Hydrogelmaterialien werden aufgrund ihrer hervorragenden Biokompatibilität häufig verwendet. Allerdings stehen die Mikro- und Nanofabrikations-Biomaterialien, wie etwa künstliche Blutgefäße mit kleinem Durchmesser, flexible Biomaterial-Mikrogeräte, minimalinvasive Gewebeklebstoffe sowie Organ- und Tissue-Engineering-Stents, immer noch vor der Herausforderung einer höheren Präzision.
Das Team von Prof. Zheng Meiling vom Technischen Institut für Physik und Chemie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS) hat einen biokompatiblen Hydrogel-Fotolack entwickelt. In der neuen Strategie ist Hyaluronsäurevinylester (HAVE) das Monomer, ein Material auf Cyclopentanonbasis ist der Initiator und DL-Dithiothreitol ist der chemische Thiol-En-Klick-Vernetzer.
Die vorgeschlagene Zwei-Photonen-Polymerisation (TPP) der HAVE-Photoresist-Strategie führt zu einer Auflösung von 22 nm. Diese Arbeit wurde veröffentlicht in ACS Angewandte Materialien und Schnittstellen am 23. Mai.
In dieser Studie untersuchten die Forscher ausführlich den TPP von HAVE-Hydrogel-Fotolacken und erreichten eine Strukturgröße von 22 nm. Die Photoresist-Formulierung wurde optimiert und die Biokompatibilität von 3D-Hydrogel-Zellgerüsten untersucht. Auch der Einfluss der Fokuslage auf die Laserschwelle wurde umfassend untersucht.
Darüber hinaus wurden die biokompatiblen 3D-Hydrogel-Gerüststrukturen hergestellt. Das in dieser Studie vorgeschlagene Protokoll ist vielversprechend für die Herstellung komplexer biokompatibler 3D-Hydrogelstrukturen und die Erforschung möglicher Anwendungen in der Regulierung der Mikroumgebung, im Tissue Engineering, in der Biomedizin und in der biomimetischen Wissenschaft.
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Qi Duan et al., 22 nm Auflösung erreicht durch Femtosekundenlaser-Zwei-Photonen-Polymerisation eines Hyaluronsäure-Vinylester-Hydrogels, ACS Angewandte Materialien und Schnittstellen (2023). DOI: 10.1021/acsami.3c04346