En superhal beläggning som utvecklas vid ett labb vid University of Wisconsin–Madison kan gynna medicinska katetrar, fabriksutrustning, och till och med en dag, oljetankfartyg.

Beläggningen innehåller en smörjolja som motstår vidhäftning av bakterier. Ett första kommersiellt mål är katetrar, som används för att leverera eller avlägsna vätskor i medicin.

Katetrar koloniseras ofta av bakterier som bildar en seg "biofilm" som motstår medel som annars skulle döda dem.

Mellan 250, 000 och 500, 000 kateterinfektioner i USA varje år kostar miljarder genom ökad användning av antibiotika, längre sjukhusvistelser, och behovet av att byta ut katetern.

UW–Madison kemiteknik Professor David Lynn skapar den patenterade beläggningen genom att omväxlande doppa ett föremål i två polymerlösningar.

Wisconsin Alumni Research Foundation har flera patent på Lynns arbete och har registrerat projektet i WARF Accelerator Program. Enligt WARF Accelerator-direktör Greg Keenan, "Den superhala ytan kan minska infektioner, blockeringar och kostnader förknippade med katetrar."

WARF Accelerator syftar till att minska riskerna med lovande teknologier och förenkla vägen till licensiering för ett företag. "Målet med WARF Accelerator är att attrahera industripartners eller investerare genom att validera marknadspotential, visa kommersiellt värde, och minska risken för den underliggande tekniken, säger Keenan.

Intäkter från licenser är den primära källan till de miljontals dollar som WARF skickar till UW–Madison årligen för att stödja forskning, löner, byggnader och utrustning.

Den nya beläggningen kan också infunderas med antibiotika med långsam frisättning, som kan döda svampar och bakterier i blodomloppet eller urinvägarna där katetrar ofta används.

Med Helen Blackwell, en professor i kemi vid UW–Madison med omfattande kunskap om bakterietillväxt, Lynn har visat att de "hala vätskeinfunderade porösa ytorna" (SLIPS) verkligen hindrar bakterier från att växa på glasytor.

Lynns hala beläggningar inspirerades av vissa växtblad, som får vatten att pärla upp sig till nästan sfäriska droppar. "Det har gjorts en hel del ansträngning inom materialvetenskap för att utveckla syntetiska härmar av dessa blad, " säger Lynn.

Lynn's SLIPS är porösa material som tillverkas genom att ett föremål doppas i två polymerlösningar. Beläggningarna är cirka tre miljondelar av en meter tjocka, cirka 25 gånger tunnare än ett pappersark.

Många processer, som de som används i datachips och solpaneler, kan belägga platta föremål. Men Lynns dip-and-redip-process kan belägga komplexa eller krökta ytor som båda ytorna på en kateter.

För ungefär ett år sedan, finansiering och stöd från WARF Accelerator började stödja "avrisk" beläggningsprocessen. katetrar, Lynn noterar, "måste tåla böjning, sterilisering, lindning, och sitta på en hylla i sex månader utan att bli torr eller skör."

Lynns beläggningar känns ultrasläta, men deras grova inre kan lagra kemikalier. "Dessa laster kan döda bakterier eller svampar, "Lynn säger. "Det kan bidra till att ytterligare förhindra nedsmutsning av bakterier och förlänga livslängden för dessa material."

Och eftersom beläggningarna förhindrar vidhäftning av många ämnen, inklusive vatten, olja, ketchup och senap, de kan vara användbara vid livsmedelsbearbetning.

Keenan, chef för WARF Accelerator, säger, "Min erfarenhet på LiquiGlide, som kommersialiserar en annan hal beläggning, lärde mig att trögflytande vätskor som fastnar på fasta ytor resulterar i miljarder dollar i avfall och ineffektivitet. Jag såg den enorma ekonomiska, miljö, och hälsovårdsfördelar som kan hanteras med dessa nya vätskeinfunderade beläggningar i en mängd olika tillämpningar, från konsumentförpackningar till kemisk tillverkning till medicintekniska produkter."

Katetrar bär vätska, som kan dra ut smörjoljan eller antibiotikatillsatsen med tiden, säger Lynn. "Vi behövde titta på vad som skulle hända i en artär eller ven i kontakt med blod. Kan dessa beläggningar också förhindra koagulering? Kan de överleva i den saltrika miljön i en urinkateter? Hur effektiv är den antibakteriella aktiviteten?"

Än så länge, ett års examen har inte avslöjat allvarliga hinder, säger Lynn. "Det här är den typ av tester som WARF Accelerator kan stödja och är bortom det vanliga forsknings- och designarbete vi gör men är till hjälp för företag som kanske vill licensiera den här tekniken. Tekniken blir mindre riskabel för dem, och mer lönsamt för WARF. Den ultimata vinnaren blir universitetet."