ข่าว บริษัท เกี่ยวกับ การบํารุงความแข็งของยูวีไฮโดรเจล: เทคโนโลยีสําคัญสําหรับการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วและการใช้งานทางชีวแพทย์

ไฮโดรเจลเป็นวัสดุที่รักน้ําที่มีโครงสร้างเครือข่ายพอลิเมอร์ที่เชื่อมต่อกันสามมิติที่สามารถดูดซึมและเก็บน้ําจํานวนมากโดยไม่ละลายพวกมันมีโครงสร้างและกลไกที่คล้ายกับเนื้อเยื่ออ่อนของมนุษย์, โดยจึงมีศักยภาพการใช้งานที่ใหญ่หลวงในชีวแพทย์, วิศวกรรมเนื้อเยื่อ, การส่งยา, และหุ่นยนต์อ่อน.และสามารถควบคุมพื้นที่ได้สูง, ได้กลายเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีหลักในการผลิตความแม่นยําและการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วของไฮโดรเจล

กระบวนการของไฮโดรเจลรักษาด้วย UV เป็นปฏิกิริยาต่อสานภาพถ่ายเคมี โดยทั่วไปจะเสร็จสิ้นภายในสองวินาที กระบวนการนี้ต้องการการปฏิกิริยาร่วมกันของสามองค์ประกอบหลัก:

1. วัสดุพื้นฐานของไฮโดรเจล คือพรีโพลิเมอร์ต้องมีกลุ่ม photocrosslinking ที่สามารถเปิดตัวโดย photoinitiator เช่น กลุ่ม acrylate หรือ methacrylate วัสดุชีวภาพที่ใช้ได้ทั่วไปประกอบด้วย:GelMA (เมทาครีลาไมด์เจลาติน): มีชีวกิจกรรมที่ดีและเหมาะสําหรับการปลูกเซลล์; PEGDA (polyethylene glycol diacrylate): ง่ายในการสังเคราะห์และทําให้สามารถควบคุมคุณสมบัติของวัสดุได้อย่างแม่นยําและ HAMA (methacrylamide hyaluronic acid): สารประกอบของเมทริกซ์นอกเซลล์ (ECM) ที่มีชีวภาพเข้ากันได้สูง
2. โฟโตอเนชั่นเป็น "สวิทช์" ในกระบวนการรักษา. มันดูดซึมความยาวคลื่นเฉพาะของแสงอัลตรายาวเล็ต (UV) และแตกแยกอย่างรวดเร็วเพื่อผลิตรังสีเสรีหรือแคทยอนที่มีปฏิกิริยาสูง,โฟโตอินิจิตเตอร์ต้องมีความละลายในน้ําที่ดีและมีสารพิษเชื้อเยื่อต่ํา เช่น Irgacure 2959 (I-2959) ที่ใช้กันทั่วไป
3. แหล่งแสง UV และการรักษาเมื่อแหล่งแสง UV (มักจะเป็น LED UV เช่นความยาวคลื่น 365 nm หรือ 405 nm) กระจายแสงต่อสารละลาย prepolymer ที่ผสมผสานกันก่อนกับ photoinitiator, photoinitiator จะถูกเปิดตัวและสายพันธุ์ที่มีผลผลิต จากนั้นเริ่มปฏิกิริยาพอลิเมอเรชั่นของกลุ่มเชื่อมต่อกันบนพรีพอลิเมอร์เพื่อสร้างโครงสร้างเครือข่ายสามมิติที่มั่นคงกลิ่นไฮโดรเจล

ไฮโดรเจลที่รักษาด้วย UV กลายเป็นเทคโนโลยีหลัก เพราะมันมีข้อดีที่ไม่มีคู่แข่งกับวิธีการเชื่อมต่อแบบดั้งเดิม:

• การ ตัด รวดเร็ว และ ประสิทธิภาพระยะเวลาการรักษามักจะอยู่ระหว่าง 1 และ 60 วินาที เพิ่มผลิตอย่างสําคัญ
• สภาพการเชื่อมต่อกันอย่างอ่อนโยน (การบํารุงเย็น)UV LEDs เป็นแหล่งแสงเย็น ทําให้การแข็งแรงเกิดขึ้นในอุณหภูมิห้องหรือใกล้อุณหภูมิทางกายภาพ (37 องศาเซลเซียส)การปกป้องกิจกรรมและอัตราการอยู่รอดของเซลล์มีชีวิตและโมเลกุลที่มีสรรพคุณทางชีวภาพที่ถูกปิดในไฮโดรเจลให้สูงสุด.
• การควบคุมการทํางานอย่างแม่นยําโดยการปรับความเข้มข้นและระยะเวลาของการฉายแสง UV (เช่น โดซ่าแสง) ความหนาแน่นของไฮโดรเจลสามารถควบคุมได้อย่างแม่นยําความหนาแน่นของการเชื่อมต่อทางข้ามที่สูงขึ้นจะส่งผลให้มี Young's modulus (ความแข็งแรงทางกล) ที่สูงขึ้น, สําคัญสําหรับการจําลองสภาพแวดล้อมทางกลของเนื้อเยื่อมนุษย์ที่แตกต่างกัน
• ความละเอียดในพื้นที่สูงแสง UV สามารถสร้างรูปแบบ, เน้น, และสแกนได้อย่างแม่นยํา เพื่อบรรลุการผลิตโครงสร้างระดับไมครอน ซึ่งเป็นความสําเร็จที่ยากที่จะบรรลุด้วยวิธีการโยนแบบดั้งเดิม

เทคโนโลยีการรักษา UV ใช้ในการสร้างช่องทางไฮโดรเจล, วาล์ว, หรือโครงสร้างเยื่อบนพื้นฐานชิปไมโครฟลิวไดซ์หรือเป็นเซ็นเซอร์ชีวภาพที่มีความรู้สึกต่อสิ่งแวดล้อม, ที่มีบทบาทในการวิเคราะห์ชีวภาพและการวินิจฉัย

โดยใช้ความละเอียดในพื้นที่สูงและลักษณะการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วของ UV curing ไฮโดรเจลได้กลายเป็นพื้นฐานสําหรับ "bioinks" ในการพิมพ์ 3D โฟโตโพลิเมอร์ (เช่น DLP / SLA)มันสามารถใช้ในการสร้างซับซ้อน, โครงสร้างเซลล์หลายชั้น ที่เลียนแบบสภาพแวดล้อมเล็กๆ ของเนื้อเยื่อธรรมชาติ เพื่อวิจัยเกี่ยวกับการฟื้นฟูเนื้อเยื่อ เช่น กระดูก กระดูกรด และหลอดเลือด

เทคโนโลยีการบํารุงความแข็ง UV สําหรับไฮโดรเจลได้กลายเป็นส่วนที่จําเป็นของวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมพยาธิชีวภาพที่ทันสมัยมันผสมผสานความรวดเร็วของเคมี crosslinking กับความแม่นยําของเทคโนโลยี optical, สร้างแพลตฟอร์มการผลิตที่แข็งแรง, นุ่มนวล และเป็นมิตรกับชีวภาพสําหรับการพัฒนาวัสดุไฮโดรเจลรุ่นใหม่ที่มีคุณสมบัติทางกลที่กําหนดเองการทํางานทางชีวภาพและโครงสร้างเล็กซับซ้อน.