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2D and 3D Micropatterning of Mussel‐Inspired Functional Materials by Direct Laser Writing

  • AbstractThis work addresses the critical need for multifunctional materials and substrate‐independent high‐precision surface modification techniques that are essential for advancing microdevices and sensing elements. To overcome existing limitations, the versatility of mussel‐inspired materials (MIMs) is combined with state‐of‐the‐art multiphoton direct laser writing (DLW) microfabrication. In this way, 2D and 3D MIM microstructures of complex designs are demonstrated with sub‐micron to micron resolution and extensive post‐functionalization capabilities. This study includes polydopamine (PDA), mussel‐inspired linear, and dendritic polyglycerols (MI‐lPG and MI‐dPG), allowing their direct microstructure on the substrate of choice with the option to tailor the patterned topography and morphology in a controllable manner. The functionality potential of MIMs is demonstrated by successfully immobilizing and detecting single‐stranded DNA on MIM micropattern and nanoarray surfaces. InAbstractThis work addresses the critical need for multifunctional materials and substrate‐independent high‐precision surface modification techniques that are essential for advancing microdevices and sensing elements. To overcome existing limitations, the versatility of mussel‐inspired materials (MIMs) is combined with state‐of‐the‐art multiphoton direct laser writing (DLW) microfabrication. In this way, 2D and 3D MIM microstructures of complex designs are demonstrated with sub‐micron to micron resolution and extensive post‐functionalization capabilities. This study includes polydopamine (PDA), mussel‐inspired linear, and dendritic polyglycerols (MI‐lPG and MI‐dPG), allowing their direct microstructure on the substrate of choice with the option to tailor the patterned topography and morphology in a controllable manner. The functionality potential of MIMs is demonstrated by successfully immobilizing and detecting single‐stranded DNA on MIM micropattern and nanoarray surfaces. In addition, easy modification of MIM microstructure with silver nanoparticles without the need of any reducing agent is shown. The methodology developed here enables the integration of MIMs in advanced applications where precise surface functionalization is essential.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Zeynab Tavasolyzadeh, Peng Tang, Marc Benjamin HahnORCiD, Gada Hweidi, Niclas Nordholt, Rainer Haag, Heinz Sturm, Ievgeniia TopolniakORCiD
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Small : nano micro
Jahr der Erstveröffentlichung:2023
Organisationseinheit der BAM:4 Material und Umwelt
4 Material und Umwelt / 4.1 Biologische Materialschädigung und Referenzorganismen
6 Materialchemie
6 Materialchemie / 6.6 Physik und chemische Analytik der Polymere
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Wiley-VCH
Verlagsort:Weinheim
Aufsatznummer:2309394
Erste Seite:1
Letzte Seite:12
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Direct laser writing; Micropatterning; Mussel-inspired materials; Polydopamine; Polyglycerol
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
Material / Additive Fertigung
Material / Materialdesign
Material / Nano
DOI:10.1002/smll.202309394
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-588778
ISSN:1613-6829
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:22.11.2023
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:22.11.2023
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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