Neuartige Materialien mit biologischen Eigenschaften
Die Schicht-für-Schicht (LbL) Selbstorganisation ist eine leistungsfähige und attraktive Technik für biomedizinische Anwendungen. Eine breite Palette von natürlichen und synthetischen Polymeren, wie Nanopartikel können in Schichten abgeschieden werden, die sich durch molekulare Wechselwirkungen miteinander zusammenschließen. Die Eigenschaften jeder Schicht lässt sich durch die Natur der Filmbestandteile, pH, Ionenstärke oder Temperatur steuern. Insgesamt ist LbL ein einfacher und kostengünstiger Ansatz, der im Bereich der Wirkstofflieferung genutzt werden kann. Das primäre Ziel des EU-geförderten Projekts FUNCMLFS (Functional multilayer films) war, Funktionalität in Mehrschichtfilme aus Polymer einzuführen und die Beziehung zwischen Struktur und Eigenschaft zu verstehen. Insbesondere waren sie daran interessiert, die zwischenmolekularen Wechselwirkungen an den Oberflächen und die die Auswirkungen der physikalisch-chemischen Parameter beim Organisationsprozess zu entdecken sowie Mittel kontrollierter Freisetzung von funktionellen Molekülen aus Oberflächen zu ermitteln. Die Wissenschaftler erzeugten Filme mit membranartigen Strukturen, die auf Veränderungen des pH-Werts oder der Temperatur reagieren, um funktionelle Moleküle von der Oberfläche zu lösen. Dieses Attribut eignet sich besonders für die saure Natur der Krebsgeweben und durch Infektionen induzierten lokalen pH-Tropfen im Körper. Zur Bekämpfung von Bakterien produzierten sie Mehrschichtfilme mit doppelter Oberflächenfunktionalität, die bakterielle antiadhäsive und antibakterielle Eigenschaften aufwiesen. Das Grundwissen, das im Verlauf des Projekts erzeugt wird, kann als Basis für die Entwicklung von fortgeschrittenen Beschichtungen für biologische Anwendungen dienen. Da jedes Jahr eine beträchtliche Anzahl von Patienten von Infektionen betroffen ist, die sie im Krankenhaus erworben haben, könnten die Ergebnisse von FUNCMLFS als Beschichtungsmaterial für medizinische Implantate oder Vorrichtungen dienen.
Schlüsselbegriffe
Schicht-für-Schicht, Selbstorganisation, Polymer, Film, pH, Temperatur, Krebs, Infektion
