Tetraetherlipiden (TEL)

Tetraetherlipide sind die Hauptkomponenten von Membranen der Archaebakterien. Durch die TEL können diese Bakterien biologische Nischen besiedeln, z. B. Nischen mit niedrigen pH-Werten, hohen Temperaturen oder hohen Salzgehalten. Während „gewöhnliche“ Membranen aus relativ beweglichen Lipid-Doppelschichten (Bilayer) bestehen, können durch Tetraetherlipide Membranen mit Einzellagen gebildet werden. Im Gegensatz zu konventionellen Lipiden sind die einzelnen (hydrophilen und hydrophoben) Molekülfragmente zudem über sogenannte Etherbindungen miteinander verknüpft und weisen zusätzlich eine hohe chemische und thermische Beständigkeit auf (siehe Abb. 1).

Abbildung 1: Vergleich von Lipid-Bilayern und TEL-Monolayern und dazugehörige Strukturformeln

Im iba werden TEL aus verschiedenen Stämmen isoliert und chemisch modifiziert, so dass an Grenzflächen (z. B. Sensoren oder Implantate) kovalent fixierte, d. h. stabile und äußerst dünne (ca. 5 nm) Monolayer gebunden werden. Diese TEL-Schicht wird auch als Immobilisierungsmatrix bezeichnet und stellt die Grundlage für die weitere Grenzflächenfunktionalisierung dar: antiadhäsive Funktionen für dünne Schichten mit Anti-Fouling-Wirkung oder auch biologisch aktive Funktionen für die Interaktion mit Matrixbestandteilen, z. B. für die Diagnostik.

Neben den vielfältigen Möglichkeiten im von Beschichtungen werden am iba auch Einsatzmöglichkeiten im Drug Delivery und ersten Vorläufern von künstlichen Zellen untersucht (siehe Abb. 2).

Abbildung 2: Mögliche Einsatzorte von Tetraetherlipiden (TEL): a) antiadhäsive Beschichtungen, b) sensorische Funktion, c) Drug Delivery, d) künstliche Zellen.