REZULTAT

Wytwarzanie nanowarstw związków tytanu i węgla na podłożu poliuretanowym hybrydową metodą laserową

WYKONAWCA I KIEROWNIK ZADANIA

Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej PAN w Krakowie

prof. dr hab. inż. Bogusław Major

TYTUŁ ZADANIA PROGRAMU

Opracowanie technologii inżynierii materiałowej, inżynierii powierzchni i bioinżynierii dla potrzeb protez serca

OPIS REZULTATU

Technologia polega na wytwarzaniu na powierzchni polimeru wielowarstwowych struktur nanometrycznych związków tytanu i węgla, metodą ablacji laserowej (PLD – Pulsed Laser Deposition) z udziałem rozpraszania magnetronowego (metoda hybrydowa). Lista 8 wariantów wytwarzanych warstw obejmuje tytan (Ti), azotek tytanu (TiN), węgloazotek tytanu (Ti(C,N)), tlenowęgloazotek tytanu (Ti(C,N,O)), tlenek tytanu (TiO), węgiel diamentopodobny (DLC) domieszkowany krzemem lub tytanem oraz węgiel polimeropodobny (PLC). Zastosowana metoda pozwala na wytwarzanie warstw metalicznych i/lub ceramicznych o strukturze kolumnowej i grubości w zakresie od kilkunastu do kilkudziesięciu nm. Technologia umożliwia nanoszenie trwałych mechanicznie warstw na podłoża o małej grubości (np. 0.3mm).

 W badaniach z wykorzystaniem konfokalnej mikroskopii skaningowej, transmisyjnej mikroskopii elektronowej i skaningowej mikroskopii akustycznej wykazano bardzo dobre własności fizykochemiczne i mechaniczne oraz wysoką biozgodność wytwarzanych powłok. Wytypowano trzy najlepiej rokujące rodzajów powłok (TiN, Ti(C,N) oraz DLC+Si) do dalszych badań diagnostycznych i biologicznych. Wytworzono powłoki typu DLC+Si na elementach protezy pozaustrojowej, wykazując możliwość zastosowania technologii w przypadku detali trójwymiarowych.

Schemat metody nanoszenia warstw hybrydową metoda laserową oraz powłoka Ti/TiN na podłożu poliuretanowym.

OPOTENCJAŁ WYKORZYSTANIA

Technologia może zostać zastosowana do modyfikowania powierzchni protezy serca kontaktującej się z krwią lub tkankami, dla ograniczenia w sposób trwały jej trombogenności. Ze względu na brak transparentności powłok, mogą one być wykorzystane w protezach wszczepialnych, posiadających elementy wykonane z polimerów (protezy pulsacyjne i wirowe). Zastosowanie technologii w konstrukcji protez serca uwarunkowane jest wykonaniem badań aplikacyjnych opracowanych powłok pod kątem procesu technologicznego montażu protezy serca z elementów z naniesionymi powłokami atrombogennymi.

OCHRONA WŁASNOŚCI INTELEKTUALNEJ

EP 1912687 Blood pump, in particular pneumatic heart assist device


(C)FRK 2009