bedrijfsnieuws over Sleutel tot microfluidica en optica van de volgende generatie: UV-uithardingstechnologie maakt cyclische olefin polymeren (COC/COP) mogelijk

Cyclische olefin copolymeren (COC's) en cyclische olefin polymeren (COP's) zijn de voorkeursmaterialen geworden voor microfluidische chips, diagnostische kits en hoogwaardige optische componenten vanwege hun uitstekende optische transparantie, lage autofluorescentie en uitstekende bio-inertheid. Dit artikel gaat dieper in op UV-uithardingstechnologie, met name UV-LED-uitharding, en hoe snelle, lage-temperatuur en zeer precieze bindings- en coatingprocessen de toepassing van COC/COP's in de biomedische en elektro-optische velden aanzienlijk hebben bevorderd.

COC/COP is een klasse van amorfe thermoplasten waarvan de structuur en eigenschappen het onderscheiden van traditionele polymeren:

• Superieure optische eigenschappen: Bijna-glas transparantie en extreem lage dubbele breking maken het ideaal voor de productie van precisielenzen en optische componenten.
• Uitstekende bio-inertheid: Extreem lage oplosbaarheid en absorptie, en lage autofluorescentie zorgen voor betrouwbaarheid in in-vitrodiagnostiek (IVD) en geneesmiddelenopslag, waardoor het bijzonder geschikt is voor gevoelige microfluidische omgevingen.
• Uitstekende maatvastheid: Lage hygroscopiciteit zorgt voor maatnauwkeurigheid en langdurige stabiliteit van apparaten onder verschillende omgevingsomstandigheden.
• Goede verwerkbaarheid: Geschikt voor spuitgieten, waardoor grootschalige, zeer precieze en goedkope productie mogelijk is.

Traditionele COC/COP-verwerking, zoals thermovormen, vereist hoge temperaturen en drukken, wat kan leiden tot vervorming van het substraat of schade aan microstructuren. UV-uithardingstechnologie, met zijn contactloze, lage-temperatuur en snelle voordelen, lost deze uitdagingen perfect op.

Bij de fabricage van microfluidische chips moet een COC/COP-substraat dat is geëtst met microkanalen, nauwkeurig en naadloos worden verbonden met een afdekplaat.

UV-uithardbare coatings worden gebruikt om extra functionaliteit te geven aan COC/COP-apparaten zonder hun kernprestaties te beïnvloeden.

• Krasbestendige coating: Biedt een UV-uithardbare coating met hoge hardheid voor COC/COP-optiek (zoals cameralenzen voor mobiele telefoons en beschermlagen voor displays), waardoor de duurzaamheid wordt verbeterd.
• Biocompatibiliteitsmodificatie: Gebruikt UV-lichtgeïnduceerde oppervlakte-entpolymerisatie om de chemische eigenschappen van de binnenwanden van microfluidische kanalen te veranderen, waardoor functies worden bereikt zoals weerstand tegen eiwitadsorptie of gemakkelijke vloeistofbeweging (hydrofiel/hydrofoob).

Hoewel COC/COP zelf geen reguliere lichtgevoelige hars is, speelt UV-uithardingstechnologie een cruciale rol in hybride materialen of hulpstructuren. Het gebruik van UV-LED's als lichtbron maakt snelle positionering en geassisteerde uitharding van microstructuren of componenten mogelijk, vooral bij het assembleren van geprefabriceerde COC/COP-structuren met lichtgevoelige harsen.

UV-LED-uithardingssystemen zijn ideaal voor COC/COP-toepassingen vanwege hun voordelen:

• Uitharding bij lage temperatuur: LED-lichtbronnen genereren minimale infraroodwarmte, waardoor vervorming en spanning in warmtegevoelige materialen zoals COC/COP effectief worden vermeden.
• Golflengte-matching: De optimale absorptiegolflengte van een specifieke UV-lijm (bijv. 365 nm of 395 nm) kan selectief worden afgestemd om de hoogste uithardingsefficiëntie en -diepte te bereiken.
• Milieuvriendelijkheid en economie: UV-LED's zijn kwikvrij, energiezuinig en voldoen aan de hoge normen van reinheid en duurzaamheid die vereist zijn in de biomedische productie.

Met de ontwikkeling van point-of-care testing (POC)-diagnostiek, high-throughput screening en flexibele elektronica, zal de vraag naar hoogwaardige polymeren zoals COC/COP blijven groeien. UV-uithardingstechnologie, met zijn unieke precisie, snelheid en lage-temperatuurkenmerken, is een kern-inschakelende technologie geworden voor COC/COP-materialen om van conceptueel ontwerp naar grootschalige commerciële productie te gaan. In de toekomst verwachten we de opkomst van meer intelligente UV-uithardingssystemen en UV-lijmen met lagere krimp, waardoor de toepassingsgrenzen van COC/COP verder worden uitgebreid.