Desenvolupament d’un recobriment antifouling sobre titani carregat amb antibiòtic

Aquest projecte Final de Grau s’ha realitzat en les instal·lacions del Campus Universitat UPC de l’Escola d’Enginyeria de Barcelona de l’Est (EEBE). Concretament amb el grup de recerca de Biomaterials, Biomecànica i Enginyeria de Teixits (BBT). S’ha desenvolupat un recobriment antifouling sobre la superfície de titani carregat amb una concentració d’antibiòtic. El recobriment emprat es tracta d’un recobriment per polímer PEG polimeritzat per Dyglyme a diferents condicions. S’ha analitzat S’analitzarà la superfície de Titani en les diferents mostres realitzades i el comportament de l’antibiòtic sobre la superfície. Els anàlisis establerts s’han dut a terme a diferents nivells de caracterització: químic, superficial i biològic. En primer lloc, a nivell químic mitjançant els espectres per FTIR i la tècnica XPS s’ha analitzat els components químics que composen la superfície per confirmar si es tracta d’un recobriment de PEG. En segon lloc, a nivell superficial s’ha estudiat estudia l’Energia Lliure Superficial que adquireix cada mostra segons el tractament i el seu grau de comportament hidrofòbic. En tercer lloc, a nivell biològic s’ha demostrat que es tracta d’un recobriment de PEG antifouling, ja que redueix l’adhesió antibacteriana a la superfície de titani i mitjançant el Double-Well test s’ha l’efecte que té el tractament d’antibiòtic en la proliferació bacteriana. Finalment, s’afirma que s’ha desenvolupat un recobriment de PEG antifouling per polimerització de Dyglyme sobre la superfície de titani. El tractament d’antibiòtic en el recobriment de PEG antifouling es confirma que redueix l’adhesió bacteriana més significativament però el seu efecte en la proliferació bacteriana no ha estat l’esperat. Este proyecto Final de Grado se ha realizado en las instalaciones del Campus Diagonal Besós de la Universidad Politécnica de Catalunya(UPC), en la Escuela de Ingeniería de Barcelona del Este(EEBE). Concretamente con el grupo de recerca de Biomateriales, Biomecánica e Ingeniería de Tejidos(BBT). Se ha desarrollado un recubrimiento de PEG antifouling sobre la superficie de titanio cargado con una concentración de antibiótico. Se ha analizado la superficie de titanio de las diferentes muestras tratadas i el comportamiento que adopta el antibiótico sobre la superficie. Los diferentes análisis realizados se han hecho a tres niveles de caracterización: superficial, química i biológica. La caracterización química se ha realizado mediante diferentes espectros FTIR i la técnica XPS. Se ha determinado los diferentes componentes químicos que constituyen la superficie de las muestras . Se ha comparado con la estructura química de un polímero PEG para confirmar si el recubrimiento se trata de un recubrimiento de PEG. A nivel superficial, se ha estudiado la Energía Libre Superficial que presentan las diferentes muestras tratadas según su tratamiento i su comportamiento hidrófobo. A partir de la caracterización biológica mediante adhesión bacteriana, se ha demostrado que el recubrimiento formado de PEG se trata de un recubrimiento de PEG antifouling debido a su reducción de adhesión bacteriana en su superficie. Mediante el Double-Well Test se ha estudiado el efecto del tratamiento de antibiótico en la proliferación bacteriana. Finalmente, se afirma el desarrollo de un recubrimiento de PEG antifouling por polimerización de Dyglyme sobre la superficie de Titanio. El tratamiento de antibiótico en la superficie de titanio con recubrimiento de PEG, confirma que reduce la adhesión bacteriana más significativa pero su efecto en la proliferación bacteriana no es el esperado. This Final Degree Project of Biomedical Engineering was done in the Universitat Politècnica of Catalunya, in the Engineering School of Barcelona East (EEBE). To be specific, was done inside the researching group of Biomaterials, Biomechanic and Engineering Tissue. An antifouling polymeric coating has been developed in the titanium surface with a concentration of antibiotic. The titanium surface of treated samples by polymerization and the behaviour adopted by the antibiotic surface has been analysed. The different analyses carried out have been made at three levels of characterization: superficial, chemical and biological. The chemical characterization has been carried out using different FTIR spectra and the XPS technique. The different chemical components of the surface have been found out. A comparation between the know chemical structure of the polymer PEG and the chemical components found out order to determine if it’s a PEG coating. At a superficial level, the Surface Free Energy presented by the different samples treated according to their conditions and their hydrophobic behaviour has been studied. The biological characterizations has been analysed by bacterial adhesion. It has been shown that PEG coating is an antifouling PEG counting due to its reduction of bacterial adhesion on its surface. Using the Double-Well test, the effect of the antibiotic on bacterial proliferation has been studies. To conclude, the development of an antifouling PEG coating by Dyglyme polymerization on the titanium surface has been confirmed. Antibiotic treatment on the PEG coating confirms that it reduces much better the bacterial adhesion, but its effect on bacterial proliferation is not as expected.