noticias de la compañía sobre El curado UV por hidrogel: una tecnología clave para la creación de prototipos rápidos y aplicaciones biomédicas

Los hidrogeles son materiales hidrófilos con una estructura de red de polímeros tridimensional que pueden absorber y retener grandes cantidades de agua sin disolverse.Son estructural y mecánicamente similares al tejido blando humano.La tecnología de curado por UV, debido a sus ventajas de velocidad de curado rápida, proceso suave,y alta capacidad de control espacial, se ha convertido en una de las tecnologías centrales en la fabricación de precisión y prototipos rápidos de hidrogeles.

El proceso de hidrogeles de curado por UV es esencialmente una reacción de enlace cruzado fotoquímico, que generalmente se completa en cuestión de segundos.

1. El material base del hidrogel, el prepolímero,Los biomateriales que se pueden combinar fotográficamente incluyen:GelMA (gelatina de metacrilamida): posee buena bioactividad y es adecuado para cultivos celulares; PEGDA (diacrilato de polietileno glicol): fácil de sintetizar y permite un control preciso de las propiedades del material;y HAMA (ácido hialurónico metacrilamida): un componente natural de la matriz extracelular (ECM) con una alta biocompatibilidad.
2. El fotoiniciadorEs el "interruptor" en el proceso de curado. Absorbe longitudes de onda específicas de luz ultravioleta (UV) y se descompone rápidamente para producir radicales libres o cationes altamente reactivos.,Los fotoiniciadores deben tener una buena solubilidad en agua y una baja citotoxicidad, como el Irgacure 2959 (I-2959) comúnmente utilizado.
3. Fuente de luz UV y curaciónCuando una fuente de luz UV (generalmente un LED UV, por ejemplo con una longitud de onda de 365 nm o 405 nm) irradia una solución prepolímérica premezclada con un fotoiniciador, se activa el fotoiniciador,y las especies activas generadas luego inician la reacción de polimerización de los grupos de enlace cruzado en el prepolímero para formar una estructura de red tridimensional estable, es decir, un hidrogel.

Los hidrogeles curados con UV se han convertido en una tecnología convencional porque ofrecen ventajas sin precedentes sobre los métodos tradicionales de enlace cruzado:

• Moldeado rápido y eficiencia:El tiempo de curado es típicamente entre 1 y 60 segundos, aumentando significativamente el rendimiento de fabricación.
• Condiciones de enlace cruzado suaves (curado en frío):Los LED UV son fuentes de luz fría, que permiten que el curado ocurra a temperatura ambiente o cerca de la temperatura fisiológica (37 grados Celsius),maximizando la protección de la actividad y la tasa de supervivencia de las células vivas y moléculas bioactivas encapsuladas dentro del hidrogel.
• Control de rendimiento preciso:Al ajustar la intensidad y la duración de la irradiación de luz UV (es decir, la dosis de luz), se puede controlar con precisión la densidad de enlace cruzado del hidrogel.Una mayor densidad de enlace cruzado da como resultado un mayor módulo de Young (dureza mecánica), crucial para simular los entornos mecánicos de diferentes tejidos humanos.
• Alta resolución espacial:La luz UV se puede modelar, enfocar y escanear con precisión para lograr la fabricación de estructuras a nivel de micrones, una hazaña difícil de lograr con los métodos de fundición tradicionales.

La tecnología de curado UV se utiliza para construir con precisión canales de hidrogel, válvulas o estructuras de membrana en sustratos de chips microfluídicos.o como biosensores sensibles al medio ambiente, desempeñando un papel en el bioanálisis y el diagnóstico.

Aprovechando la alta resolución espacial y las características de prototipo rápido del curado UV, los hidrogeles se han convertido en la base de las "bioencimaciones" en la impresión 3D de fotopolímeros (como DLP / SLA).Se pueden usar para construir complejos, andamios celulares de múltiples capas, que imitan con precisión el microambiente de los tejidos naturales, para la investigación sobre la regeneración de tejidos como huesos, cartílagos y vasos sanguíneos.

La tecnología de curado UV para hidrogeles se ha convertido en una parte indispensable de la ciencia y la ingeniería moderna de biomateriales.Combina perfectamente la velocidad del enlace químico con la precisión de la tecnología óptica, proporcionando una plataforma de fabricación potente, flexible y biofísica para desarrollar materiales de hidrogel de próxima generación con propiedades mecánicas personalizadas,bioactividad y microestructuras complejas.