اصلاح سطح بیومتریال / Surface Modification

سطوح مواد نا ھمگنی قابل توجھی در ساختار فیزیکی نشان می دهند که وابسته به موارد زیر است:

• مواد: فلزات در مقابل پلیمرھا در مقابل سرامیک در مقابل ژل

•شیمی: قطبی و غیر قطبی ، شارژ، واکنش پذیری...

•ریخت شناسی: صاف، زبر، پله ای و....

•آرایش یافتگی: بلورین، آمورف، نیمه بلورین، فازھا

•محیط: ھیدراتاسیون....

و...

عوامل مھمی بر خواص سطح مواد موثر است که شامل ساختار سطح (نیروهای بین اتم ھا یا مولکولھا ی تشکیل دھنده –آرایش ھندسی اتمی، ترکیبات سطح) و محیط می باشد. این ناهمگنی و غیریکنواختی سطوح مواد در محیط بیولوژیک اهمیت پیدا میکند و نیاز است سطح بیومتریال وابسته به هدف مورد نظراصلاح شود.



اهداف ویژه اصلاح سطح بیومتریالها

1-تمیز کزدن سطح

2-کاهش / حذف جذب پروتئین

3- کاهش / حذف چسبندگی سلول

4- کاهش چسبندگی باکتریایی

5- کاهش thrombogenicity

6-ارتقاء چسبندگی سلول

7-روان سازی

8- افزایش سختی

10- افزایش مقاومت در برابر خوردگی / فرسایش

در اصلاح سطح بسته به روش استفاده و هدف مدنظر کاهش ضخامت در سطح داریم که باید کمترین ضخامت مورد نیاز برای یکنواختی، دوام و با عملکرد قابل قبول باشد.

روش های مختلفی برای اصلاح سطح وجود دارد که شامل موارد زیر است:

• Depositin (جانشینی) : فرایند نشاندن یک لایه نازک از مواد بر روی یک شی

Chemical vapor deposition (CVD) .1 (روش شیمیایی)

فرآیند رسوب دادن یک ماده بر روی یک جسم با استفاده از واکنش های شیمیایی جهت اصلاح سطح سوبسترا در طول پروسس

Plasma-enhanced CVD) PECVD): تکنولوژی اصلاح سطح به روش پلاسما جزو روش های شیمیایی است.

Physical vapor deposition (PVD) .2(روش فیزیکی):

فرآینده رسوب دهی است که در آن مواد فیلم مورد نظر از یک منبع آزاد شده و بر روی بستررسوب داده می شود که شامل سه روش زیر می باشد.

• Evaporation (تبخیر حرارتی مبتنی بر مقاومت الکتریکی)

لایه نشانی به روش تبخیر حرارتی فرآیندی است که در محیط خلاء و به کمک اعمال جریان الکتریکی برای تبخیر ماده منبع صورت می گیرد. هدایت و انتقال ماده تبخیر شده به سمت زیرلایه بر اساس اختلاف فشار میان محلی که ماده منبع و زیرلایه قرار دارد، اتفاق می افتد.

• Sputtering (روش کندوپاش)

یکی از روشهای لایه نشانی از فاز بخار است. کندوپاش)خروج اتمهای یا مولکولهای ماده هدف ( target) در اثر بمباران شدن با ذرات پر انرژی و انتقال آنها به روی یک سوبسترا و متراکم شدن برای ایجاد یک فیلم نازک روی آن می باشد.

• electrosplating

فرآیند پوشش دهی یک شی رسانا با لایه ای از فلز با استفاده از جریان الکتریکی فرآیند روک شدهی فلزی (Plating) است که با احیا کاتیون بوسیله جریان الکتریکی و نشاندن آن بصورت یک لایه روی ماده ای دیگر مانند فلز است. این فرآیند برای افزایش ویژگی هایی مانند مقاومت به سایش و خوردگی و غیره بکار می رود. فرآیندی که آبکاری بوسیله آن انجام می شود، رسوب دهی الکتریکی (Electrodeposition) نام دارد

Spin-on film.3

برای نشاندن لایه های نازک و یکنواخت مواد بر روی یک زیرساخت مسطح است.

Thermal Oxidation (oxide growth).4

این پروسه مشابه زنگ زدن آهن است. زنگ زدن درواقه اکسید شدن آهن است و با واکنش شیمیایی بین آهن و اکسیژن شکل می گیرد. درصد زنگ زدن به دما و رطوبت محیط بستگی دارد.

• Ion implantation (کاشت یون)

تزریق یون های سریع به منطقه سطح ماده برای تغییر خواص سطحی آن. فرایندی که در آن یو نهای برخی مواد را می توان در ماده ای دیگر کاشت و ویژگ یهای فیزیکی آن ماده را تغییر داد. مهمترین کاربردهای این روش در کنترل سختی، نرمی، سفتی، خوردگی، هدایت، بیواکتیویته سطح می باشد.