Nhìn chung, người ta chấp nhận rằng các đặc tính bề mặt như: cấu tạo và thành phần bề mặt của các vật liệu tổng hợp là rất quan trọng khi xem xét những tương tác của chúng với môi trường y sinh. Tuy nhiên, những tính chất vật lý, cơ học của polymer thường được xét đến đầu tiên cho một ứng dụng riêng biệt. Để có thể tối ưu thành phần hóa học bề mặt của vật liệu trong khi vẫn giữ lại những tính chất cơ lý của khối vật liệu bên trong nguyên vẹn, những cách xử lý bề mặt và bao phủ vật liệu PU được phát triển. Một cách tiếp cận khác là dùng phụ gia biến tính bề mặt (SMA) để điều chỉnh những tính chất bề mặt của vật liệu PU.
Các phụ gia biến tính bề mặt là những chất mà khi được thêm với nồng độ thấp (xấp xỉ 1%) vào vật liệu trong lúc sản xuất, chúng sẽ tự động tăng nồng độ ở bề mặt vật liệu. Động lực để tăng nồng độ SMA ở bề mặt cơ bản là do SMA giảm năng lượng bề mặt chung. Để quá trình này xảy ra, hai yếu tố phải được xét đến. Đầu tiên, độ lớn của sự khác biệt năng lượng bề mặt chung giữa hệ có và không có phụ gia ở bề mặt sẽ xác định độ lớn của động lực dẫn đến bề mặt được chiếm ưu thế bởi SMA. Thứ hai, tính lưu động chuỗi polymer của khối vật liệu và phân tử phụ gia trong khối sẽ xác định vận tốc mà tại đó SMA sẽ di trú tới bề mặt hoặc, nếu không sẽ ở lại trong khối vật liệu. Lượng phụ gia yêu cầu để đạt được sự biến tính bề mặt hoàn toàn là quan trọng. Nó là một sự cân bằng khéo léo giữa một lượng nhỏ phụ gia cần thiết nhưng không ảnh hưởng bất lợi đến tính chất cơ lý của khối polymer nền, và vẫn có thể duy trì sự bao phủ bề mặt polymer hoàn toàn.
Brunstedt và các cộng sự đã nghiên cứu sự hấp phụ protein lên polyether-urethane-urea (PEUU). Những phụ gia được sử dụng là chất chống oxi hóa Santowhite và Methacrol ® 2138-F, một chất chống tạo bọt. Methacrol® là một copolymer của diisopropylaminoethyl methacrylate (DIPAM) và decyl methacrylate (DM). Nghiên cứu đã phát hiện rằng Methcrol® có hoạt tính bề mặt và giảm sự hấp phụ protein, trong khi Santowhite phần lớn không có hoạt tính bề mặt.
Giới hạn chính đối với việc dùng các chất biến tính bề mặt (SMA) là sự phân tách. Ví dụ, Ratner và các cộng sự đã nhận thấy rằng Advawax® rất dễ chiết tách từ vật liệu sau khi tiếp xúc polymer với nước. Sự phân tách của các SMA có thể dẫn đến sự mất lớp phủ bảo vệ của polymer, nhưng quan trọng hơn, sự tách ra của chúng gây nên sự ngấm vào cơ thể sống hoặc tác động đến các mô cục bộ.
Tham khảo từ tài liệu Biomedical Applications of Polyurethanes, Patrick Vermette, Hans J. Griesser, Gaétan Laroche and Robert Guidoin, Landes Bioscience, 2001, trang 70 – 72
(vtp-vlab-caosuviet)
