عرفان تمنده در گفت‌وگو با ایسنا اظهار کرد: اصلاح سطح، یا به‌بیان دقیق‌تر «Surface Modification»، فرایندی است که در آن ویژگی‌های سطحی یک ماده مانند زبری، انرژی سطحی، ترکیب شیمیایی یا زیست‌سازگاری دچار تغییر می‌شود، بی‌آن‌که ساختار درونی یا خواص اصلی آن تحت تأثیر قرار گیرد. این مواد می‌توانند شامل پلیمرها، فلزات، شیشه، سرامیک و سایر ترکیبات مورد استفاده در صنایع مختلف باشند.

وی افزود: پیشرفت‌های علوم زیستی و الزامات سخت‌گیرانه‌ تجهیزات پزشکی، ضرورت ایجاد سطوحی با ویژگی‌های خاص را افزایش داده است؛ سطوحی که بتوانند به‌خوبی با بدن انسان تعامل برقرار کنند، موجب چسبندگی بهتر سلول‌ها شوند، مانع تجمع باکتری‌ها گردند و بدون ایجاد واکنش منفی، عملکرد بی‌نقصی در بدن ایفا کنند. در این میان، فناوری پلاسما به‌عنوان ابزاری قدرتمند و کم‌هزینه، بدون استفاده از حلال‌های شیمیایی یا حرارت بالا، راه‌حلی بی‌خطر و مؤثر برای اصلاح سطح ارائه کرده است. 

کارشناس ارشد فیزیک پلاسما پزشکی ادامه داد: پلاسما که حالت چهارم ماده و متشکل از یون‌ها، الکترون‌ها، رادیکال‌های آزاد و فوتون‌های پرانرژی است، در شرایط کنترل‌شده و با استفاده از گازهایی مانند آرگون، نیتروژن یا اکسیژن ایجاد می‌شود. این محیط فعال قادر است هنگام برخورد با سطح مواد، پیوندهای شیمیایی آن را تغییر داده و خواص جدیدی به آن بیفزاید. به‌عبارت دیگر، پلاسما بدون آن‌که به ساختار توده‌ای ماده آسیبی برساند، سطح آن را از نظر شیمیایی و فیزیکی بازآفرینی می‌کند. 

تمنده با بیان اینکه در فرایند اصلاح سطح با پلاسما، ابتدا سطح ماده پاک‌سازی می‌شود، گفت: در این مرحله، گونه‌های فعال موجود در پلاسما از جمله رادیکال‌های آزاد و یون‌ها با آلودگی‌های سطحی مانند چربی‌ها، بقایای آلی یا اکسیدهای ناخواسته واکنش می‌دهند و آن‌ها را حذف می‌کنند. این پاک‌سازی، سطحی تمیز، فعال و آماده برای اصلاحات بعدی فراهم می‌سازد. در گام بعد، پدیده‌ای به نام حکاکی سطحی رخ می‌دهد. در این فرایند، برخورد یون‌های پرانرژی با سطح موجب جدا شدن برخی اتم‌ها یا مولکول‌ها می‌شود. نتیجه‌ این برهم‌کنش، ایجاد ناهمواری‌های ریز در مقیاس نانومتری است. این زبریِ کنترل‌شده، سطح تماس را افزایش داده و به چسبندگی بهتر سلول‌ها یا مواد زیستی کمک می‌کند؛ موضوعی که برای ایمپلنت‌ها یا داربست‌های مهندسی بافت حیاتی است. سپس، مرحله‌ سوم یعنی ایجاد گروه‌های عاملی فعال در سطح اتفاق می‌افتد. 

وی افزود: هنگامی‌که گونه‌های فعال پلاسما به سطح برخورد می‌کنند، می‌توانند گروه‌هایی مانند هیدروکسیل(-OH)، کربوکسیل(-COOH) یا آمینی(-NH₂) را به سطح بیفزایند. این گروه‌ها قابلیت پیوند با مولکول‌های زیستی مانند پروتئین‌ها، داروها یا پلی‌ساکاریدها را فراهم می‌آورند و در نتیجه، زیست‌سازگاری و عملکرد سطح به‌طور قابل توجهی افزایش می‌یابد. در نهایت در برخی موارد، از پدیده‌ای به نام «پلیمرسازی پلاسما» استفاده می‌شود. در این روش، با استفاده از گازهای خاص، یک لایه‌ نازک پلیمری بر سطح ایجاد می‌شود که می‌تواند ویژگی‌هایی همچون آبدوستی، آب‌گریزی، خاصیت ضدباکتری یا حتی رسانایی را به سطح ببخشد. 

کارشناس ارشد فیزیک پلاسما پزشکی اضافه کرد: این لایه‌ها به‌صورت یکنواخت، نازک و بدون نقص تشکیل می‌شوند و در کاربردهای پزشکی، به‌ویژه در ساخت حسگرهای زیستی، استنت‌های قلبی و تجهیزات کاشتنی، نقش مهمی دارند. برای نمونه، در ایمپلنت‌های تیتانیومی، پلاسما موجب افزایش اتصال با استخوان و کاهش خطر پس‌زدگی و  در استنت‌های قلبی، اصلاح سطح با پلاسما باعث تسریع پوشش‌دهی سلولی و کاهش خطر ترومبوز می‌شود، همچنین در داربست‌های پلیمری مهندسی بافت، سطح اصلاح‌شده با پلاسما بستری مناسب برای چسبندگی، تکثیر و تمایز سلول‌ها فراهم می‌کند. حتی در ساخت عدسی‌های چشمی یا حسگرهای زیستی، پلاسما کیفیت نهایی و سازگاری زیستی آن‌ها را به‌مراتب بهبود می‌بخشد.

تمنده در پایان گفت: اصلاح سطح با پلاسما، یک فناوری کلیدی در مسیر توسعه‌ نسل نوین تجهیزات پزشکی است؛ روشی که با دقت، ایمنی و کارایی بالا، به سطوح بی‌جان، حیاتی تازه می‌بخشد و تعامل آن‌ها با زیست‌محیط انسان را انسانی‌تر می‌کند.

انتهای پیام