berita perusahaan tentang Pengerasan UV hidrogel: Teknologi kunci untuk prototipe cepat dan aplikasi biomedis

Hidrogel adalah bahan hidrofilik dengan struktur jaringan polimer silang tiga dimensi yang dapat menyerap dan mempertahankan sejumlah besar air tanpa larut.Mereka struktural dan mekanis mirip dengan jaringan lunak manusia, sehingga memiliki potensi aplikasi yang sangat besar dalam biomedis, rekayasa jaringan, pengiriman obat, dan soft robotics.dan kontrol spasial yang tinggi, telah menjadi salah satu teknologi inti dalam manufaktur presisi dan prototipe cepat hidrogel.

Proses hidrogel penyembuhan UV pada dasarnya adalah reaksi silang fotokimia, biasanya selesai dalam hitungan detik.

1. Bahan dasar hidrogel, prepolimer,harus mengandung kelompok fotocrosslinking yang dapat diaktifkan oleh photoinitiator, seperti kelompok akrilat atau metakrilat.GelMA (gelatin metakrilamida): memiliki bioaktivitas yang baik dan cocok untuk kultur sel; PEGDA (polyethylene glycol diacrylate): mudah disintesis dan memungkinkan kontrol yang tepat dari sifat bahan;dan HAMA (methacrylamide hyaluronic acid): komponen matriks ekstraseluler (ECM) alami dengan biokompatibilitas tinggi.
2. Photoinitiatoradalah "switch" dalam proses pengerasan. Ini menyerap panjang gelombang tertentu dari sinar ultraviolet (UV) dan dengan cepat terurai untuk menghasilkan radikal bebas atau kation yang sangat reaktif.,fotoinitiator harus memiliki kelarutan air yang baik dan sitotoksisitas rendah, seperti Irgacure 2959 (I-2959) yang umum digunakan.
3. Sumber Cahaya UV dan PenyembuhanKetika sumber cahaya UV (biasanya UV LED, seperti panjang gelombang 365 nm atau 405 nm) menyinari larutan prepolimer yang dicampur dengan photoinitiator, photoinitiator diaktifkan,dan spesies aktif yang dihasilkan kemudian memulai reaksi polimerisasi kelompok silang pada prepolimer untuk membentuk struktur jaringan tiga dimensi yang stabil, hidrogel.

Hidrogel yang dikeraskan dengan UV telah menjadi teknologi utama karena mereka menawarkan keuntungan yang tak tertandingi dibandingkan dengan metode penyambungan tradisional:

• Pembentukan dan Efisiensi yang Cepat:Waktu pengerasan biasanya antara 1 dan 60 detik, secara signifikan meningkatkan produksi.
• Kondisi penyambungan yang lembut (pengeringan dingin):LED UV adalah sumber cahaya dingin, memungkinkan pengerasan terjadi pada suhu kamar atau dekat suhu fisiologis (37 derajat Celcius),memaksimalkan perlindungan aktivitas dan tingkat kelangsungan hidup sel hidup dan molekul bioaktif yang dikelompokan dalam hidrogel.
• Kontrol kinerja yang tepat:Dengan menyesuaikan intensitas dan durasi radiasi sinar UV (yaitu dosis cahaya), kepadatan penyambungan hidrogel dapat dikontrol dengan tepat.Densitas penyambungan yang lebih tinggi menghasilkan modulus Young yang lebih tinggi (ketat mekanik), sangat penting untuk mensimulasikan lingkungan mekanis dari jaringan manusia yang berbeda.
• Resolusi spasial tinggi:Sinar UV dapat dengan tepat ditandai, difokuskan, dan dipindai untuk mencapai pembuatan struktur tingkat mikron, sebuah prestasi yang sulit dicapai dengan metode pengecoran tradisional.

Teknologi pengerasan UV digunakan untuk secara tepat membangun saluran hidrogel, katup, atau struktur membran pada substrat chip mikrofluidik.atau sebagai biosensor sensitif lingkungan, memainkan peran dalam bioanalisis dan diagnostik.

Memanfaatkan resolusi spasial tinggi dan karakteristik prototipe cepat dari pengerasan UV, hidrogel telah menjadi dasar untuk "bioink" dalam pencetakan 3D fotopolimer (seperti DLP / SLA).Mereka dapat digunakan untuk membangun kompleks, perancah sel berlapis-lapis, dengan tepat meniru lingkungan mikro jaringan alami, untuk penelitian tentang regenerasi jaringan seperti tulang, tulang rawan, dan pembuluh darah.

Teknologi pengerasan UV untuk hidrogel telah menjadi bagian yang sangat penting dari ilmu biomaterial modern dan rekayasa.Ini sangat menggabungkan kecepatan chemical crosslinking dengan presisi teknologi optik, menyediakan platform manufaktur yang kuat, fleksibel dan ramah bio untuk mengembangkan bahan hidrogel generasi berikutnya dengan sifat mekanik yang disesuaikan,bioaktivitas dan mikrostruktur kompleks.