Forschungsgruppe Martin Nanostrukturierte Oberflächen für biomedizinische Anwendungen
Unser Projekt hat das Ziel eine neue Generation intelligenter, maßgeschneiderter Oberflächen für biomedizinische Applikationen zu entwickeln. Die Grundidee basiert auf der Tatsache, dass Zellen durch extrinsische Signale in ihrem Verhalten kontrolliert werden können. Dafür ist allerdings eine hohe räumliche, chemische und mechanische Kontrolle der Umgebung notwendig. (*) Nanolithographie erlaubt es Oberflächen mit einem periodischen Muster von Metallnanopartikeln zu dekorieren. Diese Nanopartikel dienen als selektive Ankerpunkte für einzelne Biomoleküle. Die dadurch erzeugte kontrollierte Anordnung von Biomolekülen erlaubt es spezifische Zellantworten zu programmieren. Insgesamt bietet das System die Möglichkeit unabhängig voneinander Parameter wie (i) die Art des Biomoleküls, (ii) den Abstand zwischen immobilisierten Biomolekülen und (iii) die mechanischen und chemischen Eigenschaften des Substrates zu variieren. Von all diesen Faktoren ist bekannt, dass sie einen wesentlichen Einfluss auf den Zell-Phänotyp ausüben. Ein genaues Einstellen dieser Parameter innerhalb der biologisch relevanten Bereiche kann damit die gewünschte Zellantwort hervorrufen. Welche Zellantwort erwünscht ist, hängt von der jeweiligen biomedizinischen Anwendung ab und kann durch Variation der Parameter (i)-(iii) den biologischen Anforderungen angepasst werden. Mögliche biomedizinische Anwendungen sind beispielsweise Werkzeuge zur Selektion von Zellen, neue innovative Methoden für die Diagnostik und Beschichtungen für Implantate (z.B. künstliche Gefäße). (*) Glass R et al. (2003) Nanotechnology 14:1153-1160; Arnold M et al. (2004) Chemphyschem 5:383-8
Leiterin einer Forschungsgruppe: Dr. Raquel Martin
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