Forskare vid institutionen för materialvetenskap och teknik vid Texas A&M University, ledd av doktoranden Victor Selin och Dr Svetlana Sukhishvili, gör framsteg när det gäller att förstå grundläggande principer som kommer att bidra till att skapa nästa generation av biomedicinska beläggningar.

Medicinska apparater, såsom ortopediska implantat, behöver ofta sina ytor modifierade med skyddande beläggningar. Dessa enheter har slumpmässiga former, vilket kräver användning av en ytlig metod för att kontrollera ytan. Dessa beläggningar kan ge föremålens yta antireflektionsegenskaper eller göra dem i stånd att frigöra terapeutiska föreningar som dödar bakterier och/eller styr tillväxten av däggdjursceller.

Gruppen arbetar för att få en grundläggande förståelse för tillväxten och beteendet hos flerskiktiga polymerfilmer för att skapa funktionella filmer på ytan av olika material och syftar till att kunna kontrollera deras egenskaper och strukturer. Dessa egenskaper är viktiga eftersom de dikterar hur sådana filmer interagerar med vattenhaltiga och saltade lösningar. Deras arbete har avslöjat att genom enkla manipulationer under filmuppbyggnad, dessa egenskaper kan enkelt kontrolleras.

"Genom att demonstrera hur man kan kontrollera rörligheten hos individuella polymerkedjor lager för lager, vi hoppas kunna underlätta praktiska tillämpningar av dessa filmer som en plattform för funktionalisering av ytor på biomedicinska apparater, sa Selin.

Med hjälp av flera tekniker, gruppen etablerade en kvantitativ bild av den interna strukturen och polymerkedjedynamiken hos dessa filmer. Dessa experiment gjorde det möjligt för gruppen att korrelera filmegenskaperna med beteendet hos individuella polymerkedjor.

"Den kunskap vi utvecklar behövs för att lära oss att designa ytbeläggningar som kontrollerbart kan frigöra flera terapeutiska medel, "Sade Selin." Vår forskning ger en bättre förståelse av förhållandet mellan monteringsförhållanden och den interna strukturen hos resulterande filmer, och bidrar därför väsentligt till den befintliga grundläggande kunskapen inom polymerfysik och materialvetenskap."