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dc.contributor.advisor Janshoff, Andreas Prof. Dr.
dc.contributor.author Stephan, Milena
dc.date.accessioned 2013-09-13T09:45:04Z
dc.date.available 2014-06-10T22:50:05Z
dc.date.issued 2013-09-13
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0001-BB7E-B
dc.description.abstract Membranproteine spielen eine wichtige Rolle in vielen biochemischen Prozessen der Zelle, wie zum Beispiel der Signaltransduktion, der Zelladhesion oder auch der Erkennung von Krankheitserregern. Viele dieser Proteine sind von Bedeutung für die Entwicklung neuer innovativer Medikamente. Somit hat auch die Entwicklung von Sensoren, die die Untersuchung von Membranproteinen in ihrer natürlichen Umgebung erlauben an Bedeutung gewonnen [1]. Thema dieser Doktorarbeit war die Entwicklung von Analysekonzepten die es ermöglichen unterschiedliche Aspekte von Membraninteraktionen zu untersuchen und zu quantifizieren. Als Analysemethode wurde dafür reflektometrische Interferenz Spektroskopie (RIfS) eine markierungsfreie, optische Methode verwendet. RIfS erlaubt es die Höhe dünner transparenter Filme zu bestimmen, indem das Weißlicht-Reflexionspektrum eines solchen Films aufgezeichnet wird. Durch die Überlagerung der in dem Film mehrfach reflektierten Teilstrahlen entsteht ein Interferenzmuster im Reflexionsspektrum, welches Aufschluß gibt über die Schichtdicke und den Brechungsindex des transparenten Films. Es wurde bereits gezeigt, dass RIfS eine geeignete Methode zur Untersuchung von Protein-ProteinWechselwirkungen ist [2]. Aus diesem Grund wurde RIfS als Detektionsverfahren für die Entwicklung eines Membransensors gewählt. Im Laufe dieser Arbeit entstanden zwei Aufbauten für reflektometrische Messungen. Ein Standard RIfS Aufbau und ein Instrument das die Methode mit Fluoreszenz-Mikroskopie kombiniert. Um dieWechselwirkung von Proteinen selbst und Proteinen mit Membranbestandteilen wie Lipiden zu untersuchen, wurde ein Konzept basierend auf festkörperunterstützten Membranen entwickelt. Dieses Experiment erlaubt es die Wechselwirkungen auf artifiziellen Membranen, sowie auf rekonstituierten Zellmembranen zu untersuchen. Zudem wurde ein Analysekonzept mit Nano-BLMs entwickelt, dass es erlaubt den simultanen Transport von Molekülen in ein membranverschlossenes Kompartiment hinein als auch heraus zu beobachten. Neben diesen membranbasierten Experimenten wurde auch ein Konzept entwickelt, welches es erlaubt die molekulare Erkennungsreaktion von sehr kleiner Analyten direkt zu messen. Dieses Messkonzept erlaubt es die Bindung von Molekülen mit sehr kleinem Molekulargewicht an einen auf dem Sensor immobilisierten Partner direkt zu quantifizieren. de
dc.language.iso eng de
dc.publisher Niedersächsische Staats- und Universitätsbibliothek Göttingen de
dc.rights.uri http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/
dc.subject.ddc 540 de
dc.title Development of a Biomembrane Sensor Based on Reflectometry de
dc.type doctoralThesis de
dc.contributor.referee Janshoff, Andreas Prof. Dr.
dc.date.examination 2013-06-10
dc.description.abstracteng Membrane proteins play central roles in many significant cellular processes such as signal transduction, cell adhesion and immune recognition reactions. As a result, they gained substantial pharmacological significance, which led to an increased effort to develop analytical technologies that enable characterisation of ligand binding to membrane proteins in membranes [1]. This thesis dealt with the development of membrane assay formats to address different issues concerning biomembrane sensing. Reflectometric interference spectroscopy (RIfS), a label-free optical technique was used as sensing method. RIfS is a versatile method for the height determination of thin transparent films, since the signal obtained by interference of multiple reflected partial white light beams contains information about the thickness and refractive index of a thin layer. It has already been proven in the past, that RIfS is a powerful measurement system for the detection and quantification of proteinprotein interactions [2]. Hence, we chose to explore the capabilities of the technique when applied to biomembrane sensing. For this purpose, two different set-ups were built to perform RIfS. A standard instrument and a set-up which combined the method with fluorescence microscopy. An assay format based on solid-supported membranes was developed, which allows the quantification of protein-protein and protein-lipid interactions on artificial, as well as reconstituted cellular membranes. Additionally, a transport assay was designed utilising pore-spanning membranes suspended over small cavities, which allows the simultaneous measurement of the outward and inward flow of molecules across a lipid membrane. Apart from the two membrane based assay formats, a third assay for the measurement of molecular recognition reactions of low-molecular-weight analytes was developed. The assay allows to directly quantify the binding of small analytes to their surface-immobilised partner. de
dc.contributor.coReferee Enderlein, Jörg Prof. Dr.
dc.subject.ger Interferometry Reflectometry Biotin Streptavidin TRC40 PROPPIN RIfS Fluorescence Microscopy Membrane Transport de
dc.subject.eng Interferometry Reflectometry Biotin Streptavidin TRC40 PROPPIN RIfS Fluorescence Microscopy Membrane Transport de
dc.identifier.urn urn:nbn:de:gbv:7-11858/00-1735-0000-0001-BB7E-B-6
dc.affiliation.institute Fakultät für Chemie de
dc.subject.gokfull Chemie  (PPN62138352X) de
dc.description.embargoed 2014-06-10
dc.identifier.ppn 767837541

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