Anwendungen
Die vorteilhaften Materialeigenschaften unserer MAKROSPEC®-Produkte bieten ein hohes Anwendungspotential in verschiedenen Bereichen von der Biotechnologie über die Katalysetechnik bis hin zur Herstellung neuartiger Füllstoffe und Kompositmaterialien.
Biotechnologie & Katalysetechnik
Die spezielle Oberflächenchemie der MAKROSPEC®-Träger ermöglicht es durch einfache chemische Modifizierung die Oberflächeneigenschaften „maßzuschneidern“.
Nach Aktivierung und Funktionalisierung der Oberfläche können neben katalytisch aktiven Metallzentren auch einzelne Enzyme, Zellen sowie ganze Zellorganellen an den Träger gebunden werden. So werden innerhalb der Petrolchemie heutzutage funktionalisierte poröse Gläser zur Entschwefelung von Benzinfraktionen eingesetzt.[1]
Auch im Bereich der Biotechnologie findet dieses Verfahren beispielsweise Anwendung bei der Zellkultivierung oder der großtechnischen Herstellung von Glucose aus Maisstärke.[2] Ebenso sind die MAKROSPEC®-Trägermaterialien für die Synthese von Oligonucleotiden mit definierten Sequenzen prädestiniert. Die makroporöse Struktur erlaubt im Vergleich zu anderen porösen Materialien, die Herstellung langkettiger DNS- und RNS-Oligomere, die für die Diagnose genetischer Krankheiten bei der pränatalen Erkennung eingesetzt werden können.[3]
Füllstoffe & Kompositmaterialien
Im Rahmen aktueller Forschungsarbeiten wird derzeit intensiv an der Entwicklung neuartiger Füllstoffe auf Basis von Glas/Polymer-Kompositen gearbeitet. Dabei eignen sich unsere MAKROSPEC®-Produkte als poröse Glasträger vor allem wegen ihrer Bioverträglichkeit, sodass sie unbedenklich direkt im menschlichen Körper, sei es als Knochenersatzmaterial oder als Zahnfüllung, eingesetzt werden können.[4]
Bereits etabliert hat sich die Verwendung von porösem Glasgranulat in der Baustoffchemie, z.B. als Zusatz für den Hausputz. Hierbei werden die hervorragenden Sorptionseigenschaften ausgenutzt um das in der Raumluft befindliche Wasser zu binden und folglich das Raumklima zu verbessern. Wird bei hoher Luftfeuchte Wasser an der Glasoberfläche angereichert, macht die dabei frei werdende Energie die Raumluft trockener und wärmer. Bei geringer Luftfeuchte und Desorption wird die Raumluft abgekühlt und feuchter. Diese Vorgänge treffen sowohl auf Winter als auch Sommer zu, sodass zum Heizen oder Kühlen eingesetzte Primärenergie einspart werden kann, was sich positiv auf die Energiebilanz auswirkt.[5]
[1] C. Shen, Chem. Eng. J., 2015, 552-561.
[2] Y. Y. Lee, Biotechnol. Bioeng, 1976, 389-413.
[3] S. Obika, M. Sekine, Synthesis of therapeutic oligonucleotides, Springer, Singapur, 2018.
[4] J. K. Hum, Dissertation, 2016.
[5] F. Somorowsky, Dissertation, 2016.