Adquiridos nuevos equipos de calorimetría y caracterización de superficies de la infraestructura NANBIOSIS, gestionada por el grupo de Adhesión Microbiana de la Universidad de Extremadura

El grupo de la UEx como unidad de NANBIOSIS, Infraestructura Científico Técnica Singular dedicada a la producción de biomateriales y sistemas para la biomedicina, ha incorporado nuevos equipos provenientes de fondos FEDER. Este equipamiento permitirá optimizar la caracterización físico-química de superficies

18/12/2020. NANBIOSIS es una infraestructura para la producción y caracterización de biomateriales, nanomateriales y sistemas en biomedicina que ha sido reconocida como Infraestructura Científico Técnica Singular (ICTS). Dicha infraestructura está integrada por el CIBER-BBN (Centro de Investigación Biomédica en Red en Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina), el Centro de Cirugía de Mínima Invasión Jesús Usón (CCMIJU) y el Centro Andaluz de Nanomedicina y Biotecnología (BIONAND).  Estas tres instituciones agrupan 29 unidades complementarias y coordinadas, ubicadas en diferentes centros. NANBIOSIS ofrece un servicio completo que incluye el diseño, la producción de biomateriales y nanomateriales, la caracterización de estos materiales, de tejidos, dispositivos médicos y sistemas desde un punto de vista físico, químico, funcional, toxicológico y biológico, incluyendo su validación preclínica. Una de esas unidades perteneciente al CIBER-BBN, es el grupo de Adhesión Microbiana de la Universidad de Extremadura (AM-UEX).

La línea de investigación del grupo Adhesión Microbiana de la Universidad de Extremadura es la modificación y caracterización de propiedades de la superficie de biomateriales, de su interfaz con medios fisiológicos y de los procesos que ocurren en ellas. Esto incluye el estudio de los procesos de adhesión de microorganismos a la superficie de estos biomateriales, hasta la formación de biocapas, origen de las infecciones asociadas a materiales implantables.

Este grupo de la UEx, como unidad de NANBIOSIS, ofrece la realización de tareas de caracterización físico-química de superficies mediante técnicas como la elipsometría, calorimetría, espectroscopía fotoelectrónica de rayos X (XPS) y detección de iones secundarios mediante espectrometría de masas por tiempo de vuelo (Tof-SIMS). Recientemente, se han incorporado nuevos equipos adquiridos mediante la ejecución de una parte de una inversión de 1,3 millones de euros provenientes de fondos FEDER, en concreto del Ministerio de Economía y Competitividad, FEDER FICTS1420-14-09 y Junta de Extremadura, Consejería de Economía, Ciencia y Agencia Digital. Estos equipos son un sistema de goniometría de ángulos de contacto de microgotas y picogotas y un sistema de perfilometría óptica.

Equipamiento incorporado

SISTEMA DE GONIOMETRÍA DE PICO Y MICROGOTAS

Este sistema permite medir los ángulos de contacto de forma automática, controlando mediante software, la deposición de gotas de distintos líquidos, su análisis y la orientación del sustrato, así como gotas pendientes. Además, el sistema de microgotas dispone de una base basculante que permite la inclinación de las muestras en, al menos, 90^o. También incluye una cámara termostática, para cambios de temperatura de la muestra con un rango comprendido entre 5 y 90 ºC, y una cámara para el control de la humedad.

La obtención de la tensión superficial, a través de las medidas de ángulos de contacto, es un factor a considerar en tecnologías de interés biomédico como pueden ser los implantes y otros materiales que han de estar en contacto con fluidos biológicos. En esos sistemas el ángulo de contacto está relacionado con la capacidad de mojado, la hidrofobicidad de la superficie y la capacidad adhesión de sustancias como proteínas u otros compuestos sobre las superficies.

En el caso de medidas de picogotas, el sistema permite dosificar con mucha precisión gotas mucho más pequeñas que en el caso anterior, que puedan llegar a ser de solo 20 picolitros, así como analizar su forma para medir el ángulo de contacto. Este hecho soluciona el problema de medir la mojabilidad en estructuras muy pequeñas, como capilares, microchips, juntas creadas en la unión de dos materiales, etc.

SISTEMA DE PERFILOMETRÍA

El sistema permite medir la rugosidad de multitud de superficies mediante un método óptico que no realiza ninguna modificación en la muestra. Con la base de funcionamiento de un microscopio confocal comúnmente utilizado en diferentes ámbitos de la ciencia, permite crear imágenes en 3D de alta resolución de una forma rápida y automática además de obtener imágenes en color gracias a la utilización de tres LEDs: Rojo, Verde y Azul. Con los objetivos que se dispone es posible medir desde muestras más macroscópicas como los tornillos usados como implantes dentales hasta poder observar colonias bacterianas compuestas por bacterias del tamaño de una micra. Esto permitirá poder medir la rugosidad de cualquier muestra cubriendo el rango de rugosidad existente entre una lupa, que da una visión más macroscópica, y el microscopio de fuerza atómica capaz de medir rugosidad nanométricas (10^-9 m). Además, este equipo funciona también como un interferómetro que permite medir la rugosidad con mayor precisión de muestras pulidas espejo de una forma sencilla obteniendo imágenes de mayor resolución que cualquier técnica confocal.