L’idrogel biocompatibile estensibile e ad alta risoluzione per la stampa 3D

Gli idrogel sono reti idrofile di catene polimeriche che possono trattenere una grande quantità di acqua. Sono comunemente utilizzati in applicazioni che vanno dalla robotica morbida al bioprinting e si sono dimostrati utili in altre applicazioni che richiedono una grande quantità di deformazione, come i pannelli tattili trasparenti. Le applicazioni per gli idrogel sono tuttavia limitate dai loro metodi di fabbricazione, che tradizionalmente si basano su stampaggio e fusione. Questi metodi di fabbricazione tradizionali limitano la complessità geometrica dei gel e determinano una risoluzione relativamente bassa. Ci sono stati molti sviluppi recenti negli idrogel stampati in 3D, ma ci sono ancora dei limiti: non hanno ancora una risoluzione, una complessità geometrica o un’estensione molto elevata.

Questo potrebbe cambiare, comunque. I ricercatori del Centro di produzione e progettazione digitale ( DMU ) di Singapore University of Technology and Design ( DMU ) di Singapore e della Hebrew University di Gerusalemme ( HUJI ) hanno sviluppato una famiglia di idrogel altamente estensibili e resistenti ai raggi UV che possono essere allungati fino al 1300%.

“Abbiamo sviluppato il campione di idrogel stampato 3D più elastico al mondo”, ha affermato Assistant Professor Qi (Kevin) Ge del Science and Math Cluster di SUTD, che è uno dei co-leader di questo progetto. “Il campione di idrogel stampato può essere allungato fino al 1300%. Allo stesso tempo, la compatibilità di questi idrogel con la tecnologia di stampa 3D basata sull’elaborazione della luce digitale ci consente di fabbricare strutture 3D di idrogel con risoluzioni fino a 7 μm e geometrie complesse. ”

Gli idrogel sono stati utilizzati per le strutture di stampa 3D che richiedono un’elevata risoluzione di stampa e un’elevata complessità geometrica. Hanno anche dimostrato di essere altamente biocompatibili, il che li rende promettenti per la biostampa e altre applicazioni mediche.

“Gli idrogel stampati estensibili mostrano un’eccellente biocompatibilità, che ci consente di stampare direttamente biostrutture e tessuti in 3D”, ha continuato Ge. “La grande chiarezza ottica di questi idrogel offre la possibilità di lenti a contatto per stampa 3D. Ancora più importante, questi idrogel 3D stampabili possono formare un forte legame interfacciale con gli elastomeri commerciali di stampa 3D, che ci consente di stampare direttamente strutture ibride di idrogel-elastomero 3D come una scheda elettronica flessibile con un circuito conduttivo di idrogel stampato su una matrice di elastomero. ”
La ricerca è stata pubblicata nel numero più recente del Journal of Materials Chemistry B  ed è stata anche presentata in prima pagina.

“Complessivamente crediamo che gli idrogel altamente estensibili e resistenti ai raggi UV, insieme alle tecniche di stampa 3D basate sulla polimerizzazione UV, miglioreranno significativamente la capacità di fabbricare biostrutture e tessuti, lenti a contatto, elettronica flessibile e molte altre applicazioni”, ha affermato il professor Shlomo Magdassi , che è un co-leader di questo progetto a HUJI.
Man mano che la ricerca sugli idrogel continua, si aprono sempre più applicazioni, in particolare attraverso la stampa 3D. Che si tratti di bioprinting, elettronica stampata in 3D o altro, queste sostanze affascinanti stanno progredendo verso usi più sofisticati. La stampa 3D è stata utilizzata in campo medico per fabbricare i costrutti idrogel con geometrie complesse come reti vascolari, scaffold porosi, sostituti del menisco e altri, e mentre molti ricercatori hanno ancora difficoltà a stampare questi costrutti con l’alta risoluzione richiesta, quest’ultimo sviluppo è un altro passo verso il tipo di risoluzione e geometria che è necessario.

Be the first to comment on "L’idrogel biocompatibile estensibile e ad alta risoluzione per la stampa 3D"

Leave a comment