Abstoßende Unordnung: Was macht cholesterinhaltige Oberflächen so abweisend?

Die Entwicklung synthetischer Materialien, die das entdeckte Prinzip nutzen, ist vielversprechend

26.06.2023 - Deutschland

Lebende Organismen nutzen sehr effektive physikalische Prinzipien, um Wechselwirkungen an ihren Oberflächen zu steuern. Forscher des Leibniz-Instituts für Polymerforschung Dresden, der Universität Leipzig und der TU Dresden haben jetzt entdeckt, warum an cholesterinhaltigen Oberflächen die Anlagerung von Proteinen und Bakterien stark vermindert sein kann.

Stephan Floss, Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden/NATURE

Die Collembole Tetrodontophora bielanensis in ihrem natürlichen Lebensraum

Das von Carsten Werner geleitete interdisziplinäre Team hatte Cholesterin zuvor als Bestandteil der Haut von weit verbreiteten wirbellosen Tieren (Collembolen) identifiziert, die durch ihre Haut atmen und diese daher vor Verunreinigungen schützen müssen. In ihrer am 22. Juni 2023 in der Zeitschrift Nature veröffentlichten Arbeit konnten die Wissenschaftler nun einen repulsiven Wirkmechanismus von cholesterinhaltigen Oberflächen aufklären. Mit Experimenten, Simulationen und thermodynamischen Analysen zeigten sie, wie durch spontane Änderung der Ausrichtung der Cholesterinmoleküle eine „entropische Barriere“ entsteht, die cholesterinhaltige Oberflächen abweisend macht.

Die Entwicklung synthetischer Materialien, die das entdeckte Prinzip nutzen, ist vielversprechend, da es für viele Produkte und Technologien wichtig ist, die Anlagerung von Biomolekülen und Bakterien wirksam zu minimieren. Allerdings erfordert eine solche „Übersetzung“ des Effekts zur skalierbaren, robusten Oberflächenfunktionalisierung weitere Forschungsarbeit.

Am Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden (IPF) werden Grundlagen für neue Materialien und deren Anwendung in Zukunftstechnologien erarbeitet, wobei Biologie-inspirierte Materialkonzepte immer mehr an Bedeutung gewinnen. Die Professur für Biophysikalische Chemie der Universität Leipzig arbeitet eng mit dem IPF auf dem Gebiet der biomimetischen Materialien zusammen. Am Exzellenzcluster Physics of Life der TU Dresden werden Grundprinzipien der Funktionalität lebender Materie erkundet.

Originalveröffentlichung

Weitere News aus dem Ressort Wissenschaft

Meistgelesene News

Weitere News von unseren anderen Portalen

So nah, da werden
selbst Moleküle rot...

Zuletzt betrachtete Inhalte

Das Forschungspersonal in Deutschland ist männlich, deutsch, MINT

Forschungsprojekt zur Kernfusion wird für EU teurer als geplant

Cognis im ersten Halbjahr 2010: mit Rekordergebnis weiter auf Wachstumskurs

Neue Entdeckung bringt Batterie-"Traumtechnologie" einen Schritt näher an die Realität - "Ich nenne es eine Traumtechnologie, denn Natrium und Schwefel sind reichlich vorhanden, umweltfreundlich und das Günstigste, was man sich vorstellen kann"

Neue Entdeckung bringt Batterie-"Traumtechnologie" einen Schritt näher an die Realität - "Ich nenne es eine Traumtechnologie, denn Natrium und Schwefel sind reichlich vorhanden, umweltfreundlich und das Günstigste, was man sich vorstellen kann"

Brückenbauer zwischen Modell-Katalyse und industrieller Umsetzung - Robert Schlögl erhält Alwin Mittasch-Preis 2015

Cognis beteiligt sich am Naturstoffspezialisten InterMed Discovery

Defektes Graphen hat hohe elektrokatalytische Aktivität - Untersuchung der Kinetik des Elektronentransfers auf der Oberfläche von Graphen mit verschiedenen Defekten

Defektes Graphen hat hohe elektrokatalytische Aktivität - Untersuchung der Kinetik des Elektronentransfers auf der Oberfläche von Graphen mit verschiedenen Defekten

LEWA GmbH mit Strategiepreis von Frost & Sullivan ausgezeichnet - Unternehmen überzeugte durch seine überdurchschnittliche Innovationskraft in der Entwicklung anwendungsorientierter Pumpen & Systeme für die Öl- und Gas-Industrie

Eli Lilly and Company Notified of Abbreviated New Drug Application

Bayer Schering Pharma begrüßt neuen Ausbildungsjahrgang

Neues Verfahren zur Untersuchung von Flüssig-flüssig Phasengrenzen entwickelt

Ärger und Hoffnung - Ulm bleibt Standort für Batterieforschung - Ulm galt als Favorit - den Zuschlag bekam Münster