(Phys.org) —Jeong-Yeol Yoon, universitair hoofddocent landbouw- en biosysteemtechniek, en Dr. Marvin Slepian, hoogleraar cardiologie en biomedische technologie, hebben samengewerkt om te testen hoe op nanotechnologie gebaseerde technieken kunnen worden gebruikt om de adhesie tussen weefsel en geïmplanteerde apparaten beter te vergemakkelijken.

"Toen we het nanotextuuroppervlak creëerden, we dachten dat het zou kunnen worden gebruikt als een kleverig oppervlak voor de implantaten, "zegt Yoon.

Cel-substraat adhesie omvat het samenspel van mechanische eigenschappen, topografische kenmerken van het oppervlak, elektrostatische lading en biochemische mechanismen. Door op nanoschaal te werken, Yoon was in staat om de fysieke eigenschappen van het onderliggende substraat te maximaliseren door de hechting te bevorderen.

Maar naast het creëren van een plakkerig oppervlak, het doel van de onderzoekers was om een ​​selectief kleverig oppervlak te creëren, begunstiging van endotheelcelaanhechting, zonder de aanhechting van bloedplaatjes te bevorderen, zegt Slapen.

De verbinding tussen Yoon, een specialist in biosensoren en nanotechnologie van het College of Agriculture and Life Sciences, en Slepianus, mede-oprichter en Chief Scientific Officer van de fabrikant van kunstharten SynCardia, kwam toevallig tot stand. Een afgestudeerde student in Yoons lab ontmoette Slepian door hun gedeelde interesse in fietsen.

"Het komt zelden voor dat de landbouwers werken met de cardiovasculaire mensen op de medische school, "zegt Yoon.

Maar hun onderzoeksspecialiteiten klikten.

Een bijzondere uitdaging die moet worden overwonnen bij cardiovasculaire implantaten is de mogelijkheid dat apparaten – zoals stents die in kransslagaders zijn geplaatst – losraken als gevolg van de bloedstroom, zegt Yoon.

"We zijn vooral gefocust op de cardiovasculaire toepassingen omdat er een bloedstroom bij betrokken is en ons systeem erg goed is als er een stroomsituatie is, "zegt Yoon.

De resultaten van de studie, gepubliceerd in het tijdschrift Geavanceerde materialen voor de gezondheidszorg , onthullen dat de strategie van de onderzoekers leidt tot verbeterde endotheelceladhesie onder zowel statische als stroomomstandigheden.

De hechtende eigenschappen komen voort uit een geoptimaliseerde oppervlaktetextuur, elektrostatische lading en celkleefliganden (moleculaire bindende stoffen) die op unieke wijze op het substraatoppervlak zijn geassembleerd als een ensemble van nanodeeltjes die zijn opgesloten in nanowells.

"Er zijn veel andere mensen die nanotechnologie gebruiken om de implantaten te verbeteren, maar dit is sterker dan andere lijmmethoden die nanotechnologie gebruiken, "zegt Yoon.

"Het kan natuurlijk voor al het andere worden gebruikt - longen, spijsverteringskanaal en andere systemen. Er zijn tal van andere mogelijkheden die we niet hebben onderzocht, " hij zegt.

Het onderzoek past perfect bij Geavanceerde materialen voor de gezondheidszorg , een nieuw tijdschrift dat voortkwam uit de jarenlange Geavanceerde materialen logboek.

"Het gebruik van de materialen voor toepassingen in de gezondheidszorg is waarschijnlijk het meest populaire gebied in materiaalwetenschap en techniek, "zegt Yoon. "We geloven dat het dagboek nog sterker zal worden dan het moederdagboek."

Net zoals het nieuwe tijdschrift een opwindend kruispunt van disciplines markeert, Yoon zegt dat de omgeving van de UA dergelijke interdisciplinaire benaderingen aanmoedigt.

"Ik ben lid geworden van de Universiteit van Arizona omdat er zoveel interdisciplinaire activiteiten gaande zijn. Ik zie veel samenwerking tussen afdelingen van dezelfde hogeschool bij andere universiteiten, maar aan de Universiteit van Arizona, de omgeving is meer open en je ziet samenwerking tussen hogescholen, "zegt Yoon.

Slapian was het ermee eens, zeggen dat het paar al subsidieaanvragen heeft ingediend voor toekomstige samenwerking.

"Het was leuk en opwindend om een ​​interdisciplinaire medewerker te hebben, " hij zegt.