Versuche zur photoschaltbaren Zelladhäsion auf Oberflächen

Holz, Michelle Denise

Auf Azobenzolen basierende, photoschaltbare Monolayer bieten die Möglichkeit einer direkten Kontrolle der Zelladhäsion auf Glas- oder Quarzoberflächen. Die direkte Kontrolle ergibt sich aus der Photoisomerisierung des Azobenzols, die eine gezielte (photochemische) Modifikation räumlich begrenzter Bereiche der Oberfläche ermöglicht. Drei Hauptstrategien zur Kontrolle der Zelladhäsion wurden verfolgt: 1. Veränderung der Oberflächenbenetzung Hervorgerufen durch unterschiedliche Dipolmomente der beiden Azobenzolisomere sollte die Oberflächenbenetzung gezielt geschaltet werden. Verstärkt werden sollte der Effekt durch den Einsatz (un)polarer terminaler Gruppen. 2. Schnell oszillierende Bewegung auf der Oberfläche Werden Push-Pull-Azobenzole mit weißem Licht bestrahlt, so kommt es zu einer schnellen und kontinuierlichen Photoisomerisierung zwischen den Isomeren, die genutzt werden sollte um die Zelladhäsion zu mindern. 3. Zelladhäsionsliganden Als Zelladhäsionsligand wurde ein cyclisches Pentapeptid (c(RGDfK)) ausgewählt, welches sich als Integrinligand in einem besonderen Grad durch seine hohe Aktivität und Selektivität für die avb3 und avb5 Integrine auszeichnet.

Photoswitchable monolayers of azobenzene derivatives mounted on glass, quartz or silicon surfaces could offer an effective control over cell adhesion. The light induced reversible trans/cis-isomerization of azobenzenes permits a precise temporal and spatial control of surface properties. Three strategies were employed: 1. Switching of wettability Upon isomerization of the azobenzene derivative, the surface wettability changes due to different dipole moments of the azobenzene isomers. This is especially the case when using (un)polar head groups. 2. Fast oscillations Upon irradiation with white light, azobenzenes with push/pull substitution patterns are known to undergo a fast and continuous switching between their cis- and trans-isomers.Based on tis effect the project aimed at building a fast oscillating monolayer on surfaces. 3. Integrin mediated adhesion The immobilization of an arginine-glycine-aspartate (RGD) tripeptide sequence cell binding domain on surfaces offers the opportunity to target specific integrins of cells. The c(RGDfK) peptide was chosen as the head group for this purpose, due to its specific binding avb3 and avb5 integrins.

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Holz, Michelle Denise: Versuche zur photoschaltbaren Zelladhäsion auf Oberflächen.

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