(Phys.org) —Jeong-Yeol Yoon, professore associato di ingegneria agraria e dei biosistemi, e il dottor Marvin Slepian, professore di cardiologia e ingegneria biomedica, ha collaborato per testare come le tecniche basate sulla nanotecnologia possono essere utilizzate per facilitare meglio l'adesione tra tessuto e dispositivi impiantati.

"Quando abbiamo creato la superficie della nanotexture, abbiamo pensato che potesse essere usato come superficie adesiva per gli impianti, " dice Yoon.

L'adesione cellula-substrato implica l'interazione di proprietà meccaniche, caratteristiche topografiche di superficie, carica elettrostatica e meccanismi biochimici. Lavorando a livello di nanoscala, Yoon è stato in grado di massimizzare le proprietà fisiche del substrato sottostante nel promuovere l'adesione.

Ma oltre a creare semplicemente una superficie appiccicosa, l'obiettivo dei ricercatori era quello di creare una superficie selettivamente appiccicosa, favorendo l'adesione delle cellule endoteliali, senza favorire l'attaccamento piastrinico, dice Slepian.

La connessione tra Yoon, uno specialista in biosensori e nanotecnologie presso il College of Agriculture and Life Sciences, e Slepian, co-fondatore e direttore scientifico del produttore di cuore artificiale SynCardia, nata per caso. Uno studente laureato nel laboratorio di Yoon ha incontrato Slepian grazie al loro comune interesse per la bicicletta.

"È molto raro che le persone dell'agricoltura lavorino con le persone cardiovascolari nella scuola di medicina, " dice Yoon.

Ma le loro specialità di ricerca hanno fatto clic.

Una sfida particolare da superare negli impianti cardiovascolari è la possibilità che i dispositivi, come gli stent posizionati all'interno delle arterie coronarie, si stacchino a causa del flusso sanguigno, Yoon dice.

"Siamo particolarmente concentrati sulle applicazioni cardiovascolari perché è coinvolto un flusso sanguigno e il nostro sistema è molto buono quando c'è una situazione di flusso, " dice Yoon.

I risultati dello studio, pubblicato sulla rivista Materiali sanitari avanzati , rivelano che la strategia dei ricercatori porta a una maggiore adesione delle cellule endoteliali in condizioni sia statiche che di flusso.

Le proprietà adesive derivano da una testurizzazione superficiale ottimizzata, carica elettrostatica e leganti adesivi cellulari (sostanze leganti molecolari) che sono assemblati in modo univoco sulla superficie del substrato come un insieme di nanoparticelle intrappolate in nanopozzetti.

"Ci sono molte altre persone là fuori che usano la nanotecnologia per migliorare gli impianti, ma questo è più forte di altri metodi adesivi che utilizzano la nanotecnologia, " dice Yoon.

"Ovviamente può essere usato per tutto il resto:polmoni, tratto digestivo e altri sistemi. Ci sono molte altre opportunità che non abbiamo esplorato, " lui dice.

La ricerca è perfetta per Materiali sanitari avanzati , un nuovo diario che nasce dalla lunga tradizione Materiale avanzato rivista.

"L'uso dei materiali per le applicazioni sanitarie è probabilmente l'area più calda della scienza e dell'ingegneria dei materiali, "Dice Yoon. "Crediamo che il diario diventerà ancora più forte del diario madre".

Proprio come il nuovo giornale segna un'entusiasmante intersezione di discipline, Yoon afferma che l'ambiente dell'UA incoraggia tali approcci interdisciplinari.

"Mi sono iscritto all'Università dell'Arizona perché ci sono così tante attività interdisciplinari in corso. Vedo molta collaborazione tra i dipartimenti dello stesso college in altre università, ma all'Università dell'Arizona, l'ambiente è più aperto e si vede la collaborazione tra i college, " dice Yoon.

Slepian accettò, dicendo che la coppia ha già presentato domande di sovvenzione per futuri lavori insieme.

"È stato divertente ed emozionante avere un collaboratore interdisciplinare, " lui dice.