Maßgeschneiderte Kern-Schale-Partikel

Kern-Schale-Partikel sind Funktionsmaterialien, die unterschiedliche Funktionalitäten in sich vereinen: die des Partikelkerns und die der Partikeloberfläche Bei der Herstellung von Partikeln liegt beim Fraunhofer IGB das Augenmerk auf der Gestaltung der Oberfläche, beispielsweise durch Anbindung biologischer Moleküle. Aber auch die Kerne können mit zusätzlichen Funktionen versehen werden, z.B. durch Farbstoffbeladung oder Wirkstoffbeladung für Drug-Release Anwendungen.

Forschungsthemen

 

Funktionale Partikelkerne

  • Anorganischer Kern
  • Organische degradierbare Partikel mit Beladung
  • Surfmer-Nanopartikel
 

Funktionale Oberflächen

  • Organische funktionelle Gruppen
  • Aktivester
  • Click-Chemie-Funktionen
  • Biofunktionalisierung
 

Partikelherstellung

Zur Herstellung der funktionalen Partikel haben wir verschiedene Verfahren etabliert.

Anwendungen

 

Adsorptive Abtrennung von Minorkomponenten

Am Beispiel von α-Tocopherol haben wir ein im Technikumsmaßstab anwendbares adsorptives Verfahren entwickelt, mit dem wertvolle bioaktive Minorkomponenten als zusätzliche wertschöpfende Produkte bei der Pflanzenverarbeitung gewonnen werden können.

 

 

Adsorber zur Entfernung von Umweltschadstoffen

Am Fraunhofer IGB verfolgen wir den Ansatz, selektive synthetische Adsorber für gängige Pharmazeutika herzustellen, die als Spurenschadstoffe (micropollutants) über die Abwässer auch in das Grundwasser oder in Oberflächengewässer gelangen. Mit funktionellen Adsorberpartikeln lassen sich die Spurenschadstoffe selektiv entfernen.

 

Enzymimmobilisierung für Verpackungen

Enzyme sind vielseitige Biokatalysatoren; ihre technische Anwendung ist aber oft durch mangelhafte Langzeitstabilität Schwierigkeiten beim Recycling eingeschränkt. Diese Schwachstellen können durch eine Immobilisierung der Enzyme umgangen werden. Das IGB entwickelt aktive und intelligente Verpackungsmaterialien zur Überwachung der Qualität und Haltbarkeit von Lebensmitteln.

Referenzprojekte

Spezifische Adsorber für sauberen Biodiesel

Biodiesel enthält zumeist noch wachsartige Pflanzeninhaltsstoffe, welche die Qualität des Kraftstoffes beeinträchtigen: Bei längerer Lagerung können sie ausflocken und stehen in Verdacht, Kraftstofffilter zu verblocken. Forscher am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB in Stuttgart haben spezifische Nanopartikel entwickelt, die diese unerwünschten Begleitstoffe binden.

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Interaktive Tumorerkennung mit Hilfe von Nanopartikeln – C-VIS

Im Projekt C-VIS haben wir eine alternative Methode entwickelt, mit der das Tumorgewebe in kurzer Zeit unmittelbar im Körper sichtbar gemacht werden kann.

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Künstliche Insulin-Rezeptoren aus Polymernanopartikeln

Insulin wird heutzutage großtechnisch mit rekombinanten Mikroorganismen hergestellt. Um die Eiweißmoleküle als Wirkstoffe nutzen zu können, müssen sie in  einem vielstufigen Verfahren zeit- und kostenaufwändig aufgereinigt werden. Mit Hilfe wirkungsvoller künstlicher Adsorber oder Rezeptoren, die das Insulin reversibel binden, könnte die Aufreinigung erheblich vereinfacht und dadurch wirtschaftlicher werden.

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