی است.

کلیدواژه‌ها

• الکتروریسی
• ریزپوشانی
• ترکیبات طبیعی
• نانوالیاف
• رهایش کنترل‌شده

موضوعات

• نانوتکنولوژی

عنوان مقاله [English]

Advances and applications of electrospun nanostructure-based encapsulation of natural compounds

نویسندگان [English]

• Negar Roshani-Dehlaghi ²
• Ali Ekrami ³

¹

² Department of Food Science and Industry, Ares International Campus, University of Tehran, Tehran, Iran

³ Department of Nursing, University of Social Welfare and Rehabilitation Sciences, Tehran, Iran

چکیده [English]

Electrospun nanostructures provide a nanoscale matrix for encapsulating natural compounds. This process applies an electric field to a polymer-solvent solution, producing fibers with high specific surface area and controllable morphology. Electrospinning conditions prevent degradation of sensitive compounds. Stability of natural compounds in fibers depends on solution properties, process parameters, and polymer matrix interactions. A primary application preserves antimicrobial and antioxidant properties in food products, where compounds release gradually from the fiber matrix to extend shelf life. The same controlled release principle applies to drug delivery systems, maintaining active agent efficacy over time. Composite structures including core-shell, multilayer, aligned, and woven designs enable diverse release profiles. In biological environments, nanofiber resemblance to the extracellular matrix facilitates cell interactions, while incorporated natural compounds guide cell growth or differentiation. This supports tissue regeneration and topical skin formulations, enhancing active compound penetration and stability simultaneously. Accordingly, this review provides an analytical and comparative examination of recent advances in electrospun nanostructure-based encapsulation of natural compounds, focusing on four key application areas: food industry and active packaging, drug delivery and pharmaceutical applications, tissue engineering and biomedical uses, and cosmetics and personal care products.

کلیدواژه‌ها [English]

• Electrospinning
• Encapsulation
• Natural Compounds
• Nanofibers
• Controlled Release