Grant ZEKwN
Mgr Piotr Jabłoński laureatem grantu PRELUDIUM 20 Narodowego Centrum Nauki.
Czas trwania: 2022-02-07 – 2025-02-06
Lider projektu: ACMiN AGH
Kierownik projektu AGH: mgr Piotr Jabłoński
Wartość projektu dla AGH: 178 589.00 PLN
Niniejszy projekt obejmuje intencjonalne procesy obróbki powierzchniowej wybranych stopów medycznych (w tym NiTi z pamięcią kształtu) do zastosowania w bioinżynierii. Na bazie dotychczasowych doświadczeń zespołu, planuje się depozycje funkcjonalnych multiwarstw (powłok o budowie hybrydowej), zawierających nanocząstki aktywne biologicznie. Wspomniane powłoki będą otrzymywane z wykorzystaniem metod spincoatingu i techniki Inert Gas Condensation - Magnetron Sputtering odpowiednio dla depozycji warstw polimerowych (chitozan, fibroina) oraz nanocząstek metali (Cu,Ag, Au). Zaplanowane działania realizowane będą w celu opracowania precyzyjnie kontrolowanych systemów dostarczania nanocząstek oraz wprowadzenia działania osteoindukcyjnego zastosowanych biopolimerów.
W szczególności realizacja niniejszego projektu będzie obejmowała:
i. wstępne przygotowanie powierzchni - obróbka mechaniczna z użyciem szlifierko-polerek (WIMiC AGH);
ii. trawienie/funkcjonalizacja powierzchni w środowiskach kwasów i/lub reaktorze plazmochemicznym PE RF CVD z wykorzystaniem różnych mieszanin gazów (WIMiC AGH);
iii. dobór warunków technologicznych hybrydowych powłok (o określonych sekwencjach warstw), obejmujących warstwy biopolimerów - chitosan, fibroina (WIMiC AGH) oraz warstwy nanocząstek metali (współpraca z ACMIN AGH).
W ramach planowanych działań zostanie określony wpływ poszczególnych parametrów technologicznych wytwarzania nanocząstek metali szlachetnych na budowę i aktywność biologiczną matryc wybranych biopolimerów wraz z określeniem parametrów użytkowych. Szczególna uwaga zostanie zwrócona na grubość i ilość poszczególnych warstw, zakres rozmiaru nanocząstek, sekwencję ich nałożenia oraz zachowanie różnych biopolimerów w obrębie jednej powłoki.
W szczególności metodyka badawcza będzie obejmowała:
i. badania adhezji otrzymanych warstw i wybranych właściwości mechanicznych - współpraca z ACMiN AGH i Uniwersytetem Technicznym w Koszycach (TUKE, Słowacja),
i. badania mikrostruktury, składu chemicznego (SEM, EDS, ICP MS), badania struktury w skali atomowej (IR, Raman) i topografii powierzchni (AFM), określenie SFE (Surface Free Energy) i zwilżalności powierzchni - WIMiC AGH oraz badania XPS - współpraca z ACMiN AGH,
iii. badania mikrostruktury cienkich warstw (FIB, TEM) - współpraca z Instituto de Nanociencia de Aragón (Universidad de Zaragoza),
iv. badania odporności na korozję w elektrolitach symulujących płyny ustrojowe człowieka, np. Ringera, wraz z obrazowaniem i badaniem składu chemicznego płynów po przeprowadzonych testach - AGH,
v. badania biologiczne in vitro, w tym ocena biozgodności otrzymanych warstw, testy żywotności i przyżyciowe obrazowanie z wykorzystaniem optycznej mikroskopii fluorescencyjnej, analiza ICP MS medium - współpraca z Wydziałem Chemii Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie,
vi. badania antybakteryjności in vitro na bakteriach Gram-ujemnych oraz Gram-dodatnich wraz z obrazowaniem - współpraca z Małopolskim Centrum Biotechnologii UJ.
Kontakt: