Die vorliegende Arbeit beschreibt die Etablierung einer neuen Methode zur Durchführung von Diffusionsmessungen innerhalb weniger Nanometer dicker Polyelektrolytmultischichten. An das Polykation PAH wurde der Fluorophor NBD gekoppelt. PAH-NBD kann im Rahmen des Beschichtungsprozesses an verschiedene Positionen des auf kolloidalen Teilchen adsorbierten PAH/PSS-Multifilms lokalisiert werden. Nach Dithionitzugabe wird die Fluoreszenz durch die ablaufende Reduktionsreaktion zwischen NBD und Dithionit gelöscht. Die Abnahme der Fluoreszenzintensität wird flowzytometrisch detektiert. Die Auswertung der Daten erfolgte auf der Grundlage verschiedener theoretischer Näherungslösungen für Subdiffusion, gekoppelt mit der Reaktionskinetik der Fluoreszenzlöschung. Die Ergebnisse sind nicht mit normaler Diffusion innerhalb der Schichten vereinbar. Vielmehr ergibt sich eine stark subdiffusive Transportcharakteristik des Dithionits innerhalb des Polyelektrolytmultifilms. Als Ursachen hierfür werden die Wechselwirkungen der Dithionitmoleküle mit den PAH-Molekülen sowie die unterschiedlichen Zugänglichkeiten der NBD-Moleküle für die diffundierenden Dithionitmoleküle durch ständige Konformationsänderungen der PAH-Moleküle angesehen. Hervorzuheben ist, dass erstmalig eine Technik etabliert wurde, mit welcher Diffusionsmessungen auf nanoskopischer Skala innerhalb von Polyelektrolytmultischichten durchgeführt werden können. Die subdiffusive Kinetik ist im Vergleich zu normaler Diffusion stark verzögert und ermöglicht dadurch einen länger anhaltenden Stofftransport, was für die Anwendung der Polyelektrolytmultischichten als Medikamententräger besonders vorteilhaft ist. Es wurde gezeigt, dass die Ladung der obersten Schicht des Polyelektrolytmultifilms einen erheblichen Einfluss auf die Qualität und die Struktur der Polyelektrolytmatrix, und das ebenfalls in tieferen Bereichen der Polyelektrolytmultischicht, hat.

Die vorliegende Arbeit beschreibt die Etablierung einer neuen Methode zur Durchführung von Diffusionsmessungen innerhalb weniger Nanometer dicker Polyelektrolytmultischichten. An das Polykation PAH wurde der Fluorophor NBD gekoppelt. PAH-NBD kann im Rahmen des Beschichtungsprozesses an verschiedene Positionen des auf kolloidalen Teilchen adsorbierten PAH/PSS-Multifilms lokalisiert werden. Nach Dithionitzugabe wird die Fluoreszenz durch die ablaufende Reduktionsreaktion zwischen NBD und Dithionit gelöscht. Die Abnahme der Fluoreszenzintensität wird flowzytometrisch detektiert. Die Auswertung der Daten erfolgte auf der Grundlage verschiedener theoretischer Näherungslösungen für Subdiffusion, gekoppelt mit der Reaktionskinetik der Fluoreszenzlöschung. Die Ergebnisse sind nicht mit normaler Diffusion innerhalb der Schichten vereinbar. Vielmehr ergibt sich eine stark subdiffusive Transportcharakteristik des Dithionits innerhalb des Polyelektrolytmultifilms. Als Ursachen hierfür werden die Wechselwirkungen der Dithionitmoleküle mit den PAH-Molekülen sowie die unterschiedlichen Zugänglichkeiten der NBD-Moleküle für die diffundierenden Dithionitmoleküle durch ständige Konformationsänderungen der PAH-Moleküle angesehen. Hervorzuheben ist, dass erstmalig eine Technik etabliert wurde, mit welcher Diffusionsmessungen auf nanoskopischer Skala innerhalb von Polyelektrolytmultischichten durchgeführt werden können. Die subdiffusive Kinetik ist im Vergleich zu normaler Diffusion stark verzögert und ermöglicht dadurch einen länger anhaltenden Stofftransport, was für die Anwendung der Polyelektrolytmultischichten als Medikamententräger besonders vorteilhaft ist. Es wurde gezeigt, dass die Ladung der obersten Schicht des Polyelektrolytmultifilms einen erheblichen Einfluss auf die Qualität und die Struktur der Polyelektrolytmatrix, und das ebenfalls in tieferen Bereichen der Polyelektrolytmultischicht, hat.