Forschungsvorhaben 2017
Aminosäure-basierte ionische Flüssigkristalle als innovative, nachhaltige Desinfektionsmittel
Institut: Universität Stuttgart | Institut für Organische Chemie
Zielsetzung und Innovationsaspekt
Zu den am häufigsten verwendeten Desinfektionsmitteln zählen amphiphile, quarternäre Ammoniumsalze, gegen die aber zahlreiche Bakterien Resistenzen entwickelt haben. Die Synthese ionischer Flüssigkristalle aus Aminosäuren und die Steuerung ihrer selbstorganisierten Anordnung in lamellarer oder micellarer Struktur wurde in den letzten Jahren untersucht.
- Ziel ist die maßgeschneiderte Synthese von neuartigen Desinfektionsmitteln auf der Basis von nachhaltig produzierten Amphiphilen aus Aminosäuren.
- Die Wechselwirkung dieser in flüssigkristalliner Struktur selbstorganisierten Moleküle mit bakteriellen Zellwänden soll untersucht werden.
- Durch geeignete Synthese sollen Moleküle hergestellt werden, die optimale Wirkung gegenüber bakteriellen Zellmembranen bei minimaler Beeinträchtigung menschlicher oder tierischer Zellmembranen erzielen und sowohl in Lösung als auch in Form anti-mikrobieller Beschichtungen z.B. auf Basis von Hydrogelen verwendbar sind.
Funktionsweise
Aus Aminosäuren und Kronenethern synthetisierte ionische Flüssigkristalle mit amphiphiler Struktur bilden membranähnliche flüssigkristalline Aggregate, die mit bakteriellen Zellmembranen wechselwirken und dadurch Wachstum und Vermehrung der Bakterien verhindern können.
Waterwatch – ein quantenoptischer Resonator für die Wasseranalytik
Institut: Universität Universität Tübingen | Institut für Physikalische und Theoretische Chemie | Prof. Dr. Marc Brecht
Zielsetzung und Innovationsaspekt
Sensorsysteme zur kontinuierlichen Überwachung von Trinkwasser auf problematische Chemikalien wie z.B. Medikamentenreste existieren bisher nur als teure Laborsysteme.
Preisgünstige Sensorsysteme für eine flächen-deckende Überwachung der Wasserqualität in Trinkwassernetzen oder in Trinkwasserspendern stehen noch nicht zur Verfügung.
- Es soll ein einfacher und robuster optischer Sensor entwickelt werden, mit dem verschiedene Chemikalien mit einem einzigen System nachgewiesen werden können.
Funktionsweise
- Durch die Kombination von Gradientenoptiken und optischen Mikroresonatoren wird ein preisgünstiger Aufbau eines hochempfindlichen Sensors ermöglicht.
- In den Resonatoraufbau lassen sich verschiedene substanzspezifische Verfahren integrieren, mit denen die gesuchten Substanzen an eine Oberfläche anbinden (z.B. auch Viren), sich Chemikalien anlagern, Schichten aufquellen, Farbreaktionen hervorrufen oder Schichten abtragen.
