@article{DoeringGrigorievTapioetal.2021,
  author    = {Doering, Ulrike and Grigoriev, Dmitry and Tapio, Kosti and Rosencrantz, Sophia and Rosencrantz, Ruben R. and Bald, Ilko and B{\"o}ker, Alexander},
  title     = {About the mechanism of ultrasonically induced protein capsule formation},
  series = {RSC Advances : an international journal to further the chemical sciences / Royal Society of Chemistry},
  volume    = {11},
  journal   = {RSC Advances : an international journal to further the chemical sciences / Royal Society of Chemistry},
  number    = {27},
  publisher = {RSC Publishing},
  address   = {London},
  issn      = {2046-2069},
  doi       = {10.1039/d0ra08100k},
  pages     = {16152 -- 16157},
  year      = {2021},
  abstract  = {In this paper, we propose a consistent mechanism of protein microcapsule formation upon ultrasound treatment. Aqueous suspensions of bovine serum albumin (BSA) microcapsules filled with toluene are prepared by use of high-intensity ultrasound following a reported method. Stabilization of the oil-in-water emulsion by the adsorption of the protein molecules at the interface of the emulsion droplets is accompanied by the creation of the cross-linked capsule shell due to formation of intermolecular disulfide bonds caused by highly reactive species like superoxide radicals generated sonochemically. The evidence for this mechanism, which until now remained elusive and was not proven properly, is presented based on experimental data from SDS-PAGE, Raman spectroscopy and dynamic light scattering.},
  language  = {en}
}
@article{DoeringGrigorievTapioetal.2022,
  author    = {Doering, Ulrike and Grigoriev, Dmitry and Tapio, Kosti and Bald, Ilko and B{\"o}ker, Alexander},
  title     = {Synthesis of nanostructured protein-mineral-microcapsules by sonication},
  series = {Soft matter},
  volume    = {18},
  journal   = {Soft matter},
  number    = {13},
  publisher = {Royal Society of Chemistry},
  address   = {London},
  issn      = {1744-6848},
  doi       = {10.1039/d1sm01638e},
  pages     = {2558 -- 2568},
  year      = {2022},
  abstract  = {We propose a simple and eco-friendly method for the formation of composite protein-mineral-microcapsules induced by ultrasound treatment. Protein- and nanoparticle-stabilized oil-in-water (O/W) emulsions loaded with different oils are prepared using high-intensity ultrasound. The formation of thin composite mineral proteinaceous shells is realized with various types of nanoparticles, which are pre-modified with Bovine Serum Albumin (BSA) and subsequently characterized by EDX, TGA, zeta potential measurements and Raman spectroscopy. Cryo-SEM and EDX mapping visualizations show the homogeneous distribution of the densely packed nanoparticles in the capsule shell. In contrast to the results reported in our previous paper,(1) the shell of those nanostructured composite microcapsules is not cross-linked by the intermolecular disulfide bonds between BSA molecules. Instead, a Pickering-Emulsion formation takes place because of the amphiphilicity-driven spontaneous attachment of the BSA-modified nanoparticles at the oil/water interface. Using colloidal particles for the formation of the shell of the microcapsules, in our case silica, hydroxyapatite and calcium carbonate nanoparticles, is promising for the creation of new functional materials. The nanoparticulate building blocks of the composite shell with different chemical, physical or morphological properties can contribute to additional, sometimes even multiple, features of the resulting capsules. Microcapsules with shells of densely packed nanoparticles could find interesting applications in pharmaceutical science, cosmetics or in food technology.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Doering2022,
  author    = {Doering, Ulrike},
  title     = {Preparation, characterization and modification of oil loaded protein microcapsules and composite protein-mineral microcapsules},
  doi       = {10.25932/publishup-55958},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-559589},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {viii, 115},
  year      = {2022},
  abstract  = {Diese Doktorarbeit behandelt die Synthese von Protein- und kompositen Protein-Mineral-Mikrokapseln durch die Anwendung von hochintensivem Ultraschall an der {\"O}l-Wasser-Grenzfl{\"a}che. W{\"a}hrend ein System durch BSA-Molek{\"u}le stabilisiert wird, wird das andere System durch verschiedene mit BSA modifizierten Nanopartikeln stabilisiert. Sowohl von allen Synthesestufen als auch von den resultierenden Kapseln wurden umfassende Untersuchungen durchgef{\"u}hrt und eine plausible Erkl{\"a}rung f{\"u}r den Mechanismus der Kapselbildung wurde vorgestellt. W{\"a}hrend der Bildung der BSA-Mikrokapseln adsorbieren die Proteinmolek{\"u}le als Erstes an der O/W-Grenzfl{\"a}che, entfalten sich dort und bilden ein Netzwerk, das durch hydrophobe Wechselwirkungen und Wasserstoffbr{\"u}ckenbindungen zwischen den benachbarten Molek{\"u}len stabilisiert wird. Gleichzeitig bewirkt die Ultraschallbehandlung die Quervernetzung der BSA-Molek{\"u}le {\"u}ber die Bildung von intermolekularen Disulfidbindungen. In dieser Doktorarbeit werden die experimentellen Nachweise f{\"u}r die durch Ultraschall induzierte Quervernetzung von BSA in den Schalen der proteinbasierten Mikrokapseln aufgezeigt. Deshalb wurde das Konzept, das vor vielen Jahren von Suslick und seinen Mitarbeitern vorgestellt wurde, zum ersten Mal durch experimentelle Nachweise best{\"a}tigt. Außerdem wurde ein konsistenter Mechanismus f{\"u}r die Bildung der intermolekularen Disulfidbindungen in der Kapselschale vorgestellt, der auf der Neuverteilung der Thiol- und Disulfidgruppen in BSA unter der Wirkung von hochenergetischem Ultraschall basiert. Auch die Bildung von kompositen Protein-Mineral-Mikrokapseln, die mit drei verschiedenen {\"O}len gef{\"u}llt wurden und deren Schalen aus Nanopartikeln bestehen, war erfolgreich. Die Beschaffenheit des {\"O}ls und die Art der Nanopartikel in der Schale hatten Einfluss auf die Gr{\"o}ße und Form der Mikrokapseln. Die Untersuchung der kompositen Kapseln zeigte, dass die BSA-Molek{\"u}le, die an der Oberfl{\"a}che der Nanopartikel in der Kapselschale adsorbiert sind, nicht durch intermolekulare Disulfidbindungen quervernetzt sind. Stattdessen findet die Bildung einer Pickering-Emulsion statt. Die Oberfl{\"a}chenmodifizierung der kompositen Mikrokapseln durch Vormodifizierung der Hauptbestandteile und auch durch Postmodifizierung der Oberfl{\"a}che der fertigen kompositen Mikrokapseln wurde erfolgreich demonstriert. Zus{\"a}tzlich wurden die mechanischen Eigenschaften beider Kapselarten verglichen. Dabei erwiesen sich die Protein-Mikrokapseln widerstandsf{\"a}higer gegen{\"u}ber elastischer Deformation.},
  language  = {en}
}