اخبار شرکت درمان UV هیدروژل: یک فناوری کلیدی برای نمونه سازی سریع و کاربردهای زیست پزشکی

هیدروژل ها مواد هیدروفیلی هستند که دارای ساختار شبکه پلیمر سه بعدی هستند که می توانند بدون حل مقدار زیادی آب را جذب و حفظ کنند.از لحاظ ساختاري و مکانیکي شبيه بافت نرم انسان هستند، بنابراین دارای پتانسیل کاربرد عظیمی در زیست پزشکی، مهندسی بافت، تحویل دارو و رباتیک نرم است.و قابلیت کنترل فضایی بالا، به یکی از فناوری های اصلی در تولید دقیق و نمونه سازی سریع هیدروژل تبدیل شده است.

فرآیند هیدروژل های UV-curing اساساً یک واکنش متقاطع فتوشیمی است که به طور معمول در عرض چند ثانیه به پایان می رسد. این فرآیند نیاز به عمل همبستگی سه عنصر کلیدی دارد:

1. ماده ی پایه ی هیدروژل، پیش پلیمر،باید حاوی گروه های متقاطع که می توانند توسط یک آغازگر عکس فعال شوند، مانند گروه های آکریلات یا متاکریلات باشند. مواد زیستی متقاطع رایج عبارتند از:GelMA (میتاکریلامید ژلاتین): دارای زیستی خوب و مناسب برای کشت سلول؛ PEGDA (پلی اتیلن گلیکول دیاکریلات): ساده برای سنتز و اجازه کنترل دقیق خواص مواد؛و HAMA (متاکریلامید اسید هیالورونیک): یک جزء طبیعی ماتریس خارج سلولی (ECM) با سازگاری زیستی بالا.
2. فتو اينيژاتوردر فرآیند خشک کردن، این ماده طول موج های خاصی از نور ماوراء بنفش (UV) را جذب می کند و به سرعت تجزیه می شود تا رادیکال های آزاد یا کاتیان های بسیار واکنش پذیر تولید کند. در کاربردهای بیولوژیکی,فتوئیینشیاتورها باید محلول بودن خوب در آب و سیتوتوکسیت پایین مانند Irgacure 2959 (I-2959) که معمولا استفاده می شود داشته باشند.
3. منبع نور UV و درمانهنگامی که یک منبع نور UV (معمولا یک LED UV، مانند طول موج 365 nm یا 405 nm) یک محلول پیشپلیمر مخلوط با یک photoinitiator را تشعشع می دهد، photoinitiator فعال می شود،و گونه های فعال تولید شده سپس واکنش پلیمریزاسیون گروه های متقاطع را بر روی پیشپلیمر آغاز می کنند تا یک ساختار شبکه سه بعدی پایدار ایجاد کننديه هيدروژل

هیدروژل های UV-cured تبدیل به یک تکنولوژی اصلی شده اند زیرا مزایای بی نظیر نسبت به روش های متقابل سنتی ارائه می دهند:

• قالب گیری سریع و کارایی:زمان سفت شدن معمولا بین 1 تا 60 ثانیه است، که به طور قابل توجهی تولید تولید را افزایش می دهد.
• شرایط متقاطع نرم (سخت کردن سرد):لامپ های UV منبع نور سرد هستند که اجازه می دهند در دمای اتاق یا نزدیک به دمای فیزیولوژیکی (37 درجه سانتیگراد) ،به حداکثر رساندن حفاظت از فعالیت و میزان بقای سلول های زنده و مولکول های زیست فعال در داخل هیدروژل.
• کنترل دقیق عملکرد:با تنظیم شدت و مدت تابش نور UV (یعنی دوز نور) ، چگالی پیوند متقابل هیدروژل را می توان به دقت کنترل کرد.چگالی متقاطع بالاتر منجر به یک ماژول یونگ بالاتر (سختی مکانیکی) می شود، برای شبیه سازی محیط مکانیکی بافت های مختلف انسان بسیار مهم است.
• وضوح فضایی بالا:نور UV می تواند به طور دقیق الگویی، متمرکز و اسکن شود تا ساخت ساختاری در سطح میکرونی را به دست آورد، کارایی که با روش های سنتی ریخته گری دشوار است.

تکنولوژی UV curing برای ساخت دقیق کانال های هیدروژل، دریچه ها یا ساختارهای غشا بر روی زیربناهای تراشه مایکروفلوییدی استفاده می شود. این ساختارهای می توانند برای جدا کردن و مخلوط مایعات ردیابی استفاده شوند.یا به عنوان حسگرهای زیست محیطی حساس، نقش مهمی در تجزیه و تحلیل های زیستی و تشخیص دارد.

با استفاده از وضوح فضایی بالا و ویژگی های نمونه سازی سریع درمان UV، هیدروژل ها تبدیل به پایه "بیوینک" در چاپ 3D فوتوپلیمر (مانند DLP / SLA) شده اند.اونا ميتونن براي ساخت مجتمع استفاده بشن، داربست های چند لایه ای سلولی، دقیقاً شبیه سازی میکرو محیط بافت های طبیعی، برای تحقیقات در مورد بازسازی بافت هایی مانند استخوان، غضروف و رگ های خونی.

تکنولوژی ضد اشعه ی UV برای هیدروژل ها تبدیل به بخشی ضروری از علوم و مهندسی زیست مواد مدرن شده است.این به طور کامل سرعت پیوند متقابل شیمیایی را با دقت تکنولوژی نوری ترکیب می کند، ارائه یک بستر تولید قدرتمند، انعطاف پذیر و زیست دوستانه برای توسعه مواد هیدروژل نسل بعدی با خواص مکانیکی سفارشی،فعالیت زیستی و میکروسروکتورهای پیچیده.