Molekulare Gradienten für die Untersuchung materialwissenschaftlicher und molekularbiologischer Fragestellungen

• Antragsteller: Professor Dr. Andreas Terfort; Professor Dr. Michael Zharnikov
• Fachliche Zuordnung: Festkörper- und Oberflächenchemie, Materialsynthese ; Physikalische Chemie von Molekülen, Flüssigkeiten und Grenzflächen, Biophysikalische Chemie
• Förderung: Förderung von 2005 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5446817

Bei dem beantragten Nachfolgeprojekt geht es um die Weiterentwicklung der von uns im Rahmen der ersten Förderperiode entwickelten Methoden zur Herstellung der chemischen Gradienten auf molekularer Basis (IPER und UVPER) und deren Ausweitung auf praktische Anwendungen. Diesen Methoden ist gemeinsam, dass durch Bestrahlung von primären, aus geeigneten Molekülen bestehenden selbst-aggregierenden Monoschichten (SAM) mit Elektronen bzw. UV-Licht der Austausch mit anderen Molekülen erleichtert, wobei das Ausmaß des Austauschs über die Bestrahlungsdosis auch räumlich genau kontrolliert werden kann. Während eine IPER-Lithographie bereits in der ersten Förderperiode entwickelt werden konnte und nun entsprechende Anwendungen untersucht werden sollen, sind für das UVPER noch Methoden zu entwickeln. Dabei sollen für Gradienten im Zentimeter- bis Mikrometer-Bereich Maskenverfahren eingesetzt werden, wogegen für Strukturen unterhalb 1 micron eine Nahfeldoptik-Lithographie basierend auf einem rasterndem Nahfeldoptik-Mikroskop (SNOM) entwickelt werden soll. Alternative Methoden ohne Molekültausch (z.B. basierend auf chemischen „Sollbruchstellen“) sollen ebenfalls untersucht werden. Die so hergestellten Oberflächengradienten sollen zur Untersuchung verschiedener materialwissenschaftlicher und biologischer Fragestellung dienen. Unter anderem geht es dabei um die Benetzungsgradienten, chemische Template für Metallabscheidung, biologische Template für die unspezifische und spezifische Ankopplung von Proteinen sowie die kontrollierte Migration von lebenden Zellen entlang biochemischer Oberflächengradienten (Haptotaxis).

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen