High Performance Flüssigkeitssensoren durch SiCer
Teilvorhaben: Biofunktionale Beschichtungen zur selektiven Steuerung bakterieller Initialadhäsion und Biofilmbildung sowie zellulärer Adhäsion für multi-sensorgesteuerte fluidische Applikationen
(Wachstumskern HIPS)
 

Im Rahmen des Vorhabens werden einzelne Komponenten fluidischer SiCer-Sensorsysteme mit gezielten bioaktiven Funktionalitäten ausgestattet. Diese basieren auf nanoskaligen Beschichtungsverfahren und umfassen sowohl antiadhäsive Eigenschaften für sensorische Oberflächen und Fluidstrukturen sowie adhäsionsfördernde Eigenschaften für den definierten, physikochemisch gesteuerten Biofilmaufbau. Die Herausforderungen bestehen in dem biologischen Wirkspektrum sowie in der materialseitigen Diversität der zu beschichtenden Komponenten. Konventionelle Beschichtungsansätze sind hier limitiert, da in diesen Fällen die Anzahl von möglichen Bindungsstellen an den jeweiligen Substratoberflächen die Güte der Beschichtung bestimmt. Durch die Verwendung von TEL-Immobilisierungsmatrices wird dieser substratabhängige Einfluss minimiert. Die Zielstellung umfasst eine applikationsspezifische, synthetische Optimierung der TEL mit den Schwerpunkten a) der Kopplung an zu beschichtende SiCer-Substrate und b) der Modifizierung mit entsprechenden bioaktiven Funktionen. Die Arbeiten umfassen die Synthese und Charakterisierung der optimierten Tetraetherlipide sowie die physikochemische und biologische Charakterisierung der neuartigen Schichtsysteme. Hierzu werden neben etablierten Charakterisierungstechniken neuartige, applikationsrelevante Bioadhäsionstests zur Beurteilung der Bioaktivität entwickelt, validiert und schließlich im Rahmen von dynamischen Screeningversuchen an den jeweiligen Schichtsystemen eingesetzt. Die aussichtsreichsten Kombinationsschichtsysteme werden sodann auf Realgeometrien (SiCer-Sensoren) übertragen und unter Realbedingungen im Rahmen von Feldtestungen hinsichtlich ihrer Stabilität und biologischen Wirksamkeit untersucht.