Themen für Bachelor-, Master- und Diplomarbeiten:

Untersuchung des Einflusses einer nanoskaligen Strukturierung auf die Anti-thrombogenität von Polyelektrolytmultilayern (PEMs)

Einordnung und Ziel der Arbeiten

Die geplanten Arbeiten sind Bestandteil von laufenden Forschungsarbeiten zum Einfluss von definiert hydratisierten Polyelektrolyt-Multilayern (PEMs) zur Simulation der anti-thrombogenen Eigenschaften des physiologisch intakten Endothels. Hierzu werden nanopartikuläre Polyelektrolytkomplexe hergestellt und auf bereits etablierten PEMs immobilisiert. Für die Herstellung der nanoskaligen Polyelektrolytkomplexe stehen Polyelektrolyte mit unterschiedlichen Sulfatisierungsgrad und entsprechende Referenzsysteme zur Verfügung. Das Ziel besteht dabei darin, den Einfluss der Funktionalisierung durch Nanopartikel (NP) auf die Gesamtperformance von PEMs im Kontakt mit ausgewählten Komponenten des Blutsystems zu erfassen und zu bewerten. Von besonderem Interesse sind der Einfluss der NP-Größe, der Benetzungseigenschaften der NP sowie der Verteilung der NP auf dem jeweiligen PEM.

Arbeitsschwerpunkte

• Einarbeitung in die Beschichtung von Glassubstraten mit PEMs
• Etablierung der NP-Systeme mit geeigneten Struktur-Eigenschafts-Kombinationen basierend auf Polyelektrolytkomplex-Nanopartikeln und geeigneter Referenzen
• Analyse der physikochemischen Eigenschaften der nanopartikulären Systeme mit Hilfe von AFM, DLS und REM
• Analyse der Hydratationseigenschaften der funktionalisierten PEMs mit Hilfe der ortsaufgelösten IR-Spektroskopie (NanoIR)
• Charakterisierung von nanoskalig funktionalisierten PEMs (WCA, Zetapotential, AFM)
• Evaluierung der biologischen Antwort (Proteinadsorption, Blutaktivierung, Zelltoxizität)

Anforderungen

Die Arbeiten erfordern grundlegende Kenntnisse der organischen und anorganischen Chemie, sowie oberflächenanalytische Methoden. Kenntnisse zu Blut-Physiologie und Zellkultur sind von Vorteil. Die Bereitschaft zur Einarbeitung in neue Analytikmethoden muss ebenso vorausgesetzt werden, wie die Fähigkeit Struktur-Eigenschafts-Zusammenhänge zu analysieren.

Die Arbeiten sind auf eine Dauer von ca. 6 Monaten inklusive der Einarbeitung in das Thema sowie der Erstellung der Masterarbeit ausgelegt.

Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Klaus Liefeith