Immobilisierung von Proteinen in elektrogesponnenen polymeren Nanofasern

Immobilisierung von Proteinen in elektrogesponnenen polymeren Nanofasern

Uniaxial orientierte diskotische Systeme und ihre optoelektronischen Eigenschaften

Für Anwendungen kolumnar-diskotischer Flüssigkristalle ist eine genaue Kontrolle über die Orientierung der entstehenden Strukturen Grundvoraussetzung. Die vorgelegte Arbeit beschäftigt sich mit Möglichkeiten zur uniaxialen Orientierung dieser Flüssigkristallklasse sowohl in dünnen, makroskopischen Filmen, als auch in Nanostrukturen. Eine uniaxial-liegende Orientierung kolumnar-diskotischer Flüssigkristalle in dünnen aufgeschleuderten Filmen ist durch die Verwendung von PTFE-Orientierungsschichten realisierbar. Dies stellt eine einfache filmbildende Methode für uniaxiale kolumnar-diskotische Schichten dar, wie sie beispielsweise in organischen Feldeffekttransistoren verwendet werden können. Nanostrukturen mit einer uniaxialen Ausrichtung des kolumnar-diskotischen Flüssigkristalls können mittels Benetzung nanoporöser Aluminiumoxidmembranen hergestellt werden. Hierbei sind sowohl uniaxial orientierte Nanodrähte als auch uniaxial orientierte Nanoröhrchen zugänglich

Richness of side-chain liquid-crystal polymers: From isotropic phase towards the identification of neglected solid-like properties in liquids

International audienceVery few studies concern the isotropic phase of Side-Chain Liquid-Crystalline Polymers (SCLCPs). However, the interest for the isotropic phase appears particularly obvious in flow experiments. Unforeseen shear-induced nematic phases are revealed away from the N-I transition temperature. The non-equilibrium nematic phase in the isotropic phase of SCLCP melts challenges the conventional timescales described in theoretical approaches and reveal very long timescales, neglected until now. This spectacular behavior is the starter of the present survey that reveals long range solid-like interactions up to the sub-millimetre scale. We address the question of the origin of this solid-like property by probing more particularly the non-equilibrium behavior of a polyacrylate substituted by a nitrobiphenyl group (PANO2). The comparison with a polybutylacrylate chain of the same degree of polymerization evidences that the solid-like response is exacerbated in SCLCPs. We conclude that the liquid crystal moieties interplay as efficient elastic connectors. Finally, we show that the " solid " character can be evidenced away from the glass transition temperature in glass formers and for the first time, in purely alkane chains above their crystallization temperature. We thus have probed collective elastic effects contained not only in the isotropic phase of SCLCPs, but also more generically in the liquid state of ordinary melts and of ordinary liquids

Influence of Poly(L-Lactic Acid) Nanofibers and BMP-2–Containing Poly(L-Lactic Acid) Nanofibers on Growth and Osteogenic Differentiation of Human Mesenchymal Stem Cells

The aim of this study was to characterize synthetic poly-(L-lactic acid) (PLLA) nanofibers concerning their ability to promote growth and osteogenic differentiation of stem cells in vitro, as well as to test their suitability as a carrier system for growth factors. Fiber matrices composed of PLLA or BMP-2–incorporated PLLA were seeded with human mesenchymal stem cells and cultivated over a period of 22 days under growth and osteoinductive conditions, and analyzed during the course of culture, with respect to gene expression of alkaline phosphatase (ALP), osteocalcin (OC), and collagen I (COL-I). Furthermore, COL-I and OC deposition, as well as cell densities and proliferation, were analyzed using fluorescence microscopy. Although the presence of nanofibers diminished the dexamethasone-induced proliferation, there were no differences in cell densities or deposition of either COL-I or OC after 22 days of culture. The gene expression of ALP, OC, and COL-I decreased in the initial phase of cell cultivation on PLLA nanofibers as compared to cover slip control, but normalized during the course of cultivation. The initial down-regulation was not observed when BMP-2 was directly incorporated into PLLA nanofibers by electrospinning, indicating that growth factors like BMP-2 might survive the spinning process in a bioactive form

Elektrogesponnene Nanofaser-Pheromon-Dispenser zur Regulierung des Bekreuzten Traubenwicklers (Lobesia botrana (Denis & Schiffermuller 1775))

Elektrogesponnene, organische Nanofasern sind neuartige Träger für flüchtige Signalstoffe zur biotechnischen Regulierung von Schadinsekten im integrierten und ökologischen Landbau. Der Einsatz von Pheromonen im Pflanzenschutz ist als eine umweltverträgliche Alternative zur Verwendung von chemisch-synthetischen Insektiziden oder als dessen Ergänzung bekannt. Die pheromonbeladenen Nanofasern wirken als Dispenser und sollten vom Konzept her eine möglichst kontinuierliche, räumlich und zeitlich gleichmäßige Abgaberate der flüchtigen Signalstoffe ermöglichen. Anforderungen sind, dass die Fasern wetterstabil sind, lang anhaltend funktionieren, einfach und kostengünstig ausgebracht sowie rückstandsfrei abgebaut werden können. Es werden Ergebnisse von Halb-Freilandversuchen präsentiert, die den Nachweis der prinzipiellen Funktionsfähigkeit von pheromonbeladenen, elektrogesponnenen Polymerfaserdispensern zur Insektenverwirrung erbringen. Der in unseren Versuchen eingesetzte Bekreuzte Traubenwickler, Lobesia botrana, dient uns lediglich als Modellorganismus. Eine Ausweitung dieser Technik auf andere Schadorganismen ist geplant

Characterization of a PLLA-Collagen I Blend Nanofiber Scaffold with Respect to Growth and Osteogenic Differentiation of Human Mesenchymal Stem Cells

The aim of this study was to enhance synthetic poly(L-lactic acid) (PLLA) nanofibers by blending with collagen I (COLI) in order to improve their ability to promote growth and osteogenic differentiation of stem cells in vitro. Fiber matrices composed of PLLA and COLI in different ratios were characterized with respect to their morphology, as well as their ability to promote growth of human mesenchymal stem cells (hMSC) over a period of 22 days. Furthermore, the course of differentiation was analyzed by gene expression of alkaline phosphatase (ALP), osteocalcin (OC), and COLI. The PLLA-COLI blend nanofibers presented themselves with a relatively smooth surface. They were more hydrophilic as compared to PLLA nanofibers alone and formed a gel-like structure with a stable nanofiber backbone when incubated in aqueous solutions. We examined nanofibers composed of different PLLA and COLI ratios. A composition of 4:1 ratio of PLLA:COLI showed the best results. When hMSC were cultured on the PLLA-COLI nanofiber blend, growth as well as osteoblast differentiation (determined as gene expression of ALP, OC, and COLI) was enhanced when compared to PLLA nanofibers alone. Therefore, the blending of PLLA with COLI might be a suitable tool to enhance PLLA nanofibers with respect to bone tissue engineering

Nanofasern als neuartige Träger für flüchtige Signalstoffe zur biotechnischen Regulierung von Schadinsekten im integrierten und ökologischen Landbau

Using nanofibers as dispensers for pheromones and kairomones in plant protection for disrupting insect chemical communication is a novel approach aiming at popularizing this technique in organic and integrated plant production. Expected advantages of the nanofibers are highly controlled spatiotemporal release rates of pheromones / kairomones, improved climatic stability, and mechanized application. Dispenser types used so far show deficiencies in one or more of these requirements. Mechanical application of pheromones is a new approach to reduce the costs of manual labour and therefore the environmentally compatible, highly specific and efficient technique of mating disruption may become an alternative to the use of synthetic pesticides in integrated pest management. The nanofibers are highly elastic, which prevents breakoff of smaller pieces, and polymers used are biocompatible. Due to the scale of nanofibers the mass input both for pheromones and for polymeric nanofibers is very low. Major environmental benefits are high control specificity, very low concentrations of residues and reduced risk of development towards insect resistance

Hybridsysteme mit einer diskotischen Modellsubstanz

Hybridsysteme bestehen im Sinne der Materialwissenschaften aus Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften und sind für potenzielle Anwendungen in der Optoelektronik interessant. Zwei verschiedene, derartige Kompositsysteme, die beide auf der Verwendung diskotischer (scheibchenförmiger) Flüssigkristallbildner (Mesogene) basieren, wurden optisch, elektrisch und/oder strukturell charakterisiert. Die Dispersion der Mesogene in zwei verschiedene Polymermatrizes führte zu einer Änderung der intrinsischen Struktur und damit zu einer Beeinflussung der optischen Übergänge. Ein Energieübertrag auf beigemischte Laserfarbstoffe und eine spektrale Verschiebung durch Wechselwirkung mit einer der Matrizes wurden festgestellt und interpretiert. Die Verwendbarkeit als aktive Schicht in organischen Leuchtdioden (OLEDs) wurde getestet. Die Zusammenführung von diskotischen (organischen) Flüssigkristallen mit einem oberflächennahen (anorganischen) Quantenfilm wurde im zweiten Teil der Arbeit realisiert. Ungewöhnliche Mikrostrukturierungen durch thermische Behandlung konnten beobachtet werden. Die Wechselwirkung zwischen diskotischer Beschichtung und Exzitonen im Quantenfilm konnte über die Modifikation der exzitonischen Emission dargestellt werden. Hierbei reagiert das System empfindlich auf die Orientierung der diskotischen Moleküle innerhalb der Beschichtung. Eine mögliche Ursache ist die Kopplung der dielektrischen Funktionen von organischer Beschichtung und anorganischem Quantenfilm