(Phys.org) —Jeong-Yeol Yoon, professeur agrégé de génie agricole et des biosystèmes, et le Dr Marvin Slepian, professeur de cardiologie et de génie biomédical, ont collaboré pour tester comment les techniques basées sur la nanotechnologie peuvent être utilisées pour mieux faciliter l'adhésion entre les tissus et les dispositifs implantés.

« Quand nous avons créé la surface nanotexturée, nous avons pensé qu'il pourrait être utilisé comme surface collante pour les implants, " dit Yoon.

L'adhésion cellule-substrat implique l'interaction de propriétés mécaniques, caractéristiques topographiques de surface, charge électrostatique et mécanismes biochimiques. En travaillant à l'échelle nanométrique, Yoon a pu maximiser les propriétés physiques du substrat sous-jacent en favorisant l'adhérence.

Mais au-delà de la simple création d'une surface collante, l'objectif des chercheurs était de créer une surface sélectivement collante, favorisant l'attachement des cellules endothéliales, sans favoriser la fixation plaquettaire, dit Slepian.

La connexion entre Yoon, un spécialiste des biocapteurs et des nanotechnologies du Collège des sciences de l'agriculture et de la vie, et Slepian, co-fondateur et directeur scientifique du fabricant de cœurs artificiels SynCardia, est venu par hasard. Un étudiant diplômé du laboratoire de Yoon a rencontré Slepian grâce à leur intérêt commun pour le vélo.

"Il est très rare que les gens de l'agriculture travaillent avec les gens cardiovasculaires de la faculté de médecine, " dit Yoon.

Mais leurs spécialités de recherche ont cliqué.

Un défi particulier à surmonter dans les implants cardiovasculaires est le potentiel pour les dispositifs - tels que les stents placés à l'intérieur des artères coronaires - de se détacher en raison du flux sanguin, dit Yoon.

"Nous nous concentrons particulièrement sur les applications cardiovasculaires car il y a un flux sanguin impliqué et notre système est très bon quand il y a une situation de flux, " dit Yoon.

Les résultats de l'étude, publié dans la revue Matériaux de santé avancés , révèlent que la stratégie des chercheurs conduit à une meilleure adhésion des cellules endothéliales dans des conditions statiques et de flux.

Les propriétés adhésives découlent d'une texturation de surface optimisée, charge électrostatique et ligands adhésifs cellulaires (substances de liaison moléculaire) qui sont assemblés de manière unique sur la surface du substrat comme un ensemble de nanoparticules piégées dans des nanopuits.

"Il y a beaucoup d'autres personnes qui utilisent la nanotechnologie pour améliorer les implants, mais c'est plus fort que d'autres méthodes adhésives utilisant la nanotechnologie, " dit Yoon.

« Évidemment, il peut être utilisé pour tout le reste – les poumons, voie digestive et d'autres systèmes. Il y a beaucoup d'autres opportunités que nous n'avons pas explorées, " il dit.

La recherche convient parfaitement à Matériaux de santé avancés , un nouveau journal issu de la longue Matériaux avancés journal.

"L'utilisation des matériaux pour les applications de soins de santé est probablement le domaine le plus chaud de la science et de l'ingénierie des matériaux, " dit Yoon. "Nous pensons que le journal deviendra encore plus fort que le journal mère."

Tout comme la nouvelle revue marque un croisement passionnant de disciplines, Yoon dit que l'environnement à l'UA encourage de telles approches interdisciplinaires.

« J'ai rejoint l'Université de l'Arizona parce qu'il y a tellement d'activités interdisciplinaires en cours. Je vois beaucoup de collaboration entre les départements d'un même collège dans d'autres universités, mais à l'Université de l'Arizona, l'environnement est plus ouvert et vous voyez une collaboration entre les collèges, " dit Yoon.

Slepian a accepté, disant que le couple a déjà déposé des demandes de subvention pour un futur travail ensemble.

"C'était amusant et excitant d'avoir un collaborateur interdisciplinaire, " il dit.