Selbstassemblierung amphiphiler und doppelt-hydrophiler Zwitterionen: Zusammenspiel nicht-kovalenter Wechselwirkungen bei der Bildung schaltbarer Nanoteilchen

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Schaltbare supramolekulare Nanoteilchen besitzen ein hohes Potential als Carriersysteme z.B. für medizinische Anwendungen, als molekulare Motoren und für maßgeschneiderte, neue Materialien. In diesem Projekt sollen selbstorganisierte Nanoteilchen aus amphiphilen und doppelt-hydrophilen selbstkomplementären Zwitterionen entwickelt werden, deren Größe, Form und Assoziationsverhalten über den pH-Wert geschaltet werden kann. Durch das Zusammenspiel unterschiedlicher nicht-kovalenter Wechselwirkungen wie Ionenpaarbildungen, hydrophobe Wechselwirkungen oder van der Waals-Kräften entstehen durch Selbstassemblierung („self-assembly“) aus diesen Zwitterionen nanoskalige Aggregate in Lösung. Der Fokus des Projekts liegt sowohl auf der Herstellung neuartiger größenkontrollierter und schaltbarer Strukturen als auch auf der Entwicklung eines grundlegenden Verständnisses der Assoziation und der Teilchengrößenkontrolle. Dabei sind neben der Synthese insbesondere die detaillierte strukturelle Charakterisierung der gebildeten Nanoteilchen sowie physikalisch-chemische Untersuchungen zur Thermodynamik, Stabilität und insbesondere der Schaltbarkeit der Strukturen von Bedeutung.