Hauptbereich:
Gewinnung neuer kleiner und makromolekularer Verbindungen
Unterbereich/Idee:
Pyrolderivate
Beschreibung/Details:
Neue Derivate mit niedrigem Molekulargewicht und pyroler Struktur wurden im National Cancer Center der Vereinigten Staaten von Amerika getestet, und fünf Verbindungen (bislang) haben die festgelegten Hemmungskriterien erfüllt und wurden daraufhin für die zweite Testphase ausgewählt, um die Parameter GI50, TGI und LC50 zu bestimmen. Davon sind drei Verbindungen Iodderivate und zwei Sulfonamidderivate.
Hauptbereich:
Herstellung neuer kleiner und makromolekularer Verbindungen
Unterbereich/Idee:
RAFT-Polymerisation
Beschreibung/Details:
Fortgeschrittene Untersuchungen zur Anwendung der durch reversiblen Kettenübertrag durch Addition-Fragmentierung kontrollierten radikalischen Polymerisation bei der Synthese von Polymeren (Poly(N-isopropylacrylamid) und Poly(N,N-dimethylaminoethylmethacrylat), Poly(acrylsäure)) mit kontrolliertem Molekulargewicht und deren Pfropfung auf Polysaccharidketten. Die Methode wurde für eine Reihe von Polysacchariden und verschiedenen synthetischen Polymeren optimiert, und es wurde eine Patentanmeldung eingereicht (Verfahren zur Herstellung neuer synthetisch-biologischer Hybridcopolymere auf Basis von Polysacchariden und synthetischen Polymeren, A00798/19.12.2024)
Hauptbereich:
Herstellung neuer kleiner und makromolekularer Verbindungen
Unterbereich/Idee:
Funktionalisierung mit ionischen Flüssigkeiten
Beschreibung/Details:
Strategie zur Funktionalisierung von Makromolekülen mit ionischen Flüssigkeiten, die erfolgreich in die Herstellung von ionisch leitfähigen Hydrogelen auf Polysaccharidbasis integriert werden können. Im Rahmen dieser Strategie wurden Hydrogele erhalten, die „weiche“ und „harte“ Segmente (Cellulose) enthalten, Strukturen, die über dynamische kovalente und nichtkovalente Bindungen der vernetzten Netzwerke verfügen, was dem Hydrogel eine hohe mechanische Festigkeit, außergewöhnliche Elastizität und Zähigkeit verleiht. Die Hydrogele weisen eine hohe Leitfähigkeit, Selbstheilungsfähigkeit, antibakterielle Eigenschaften, Frostbeständigkeit, Wasserrückhaltevermögen und Recyclingfähigkeit auf. Die Strategie lässt sich erweitern, um vielfältige Hydrogele aus verschiedenen Polysacchariden herzustellen, darunter Agar, Alginat, Hyaluronsäure und Guarkernmehl.
Hauptbereich:
Herstellung neuer kleiner und makromolekularer Verbindungen
Unterbereich/Idee:
PLGA-Nanopartikel
Beschreibung/Details:
Synthese von Polymer-Nanopartikeln auf Basis von Poly(milchsäure-co-glykolsäure), beschichtet mit einem pH- und temperaturempfindlichen Polymer (Poly(N-isopropylacrylamid-co-vinylpyridin)). Das neue Nanobiomaterial könnte die Grundlage für die nächste Generation von Arzneimittelverabreichungssystemen bilden, die das Paradigma der Arzneimittelverabreichung verändern und einen großen Einfluss auf den medizinischen Bereich haben wird, indem es die Therapieeffizienz, den Komfort und die Therapietreue der Patienten verbessert.
Hauptbereich:
Herstellung neuer kleiner und makromolekularer Verbindungen
Unterbereich/Idee:
Bestrahlung von Chitosan
Beschreibung/Details:
Bestrahlung von Chitosan in Kaltplasma zur Gewinnung von Lösungen mit selektiver Antitumoraktivität bei Tests an Krebszellen (Brustkrebs) / normalen Zellen.
Hauptbereich:
Gewinnung neuer kleiner und makromolekularer Verbindungen
Unterbereich/Idee:
Imine mit Silikonschwänzen
Beschreibung/Details:
Synthese neuer Imine, abgeleitet von 3,5-Dibromsalicylaldehyd und Aminothiadiazolen, mit Silikon-Spacer oder „Schwänzen“, die eine vielfältige Bandbreite an Mesophasen aufweisen. Durch Einbau dieser Verbindungen in Silikonmatrizen wurden Elastomere mit dispergierten Flüssigkristallen erhalten, die unter Einwirkung thermischer Reize (photothermische Ansteuerung) ihre Form auf komplexe Weise verändern können (Verdrehen, Biegen, Abflachen). Dies ermöglichte den Bau von Robotern, die gehen oder kriechen. Das einfache molekulare Design und die hohe Leistungsfähigkeit schaffen die Voraussetzungen für die Erweiterung der Grenzen der weichen Robotik.
Hauptbereich:
Herstellung neuer kleiner und makromolekularer Verbindungen
Unterbereich/Idee:
Copolyimide
Beschreibung/Details:
Neue Copolyimid-Verbindungen, die in der Grundkette eine Reihe aromatischer und alicyclischer Sequenzen enthalten. Gemäß dem veröffentlichten Patent RO 134926 B1/2024 trägt diese spezielle Strukturkombination zur Optimierung des Gleichgewichts zwischen thermischen und optischen Eigenschaften bei, sodass durch deren Einsatz in Polymerschichten als Verkapselungsmaterial für Dioden die Lichtausbeute verbessert wird.
Hauptbereich:
Herstellung neuer kleiner und makromolekularer Verbindungen
Unterbereich/Idee:
Ceroxid-Nanopartikel
Beschreibung/Details:
Synthese von Ceroxid-Nanopartikeln unter Verwendung von Pflanzenextrakten mit dem Ziel, die Absorptionsschwelle für elektromagnetische Strahlung zu beeinflussen. Es wurde das Vorhandensein des Oxidationszustands Ce³⁺ im Kristallgitter der Ceroxid-Nanopartikel beobachtet, was das Entstehen von Sauerstoffleerstellen begünstigt und die Absorptionsschwelle senkt, ohne das Verhältnis der Oxidationszustände signifikant zu erhöhen.
Hauptbereich:
Neue Strategien zur Charakterisierung/Bewertung der Eigenschaften von Verbindungen/Materialien
Unterbereich/Idee:
Rillenspektrum
Beschreibung/Details:
Neue Methode zur Bewertung der optischen Aktivität von Polymerlösungen mit chiraler Struktur, nämlich die Rillenspektrum-Methode, wobei der Hauptvorteil in der relativ einfachen Gewinnung von Informationen über die zirkulare Doppelbrechung und die spezifische Drehung über einen breiten Wellenlängenbereich liegt. Darüber hinaus haben die Untersuchungen die Rolle der Polymer-Lösungsmittel-Wechselwirkungen bei der Steuerung der zirkularen Doppelbrechung und der optischen Aktivität aufgezeigt, ein Aspekt, der für die Herstellung photonischer oder biomedizinischer Geräte relevant ist.
Hauptbereich:
Neue Strategien zur Charakterisierung / Bewertung der Eigenschaften von Verbindungen/Materialien
Unterbereich/Idee:
Derivatisierung von β-Cyclodextrin
Beschreibung/Details:
Auf der Grundlage der aus ein- und zweidimensionalen NMR-Experimenten gewonnenen Informationen, die mit Daten aus der Massenspektrometrie abgeglichen wurden, wurde ein neuer Mechanismus zur Herstellung von mit ε-Caprolacton modifizierten β-Cyclodextrin-Derivaten in basischem Milieu vorgeschlagen.
Hauptbereich:
Neue Strategien zur Charakterisierung / Bewertung der Eigenschaften von Verbindungen/Materialien
Unterbereich/Idee:
Spezifische Relaxation in Polyimid
Beschreibung/Details:
Erstmaliger Nachweis in der Fachliteratur einer spezifischen Relaxation in einem Polyimid durch dynamische mechanische Analyse infolge der Wechselwirkung mit dem Additiv CoCl2. Das Phänomen wurde unter anderem durch fotoelektronische Spektroskopie (XPS) bestätigt.
Hauptbereich:
Entwicklung von Materialien mit biomedizinischen Anwendungen
Unterbereich/Idee:
Hydrogele / Mikro- und Nanopartikel
Beschreibung/Details:
Herstellung fortschrittlicher biomedizinischer „Geräte“ (Hydrogele, auf äußere Reize reagierende Mikro- und Nanopartikel), die in der Lage sind, Medikamente freizusetzen, sobald die normalen physiologischen Bedingungen des Organismus gestört sind. Diese bioresponsiven und biomimetischen Systeme sind in der Lage, Veränderungen bestimmter physiologischer Parameter (pH-Wert, Temperatur, Vorhandensein von Biomolekülen) selbst wahrzunehmen und als Reaktion auf diese Veränderungen das Medikament freizusetzen.
Hauptbereich:
Entwicklung von Materialien mit biomedizinischen Anwendungen
Unterbereich/Idee:
Hydrogele mit biozider Wirkung
Beschreibung/Details:
Herstellung von Hydrogelen, die die Anforderungen für den Einsatz als Desinfektionsmittel mit biozider Wirkung erfüllen und präklinisch an Mäusen untersucht wurden.
Hauptbereich:
Entwicklung von Materialien mit biomedizinischen Anwendungen
Unterbereich/Idee:
Poröse Dextran-basierte Hydrogele
Beschreibung/Details:
Herstellung poröser Dextran-basierter Hydrogele, die einen Polyphenolextrakt aus Fichtenrinde wirksam stabilisiert haben. Die erhaltenen Materialien zeigten eine hohe antimikrobielle Aktivität und hemmten das Bakterienwachstum sowohl bei grampositiven als auch bei gramnegativen Stämmen vollständig (100 %). Studien haben gezeigt, dass Materialien auf Basis von Dextran und Polyphenolextrakt aus Fichtenrinde sowohl Farbstoffe als auch Schwermetallionen effizient adsorbieren können.
Hauptbereich:
Entwicklung von Materialien für biomedizinische Anwendungen
Unterbereich/Idee:
Poröse Materialien auf Basis von funktionalisiertem Chitosan
Beschreibung/Details:
Entwicklung ultraleichter, poröser Materialien auf Basis von mit Thiourea funktionalisiertem Chitosan und einem polyphenolreichen Extrakt. Die erhaltenen Materialien zeigten sowohl eine hervorragende Flüssigkeitsaufnahmefähigkeit als auch eine bemerkenswerte mechanische Festigkeit mit vollständiger Rückstellung nach Kompression, sowie antioxidative Aktivität und Zellverträglichkeit.
Hauptbereich:
Entwicklung von Materialien für biomedizinische Anwendungen
Unterbereich/Idee:
Emulsionsbasierte Hydrogele
Beschreibung/Details:
Entwurf von Hydrogelen auf Basis einer Chitosan/ätherisches Öl-Emulsion und oxidiertem Pullulan mit sehr guter antibakterieller, antimykotischer und antioxidativer Wirkung.
Hauptbereich:
Entwicklung von Materialien für biomedizinische Anwendungen
Unterbereich/Idee:
Fortschrittliche Hydrogel-Plattformen
Beschreibung/Details:
Entwicklung fortschrittlicher Hydrogel-Plattformen unter Verwendung natürlicher und synthetischer Materialien, niedermolekularer Gelbildner und selbstorganisierender Peptide. Die durchgeführten Studien mündeten in eine Labortechnologie zur Herstellung eines mit biotechnologisch gewonnenen Ölen angereicherten Bio-Hybridsystems, das in der Hautgewebezüchtung einsetzbar ist.
Hauptbereich:
Entwicklung von Materialien mit biomedizinischen Anwendungen
Unterbereich/Idee:
Fluoreszenzsensoren
Beschreibung/Details:
Herstellung von Fluoreszenzsensoren zum Nachweis von Medikamenten auf der Basis von Lösungen, die Kohlenstoff-Quantum-Dots enthalten.
Hauptbereich:
Entwicklung von Materialien mit biomedizinischen Anwendungen
Unterbereich/Idee:
Hierarchisch nanostrukturierte Materialien
Beschreibung/Details:
Herstellung von hierarchisch nanostrukturierten Materialien mit Silsesquioxan-, Schwefel-, Methacrylat- und Hydroxylapatit-Einheiten durch Thiol-Michael- und Sol-Gel-Reaktionen, mit bioaktiven Eigenschaften (Regeneration von Zahnhartgewebe), die auch als Beschichtungen für kieferorthopädische Apparaturen verwendet werden können.
Hauptbereich:
Entwicklung von Materialien mit biomedizinischen Anwendungen
Unterbereich/Idee:
Formulierungen auf Basis von Chitosan- und Strigolacton-Mimetika
Beschreibung/Details:
Die ersten in der Literatur beschriebenen Formulierungen auf Basis von Chitosan- und Strigolacton-Mimetika zur Stimulierung des Pflanzenwachstums (Carbohydrate Polymers 344, 122524 (2024)).
Hauptbereich:
Entwicklung von Materialien mit Umweltanwendungen
Unterbereich/Idee:
Adsorptionskomposite
Beschreibung/Details:
Herstellung von Adsorptionskompositen durch Bildung von Polyacrylnitril-Netzwerken in mesoporösen SiO₂-Mikropartikeln, gefolgt von der Modifizierung der Nitrilgruppen mit Thioharnstoff oder Amidoxim. Selektivitätstests bestätigten eine hohe Affinität für Hg(II)-Ionen in binären Mischungen mit Cu(II)-, Cd(II)- und Pb(II)-Ionen sowie bemerkenswerte Regenerations-/Wiederverwendungsvermögen.
Hauptbereich:
Entwicklung von Materialien für Umweltanwendungen
Unterbereich/Idee:
Ionenaustauschende Mikropartikel
Beschreibung/Details:
Einsatz poröser, ionenaustauschender Mikropartikel zur statischen/dynamischen Sorption von Cu(II), Fe(II) und Mn(II) aus Ein- und Mehrkomponentenlösungen sowie aus Wasser, das in Tarnița (Suceava) entnommen wurde. Es gelang, diese in mindestens 8 Sorptions-/Desorptionszyklen einzusetzen, ohne dass die Sorptionseigenschaften verloren gingen. Die Experimente wurden auch auf die Untersuchung der Bodensanierung durch Sorption von Schwermetallen aus dem Boden ausgeweitet. Die dekontaminierende Wirkung auf den Boden, der aus der Abraumhalde in Tarnița (Suceava) entnommen wurde, wurde nachgewiesen.
Hauptbereich:
Entwicklung von Materialien mit Umweltanwendungen
Unterbereich/Idee:
ZnO-Photokatalysatoren
Beschreibung/Details:
Entwicklung neuer Photokatalysatoren auf Basis von mit Ce und Pr dotiertem Zinkoxid mittels der Elektrofiliers-Kalzinierungs-Methode, wobei die photokatalytische Leistung anhand des Abbaus organischer Schadstoffe (Farbstoffe und Arzneimittel) bewertet wurde. Unter den festgelegten optimalen Bedingungen können Geschwindigkeitskonstanten in der Größenordnung von 10⁻¹ min⁻¹, Wirkgrade von 100 % und Halbwertszeiten von etwa einer Minute erreicht werden. Die Rückgewinnung und Wiederverwendung dieser Materialien war bemerkenswert, selbst nach fünf Wiederverwendungszyklen.
Hauptbereich:
Entwicklung neuer Materialien mit Anwendungen als Sensoren
Unterbereich/Idee:
Poröse Silikone
Beschreibung/Details:
Entwicklung poröser Silikone durch innovative Methoden unter Verwendung von mit Silikontensiden stabilisierten Emulsionen und einem umweltfreundlichen Lösungsmittel. Durch Variationen des Vorläuferverhältnisses und der Vernetzungsdichte wurden die mechanischen Eigenschaften der Materialien angepasst, die als piezokapazitive Dielektrika in Drucksensoren getestet wurden und dabei eine bemerkenswerte Leistung zeigten. Es wurden lineare Kapazitätsänderungen über weite Druckbereiche (2–300 kPa) gemessen, wobei die maximale Empfindlichkeit 0,747 kPa⁻¹ erreichte.
Hauptbereich:
Entwicklung neuer Materialien mit Anwendungen als Sensoren
Unterbereich/Idee:
Schiffsche Basenliganden und Gd(III)
Beschreibung/Details:
Es wurde gezeigt, dass bestimmte Schiff-Basen-Liganden mit flexiblem Spacer, die Silan-/Siloxangruppen und einen Chromophor auf Basis von 3-Formylsalicylat enthalten, sowie deren Komplexe mit Gd(III) Fähigkeiten zur Detektion und Erkennung von Seltenerdmetallen und Übergangsmetallen aufweisen. Die Erkennung von Übergangsmetallen durch Gd(III)-Komplexe unter Verwendung der Emission der 3-Formylsalicylat-Einheit als Transduktorsignal weist ein echtes Anwendungspotenzial bei der Detektion von Schwermetallschadstoffen in Abwässern auf. Die Liganden können bei der Detektion von Seltenen Erden in nuklearen Abfällen in Betracht gezogen werden.
Hauptbereich:
Entwicklung neuer Materialien mit Anwendungen als Sensoren
Unterbereich/Idee:
Optische „Bandpassfilter“
Beschreibung/Details:
Optische „Bandpassfilter“ unter Verwendung eines biologisch abbaubaren Polymers und eines Triphenylmethan-Derivats. Es wurde nachgewiesen, dass die Fähigkeit der hergestellten optischen Filter, bestimmte Strahlungen im sichtbaren Spektrum zu dämpfen, von den Eigenschaften des verwendeten Lösungsmittels bestimmt wird, ein Aspekt, der in der Literatur bisher nicht untersucht wurde.
Hauptbereich:
Entwicklung neuer Materialien mit Anwendungen als Sensoren
Unterbereich/Idee:
Flexible elektronische Plattformen
Beschreibung/Details:
Flexible elektronische Plattformen auf Nanocellulose-Basis, tragbare Elektronik, Hydrogele für weiche elektronische Schnittstellen. Die moderne Gesellschaft erlebt derzeit eine explosionsartige Zunahme an tragbaren, flexiblen und biointegrierten Geräten – von elektronischer Haut und Soft-Robotik bis hin zu intelligenten Textilien und biomedizinischen Implantaten. Die Materialien, die diese Revolution vorantreiben, sind jedoch überwiegend synthetisch, nicht erneuerbar und nicht abbaubar und basieren auf Polymeren, Metallen und seltenen Erden auf Erdölbasis.
Institut für Makromolekulare Chemie „Petru Poni“