اصلاح سطح ابرآبگریز پلیمر پلی‌پروپیلن با هدف بهبود برهم‌کنش‌های بیولوژیک

اهمیت ایجاد سطوح ابرآبگریز از طریق اصلاح ساختار و شیمی سطح در جلوگیری و یا به تاخیر انداختن تشکیل بیوفیلم است. این کار با هدف ارتقاء زیست سازگاری و بهبود خواص شیمیایی و بیولوژیکی سطح از طریق ایجاد ساختار زبری های چندگانه میکرو نانو و کاهش انرژی آزاد سطح با کمک پلیمر آبگریز پرفلئورودودسیل تری کلروسیلان (ftcs) است. در این پژوهش به منظور ایجاد سطوح ابرآبگریز از یک مرحله پوشش دهی با نانوذرات دی اکسید تیتانیوم و یک مرحله فلئوروسیلانیزاسیون استفاده شد. سپس جهت ارزیابی خواص فیزیکوشیمیایی سطح اصلاح شده میکروسکوپی الکترونی روبشی (sem)، طیف سنجی مادون قرمز (ftir)، اندازه گیری زاویه تماس، بررسی میزان سمیت سلولی پوشش سطح (با استفاده از سلول های سرطانیhela, mcf7 و سلول های فیبروبلاست انسانی) با روش mtt، میزان جذب پروتئین bsa با روش بردفورد و چسبندگی سلول باکتریایی(سویه های استافیلوکوکوس اورئوس، استافیلوکوکوس اپیدرمیدیس) با روش میکروتیتر مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج حاصل افزایش زاویه تماس تا 156 درجه و کاهش انرژی سطح تا میزان 5/51 میلی نیوتن بر متر را در اثر تغییرات فیزیکو شیمیایی سطح نشان دادند. همچنین نتایج، کاهش چشم گیر میزان جذب پروتئین و چسبندگی سلولی باکتریایی را برای سطوح ابرآبگریز نشان دادند.

Improvement of Polypropylene Biological Interactions by using Superhydrophobic Surface Modification

The significance of producing superhydrophobic surfaces through modification of surface chemistry and structure is in preventing or delaying biofilm formation. This is done to improve biocompatibility and chemical and biological properties of the surface by creating micronano multilevel rough structure; and to decrease surface free energy by Fault Tolerant Control Strategy (FTCS) . Here, we produced a superhydrophobic surface through TiO2 coating and flurosilanization methods. Then, in order to evaluate the physicochemical properties of the modified surfaces, they were characterized by Scanning Electron Microscope (SEM), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Contact Angle (CA), cell viability assay (using Hela and MCF7 cancer cell lines as well as noncancerous human fibroblast cells) by MTT, Bovine Serum Abumin (BSA) protein adsorption using Bradford and bacterial adhesion assay (Staphylococcus aureus and Staphylococcus epidermidis) using microtiter. Results showed that contact angle and surface energey of superhydrophobic modified surface increased to 150 deg; and decreased to 5.51 mj/m2, respectively due to physicochemical modifications of the surface. In addition, the results showed a substantial reduction in protein adsorption and bacterial cell adhesion in superhydrophobic surface.