Dank der vielseitigen Beschichtung für biomedizinische Geräte können sie mit lebenden Zellen interagieren

Dank der vielseitigen Beschichtung für biomedizinische Geräte können sie mit lebenden Zellen interagieren

Video: Nanotechnologie: Die Mini-Teilchen sind überall – und sorgen für eine Revolution | SRF Einstein (March 2020).

Anonim

Eine neue Art von Kunststoffbeschichtung aus Dampf könnte zu besseren biomedizinischen Geräten wie Stents und Kathetern führen, die "bioaktiv" sind, was bedeutet, dass sie auf einzigartige Weise mit den lebenden Zellen in ihrer Umgebung interagieren können.

Die Beschichtung bindet an eine breite Palette von Materialien, einschließlich Glas, Edelstahl, Teflon und Silizium. Es ähnelt eher einer Farbe als einer Decke und kann die genaue Form des abgedeckten Geräts beibehalten. Die äußere Oberfläche der Beschichtung kann dazu gebracht werden, bestimmte Moleküle wie Blutplättchen oder Proteine ​​anzuziehen oder abzustoßen.

"Dies sind grundlegende Vorteile für unser System, wenn wir es mit anderen Beschichtungen vergleichen, die bereits in Gebrauch sind", sagte Jörg Lahann, der stellvertretende Professor für Chemieingenieurwesen bei Dow Corning. "Wir haben erkannt, dass die biomedizinischen Geräte bioaktiv sein müssen. Sie benötigen biologische Signaturen, die die Reaktion des Körpers auf das Implantat aktiv abschwächen können.

"Dazu muss es möglich sein, Biomoleküle auf eine Substratoberfläche zu bringen und auf stabile Weise zu immobilisieren. Stellen Sie sich diese Biomoleküle als kleine Anker vor. Je nachdem, was Sie als Anker auswählen, können Sie eine bestimmte Reaktion auslösen . "

Stents, die offene Arterien für Herzpatienten stützen, stoßen Blutplättchen nicht immer sehr effektiv ab, was im schlimmsten Fall zu einem Blutgerinnsel führen kann. Katheter - Schläuche, die Flüssigkeit aus dem Körper ablassen - werden häufig vorübergehend nach der Operation verwendet. Ärzte möchten nicht, dass Proteine ​​sich an den Katheter binden oder der Schlauch in gewisser Weise in den Körper hineinwächst. Diese neue Beschichtung kann dazu beitragen, die Bindung von Proteinen an den Katheter zu verhindern, sagte Lahann.

Diese Anwendungen erfordern, dass die Beschichtung für Proteine ​​oder Zellen nicht klebt. Mit verschiedenen Biomolekülen, die durch die Beschichtung verteilt sind, könnte es als Sensor fungieren und bestimmte Moleküle anlocken, um sich daran zu binden.

Die Ingenieure erzeugen diese Beschichtung im Wesentlichen, indem sie ihre Komponenten in einem Ofen aufheizen und dann die Dämpfe auf dem Substrat abkühlen lassen, aus dem das biomedizinische Gerät bestehen würde. Diese Beschichtungen sind oft nur einige zehn Nanometer dick. Ein Nanometer ist ein Milliardstel Meter.

Lahann wird diese Forschungsergebnisse auf dem Treffen der American Chemical Society am 6. April vorstellen. Der Vortrag heißt: "Räumlich kontrolliertes Engineering von Bio-Grenzflächen über funktionalisierte Poly-p-xylylene".

Lahann ist außerdem Assistenzprofessor an den Abteilungen Materialwissenschaft und -technik, Biomedizintechnik und Makromolekularwissenschaft und -technik.

Quelle: Universität von Michigan