Hydrophob/hydrophil schaltbare Nanoteilchen für die Biomarkierung

• Antragsteller: Professor Dr. Thomas Wolff
• Fachliche Zuordnung: Präparative und Physikalische Chemie von Polymeren ; Physikalische Chemie von Molekülen, Flüssigkeiten und Grenzflächen, Biophysikalische Chemie
• Förderung: Förderung von 2007 bis 2012
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 48902930

• Erstellungsjahr: 2010

Zusammenfassung der Projektergebnisse

CdTe-Halbleiter-Nanokristalle können mit verschiedenen auf Polyethylenglykol basierenden Stabilisatoren mit Thiol-Endgruppen stabilisiert werden und zeigen amphiphile Eigenschaften wie Phasentransfer von Toluol zu Wasser und weiter zu Chloroform. Die Teilchen waren zudem in der Lage, Lipid-Membranen zu durchqueren. Fe3O4-Nanokristalle können mit einem speziell synthetisierten Coploymer {Poly-4- vinylpyridin-co-[N-(2-amino)ethylacrylamid]-co-(polyethyleneglycolmethacrylsäureester)-co-(ω-carboxy-polyethyleneglycol-ω-methacrylsäureester)} stabilisiert werden und zeigten auf Grund der Zusammensetzung des Copolymers amphiphile Eigenschaften wie Löslichkeit in Pentanol, Chloroform, Dichlormethan und Wasser. Ein Phasentransfer über zwei oder drei Phasen und ggf. Verteilung über alle Phasen ist möglich. Das Polymer trägt funktionelle Gruppen zur Anbindung biologischer oder chemischer Funktionalitäten. Die etwa 10 nm großen Nanokristalle liegen in allen Lösemitteln als Aggregate in der Größenordnung 200 nm (organische Lösemittel) bis 2500 nm (Wasser) vor, welche groß genug sind, um magnetische Eigenschaften zu zeigen. Es war damit gerechnet worden, dass sich mit Thiolgruppen versehene NMRP und ATRP- Startermoleküle oder Polymere wie Polyvinylthiophenol zur Stabilisierung von Halbleiter-Nanoteilchen eignen. Dies hat sich nicht bestätigt.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• 108. Bunsentagung (21. bis 23. Mai 2009), Universität zu Köln. Synthesis and Characterization of Amphiphilic Nanocrystals
  A. Dubavik, V. Lesnyak, W. Thiessen, T. Wolff, A. Eychmüller
  
• Nano2009 (28. bis 30. September), CIC nanoGUNE, San Sebastian, Spanien. Amphiphilic colloidal nanocrystals in nanobiotechnology
  A. Dubavik, V. Lesnyak, W. Thiessen, T. Wolff, A. Eychmüller
  
• Synthesis of amphiphilic CdTe nanocrystals. J. Phys. Chem. C 113 (2009) 4748-4750
  A. Dubavik, V. Lesnyak, W. Thiessen, N. Gaponik, T. Wolff und A. Eychmüller
  
• Amphiphilic and magnetic behavior of Fe3O4 nanocrystals Phys. Chem. Chem. Phys. (2010)
  W. Thiessen, A. Dubavik, V. Lesnyak, N. Gaponik, A. Eychmüller and T. Wolff
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1039/b917276a)