Erzeugung metallischer Nanostrukturen mittels Assemblierung und Funktionalisierung von Proteinen und DNA

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Ziel des Vorhabens ist es, grundsätzliche Prinzipien der Manipulation und Immobilisierung biomolekularer Strukturen in einem Mikroreaktionsraum zu erarbeiten, durch Metallisierung der immobilisierten Biotemplate Nanostrukturen zu erzeugen, sowie ausgewählte physikalische Eigenschaften dieser Strukturen zu bestimmen. Als biologische Template mit definierter Morphologie und spezifischen Oberflächeneigenschaften sollen Mikrotubuli aus dem Cytoskelett eukaryotischer Zellen und DNA (Desoxyribonukleinsäure) zur Anwendung kommen. Diese sollen an metallische oder magnetische Mikrostrukturen, die der weiteren Funktionssteuerung dienen, angebunden werden, wobei tragfähige Konzepte für eine anisotrope, ortsspezifische Bindung der Template erarbeitet werden, die eine Untersuchung der elektrischen Leitfähigkeit der biomolekularen Strukturen erlauben. Die Template sollen unter Ausnutzung physikalischer und chemischer Mechanismen auf den Mikrostrukturen positioniert und gebunden werden. Die immobilisierten Strukturen werden weiterhin aus wäßriger Lösung metallisiert und damit funktionalisiert. Neben der Untersuchung physikalischer Eigenschaften sollen spezifische chemische Schaltfunktionen wie reversibles chemisches Öffnen und Schließen von Bindungen demonstriert werden.