@article{BhuvaneshMachatschekLysyakovaetal.2019, author = {Bhuvanesh, Thanga and Machatschek, Rainhard Gabriel and Lysyakova, Liudmila and Kratz, Karl and Schulz, Burkhard and Ma, Nan and Lendlein, Andreas}, title = {Collagen type-IV Langmuir and Langmuir-Schafer layers as model biointerfaces to direct stem cell adhesion}, series = {Biomedical materials : materials for tissue engineering and regenerative medicine}, volume = {14}, journal = {Biomedical materials : materials for tissue engineering and regenerative medicine}, number = {2}, publisher = {Inst. of Physics Publ.}, address = {Bristol}, issn = {1748-6041}, doi = {10.1088/1748-605X/aaf464}, pages = {17}, year = {2019}, abstract = {In biomaterial development, the design of material surfaces that mimic the extra-cellular matrix (ECM) in order to achieve favorable cellular instruction is rather challenging. Collagen-type IV (Col-IV), the major scaffolding component of Basement Membranes (BM), a specialized ECM with multiple biological functions, has the propensity to form networks by self-assembly and supports adhesion of cells such as endothelial cells or stem cells. The preparation of biomimetic Col-IV network-like layers to direct cell responses is difficult. We hypothesize that the morphology of the layer, and especially the density of the available adhesion sites, regulates the cellular adhesion to the layer. The Langmuir monolayer technique allows for preparation of thin layers with precisely controlled packing density at the air-water (A-W) interface. Transferring these layers onto cell culture substrates using the Langmuir-Schafer (LS) technique should therefore provide a pathway for preparation of BM mimicking layers with controlled cell adherence properties. In situ characterization using ellipsometry and polarization modulation-infrared reflection absorption spectroscopy of Col-IV layer during compression at the A-W interface reveal that there is linear increase of surface molecule concentration with negligible orientational changes up to a surface pressure of 25 mN m(-1). Smooth and homogeneous Col-IV network-like layers are successfully transferred by LS method at 15 mN m(-1) onto poly(ethylene terephthalate) (PET), which is a common substrate for cell culture. In contrast, the organization of Col-IV on PET prepared by the traditionally employed solution deposition method results in rather inhomogeneous layers with the appearance of aggregates and multilayers. Progressive increase in the number of early adherent mesenchymal stem cells (MSCs) after 24 h by controlling the areal Col-IV density by LS transfer at 10, 15 and 20 mN m(-1) on PET is shown. The LS method offers the possibility to control protein characteristics on biomaterial surfaces such as molecular density and thereby, modulate cell responses.}, language = {en} } @article{ChengBoekerTsarkova2019, author = {Cheng, Xiao and B{\"o}ker, Alexander and Tsarkova, Larisa}, title = {Temperature-Controlled Solvent Vapor Annealing of Thin Block Copolymer Films}, series = {Polymers}, volume = {11}, journal = {Polymers}, number = {8}, publisher = {MDPI}, address = {Basel}, issn = {2073-4360}, doi = {10.3390/polym11081312}, pages = {18}, year = {2019}, abstract = {Solvent vapor annealing is as an effective and versatile alternative to thermal annealing to equilibrate and control the assembly of polymer chains in thin films. Here, we present scientific and practical aspects of the solvent vapor annealing method, including the discussion of such factors as non-equilibrium conformational states and chain dynamics in thin films in the presence of solvent. Homopolymer and block copolymer films have been used in model studies to evaluate the robustness and the reproducibility of the solvent vapor processing, as well as to assess polymer-solvent interactions under confinement. Advantages of utilizing a well-controlled solvent vapor environment, including practically interesting regimes of weakly saturated vapor leading to poorly swollen states, are discussed. Special focus is given to dual temperature control over the set-up instrumentation and to the potential of solvo-thermal annealing. The evaluated insights into annealing dynamics derived from the studies on block copolymer films can be applied to improve the processing of thin films of crystalline and conjugated polymers as well as polymer composite in confined geometries.}, language = {en} } @phdthesis{Erbe2004, author = {Erbe, Andreas}, title = {Ellipsometrische Lichtstreuung als neue Methode zur Charakterisierung der Grenzfl{\"a}che von Kolloiden}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001565}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {123}, year = {2004}, abstract = {Die ellipsometrische Lichtstreuung wird als eine neue, leistungsf{\"a}hige Methode zur Charakterisierung von Schichten um kolloidale Partikel vorgestellt. Theoretische Grundlage der Methode ist die Mie-Theorie der Lichtstreuung. Experimentell wurde die Polarisationsoptik eines Null-Ellipsometers in den Strahlengang eines Lichtstreuaufbaus eingebaut. Wie in der Reflexionsellipsometrie um den Brewsterwinkel herum erh{\"a}lt man in der ellipsometrischen Streuung einen Winkelbereich, in dem die Methode empfindlich auf Schichten an der Oberfl{\"a}che der Partikel ist. An verschiedenen Systemen wurde die Tauglichkeit der ellipsometrischen Streuung zur Charakterisierung von Schichten auf Partikeln demonstriert. So wurden Dicke und Brechungsindex einer thermosensitiven Schicht von Poly(N-isopropylacrylamid) auf einem Poly(methylmethacrylat)-Kern bestimmt. Damit ist es m{\"o}glich, experimentell den Schichtbrechungsindex und damit den Quellungsgrad zu bestimmen. Des Weiteren wurde der Einfluss der NaCl-Konzentration auf die Polyelektrolyth{\"u}lle von Poly(methylmethacrylat)-Poly(styrolsulfonat)-Blockcopolymer-Partikeln untersucht. Die Polyelektrolytketten liegen im hier untersuchten Beispiel nicht gestreckt vor. Als drittes wurde die Verteilung von niedermolekularen Ionen um elektrostatisch stabilisierte Poly(styrol)-Latexpartikel in Wasser untersucht. Hier wurde gezeigt, dass die beobachteten Schichtdicken und Schichtbrechungsindizes viel gr{\"o}ßer sind, als nach der klassischen Poisson-Boltzmann-Theorie zu erwarten ist. Des Weiteren wurde die Doppelbrechung von unilamellaren Lipidvesikeln bestimmt. Außerdem wurden Messungen der dynamische Lichtstreuung im Intensit{\"a}tsminimum der Ellipsometrie durchgef{\"u}hrt. Dabei wird ein Prozess mit einer Korrelationszeit, die unabh{\"a}ngig vom Streuvektor, aber abh{\"a}ngig von der verwendeten Wellenl{\"a}nge ist, sichtbar. Die Natur dieses Prozesses konnte hier nicht vollst{\"a}ndig gekl{\"a}rt werden.}, language = {de} } @phdthesis{Jung2004, author = {Jung, Carl Christoph}, title = {Lichtinduzierte Generierung und Charakterisierung optischer Anisotropie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001390}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2004}, abstract = {Eine Nutzung der optischen Anisotropie d{\"u}nner Schichten ist vor allem f{\"u}r die Displaytechnologie, die optische Datenspeicherung und f{\"u}r optische Sicherheitselemente von hoher Bedeutung. Diese Doktorarbeit befasst sich mit theoretischen und experimentellen Untersuchung von dreidimensionaler Anisotropie und dabei insbesondere mit der Untersuchung von lichtinduzierter dreidimensionaler Anisotropie in organischen d{\"u}nnen Polymer-Schichten. Die gewonnenen Erkentnisse und entwickelten Methoden k{\"o}nnen wertvolle Beitr{\"a}ge f{\"u}r Optimierungsprozesse, wie bei der Kompensation der Blickwinkelabh{\"a}ngigkeit von Fl{\"u}ssigkristall-Displays, liefern. Die neue Methode der Immersions-Transmissions-Ellipsometrie (ITE) zur Untersuchung von d{\"u}nneren Schichten wurde im Rahmen dieser Dissertation entwickelt. Diese Methode gestattet es, in Kombination mit konventioneller Reflexions- und Transmissionsellipsometrie, die absoluten dreidimensionalen Brechungsindices einer biaxialen Schicht zu bestimmen. Erstmals gelang es damit, das dreidimensionale Brechungsindexellipsoid von transparenten, d{\"u}nneren (150 nm) Filmen hochgenau (drei Stellen hinter dem Komma) zu bestimmen. Die ITE-Methode hat demzufolge das Potential, auch bei noch d{\"u}nneren Schichten mit Gewinn eingesetzt werden zu k{\"o}nnen. Die lichtinduzierte Generierung von dreidimensionaler Anisotropie wurde in d{\"u}nnen Schichten von azobenzenhaltigen und zimts{\"a}urehaltigen, amorphen und fl{\"u}ssig-kristallinen Homo- und Copolymeren untersucht. Erstmals wurden quantitative Untersuchungen zur {\"A}nderung von lichtinduzierten, dreidimensionalen Anisotropien in d{\"u}nnen Schichten von azobenzenhaltigen und zimts{\"a}urehaltigen Polymeren bei Tempern oberhalb der Glastemperatur durchgef{\"u}hrt. Bei vielen der untersuchten Polymere war die dreidimensionale Ordnung nach dem Bestrahlen mit polarisiertem Licht und anschließendem Tempern oberhalb der Glastemperatur scheinbar von der Schichtdicke abh{\"a}ngig. Die Ursache liegt wohl in der, mit der neuentwickelten ITE-Methode detektierten, planaren Ausgangsorientierung der aufgeschleuderten d{\"u}nneren Schichten. Um Verkippungs-Gradienten in dickeren Polymerschichten in ihrem Verlauf zu bestimmen, wurde eine spezielle Methode unter Benutzung der Wellenleitermoden-Spektroskopie entwickelt. Quantenchemisch bestimmte, maximal induzierbare Doppelbrechungen in fl{\"u}ssig-kristallinen Polymeren wurden mit den experimentell gefundenen Ordnungen verglichen.}, language = {de} } @book{Jung2004, author = {Jung, Carl Christoph}, title = {Lichtinduzierte Generierung und Charakterisierung optischer Anisotropie. - [{\"u}berarb. Diss.]}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001501}, publisher = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2004}, abstract = {Eine Nutzung der optischen Anisotropie d{\"u}nner Schichten ist vor allem f{\"u}r die Displaytechnologie, die optische Datenspeicherung und f{\"u}r optische Sicherheitselemente von hoher Bedeutung. Diese Doktorarbeit befasst sich mit theoretischen und experimentellen Untersuchung von dreidimensionaler Anisotropie und dabei insbesondere mit der Untersuchung von lichtinduzierter dreidimensionaler Anisotropie in organischen d{\"u}nnen Polymer-Schichten. Die gewonnenen Erkentnisse und entwickelten Methoden k{\"o}nnen wertvolle Beitr{\"a}ge f{\"u}r Optimierungsprozesse, wie bei der Kompensation der Blickwinkelabh{\"a}ngigkeit von Fl{\"u}ssigkristall-Displays, liefern. Die neue Methode der Immersions-Transmissions-Ellipsometrie (ITE) zur Untersuchung von d{\"u}nneren Schichten wurde im Rahmen dieser Dissertation entwickelt. Diese Methode gestattet es, in Kombination mit konventioneller Reflexions- und Transmissionsellipsometrie, die absoluten dreidimensionalen Brechungsindices einer biaxialen Schicht zu bestimmen. Erstmals gelang es damit, das dreidimensionale Brechungsindexellipsoid von transparenten, d{\"u}nneren (150 nm) Filmen hochgenau (drei Stellen hinter dem Komma) zu bestimmen. Die ITE-Methode hat demzufolge das Potential, auch bei noch d{\"u}nneren Schichten mit Gewinn eingesetzt werden zu k{\"o}nnen. Die lichtinduzierte Generierung von dreidimensionaler Anisotropie wurde in d{\"u}nnen Schichten von azobenzenhaltigen und zimts{\"a}urehaltigen, amorphen und fl{\"u}ssig-kristallinen Homo- und Copolymeren untersucht. Erstmals wurden quantitative Untersuchungen zur {\"A}nderung von lichtinduzierten, dreidimensionalen Anisotropien in d{\"u}nnen Schichten von azobenzenhaltigen und zimts{\"a}urehaltigen Polymeren bei Tempern oberhalb der Glastemperatur durchgef{\"u}hrt. Bei vielen der untersuchten Polymere war die dreidimensionale Ordnung nach dem Bestrahlen mit polarisiertem Licht und anschließendem Tempern oberhalb der Glastemperatur scheinbar von der Schichtdicke abh{\"a}ngig. Die Ursache liegt wohl in der, mit der neuentwickelten ITE-Methode detektierten, planaren Ausgangsorientierung der aufgeschleuderten d{\"u}nneren Schichten. Um Verkippungs-Gradienten in dickeren Polymerschichten in ihrem Verlauf zu bestimmen, wurde eine spezielle Methode unter Benutzung der Wellenleitermoden-Spektroskopie entwickelt. Quantenchemisch bestimmte, maximal induzierbare Doppelbrechungen in fl{\"u}ssig-kristallinen Polymeren wurden mit den experimentell gefundenen Ordnungen verglichen.}, language = {de} } @article{SchoeneSchulzRichauetal.2014, author = {Sch{\"o}ne, Anne-Christin and Schulz, Burkhard and Richau, Klaus and Kratz, Karl and Lendlein, Andreas}, title = {Characterization of Langmuir films prepared from copolyesterurethanes based on oligo(omega-pentadecalactone) and oligo(epsilon-caprolactone)segments}, series = {Macromolecular chemistry and physics}, volume = {215}, journal = {Macromolecular chemistry and physics}, number = {24}, publisher = {Wiley-VCH}, address = {Weinheim}, issn = {1022-1352}, doi = {10.1002/macp.201400377}, pages = {2437 -- 2445}, year = {2014}, abstract = {A series of multiblock copolymers (PDLCL) synthesized from oligo(omega-pentadecalactone) diol (OPDL) and oligo(epsilon-caprolactone) diol (OCL), which are linked by 2,2(4), 4-trimethyl-hexamethylene diisocyanate (TMDI), is investigated by the Langmuir monolayer technique at the air-water interface. Brewster angle microscopy (BAM) and spectroscopic ellipsometry are employed to characterize the polymer film morphologies in situ. PDLCL containing >= 40 wt\% OCL segments form homogeneous Langmuir monofilms after spreading. The film elasticity modulus decreases with increasing amounts of OPDL segments in the copolymer. In contrast, the OCL-free polyesterurethane OPDL-TMDI cannot be spread to monomolecular films on the water surface properly, and movable slabs are observed by BAM even at low surface pressures. The results of the in situ morphological characterization clearly show that essential information concerning the reliability of Langmuir monolayer degradation (LMD) experiments cannot be obtained from the evaluation of the pi-A isotherms only. Consequently, in situ morphological characterization turns out to be indispensable for characterization of Langmuir layers before LMD experiments.}, language = {en} }