Intelligente Biomoleküle zur Funktionalisierung von Kunststoffoberflächen beim Endanwender

Die Natur hat über Jahrmillionen für viele Probleme optimale Lösungen entwickelt. Ein Paradebeispiel dafür sind Zellmechanismen und -strukturen, die Organismen ein Überleben in extremen Habitaten erlauben. Von herausragender Bedeutung dafür ist die Grenzschicht zwischen Zelle und Umwelt. Im Reich der Bakterien hat die Natur eine besonders vielseitige und multifunktionale Klasse von Proteinen entwickelt, so genannte Hüllproteine oder auch S-Layer-Proteine. Diese Proteine bilden autokatalytisch ein nanostrukturiertes und hochgeordnetes Gitterpolymer auf der Zelloberfläche aus.
Auf Basis dieser Proteine wurde eine Technologieplattform entwickelt, die eine Funktionalisierung zahlreicher technischer Oberflächen durch einen einfachen nasschemischen Prozess im Tauchverfahren erlaubt. Das Verfahren ist umweltfreundlich und kann in gängigen Industrieanlagen und ohne Spezialkenntnisse eingesetzt werden. Auf diese Weise können nicht nur ultradünne leitfähige Schichten aufgebracht werden sondern auch (photo)katalytisch aktive Nanopartikel hochgeordnet und hochdicht unter Erhalt einer maximalen Reaktivität immobilisiert werden. Derartig hergestellte Beschichtungen sind sehr stabil im Sinne einer hohen Haftfestigkeit und chemischen Beständigkeit.