Rivestimenti Antibatterici e Antiadesivi per Dispositivi di Fissazione Temporanea = Antibacterial and Anti-adhesive Coatings for Temporary Fixation Devices

I sistemi di fissazione esterna e interna sono utilizzati nella pratica ortopedica comune, per guarire l'osso, in caso di fratture. Sono dispositivi complessi, realizzati per la maggior parte dei biomateriali metallici, come il titanio e l'acciaio inossidabile. L'infezione sulle superfici di tali impianti rimane un problema, che di solito è difficile da trattare e può portare alla eventuale rimozione precoce dell'impianto. Inoltre, poiché sono dispositivi temporanei, richiedono biocompatibilità, capacità di sostenere la guarigione dell'osso ma una crescita eccessiva dei tessuti moderata, per rimuoverli facilmente e senza alcun danno collaterale. Di conseguenza, sono necessarie misure preventive per inibire la contaminazione batterica e la crescita eccessiva dei tessuti. Questa tesi si colloca nell'ambito di un progetto europeo (Easy-Fix, MANUNET MNET17 / NMCS2311) in collaborazione con un produttore italiano di dispositivi di fissazione temporanea (Intrauma SpA). Lo scopo del lavoro è la realizzazione di innovativi dispositivi di fissazione temporanea antibatterici e antiadesivi, per superare le principali problematiche sopra citate. L'interesse principale di questa ricerca è lo sviluppo di dispositivi medici con proprietà antibatteriche e antiadesive, poiché potrebbero ridurre drasticamente le infezioni e i dispositivi di fissazione dei traumi da eccesso di tessuto in eccesso. Un rivestimento costituito da nanocluster di argento incorporato in diverse matrici (silice, allumina e zirconia), è stato depositato, tramite la tecnica di sputtering a radiofrequenza (RF), su titanio commercialmente puro, lega di titanio (Ti6Al4V) e acciaio inossidabile (AISI 304L) con l'obiettivo di conferire proprietà antibatteriche e antiadesive, mantenendo la biocompatibilità. Le caratteristiche fisico-chimiche dei rivestimenti sono state analizzate mediante: microscopia elettronica a scansione a emissione di campo (FESEM), misure dell'angolo di contatto a diffrazione ai raggi X (XRD) e profilometria di contatto per valutare morfologia del rivestimento, composizione, rugosità superficiale, bagnatura proprietà, dimensioni e distribuzione locale delle nanoparticelle, all'interno del rivestimento. Le misure del potenziale zeta sono state utilizzate per studiare la carica superficiale in funzione del pH, a contatto con un mezzo a base acquosa. La quantità e la dipendenza rispetto al tempo del rilascio di ioni d'argento in soluzioni di acqua ultra-pura sono stati determinati con la spettrometria di massa (ICP-MS); la stabilità dei rivestimenti è stata valutata anche a contatto con il mezzo di rilascio. L'adesione del rivestimento ai diversi substrati è stata studiata mediante il test di adesione del nastro (ASTM D3359-97).