कंपनी की खबर हाइड्रोजेल यूवी क्यूरिंगः रैपिड प्रोटोटाइपिंग और बायोमेडिकल अनुप्रयोगों के लिए एक प्रमुख तकनीक

हाइड्रोजेल हाइड्रोफिलिक सामग्री है जिसमें एक त्रि-आयामी क्रॉस-लिंक्ड पॉलिमर नेटवर्क संरचना होती है जो बिना भंग किए बड़ी मात्रा में पानी को अवशोषित और धारण कर सकती है।वे संरचनात्मक और यांत्रिक रूप से मानव नरम ऊतक के समान हैं, इस प्रकार बायोमेडिसिन, ऊतक इंजीनियरिंग, दवा वितरण और नरम रोबोटिक्स में प्रचुर अनुप्रयोग क्षमता है।और उच्च स्थानिक नियंत्रण, हाइड्रोजेल के सटीक विनिर्माण और त्वरित प्रोटोटाइप में मुख्य प्रौद्योगिकियों में से एक बन गया है।

यूवी-क्युरिंग हाइड्रोजेल की प्रक्रिया अनिवार्य रूप से एक फोटोकेमिकल क्रॉसलिंकिंग प्रतिक्रिया है, जिसे आमतौर पर सेकंड के भीतर पूरा किया जाता है। इस प्रक्रिया में तीन प्रमुख घटकों की सामंजस्यपूर्ण कार्रवाई की आवश्यकता होती हैः

1. हाइड्रोजेल की आधार सामग्री, प्रीपॉलिमर,इसमें फोटोक्रॉसलिंक करने वाले समूह होने चाहिए जिन्हें एक फोटोइनिशिएटर द्वारा सक्रिय किया जा सकता है, जैसे कि एक्रिलैट या मेटाक्रिलेट समूह। सामान्य फोटोक्रॉसलिंक करने योग्य बायोमटेरियल में शामिल हैंःGelMA (मेटाक्रिलामाइड जिलेटिन): अच्छी जैव क्रियाशीलता और कोशिका संस्कृति के लिए उपयुक्त; पीईजीडीए (पॉलीथीन ग्लाइकोल डायक्रिलैट): संश्लेषण करने में आसान और सामग्री गुणों के सटीक नियंत्रण की अनुमति देता है;और एचएएमए (मेथाक्रिलामाइड हाइयुरोनिक एसिड): उच्च जैव संगतता के साथ एक प्राकृतिक बाह्य कोशिका मैट्रिक्स (ईसीएम) घटक।
2. फोटोइनिशिएटरयह उपचार प्रक्रिया में "स्विच" है। यह पराबैंगनी (यूवी) प्रकाश की विशिष्ट तरंग दैर्ध्य को अवशोषित करता है और तेजी से अत्यधिक प्रतिक्रियाशील मुक्त कणों या कणों का उत्पादन करने के लिए विघटित होता है। जैविक अनुप्रयोगों में,फोटोइनिशिएटर्स में अच्छी जल घुलनशीलता और कम साइटोटॉक्सिसिटी होनी चाहिए, जैसे कि आम तौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला Irgacure 2959 (I-2959) ।
3. यूवी प्रकाश स्रोत और उपचारजब एक यूवी प्रकाश स्रोत (आमतौर पर एक यूवी एलईडी, जैसे कि 365 एनएम या 405 एनएम की तरंग दैर्ध्य) एक फोटोइनिशिएटर के साथ पूर्व-पॉलीमर समाधान को पूर्व-मिश्रित करता है, तो फोटोइनिशिएटर सक्रिय हो जाता है,और उत्पन्न सक्रिय प्रजातियों के बाद एक स्थिर त्रि-आयामी नेटवर्क संरचना बनाने के लिए prepolymer पर क्रॉसलिंकिंग समूहों के बहुलकरण प्रतिक्रिया शुरू, एक हाइड्रोजेल।

यूवी-क्युरेटेड हाइड्रोजेल एक मुख्यधारा की तकनीक बन गई है क्योंकि वे पारंपरिक क्रॉसलिंकिंग विधियों पर अद्वितीय लाभ प्रदान करते हैंः

• तेजी से मोल्डिंग और दक्षता:उपचार का समय आमतौर पर 1 से 60 सेकंड के बीच होता है, जिससे विनिर्माण थ्रूपुट में काफी वृद्धि होती है।
• कोमल क्रॉसलिंकिंग स्थितियाँ (ठंडे उपचार):यूवी एलईडी ठंडे प्रकाश स्रोत हैं, जो कमरे के तापमान या शारीरिक तापमान (37 डिग्री सेल्सियस) के निकट होने की अनुमति देते हैं,हाइड्रोजेल के अंदर कैप्सूल में जीवित कोशिकाओं और जैव सक्रिय अणुओं की गतिविधि और जीवित रहने की दर को अधिकतम करना.
• सटीक प्रदर्शन नियंत्रण:यूवी प्रकाश विकिरण की तीव्रता और अवधि (यानी प्रकाश खुराक) को समायोजित करके हाइड्रोजेल के क्रॉसलिंकिंग घनत्व को ठीक से नियंत्रित किया जा सकता है।उच्च क्रॉसलिंकिंग घनत्व के परिणामस्वरूप उच्च यंग मॉड्यूल (यांत्रिक कठोरता), विभिन्न मानव ऊतकों के यांत्रिक वातावरण का अनुकरण करने के लिए महत्वपूर्ण है।
• उच्च स्थानिक संकल्पःयूवी प्रकाश को सटीक रूप से पैटर्न, फोकस और स्कैन किया जा सकता है ताकि माइक्रो-लेवल संरचना निर्माण प्राप्त हो सके, जो पारंपरिक कास्टिंग विधियों के साथ प्राप्त करना मुश्किल है।

यूवी क्यूरिंग तकनीक का उपयोग माइक्रोफ्लुइडिक चिप सब्सट्रेट पर हाइड्रोजेल चैनलों, वाल्वों या झिल्ली संरचनाओं का सटीक निर्माण करने के लिए किया जाता है। इन संरचनाओं का उपयोग ट्रेस फ्लूइड्स को अलग करने और मिश्रण करने के लिए किया जा सकता है,या पर्यावरण के प्रति संवेदनशील बायोसेंसर के रूप में, जैव-विश्लेषण और निदान में भूमिका निभाते हैं।

यूवी क्यूरिंग के उच्च स्थानिक रिज़ॉल्यूशन और तेजी से प्रोटोटाइप करने की विशेषताओं का लाभ उठाते हुए, हाइड्रोजेल फोटोपॉलीमर 3 डी प्रिंटिंग (जैसे डीएलपी / एसएलए) में "बायोइंक" का आधार बन गए हैं।वे जटिल निर्माण के लिए इस्तेमाल किया जा सकता हैप्राकृतिक ऊतकों के सूक्ष्म वातावरण की सटीक नकल करने वाले बहुस्तरीय कोशिका ढांचे, हड्डियों, उपास्थियों और रक्त वाहिकाओं जैसे ऊतकों के नवीनीकरण पर शोध के लिए।

हाइड्रोजेल के लिए यूवी उपचार प्रौद्योगिकी आधुनिक बायोमैटेरियल विज्ञान और इंजीनियरिंग का एक अनिवार्य हिस्सा बन गई है।यह रासायनिक क्रॉसलिंकिंग की गति को ऑप्टिकल तकनीक की सटीकता के साथ पूरी तरह से जोड़ती है, अनुकूलित यांत्रिक गुणों के साथ अगली पीढ़ी की हाइड्रोजेल सामग्री विकसित करने के लिए एक शक्तिशाली, लचीला और जैव-अनुकूल विनिर्माण मंच प्रदान करता है,जैव क्रियाशीलता और जटिल सूक्ष्म संरचनाएं.