(Phys.org) —Jeong-Yeol Yoon, docent i jordbruks- och biosystemteknik, och Dr Marvin Slepian, professor i kardiologi och biomedicinsk teknik, samarbetade för att testa hur nanoteknikbaserade tekniker kan användas för att bättre underlätta vidhäftning mellan vävnad och implanterade enheter.

"När vi skapade nanotexturytan, vi trodde att den kunde användas som en klibbig yta för implantaten, "Säger Yoon.

Cell-substrat vidhäftning innebär samspel mellan mekaniska egenskaper, yt topografiska funktioner, elektrostatisk laddning och biokemiska mekanismer. Genom att arbeta på nanoskala, Yoon kunde maximera de fysiska egenskaperna hos det underliggande substratet för att främja vidhäftning.

Men utöver att helt enkelt skapa en klibbig yta, forskarnas mål var att skapa en selektivt klibbig yta, gynnar endothelial cellbindning, utan att gynna trombocytfästning, Säger Slepian.

Förbindelsen mellan Yoon, specialist på biosensorer och nanoteknik från College of Agriculture and Life Sciences, och Slepian, medgrundare och vetenskaplig chef för tillverkaren av artificiellt hjärta SynCardia, kom av en slump. En doktorand i Yoons laboratorium träffade Slepian genom deras gemensamma intresse för cykling.

"Det är mycket sällsynt att jordbruksfolket arbetar med hjärt -kärlsjukhuset i läkarskolan, "Säger Yoon.

Men deras forskningsspecialiteter klickade.

En särskild utmaning att övervinna i kardiovaskulära implantat är möjligheten för enheter - såsom stenter placerade inuti kranskärl - att lossna som ett resultat av blodflöde, Säger Yoon.

"Vi är särskilt fokuserade på kardiovaskulära applikationer eftersom det finns ett blodflöde inblandat och vårt system är mycket bra när det finns en flödesituation, "Säger Yoon.

Resultaten av studien, publicerad i tidningen Avancerat sjukvårdsmaterial , avslöjar att forskarnas strategi leder till ökad vidhäftning av endotelceller under både statiska och flödesförhållanden.

De vidhäftande egenskaperna härrör från optimerad ytstruktur, elektrostatisk laddning och cellhäftande ligander (molekylära bindande ämnen) som är unikt monterade på substratytan som ett ensemble av nanopartiklar fångade i nanowells.

"Det finns många andra människor där ute som använder nanoteknik för att förbättra implantaten, men detta är starkare än andra limmetoder som använder nanoteknik, "Säger Yoon.

"Uppenbarligen kan den användas för allt annat - lungor, matsmältningsspår och andra system. Det finns många andra möjligheter som vi inte har utforskat, " han säger.

Forskningen passar perfekt för Avancerat sjukvårdsmaterial , en ny tidning som spunnit av sedan länge Avancerade material tidning.

"Användningen av materialen för hälso- och sjukvårdstillämpningar är förmodligen det hetaste området inom materialvetenskap och teknik, "Säger Yoon." Vi tror att tidningen kommer att bli ännu starkare än moderjournalen. "

Precis som den nya tidskriften markerar en spännande skärningspunkt mellan discipliner, Yoon säger att miljön vid UA uppmuntrar sådana tvärvetenskapliga tillvägagångssätt.

"Jag gick med i University of Arizona eftersom det pågår så många tvärvetenskapliga aktiviteter. Jag ser mycket samarbete mellan institutioner i samma högskola vid andra universitet, men vid University of Arizona, miljön är mer öppen och du ser samarbete mellan högskolor, "Säger Yoon.

Slepian höll med, säger att paret redan har lämnat in ansökningar om bidrag för framtida arbete tillsammans.

"Det har varit roligt och spännande att ha en tvärvetenskaplig samarbetspartner, " han säger.