Nanostrukturierte Fasern besitzen ausgezeichnete Eigenschaften, wie z.B. eine grosse spezifische Oberfläche oder eine hohe Porosität. Diese Eigenschaften werden zur Herstellung neuartiger Vliese für den Einsatz z.B. in der Medizinaltechnik, in der Katalyse oder in der Filtertechnik optimiert.

Prinzip des Elektrospinnens

Mit Hilfe des Elektrospinn-Prozesses können polymere, rein anorganische und komposite Fasern mit Durchmessern im Nanobereich hergestellt werden. Der Prozess beinhaltet das Einbringen gelöster, polymerer Verbindungen in ein elektrostatisches Feld (ca. 5-30 kV), sodass sich ein Polymerjet ausbildet. Dieser wird in Richtung einer Gegenelektrode beschleunigt, die Lösung trocknet und die gebildete Faser wird verstreckt. Unter herkömmlichen Umständen werden Vliese erhalten.

Forschungsschwerpunkt

Unsere Forschung fokussiert sich auf die Entwicklung neuer, funktioneller Herzgewebe (tissue engineering). Insbesondere interessiert uns, wie die Differenzierung von Stammzellen in kultiviertem Gewebe gesteuert wird. Die Expression – d.h. die Umsetzung der genetischen Information in Proteine - und der Erhalt von gewebetypischen Eigenschaften kann entscheidend durch die Zellverankerung und damit durch die Gewebeunterlage beeinflusst werden. Parameter wie Faserdurchmesser, die mechanischen Eigenschaften, die Porosität der Vliese sowie die chemische Oberflächenzusammensetzung der Fasern werden mit Hilfe des Elektrospinnprozesses für den Einsatz in der Medizin optimiert.

Ein zweites Forschungsprojekt beinhaltet die Herstellung kompositer Fasern für den Einsatz in der Katalyse. Ziel ist die Herstellung nanostrukturierter Gewebe zur katalytischen Zersetzung von Schadstoffen.

Kontakt

Dr. Giuseppino Fortunato 
+41 58 765 76 77
giuseppino.fortunato@empa.ch