Vielseitige Oberflächen-Biofunktionalisierung von Materialien

Gemein­sam haben Forsch­er am Leib­niz-Insti­tut für Poly­mer­forschung Dres­den (IPF), bei der BASF SE und bei faCel­li­tate (einem Ven­ture-Team der Chemo­va­tor GmbH) neuar­tige, so genan­nte “Anker­poly­mere” mit sys­tem­a­tisch vari­iert­er moleku­lar­er Architek­tur für die adsorp­tive Bio­funk­tion­al­isierung von Bulk-Mate­r­i­al-Ober­flächen entwick­elt. Die Arbeit­en wur­den in Advanced Mate­ri­als pub­liziert und ermöglichen beispiel­sweise die zel­lad­hä­sive oder antimikro­bielle Aus­rüs­tung von Mate­ri­alober­flächen für biotech­nol­o­gis­che, medi­z­in­tech­nis­che aber auch viele weit­ere Anwendungen.
Maßgeschnei­derte Ober­fläch­eneigen­schaften sind der Schlüs­sel zu mod­er­nen Mate­ri­alien. Forsch­er des Leib­niz-Insti­tuts für Poly­mer­forschung Dres­den (IPF) haben nun gemein­sam mit Forsch­ern der BASF SE und faCel­li­tate — einem Ven­ture-Team der Chemo­va­tor GmbH — einen viel­seit­i­gen Ansatz zur Ober­flächen­funk­tion­al­isierung entwick­elt, der auf PEGylierten Styrol-Maleinsäure(anhydrid)-Copolymeren basiert, die ver­schiedene bioak­tive Ein­heit­en tragen.
Diese kön­nen als „Anker­poly­mere” über einen ein­fachen Adsorp­tion­sprozess aus wäss­ri­gen Lösun­gen schnell und kon­trol­liert als Beschich­tun­gen auf ver­schiedene Mate­ri­alien aufge­bracht wer­den. Der Ansatz ermöglicht eine sehr effek­tive, ein­fache und robuste Anpas­sung von Mate­ri­alien, die z. B. in der Stam­mzell­biotech­nolo­gie, in toxikol­o­gis­chen Hochdurch­satzun­ter­suchun­gen, in der Arzneimit­te­len­twick­lung und bei Medi­z­in­pro­duk­ten Ver­wen­dung finden.
Ein Bericht in der aktuellen Aus­gabe von Advanced Mate­ri­als, der mit einem Fron­tispiece (https://onlinelibrary.wiley.com/toc/15214095/2021/33/42) her­vorge­hoben wird, zeigt das Poten­zial von Anker­poly­merbeschich­tun­gen, um die Entwick­lung men­schlich­er Endothelzellen und induziert pluripo­ten­ter Stam­mzellen in vit­ro zu steuern und die Besied­lung von Mate­ri­alober­flächen mit Bak­te­rien zu ver­hin­dern. Die mod­u­lare Plat­tform kann leicht erweit­ert wer­den, um eine sehr bre­ite Palette von Bioak­tivstof­fen einzubeziehen, und kann somit den Weg zu kom­bi­na­torischen Hochdurch­satz-Ober­flächen­tech­nik-Ansätzen von bish­er nicht real­isier­bar­er Kom­plex­ität ebnen.