Chirurgiczne nanodiamenty
Niewidoczne "gołym" okiem diamentowe drobinki można wykorzystać do modyfikacji biodegradowalnego polimeru, by zwiększyć jego wytrzymałość mechaniczną. Powstały nanokompozyt może być użyty przy produkcji rozpuszczalnych chirurgicznych śrub, które po określonym czasie po prostu znikną z organizmu - donosi "Biomaterials".
Śruby w chirurgii są stosowane dość często. Dziś w większości przypadków są to elementy wykonane z metalu. Prace badawcze prowadzone przez nanotechnologów z Drexel University (USA) mogą jednak w najbliższym czasie zmienić ten fakt. Naukowcy wykorzystali doskonałe właściwości fizykochemiczne diamentu (twardość), tworząc biodegradowalny, bardzo wytrzymały mechanicznie nanokompozyt polimerowo-diamentowy.
W tym celu użyto nanodiamentów, czyli diamentowych drobinek o nanometrycznej średnicy, gdzie jeden nanometr to miliardowa część metra. By trwale połączyć cząstki nanodiamentu z polimerowymi łańcuchami kwasu poli-L-mlekowego (PLLA), konieczna była modyfikacja ich powierzchni z użyciem oktadecyloaminy, która reaguje z obecnymi na powierzchni diamentu grupami karboksylowymi. Dzięki temu nanodiamenty stały się powierzchniowo bardziej hydrofobowe, a w konsekwencji przestały wzajemnie się sklejać. Co ważniejsze, tak przygotowane drobinki diamentu bez problemów łączyły się z łańcuchami biodegradowalnego polimeru PLLA, tworząc nanokompozyt.
Podczas analiz właściwości fizykochemicznych nowego polimerowo-nanodiamentowego kompozytu okazało się, że dodatek zaledwie 10 procent nanodiamentów do polimerowej masy zwiększał trzykrotnie sztywność i dziewięciokrotnie wytrzymałość materiału. Warto dodać, że kompozyt ten nadal ulegał łatwemu rozpadowi w kontakcie z środowiskiem wewnętrznym organizmu.
Według naukowców tego typu nanokompozyt doskonale nadaje się do produkcji nowoczesnych wytrzymałych materiałów chirurgicznych, np. śrub chirurgicznych, które po spełnieniu swego konstrukcyjnego zadania ulegałyby całkowitemu rozkładowi wewnątrz ciała pacjenta.