Supramolekulare Organisation von Cholesterol-modifizierten Nukleosiden in Mikroröhren: Charakterisierung und Funktionalisierung

Wir haben kürzlich entdeckt, dass sich Mischungen von Phospholipiden und einem Cholesteryl-Nukleosid zu Nano- und Mikroröhren in wässrigen Lösungen selbstorganisieren. Der Durchmesser dieser Röhren kann hierbei kontrolliert werden. Ziel des Projektes ist es, diesen Selbstorganisationsprozess zu verstehen und diese Strukturen als vielseitiges Reservoire für Wirkstoffe zu verwerten. Hierzu werden wir die physikochemischen Eigenschaften dieser Nukleolipid-basierten Röhren studieren, um sowohl den Bildungsmechanismus als auch die Rolle der Parameter, die die Selbstorganisation kontrollieren, aufzuklären, Das darauf aufbauende rationale Design von neuen Nukleolipiden wird uns erlauben, die spezifischen Beiträge der verschiedenen funktionellen Gruppen zu untersuchen, sowie die Wechselwirkungen zu analysieren, die die Struktur der Röhren bestimmen. Durch Kombination unterschiedlicher biophysikalischer Methoden werden wir die Zusammensetzung, Morphologie und Stabilität der Röhren unter verschiedenen Bedingungen untersuchen. Dieser Ansatz wird das notwendige Verständnis ermöglichen, um ein System zu entwickeln, welches auf spezifische Eigenschaften maßgeschneidert werden kann. Als ersten anwendungsorientierten Schritt werden wir die Verkapselung und Freisetzung von Modellmolekülen untersuchen. Außerdem werden wir Strategien für die Funktionalisierung der Oberflächen dieser Röhren, z.B. für gezieltes Targeting via Rezeptoren/Liganden, durch Einbau von entsprechenden lipophilen Molekülen erforschen. Schließlich werden wir ihre Bioverträglichkeit in Zellkultursystemen bewerten.