Biofunktionalisierung poröser Oberflächen: Membranüberspannte Nano/Mikrokompartimente zum Studium zellulärer Prozesse

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Ziel des Projekts ist es, ein neuartiges zellähnliches Modellsystem zu entwickeln, welches dem Studium membranständiger Reaktionen sowie daran gekoppelter Folgereaktionen dienen soll. Das Modellsystem basiert auf anorganischen porösen Oberflächen, deren Poren durch funktionalisierte Lipidmembranen überspannt werden sollen. Durch diese Überspannungen entstehen Nano/Mikrokompartimente, welche die Dimensionen einer Zelle besitzen und vom Außenmedium semipermeabel getrennt sind. Dieser Aufbau erlaubt es, Reaktionen an den funktionalisierten überspannenden Membranen sowie sich daran anschließende Reaktionen in den Kompartiment-Innenräumen zu studieren. Zur Verwirklichung des Projekts müssen die Parameter anorganischer poröser Materialien, wie Filmdicke, Porengröße und Porösität charakterisiert sowie Verfahren entwickelt werden, um porenüberspannende funktionalisierte Modellmembranen auf diesen Materialien aufzubauen. Geplant ist die Rekonstitution ligandengesteuerter Ionenkanäle sowie die Implementierung protonengetriebener Reaktionen, wie die Enzymaktivierung und die Erzeugung von ATP.