REZULTAT

Wytwarzanie warstw węglowych na podłożu poliuretanowym

WYKONAWCA I KIEROWNIK ZADANIA

Instytut Inżynierii Materiałowej Politechniki Łódzkiej

prof. dr hab. inż. Stanisław Mitura

TYTUŁ ZADANIA PROGRAMU

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

OPIS REZULTATU

Technologia polega na nanoszeniu powłok na bazie węgla metodą osadzania chemicznego z fazy gazowej (PACVD) wspomaganego plazmą. Metoda ta może wykorzystywać plazmę wytwarzaną za pomocą częstotliwości radiowych i mikrofalowymi (RF-MW PA CVD) lub plazmę wytworzoną za pomocą częstotliwości radiowych i wspomaganie metodą rozpraszania magnetronowego (MS-RF PA-CVD). W celu zwiększenia przyczepności wytwarzanej powłoki z podłożem, stosuje się technikę trawienia wstępnego w atmosferze mieszaniny tlenu i argonu. Projekt zakończono przedstawieniem zoptymalizowanych parametrów procesów osadzania warstw, określonych w oparciu o badania za pomocą mikroskopu optycznego, mikroskopu sił atomowych oraz analizę widm emisyjnych. Na podstawie badań tribologicznych z wykorzystaniem spektrometru Ramana, rentgenowskiej spektroskopii fotoelektronów oraz transmisyjnego mikroskopu elektronowego, wykazano dobre właściwości mechaniczne powłok oraz jednorodność ich struktury. Wstępne badania oceny biologicznej wykazały niską cytotoksyczność oraz podwyższoną proliferację śródbłonka, z drugiej strony jednak podatność na powstawanie biofilmu. Lepsze rezultaty otrzymano dla powłok wytworzonych metodą MW-RF PA CVD.

Stanowisko do nanoszenia warstw węglowych metodą MW-RF PA CVD oraz zdjęcie TEM warstwy naniesionej tą metodą.

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. Ponadto technologia może znaleźć zastosowanie do ograniczenia trombogenności dysków zastawek mechanicznych, wykonanych z tworzywa sztucznego lub węgla pirolitycznego. Przeprowadzone udane próby nanoszenia warstw na powierzchnię dysków wykonanych z polieteroeteroketonu (PEEK) wstępnie potwierdzają przydatność technologii w tym zakresie.

OCHRONA WŁASNOŚCI INTELEKTUALNEJ

Brak ochrony


(C)FRK 2009