Die Immobilisierung biochemisch aktiver Substanzen an Microcarriern stellt eine besondere Art der chemischen Modifizierung biologischer Systeme dar. Mit einer Magnetisierung dieser Trägermaterialien ergeben sich weitere Vorteile: Sie können besonders leicht und schonend aus dem Reaktionsmedium durch einfaches Anlegen eines äußeren Magnetfeldes entfernt werden, was sowohl die Herstellung, die Immobilisierungsprozedur als auch die Handhabung während des Reaktionsprozesses erleichtert. In der

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... egenden Arbeit wurde ein neuartiges System zur Immobilisierung von Enzymen und Zellen an magnetischen Polyacrylamidträgern und dessen Nutzung in einem magnetisch stabilisierten Festbettreaktor vorgestellt. Die Magnetisierung der 100-200 µm großen Polyacrylamidpartikel gelang durch eine Präzipitation von Fe3O4 im Poreninneren der Trägermatrix. Danach folgten verschiedene Derivatisierungen der Trägeroberfläche, die zu einer Veränderung der Ladung, der Hydrophobizität und der chemischen Struktur führten. Durch kovalente Bindung von Phosphatidylethanolamin an der Trägeroberfläche und anschließender gemeinsamer Dialyse der modifizierten Partikel mit Phospholipidvesikeln entstand durch hydrophobe Wechselwirkungen an den Polymerträgern eine künstliche membranähnliche Struktur, in die das Membranenzym Cytochrom c-Oxidase stabil und dauerhaft inkorporiert werden konnte. Die Immobilisierung von Zellen an der Trägeroberfläche wurde am Beispiel von Hepatozyten, Epithel- und Endothelzellen verfolgt. Collagenierte Träger erwiesen sich als die am besten geeignete Trägercharge. Es ergaben sich zudem Korrelationen zwischen Oberflächenladung, Eisenoxidbeladung und Zelladhäsion. Desweiteren wurde ein neuartiges Reaktorsystem im Labormaßstab vorgestellt, mit dem die Kultivierung von Hepatozyten über einen längeren Zeitraum bei Erhalt leberspezifischer Funktionen möglich war. Die mit Zellen bewachsenen magnetischen Polymerpartikel werden im Reaktorraum an parallel liegenden, durch ein äußeres Magnetfeld magnetisierten Metallstäben fixiert. Die [...]