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PROFACTOR-Beitrag zu Nano Contact Printing in renommierter Fachzeitschrift

juliaEin wissenschaftlicher Beitrag der  PROFACTORianerin Julia Kastner (Bild) wird demnächst in der renommierten Fachzeitschrift „European Polymer Journal“ veröffentlicht werden. Online ist der Beitrag (Doi: 10.1016/j.eurpolymj.2014.11.015) bereits zu lesen. Lorbeeren gibt es seitens der Reviewer: „The authors should be praised for the quality of the work” heißt es in einen Kommentar der Reviewer. Das Paper mit dem Titel „Nanocontact Printing Stamp Material via Bi-functionalization of Polyhedral Oligomeric Silsesquioxanes“ ist eine Zusammenfasung von Kastners im Jahr 2012 fertig gestellter  Diplomarbeit „Bi-functionalization of Polyhedral Oligomeric Silsesquioxanes (POSS) for Ultra-Violet Nanoimprint Lithography applications“.

Micro- und Nano Contact Printing

In der Arbeit geht es um Micro- und Nano contact printing. Mit dieser Methode können zum Beispiel Proteine in einer strukturierten Form – als Linien oder Punkte – auf einem Substrat wie Glas abgesetzt werden. Die Technologie lässt sich mit einem „Kartoffeldruck“ erklären: Ein Muster kann beliebig oft übertragen werden. Beim micro contact printing verwendet man anstelle der Farbe eine Protein-Lösung, die Muster sind im Micro-Meter Bereich und als „Stempel“ wird Silicon Polydimethylsiloxan (PDMS) verwendet. Leider hat PDMS auch einen großen Nachteil: Es ist zu weich, um es für Nanostrukturen zu verwenden. Im Rahmen des Projekts NILmaterials hat Kastner in ihrer Diplomarbeit ein Material entwickelt, das härter als PDMS ist.  Zudem sorgen Säure-Gruppen an der Oberfläche für ein besseres Haften der Proteine beim Übertragen, damit sind auch Proteinen-Strukturen mit nur einer einzigen Lage möglich.

Chemische Synthese im Mittelpunkt

230nm Linien für Blog

Protein-Linien, mitels eines AFM (atomic force micrsoscope) sichtbar gemacht.

Im Zeitschriftenartikel geht es vor allem um die chemische Synthese dieses Materials. Ausgehend von einem POSS-Würfel (ein Würfel mit Si-Atomen an den acht Ecken) werden an den Ecken zwei verschiedene funktionelle Gruppen angehängt. Eine Gruppe ist für die Vernetzung durch UV-Licht zuständig, damit das Material unter UV-Licht Bestrahlung innerhalb von Sekunden aushärtet. Dadurch kann mittels UV-Nanoimprint-Lithographie aus dem Material ein „Stempel“ hergestellt werden. Die andere Gruppe sind Säure-Gruppen, die für die Haftung der Proteine zuständig sind.

Kastner konnte in ihrer Arbeit zeigen, dass die Synthese funktioniert und mit Hilfe der Stempel 50 nm-Linien von Proteinen auf Glas (Bild) übertragen werden können. Bei PROFACTOR wird nun weiter an dem Prozess gearbeitet, um ihn zu optimieren und noch kleinere Protein-Strukturen übertragen zu können. Weitere Publikationen auf dem Gebiet sind geplant.

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