Forschungsprojekte

Entwicklung und Charakterisierung von antiadhäsiven Kombinationsschichten auf Basis von biomimetischen TEL-Spacersystemen sowie Quantifizierung der Antifoulingkapazität barrierebildender Biointerfaces mit applikationsnahen in vitro-Bioadhäsionstests
(ANTIPARAM)

 

Fördermittelgeber:

BMBF / PTJ, FKZ: 03XP0044E

Bearbeitungszeitraum:

2016 - 2019

Partner:

-4H- JENA engineering GmbH, Jena

UV - Tec - Meßtechnik GmbH, Bergisch Gladbach

Institut für Bioanalytik, Umwelttoxikologie und Biotechnologie GmbH, Halle

Institut für Organische Chemie und Makromolekulare Chemie (IOMC) der FSU Jena

Institut für Bioprozess- und Analysenmesstechnik e.V.

Projektleiter:

Prof. Dr.-Ing. Klaus Liefeith

Nach aktuellen Schätzungen der Vereinten Nationen werden im Jahr 2040 nur noch 70% des Bedarfs an Wasser durch natürliche Vorkommen sichergestellt sein. Hieraus begründet sich der wachsende Bedarf an Technologien zur Wassergewinnung, Verbrauchsminderung und Wasseraufbereitung. In diesem Zusammenhang spielen Messsysteme zur Erfassung von Standardparametern wie Temperatur, Leitfähigkeit/Salinität, pH, pO2 und Trübung eine entscheidende Rolle. Ein erhebliches und bislang nicht hinreichend gelöstes Problem derartiger Sensorsysteme stellt das Biofouling sowie die Verschmutzung und Verkrustung mit biologischen Komponenten dar – der Ausfall der sensorischen Funktionen ist vorprogrammiert. Übliche Materialien von Sensorsystemen wie Glas und Stahl werden im Rahmen dieses Projektes mit einer effektiven und langzeitstabilen Antifoulingbeschichtung funktionalisiert. Diesbezüglich wird ein entsprechendes Kombinationsschichtsystem entwickelt und etabliert, welches polyhydrophile und polyzwitterionische Funktionspolymere mit einer hohen Barrierewirkung enthält. Für die Substratkopplung bzw. Interkalierung wird hierbei eine membrananaloge Immobilisierungsmatrix auf der Basis von Tetraetherlipiden eingesetzt. Die biomimetischen Schichtsysteme werden mittels Computersimulationsrechnungen optimiert und unter Einbeziehung etablierter mikrobiologischer Modelle unter in vitro Bedingungen charakterisiert, optimiert und getestet. Iterierend und abschließend erfolgen Feldtestungen unter Realbedingungen (Talsperre, Brauchwasserdesinfektion) bei den involvierten Anwendern. 


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