Bioaktive Schichten und Beschichtungen auf Basis neuer dendronisierter Polysaccharidderivate

Das Projekt war in drei große Aufgabenbereiche unterteilt. Der erste Teil beschäftigte sich mit der Synthese dendronisierter Polysaccharidderivate, im Besonderen mit der Herstellung wasserlöslicher Derivate. Der zweite Komplex war die Beschichtung von PET Folie mit diesen Polysaccharidderivaten. Hierzu wurde die Rolle-zu-Rolle-Beschichtungsanlage genutzt. Ziel der Beschichtung war es möglichst dünne Schichten herzustellen und diese zu charakterisieren. Der letzte Teil des Projektes beschäftigte sich mit der biologischen Charakterisierung der beschichteten Folien.

Ergebnisse

Synthetisch konnte erstmals Azidodeoxycellulosesulfat und davon abgeleitet PAMAM dendronisierte Azidodeoxycellulosesulfate der 1. bis 3. Generation hergestellt werden. Auch die Übertragung der bekannten Synthesen auf Dextran, ein Strukturell von Cellulose deutlich verschiedenes Biopolymer, das von Bakterien produziert wird, war möglich. So konnte Azidodeoxydextran hergestellt und mit PAMAM-Dendronen der 1. bis 3. Generation erfolgreich umgesetzt werden. Alle Produkte wurden, sofern sie löslich waren, vollständig mittels IR, Elementaranalyse und NMR charakterisiert.

Die dendronisierten Polysaccharidderivate mit Sulfat und mit Carboxymethylgruppen lassen sich, sofern sie wasserlöslich sind und eine Plasmaaktivierung durchgeführt wurde, ausgezeichnet auf PET Folien beschichten. Durch die Beschichtungsparameter lässt sich die Schichtdicke gezielt einstellen, wobei nach abwaschen mit Wasser die Schichten sich einer Maximaldicke von ca. 50 nm annähren. AFM Aufnahmen von beschichteten Folien zeigen eine Mikrostrukturierung.

Die biologischen Tests zeigten leider keine bakterizide Wirkung der beschichteten Folien. Es konnte eine leichte cytotoxische Wirkung festgestellt werden, die allerdings auf die PET Folien und nicht auf die Beschichtung zurückzuführen ist. Beschichtete Folien sind in der Regel weniger cytotoxisch als unbeschichtete.

Anwendung

Es konnte gezeigt werden (siehe Abbildung), dass auf den beschichteten Folien Biomoleküle immobilisiert werden können. So können zum Beispiel Sensorsysteme bzw. Nachweiskits hergestellt werden. Im Projekt wurde auf den Folien Glucoseoxidase immobilisiert. Dadurch kann durch Zugabe eines Nachweissystems durch Farbreaktion die Glucosekonzentration von unbekannten Lösungen bestimmt werden.Anwendung