Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Bunte Säulen

25.05.2009
Einfache Methode zur Herstellung von Mikrozylindern mit mehreren Kompartimenten

Unter dem Mikroskop sehen sie aus wie winzige Kuchendiagramme oder bunte Zuckerstangen vom Jahrmarkt: Einem Team um Joerg Lahann von der University of Michigan (USA) ist es gelungen, mikrometergroße Scheibchen und längliche Stäbchen herzustellen, die präzise aus verschiedenfarbigen Kompartimenten aufgebaut sind.

Wie die Forscher in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichten, haben sie eine einfache, kostengünstige, verlässliche und skalierbare Methode zur Herstellung von Mikrozylindern aus mehreren Kompartimenten entwickelt. Der innere Aufbau, das Seitenverhältnis und die Oberflächenchemie lassen sich mit dem neuen Verfahren, das auf einem elektrodynamischen Co-Spinnprozess und der Anfertigung von Mikroschnitten basiert, gezielt einstellen.

Zweifarbige Zylinder lassen sich herstellen, indem zwei verschieden angefärbte bioabbaubare Polymerlösungen durch zwei direkt aneinander liegende Spinndüsen gepumpt werden. Ein elektrisches Feld streckt die austretenden Tropfen, eine Zweikomponenten-Faser wird ausgestoßen und auf ein "Spinnrad" zu einem Faserbündel aus parallel ausgerichteten einzelnen Fasern aufgewickelt. Die Forscher betten dann ca. 1 cm lange Faserbündel in ein Gel ein, das sie einfrieren. Mit einem Mikrotom fertigen sie Dünnschnitte an. Nach dem Auflösen des Gels in Wasser und einer Ultraschallbehandlung lassen sich die Bündel in einzelne, gleich große Zylinder trennen. Die Länge der Zylinder hängt von der Dicke der Mikrotomschnitte ab. So lassen sich flache Scheibchen bis zu langen Stäbchen erzeugen.

Werden mehr als zwei Spinndüsen verwendet, lassen sich auch Fasern aus drei, vier oder mehr verschiedenen Komponenten erzeugen. Je nach Anordnung der Düsen können verschiedene Muster gewählt werden. So entstehen beispielsweise zylindrische Partikel, die in der Aufsicht wie ein gedritteltes oder gevierteltes Kuchendiagramm aussehen. Ein streifenweiser Aufbau gelingt, wenn die Düsen nebenenander positioniert werden. Die einzelnen Segmente sind immer gleich groß und klar gegeneinander abgegrenzt.

Statt die Komponenten anzufärben, lassen sich auch verschiedene (Bio-)Reagenzien an die Segmente der Zylinder knüpfen, wenn spezifische "Ankerstellen" in das Polymer eingebaut sind. Spezielle Formen werden zugänglich, wenn ein oder mehrere Segmente aus einem Polymer bestehen, das sich selektiv auflösen lässt. Beispielsweise könnte ein Viertel eines Vierkomponenten-Zylinders entfernt werden, um ein Stäbchen mit einer Kerbe zu erhalten.

Mit der neuen Methode lassen sich Partikel aus präzise designten Kompartimenten mit voneinander unabhängigen physikalischen und chemischen Eigenschaften herstellen. Als mögliche Anwendungsgebiete sind beispielsweise Wirkstofftransport, Gewebekultur, gebündelte Biotests sowie "intelligente" Displays und reaktionsfähige Materialien zu nennen.

Angewandte Chemie: Presseinfo 21/2009

Autor: Joerg Lahann, University of Michigan, Ann Arbor (USA), http://www.engin.umich.edu/dept/cheme/people/lahann.html

Angewandte Chemie, doi: 10.1002/ange.200806241

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69495 Weinheim, Germany

Dr. Renate Hoer | idw
Weitere Informationen:
http://presse.angewandte.de
http://www.engin.umich.edu/dept/cheme/people/lahann.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen
09.12.2016 | Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP

nachricht Wolkenbildung: Wie Feldspat als Gefrierkeim wirkt
09.12.2016 | Karlsruher Institut für Technologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Elektronenautobahn im Kristall

Physiker der Universität Würzburg haben an einer bestimmten Form topologischer Isolatoren eine überraschende Entdeckung gemacht. Die Erklärung für den Effekt findet sich in der Struktur der verwendeten Materialien. Ihre Arbeit haben die Forscher jetzt in Science veröffentlicht.

Sie sind das derzeit „heißeste Eisen“ der Physik, wie die Neue Zürcher Zeitung schreibt: topologische Isolatoren. Ihre Bedeutung wurde erst vor wenigen Wochen...

Im Focus: Electron highway inside crystal

Physicists of the University of Würzburg have made an astonishing discovery in a specific type of topological insulators. The effect is due to the structure of the materials used. The researchers have now published their work in the journal Science.

Topological insulators are currently the hot topic in physics according to the newspaper Neue Zürcher Zeitung. Only a few weeks ago, their importance was...

Im Focus: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochgenaue Versuchsstände für dynamisch belastete Komponenten – Workshop zeigt Potenzial auf

09.12.2016 | Seminare Workshops

Ein Nano-Kreisverkehr für Licht

09.12.2016 | Physik Astronomie

Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen

09.12.2016 | Biowissenschaften Chemie