Создан сверхгидрофобный «наноцветок» для биомедицинских задач
Исследователи из Техасского механико-сельскохозяйственного университета разработали инновационный способ управления гидрофобностью поверхности структур, используемых в биомедицинской сфере.
На проект ученых вдохновило природное свойство листьев, сообщает eurekalert.org. Сотрудники лаборатории доктора Ахилеша К. Гахарвара добились «эффекта лотоса», введя атомарные дефекты в наноматериалы, подходящие для биодатчиков, лабораторий на чипе и самоочищающихся структур.
Существующие сверхгидрофобные материалы требуют топографических или химических изменений. Это ограничивает их применение.
«Разработка поверхностей и методов управления намоканием давно интересует ученых, играя важную роль в получении способности к самоочищению, — сказал Гахарвар. – Но количество биосовместимых подходов к процессу ограничено».
Исследователи решили проблему, создав напоминающую наноцветок сборку двумерных атомарных слоев для защиты поверхности от намокания. Структура описана в Chemical Communications.
Команда использовала дисульфид молибдена. Это – новый класс 2D-наноматериалов, продемонстрировавший невероятный потенциал в наноэлектронике, оптических датчиках, возобновляемых источниках энергии, катализаторах и смазывающих продуктах. Но его не рассматривали для применения в биомедицинской сфере. Новый подход показывает возможности материала в данной отрасли.
«Эти 2D-структуры с шестигранным уплотненным слоем отталкивают воду. Но отсутствие атома в верхнем листе обеспечивает простой доступ к ее молекулам для второго слоя. Из гидрофобной структура становится гидрофильной», — сказал ведущий автор работы, доктор Маниш Джайсвал.
Инновационная техника открывает двери для развития нескольких научных и технологических отраслей. Сверхгидрофобное покрытие можно наносить на разные поверхности, вроде стекла, резины, кремния или бумаги, используя метод выпаривания растворителя. Продукт подходит для самоочищающихся структур в наноэлектронных устройствах и биомедицинских системах. Так, проект показал, что покрытие препятствует приставанию крови и клеточных культур, содержащих белки.
