Badacze z Wydziału Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej Uniwersytetu Jagiellońskiego oraz Politechniki Lwowskiej opracowali nowy typ biopowłok, które potrafią samoczynnie reagować na zmiany temperatury i pH otoczenia. To przełomowe rozwiązanie może znaleźć zastosowanie w biomedycynie, np. w inteligentnych implantach czy kontrolowanym uwalnianiu leków. Wyniki badań opublikowano w prestiżowym czasopiśmie Chemical Engineering Journal.
Nowy mechanizm „inteligentnych” powierzchni
Zespół badaczy opracował nanostrukturalne powłoki polimerowe wytworzone z monomerów pochodzących z oleju rycynowego – surowca odnawialnego. Uzyskane materiały wykazują wyjątkowy mechanizm termoprzełączalności, który – w przeciwieństwie do znanych wcześniej rozwiązań – zależy nie tylko od temperatury, lecz także od pH środowiska.
Wraz ze wzrostem temperatury powłoka przechodzi kolejne etapy przemiany: z materiału sprężystego staje się cieczą lepką. Co więcej, w środowisku o pH 5-7 powierzchnia staje się bardziej hydrofilowa, a jej reakcja na temperaturę wyraźnie wzrasta. W warunkach skrajnie kwaśnych lub zasadowych (pH 3 i 9) struktura powłoki ulega przebudowie na poziomie mikroskopowym.
Ekologiczne i biokompatybilne rozwiązanie
Nowe biopowłoki są nie tylko „inteligentne”, ale również przyjazne środowisku. Ich składniki pochodzą z surowców biologicznych, co zwiększa potencjalną biokompatybilność i ogranicza negatywny wpływ na środowisko. Dodatkowo struktura segmentów opartych na oleju pozwala precyzyjnie regulować właściwości powłok w zależności od potrzeb aplikacyjnych.
Międzynarodowa współpraca młodych naukowców
Pierwszą autorką publikacji jest Anastasiia Chebotar, studentka Politechniki Lwowskiej. Znaczna część eksperymentów została przeprowadzona podczas jej pobytów badawczych na Uniwersytecie Jagiellońskim, w ramach Stypendium im. Królowej Jadwigi (2024). Bezpośrednią opiekunką naukową Anastasii była dr Yana Shymborska, a inspiratorami projektu – prof. Yurij Stetsyshyn (Politechnika Lwowska) oraz prof. Andrzej Budkowski (Uniwersytet Jagielloński).
Publikacja
Pełne wyniki badań zostały opublikowane w Chemical Engineering Journal (DOI: 10.1016/j.cej.2025.168867).
