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Projekt
Selbstorganisation von Nanopartikeln an der Grenzfläche von gemischten Lipid/Polymer-Membranen und Polymersomen
Antragsteller
Professor Dr. Wolfgang Binder
Fachliche Zuordnung
Experimentelle und Theoretische Polymerphysik
Förderung
Förderung von 2010 bis 2020
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 80053741
Ziel des vorliegenden Antrages ist die Synthese und Selbst-Organisation von triphilen Blockcopolymeren in gemischten Lipid/Polymembranenen, wobei eine Kontrolle der Domänengrößen in den gemischten Membranen sowie auch eine Erweiterung im Sinne einer biologischen Funktion und Ordnung in bzw. an der Grenzfläche der Domänen erreicht werden soll. Dies soll über die Kontrolle der Konformation wie auch der Hydrophobie der in die Membran eingebetteten Polymerketten erreicht werden, wobei die Einführung eines Faltungs-Strukturelementes (beta-turn) ein zentrales Element der Strukturkontrolle darstellt. Die Blockcopolymere sollen aus jeweils einem hydrophober Block (bestehend aus Poly(isobutylen) und entweder einem fluorophilen Block (bestehend aus einem fluorophilen Poly(oxazolin)-block (POZO) oder einem (hydrophoben) helikalen Polymerblock (bestehend aus entweder Poly(isocyaniden) bzw. Poly(isocyanaten) über eine konformationell beschränkte, niedermolekulare Molekül-Einheit (einen sogenannten Beta-turn) verbunden werden. Das solcherart (nichtkompatible) Paar der beiden Polymerketten wird, zusätzlich zu der konformationellen Restriktion des Beta-turns, auch über eine die Rotation weiter einschränkende Wasserstoffbrückenbindung zueinander fixiert werden. Beides zusammen soll die (inkompatiblen) Polymerketten in enge Nachbarschaft zwingen, und solcherart eine "Faltung" beider Ketten in eine Lipidbilayermembran trotz deren Inkompatibilität ermöglichen. Die Synthese der Blockcopolymere wird über lebende Polymerisationstechniken (lebende kationische (ringöffnungs-) Polymerisation, sowie lebende Polymerisation von Polyisocyaniden/Polyisocyanaten) und die Azid/Alkin- „click“-Reaktion erfolgen, wobei besonderer Fokus auf die Verlinkung mit den artifiziellen beta-Turn Elementen gelegt werden wird. Die Strukturbildung der so erhaltenen Blockcopolymere in gemischten Lipid/Polymermembranen soll über konfokale Lasermikroskopie (CFLM) sowie als Modellsystem auch im Langmuir-monolayer untersucht werden. Durch Einführung von schaltbaren beta-Turns soll die Strukturbildung der Blockcopolymere in den gemischten Lipid/Polymermembranen auch zu einer auf externen Stimuli beruhenden Beeinflussung der Domänengrössen führen.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
