Zehirli Olmayan “Işıkla Etkinleştirilen” Bileşen, Gelişmiş Biyomalzemelerin Daha Güvenli 3D Baskısının Kapısını Açıyor

Singapur Nanyang Teknoloji Üniversitesi (NTU Singapore) bilim insanları, 3D baskı, kozmetik ve tıp alanında daha güvenli ve çok yönlü uygulamalara yol açabilecek ışık aktiveli bileşiklerin yeni bir sınıfını geliştirdi.

Aril diazirin fotoinisiyatörleri olarak bilinen bu bileşikler, ışık kullanarak sıvı reçineleri hızla ve hassas biçimde sert plastiklere dönüştürmek için kullanılır. Sektörde şu anda standart olarak kullanılan fotoinisiyatörler ise sıklıkla toksisite ve suda kötü çözünürllük sorunlarıyla karşı karşıya kalıyor.

NPG Asia Materials‘de yayımlanan NTU çalışması, yeni aril diazirin fotoinisiyatörlerinin insan hücreleri için toksik olmamasının yanı sıra, malzeme büzülmesinin azalması ve su bazlı sürdürülebilir reçinelerle uyumluluk dahilinde üstün performans sunmasını gösteriyor. Makalenin başlığı “Non-toxic aryl diazirine photoinitiators” (Toksik olmayan aril diazirin fotoinisiyatörleri) olarak belirlendi.

Daha güvenli, daha yeşil bir alternatif

Fotoinisiyatörler, elektronik cihazları mühürleyen yapıştırıcılardan doku mühendisliğinde kullanılan biyouyumlu hidrogellerine kadar bir çok üründe bulunan temel bir bileşendir. Işığa maruz kaldıklarında polimerizasyon adı verilen bir kimyasal tepkimeyi başlatır ve sıvı malzemeleri saniyeler içinde katılaştırır.

Bununla birlikte, difenil(2,4,6-trimetilbenzoil)fosfin oksit (TPO) ve fenilbis(2,4,6-trimetilbenzoil)fosfin oksit (BAPO) gibi en yaygın fotoinisiyatörlerin üreme toksikliği taşıdığı tespit edildi ve bu da daha güvenli alternatiflere yönelik acil bir ihtiyacı doğurdu. Aslında hem TPO hem de BAPO, sağlık kaygıları nedeniyle Avrupa Birliği (AB) gibi bazı bölgelerde yasaklanıyor. Yasak, hızlı ve güvenilir kürleme için TPO’ya güvlenen jel oje sektörünü olumsuz etkiledi.

Madde Bilimi ve Mühendisliği Bölümü’nden Profesör Terry W. J. Steele’in önderliğindeki NTU ekibi, aril diazirinin son derece etkili ve biyouyumlu bir yerine geçtiğini buldu.

Steele, “Sektör, en etkili ve yaygın kullanılan fotoinisiyatörlerin toksisite nedeniyle kullanım dışı bırakılmasıyla büyük bir zorlukla karşı karşıya. Amacımız, hem güvenli ve biyouyumlu olması hem de mevcut malzemelerin performansını iyileştiren yeni bir ‘aktivatör’ geliştirmekti. Toksiklik sorununu doğrudan çözen ve yenilik için yeni olanaklar açan bir çözüm ürettik,” dedi.

Temel teknik zorlukların aşılması

Çalışmanın önemli bulgulardan biri, yeni fotoinisiyatörlerin sıvı reçinenin katılaşırken genellikle yaşadığı büzülme oranını azaltabilme özelliği. Aril diaziriner, kürleme süreci sırasında azot gazı açığa çıkarır; bu özellik, bu büzülmeyle mücadele edecek şekilde ayarlanabilir ve böylece daha kararlı ve güvenilir bitmiş ürünler elde edilir.

Ayrıca bu yeni bileşiklerden bir kısmı suda çözünür ve oda sıcaklığında sıvıdır. Bu durum, kullanım kolaylığı sağlar ve organik çözücülerden kaçınılan “yeşil” üretim ile biyomedikal hassas uygulamalarda kullanılmasına olanak tanır.

“Yeni fotoinisiyatörlerimizi gerçekten ayıran şey, bu avantajların benzersiz kombinasyonudur. Sadece toksik olmamalarıyla değil, aynı zamanda 3D baskı ve diş gibi yüksek hassasiyet gerektiren alanlarda kritik bir sorun olan malzeme büzülmesinin uzun süredir çözülemeyen sorununu da çözerler. Sıvı formları ve suda çözünürlükleri, onları sürdürülebilir, su bazlı sistemlerle uyumlandırmak için son derece kolay kullanışlı kılar; bu da sektör için büyük bir avantajdır,” dedi Steele.

Üretim ve tıpta gelecekteki uygulamalar

NTU araştırmacıları, yeni teknolojiyi bir dizi gerçek dünya kullanımında kanıtladı. Sürdürülebilir soya yağı bazlı reçineden su geçirmez “yerinde kalıcı” mühürler ve 3D baskıyla üretilmiş mikro akışkan kanallar ürettiler. Ekip, yeni bileşiklerin canlı hücre kapsüllemesi ve gıda ambalajlama için de umut verici olduğunu belirtiyor.

Ayrıca, altında bulunan cildi zarar vermeden uzunluğunun üç buçuktan fazla katına kadar esneyebilen esnek bir deri biyayıştırıcısı oluşturdular. Aynı zamanda uzun süreli tıbbi kateterler için koruyucu bir bariyer olarak da işlev görür.

Araştırmacıların bulguları, güvenlik ve performansın en üst düzeyde olduğu ileri üretim, biyomalzemeler ve hatta giyilebilir elektronik alanlarında kullanılmak üzere yeni nesil ışıkla kürlenebilir malzemeler için yol açıyor.

Sonraki adımımız, laboratuvar bulgularımızla endüstriyel ölçekli üretim arasındaki boşluğu kapatmak ve bu güvenli aktivatörlerin küresel ortaklar tarafından kolayca benimsenmesini sağlamaktır,” dedi baş yazar Naziruddin Ali.

Daha fazla bilgi

Naziruddin Ali ve ark., Non-toxic aryl diazirine photoinitiators, NPG Asia Materials (2026). DOI: 10.1038/s41427-026-00680-5

Şu kurum tarafından sağlandı:
Nanyang Technological University

Bu hikayenin ardındaki isimler:

BSc Life Sciences & Ecology. Microbiology lab background with pharmaceutical news experience in oil, gas, and renewable industries.

Full profile →

Bachelor’s in mathematical biology, Master’s in creative writing. Well-traveled with unique perspectives on science and language.

Full profile →

Citation

:
Nontoxic ‘light-activated’ compound shows promise for safer 3D printing of advanced biomaterials (2026, October 22)
retrieved 22 October 2026
from https://phys.org/news/2026-10-nontoxic-compound-safer-3d-advanced.html

This document is subject to copyright. Apart from any fair dealing for the purpose of private study or research, no
part may be reproduced without the written permission. The content is provided for information purposes only.