Laserinduzierte Sub-100 nm-Strukturen zur Erzeugung bioaktiver Nanopartikel-beladener Hydrogele

点击翻译按钮获取中文摘要

Aufbauend auf der im bisherigen Projektverlauf gezeigten Methodik zur definierten Übertragung bioaktiv funktionalisierter Nanopartikel von optisch nanostrukturierten Stempeln auf Hydrogel- und Polymeroberflächen, soll ein Verfahren zur flexiblen Oberflächenfunk-tionalisierung von Substraten und Formkörpern für die in vitro-Evaluierung realisiert werden. Anhand eines solchen Verfahrens können biomedizinische Oberflächenfunktionalisierungen ohne die Notwendigkeit zur Etablierung eines Massenproduktionsverfahrens getestet werden. Die Größe und Form der funktionalisierten Bereiche sowie deren Partikeldosis sollen dabei direkt über die Laserstrukturierung des Stempels gesteuert werden, die biologische Funktion über die Oberflächenchemie der Partikel. Diese funktionalisierten Bereiche erlauben die Einwirkung von funktionalen Nanopartikeln auf Zellen in kontrollierter Weise, in kontrolliertem Ausmaß und mit definierter Dauer. Im Gegensatz dazu finden Interaktionen zwischen Zellen und dispergierten Partikeln nur auf statistische Weise statt. Ein völlig neuer Aspekt ist die Übertragung biologischer Funktionalität auf Mikropolymerbeads durch Abrollen des beladenen Stempels und die sich dadurch eröffnende Möglichkeit zur 3D-Assemblierung. Durch die Weiterentwicklung des großflächigen LIPSS-Verfahrens (Laser Induced Periodic Surface Structures) sollen die erzeugten sub-100 nm-Strukturen nicht nur lateral, sondern auch im Tiefenprofil verstanden und kontrollierbar werden. Dies ist entscheidend zur Verbesserung der Partikelabscheidung und -übertragung. Das Vorhaben umfasst sowohl grundlegende Aspekte der optischen Selbstorganisation und Beschichtbarkeit von Nanostrukturen auf Silicium als auch die Übertragung der Eigen-schaften von sub-100-nm-Strukturen in die biomedizinische Anwendung.