tin tức công ty về Làm cứng tia UV hydrogel: Một công nghệ quan trọng cho tạo mẫu nhanh và các ứng dụng y sinh

Hydrogel là các vật liệu thích nước với cấu trúc mạng polymer liên kết chéo ba chiều có thể hấp thụ và giữ lại một lượng lớn nước mà không phải hòa tan.Chúng có cấu trúc và cơ chế tương tự như mô mềm của con người, do đó sở hữu tiềm năng ứng dụng khổng lồ trong y sinh học, kỹ thuật mô, giao thuốc và robot mềm.và khả năng điều khiển không gian cao, đã trở thành một trong những công nghệ cốt lõi trong sản xuất chính xác và tạo ra nguyên mẫu nhanh của hydrogels.

Quá trình của các hydrogel chữa UV về cơ bản là một phản ứng liên kết chéo quang hóa học, thường được hoàn thành trong vòng vài giây.

1. Vật liệu cơ bản của hydrogel, prepolymer,phải chứa các nhóm liên kết quang chéo có thể được kích hoạt bởi một chất khởi tạo quang, chẳng hạn như các nhóm acrylate hoặc methacrylate.GelMA (gelatin methacrylamide): có hoạt tính sinh học tốt và phù hợp với nuôi tế bào; PEGDA (polyethylene glycol diacrylate): dễ tổng hợp và cho phép kiểm soát chính xác các tính chất vật liệu;và HAMA (methacrylamide hyaluronic acid): một thành phần ma trận ngoại bào tự nhiên (ECM) có khả năng tương thích sinh học cao.
2. Người tạo ra hình ảnhlà "máy chuyển" trong quá trình làm cứng. Nó hấp thụ các bước sóng cụ thể của ánh sáng cực tím (UV) và nhanh chóng phân hủy để tạo ra các gốc tự do hoặc cation phản ứng cao.,Các chất khởi đầu ánh sáng phải có khả năng hòa tan trong nước tốt và độc hại tế bào thấp, chẳng hạn như Irgacure 2959 (I-2959) thường được sử dụng.
3. Nguồn ánh sáng tia cực tím và chữa trịKhi một nguồn ánh sáng tia cực tím (thường là đèn LED tia cực tím, chẳng hạn như bước sóng 365 nm hoặc 405 nm) chiếu sáng một dung dịch tiền polymer trộn trước với một photoinitiator, photoinitiator được kích hoạt,và các loài hoạt tính được tạo ra sau đó bắt đầu phản ứng phân phân các nhóm liên kết chéo trên prepolymer để tạo thành một cấu trúc mạng ba chiều ổn định, một hydrogel.

Hydrogel được khắc phục bằng tia UV đã trở thành một công nghệ phổ biến vì chúng mang lại những lợi thế vô song so với các phương pháp liên kết chéo truyền thống:

• Nhanh chóng và hiệu quả:Thời gian làm cứng thường là từ 1 đến 60 giây, làm tăng đáng kể hiệu suất sản xuất.
• Các điều kiện liên kết nhẹ (cắt lạnh):Đèn LED tia cực tím là nguồn ánh sáng lạnh, cho phép làm cứng ở nhiệt độ phòng hoặc gần nhiệt độ sinh lý (37 độ C),tối đa hóa sự bảo vệ hoạt động và tỷ lệ sống sót của các tế bào sống và các phân tử hoạt tính sinh học được đóng gói trong hydrogel.
• Kiểm soát hiệu suất chính xác:Bằng cách điều chỉnh cường độ và thời gian bức xạ tia UV (tức là liều ánh sáng), mật độ liên kết chéo của hydrogel có thể được kiểm soát chính xác.Mật độ liên kết chéo cao hơn dẫn đến mô-đun Young cao hơn (sự cứng cơ học), rất quan trọng để mô phỏng môi trường cơ học của các mô khác nhau của con người.
• Độ phân giải không gian cao:Ánh sáng tia cực tím có thể được mô hình chính xác, tập trung và quét để đạt được chế tạo cấu trúc ở mức micron, một kỳ công khó đạt được với các phương pháp đúc truyền thống.

Công nghệ làm cứng tia cực tím được sử dụng để xây dựng chính xác các kênh hydrogel, van hoặc cấu trúc màng trên các chất nền chip microfluidic.hoặc như các bộ cảm biến sinh học nhạy cảm với môi trường, đóng một vai trò trong phân tích sinh học và chẩn đoán.

Tận dụng độ phân giải không gian cao và các đặc điểm tạo mẫu nhanh chóng của làm cứng tia cực tím, hydrogel đã trở thành cơ sở cho "bioink" trong in 3D photopolymer (như DLP / SLA).Chúng có thể được sử dụng để xây dựng phức tạp, nhiều lớp khung tế bào, mô phỏng chính xác môi trường vi mô của các mô tự nhiên, cho nghiên cứu về tái tạo các mô như xương, sụn và mạch máu.

Công nghệ làm cứng tia cực tím cho hydrogel đã trở thành một phần không thể thiếu của khoa học và kỹ thuật vật liệu sinh học hiện đại.Nó kết hợp hoàn hảo tốc độ liên kết hóa học với độ chính xác của công nghệ quang học, cung cấp một nền tảng sản xuất mạnh mẽ, linh hoạt và thân thiện với sinh học để phát triển các vật liệu hydrogel thế hệ tiếp theo với các tính chất cơ học tùy chỉnh,hoạt tính sinh học và cấu trúc vi mô phức tạp.