Ανάπτυξη και μελέτη αιμοσυμβατών και αντιμικροβιακών υλικών

Abstract

During this research thesis, HSA and Fib adsorption on a-C:H, a-BN and TiB₂ thin films was studied. Polymeric films containing ZnO nanoparticles were developed and their antibacterial properties against S. aureus were investigated. The antibacterial properties of a-C:H and TiB₂ were also studied. The characterization techniques used are Spectroscopic Ellipsometry, Atomic/Electric Force Microscopy and Contact Angle. The surface roughness and the distribution of surface electric charge of the thin films affect their haemocompatibility. Thin films with more B on their surface are the most promising. An ellipsometric model was also developed, in order to describe Fib adsorption real-time. An attempt to explain quantitatively the kinetics and several stages of the phenonmenon. a-C:H and TiB₂ thin films favour the S. aureus adhesion compared to silicon, while the NPs contained in the polymeric films improve their antibacterial properties.

Στην παρούσα διατριβή μελετήθηκε η προσρόφηση αλβουμίνης και ινωδογόνου (πρωτεΐνες αίματος) σε λεπτά υμένια a-C:H, a-BN και TiB₂. Αναπτύχθηκαν πολυμερικά υμένια που περιέχουν νανοσωματίδια ZnO και μελετήθηκε η δράση του έναντι της προσκόλλησης του βακτηρίου S.aureus. Επίσης, μελετήθηκε η αντιβακτηριδιακή δράση των υμενίων a-C:H και TiB₂. Οι τεχνικές χαρακτηρισμού που χρησιμοποιήθηκαν είναι η φασματοσκοπική Ελλειψομετρία (ΦΕ), Μικροσκοπία Ατομικών/Ηλεκτρικών Δυνάμεων (AFM/EFM) και μετρήσεις γωνίας επαφής (CA). Η επιφανειακή τραχύτητα και η κατανομή του επιφανειακού φορτίου επηρεάζουν την αιμοσυμβατότητα των υλικών. Τα υμένια με περισσότερο Β στην επιφάνειά τους είναι πιο υποσχόμενα. Αναπτύχθηκε ακόμη, ελλειψομετρικό μοντέλο που περιγράφει σε πραγματικό χρόνο την προσρόφηση ινωδογόνου και γίνεται προσπάθεια ποσοτικής ερμηνείας της κινητικής του φαινομένου και των σταδίων του. Τα υμένια a-C:H και TiB₂ ευνοούν την προσκόλληση του S. Aureus σε σύγκριση με το πυρίτιο, ενώ τα νανοσωματίδια που εμπεριέχονται στα πολυμερικά υμένια φαίνεται να ενισχύουν την αντιβακτηριδιακή δραστηριότητα των υμενίων.