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Please use this identifier to cite or link to this item: http://dx.doi.org/10.25673/1278
Title: Nanostructures and their physicochemical modification as tool to control cell function
Author(s): Niepel, Marcus S.
Referee(s): Groth, Thomas, Prof. Dr.
Ulrich, Joachim, Prof. Dr. Dr.
Willumeit, Regine, Prof. Dr.
Granting Institution: Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
Issue Date: 2014
Extent: Online-Ressource (179 Bl. = 11,53 mb)
Type: Hochschulschrift
Type: Doctoral Thesis
Exam Date: 16.07.2014
Language: English
Publisher: Universitäts- und Landesbibliothek Sachsen-Anhalt
URN: urn:nbn:de:gbv:3:4-12512
Subjects: Biomedizin
Biomaterial
Nanostruktur
Mehrschichtsystem
Online-Publikation
Hochschulschrift
Abstract: Modifikationen von Biomaterialoberflächen im Nanometerbereich ermöglichen die präzise Steuerung biologischer Prozesse wie Proteinadsorption oder Zellfunktion. Ein System mit einzigartigen Eigenschaften wurde hier mittels Nanosphären-Lithographie (NSL) und Layer-by-Layer (LbL) Technik erzeugt. Dabei wurden tetraedrische Goldnanostrukturen mit unterschiedlichen Dimensionen durch Variation der Kolloidgröße während der NSL erhalten. Anschließend wurden Polyelektrolytmultischichten (PEM) aus Polyethylenimin (PEI) und Heparin (HEP) auf jenen Nanostrukturen erzeugt. Die Kontrolle des pH-Wertes der HEP-Lösung im fortgeschrittenen Stadium der Schichtbildung hatte einen deutlichen Einfluss auf Eigenschaften wie Benetzbarkeit und Zetapotenzial. Zudem wurden Adhäsion und Wachstum von humanen Hautfibroblasten nachdrücklich von Topographie und Chemie der Oberflächen beeinflusst. Die Kombination beider Techniken für biomedizinische Anwendungen erzeugt einzigartige Systeme für die Stammzelltherapie.
Modifications of biomaterial surfaces at the nanoscale offer great potential for precise control of biological events such as protein adsorption as well as cell function. A system with unique surface properties was designed here using nanosphere lithography (NSL) and layer-by-layer (LbL) technique. Tetrahedral gold nanostructures of different dimension and distance were obtained by varying the size of colloids during NSL. Polyelectrolyte multilayers (PEM) consisting poly (ethylene imine) (PEI) and heparin (HEP) were assembled on top of the structures by controlling the pH value of HEP at later stages of PEM formation, which resulted in different surface properties such as wettability and zeta potential. Further, adhesion and growth of human dermal fibroblasts was clearly affected by surface topography and chemistry. Owing to their economic effectiveness as well as simplicity, both techniques could be applied in biomedical applications to develop unique systems for stem cell therapy. 
URI: https://opendata.uni-halle.de//handle/1981185920/8049
http://dx.doi.org/10.25673/1278
Open Access: Open access publication
Appears in Collections:Biowissenschaften; Biologie

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