Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Hybride Polymere

16.02.2015

Linear oder verzweigt: Neue Silikon-Peptid-Biopolymere

Copolymere aus synthetischen und Bio-Bausteinen eröffnen neue interessante Perspektiven als biokompatible, bioabbaubare Materialien, die zudem mit biologischen Funktionalitäten ausgestattet werden können. Französische Wissenschaftler stellen in der Zeitschrift Angewandte Chemie jetzt Silikon-Peptid-Copolymere vor. Die sehr einfache Synthese ist auf jede Peptidart anwendbar und liefert lineare oder verzweigte Polymerketten.


Die sehr einfache Synthese der Silikon-Peptid-Copolymere ist auf jede Peptidart anwendbar und liefert lineare oder verzweigte Polymerketten.

(c) Wiley-VCH

Als synthetische Polymerkomponenten boten sich Silikone an, da sie schon lange im biomedizinischen Bereich eingesetzt werden, z.B. für Bauteile medizintechnischer Apparate, Katheter, Implantate und für das Aufspritzen von weichem Gewebe. Die Forscher um Ahmad Mehdi und Gilles Subra von der Universität Montpellier kombinierten sie mit Peptiden als Biokomponente.

Für die Synthese werden die Peptide mit Chlorodimethylsilyl (–SiMe2Cl)-Gruppen versehen. In Gegenwart von Wasser wird das Chlorid durch eine OH-Gruppe vom Siliziumatom verdrängt. Jeweils zwei Si-OH-Gruppen verbinden sich dann unter Abspaltung von Wasser zu –Si–O–Si–Einheiten, wie sie auch in Silikonen enthalten sind, und verknüpfen dabei die Peptid-Bausteine.

Wird das Peptid nur an einem Ende mit der siliziumhaltigen Gruppe ausgestattet, entstehen bei der Polymerisation über einen Silikon-Baustein verbundene Peptid-Dimere. Die Dimerisierung von Peptid-Liganden ist eine bekannte Strategie, z.B. im Falle diverser Hormone und Pharmawirkstoffe, um die Bindungsaffinität durch eine Erhöhung der lokalen Konzentration des Liganden in der Nähe seiner Bindestelle zu verstärken. Die neue Dimerisierungsmethode ist einfacher als herkömmliche Methoden, vor allem weil sie selektiv ist und keine Peptid-Seitenketten angreift, sodass diese nicht geschützt werden müssen.

Wird das Peptid an beiden Enden mit der reaktiven Chlorsilylgruppe ausgestattet, entstehen bei der Polymerisation lange lineare Ketten aus Peptid- und Silkon-Bausteinen. Eine weitere Variante, die die Forscher getestet haben, war, Peptide mit Lysin als endständiger Gruppe zu versehen, einer Aminosäure, über die zwei Chlorsilylgruppen am selben Ende des Peptids gebunden werden können. Bei der Polymerisation entsteht ein „Kamm“-Polymer mit einem Silikon-Rückgrat, von dem die Peptide als Seitenketten abgehen.

Die einstufige Reaktion läuft in Wasser bei neutralem pH-Wert und benötigt weder einen Katalysator noch ein Reagenz. Sie ist daher gut für eine Übertragung auf den technischen Maßstab geeignet. Im Prinzip kann jede beliebige Peptidsequenz eingesetzt werden. Über eine Variation der Bausteine und ein Mischen verschiedener hybrider Blöcke in verschiedenen Konzentrationsverhältnissen ist eine breite Palette maßgeschneiderter multifunktioneller Biopolymere zugänglich.

Potenzielle Anwendungen für die hybriden Polymere sind Systeme für die Einschleusung von Wirkstoffen oder Genen in Zellen, antibakterielle Beschichtungen sowie der Aufbau bioaktiver Gerüste für die Gewebezucht.

Angewandte Chemie: Presseinfo 03/2015

Autor: Gilles Subra, Institut des Biomolecules Max Mousseron, Montpellier (France), http://www.ibmm.univ-montp1.fr/

Permalink to the original article: http://dx.doi.org/10.1002/ange.201411065

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69451 Weinheim, Germany.

Dr. Renate Hoer | GDCh
Weitere Informationen:
http://www.gdch.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

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

nachricht Einen Schritt näher an die Wirklichkeit
20.04.2018 | Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie

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: 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...

Im Focus: Spider silk key to new bone-fixing composite

University of Connecticut researchers have created a biodegradable composite made of silk fibers that can be used to repair broken load-bearing bones without the complications sometimes presented by other materials.

Repairing major load-bearing bones such as those in the leg can be a long and uncomfortable process.

Im Focus: Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden

Polymer-Leuchtdioden (PLEDs) sind attraktiv für den Einsatz in großflächigen Displays und Lichtpanelen, aber ihre begrenzte Stabilität verhindert die Kommerzialisierung. Wissenschaftler aus dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPIP) in Mainz haben jetzt die Ursachen der Instabilität aufgedeckt.

Bildschirme und Smartphones, die gerollt und hochgeklappt werden können, sind Anwendungen, die in Zukunft durch die Entwicklung von polymerbasierten...

Im Focus: Writing and deleting magnets with lasers

Study published in the journal ACS Applied Materials & Interfaces is the outcome of an international effort that included teams from Dresden and Berlin in Germany, and the US.

Scientists at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) together with colleagues from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) and the University of Virginia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

124. Internistenkongress in Mannheim: Internisten rücken Altersmedizin in den Fokus

19.04.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Juni 2018

17.04.2018 | Veranstaltungen

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

Grösster Elektrolaster der Welt nimmt Arbeit auf

20.04.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Bilder magnetischer Strukturen auf der Nano-Skala

20.04.2018 | Physik Astronomie

Kieler Forschende entschlüsseln neuen Baustein in der Entwicklung des globalen Klimas

20.04.2018 | Geowissenschaften

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