Neue Argovia-Projekte

Die ersten vier Argovia-Projekte, die im Frühjahr 2017 starteten, haben wir bereits in der Juli-Ausgabe von SNI update vorgestellt. Kurzbeschreibungen der Projekte PlasmoRetarder und 3D Cellophil® Membrane finden Sie nun hier.

PlasmoRetarder – Elektrisch steuerbare Farben

Im Projekt PlasmoRetarder planen die Wissenschaftler einen Phasenverzögerer zu entwickeln und die emittierte Farbe elektrisch zu steuern.

Im Nano-Argovia-Projekt PlasmoRetarder entwickeln Wissenschaftler vom CSEM in Muttenz und dem Paul Scherrer Institut (Villigen, AG) zusammen mit ihrem Industriepartner Rolic Technologies Ltd (Allschwil, BL) einen plasmonischen Phasenverzögerer, der für Displays in der Sensorik oder zur Abbildung angewendet werden kann. Dr. Benjamin Gallinet vom CSEM Muttenz leitet das Projekt.

An den Oberflächen von nanostrukturierten Metallen können Elektronen zu kollektiven Schwingungen, die Oberflächenplasmonen genannt werden, angeregt werden. Derartige plasmonische Nanostrukturen sind in der Lage, Licht bis in den Nanobereich zu fokussieren, sowie die Farbe, Phase und Polarisation des Lichts zu beeinflussen. So können derartige Strukturen beispielsweise als Farbfilter mit hervorragender Auflösung und einem breiten Einsatzbereich verwendet werden.

Im Projekt PlasmoRetarder planen die Wissenschaftler nun einen steuerbaren Phasenverzögerer zu entwickeln, zu charakterisieren und zu optimieren. Sie stellen dazu Nanostrukturen mit Abmessungen von bis zu 100 Nanometern her und entwickeln einen optimalen Beschichtungsprozess mit Metallen. Mithilfe von Flüssigkristallen möchte das Team die vom Phasenverzögerer emittierte Farbe elektrisch steuern. In einem zweiten Schritt soll der entwickelte Phasenverzögerer dann in ein Gerät eingebaut werden, um zu belegen, dass der Einsatz der Technologie in optoelektronischen Geräten eine Zukunft haben kann.

3D Cellophil® Membrane – Patientenspezifisch und den Bedingungen im Mund angepasst

Das Nano-Argovia Projekt «3D Cellophil®» hat zum Ziel neuartige, nanostrukturierte Implantate zu entwickeln, welche die Regeneration von Knochen und Weichteilen im Kiefer- und Mundbereich unterstützen und patientenspezifisch durch 3D-Druck hergestellt werden können. Professor Uwe Pieles von der Hochschule für Life Sciences an der Fachhochschule Nordwestschweiz ist Projektleiter des Teams, zu dem Wissenschaftler der FHNW, des Hightech-Forschungs-Zentrums für Mund-Kiefer-Gesichtschirugie des Universitätsspitals Basel sowie der Firma CIS Pharma AG (Bubendorf, BL) gehören.

Die Wissenschaftler entwickeln in dem Projekt eine dreischichtige Polymer-Membran, basierend auf der von CIS Pharma entwickelten Cellophil®-Technologie. Cellophil® ist eine Mischung verschiedener natürlicher Aminosäuren, die über ein Acryl-Rückgrat verbunden sind und sich durch eine sehr gute Biokompatibilität auszeichnen. Die Polymere werden mit vernetzenden Substanzen gemischt. Je nach Menge führt dies nach Bestrahlung mit UV-Licht zu unterschiedlich porösen Membranen.

Die Wissenschaftler machen sich dies zunutze und statten die drei Schichten des Implantats mit unterschiedlichen Eigenschaften aus. Die beiden äusseren Schichten sind porös und unterstützen die Besiedlung mit den knochenaufbauenden Osteoblasten auf den Knochen zugewandten Flächen und mit Fibroblasten auf der Seite, die mit der Schleimhaut in Kontakt steht. Die mittlere Schicht der Membran hat einen höheren Gehalt an vernetzenden Substanzen und ist daher weniger durchlässig für die Zellen. Dies soll verhindern, dass die schnell wachsenden Fibroblasten die sich langsamer vermehrenden Osteoblasten überwuchern und die Knochenneubildung hemmen. Die zwei den Zellen zugewandten äusseren Schichten weisen zudem verschiedene Konzentrationen von aktiven Substanzen auf, die ganz spezifisch das Wachstum und die Differenzierung von Osteoblasten respektive Fibroblasten unterstützen. Obwohl die drei Schichten unterschiedlich aufgebaut sind, können sie in einem Schritt und spezifisch für den jeweiligen Patienten angepasst gedruckt werden.