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 Adenoviren binden gezielt an Strukturen auf Tumorzellen
23.04.2018 | Eberhard Karls Universität Tübingen

nachricht Software mit Grips
20.04.2018 | Max-Planck-Institut für Hirnforschung, Frankfurt am Main

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: Moleküle brillant beleuchtet

Physiker des Labors für Attosekundenphysik, der Ludwig-Maximilians-Universität und des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik haben eine leistungsstarke Lichtquelle entwickelt, die ultrakurze Pulse über einen Großteil des mittleren Infrarot-Wellenlängenbereichs generiert. Die Wissenschaftler versprechen sich von dieser Technologie eine Vielzahl von Anwendungen, unter anderem im Bereich der Krebsfrüherkennung.

Moleküle sind die Grundelemente des Lebens. Auch wir Menschen bestehen aus ihnen. Sie steuern unseren Biorhythmus, zeigen aber auch an, wenn dieser erkrankt...

Im Focus: Molecules Brilliantly Illuminated

Physicists at the Laboratory for Attosecond Physics, which is jointly run by Ludwig-Maximilians-Universität and the Max Planck Institute of Quantum Optics, have developed a high-power laser system that generates ultrashort pulses of light covering a large share of the mid-infrared spectrum. The researchers envisage a wide range of applications for the technology – in the early diagnosis of cancer, for instance.

Molecules are the building blocks of life. Like all other organisms, we are made of them. They control our biorhythm, and they can also reflect our state of...

Im Focus: Metalle verbinden ohne Schweißen

Kieler Prototyp für neue Verbindungstechnik wird auf Hannover Messe präsentiert

Schweißen ist noch immer die Standardtechnik, um Metalle miteinander zu verbinden. Doch das aufwändige Verfahren unter hohen Temperaturen ist nicht überall...

Im Focus: Software mit Grips

Ein computergestütztes Netzwerk zeigt, wie die Ionenkanäle in der Membran von Nervenzellen so verschiedenartige Fähigkeiten wie Kurzzeitgedächtnis und Hirnwellen steuern können

Nervenzellen, die auch dann aktiv sind, wenn der auslösende Reiz verstummt ist, sind die Grundlage für ein Kurzzeitgedächtnis. Durch rhythmisch aktive...

Im Focus: Der komplette Zellatlas und Stammbaum eines unsterblichen Plattwurms

Von einer einzigen Stammzelle zur Vielzahl hochdifferenzierter Körperzellen: Den vollständigen Stammbaum eines ausgewachsenen Organismus haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Berlin und München in „Science“ publiziert. Entscheidend war der kombinierte Einsatz von RNA- und computerbasierten Technologien.

Wie werden aus einheitlichen Stammzellen komplexe Körperzellen mit sehr unterschiedlichen Funktionen? Die Differenzierung von Stammzellen in verschiedenste...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Fraunhofer eröffnet Community zur Entwicklung von Anwendungen und Technologien für die Industrie 4.0

23.04.2018 | Veranstaltungen

Mars Sample Return – Wann kommen die ersten Gesteinsproben vom Roten Planeten?

23.04.2018 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Moleküle brillant beleuchtet

23.04.2018 | Physik Astronomie

Sauber und effizient - Fraunhofer ISE präsentiert Wasserstofftechnologien auf Hannover Messe

23.04.2018 | HANNOVER MESSE

Fraunhofer IMWS entwickelt biobasierte Faser-Kunststoff-Verbunde für Leichtbau-Anwendungen

23.04.2018 | Materialwissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics