wiadomości o firmie Utwardzanie hydrogel UV: kluczowa technologia do szybkiego tworzenia prototypów i zastosowań biomedycznych

Hydrogele są materiałami hydrofilowymi o trójwymiarowej strukturze sieciowej polimerowej, która może pochłaniać i utrzymywać duże ilości wody bez rozpuszczania.Są strukturalnie i mechanicznie podobne do ludzkich tkanek miękkich.Technologia utwardzania UV, ze względu na swoje zalety szybkiej szybkości utwardzania, łagodnego procesui wysoka sterowalność przestrzenna, stał się jedną z podstawowych technologii w zakresie precyzyjnej produkcji i szybkiego prototypowania hydrogelów.

Proces utwardzania hydrogelów UV jest zasadniczo reakcją fotochemiczną, która zazwyczaj kończy się w ciągu kilku sekund.

1. Materiał podstawowy hydrogelu, prepolimer,muszą zawierać grupy łączące się fotokrucowo, które mogą być aktywowane przez fotoinicjator, takie jak grupy akrylowe lub metakrylowe.GelMA (żelatyna metakrylamidowa): posiada dobrą bioaktywność i nadaje się do hodowli komórek; PEGDA (diakrylat poliglikolu etylenowego): prosty do syntetyzowania i umożliwiający precyzyjną kontrolę właściwości materiału;oraz HAMA (kwas hyaluronowy metakryloamidu): naturalny składnik matrycy pozakomórkowej (ECM) o wysokiej biokompatybilności.
2. Fotodysponentjest "przełącznikiem" w procesie utwardzania. wchłania określone długości fal promieniowania ultrafioletowego (UV) i szybko rozkłada się w celu wytworzenia wysoko reaktywnych wolnych rodników lub kationów.,fotoniuczyciele muszą mieć dobrą rozpuszczalność w wodzie i niską cytotoksyczność, taką jak powszechnie stosowane Irgacure 2959 (I-2959).
3. Źródło światła UV i gojenieKiedy źródło światła UV (zwykle UV LED, np. o długości fali 365 nm lub 405 nm) napromieniowuje roztwór prepolimeru wstępnie zmieszany z fotoinicjatorem, fotoinicjator jest aktywowany,i generowane gatunki aktywne następnie inicjują reakcję polimeryzacyjną grup łączących się na prepolimerze, tworząc stabilną trójwymiarową strukturę sieciową, tj., hydrogel.

Utrzymane przez promieniowanie UV hydrogele stały się główną technologią, ponieważ oferują niezrównane zalety w stosunku do tradycyjnych metod łączenia krzyżowego:

• Szybkie formowanie i wydajność:Czas utwardzania wynosi zazwyczaj od 1 do 60 sekund, co znacząco zwiększa przepustowość produkcji.
• Warunki łagodnego łączenia krzyżowego (uczepianie na zimno):Diody UV są źródłami zimnego światła, umożliwiającymi utwardzanie w temperaturze pokojowej lub w pobliżu temperatury fizjologicznej (37 stopni Celsjusza),maksymalnie chronić aktywność i współczynnik przeżycia żywych komórek i cząsteczek bioaktywnych zamkniętych w hydrogelu.
• Dokładna kontrola wydajności:Poprzez regulację intensywności i czasu trwania promieniowania promieniowania UV (tj. dawki światła) można precyzyjnie kontrolować gęstość połączenia hydrogelu.Wyższa gęstość połączeń krzyżowych powoduje wyższy moduł Younga (twardota mechaniczna), kluczowe dla symulacji środowisk mechanicznych różnych tkanek ludzkich.
• Wysoka rozdzielczość przestrzenna:Światło UV może być precyzyjnie wzorowane, skoncentrowane i skanowane, aby uzyskać wytwarzanie struktury na poziomie mikronowym, co jest trudne do osiągnięcia za pomocą tradycyjnych metod odlewania.

Technologia utwardzania UV jest stosowana do precyzyjnego budowania kanałów hydrogelowych, zaworów lub struktur membranowych na substratach mikrofluidowych.lub jako wrażliwe na środowisko biosensory, odgrywają rolę w bioanalizie i diagnostyce.

Wykorzystując wysoką rozdzielczość przestrzenną i szybkie cechy prototypowania utwardzania UV, hydrogele stały się podstawą "biofarb" w druku 3D fotopolimerowym (takich jak DLP / SLA).Mogą być używane do budowy kompleksów, wielowarstwowe rusztowania komórkowe, precyzyjnie naśladujące mikrośrodowisko naturalnych tkanek, do badań nad regeneracją tkanek, takich jak kości, chrząstki i naczyń krwionośnych.

Technologia utwardzania hydrogelów UV stała się nieodzowną częścią współczesnej nauki i inżynierii biomateriałów.Doskonale łączy prędkość chemicznego łączenia z precyzją technologii optycznej, zapewniająca potężną, elastyczną i przyjazną dla środowiska platformę produkcyjną do opracowywania materiałów hydrogelowych nowej generacji o dostosowanych właściwościach mechanicznych,bioaktywność i złożone mikrostruktury.