Home Technik Wissenschaftler bauen Seide ab, um ein extrem effizientes Antihaftmaterial zu erfinden

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Wissenschaftler bauen Seide ab, um ein extrem effizientes Antihaftmaterial zu erfinden

by Joe Manga

„Der Erfolg, den wir mit der Modifizierung von Seide hatten, um Wasser abzuweisen, erweitert unsere Erfolge mit der chemischen Modifizierung von Seide für andere Funktionalitäten – wie die Fähigkeit, die Farbe zu ändern, elektrische Ladung zu leiten oder in einer biologischen Umgebung zu bestehen oder abzubauen“, sagte David Kaplan, Familie Stern Professor für Ingenieurwissenschaften an der Tufts.

„Als Protein eignet sich Seide gut für die modulare Chemie – die Fähigkeit, verschiedene funktionelle Komponenten in ein natürliches Gerüst einzufügen.“

Das neue Material könnte nicht nur in medizinischen Geräten eingesetzt werden, sondern auch als Autowindschutzscheibe, bei der Regenwasser ohne Verwendung von Wischern einfach abperlt, als Beschichtung auf Metallen, die Rost verhindern, oder auf Stoffen, um sie leichter zu reinigen.

„Die Modifizierung medizinischer Geräte zur Verhinderung schädlicher Wechselwirkungen mit Wasser und anderen Biologika hat das Potenzial, Stärke und Integrität so lange zu erhalten, wie sie benötigt werden“, erklärte Julia Fountain, Doktorandin in Kumars Labor und Mitautorin des Artikels.

„Seide ist für das Immunsystem bereits relativ inaktiv, daher könnte die Abstimmung ihrer Fähigkeit, Zellen oder andere Substanzen abzuwehren, sie noch nützlicher machen.“

Die Studie wurde in der Zeitschrift veröffentlicht ChemBioChem.

Zusammenfassung der Studie:

Seidenfibroinprotein ist ein Biomaterial mit ausgezeichneter Biokompatibilität und geringer Immunogenität. Diese Eigenschaften haben das Material zu einem führenden Material für den umfassenden Einsatz in Stents, Kathetern und Wundverbänden gemacht. Die Modulation der Hydrophobizität von Seidenfibroinprotein zur weiteren Erweiterung des Anwendungsbereichs und der Nützlichkeit war jedoch schwer fassbar. Wir berichten, dass die Installation von Perfluorkohlenstoffketten auf der Oberfläche von Seidenfibroin dieses wasserlösliche Protein in ein bemerkenswert hydrophobes Polymer umwandelt, das aus Lösungsmittel gegossen werden kann. Es zeigte sich eine klare Beziehung zwischen dem Fluorgehalt der modifizierten Seide und der Filmhydrophobie. Die Wasserkontaktwinkel des am stärksten dekorierten Seidenfibroinproteins übertrafen die von Teflon®. Wir zeigen ferner, dass die Wasseraufnahme in vorgefertigten Seidenriegeln drastisch reduziert wird, was ihre Lebensdauer verlängert und die mechanische Integrität beibehält. Diese Ergebnisse unterstreichen die Leistungsfähigkeit der Chemie unter moderaten Bedingungen, um unnatürliche Gruppen auf der Seidenfibroinoberfläche zu installieren, und werden die weitere Erforschung von Anwendungen dieses vielseitigen Biomaterials ermöglichen.

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