notizie sull'azienda Polimerizzazione UV dell'idrogel: una tecnologia chiave per la prototipazione rapida e le applicazioni biomediche

Gli idrogeli sono materiali idrofili con una struttura a rete di polimeri incrociati tridimensionale in grado di assorbire e trattenere grandi quantità di acqua senza dissolversi.Sono strutturalmente e meccanicamente simili ai tessuti molli umani., possiede quindi un enorme potenziale di applicazione in biomedicina, ingegneria dei tessuti, somministrazione di farmaci e robotica morbida.e elevata controllabilità spaziale, è diventata una delle tecnologie di base nella produzione di precisione e nella prototipazione rapida di idrogeli.

Il processo di idrogel a cura UV è essenzialmente una reazione di incrocio fotochimico, in genere completata in pochi secondi.

1. Il materiale di base dell'idrogel, il prepolimero,devono contenere gruppi di fotoincrocio che possono essere attivati da un fotoiniziatore, come ad esempio gruppi di acrilati o metacrilati.GelMA (gelatina di metacrilammide): dotato di buona bioattività e adatto alla coltura cellulare; PEGDA (polyethylene glycol diacrylate): semplice da sintetizzare e che consente un controllo preciso delle proprietà del materiale;e HAMA (acido ialuronico metacrilammide): un componente naturale della matrice extracellulare (ECM) con elevata biocompatibilità.
2. Il fotoiniziatoreè l'"interruttore" nel processo di indurimento. Assorbe lunghezze d'onda specifiche di luce ultravioletta (UV) e si decompone rapidamente per produrre radicali liberi o cationi altamente reattivi.,I fotoiniziatori devono avere una buona solubilità in acqua e una bassa citotossicità, come il comune Irgacure 2959 (I-2959).
3. Fonte di luce UV e curaQuando una sorgente di luce UV (di solito un LED UV, ad esempio con una lunghezza d'onda di 365 nm o 405 nm) irradia una soluzione prepolimerica premixata con un fotoiniziatore, il fotoiniziatore viene attivato,e le specie attive generate iniziano quindi la reazione di polimerizzazione dei gruppi di collegamento incrociato sul prepolimero per formare una struttura di rete tridimensionale stabile, un idrogel.

Gli idrogeli con cura UV sono diventati una tecnologia di tendenza perché offrono vantaggi senza pari rispetto ai metodi di incrocio tradizionali:

• Formaggio rapido ed efficienza:Il tempo di indurimento è in genere compreso tra 1 e 60 secondi, aumentando significativamente il throughput di produzione.
• Condizioni di incrocio delicate (curaggio a freddo):I LED UV sono fonti di luce fredda, che consentono di curare a temperatura ambiente o vicino alla temperatura fisiologica (37 gradi Celsius),massimizzare la protezione dell'attività e il tasso di sopravvivenza delle cellule viventi e delle molecole bioattive incapsulate all'interno dell'idrogel.
• Controllo preciso delle prestazioni:Regolando l'intensità e la durata dell'irradiazione con luce UV (ossia la dose luminosa), la densità di incrocio dell'idrogel può essere controllata con precisione.Densità di incrocio più elevata si traduce in un modulo di Young più elevato (durezza meccanica), fondamentale per la simulazione degli ambienti meccanici di diversi tessuti umani.
• Alta risoluzione spaziale:La luce UV può essere modellata, focalizzata e scansionata con precisione per ottenere la fabbricazione di strutture a livello micron, un'impresa difficile da raggiungere con i metodi di fusione tradizionali.

La tecnologia di curatura UV è utilizzata per costruire con precisione canali idrogel, valvole o strutture a membrana su substrati a chip microfluidici.o come biosensori sensibili all'ambiente, svolgendo un ruolo nella bioanalisi e nella diagnostica.

Sfruttando l'elevata risoluzione spaziale e le caratteristiche di prototipazione rapida della cura UV, gli idrogeli sono diventati la base per i "bioinchiostri" nella stampa 3D in fotopolimeri (come DLP / SLA).Possono essere utilizzati per costruire complessi, scaffold cellulari a più strati, che imitano con precisione il microambiente dei tessuti naturali, per la ricerca sulla rigenerazione di tessuti come ossa, cartilagine e vasi sanguigni.

La tecnologia di raffreddamento UV per gli idrogeli è diventata una parte indispensabile della moderna scienza e ingegneria dei biomateriali.Combina perfettamente la velocità del collegamento chimico con la precisione della tecnologia ottica, fornendo una piattaforma di produzione potente, flessibile e bio-friendly per lo sviluppo di materiali idrogel di nuova generazione con proprietà meccaniche personalizzate,bioattività e microstrutture complesse.