Kiel’in silikon levha üzerindeki ince tabaka kaplamaları, malzemelere tamamen yeni özellikler kazandırıyor. Kredi bilgileri: Julia Siekmann, Uni Kiel

Özel polimer kaplamalar yüzeylere antiviral davranış gibi işlevsel özellikler kazandırabilir. Kiel Üniversitesi Malzeme Bilimi Bölümü’nden bir ekip, ilk kez çeşitli biyomedikal kaplamaları kapsamlı bir şekilde karşılaştırdı ve ciltle, hücrelerle veya virüslerle etkileşime girdiğinde neler olduğunu araştırdı.

Sonuçlar dergide yayınlandı Gelişmiş Malzeme Arayüzleri ve antiviral camlı ilk endüstriyel projede uygulandı.

Kiel’deki Schleswig-Holstein Üniversitesi Tıp Merkezi (UKSH), Mısır Nanoteknoloji Araştırma Merkezi ve Kahire Üniversitesi Ulusal Kanser Enstitüsü ile işbirliği içinde, Kiel Üniversitesi araştırmacıları altı kişiyi kapsamlı bir şekilde karşılaştırdı. biyomedikal uygulamalar için. Ekip, malzeme yüzeylerinin solunum yolu virüslerine, kanser hücrelerine ve fibroblastlara karşı biyo-arayüz performansını araştırdı.

Çalışmanın ilk yazarı malzeme bilimcisi Torge Hartig, “Örneğin, koronavirüsün spike proteini gibi önemli proteinlerin malzeme yüzeylerine nerede bağlandığını ve antiviral davranış gösterdiğini inceledik” diyor. Ekip, koronavirüslere karşı antiviral kaplamalar için bu tür etkileşimlerin potansiyel malzeme sayısını daraltmak amacıyla da hesaplanabileceğini göstermeyi başardı.

Üretim yöntemi karşılaştırmaya olanak sağlar

Bu detaylı araştırma ancak Kiel ekibinin kaplamaları üretme yöntemi sayesinde mümkün olabiliyor. Uzun yıllardır Profesör Franz Faupel’in Çok Bileşenli Malzemeler Kürsüsü’nde başlatılan kimyasal buhar biriktirme (iCVD) üzerinde çalışıyorlar.

Hartig, “Bu, şeffaf kaplamalar üretmemize ve kalınlıklarını 10 nanometre ile 10 mikrometre arasında yüksek hassasiyetle ayarlamamıza olanak tanıyor. Yüzeyleri son derece pürüzsüz, son derece düzgün ve rahatsız edici kusurları yok” diyor.

Bu çok önemlidir çünkü birçok faktör genellikle kaplamalarla temasta rol oynar. Geleneksel polimer kaplamalarla, örneğin yüzey topografyasında, solvent kalıntıları veya malzeme kusurları virüsler veya hücrelerle etkileşimleri etkileyebilir.

“Teknolojimizle, kimyasal prosesler dışında diğer tüm faktörlerin dışlanabileceği kadar saf kaplamalar üretiyoruz ve kaplamalar arasındaki gerçek etkileşimleri temelden analiz edebiliyoruz. ve virüsler veya hücreler” diye devam ediyor biyomedikal iCVD kaplamalar üzerine doktora tezini yapan Hartig.

Ambulanslardan süpermarket kasalarına kadar: Kaplamalar pencere üreticileriyle test edildi

Malzeme bilimcileri, üretim süreçlerini çok iyi kontrol edebiliyor ve böylece kaplamalarının işlevsel özelliklerini, örneğin biyomedikal ortamlardaki yüksek gereksinimleri karşılamak için, hedefli bir şekilde tahmin edip tanımlayabiliyor.

Başkanlıktaki iCVD faaliyetlerinin lideri Dr. Stefan Schröder, “Hücre kültürü ürünlerini, hücrelerin daha iyi yapışmasını ve yetiştirilmesinin daha kolay olmasını sağlayacak şekilde kaplayabiliriz” diyor. Yöntemleri solvent gerektirmediği ve yalnızca az sayıda kimyasal madde gerektirdiğinden, geleneksel ıslak kimyasal kaplama süreçlerinden önemli ölçüde daha çevre dostudur.

Güney Almanya’dan bir pencere üreticisiyle birlikte Kiel’den malzeme bilimciler bulgularını uygulamaya koydular. Schröder, “Birkaç antiviral kaplamayı karşılaştırdık ve en iyi olanı pencere camına uyguladık” diyor.

Büyük cam cepheler henüz kaplanamıyor, “ancak hastanelerdeki ve ambulanslardaki dokunmatik ekranlar, solunum maskelerindeki filtreler veya süpermarket kasalarındaki yazar kasalar gibi çok fazla temasa maruz kalan küçük yüzeyler” diyor Schröder, aynı zamanda doktorasını da yazdı iCVD süreci üzerine tez.

Başkanlıktaki bir ekip artık son yıllardaki iCVD araştırmalarını endüstriyel ölçekte uygulamak istiyor ve şu anda bir spin-off hazırlığı yapıyor. Halen doktorası üzerinde çalışırken start-up girişimine “uygun bir şekilde” katılan Hartig, “Hedefimiz tıp ve endüstri için özelleştirilmiş özelliklere sahip, özellikle yüksek kaliteli kaplamalar üretmek” diyor. Antiviral özelliklere ek olarak, bu kaplamalar aynı zamanda örneğin su itici veya yalıtkan veya hatta her ikisinin bir kombinasyonu da olabilir.

Daha fazla bilgi:
Torge Hartig ve diğerleri, Fibroblastlar, Kanser Hücreleri ve Fonksiyonel Gruplarına Bağlı Virüsler için iCVD Polimer İnce Film Biyo-Arayüz Performansı ve Silico Çalışmaları (Adv. Mater. Interfaces 1/2024), Gelişmiş Malzeme Arayüzleri (2024). DOI: 10.1002/admi.202470002

Tarafından sunulan
Üniversite gibi


Alıntı: Antiviral kaplamaların ve hücre kültürü yüzeylerinin özelleştirilmiş üretimi (2024, 16 Mayıs) 16 Mayıs 2024 tarihinde https://phys.org/news/2024-05-customized-prodüksiyon-antiviral-coatings-cell.html adresinden alınmıştır.

Bu belge telif haklarına tabidir. Özel çalışma veya araştırma amacıyla yapılan adil anlaşmalar dışında, hiçbir kısmı yazılı izin olmadan çoğaltılamaz. İçerik yalnızca bilgilendirme amaçlı sağlanmıştır.



Kaynak