Modifiche superficiali di vetri inerti e bioattivi con rivestimenti polimerici depositati tramite plasma = Surface modifications of inert and bioactive glasses with plasma-deposited polymeric coatings

Per le loro proprietà ottiche, chimiche e meccaniche, i materiali vetrosi coprono vaste aree di interesse per il settore industriale, dalla produzione di oggetti di uso quotidiano fino all’impiego in ambito biomedico. Le caratteristiche di questi materiali possono spaziare molto da un’applicazione ad un’altra: la variazione della composizione chimica e la possibilità di subire modifiche a livello superficiale rendono i vetri estremamente versatili. Tuttavia, anche le superfici dei vetri sono soggette a contaminazione batterica. Per questo motivo, lo scopo principale di questo lavoro di tesi è quello di conferire a diverse tipologie di vetri (inerti e bioattivi) proprietà antiadesive e/o antimicrobiche nei confronti di agenti potenzialmente patogeni. In questa direzione, si può agire alla micro e nanoscala su diversi aspetti quali la morfologia, la topografia, la carica, la chimica e l’energia superficiali. Per alterare queste caratteristiche, sono quindi essenziali le tecniche di modifica superficiale compatibili con substrati in vetro, tra cui si annoverano i trattamenti al plasma a pressione atmosferica. Il plasma, infatti, oltre alla sterilizzazione e alla pulizia dei materiali, permette di ottenere svariate modifiche superficiali modulando i parametri di lavoro della camera, come gas di processo e condizioni del reattore, ad esempio temperatura e pressione. L’attività di ricerca di questa tesi, condotta presso il Dipartimento di Scienza Applicata e Tecnologia del Politecnico di Torino in collaborazione con IRIS S.r.l., si è focalizzata su una composizione di vetro inerte (da finestratura) e due di vetri/vetroceramici bioattivi (SBA2 e S53P4). Dopo la loro preparazione, i campioni sono stati attivati con plasma He/O2 o He/N2 e rivestiti con plasma He/HDMSO o He/F8261, rispettivamente, poi caratterizzati. Per investigare la morfologia e la composizione di questi materiali, è stata effettuata un’analisi al microscopio elettronico a scansione con emissione di campo (FE-SEM) munito di spettroscopia a dispersione di energia (EDS), per l’analisi topografica e profilometrica si è svolta un’osservazione al microscopio confocale a laser ottico, per una stima della bagnabilità della superficie è stata condotto un test statico di angolo di contatto con acqua (WCA), al fine di investigare la chimica superficiale si è effettuata un’analisi spettroscopica in trasformata di Fourier nell’infrarosso (FTIR), con l’obiettivo di valutare la carica superficiale del materiale è stata condotta la misura del potenziale zeta, per testare la reattività in vitro sono state realizzate prove di bioattività in soluzione fisiologica simulata (SBF).