Neuartige Methoden für die Synthese von Nanomaterial
Neuere Fortschritte bei der Selbstassemblierung von Blockcopolymeren haben eine präzise Herstellung gut definierter Nanostrukturen wie bspw. monodisperser Zylinder mit genau abgestimmter Länge ermöglicht. Im Gegensatz zu sphärischen Mizellen stellte jedoch die Steuerung ihrer Dimensionen in biologisch relevanten Lösungen eine erhebliche Herausforderung dar. Das EU-finanzierte Projekt ANIM (Precisely defined, surface-engineered nanostructures via crystallization-driven self-assembly of linear-dendritic block copolymers) war einer präzisen Herstellung von oberflächenbehandelten Materialien für die biomedizinische Anwendung gewidmet. Zu diesem Zweck wurde zunächst die Synthese und Selbstassemblierung von architektonisch unterschiedlichen linear-dendritischen Blockcopolymeren getestet. Probleme mit sterischen Effekten bei den dendritischen Blöcken machten es jedoch erforderlich, zu einer Methode zu wechseln, mit der amphiphile Linearbürsten-Blockcopolymere hergestellt werden könnten. Die Selbstassemblierung des neu synthetisierten Polymers wurde unter verschiedenen Bedingungen untersucht. Ein kristallisationsgetriebener Ansatz führte zur Herstellung zylindrischer Mizellen mit kontrollierten Dimensionen. Dies wurde unter Verwendung von Dimethylformamid im Anschluss an eine Wasserdialyse erreicht. Interessanter Weise konnten diese positiv geladenen Comizellen DNA binden, was deren potenzielle Anwendung als Genvektoren demonstriert. Die vorläufigen Ergebnisse zeigten, dass diese effizient von HeLa-Krebszellen aufgenommen werden konnten. Insgesamt gesehen wurden über die ANIM-Methode Nanostrukturen von hoher Präzision mit einem großen Funktionalisierungspotenzial geschaffen. Dieser Ansatz wurde über polylactidbasierte Blockcopolymere ausgeweitet, die biologisch relevantere Wirkstoffverabreichungssysteme darstellen.
Schlüsselbegriffe
Nanomaterial, Mizelle, ANIM, Linearbürsten-Blockcopolymer, DNA
