Rasterkraftmikroskopische Untersuchungen an nativen biologischen ...

PROJEKTE UND ERGEBNISSE
2 Substrate, Diskussion
zwar hervorragende Adsorptionseigenschaften, weist aber eine leicht erhöhte R rms (0,2 - 0,5 nm)
auf, so dass dieses Material eher für die Adsorption von größeren Proteinen oder Membranpräparationen
geeignet ist und ansonsten als mit Protein beschichtetes Zellkultursubstrat eingesetzt
werden kann. Bei der Adsorption der zwar ausgedehnten, aber im Durchmesser vergleichsweise
dünnen Collagen-Moleküle, ist dessen Rauhigkeit beispielsweise bereits an der Obergrenze. Für
Untersuchungen an einzelnen Proteinmolekülen sind die anderen Modifikationen geeigneter.
Die hier beschriebenen Materialien sind preisgünstig und die Subtrate aus ihnen mit einfachen Mitteln
zu präparieren. Die Präparation der Furan-Polymere ist allerdings aufwändiger als die Vorbereitung
von Glimmer als Substrat und erfordert etwas Übung, da die Polymerfilme sehr dünn sein
müssen, um eine erhöhte Rauhigkeit aufgrund des Kondensationsprodukts Wasser auszuschließen.
Als möglicherweise praktikable Alternative zu der apparativ aufwändigen Herstellung glatter Goldoberflächen
einerseits und den hier vorgestellten Polymer-Substraten andererseits bieten sich funktionalisierbare
atomar glatte Oberflächen auf frisch geätzten Halbleiter-Wafern an. Hier hat sich
beispielsweise Siliziumcarbid als geeignetes Material erwiesen, das bereits ohne Funktionalisierung
interessante Adsorptionseigenschaften aufwies (A. Linder, unveröffentlichte Ergebnisse).
Daneben wurde auch die Herstellung bioreaktiver Monoschichten auf Wasserstoff-passiviertem
Si(111) beschrieben (Wagner et al., 1997). In diesem Bereich ist daher ebenfalls mit weiteren
Entwicklungen zu rechnen.
Wünschenswert für die Weiterentwicklung der beschriebenen Polymer-Substrate wären eingehendere
vergleichende Untersuchungen an modifizierten FP-Substraten hinsichtlich der erreichten
Oberflächenladungsdichten sowie der unterschiedlichen Immobilisierungseigenschaften. Substanzen
wie Collagen, die bei der Adsoption zu geordneter Assoziation neigen, können hierfür unter
Umständen als Testsubstanzen eingesetzt werden.
Gerade das Beispiel des Collagens zeigt aber auch, dass je nach Fragestellung ein unterschiedlicher
Grad an Immobilisierung wünschenswert sein kann, sofern man etwa an Effekten wie der auf
Glimmer gefundenen geordneten Selbstassoziation interessiert ist. Die noch weiter zu entwickelnden
Möglichkeiten der gezielten Einstellung von Oberflächeneigenschaften des Substratmaterials
sind deshalb von großem Interesse.
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