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

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Lichtpulse bewegen Spins von Atom zu Atom

Forscher des Max-Born-Instituts für Nichtlineare Optik und Kurzpulsspektroskopie (MBI) und des Max-Planck-Instituts für Mikrostrukturphysik haben durch die Kombination von Experiment und Theorie die Frage gelöst, wie Laserpulse die Magnetisierung durch ultraschnellen Elektronentransfer zwischen verschiedenen Atomen manipulieren können.

Wenige nanometerdünne Filme aus magnetischen Materialien sind ideale Testobjekte, um grundlegende Fragestellungen des Magnetismus zu untersuchen. Darüber...

Im Focus: Freiburg researcher investigate the origins of surface texture

Most natural and artificial surfaces are rough: metals and even glasses that appear smooth to the naked eye can look like jagged mountain ranges under the microscope. There is currently no uniform theory about the origin of this roughness despite it being observed on all scales, from the atomic to the tectonic. Scientists suspect that the rough surface is formed by irreversible plastic deformation that occurs in many processes of mechanical machining of components such as milling.

Prof. Dr. Lars Pastewka from the Simulation group at the Department of Microsystems Engineering at the University of Freiburg and his team have simulated such...

Im Focus: Transparente menschliche Organe ermöglichen dreidimensionale Kartierungen auf Zellebene

Erstmals gelang es Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern, intakte menschliche Organe durchsichtig zu machen. Mittels mikroskopischer Bildgebung konnten sie die zugrunde liegenden komplexen Strukturen der durchsichtigen Organe auf zellulärer Ebene sichtbar machen. Solche strukturellen Kartierungen von Organen bergen das Potenzial, künftig als Vorlage für 3D-Bioprinting-Technologien zum Einsatz zu kommen. Das wäre ein wichtiger Schritt, um in Zukunft künstliche Alternativen als Ersatz für benötigte Spenderorgane erzeugen zu können. Dies sind die Ergebnisse des Helmholtz Zentrums München, der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) und der Technischen Universität München (TUM).

In der biomedizinischen Forschung gilt „seeing is believing“. Die Entschlüsselung der strukturellen Komplexität menschlicher Organe war schon immer eine große...

Im Focus: Skyrmions like it hot: Spin structures are controllable even at high temperatures

Investigation of the temperature dependence of the skyrmion Hall effect reveals further insights into possible new data storage devices

The joint research project of Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) and the Massachusetts Institute of Technology (MIT) that had previously demonstrated...

Im Focus: Skyrmionen mögen es heiß – Spinstrukturen auch bei hohen Temperaturen steuerbar

Neue Spinstrukturen für zukünftige Magnetspeicher: Die Untersuchung der Temperaturabhängigkeit des Skyrmion-Hall-Effekts liefert weitere Einblicke in mögliche neue Datenspeichergeräte

Ein gemeinsames Forschungsprojekt der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) und des Massachusetts Institute of Technology (MIT) hat einen weiteren...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Chemnitzer Linux-Tage am 14. und 15. März 2020: „Mach es einfach!“

12.02.2020 | Veranstaltungen

4. Fachtagung Fahrzeugklimatisierung am 13.-14. Mai 2020 in Stuttgart

10.02.2020 | Veranstaltungen

Alternative Antriebskonzepte, technische Innovationen und Brandschutz im Schienenfahrzeugbau

07.02.2020 | Veranstaltungen

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

Höhere Treibhausgasemissionen durch schnelles Auftauen des Permafrostes

18.02.2020 | Geowissenschaften

Supermagnete aus dem 3D-Drucker

18.02.2020 | Maschinenbau

Warum Lebewesen schrumpfen

18.02.2020 | Geowissenschaften

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