Lead
Die zentrale Problematik dieses Projektes sind fundamentale offene Fragen zu den Bildungsprozessen multifunktionaler Oxocluster der Übergangsmetalle, gefolgt von der Erkundung ihrer bioaktiven Eigenschaften in verschiedenen Matrices aus Polymeren und Kompositen. Wir zielen auf ein grundlegendes Verständnis der Mechanismen in Lösung, welche zur Bildung dieser Oxocluster führen. Mit Hilfe dieser Einsicht werden wir sie in ausgedehntere Hybrid-Netzwerke einbetten und den Einfluss ihrer organischen Liganden-Umgebung auf die antibakteriellen und antitumoralen Eigenschaften dieser neuen Materialien untersuchen.

Lay summary
Multifuktionale Oxocluster der Übergangsmetalle (engl.: TMOCs) sind ein dynamisches und stetig wachsendes Gebiet der anorganischen Chemie mit vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten. Dazu gehören die Polyoxometallate (POMs), welche sich durch eine besondere Flexibilität hinsichtlich ihrer Strukturmotive und der Anzahl ihrer Metallzentren auszeichnen. Wir widmen uns herausfordernden offenen Fragestellungen zur Bildung dieser Cluster: Wie genau enstehen sie in Lösung - und wie können wir ihre Strukturen und Grössen mit gezielt konstruierten “grünen” Liganden kontrollieren? Mit neuen Einblicken in diese Konstruktionsprinzipien werden wir dann TMOCs und POMs in neue Hybrid-Netzwerkmaterialien überführen und dazu vernetzende biokompatible Moleküle einsetzen. Parallel dazu konstruieren wir flexible bio-aktive Koordinations-Polymere, und die enstehenden Materialtypen werden wir vergleichend auf ihre antibakterielle und antitumorale Wirksamkeit untersuchen. Die besonders vielfältige Bioaktivität der POMs werden wir durch ihre gezielte Überführung in Nanokomposite mit natürlichen Polymeren optimieren. Hier bearbeiten wir die fundamentale Fragestellung nach den aktiven Species, welche die herausragende antibakterielle, -tumorale und auch antivirale Aktivität von POMs verursachen, um zielführende Perspektiven für ihre weitere Anwendung aufzustellen.