Poly-L-lysine: Veelzijdige nanocoatings voor lab-on-a-chip devices

Lab-on-a-chip devices worden in toenemende mate ingezet voor biomedische toepassingen, inclusief sensing en organ-on-chip, en passen naadloos in de wereldwijde inspanningen in de richting van personalized medicine en companion diagnostics. Poly-L-lysine is een natuurlijk polypeptide dat op een eenvoudige manier te ontwikkelen is tot een nanometer-dunne coating voor een breed scala aan materialen. Grote voordelen van PLL zijn: (i) het is een eenvoudig verkrijgbaar biopolymeer, (ii) het kan eenvoudig in water gefunctionaliseerd worden met een breed scala aan functionele groepen die daarmee allerlei eigenschappen kunnen sturen zoals hydrofiliciteit en reactiviteit voor (bio)moleculen, (iii) en het kan eenvoudig vanuit een waterige oplossing geadsorbeerd worden op een grote verscheidenheid aan materiaaloppervlakken, waaronder metalen, glas, oxides en polymeren. Daarmee biedt PLL bij uitstek de mogelijkheid om bij te dragen aan sustainable processen voor het functionaliseren van een breed scala aan devices.
In dit project wordt PLL verder ontwikkeld voor toepassing in microfluidische lab-on-a-chip devices, met name om hydrofiele en hydrofobe coatings te maken in deze devices en om pre-gefunctionaliseerde device-onderdelen met elkaar te ‘bonden’. Hiertoe wordt PLL gemodificeerd met de gewenste functionele groepen, wordt hun adsorptie en stabiliteit op COC-oppervlakken bestudeerd, worden de lagen gekarakteriseerd aangaande hun hydrofiliciteit, dikte en samenstelling, en worden de chemical-bonding-eigenschappen bestudeerd. Hiermee wordt een stap gezet richting de ontwikkeling van nieuwe lab-on-a-chip devices met op de gewenste functionaliteit afgestemde oppervlaktechemie.