Biomimetic surfaces Preparation, characterization and application

Abstract: I denna avhandling beskrivs tillverkning, karaktärisering och tillämpning av ett antal biomimetiska ytor. Biomimetik är att härma naturen och grundtanken är att titta på hur naturen löst liknande problemställningar. Två olika typer av modellsystem med inspiration från naturen har tagits fram för framtida tillämpningar inom bioanalys, biosensorer samt antifrysmaterial. Det ena typen av modellsystem innefattar fosforylerade ytor och det andra består av ytor som härmar antifrys(glyko)proteiner. Ytorna tillverkades av monolager av självorganiserande svavelorganiska molekyler och karaktäriserades före tillämpning med hjälp av ellipsometri, IR-spektroskopi, kontaktvinkelmätning och röntgenfotoelektronspektroskopi.Modellsystemen för att studera vattenfrysning på ytor inspirerades av antifrys(glyko)proteiner som bl.a. kan hittas i polarfiskar. Två modellsystem utvecklades och studerades med avseende på frysning av kondenserat vatten. Det ena designades att härma den aktiva domänen hos ett antifrysglykoproteiner (AFGP) och det andra härmade typ I antifrysproteiner (AFP I). Frysstudierna visade på signifi-kanta skillnader för AFGP-modellen jämfört med ett (OH/CH3) referenssystem med jämförbar vätbarhet, men inte för AFP Imodellen. Vattnet frös vid högre temperatur för AFGPmodellen.Modellsystemen med fosforylerade ytor inspirerades av fosforylering och biomineralisering. Två system utvecklades, ett med långa och ett med korta alkylkedjor på aminosyraanalogerna, både med och utan fosfatgrupp. En ny metod användes med skyddsgrupper på fosfaterna hos de långa analogerna innan bildandet av monolager. Skyddsgrupperna togs bort efter bildandet av monolager. Dessa monolager undersöktes också med elektrokemiska metoder och signifikant högre kapacitans observerades för de fosforylerade monolageren jämfört med de icke fosforylerade.