новости компании о Ультрафиолетовое отверждение гидрогелем: ключевая технология для быстрого создания прототипов и биомедицинских применений

Гидрогели - гидрофильные материалы с трехмерной полимерной сетевой структурой, способной поглощать и удерживать большое количество воды без растворения.Они структурно и механически похожи на человеческие мягкие ткани.Ультрафиолетовая технология отверждения, благодаря своим преимуществам быстрой скорости отверждения, мягкого процесса,и высокая пространственная управляемость, стала одной из ключевых технологий в точном производстве и быстром прототипировании гидрогелей.

Процесс ультрафиолетовой отвердительной гидрогелизации по существу представляет собой фотохимическую реакцию перекрестного соединения, которая обычно завершается в течение нескольких секунд.

1. Базовый материал гидрогеля, преполимер,должны содержать группы фотоскрещивания, которые могут быть активированы фотоиннициатором, такие как акриловые или метакриловые группы.GelMA (гелатин метакриламида): обладает хорошей биоактивностью и подходит для культивирования клеток; PEGDA (диакрилат полиэтиленгликола): прост в синтезе и позволяет точно контролировать свойства материала;и HAMA (метакриламидная гиалуроновая кислота): естественный компонент внеклеточной матрицы с высокой биосовместимостью.
2. ФотоинициаторВ биологических приложениях, он поглощает определенные длины волн ультрафиолетового (УФ) света и быстро разлагается, чтобы производить высокореактивные свободные радикалы или катионы.,фотоинициаторы должны иметь хорошую растворимость в воде и низкую цитотоксичность, например, широко используемый Irgacure 2959 (I-2959).
3. Источник ультрафиолетового света и отверждениеПри облучении источником УФ-света (обычно УФ-диод, например, длиной волны 365 нм или 405 нм) раствора предполимера, смешанного с фотоиннициатором, фотоиннициатор активируется,и полученные активные виды затем инициируют реакцию полимеризации пересекающихся групп на преполимере, чтобы сформировать стабильную трехмерную сетевую структуру, т.е., гидрогель.

Ультрафиолетовые гидрогели стали основной технологией, поскольку они предлагают несравненные преимущества по сравнению с традиционными методами перекрестного соединения:

• Быстрая формование и эффективность:Время отверждения обычно составляет от 1 до 60 секунд, что значительно увеличивает производительность производства.
• Условия мягкого скрещивания (холодное отверждение):Ультрафиолетовые светодиоды являются источниками холодного света, что позволяет проводить отверждение при комнатной температуре или около физиологической температуры (37 градусов по Цельсию),Максимизация защиты активности и выживаемости живых клеток и биоактивных молекул, заключенных в гидрогель.
• Точный контроль производительности:С помощью регулирования интенсивности и продолжительности облучения УФ-излучением (т. е. дозы света) можно точно контролировать плотность скрещивания гидрогеля.Более высокая плотность скрещивания приводит к более высокому модулю Янга (механической твердости), имеет решающее значение для моделирования механической среды различных человеческих тканей.
• Высокое пространственное разрешение:Ультрафиолетовый свет может быть точно сформирован, сфокусирован и отсканирован, чтобы достичь изготовления структуры на микроновом уровне, что трудно достичь с помощью традиционных методов литья.

Технология ультрафиолетового отверждения используется для точной конструкции гидрогелевых каналов, клапанов или мембранных структур на микрофлюидных чип-субстратах.или как экологически чувствительные биосенсоры, играет роль в биоанализе и диагностике.

Используя высокое пространственное разрешение и характеристики быстрого прототипирования ультрафиолетового отверждения, гидрогели стали основой для "биокрасок" в фотополимерной 3D-печати (таких как DLP / SLA).Они могут быть использованы для строительства комплекса, многослойные клеточные леса, точно имитирующие микросреду естественных тканей, для исследования регенерации тканей, таких как кости, хрящ и кровеносные сосуды.

Технология ультрафиолетового отверждения гидрогелей стала незаменимой частью современной науки и техники биоматериалов.Он идеально сочетает скорость химической перекрестной связи с точностью оптической технологии, предоставляя мощную, гибкую и биологически чистую производственную платформу для разработки гидрогелевых материалов нового поколения с индивидуальными механическими свойствами,биоактивность и сложные микроструктуры.