notícias da empresa sobre Curagem por UV a hidrogel: uma tecnologia chave para a prototipagem rápida e aplicações biomédicas

Os hidrogéis são materiais hidrófilos com uma estrutura de rede de polímeros tridimensional interligada que pode absorver e reter grandes quantidades de água sem dissolver.São estruturalmente e mecanicamente semelhantes aos tecidos moles humanos.A tecnologia de cura por UV, devido às suas vantagens de velocidade de cura rápida, processo suave,e alta capacidade de controlo espacial, tornou-se uma das tecnologias essenciais na fabricação de precisão e prototipagem rápida de hidrogéis.

O processo dos hidrogéis de curado por UV é essencialmente uma reação de cruzamento fotoquímico, normalmente concluída em segundos.

1. O material de base do hidrogel, o pré-polímero,devem conter grupos de fotocrosslink que possam ser ativados por um fotoiniciador, tais como grupos de acrilato ou metacrilato.GelMA (gelatina de metacrilamida): possui boa bioatividade e é adequado para cultura de células; PEGDA (polietileno glicol diacrilato): fácil de sintetizar e permite um controlo preciso das propriedades do material;e HAMA (ácido hialurónico metacrilamida): um componente natural da matriz extracelular (ECM) com elevada biocompatibilidade.
2. O fotoiniciadorÉ o "interruptor" no processo de cura. Absorve comprimentos de onda específicos de luz ultravioleta (UV) e rapidamente se decompõe para produzir radicais livres ou cátions altamente reativos.,Os fotoiniciadores devem ter boa solubilidade em água e baixa citotoxicidade, como o Irgacure 2959 (I-2959) comumente utilizado.
3. Fonte de luz UV e curaQuando uma fonte de luz UV (normalmente um LED UV, como um comprimento de onda de 365 nm ou 405 nm) irradia uma solução pré-polímero pré-misturada com um fotoiniciador, o fotoiniciador é ativado,e as espécies activas geradas iniciam então a reação de polimerização dos grupos de ligação cruzada no pré-polímero para formar uma estrutura de rede tridimensional estável, ou seja,, um hidrogel.

Os hidrogéis curados por UV tornaram-se uma tecnologia convencional porque oferecem vantagens incomparáveis em relação aos métodos tradicionais de ligação cruzada:

• Moldagem rápida e eficiência:O tempo de curado é tipicamente entre 1 e 60 segundos, aumentando significativamente a capacidade de produção.
• Condições de ligação cruzada suave (curagem a frio):Os LEDs UV são fontes de luz fria, permitindo que o curado ocorra à temperatura ambiente ou perto da temperatura fisiológica (37 graus Celsius),maximizar a proteção da atividade e taxa de sobrevivência de células vivas e moléculas bioativas encapsuladas no hidrogel.
• Controle de desempenho preciso:Ao ajustar a intensidade e a duração da irradiação de luz UV (ou seja, a dose de luz), a densidade de ligação cruzada do hidrogel pode ser controlada com precisão.Densidade de ligação transversal mais elevada resulta num módulo de Young mais elevado (dureza mecânica), crucial para simular os ambientes mecânicos de diferentes tecidos humanos.
• Alta resolução espacial:A luz UV pode ser desenhada, focada e digitalizada com precisão para obter uma fabricação de estrutura a nível de micrômetro, um feito difícil de ser alcançado com métodos tradicionais de fundição.

A tecnologia de cura por UV é usada para construir com precisão canais de hidrogel, válvulas ou estruturas de membrana em substratos de chips microfluídicos.ou como biosensores ambientalmente sensíveis, desempenhando um papel na bioanálise e no diagnóstico.

Aproveitando a alta resolução espacial e as características de prototipagem rápida do curado UV, os hidrogéis tornaram-se a base para "bioinks" na impressão 3D de fotopolímero (como DLP / SLA).Eles podem ser usados para construir complexos, para a investigação sobre a regeneração de tecidos como osso, cartilagem e vasos sanguíneos.

A tecnologia de cura UV para hidrogéis tornou-se uma parte indispensável da ciência e engenharia moderna de biomateriais.Combina perfeitamente a velocidade da ligação química com a precisão da tecnologia óptica, que fornece uma plataforma de fabrico potente, flexível e biossensível para o desenvolvimento de materiais de hidrogel de próxima geração com propriedades mecânicas personalizadas,bioatividade e microestruturas complexas.