Active Biohybrid Nanostructures For Biomedical Applications

Biohybride Nanostrukturen sind vielversprechende Technologien für biomedizinische Anwendungen, wie den gerichteten Transport von Pharmazeutika und Genen im Körper. Mit Ausnahme von Liposomen finden jedoch nur wenige Nanosyteme bislang ihren Weg in die medizinische Anwendung. Bisher verfügbare Nanosysteme sind meist auf passive Diffusion für die Verteilung im Körper angewiesen und nur sehr wenige Studien verwenden chemisches Targeting. In der Natur hingegen haben sich viele Möglichkeiten entwickelt, die hochspezifisches Targeting und aktive Bewegung im Mikrobereich kombinieren, z. B. Chemotaxis, Magnetotaxis und Phototaxis von Bakterien und Mikroorganismen. Um synthetische Nanostrukturen und -systeme zu realisieren, die mit natürlichen konkurrieren können, stehen also noch eine Reihe an Herausforderungen vor uns.
Um diese Herausforderungen zu adressieren, stellt diese Arbeit zwei bioinspirierte und biohybride Nanosysteme vor: eins auf der Grundlage von M13 Bakteriophagen und eins auf FePt basierten Nanomotoren. Die zwei Systeme können als sehr unterschiedliche, aber gleichermaßen vielversprechende ktive biohybride Nanostrukturen betrachtet werden. Die aktiven biohybrider Nanostrukturen sind vollständig biokompatibel und ermöglichen im Fall von FePt Nanoschwimmern präzise Fernsteuerung. Die in dieser Arbeit vorgestellten Nanostrukturen und -werkzeuge sind allgemeiner Natur und könnten bei der Entwicklung neuer biohybrider Nanosysteme für biomedizinische Anwendungen und Therapien helfen.