Layer-by-Layer-Technologie

Die Layer-by-Layer (LbL)-Technologie nutzt die elektrostatische Anziehung von geladenen Polymeren (Polyelektrolyten) an Oberflächen. Gibt man beispielsweise zu einer positiv geladenen Oberfläche eine Lösung eines Polyanions, wird dieses so lange adsorbiert, bis sich die Oberfläche umgeladen hat. Da dann die Oberfläche negativ geladen ist, reguliert sich die abgeschiedene Polymermenge von selbst und ergibt reproduzierbar Schichten mit Dicken im Nanometerbereich (1-5 nm). Dieser Vorgang wird mit einem Polykation wiederholt, welches ebenfalls in einer nanometerdicken Schicht auf dem Polyanion adsorbiert wird und die Oberfläche wieder positiv auflädt. Dieser Beschichtungsvorgang kann beliebig oft weitergeführt werden, wobei die verschiedensten geladenen Materialien, wie auch Proteine, DNA oder Nanopartikel miteinander kombinierbar sind. Die Polymermoleküle können über kovalente Verknüpfungen mit weiteren Funktionen ausgestattet werden.
Mit dieser einfachen Methode können ebene oder speziell strukturierte, aber auch kolloidale Oberflächen in nahezu unendlicher Vielfalt beschichtet und funktionalisiert werden.

Die Abbildung zeigt schematisch das LbL Grundprinzip der aufeinanderfolgenden Adsorption von Polyanion (blau) und Polykation (grün) auf geladenen Flächen.