Untersuchung der spezifischen Wechselwirkung maßgeschneiderter Blockcopolymere und Polypeptide mit Mineraloberflächen in AFM-Desorptionsmessungen

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Proteine mit oftmals blockartigen Aminosäuresequenzen spielen eine bedeutende Rolle bei Biomineralisationsvorgängen. Diese spezifische Wechselwirkung von Polypeptiden mit Mineraloberflächen ist zwar qualitativ bekannt, aber physikalisch-chemisch kaum untersucht. Das Ziel des Projekts ist daher die gezielte und quantitative Untersuchung physikalisch-chemischer Aspekte der Adsorption synthetischer Polypeptide an definierte Mineraloberflächen auf molekularer Ebene mit dem Atomkraftmikroskop (AFM). Diese Methode erlaubt es, die bei der Desorption einzelner Polymerketten von festen Oberflächen auftretenden Kräfte mit einer Genauigkeit von wenigen pN zu messen, und somit erstmals die zugrundeliegenden Polymer-Mineral-Wechselwirkungen zu quantifizieren, sowie Kinetik und Reversibilität der Polymeradsorption zu erfassen. Modell-Homo- und Blockcopolymere mit Peptidsequenzen sollen synthetisiert und zur Adsorption auf spezifischen CaCO3- und BaSO4-Flächen verwendet werden und die AFM-Messungen durch Computersimulationen und Adsorptionsisothermen unterstützt werden.