Functionalization van Materialen Nanoporous die het AtoomDeposito van de Laag Gebruiken

Professor Roger J. Narayan, Gezamenlijke Afdeling van Biomedische Techniek, Universiteit van De Universiteit van Noord-Carolina en Van de Staat van Noord-Carolina; Afdeling van de Wetenschap en de Techniek van Materialen, De Universiteit van de Staat van Noord-Carolina
Overeenkomstige auteur: roger_narayan@unc.edu

Alumina van Nanoporous de membranen verstrekken verscheidene voordelen over polymere membranen voor gebruik in selectief vervoer van biologische materialen. Een proces anodization, het ontdoen impliceren van van het oxyde, en het re-anodization die worden gebruikt om deze materialen te vervaardigen. In nanoporous alumina membranen, bijna zijn de cilindrische poriën loodrecht georiënteerd aan de oppervlakte van het materiaal; de poriën worden geschikt in een dicht-ingepakte hexagonale celstructuur.

In Tegenstelling Tot polymere membranen, kunnen de nanoporous alumina membranen met rechte poriën, eenvormige poriegrootte, hoge poriedichtheid, kleine poriegrootte (10-200 NM), en lage membraandikten (5 µm) worden verwerkt. In Tegenstelling Tot nanoporous silicium, nanoporous simuleert alumina het geen deposito van het calciumfosfaat en is stabiel in physiologic oplossingen.

Professor Narayan en collega's bij de Gezamenlijke Afdeling van Biomedische Techniek, Universiteit van De Universiteit van Noord-Carolina en Van de Staat van Noord-Carolina, Nationaal Laboratorium Argonne, het Nationale Laboratorium van de Rivier van de Savanne, heeft en de Universiteit Staat van de Noord- van Dakota onlangs verscheidene studies uitgevoerd om het gebruik van atoomlaagdeposito te onderzoeken voor het wijzigen van de oppervlakten van nanoporous alumina membranen. Deze techniek kan worden gebruikt om poriegrootte te verminderen terwijl het handhaven van een smalle poriedistributie.

Bovendien kan het atoomlaagdeposito worden gebruikt om biologisch-relevante eigenschappen, met inbegrip van antifouling en antimicrobial eigenschappen, aan de oppervlakten van nanoporous alumina membranen te verlenen. In atoom zelf-eindigt laagdeposito, laten gas-solid reacties de groei van een dunne film op de oppervlakte van een nanoporous alumina membraan op een laag-door-laag manier toe. De Individuele gas-solid reacties worden gescheiden door zuiveringsstappen, die verzadiging met een inert gas impliceren. Alle oppervlakten van het met een laag bedekte materiaal ontvangen een conforme deklaag van identieke dikte aangezien de oppervlakten tijdens elke reactie verzadigd zijn. wegens deze unieke eigenschappen, kan het atoomlaagdeposito voor het deponeren van conforme deklagen met nauwkeurige dikten op nanoporous alumina membranen worden gebruikt.

In één recente studie, werden de photocatalytic deklagen van het titaniumoxyde gedeponeerd op nanoporous alumina membranen door middel van atoomlaagdeposito (Figuur 1). Ellipsometry van 100) de getuigensteekproeven van Si (openbaarde dat het atoomgroeipercentage van het laagdeposito voor titaniumoxyde 0.86-1.0 Å/cycle was. Spectroscopie van Raman en de diffractie van de poederRöntgenstraal van titanium oxyde-met een laag bedekte nanoporous alumina membranen toonden eigenschappen aan die aan de anatasefase beantwoorden van titaniumoxyde.

Figuur 1. Van het plan-Mening de micrograaf aftastenelektron van een nanoporous alumina membraan na deposito van een conforme deklaag van het titaniumoxyde door middel van atoomlaagdeposito.

Twee pathogene bacteriën, goudhoudende Stafylokok - en Escherichia coli, werd gebruikt om de microbiële proliferatie op oxyde-met een laag bedekt titanium en niet beklede nanoporous alumina membranen te onderzoeken. de grootte toonden de titanium oxyde-met een laag bedekte nanoporous die alumina van de 20 NMporie membranen aan ultraviolet licht worden blootgesteld lagere tarieven van goudhoudende Stafylokok - en de gehechtheid van Escherichia coli aan dan niet beklede membranen; deze resultaten werden toegeschreven aan photocatalytic activiteit verbonden aan van het ultraviolette de interactie licht-titaniumoxyde.

In een andere recente studie, werden de nanoporous alumina membranen aanvankelijk met een laag bedekt met platina gebruikend atoomlaagdeposito en met een laag bedekten later met 1 hexuitdraai mercaptoundec-11-yl (ethyleenglycol) gebruikend een zelf-assemblageproces. Wij evalueerden adsorptie van plaatjes, proteïnen, en andere bloedcomponenten van menselijk plaatje rijk plasma aan PEGylated, platina-met een laag bedekte nanoporous alumina membranen. De poriën van PEGylated, platina-met een laag bedekt nanoporous alumina membraan grotendeels bleven vrij van het eiwit bevuilen; anderzijds, stelden de poriën van het platina-met een laag bedekte nanoporous alumina membraan en niet beklede nanoporous alumina het significante porie bevuilen en eiwitsamenvoeging tentoon.

De resultaten van ons werk stellen voor dat het atoomlaagdeposito kan worden gebruikt om biologisch-relevante eigenschappen aan nanoporous alumina membranen te verlenen evenals nanostructured andere biologisch materialen. De Atoom laag deposito-gewijzigde nanoporous alumina membranen hebben talrijke potentiële medische toepassingen, met inbegrip van gebruik in drug levering en het biosensing.


Verwijzingen

1. Adiga SP, Curtiss LA, Elam JW, Pellin MJ, Shih CC, Shih CM, Lin SJ, Su YY, Gittard SA, Zhang J, Narayan RJ, materialen Nanoporous voor biomedische apparaten, JOM, 60: 26-32, 2008
2. Narayan RJ, monteiro-Riviere NA, Brigmon RL, Pellin MJ, Elam JW, Atoomlaagdeposito van dunne2 films TiO op nanoporous alumina malplaatjes: Medische toepassingen, JOM 61: 12-16, 2009
3. Adiga SP, Jin C, Curtiss LA, monteiro-Riviere NA, Narayan RJ, membranen Nanoporous voor medische en biologische toepassingen, Draden Nanomedicine en Nanobiotechnologie, 1: 568-591, 2009
4. AJ LA RJ, Adiga SP, Pellin MJ, Curtiss van Narayan, Hryn, Stafslien S, Chisholm B, Shih CC, Shih CM, Lin SJ, Su YY, Jin C, Zhang J, monteiro-Riviere NA, Elam JW, Atoomlaag op deposito-gebaseerde functionalization van materialen voor medische en milieuhygiënetoepassingen, Filosofische Transacties van de Koninklijke Maatschappij A, 2010, in pers

Copyright AZoNano.com, Professor Roger J. Narayan (Universiteit van De Universiteit van Noord-Carolina en Van de Staat van Noord-Carolina)

Date Added: Jan 31, 2010 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 23:06

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit