Regensburg 2016 – wissenschaftliches Programm
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CPP: Fachverband Chemische Physik und Polymerphysik
CPP 43: Poster: The Physics of Water Interactions with Biological Matter
CPP 43.7: Poster
Mittwoch, 9. März 2016, 18:15–21:00, Poster B2
Nanoskalige mechanische Eigenschaften hydrierter Kollagenfibrillen — Diana Voigt1, Manuel Uhlig1, Martin Dehnert1, Anke Bernstein2 und •Robert Magerle1 — 1Fakultät für Naturwissenschaften, TU Chemnitz, Chemnitz — 2Orthopädie und Traumatologie, Universitätsklinikum Freiburg, Freiburg
Faserbildende Kollagene sind ein Hauptbestandteil der Bindegewebe von Wirbeltieren. Die häufigste Art ist Kollagen vom Typ I, das 300 nm lange Tropokollagene bildet, die sich zu Fibrillen mit typischerweise 30 bis 300 nm Durchmesser anordnen, wobei die Fibrillen eine periodische Struktur (die D-Bande) mit 67 nm Wiederholeinheit entlang der Fibrillenachse aufweisen. Die Verteilung von Wassermolekülen innerhalb der Kollagenfibrillen bestimmt entscheidend die mechanischen Eigenschaften der Fibrillen. Wir untersuchen die nanoskaligen mechanischen Eigenschaften hydrierter Kollagenfibrillen mittels Rasterkraftmikroskopie und verschiedenen Arten der Kraftspektroskopie, wobei wir den Wassergehalt der Fibrillen über die Luftfeuchte kontrolliert einstellen können. Das nanoskalige Quellverhalten der Fibrillen gibt direkte Hinweise auf unterschiedliche Mengen von freiem und gebundenem Wasser in den Überlapp- und Lückenbereichen der D-Bande. Ferner können wir räumliche Tiefenprofile der mechanischen Eigenschaften der Kollagenfibrillen rekonstruieren.