Zwei-Photonen Nanolithographie zur Herstellung künstlicher Erythrozyten

Abstract

In der aktuellen Forschung finden unter anderem Lichtstreuexperimente an Erythrozyten statt. Dabei wird Lichtstreuung sowohl theoretisch am Computer simuliert, als auch praktisch an Erythrozyten gemessen. Ziel ist es, den Einfluss von Form, Größe und Verformbarkeit auf das Diffusionsverhalten zu erklären. Im Vergleich zu den Erwartungen, welche sich aus der Diffusion von Flüssigkeiten ergeben würden, zeigen aktuelle Ergebnisse jedoch Unstimmigkeiten im Fließverhalten von Blut im Gewebe. Diese Unstimmigkeiten könnten zum Beispiel auf die Verformbarkeit der Erythrozyten zurückzuführen sein. Lichtstreuexperimente an künstlich hergestellten, polymerbasierten Erythrozyten könnten Aufschluss über den Einfluss der Verformbarkeit auf das Diffusionsverhalten geben. Diese Modelle sollten ein möglichst genaues Abbild der biologischen Erythrozyten darstellen, jedoch im Gegensatz zu dem biologischen Vorbild formstabil sein. Ziel dieser Arbeit ist es mittels Lithografie künstliche Erythrozyten herzustellen und diese in hinreichender Menge (105) in wässriger Lösung bereitzustellen um Lichtstreuexperimente zu ermöglichen. Die Herstellung der Erythrozytenmodelle erfolgt mittels eines Zwei-Photonen-Laserlithografiesystems mit welchem dreidimensionale Polymerstrukturen mit hoher Auflösung hergestellt werden können. Um die Oberflächendaten des Erythrozytenmodells möglichst genau darzustellen, dienen als Vorbild die theoretischen Daten einer Simulationsstudie der Forschungsgruppe von G. Gompper.