پژوهشگران پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران در تحقیقات آزمایشگاهی خود به روشی دست یافتند که می‌توان به کمک آن نانوپوشش‌هایی را بر روی قطعات درون تنی نظیر دریچه‌های مکانیکی قلب و ایمپلنت‌های استخوانی ایجاد کرد. پیش‌ماده اولیه این نانوپوشش‌ها کافور است.
اعمال نانوپوشش کربنی از پیش‌ماده کافور بر سطح ابزارهای زیستی
وقایع زیادی در زندگی انسان ممکن است موجب از دست رفتن برخی از اندام‌های خارجی یا داخلی بدن شود. امروزه از قطعاتی با نام ایمپلنت یا کاشتنی برای جایگزینی اندامِ از دست رفته استفاده می‌شود. مواد به‌کاررفته در ساخت این قطعات باید دارای ویژگی‌های خاصی نظیر خو‌ن‌سازگاری باشند. از سوی دیگر برای کاربردهای خاص، برخورداری از ویژگی‌های دیگری نظیر مقاومت مکانیکی و سایشی نیز ضروری است. دریچه مکانیکی قلب مثالی از این اندام‌های حساس است که تولید آن نیازمند استفاده از فناوری‌های پیشرفته است.
زینب‌السادات شیخ‌الاسلامی، محقق طرح، پیروکربن را به‌عنوان یکی از خون‌سازگارترین مواد کربنی موجود معرفی کرد و افزود: «کربنِ پیرولیتیک که با نام تجاری پیروکربن و با علامت اختصاری PyC شناخته می‌شود یکی از خون‌سازگارترین مواد کربنی است. این ماده با استفاده از یک روش پوشش‌دهی در دمای بالاتر از ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد بر روی زیرلایه رسوب داده می‌شود. این نوع پوشش‌ها از خواص مکانیکی بسیار خوبی برخوردار هستند، اما دمای بالای تولید این پوشش‌ها باعث می‌شود نتوان از آن‌ها جهت پوشش‌دهی زیرلایه‌های پلیمری استفاده کرد. در طرح حاضر یک روش دما پایین برای اعمال این‌گونه پوشش‌ها ابداع شده است.»
وی ادامه داد: «در این طرح از کافور به عنوان پیش‌ماده تولید این نانوپوشش استفاده شده است. این ماده یک ماده غیرسمی با منشا طبیعی، ارزان و تجدیدپذیر است، بنابراین هزینه تولید قطعه نهایی به طور قابل‌توجهی کاهش می‌یابد.» فرآیند مورد استفاده در این طرح یک فرآیند نسبتاً دما پایین در مقایسه با فرآیندهای رایج است. همچنین این فرآیند به کاتالیزور و فشار بالا یا پایین نیاز ندارد. پوشش نهایی، یک پوشش با ضخامت نانومتری است که علاوه بر برخورداری از ظاهری آینه‌ای، زیست‌سازگاری و زیست‌پایداری بالایی نیز دارد.»
به گفته شیخ‌الاسلامی، پس از اعمال این پوشش از آزمون‌های رامان، پراش پرتو ایکس، میکروسکوپی الکترونی و نیروی اتمی، هدایت الکتریکی و زیست‌سازگاری جهت مشخصه‌یابی و بررسی خواص پوشش استفاده شده و در نهایت نتایج حاصله از این آزمون‌ها با نتایج یک نمونه دریچه قلب مکانیکی تجاری مقایسه شده است.
بر اساس نتایج به دست آمده ضخامت پوشش اعمال شده به کمک این روش بین ۱۰ تا ۶۵۰ نانومتر قابل تنظیم است که زبری سطح بسیار پایینی نیز دارد. مقاومت ویژه این پوشش‌ها در حد Ωm 5-10 × ۲٫۲۱ است که بیانگر این مطلب است که توانایی دفع سلول‌های خونی را دارد و موجب انعقاد خون نمی‌گردد.
زینب‌السادات شیخ‌الاسلامی – فاغ التحصیل مقطع دکترای پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، دکتر محمد یوسفی و دکتر محمد ایمانی- عضو هیأت علمی این پژوهشگاه و دکتر مرتضی دلیری جوپاری- عضو هیأت علمی پژوهشگاه ژنتیک و زیست‌فناوری در انجام این طرح همکاری داشته‌اند. نتایج این کار در مجله‌ی Journal of Materials Science با ضریب تأثیر ۲٫۵۹۹(جلد ۵۳، شماره ۲، سال ۲۰۱۸، صفحات ۹۵۹ تا ۹۷۶) منتشر شده است.
