Abschlussarbeit

Untersuchung der mechanischen Belastbarkeit von Kasein Mikropartiklen

Steckbrief

Eckdaten

Einrichtung:
Soft Matter Process Engineering
Typ:
Masterarbeit / Bachelorarbeit
Schwerpunkt:
Experimentell
Datum:
2019-11-20

Betreuer

In den letzten Jahren ist die Nachfrage nach Nano- und Mikropartikeln aus natürlichen Biopolymeren stetig gestiegen. Supramolekulare Strukturen aus Milchproteinen beispielsweise können als natürliche, nicht-toxische Träger für bioaktive Substanzen und Wirkstoffe in der Pharma- oder Lebensmittelindustrie eingesetzt werden. Für deren Herstellung stehen unterschiedliche Verfahren zur Verfügung, von der Auffaltung durch Denaturierung und anschließenden Vernetzung, bis hin zur Aggregation von stabilen Kaseinmizellen mittels Depletion-Forces und anschließender Filmtrocknung.

Unsere Arbeitsgruppe hat eine neue Methode für die gezielte supramolekulare Strukturbildung entwickelt, die ohne Destabilisierungsschritt auskommt. Wir verwenden sogenannte Kaseinmizellen als Grundbausteine, die aus der Milch gewonnen werden. Durch die Zugabe von Pektin aggregieren die Mizellen zu größeren Mikropartikeln, die danach mittels Filmtrocknung zusammengepresst und dabei stabilisiert werden können

Bevor die hergestellten, biobasierten Mikropartikel allerdings als Trägerstoffe eingesetzt werden können, ist es zwingend erforderlich, Eigenschaften wie die chemische Stabilität, Temperaturbeständigkeit und mechanische Belastbarkeit zu untersuchen. Im Rahmen dieser Arbeit soll der Einfluss von mechanischen Belastungen, die im menschlichen Körper auf die Mikropartikel wirken, untersucht werden.

Im Rahmen der Arbeit soll daher:

  • der Einfluss von Dehnströmungen in mikrofluidischen Chips auf die Form der Mikropartikel untersucht werden. Hierfür ist eine Temperierung der für die Untersuchung einzusetzenden Mikrofluidic-Chips notwendig,
  • der Einfluss von Scherkräften auf die Mikropartikel mit Hilfe eines Rotationsrheometers untersucht werden.

Die Untersuchungen sollen außerdem bei verschiedenen Milieubedingungen (pH-Wert, Ionenstärke) durchgeführt werden, die denen im menschlichen Organismus entsprechen.

Die Arbeit umfasst Literaturrecherche, experimentelle Laborarbeit sowie die Auswertung und Interpretation der gesammelten Daten.