Organische Chemie II Prof. Dr. Ulrich S. Schubert Forschungsschwerpunkte • Polymere für die Lebenswissenschaften: Gesundheit, Nanomedizin und Wirkstofftransport • Polymere für die Energiespeicherung und -wandlung: Redoxaktive Polymere für Batterien, organische Solarzellen und photokatalytische Wasserspaltung • Nachhaltigkeit: Intelligente und schaltbare Polymere (z.B. Formgedächtnispolymere) sowie selbstheilende Materialien • Hochdurchsatzsynthesen, Automatisierung und Digitalisierung • Nanolithographie und Nanochemie • Detaillierte Charakterisierung der Materialien — von der molekularen Ebene bis zu bildgebenden Methoden (z.B. Elektronenmikroskopie) Polymere nehmen in den Lebenswissenschaften eine zentrale Rolle ein und finden Anwendung als dreidimensionale Gerüstmaterialien, Oberflächenbeschichtungen oder Hilfsstoffe in Arzneimitteln. Für den Einsatz in Medikamenten können Polymere z.B. an Wirkstoffe gebunden werden oder diese in Nanopartikel einschließen, um deren Wirksamkeit zu erhöhen [1]. Es werden in verschiedenen Projekten innerhalb des Sonderforschungsbereiches 1278 der DFG „PolyTarget“ Bibliotheken von Polymeren synthetisiert, zusammen mit Wirkstoffen zu Nanopartikeln formuliert, charakterisiert [2] und auf ihre Wirksamkeit Polymere für die Lebenswissenschaften: Gesundheit, Nanomedizin und Wirkstofftransport gegen entzündungsrelevante Krankheiten untersucht (Abbildung 1). Der Fokus auf die zielgerichtete Applikation wird im Verbundprojekt „Nano@Liver“ fortgeführt, bei dem mit Hilfe von Nanopartikeln Wirkstoffe gezielt in verschiedene Leberzellen transportiert werden, um Lebererkrankungen behandelbar und Immunreaktionen in der Leber therapeutisch besser beeinflussbar werden zu lassen. Zudem wird an intensiv an Lipid-ähnlichen, polymeren Verbindungen gearbeitet, um feste Lipidpartikel für den Transport von genetischem Material zu optimieren und neue Gen-Therapien zu ermöglichen. Ein weiteres Forschungsfeld bildet die 3D Strukturierung von Polymeren mittels verschiedener Techniken. Nach dem Vorbild der Natur werden mikrostrukturierten polymere Gerüste für die Untersuchung mikrobieller Gemeinschaften und deren Entwicklung hergestellt [3]. [1] Behnke M., Vollrath A., Dahlke P., Páez Larios F., Chi M., Tsarenko, E., Jordan, P. M., Weber, C., Dirauf, M., Czaplewska, J. A., BeringerSiemers, B., Stumpf, S., Kellner, C., Kretzer, C., Hoeppener, S., Nischang, I., Sierka, M., Eggeling, C., Werz, O., Schubert, U. S. (2024): PEToxylated polyesteramide nanoparticles for the delivery of antiinflammatory drugs, Materials Today Chemistry, 35, 101848. [2] Tsarenko, E., Schubert, U. S., Nischang, I. (2023): Nanoparticle formulation composition analysis by liquid chromatography on reversed-phase monolithic silica, Analytical Chemistry, 95, 565-569. [3] Behrendt, F., Deng, Y., Pretzel, D., Stumpf, S., Fritz, N., Gottschaldt, M., Pohnert, G., Schubert, U. S. (2023): Dimethylsulfoniopropionate decorated cryogels as synthetic spatially structured habitats of marine bacterial communities, Materials Horizon, 10, 2412-2416. Abb. 1. Darstellung eines Partikels aus Polymeren mit funktionalisierten Oberflächen für den kontrollierten Wirkstofftransport. Foto: Anja Träger 92 — FORSCHUNG
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