Tecnología de impresión endurece hidrogeles sintéticos

Un nuevo estudio describe una técnica de impresión en tres dimensiones (3-D), usada para imprimir hidrogeles duros, reforzados con fibras que simulan la fuerza y la flexibilidad del cartílago humano.

Unos investigadores de la Universidad de Wollongong (UOW; Australia), han desarrollado un proceso de fabricación aditiva que combina el modelado digital y la impresión en 3-D para preparar hidrogeles reforzados con fibra, en un proceso de un solo paso. El sistema funciona mediante la impresión simultáneamente con dos tintas, en una impresora personalizada en 3-D con un sistema de curado con una luz ultravioleta (UV). Una tinta se cura como un hidrogel blando y húmedo y el otro como un plástico duro y rígido, que forma las “fibras” de refuerzo dentro de la estructura.

El generador selectivo de patrones utiliza una combinación de solución precursora de gel de alginato/acrilamida y un adhesivo a base de epoxi curable mediante luz UV (Emax) con una impresora de extrusión. El control espacial de la distribución de las fibras dentro de los modelos digitales es adecuado para un espectro de comportamientos de inflamación y de propiedades mecánicas con características físicas, que van desde “suave y húmedo” hasta “duro y seco”. Se preparó un prototipo del cartílago del menisco para ilustrar la posible aplicación en la bioingeniería. El estudio que describe la nueva tecnología fue publicado el 8 de septiembre de 2014, en la revista ACS Applied Materials & Interfaces.

“Usando un software de diseño asistido por ordenador, puedo hacer un modelo digital de las fibras y la matriz de hidrogel, sintonizando las propiedades mecánicas, controlando cuidadosamente la distribución de las fibras dentro de nuestras estructuras”, dijo la autora principal, Shannon Bakarich, MSc, una estudiante de doctorado en el Instituto de Investigación de Polímeros Inteligentes en la UOW. “Las fibras impresas le dan la fuerza al hidrogel en la misma manera en que la fibra de vidrio le da fuerza a una tabla de surf”.

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University of Wollongong