Oberflächenmodifikation

Um neue zuverlässige, effiziente und multifunktionale Mikro- und Nanobauteile wie zum Beispiel Bio-MEMS, Lab-on-a-Chip oder mikrofluidische Bauelemente zu entwickeln, sind die genaue Kontrolle und Beeinflussung von Oberflächeneigenschaften der Materialien von essentieller Bedeutung.

Innovationen durch funktionelle Bereiche

Die Integration von funktionellen Bereichen in den Chips nimmt immer weiter zu. Dabei werden auf der Nano-Ebene Moleküle an die Materialoberfläche über kovalente Bindungen gebunden. Abhängig von der Dichte und der Stärke der kovalenten Bindungen ändern sich je nach verwendeter Chemie die Eigenschaften und die hydrolytische, chemische und thermische Stabilität.

Mittels spezieller Verfahren besteht die Möglichkeit der lokal begrenzten Oberflächenmodifikation mit sehr hoher räumlicher Auflösung.

Dadurch können biokompatible, bioselektive oder bioabweisende Beschichtungen sowie die lokale Immobilisierung von Molekülen für den Einsatz in der Bio- und Medizintechnik realisiert werden. Durch die große Vielfalt von möglich einsetzbaren funktionellen Endgruppen wird zum Beispiel die Immobilisierung der komplexen (bio) organischen Moleküle ermöglicht, wie Antikörper, DNA, Proteine, Zellen, Aptamere, katalytisch und redoxaktive Einheiten.

Hydrolytische, chemische & thermische Stabilität, Bioselektivität

Chemische Oberflächenbehandlungen z.B. mit Silanen werden oft benutzt, um die Hydropathie einzustellen, also ob eine Materialoberfläche hydrophil, hydrophob, amphiphil usw. ist. und damit kann dann die Benetzbarkeit, Oberflächenenergie und die chemische Aktivität der Oberfläche eingestellt werden.

Silane haben selbst-ausrichtende Eigenschaften, sodass sie spontan mit Materialoberflächen reagieren und selbstständig eine geschlossene Schicht ausbilden können. Auf Grund dessen können sie einige Vorteile gegenüber anderen chemischen Oberflächenbehandlungsmethoden bieten, die zu einer Reaktion erst angeregt werden müssen.

Ferner kann durch die physikalische Behandlung der Materialoberflächen mit beispielsweise einem Sauerstoffplasma die Oberflächenenergie eingestellt werden. In weiteren Schritten können auf die durch das Plasma aktivierte Oberflächen z.B. durch die Behandlung über die Gasphase bestimmte Moleküle an die Oberflächen gebunden werden.

Je nach Ihren Wünschen, modifizieren wir die Oberfläche Ihres Chips! Die Modifikation kann sowohl lokal als auch an der gesamten Oberfläche vorgenommen werden.

Durchflusschemie – Anwendungen

Anwendungen

  • Ermöglicht stufenförmige Reaktionen (Kaskadenreaktionen) mit Proteinen und Katalysatoren, die an Kanalwände angebracht sind
  • Aufreinigung durch Extraktion / Phasenteilung mit Hilfe von hydrophoben und hydrophilen Kanälen
  • Mikrokapillar-Elektrophorese (µCE)
    • Kontrolle von elektro-osmotischen Flüssen zur Teilung von Ionen
    • Hinzufügen von Reifungseigenschaften bei DNA Teilung

Bioerfassung – Anwendungen

Anwendungen

  • Veränderung von Kanalwänden / Elektroden, so dass Elemente selektiv detektiert werden können

BioMEMS – Anwendungen

Anwendungen

  • BioMEMS zum Beispiel für die Genomik, Proteomik, Drug-Delivery-Analyse, Molecular Assembly, Tissue Engineering, Entwicklung von Biosensoren, bildgebende Verfahren etc.

Bio- und Medizintechnik – Anwendungen

Anwendungen

  • Große Vielfalt bei biokompatiblen, bioselektiven oder bioabweisenden Beschichtungen sowie bei der lokalen Immobilisierung von Molekülen.
  • Durch die Vielzahl von funktionellen Endgruppen wird die Bindung folgender Moleküle an die Oberfläche ermöglicht:
    • Antikörper
    • DNA
    • Proteine
    • Zellen
    • Aptamere
    • Katalytisch und redoxaktive Einheiten

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