Ordered structure formation in nanoscopic films, deposited onto regular bacterial surface layers

• Applicant: Professor Dr. Wolfgang Pompe
• Subject Area: Biomaterials
• Term: from 2001 to 2006
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5287698

Das Projekt ist dem Phänomen der geordneten Strukturbildung in nanoskopischen Schichten, die auf regulären bakteriellen Zellhüllenproteinen (S-Layern) abgeschieden wurden, und der Untersuchung ausgewählter Eigenschaften dieser Schichten gewidment. Der Effekt einer geordneten lateralen Strukturierung wurde erstmals bei der Nachbehandlung von auf regulären Proteinkristallen deponierten dünnen Metallschichten mittels Ionenätzens beobachtet [1], wobei Strukturgrößen erreicht wurden, die der Gitterperiodizität des verwendeten Proteintemplates entsprachen. Neuere Untersuchungen zum Clusterwachstum auf S-Layern zeigen [2], daß bei Metalldeposition aus wässriger Lösung eine weitere Verkleinerung der Strukturgröße erreicht werden kann, indem mehr als ein Cluster pro Elementarzelle geordnet abgeschieden wird. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt wird vermutet, daß dieser Effekt auf der ortsspezifischen Wirkung von nanoskaligen Affinitätszentren beruht, die regelmäßig auf dem Biotemplat angeordnet sind. Es herrscht jedoch Unklarheit über Ursachen und Charakter dieser Affinitätszentren. Es ist deshalb Ziel des Vorhabens, sich diesem Problem von materialwissenschaftlicher Seite her durch die Untersuchung der Verteilung elektrischer Oberflächenladungen auf S-Layern mit Nanometerauflösung zu nähern. Potentielle künftige Anwendungen liegen im Aufbau metallischer Supergitter auf Proteintemplaten.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Professor Dr. Michael Mertig