Recubrimientos novedosos para los viales de vidrio de uso médico
Es importante tener en cuenta estas superficies de contacto, ya que pueden afectar a la funcionalidad y la eficacia de estos materiales. No obstante, esto ocurre cuando tiene lugar la adhesión de fármacos proteicos. Otra consecuencia negativa que plantea dificultades técnicas específicas e influye en la eficacia es la cohesión en las superficies de contacto entre las fases vítreas o entre el vidrio y el entorno. El equipo del proyecto «Adhesion and cohesion at interfaces in high performance glassy systems» (ADGLASS) , financiado con fondos europeos, generó recubrimientos novedosos a fin de modificar las fuerzas presentes en las superficies de contacto con los materiales de vidrio con el fin de evitar efectos indeseables. El trabajo se complementó con el desarrollo de métodos de modelado atomístico que integran muchas escalas de tiempo y tamaño para salvar las diferencias entre las descripciones cuánticas y de mecánica clásica. Se amplió la técnica de modelado y se elaboraron descripciones clásicas de energías potenciales y campos de fuerza. A continuación, se llevaron a cabo simulaciones atomísticas cuánticas, cuánticas/clásicas y puramente clásicas de la adsorción de proteínas en las superficies de contacto entre óxidos (dióxido de silicio o SiO2) y dióxido de titanio o TiO2) y agua. Se elaboraron descripciones similares para simular las propiedades mecánicas y quimiomecánicas de superficies de contacto vítreas de capa fina en relación a la propagación de fracturas. Para ambas aplicaciones, se realizó un trabajo experimental a fin de complementar el modelado. Como resultado de los progresos tanto experimentales como teóricos, se produjo y analizó un recubrimiento de plasma antiadhesivo similar al polietilenglicol (PEG) para viales de vidrio utilizados en el sector farmacéutico. Se observó que el recubrimiento similar a PEG presentaba una adhesión significativamente menor que los viales de referencia. Mediante un proceso de optimización se logró reducir veinte veces la adsorción del fibrinógeno. La nanopartículas de SiO2 embebidas en una fase de TiO2 como material de unión permitió producir un recubrimiento de una sola capa para paneles de vidrio con propiedades antirreflejantes y antimanchas (autolimpieza). A pesar de no obtener una formulación capaz de optimizar simultáneamente ambos efectos, el trabajo realizado proporciona información valiosa para investigaciones futuras. La nueva técnica de simulación atomística diseñada en ADGLASS presenta una flexibilidad de tamaño del sistema modelo sin precedentes y una exactitud de simulación excelente, por lo que se convertirá en un nuevo estándar para el modelado cuántico de materiales. Los resultados del proyecto, en especial los recubrimientos antiadherentes con aplicación en la industria farmacéutica (viales de vidrio) y en el sector fotovoltaico, serán de utilidad en el ámbito sanitario y de la energía solar.
