Modifiche superficiali di vetri bioattivi e ceramici tramite trattamenti al plasma = Surface modifications of bioactive glasses and ceramics through plasma treatments

Nel settore biomedicale, la sfida principale non è solo garantire la compatibilità biologica dei materiali, ma anche contrastare il rischio di contaminazione batterica, la quale rappresenta una delle principali cause di fallimento degli impianti. In questo campo, la modifica superficiale dei materiali impiantabili è essenziale per migliorare la loro bioattività, l’adesione cellulare e la resistenza alle contaminazioni batteriche. Tra le tecniche esistenti, il trattamento al plasma si distingue per la possibilità di funzionalizzare le superfici in modo controllato e senza l’utilizzo di solventi chimici, garantendo un miglioramento delle proprietà superficiali senza alterare la struttura del materiale sottostante. Questo metodo consente non solo di pulire e attivare le superfici, ma anche di depositare in modo uniforme rivestimenti bioattivi, rendendolo una soluzione ottimale per applicazioni in implantologia dentale, ortopedia e ingegneria tissutale. La suddetta tesi si focalizza sull’utilizzo del trattamento al plasma per la deposizione di un coating antibatterico a base di chitosano su vetri bioattivi (SBA2 e S53P4), zirconia parzialmente stabilizzata con ittria e idrossiapatite. È stato scelto il chitosano in quanto biopolimero noto per le sue proprietà antimicrobiche e la sua biocompatibilità. I trattamenti superficiali tramite plasma sono stati condotti presso i laboratori di IRIS s.r.l. e le attività sperimentali di caratterizzazione sono state svolte presso i laboratori del Dipartimento di Scienza Applicata e Tecnologia (DISAT) del Politecnico di Torino. Dopo la preparazione, i campioni sono stati attivati con plasma Ar/O2 e Ar con acido acrilico somministrato tramite bubbler. Successivamente, è avvenuta la fase di coating tramite plasma, utilizzando principalmente Ar e cercando di somministrare il chitosano in forma di vapore. Al fine di tentare la realizzazione di un rivestimento omogeneo sono stati utilizzati due approcci: reattore al plasma a piatti paralleli e torcia al plasma atmosferico, con differenti configurazioni. Successivamente, sono state svolte le analisi di caratterizzazione dei materiali. In particolare, per individuare la morfologia e la composizione dei materiali, è stato adoperato il microscopio elettronico a scansione con emissione di campo (FE-SEM). In seguito, è stato utilizzato il microscopio confocale a laser ottico per l’analisi topografica e profilometrica. Per investigare la chimica superficiale, è stata invece condotta un’analisi spettroscopica in trasformata di Fourier nell’infrarosso (FTIR).