Bioorganische und biomimetische Polymere zur programmierbaren Strukturierung synthetischer Polymermaterialien: Synthese, Charakterisierung und Anwendung der Polymerhybridsysteme

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Im vorliegenden Projekt werden Zugangswege zu programmierbar strukturierten polymeren Materialien untersucht. Der verfolgte supramolekulare Ansatz beinhaltet die definierte, stöchiometrische Integration von Ordnergruppen in Polymermoleküle, die spontane bzw. induzierte Selbstorganisation dieser Gruppen unter Ausnutzung molekularer Erkennungsmechanismen und resultierend daraus die Strukturierung der Polymerkomponente auf molekularer Ebene. Die Ordnergruppen, die so genannten "Ordinator-Gruppen", werden aus der Klasse der bioorganischen bzw. biomimetischen Polymere wie Polypeptide, Polynukleotide und Polypeptidnukleotide gewählt und sequenzkontrolliert homodispers aufgebaut. Damit steht eine Vielzahl von sequenzspezifischen Aggregationsmotiven und hoch selektiven Aggregationsmechanismen zur Verfügung, die ausgenutzt werden sollen. Als Polymerkomponente werden synthetische Polymere wie Polystyrol oder Poly(meth)acrylate, aber auch Polyamide und Polyester Ver- wendung finden, die die mechanischen Eigenschaften der darge- stellten Materialien dominieren sollen. Zur Erzeugung weit- reichender Ordnung und scharf definierter Struktur-Eigenschaftsprofile ist es erforderlich, daß nicht nur die Ordinatorgruppe, sondern wenn möglich auch die Polymerkomponente homodispers, d.h. definiert durch sequenzierte festphasenge- bundene Synthese, dargestellt wird. Die erhaltenen strukturierten Materialien sollen hinsichtlich ihrer Eigenschaften in Lösung und in kondensierter Phase untersucht werden. Dabei sind potentiell funktionale, auf äußere Bedingungen (z.B. pH-Wert, Temperatur, Licht oder Ionenstärke) reagierende Materialien denkbar, die in den Bereichen des "Tissue Repair", der bioadhäsiven bzw. -kompatiblen Materialien oder der pH-Wert empfindlichen "Drug Release"-Systeme Anwendung finden können.