Plasmachemische Mikrostrukturierung von polymeren Oberflächen für Pharmazie und medizinische...

4
Plasmachemische Mikrostrukturierung von polymeren Oberfla Èchen fu Èr Pharmazie und medizinische Diagnostik Plasmachemical microstructuring of polymeric surfaces for pharmacology and medical diagnostics Michael Mu Èller, Vincenzo Sciarratta, Christian Oehr Vakuum in Forschung und Praxis 15 (2003) Nr. 1 19±22 Ó WILEY-VCH Verlag GmbH, D-69451 Weinheim, 2003 0947-076X/03/0102-/$17.50+.50/0 19 Zusammenfassung Die Plasmamaskentechnik ist ein Verfahren zur regioselektiven physikalisch-chemi- schen Strukturierung von Massenkunst- stoffen im Mikrometerbereich, das prinzi- piell auch halbkontinuierlich durchgefu Èhrt werden kann. Die damit herstellbaren funktionellen Oberfla Èchenstrukturen auf polymeren Substraten sind besonders fu Èr die Verwendung als Biochips geeignet. Sie ermo Èglichen die Verwendung von niedrig- preisigen polymeren Kunststoffen als mo- difizierbare Substrate, die nach geeigneten biochemischen Ausru Èstungen fu Èr analyti- sche Verfahren in der medizinischen Diagnostik und pharmazeutischen Wirk- stoffforschung eingesetzt werden und die die zunehmende Verwendung des Hoch- durchsatzscreening (HTS) mit Mikroarrays fu Èr Genomics und Proteomics sowie die Entwicklung von Zellbiochips unterstu Èt- zen. Summary The plasma masking technology is a me- thod applied to get locally selective, phy- sical-chemical structuring on nearly all plastic surfaces in the micrometer range. Such generated chemically functionalised, polymer-based surface structures are suited for use as biochips and will promote the application of low priced polymer materi- als with appropriate modified surfaces. Provided with a biochemical treatment for analytical methods, they are used in medi- cal diagnostics and pharmaceutical drug research. This technique supports the in- creasing application of high throughput screening systems (HTS) including micro arrays for genomics and proteomics as well as the development of cell biochips. 1 Einleitung Die Palette an heute verfu Ègbaren Kunst- stoffen hat seit der Einfu Èhrung des ersten technisch erzeugten polymeren Materials, dem vulkanisierten Kautschuk im Jahre 1839 und dem Celluloid 1863, zu einer fast unu Èberschaubaren Vielzahl verschiedener Modifikationen und Blends von ver- gleichsweise wenigen abza Èhlbaren poly- meren Grundtypen gefu Èhrt. Insgesamt wurden im Jahr 2001 weltweit 155 Mio. t polymere Werkstoffe verbraucht [1]. Dies sind im wesentlichen Standardkunststoffe wie Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyvinylchlorid (PVC) und Polystyrol (PS). Prognosen gehen davon aus, dass die rela- tive Bedeutung technischer Kunststoffe, dazu geho Èren z.B. Polycarbonat (PC), Po- lyamid (PA), Polyethylenterephtalat (PET) und Polybutylenterephtalat (PBT), Poly- methylmetacrylat (PMMA), Polyurethan (PU), und Silikon (PDMS) noch weiter zu- nehmen wird [2]. 1.1 Anforderungen an Oberfla Èchen in Pharmazie und medizinischer Diagnostik In der medizinischen Diagnostik und pharmazeutischen Wirkstoffforschung werden fu Èr Reaktionsgefa Èûe, Objekttra Èger, Mikrofluidikbausteine oder Mikrotiterplat- ten, neben Silizium und Glas, zunehmend polymere Kunststoffe wie Polystyrol, Poly- carbonat, Polyethylen oder fluorierte Poly- mere (PVDF, PFA oder PTFE) verwendet. In diesem Marktsegment gewinnt die Miniaturisierung und Verku Èrzung der Ana- lysezeiten durch parallele Analytenverar- beitung zunehmend an Bedeutung. Ent- sprechend diesen Anforderungen werden immer geringere Volumina prozessiert, was eine Steigerung des Verha Èltnisses von Oberfla Èchen zu den Reaktionsvolumina bedeutet. Dadurch erhalten die chemisch- physikalischen Oberfla Ècheneigenschaften der Reaktionsgefa Èûe an Wichtigkeit. Ins- besondere sollten Verluste durch Adsorp- tion hochpreisiger bioaktiver Wirkstoffe, als auch die unspezifische Proteinbindung vermieden werden. Eine maûgeschnei- derte Erzeugung funktioneller Gruppen auf den verwendeten polymeren Tra Ègermate- rialien ist fu Èr die optimale Anbindung von bioaktiven Moleku Èlen fu Èr vielfa Èltige An- wendungen erforderlich. Konventionelle Objekttra Èger aus Silizium oder Glas ko Ènnen mit etablierten nasschemischen Techniken

Transcript of Plasmachemische Mikrostrukturierung von polymeren Oberflächen für Pharmazie und medizinische...

Page 1: Plasmachemische Mikrostrukturierung von polymeren Oberflächen für Pharmazie und medizinische Diagnostik. Plasmachemical microstructuring of polymeric surfaces for pharmacology and

�������������� �� �������������� � � ������� ������������ ���� ��������

��� ��������� ���� ���������������� ����� �� �� �� ������� � ����� ��

����������� ��� ������ ���������

����� ������� ������ ���������� ������� ����

������ �� ��� ��� ��� ����� �� ������ �� � ������ ��� !"�#$ �%&�� '�($) *"+�,�� �%�� %��) ����

��,-"�-+./��/����"/0�-���1���/� ��

��������������

*�% �&��������%�2%� ��� ��2 %�� �%3� %�

4� %���%&%�2�5%� 6 7����&��� "� %��"�� %� 82��2��%��� 5� 9���%�����2"

�233%� �� 9���%2%(%%�� ) ��� 6��4�"6�%&& ��� �&(��2����%&�� ��� �%3�: 2

;%�%� ����� *�% ����2 %�2%&&(�%�

3���2��%&&%� <(%3&�:� %��2��2�%� ��36&7�%%� 8�(�2�2%� ���� (%���%� 3�:

��% �%;%����� �&� =�� �6� �%%���%2� 8�%

%�:�&�� %� ��% �%;%����� 5� ��%���"6%����%� 6&7�%%� >���2�233%� �&� �"

��3�4�%(�% 8�(�2�2%) ��% ��� �%%���%2%�

(�� %���� %� ?���:�2���%� 3�: ���&72�"�� % �%3� %� �� �% �%��4����� %�

*�����2�� ��� 6 ���4%�2��� %� ���"�2333�� ��� %���%�%242 ;%�%� ��� ��%

��% 4��% �%��% �%;%����� �%� $� "

��� ��24��%%���� �$@8� ��2 9����7�3�: '%����� ��� �2%���� �;�% ��%

�2;���&��� 5� A%&&(�� �6� ��2%�2�:2"

4%��

�������

@ % 6&���� ������� 2%� �&�7 �� � �%"2 � �66&�%� 2 �%2 &��&&7 �%&%�2�5%) 6 7"

����&"� %����& �2��2���� � �%�&7 �&&

6&��2�� ��3��%� �� 2 % ����%2% ���%�8�� �%�%�2%� � %����&&7 3���2���&��%�)

6&7�%"(��%� ��3��% �2��2�%� �% ���2%�

3 ��% �� (�� �6� ��� ;�&& 6�2% 2 %�66&���2�� 3 &; 6��%� 6&7�% ��2%�"

�&� ;�2 �666��2% ���3�%� ��3��%��

�5��%� ;�2 � (�� %����& 2%�2�%�2 3

���&72���& �%2 ��) 2 %7 �% ��%� �� �%��"��& ������2��� ��� 6 ����%�2���& ���

%�%�� � @ �� 2%� ��B�% ��662� 2 % ��"�%����� �66&���2�� 3 �� 2 �� 6�2

��%%���� �7�2%�� �$@8� ���&����� ���

��7� 3 �%����� ��� 62%���� �� ;%&&�� 2 % �%5%&6�%�2 3 �%&& (�� �6��

! "�������

*�% ��&%22% �� %�2% 5%3�:�(�%� >���2"�233%� �2 �%�2 �% ��3�: ��� �%� %�2%�

2%� ���� %4%��2%� 6&7�%%� 9�2%��&�)

�%� 5�&������%2%� >��2�� �� �� C� %�D�� ��� �%� #%&&�&�� �D+�) 4� %��% 3��2

���:(%�� ��(�%� ��%&4� & 5%�� �%�%�%9��3���2��%� ��� =&%��� 5� 5%"

�&%�� �;%��% ;%���%� �(4�: &(�%� 6&7"

�%%� '���276%� �%3�: 2� ����%���2;��%� �� C� ���� ;%&2;%�2 ��� 9�� 2

6&7�%% �%��233% 5%(��� 2 E�F� *�%�

���� �� ;%�%�2&�� %� 82���������2�233%;�% �&7%2 7&%� �� �) �&7667&%� ����)

�&75��7&� &�� ���#� ��� �&7�27& ��8��

����%� �% %� ��5� ���) ���� ��% %&�"2�5% =%�%�2��� 2%� ���� % >���2�233%)

��4� �% :%� 4�=� �&7��(��2 ��#�) �"&7���� ��?�) �&7%2 7&%�2%%6 2�&�2 �� @�

��� �&7(�27&%�2%%6 2�&�2 ��=@�) �&7"

�%2 7&�%2��7&�2 ��99?�) �&7�%2 ����G�) ��� 8�&��� ��*98� �� ;%�2% 4�"

�% �%� ;�� E�F�

!#! $�� ��������� �� ������������ ��������� ��� �������������� ���

�� �% �%��4����� %� *�����2�� ���6 ���4%�2��� %� ����2333�� ���

;%�%� 3�: H%��2����%3�:I%) <(J%�22�:�%)9��3&�����(���2%��% �% 9��2�2%6&�2"

2%�) �%(%� 8�&�4��� ��� '&��) 4��% �%��

6&7�%% >���2�233% ;�% �&7�27&) �&7"��(��2) �&7%2 7&%� �% 3&��%2% �&7"

�%% ���*�) ��? �% �@� � 5%;%��%2�

�� ��%�%� 9��2�%��%�2 �%;���2 ��%9����2����%��� ��� �%��:4��� �% ?��"

&7�%4%�2%� ��� 6��&&%&% ?��&72%�5%�"

(%�2��� 4��% �%�� �� =%�%�2���� �2"�6%� %�� ��%�%� ?�3�%���%� ;%�%�

���% �%���%% �&����� 64%���%2) ;��%��% 82%��%��� �%� �% �:&2����%� 5�

<(%3&�:� %� 4� �%� H%��2���5&�����

(%�%�2%2� *���� % �&2%� ��% � %���� "6 7����&��� %� <(%3&�:� %�%��%��� �32%�

�% H%��2����%3�:I% �� ��� 2���%�2� ���"

(%���%% �&&2%� �%&��2% ��� ?��6"2�� � 6%����% (���2�5% ����233%)

�&� ��� ��% ���6%4�3��� % �2%��(������

5%��%�%� ;%�%�� ��% ��I�%�� �%�"�%2% 4%����� 3���2��%&&% '�66%� ��3

�%� 5%;%��%2%� 6&7�%%� @�:�%��2%"��&�%� ��2 3�: ��% 62���&% ?�(������ 5�

(���2�5%� 9&%��:&%� 3�: 5�%&3�:&2��% ?�"

;%�����%� %3�%&�� � >�5%�2��%&&%<(J%�22�:�% ��� 8�&�4��� �% '&�� �:��%�

��2 %2�(&�%2%� ����� %���� %� @%� ���%�

Page 2: Plasmachemische Mikrostrukturierung von polymeren Oberflächen für Pharmazie und medizinische Diagnostik. Plasmachemical microstructuring of polymeric surfaces for pharmacology and

�� ������ �� ��� ��� ��� ����� �� ������ �� �

3���2���&���%2 ;%�%�� �&7�%% �%�"

�233% ���� J%�� %&�2�5 ��%2) 32 ��� 2&:�%��22%&�2�(�& ��� ����� %���� ��

��� ����24 5� ���%���5%� 9%��%�

3���2���&���%(�� $�% (�%2%2 ��� ��%��%�%2%�6%�2�"�&����2%� ��� �&� �%"

%���%2%� �%3� %� ��) ;%�& (%� �%���%� ����24 5� �%��% ���9�2%��& %��% �I%

����(�&�2�:2 �� �% �%4�%&2%� �6%4�3��� %�

���2%&&��� 5� �%;�:��� 2%� 6 7����&��� "� %���� %� <(%3&�:� %�%��%��� �32%�)

�%��2 �� � �� %��%� �%3� %���� �22)

%%�� 2 ;%�%� ������� ��2�%&&%� ��2%%��% ��2 ��% �%3�:�"

(��%�2 5� 2���6�%�2%� # �6� ��3

>���2�233(���� ��8 �% �#� ��2 %��% �%"3���%2%� ����%��� 5� ?��&72%� ��3 &��&

(%�%�42%� (%�%24(�%� =%%�� %�� *�%�%=%%�� % �&&2%� 4���:24&�� %��% �6%4�%&&%

� %���� % ����2���&�2�:2 (%��24%�) ��

%�2;%�% ����%;�: &2% (���2�5% 9&%��:&%)4�=� *�?"<&���%% �% ?�2��:6%) ��"

(���%� 4� �:��%�) �% �� %��% ?���:�"

2��� 4� 6363%�) ��% ��% ���6%4�3��� %?��62�� 5� �2%��%� 5% ���%2�

!#% ����������������������

9�� ��2%�� %��%2 ������:24&�� 6 7����"

&��� % ��� � %���� % 82��2��%���%�5�<(%3&�:� %�� ��% (%���%� �:�3�� (%�

�% $%�2%&&��� 5� ���%&%�2���� %�

8� �&2�%��%� 5%;%��%2% ������������� ���� � ��������� %3&�2 6 2&�"

2 ��6 ��� ) ;��� (%&�� 2%2% =%%�� %%�2;%�% �2�(�& �%�%��:(% %��%� ��"

�� &�%I%��%� � %���� %� ?:245����

(&%�(%�) �% (%54��2 �%�:242 ;%�%�� ��% ����� �� ���� � ��� ����

��� 6�%4%&%�2��� % *��%��� %%�� 2

;%�%�) ���%� ��2 %��% %��2�5%� �&�:�"����%�2 %���%&%�2�5 %��% (%�%24(�%

<(%3&�:� % (%�� �%(%� ;���A� $%�2%&&��� 5� =�� �6� ��3

>���2�233(���� ;%�%� �:�3�� ��% 3&�%�"

�%� �%3� %� ���%;%��%2�

����&'���� � ���

G�2% �%� *���2%� ���%� �2 �� &%242%

A%�2 ��% 9���2%�6%&2%� ��� �9�� #�"

2��2 ���2���� 4��% �%��% ?�3�%����"�%�2 % �&2%�) ;%�& ��2 ��%�% 5% �:&2���"

��:I�� %��3�� %� @%� ��� 82��2�%� (�� ��

�%� 8�(����%2%(%%�� %4%��2 ;%"�%� ���2%� E�F� ?�3 32&�2 ��6 ��� %�

�%�% ;�� %�� 8�&�4���;�3% ��2 �%� �%"

;�:��� 2%� �%��2�5 %4%��2� *�%�% ��%�2 ��%��%� ���� &�%I%��%� ?(%�2��� �22 �&�

�&��% 4� �% 3�� ;�%�% &(�%�

$%�2%&&��� 5� 9���2%�6%&�) ;%&� %

��� ?����%I%� �% 82��2� ��2 %��%�8�&��� �� ?(����5%3� %� %�%�2%&&2

;%�%�� *�� �:(%2��%�% �3�& ���� ����

��3 ��% �%;�:��� 2% �(%�(%3&�:� %��� =%�%24%� �%� 8�&���"82%�6%&� ��2

%��% %��% � %���� ��2�5% 8�(�2��4 %�2" �&2%��%� �:���� �� ?����� �% ?(&"

&%� �:(%2��%� ;%�%�� >�2��� % ':I%�

���� �% ��% =%�%24(��%�2 �; & �%� 8�"&����2%�6%&�) �&� ��� �% 4� �2��2��%"

%��%� <(%3&�:� %�

�� ������������

*�%�% �%3� %� (%� %� ��3 �%� ����2�"��6��4�6 %��%� @��2%��2� &����%� ���

3���%� 4�=� (%� 9����7%� ?�;%������

*�� ���4�6 (%�2% 2 �� �% B������2���"�%&�� %� ��&22%6��4�6� �% 6���2;%�"

�%� G:(%2����� %��% H%��2���&:���� ��3

%��% �%3���%2 (%�%24(�% <(%3&�:� % ��2%?����24��� 5� >�6�&&�%33%�2%� ���&4"

�� %�(%) ���%&����:&%� �% ��� %��%%&%�2��� �%�2%�%2% ��(��:�% ���%4�%�"

����� *�% ?�3&:������%�4% &�%�2 �% (%�

��� �� �� E�F�

% �� ������������� �����������������������

$�% ;�� ��� %�� �%�% �%3� %��;%�

�%���2�%2) ��2 �%� %��% 6 7����&��� "� %���� % 82��2��%��� �� �� %��%�

2��%�%� �4%��%� ��2 %��% ?�3&:����

(�� �� �%� =%%�� 5� ;%���%� 9���%"2%� %�&���%2 ;%�%� ����� *�� �%3� %�

��2 3�: ��% 82��2��%��� 3��2 �&&% �%"(�:�� &�� %� �&7�%% ��;%��(�� =%�%2"

4����6(&%�%) ��% (%� �&&%� 4�5 �%"

����2%� 82��2��%����2%� ���%� %��%8� ;�%���%�2 ���2%&&%�) �6�%&%� (%� ��%"

�%� �%3� %� �%��% H&&%�

*�% �&����(% ���&��� �2%&&2 %�� (%��"�%� �� �%��%� �%3� %� �% <(%3&�:"

� %�(% ���&��� ��� =%54��2 ;�� (%�

'����:��%� �� �� �� �%�(%�2%2) �� �%�� ��% &%�2�%� %��% �% % @%�"

6%�2� %%�� %� ��� ���2 ��� 2 %"

���� ;%��� (%&��2(�% 9�2%��&�%� ���"

3�4�%2 ;%�%� �:��%�� � ;�� 5� %��%���%�%����" �% ��%�%2%�6%�2�6&��"

�� �%�6� %�) �� �%� � %��2�5% @%�&"

� %� ��� %&�2�5 %��2���2�:�%� �% �����%2%� 8233%� ;�% �%&���%�) �(% ���

5%���63(�%� 8�(�2��4%� ;�% $%���%"2 7&����&��� �$9*8<� %4%��2 ;%�%�

�:��%�� *�% ?�%���� ���� ��� '&%�� "

�% ��� �%� �%&�6������ �� >�& %24"=%%�� ) (%� $� 3%B�%�4 �% 9��"

;%&&% %3&�%�� A� 4%����� %��% ��2

�%3���%2%�) � %���� ��� 6 7����&��� ��%�%� '��%�2&����� %���%2 ��� 5

�&&%� ��� $� 3%B�%�4"�&����) ��� (%�

��)�+9$4 �(%�2%2 E,F��� %��% (%��6�%& �32%� ?��3�: ��� (%"

3���%2 ��� ��� =% ���&������2 �� %��%���2 �%� H%��2������ �%3�:&&2%� ������"

(% �:&2% ��3 %��% �% (%��%� &%�2�%�

�=�&� ��� ��% ���:(% &�%�%��%) �� ��%�2%�>�2��2 ��2 �%� =% ���&������2 (%3���"

&�� % �% ��:��% �&�% ��%�2 �&� 9���%)

;%&� % ��% %��2�5%� '��2%�&� %� ��� ��%�� �&���� %4%��2% G�"82� &��� �� ���

%�� 5�%�%(%�%� ����%�� ��22%�%� 9��2%

��� &�:��2� �� %��%� %�2%� =% ���&����"�� �22 ���� ��% <(%3&�:� % 26��6 ���

��� ?:24%� �%%����2 �% �� � �2��2�"�%2 ;%�%�� G���22%&(� ���� &�%I%��

%3&�2 ��% � %���� % 82��2��%��� ���

�%� �%& �%� H%��2������%� ��� ?�6��"���� �% %&%�2��� %� �&����6���%2%�

?( �:���� 5� H%��2������ ���� ��3 ��%�%

�%��% ��% <(%3&�:� % �� �%� ��� ��%9���% 4���:��&�� %� =%%�� %� 4�=� ��2

$7��7&") ?���") 6�7" �% #�(�7&"��66%� ����%�:�2%2 ;%�%�� =%�2��"

�%��% ':I%� 3�: ��% K��&�2�:2 �% �&��"

��(% ���&��� ���� (%� �%�%(%�% H%��"2�%�%2�% ��% %���%2��%�% %&%�2��� %

�%��2��� ��� ��% %��4%&�%� ��2��&��:��%

(4;� "3&�:��% �% 5%;%��%2%� '��% (4;������� %� 9��%%�

� &���%� ��� ��% ��� 3&�%�� �%����2%�

�&����64%��% ��2%�� %��%�) ��% �� � %'%���2 %�2 %��% (%�2% ��&%22% 4� 4%�"

���� 5� ���4 ��2%�� �%�&�� %� <(%3&�:"

(�� !) �������&���� ��������������� ����������&� �� ��� �������&� � ������������ ���������&���� � � � ����&��� '������������&���

Page 3: Plasmachemische Mikrostrukturierung von polymeren Oberflächen für Pharmazie und medizinische Diagnostik. Plasmachemical microstructuring of polymeric surfaces for pharmacology and

������ �� ��� ��� ��� ����� �� ������ �� � ��

� %�%��%��� �32%� %�:�&�� %�� *%� %"

3� %�%� �2;���&�������%��%� �2% 2 ��"��2 %�� �:�I%�2 �%&%�2�5%� �%�4%�� 4�

(%��3��%%� 2%� ��� ��I�%�� �%��%2%�

6 7����&��� "� %���� %� <(%3&�:� %��"��3�4�%��� �� 9���%2%(%%�� 4� �%"

3�:�����

%#! ��������������� ��� &��� �����

*�� =% ���&������2%��& (%3���%2 ��� ���&���� ��2 �% 4� 9��3�4�%��� ����%"

;�: &2%� 8�(�2��4� *�(%� ���� %��%�%�2���2 ��%2���%� ;�% 4�=� ?�� �%�(%�2%2

;%�%�) �(% ��� ��2 8��%�233) ����%)

����%�233 �% '%���� %� �%�%&(%�� 9�2?�� �&&%�� ���2 %� �%(%� �% ?��(�&"

���� 5� H�����&%� �� �%�%�2&�� %� 4�

%��%� ?(2��) ;�� 4� �%��%������� 5�<(%3&�:� %� 52%�& �32 ��2� �� 8��%�233"

6&���� ;%�%� 6&�% '�66%� %���%(��2)

��% ��% $7�6 �&�% % : %�� *�� �%(�����2 %��% %&�2�5 (%�2% �%2%�&��� �%� �%(�&"

�%2% 3���2��%&&% '�66%�� �� �%(��"���� ��2 %��% %�2�6%� %��%� 9���% ��2

��2 ��%�% =% ���&�����2 %��% %���%"

&%�2�5%) ��(2��2�5% 26��6 ��� % $7"�6 �&�%��� ��3 ��6�:��&�� 7�6 "

(%� 9�2%��&�%� �:�&�� �=�&� ���

�� %��%� 4;%�2%� 8� �22 �:��%� ��% ���% ����22%&(�%� <(%3&�:� % (%3���&�� %�

H�����&% ��2 �%� ���� &�%I%�� �� �% '��"

6 ��% ���%(2%�%� ���%��:22��2%� ?���:�"2����� %����&�%�) 4�=� ?�7&��:�% �%

2 7&%����) 4� H%��2�� �%(�� 2 ;%"�%�� *�� �363��� 5� 4�5 �� �&����

��2�5�%2%� <(%3&�:� %� ��2 ���2 %��%

?���:�2�����2 %��% ��� ��% 3���2��%&&%'�66% �%� %���%�%242%� 9��%� (%"

�2���2% �6%4�3��� % ��%�% �363���

5� �%;�:��� 2%� ����2����&%��:&%��:�&�� E�F� ?( �:���� 5� �%� ���%2%�

�363(%�������%�) ���� %� �� H%��2�"��5%&��3 ��� 4� %��% ;%�2%%� #6"

&7�%���2�� ���% �&( �% 6 7���(�%2%�

���%��:22��2%� 9��%% ���%�) ;��%33%�2�5 4� %��% �%�2�:���� �% ��"

3���2��%&&%� ?���:�2��� �%� �%���2%�

<(%3&�:� %�(%%�� � (%�2��%� �����

%#% �������*�����

=%� ��%�% =% ���&����;%��% ;�� ��� 9�"

2%��& 4�%�2 ��� 86�: %� �% @��� %�

��2 %��% (%�%24%��%� ?���:�2����� %��"��&�% ��2 ��%���%� *��63���� (%��3"

�� &��2� ��� ��(���%� �%� 9�2%��&� ��

%��% ����������% ���� ��� %��%�&������2�5�%��� %��% �%�%24��� (4;�

�5�&%�2% =������ �� ��� 8�(�2�2 (%;��2

;%�%�� ?�3 ��%�% �%��% �:��%� ��� :"

%�&%��&�% ����2����&%��:&% ���"(�&���%2 ;%�%�� *�% 33�4�%�4 ��%�% �"

�% %��;%��% ��2 5� �&7�% 4� �&7�%

�2�� ��2%�� �%�&�� ��� �( �:���� 5� ?2��� 8� �� 2����% �% (%�%24%��%� ?��"

�:�2������(�2��4 E+F�

%#+ ����������� ���������

*�� A�%& ��%�% 9%2 �% ��2 ��% �2�(�&% "4%����� �% �% �&2 %��% %�� %�2&�� %�

����2���&�2�:2) 4�=� 5� $7��7&��66%�)

6���:%� ?�����66%� �% ���%%) 3�:���� &�%I%��% ����� %���� % >66&����"

%��2��%� �%%���%2% ?��%�2%&&%� �@�"(%&&%�� *�% �&����6���%2% ;%�%� �

�%;�: &2) ���� �% %�2�6%� %��% �%���)

4�=� ?&&7&�&� &) �% ?&&7&����) �%�%(%"�%�3�&&� ��2 %��% 5%��:��%��%� A���"

�� ��� 5� ?�2�5�%�������) �&� 9��%

��� ��2�� %��% 9���%�2&%��2��� ��

%&%�2��� % �%��% �%��% ���%�� %��

��2�5�%2) �(% 4�� �&2 �% ����2���&�2�:2�:�&�� �2 ;%��� 3���%�2�%2 ;�� E-F�

9�2 %��% %�2�6%� %�� �2��2��%2%�

9���% ��2 ����2 ��% $%�2%&&��� 5� &��&(%�%�42%� =%%�� %� ��3 6&7�%%� ���

��� �%2�&&��� %� <(%3&�:� %� ��2 %��%�%3���%2 %���2%&&(�%� *�� 2% ��� %��%�

���4 (%�2���2%� 3���2��%&&%� '�66%�"

276 �:�&�� �=�&� � ��� @�(%&&%��

%#, ������� �������� �

�� '%�%�;�2 5� � &%�;���%�233 �&2�"

�%� �&���%� ;%�%� <(%3&�:� %� (%5"

4��2 (%�� �� 2%2) �(% ��� �%�:242� *�"��� %�2�2% 2 ;�: %�� �%� 8� �� 2"

;�� �2��� ��3���� %��% 9��� 6 ��%) ��%

��2 �� 8�(�2�2 �32%2� *�% %��&2�%%��%

(�� %) �����-��� $���������� ���� � &������ ���&��.����������� �� ���� *��&�������� ���������� �� '� ���������/ � ��# (������ 0�1 ��

(�� +) 2�� ���������� �� �� �������2&�� &2����� ��������� ��������&��� � ����� ��������� (���&����� �� ��������������� ����� $�� 234 ������� �� ��� 5�# $%++,6� �7����%��

'������) �������� ��� �� 2�89(�� ������������ ���-������� ����������������� &���������

2���� �������

� �������� 5���& $�� & ���� *��& ��� �����������

�����������

����������

����� ���� �

����������

�����������

�������

��������

Page 4: Plasmachemische Mikrostrukturierung von polymeren Oberflächen für Pharmazie und medizinische Diagnostik. Plasmachemical microstructuring of polymeric surfaces for pharmacology and

�� ������ �� ��� ��� ��� ����� �� ������ �� �

8� �� 2�2��2� ��2 �� '%�%���24 4� =%"�� �� 2���%� ��� 3&�:����%� � ��%� �2�:�%

5%�%242 ��� ���2 % % &:�%��22%&�2�(�&� �

;�� ��� (%� �% �%���%� 8� �� 2����%�5� ;%���%� �� �� �� � %��% �&%�� ��:"

I��% 8� �� 2���(�&����) 3%� 5� *%3%�2%�)

%%�� 2�*�� ?�3&%�%� %��% 9���% ;�: %��

�% �&����6&7�%���2�� ���� ��2 ��%�%

����2�5%� %���%&%�2�5%� ����2���&���%"��� %�� (%�2%� 86%�2�� 5� ����2���"

�� �� 2%� ��2 �%3���%2%� K�%&&%��%�"�� �32%�) ����%;�: &2%� ����2��%� ��2

%���2%&&(�% *�� 2% ��� 8� �� 2����%� 5�

;%���%� ����%2%� (�� 4� %����%�4% �2%& 9���%2%� %4%��2 ;%�%� EDF�

%#: ����������

*�%�%� �%3� %� ��2 ����� � ���2%�"

��%2) ���� ��% %&%�2��� % �%��% ����%2 ��

%��%� (%�2���2%� ��&�/����%�5% �:&2���%���%2��%� ;��� 9%��2 ;%�%� ��&�4%�2%�

�� =%%�� 5� 9��" (�� ;%���%� 9�&&�"

�%����%� �%;�: &2) ��% ��� �%�2&�� &�:�"�%% ?��4%�2%� ��2%(� %� ����� ?�3

��%�% �%��% ��2 %33%�2�5 ��� %��% ;%�%�2"

&�� ��%���%% �%��2��� �:(%2��(�) ��4�� �&2 �%� �&����� %��% 9���%�2&%��"

2��� %3�%&�� ��2�

*�% �2%�&% �%� ��&�6&����� ���%�(%���%� (%� �% �%;%����� 5� 9"

��%%� ��2 3���2��%&&%� ���7&" ?�7&"�% ?&&7&5%(������%� 4�� @��%�) ;%�&

�� �% ����%�4%�2 � %���� �����&��� %

�&7�%���2��%� �����%%� ��� ��2 ��%"�% @%� ��� %�� % ?�2%�& �� 3���2�"

�%&&%� '�66%� % �&2%� (&%�(2 E�F� *�%

82��2��%��� %��% �&7667&%�3&�%��� &��& (%�%�42% ����2���&���%���

��2 #�(�7&��66%� ��3 �% '���&��%��%�%� �%3� %�� ;�� ��� ��% =�&�% ,

(�� + �&&��2�%2�

;�������

E�F �K�%&&% =?8�) 4�2�%2 ��� �% �%(�%�2% �%��%(���%� �% ����2�233%4%��%��%� �����"2�% � 226L//�;;;�5�%��%�

E�F �� ��������� M*% 9��2 3�: 82���������2"�233%N >���2�233% - ������ ��"��

E�F 82%3�� �:&3&L M=�"# �6 @%� �&��%�N) @��"���62 ��(;%&2 � ������ ��"��

E,F � ����� �� ������� M<(%3&�:� %�(% ���&���5� �&7�%%� ��2 ��%�%����6&���%�N)������ �� ��� ��� ��� ����� � ������ ��",�

E�F � ����� �� ������� �� ����� �� ��������� ��������� M�&���� ��32��� � � �%2 � 2 (2�����3���2���& ��3��%�N) 8�3��% ��� #�2"��� @%� �&�7 ��+"��� ������ ��"��

E+F �� �� ���� �� �� �� ����� !� "�#��� M? �&;"���� ��% 2%�2�%�2 2 ���(�&�4% 6&7�%2 7"&%�%���%�/6&7�667&%�%���%� ��3��2��2�3 ;%22�(&% ��� �� 3�&��� (���2%��&�N) C�?� � 8�� O @%� �� + ������ ���

E-F �� ������� � ����� M�&����"����3���2���&�"��2�� 3 ��*�"���3�&2�2��"�%�(��%�L#�6���� 3 2 % �� 6&���� ���3���2���;�2 � ��32��� �%2 � ����� 8#? ��� ������"�%&%�2�5% 3&�%��%�2 6(%N) 8�3��%��� #�2���� @%� �&�7 ��+"��� ������ D��"D�-

EDF �� �$�������� �� ��������� �� ������� ��������� � ����� M�&���� ����2���&�4�2�� 3�&7667&%�% ;�2 ?�7&�� ?���N) 8�3� #�2�@%� �&�) ����) �� 6%���

E�F � ����� �� ��������� �� ������� �� �$��%������ �� ������� MH%2%�2�� 3 �&� &��) ��"(�7&�� ��� %6�7 ��6� (7 6&7�%���2��3 2 % %�6%�2�5% 6%���� �� 6�&�%� �&;���� ��%�N) �,2 ��2� 87�6� � �&���� # %��)?��� �"+) ����) ����%) 87�6���� ��%%�"���� ������ �-,-"�-���

$�� ���

*� �$���� ������) �%(� ��,- �� $���%;�&�% (%�

A�22��) � 7����2����� �� �% $��(&�2 G��5%"

��2�:2 =%&��) ��-� *�6&��(%�2 �� A%�2�&���2�2�2

3�: 9&%��&�(�&��% ��� 9%��4�� 4� ���&"

�% 7� ����4�%2%� *%��2��2������%2�� �%

*�?) ��D� ��2�� �� �% G��5%��2�:2 =� ��

�:(% �����&� %���� % ?�6%�2% �% ?��(�&����

5� 82� &%��� �:�%� �% *�?) �%�2 ��D, �"

J%�2&%�2% �� =%%�� '%�43&�:� %�2%� �&��%

��� 9�2%��&;���%��� �32 �%� ���� 3% ���2�"

2�2� 3�: '%�43&�:� %�5%3� %��2%� ��� ���

=�2%� �&��% �� �'=��

*�6&�"� 7�� ��$��&� �$�������) �%(� ��+- ��

?���%�2 �2�&�%�) � 7����2����� �� �% ����%�"

�� �32&�� %� G��5%��2�:2 �%����) ?(�� &��� �����

8%�2 ���� ;���%��� �32&�� % 9�2�(%�2% �%�

� �'= �� ��� (%%�� M�&����6&7�%�� �� 2%�

3�: 2%� ���� % ��� (�&���� % ?�;%�����%�N�

*� ������ ����� 82����� �% # %��% �� �%

G��5%��2�:2 @�:(���%�) *�6&�" ��� *�2�(%�2

�:(% 6&����� %���� % G��%24���%� ��2 �%"

2�&&������ %� �%(������%�� 8%�2 ��D� 9�2�"

(%�2% �� ���� 3% ���2�2�2 3�: '%�43&�:� %�"

��� =�5%3� %��2%� ���) 82�22��2� 8%�2 ����

�%�2��� �% ?(2%�&��� '%�43&�:� %�5%3� %��"

2%� ��� ��2 �%� 8� ;%6���2 �% 9��3�4�%���

��� # ���2%���%��� 5� 6&7�%%� '%�43&�:"

� %� ��� ��:��%� 8� �� 2%��

(�� ,) ������������ �� �� ���� � ��&�� ������ ��� ���� ��������������� &��������� �� ���� *���������� �����'"&9���� ��� ���� ���������� (���&��� 4<<6� ���� ���������� (������ 4<6��7���� :0 ��

(�� :) 8����� ���� �� ��&�������� ������� ����� �� '"&9���� �����������(����� 4������ ��������6 ��� ���� �&����� (����� 4� ��� ��������6� $�� ��&� � ��� ���� *���������& �� !1%0��&!

(�� =) ; ���� ��������� ��� 8>&$�� ��&� � �� !1%0��&! ����� ����� ��� '"9���� ���������� (������ 4����6 ��� ����� (������ 4����6