Fraunhofer-Institut für zur Stofftrennung, Beschichtung und Katalyse
Im Projekt »Chirale Membranen« werden Kanalproteine als Bausteine zur Herstellung von Protein-Polymer-Membranen verwendet, um eine maßgeschneiderte größen-selektive und / oder chirale Trennung zu entwickeln.
Diese neue Generation bioinspirierter Nanofiltrations-Membranen enthält funktionalisierte Poren mit einem einheitlichen Durchmesser von unter 3 nm. Eine hohe Beladungsdichte (>10 000 000 Kanalproteine pro cm2), eine geringe Schichtdicke (5 – 200 nm) sowie eine variable Selektivität der Membranen ermöglichen ihren Einsatz bei niedrigen Drücken und hohen Durchflussraten.
Die Membranporen basieren auf dem Kanalprotein »Ferric hydroxamate uptake protein component A« (FhuA), welches biotechnologisch in verschiedenen Varianten hergestellt und so verschiedensten Trennanforderungen angepasst werden kann.
Membranherstellung
Wir verfolgen unterschiedliche Ansätze zur Herstellung von Protein-Polymer-Membranen:
- direkte Vernetzung zu Monolagen-Membranen
- Verlinken von Protein-Polymer-Konjugaten
- Immobilisierung der Protein-Kanäle durch Biokonjugation
Charakterisierung/Eigenschaften
Die Stabilität und Morphologie der Membranen werden neben Rasterkraftmikroskopie auch mit Helium-Ionen-Mikroskopie charakterisiert. Die Bilder zeigen beispielhafte Messungen an Monolagen- und Doppellagen-Membranen auf planaren und porösen Supporten.
