Funktionale Proteinsysteme

Die Abteilung Funktionale Proteinsysteme forscht intensiv an der Biofunktionsintegration. Aktuelle Forschungsfelder sind die Inkorporation von Membranproteinen in Polymermembranen über maßgeschneiderte Synthesestrategien, Immobilisierung von Enzymen für die Biokatalyse an dünnen Filmen sowie der Einsatz von Glykopolymeren im Life Science Sektor. Wir arbeiten an der Grenzfläche zwischen Biologie und Polymerchemie und vereinen chemische, physikalische und biotechnologische Methoden, um die Vielfalt der Natur in neuen Materialien nutzbar zu machen.

Unsere Themen

• Proteinmodifikation und Proteinimmobilisierung
• ultradünne funktionale Schichten
• (bio-) responsive Polymere

Funktionale Biosysteme

• Polymersynthese (Homopolymere, Block-Copolymere, statistische Copolymere, Glykopolymere)
• schaltbare Polymere (Temperatur- und pH-Responsiv)
• funktionale Monomere, Initiatoren und Kettenüberträger für Polymerisationen
• Synthese biohybrider Materialien
• Herstellung isoporöser, ultradünner (10 nm) Membranen
• biofunktionale Oberflächenbeschichtung und Oberflächenmodifizierung
• Oberflächenaktivierung und Reinigung durch Plasmen
• Mikrokontakt Druck
• Herstellung von Langmuir, Langmuir-Blodgett und Langmuir-Schaefer Filmen
• Faltenstrukturen als Template im Nano- und Mikrometerbereich
• Coatingmethoden (Spin- und Dip-Coating)
• Mikrowellen-unterstütze Synthese
• maßgeschneiderte Partikelgrößen und -verteilungen im Nano- und Mikrometerbereich
• Biokatalysen
• Separationen
• Prozess- und Moduldesign
   

Life Science

• Entwicklung und Charakterisierung von Proteinen/Enzymen
• Proteinreinigung aus Biomasse
• proteinchemische Analysen (SDS-PAGE, Western-Blot)
• biologische Evaluation von Polymeren
• Proteinmodifikation
• Protein-Polymer und Peptid-Polymer Konjugate
• Peptidsynthese
• Assay-Entwicklung (ELISA)
• chemo-enzymatische Synthesen
   

Analytik

• Rasterkraftmikroskopie (Oberflächenstrukturaufklärung, Nanoindentierung zur Härtebestimmung von Oberflächen, gezielte punktuelle Oberflächenoxidation, Oberflächenpotentialmessungen, Aufnahme von Kraft-Weg Kurven)
• Charakterisierung dünner Filme
• Fluoreszenzmikroskopie
• Oberflächenpotential und dynamische Lichtstreuung
• analytische und präparative Chromatographie (UHPLC, LC-MS)
• isothermale Titrationskalorimetrie
• mechanische und dimensionale Analytik von Haaren und Fasern
  

Proteinmodifikation und Proteinimmobilisierung

• Einbettung in Polymermatrizen (Membranen, Gele, Partikel)
• Anknüpfung an verschiedene Oberflächen
• Einführung von Ankergruppen
• Sequenzdesign
• enzymatische Proteinligation

Anwendungen

• Erhöhung der Temperaturstabilität von Proteinen
• Gerichtete Immobilisierung und Immobilisierung unter Funktionserhalt
• Reinigung und Markierung
• hochsensitive immunologische Assays
   

Ultradünne funktionale Schichten

• Protein-Polymer Membranen
• biokatalytisch aktive Membranen
• Glykopolymere auf Oberflächen
  

Anwendungen

• Filtration an isoporösen Membranen
• kontinuierliche Biokatalyse
• proteinabweisende Oberflächen
• Zellkultur
• Biosensoren
   

(Bio-) Responsive Polymere  

• schaltbare Polymere
• Design und Herstellung von Glykopolymeren

Anwendungen

• Diagnostik
• schaltbare Enzymaktivität
  
  

Interaktive kolloidale Systeme

• Nanopartikel-Polymer Hybridmaterialien
• selbstreplizierende kolloidale Strukturen
• Janus-Partikel
• Oberflächenfunktionalisierung von Partikeln
• gezielte Oberflächenmodifikation durch Mikrokontakt Druck
• Selbstassemblierungstechniken zur Erzeugung komplexer Strukturen

Projekte
 

• Neue Produktionstechnologie auf Basis kolloidaler Selbstassemblierung
• EFRE-Projekt PRIOR | Gedruckte organische Elektronik für medizinische Anwendungen
• Immobilisierte Enzyme für biokatalytische Syntheseverfahren