Struktur und Dynamik biokompatibler organischer Oberflächen (Lipidmembranen, Lipid-Nanopartikel, polymere Mikropartikel) sowie deren Wechselwirkung mit Targetmembranen

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Das Projekt zielt auf die Aufklärung grundlegender Mechanismen bei der Arzneistoffapplikation an Biomembranen ab. Die Darreichung von nicht-wasserlöslichen Arzneistoffen sowie jedes organspezifische Targeting, bzw. die Gestaltung eines speziellen Konzentrations-Zeit-Verlaufs erfordern die Kombination des eigentlichen Wirkstoffes mit einem möglichst spezifischen Täger (als Drug-Carrier oder als Arzneistoff-Depot), der den Wirkstoff unverändert zur Verfügung hält und gegebenenfalls die Wechselwirkung mit einer Zielmembran begünstigt. Im Projekt werden die strukturellen und dynamischen Eigenschaften der beteiligten Oberflächen bzw. Partikel u.a. mit Rastertunnel- und Rasterkraftmikroskopie, mit Elektronenmikroskopie, Mikroaspiration, Parelektrischer Spektroskopie (PS) und Streumethoden untersucht. Dieses bereits verfügbare Methodenspektrum wird durch Weiter- bzw. Neuentwicklungen von Sondentechniken erweitert: Nach ihrem Umbau für den Einsatz mit weichem Material und in nasser Umgebung wird die Rasterkraft-Apparatur ebenso wie die Mikroaspirationsapparatur zur Messung der dynamischen Kräfte bei der Wechselwirkung zwischen Arzneistoff- bzw. Carrieroberfläche und Modellmembranen (MM) weiterentwickelt. Hinzu tritt der Aufbau einer Nahfeldmikroskopie (SNOM), durch Mikro-Fluoreszenz Domänenbildung bzw. durch Mikro-Spektroskopie lokale Konformationsänderungen von Rezeptoren in der Targetmembran detektiert werden können. Die PS wird durch Miniaturisierung der Sonde in eine neuartige Raster-Sondentechnik überführt, mit der Domänenbildung bzw. Membran-Adsorption und -Insertion von Molekülen können so beobachtet werden.