Sviluppo di rivestimenti antibatterici per protesi di titanio a base di PEG silanizzato/ZnO nanostrutturato

Le infezioni post-operatorie in campo ortopedico sono un fenomeno che si verifica frequentemente e che causa dolore nel paziente che è costretto alla sostituzione della protesi con una seconda operazione. Diventa fondamentale riuscire a prevenire tali infezioni e ciò può essere fatto migliorando le proprietà antibatteriche delle protesi grazie all’applicazione di rivestimenti superficiali. In questo lavoro sono stati sviluppati dei rivestimenti nanocompositi con attività antibatterica a base di glicole polietilenico (PEG) silanizzato e nanoparticelle di ossido di zinco (ZnO) da applicare su protesi di titanio così da diminuire la possibilità di infezioni post-operatorie nei pazienti. I coating sono stati prodotti tramite la tecnica di spray-coating su superfici di titanio. Diversi step sono serviti per la preparazione delle sospensioni usate per creare il rivestimento. Nel primo è stata utilizzata una reazione di silanizzazione per ottenere un PEG termoindurente, poi un pre-curing con una soluzione acida e, infine, aggiunta di nanoparticelle di ZnO per addizionare la proprietà antibatterica. Dopo l’applicazione sulle superfici di titanio tramite uno spray-coater, i campioni sono posti in forno per attivare il processo di reticolazione termicamente. Durante la procedura sono state effettuate alcune caratterizzazioni: lo studio della cinetica della reazione di silanizzazione tramite la spettroscopia infrarossa (FT-IR) e la valutazione del grado di reticolazione raggiunto dopo il curing termico grazie a prove gravimetriche di frazione estraibile. I coating realizzati differiscono tra loro per il diverso contenuto percentuale di nanoparticelle presenti (0%, 1%, 5%, 10%, 20%) e per ognuno di questi sono state determinate le proprietà di resistenza, tramite Scratch Test, e le proprietà antibatteriche, grazie ai test di cinetica di Time-killing. Tutte le prove sono state effettuate nelle così dette “dark conditions”, ovvero senza l’attivazione dello ZnO tramite luce UV.