Herstellung und Charakterisierung von polymermodifizierten Templatphasen

Doppelschichtmembransysteme

Durch den Zusatz wasserlöslicher Polymere kann das Strukturbildungsverhalten von lyotrop flüssigkristallinen Systemen maßgeblich beeinflusst werden [6, 7, 10, 11, 13]. Der Eintrag entgegensetzt geladener Polyelektrolyte führt beispielsweise zur Ausbildung kompakter multilamellarer Vesikelstrukturen mit stark verändertem Quellvermögen [8-10]. Durch Zusatz verzweigter zuckermodifizierter Polyethylenimine kann eine morphologische Umwandlung von einer Vesikelphase in eine tubuläre Netzwerkstruktur induziert werden [12]. Polyampholyte, wie z.B. PalPhBisCarb, können ähnliche Effekte einer Morphogenese auslösen, wie wir kürzlich zeigen konnten [14]. Die resultierende Templatphase kann zur gezielten Herstellung von flachen Goldnanodreiecken eingesetzt werden [15].

Bild 1: Kryo-Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme einer vesikulären Templatphase

Kooperation:

• Prof. S.E. Friberg (Clarkson University, USA)
• Prof. Th. Hellweg (Universität Bayreuth)
• Prof. E. Kleinpeter (Universität Potsdam)
• Dr. D. Appelhans (Leibniz Institut, Dresden)

Ausgewählte Publikationen:

Mikroemulsionen

Polymere können in Mikroemulsionen, das heißt thermodynamisch stabile Öl-Wasser-Tensid-Cotensid-Gemische, eingebracht werden, ohne dass eine makroskopische Phasenseparation einsetzt. Polymere können dabei die Stabilität des Tensidfilms erhöhen [16, 20], den Phasenbereich der Mikroemulsion vergrößern [18, 19] oder die Bildung einer bikontinuirlichen Mikroemulsion induzieren [16, 17]. In Gegenwart von Polyampholyten kann die Stabilität des Tensidfilms durch Variation des ph-Wertes gezielt eingestellt werden [3].

Kooperation:

• Prof. S.E. Friberg (Clarkson University, USA)
• Dr. A. Poghosyan (Academy of Science Yerevan, Armenia)
• Prof. E. Kleinpeter (Universität Potsdam)

Ausgewählte Publikationen:

Janus-Emulsionen

Emulgiert man zwei nicht-mischbare Öl-Komponenten und Wasser in Gegenwart von grenzflächenaktiven Substanzen, können sogenannte Janus-Emulsionen entstehen. Das nachstehende Bild zeigt eine lichtmikroskopische Aufnahme einer solchen Janus-Emulsion.

Bild 2: Lichtmikroskopische Aufnahme einer Janus-Emulsion

Erste Arbeiten von Friberg et al. haben gezeigt, dass nichtionische Tenside (z.B. Tween 80) derartige Öl1/Öl2-Tropfen stabilisieren können [21-23].
Unsere Untersuchungen belegen, dass die Tröpfchengröße verkleinert werden kann bei Zusatz von Phospholipiden [24]. Darüber hinaus gelingt es, Janus-Emulsionen in Gegenwart von Gelatine-Chitosan-Gemischen zu stabilisieren [25]. Die resultierenden Janus-Emulsionen dienen als Templatphase für die Herstellung von bioabbaubaren Scaffold-Materialien [26].

Kooperation:

• Prof. S.E. Friberg (Clarkson University, USA)

Ausgewählte Publikationen: