Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Maßgeschneiderte Nanopartikel

17.05.2006

Werden Nanopartikel »veredelt«, können sie bestimmte Moleküle an sich binden und von anderen Stoffen abtrennen. Damit das selektiv geschieht, schneidert das Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Verfahrenstechnik IGB in Stuttgart Nanopartikel nach Maß. Auf der Messe Achema (15. bis 19. Mai in Frankfurt) ist ein Modell eines molekular geprägten Nanopartikels und eine Membran aus NanoMIPs zu sehen.

Moleküle aus Gemischen abzutrennen, ist eine Schlüsselaufgabe bei allen biotechnologischen und chemischen Prozessen in der Industrie. Die gewünschten Stoffe sollen möglichst rein hergestellt werden. Ist dies nicht möglich, müssen störende Begleitstoffe entfernt werden. Das gelingt den Wissenschaftlern mit »NanoMIPs«: »Wir stellen Nanopartikel mit molekularen Abdrücken her«, sagt PD Dr. Günter Tovar vom IGB. »Diese dienen dazu, bestimmte Moleküle zu erkennen und an sich zu binden. Je nach Fragestellung können wir geeignete Nanopartikel herstellen, beispielsweise für die Proteinaufreinigung oder auch, um störende Gerüche aus einem Produkt zu entfernen. « Die Nanopartikel funktionieren dabei wie biologische Rezeptoren nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip, das abzutrennende Molekül passt also genau »in die Prägung« des Nanopartikels.

... mehr zu:
»Membran »Molekül »Nanopartikel »Tovar

Während bei den meisten gängigen Herstellungsmethoden die Moleküle erst am Schluss zu unregelmäßig geformten Mikroteilchen gemahlen werden, geht das IGB einen anderen Weg. »Wir stellen die kugelförmigen Nanoteilchen synthetisch her und erhalten diese direkt durch eine Miniemulsionspolymerisation«, erklärt Tovar. »In einem 1:1-Kopierprozess wird die Monomermischung in Gegenwart der Prägemoleküle polymerisiert.« Die Nanotröpfchen erhalten die Wissenschaftler mit Ultraschall oder hohem Druck.

Die Nanopartikel haben eine Größe von 100 bis 300 Nanometern. Sie sind als Pulver, als Kolloidlösung, als Oberflächenbeschichtung oder in Form einer Membran herstellbar. »Unsere Kompositmembranen bestehen aus zwei Standardschichten. Dazwischen liegt das Herzstück aus geprägten Nanopartikeln, das die abzutrennende Substanz erkennt und zurückhält, während das Stoffgemisch die Membran durchströmt«, beschreibt Dr. Carmen Gruber-Traub das Prinzip. Anschließend werden die gebundenen Stoffe in einem weiteren Verfahren wieder aus der Membran gelöst und gewonnen. Da die Nanopartikel einerseits winzig klein sind, andererseits aber eine große spezifische Oberfläche von etwa 80 Quadratmetern je Gramm haben, erreichen die Forscher auch bei mikroskopisch dünnen Schichten hohe Trennleistungen.

Die Volumen- und Massenströme durch die Membran, Temperatur und Druck während der Membranherstellung und während der Trennvorgänge erfassen der Messaufbau und Simulationsrechnungen. Diese Daten dienen den Wissenschaftlern dazu, in Zukunft immer wieder neue Trennmembranen zu modellieren und zu konzipieren

Dr. Claudia Vorbeck | Fraunhofer-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.igb.fraunhofer.de

Weitere Berichte zu: Membran Molekül Nanopartikel Tovar

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht Neue Prozesstechnik ermöglicht Produktivitätssteigerung mit dem Laser
18.05.2017 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

nachricht Neue 3D-Kamera revolutioniert Einzelhandel
18.05.2017 | Technische Universität Chemnitz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Im Focus: Turmoil in sluggish electrons’ existence

An international team of physicists has monitored the scattering behaviour of electrons in a non-conducting material in real-time. Their insights could be beneficial for radiotherapy.

We can refer to electrons in non-conducting materials as ‘sluggish’. Typically, they remain fixed in a location, deep inside an atomic composite. It is hence...

Im Focus: Hauchdünne magnetische Materialien für zukünftige Quantentechnologien entwickelt

Zweidimensionale magnetische Strukturen gelten als vielversprechendes Material für neuartige Datenspeicher, da sich die magnetischen Eigenschaften einzelner Molekülen untersuchen und verändern lassen. Forscher haben nun erstmals einen hauchdünnen Ferrimagneten hergestellt, bei dem sich Moleküle mit verschiedenen magnetischen Zentren auf einer Goldfläche selbst zu einem Schachbrettmuster anordnen. Dies berichten Wissenschaftler des Swiss Nanoscience Institutes der Universität Basel und des Paul Scherrer Institutes in der Wissenschaftszeitschrift «Nature Communications».

Ferrimagneten besitzen zwei magnetische Zentren, deren Magnetismus verschieden stark ist und in entgegengesetzte Richtungen zeigt. Zweidimensionale, quasi...

Im Focus: Neuer Ionisationsweg in molekularem Wasserstoff identifiziert

„Wackelndes“ Molekül schüttelt Elektron ab

Wie reagiert molekularer Wasserstoff auf Beschuss mit intensiven ultrakurzen Laserpulsen? Forscher am Heidelberger MPI für Kernphysik haben neben bekannten...

Im Focus: Wafer-thin Magnetic Materials Developed for Future Quantum Technologies

Two-dimensional magnetic structures are regarded as a promising material for new types of data storage, since the magnetic properties of individual molecular building blocks can be investigated and modified. For the first time, researchers have now produced a wafer-thin ferrimagnet, in which molecules with different magnetic centers arrange themselves on a gold surface to form a checkerboard pattern. Scientists at the Swiss Nanoscience Institute at the University of Basel and the Paul Scherrer Institute published their findings in the journal Nature Communications.

Ferrimagnets are composed of two centers which are magnetized at different strengths and point in opposing directions. Two-dimensional, quasi-flat ferrimagnets...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Diabetes Kongress 2017:„Closed Loop“-Systeme als künstliche Bauchspeicheldrüse ab 2018 Realität

23.05.2017 | Veranstaltungen

Aachener Werkzeugmaschinen-Kolloquium 2017: Internet of Production für agile Unternehmen

23.05.2017 | Veranstaltungen

14. Dortmunder MST-Konferenz zeigt individualisierte Gesundheitslösungen mit Mikro- und Nanotechnik

22.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Medikamente aus der CLOUD: Neuer Standard für die Suche nach Wirkstoffkombinationen

23.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Diabetes Kongress 2017:„Closed Loop“-Systeme als künstliche Bauchspeicheldrüse ab 2018 Realität

23.05.2017 | Veranstaltungsnachrichten

CAST-Projekt setzt Dunkler Materie neue Grenzen

23.05.2017 | Physik Astronomie