Zum Inhalt
Neues aus der Fakultät

Archiv 2017

Posterpreis für die Ent­wick­lung selbst­an­ge­trie­be­ner Kapseln (Mikroschwimmer)

-
in
  • Neues aus der Fakultät 2017

Auf der 116. Hauptversammlung der Deutschen Bunsengesellschaft für Physikalische Chemie in Kaiserslautern hat Frau Ann-Kathrin Froin vor wenigen Tagen den Preis für das beste Poster im Themenbereich „Surfaces and Interfaces“ gewonnen. Frau Froin promoviert in der Physikalischen Chemie im Ar­beits­kreis von Herrn Prof. Dr. Heinz Rehage, und sie hat die Auszeichnung für ihre Arbeiten über die „Ent­wick­lung und Charakterisierung selbst-schwim­men­der Mikrokapseln mit biologischem Vorbild“ erhalten. Im Rahmen ihrer Promotion beschäftigt sich Frau Froin mit Mikrokapseln, die über eigene Antriebsmechanismen verfügen und sich so ohne äußere Einflüsse schwimmend fortbewegen können.

Portrait Ann-Kathrin Froin © CCB​/​TU Dortmund
Ann-Kathrin Froin

Der Antrieb der Mikrokapseln basiert auf der Ausbildung von Oberflächenspannungsgradienten. Die Hohlkapseln bestehen aus einem mit Calciumionen vernetzen Alginatgel, in dem grenzflächenaktive, wasserlösliche Flüssigkeiten wie z. B. Polyethylenglycol oder Alkohole gespeichert sind. Diese Stoffe können durch die Poren der Alginatgele definiert in die umgebende Wasserphase austreten und durch das Spreiten der Flüssigkeiten nach dem Rückstoßprinzip die Schwimmbewegung der Kapseln initiieren. Die Fortbewegung der Kapseln wurde mithilfe von verschiedenen Messmethoden analysiert; z. B. Tracking-Analysen und Untersuchungen der statischen und dynamischen Oberflächenspannungen (Wilhelmy-Waage, Pendant-Drop). Diese Mikroschwimmer zeigen unter bestimmten Bedingungen auch ein typisches Schwarmverhalten (siehe beigefügtes Video), und sie können einzeln und kollektiv gesteuert werden. Abhängig von den gewählten Bedingungen können die Mikrokapseln bis zu 30 Minuten frei schwimmen. Die Geschwindigkeiten liegen in der Größenordnung von 8 cm s-1.

Das langfristige Ziel der Forschungsarbeiten, die durch ein Schwerpunktprogramm der DFG gefördert werden, liegt in der Ent­wick­lung und dem Verständnis neuartiger Kapseln, die sich wie lebende biologische Zellen selbstständig fortbewegen. Die theoretische Beschreibung und Modellierung der Schwimmbewegung wird, parallel zu den experimentellen Untersuchungen, in der Arbeitsgruppe von Herrn Prof. Dr. Jan Kierfeld (Fak. Physik, Theoretische Physik I) durchgeführt. Weitere Schwerpunkte der Forschungsarbeiten beschäftigen sich mit der Untersuchung des Schwarmverhaltens. Derartige Analysen der typischen Schwimmbewegungen von Mikrokapseln sind für die Ent­wick­lung intelligenter Trägermaterialien für Arzneimittel von großer Be­deu­tung (controlled drug transportation and release).

Kalender

Zur Veranstaltungsübersicht

Anfahrt & Lageplan

Der Campus der Technischen Universität Dortmund liegt in der Nähe des Autobahnkreuzes Dortmund West, wo die Sauerlandlinie A45 den Ruhrschnellweg B1/A40 kreuzt. Die Abfahrt Dortmund-Eichlinghofen auf der A45 führt zum Campus Süd, die Abfahrt Dortmund-Dorstfeld auf der A40 zum Campus-Nord. An beiden Ausfahrten ist die Universität ausgeschildert.

Direkt auf dem Campus Nord befindet sich die S-Bahn-Station „Dortmund Universität“. Von dort fährt die S-Bahn-Linie S1 im 20- oder 30-Minuten-Takt zum Hauptbahnhof Dortmund und in der Gegenrichtung zum Hauptbahnhof Düsseldorf über Bochum, Essen und Duisburg. Außerdem ist die Universität mit den Buslinien 445, 447 und 462 zu erreichen. Eine Fahrplanauskunft findet sich auf der Homepage des Verkehrsverbundes Rhein-Ruhr, außerdem bieten die DSW21 einen interaktiven Liniennetzplan an.
 

Zu den Wahrzeichen der TU Dortmund gehört die H-Bahn. Linie 1 verkehrt im 10-Minuten-Takt zwischen Dortmund Eichlinghofen und dem Technologiezentrum über Campus Süd und Dortmund Universität S, Linie 2 pendelt im 5-Minuten-Takt zwischen Campus Nord und Campus Süd. Diese Strecke legt sie in zwei Minuten zurück.

Vom Flughafen Dortmund aus gelangt man mit dem AirportExpress innerhalb von gut 20 Minuten zum Dortmunder Hauptbahnhof und von dort mit der S-Bahn zur Universität. Ein größeres Angebot an internationalen Flugverbindungen bietet der etwa 60 Kilometer entfernte Flughafen Düsseldorf, der direkt mit der S-Bahn vom Bahnhof der Universität zu erreichen ist.

Die Einrichtungen der Technischen Universität Dortmund verteilen sich auf den größeren Campus Nord und den kleineren Campus Süd. Zudem befinden sich einige Bereiche der Hochschule im angrenzenden Technologiepark. Genauere Informationen können Sie den Lageplänen entnehmen.