Einzigartige Nanokohlenstoffe für die Medizin
Nanokohlenstoffe sind auf Kohlenstoff basierende Materialien, die auf atomarer oder molekularer Ebene manipuliert werden (in der Größenordnung von bis zu einem Milliardstel Meter), um ihnen außergewöhnliche Eigenschaften zu verleihen. Diese Materialien eignen sich für Anwendungen von der Biomedizin bis hin zur Robotik. Das EU-geförderte Projekt ENSOR (Evolving nanocarbon strategies in (bio-) organic remits) entwickelte neue Nanokohlenstoffe unter anderem für Anwendungen für die Entwicklung von Biosensoren, als Screening-Bakterien, für die DNA-Reparatur sowie die Regeneration von Nervenzellen. Die Wissenschaftler veränderten Struktur, Geometrie und chemische Eigenschaften der Nanokohlenstoffe, um eine Reihe von spezialisierten Materialien herzustellen. Dazu gehören nanoskalige Strukturen mit Faser-, kugelförmigen oder spiralförmigen Formen und ultradünne Nanofilme. Vor allem entwickelte ENSOR Wege, um einschichtiges und mehrschichtiges Graphen herzustellen, eine atomskalige 2D-Wabe aus Kohlenstoffatomen. Graphen ist etwa 100-mal stärker als Stahl, leitet effizient Wärme und Strom und ist fast transparent. Diese außergewöhnlichen Eigenschaften machen Graphen sehr wertvoll für optische, thermische, mechanische und biologische Anwendungen. ENSOR entwickelte auch ein Graphenderivat mit der Bezeichnung Graphenoxid, das verwendet werden könnte, um menschliches Gewebe zu reparieren, Medikamente direkt an Zellen zu liefern und chemische Verbindungen zu erkennen. Um ihre Sicherheit zu überprüfen, analysierten die Wissenschaftler, wie Graphen-Teilchen mit Säugetier-Zellmembranen interagieren und wie giftig oder stabil sie sind innerhalb von lebenden Zellen sind. Durch die Zusammenarbeit mit europäischen, japanischen und russischen Wissenschaftlern schuf ENSOR neue Nanokohlenstoffe für den akademischen und industriellen Einsatz.
Schlüsselbegriffe
Nanokohlenstoffe, Biomedizin, nanoskalig, Graphen, Graphenoxid
