%0 Generic
%A Acunman, Hatice
%D 2008
%F heidok:8377
%K mizellare Nanolithographie , photolabile Schutzgruppe , photochemische Strukturierung , Immobilisierung von Biomolekülen , optische Mikroskopiemizellare Nanolithography , photolabile molecule , photochemical strukturing , Immobilization of Biomolecules , optical microscopy
%R 10.11588/heidok.00008377
%T Photosensitive Moleküle zur Immobilisierung von Biomolekülen an Grenzflächen
%U https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/8377/
%X In der vorliegenden Arbeit wurde ein Ansatz zur Überstrukturierung, von bereits mit Gold-Nanopartikeln dekorierten Oberflächen, entwickelt. Bei letzteren handelt es sich um Glasoberflächen, die durch die Methode der mizellaren Nanolithograpie mit Gold-Partikeln strukturiert wurden. Diese sogenannten Gold-Nanodots besitzen einen Durchmesser von etwa 5 nm und befinden sich in einem Abstand von etwa 58 nm, in einer hexagonalen Anordnung zueinander.  Diese Gold-Nanostruktur wurde durch Adsorption einer photolabilen Thiolverbindung, die eigens synthetisiert wurde, auf photochemischen Wege im µm-Maßstab über¬strukturiert. Neben einer Thiol-Kopfgruppe, welche die Adsorption auf den Gold-Nanopartikel unter Ausbildung einer kovalenten Gold-Schwefel-Bindung ermöglicht, weist diese Verbindung als Kopfgruppe die photolablie MeNPOC-Schutzgruppe auf. Diese kann durch Bestrahlung mit Licht einer Wellenlänge von etwa 419 nm abgespalten werden. Hierbei wird eine Aminogruppe freigesetzt, welche für weitere Kopplungsreaktionen eingesetzt werden kann. Zur photochemischen Strukturierung wurden Photomasken verwendet, die eine reguläre Lochstruktur aufweisen und nach Adsorption der Thiolverbindung auf die Oberflächen aufgelegt wurden. Die Abspaltung der Schutzgruppe findet in diesem Fall nur an den freiliegenden Stellen statt, die der Strahlung exponiert sind. Auf diese Weise ist es möglich, die Struktur der Maske in eine äquivalente aminostrukturierte Oberflächenbeschichtung umzusetzen. Zur Strukturierung wurden hierbei u.a. Lochmasken eingesetzt, die einen Lochdurchmesser von etwa 1000 µm und einen Loch-zu-Loch-Abstand von etwa 1000 µm aufweisen. Die erzeugten Amino-Funktionalitäten wurden anschließend zur Protein-Immobilisierung genutzt. Hierzu wurde zunächst unter Ausbildung einer Amidbindung Biotin gekoppelt und anschließend mit Streptavidin umgesetzt. Letzteres besitzt insgesamt 4 Rezeptorstellen, an denen der Ligand Biotin durch nicht-kovalente Bindungskräfte spezifisch mit einer sehr hohen Bindungskonstante von etwa 1015 M-1 gebunden werden kann. Zur chemischen Charakterisierung der erzeugten Monolagen kamen unterschiedliche oberflächenanalytische Methoden, wie z.B. die XPS- und IRRA-Spektroskopie zum Einsatz. Auf diese Weise war es möglich, neben der Thioladsorption sowohl die Schutzgruppenabspaltung und anschließende Protein-Immobilisierung nachzuwei¬sen. Mittels XPS konnten zudem Schichtdicken für die einzelnen Umsetzungsschritte bestimmt werden, anhand derer die einzelnen Umsetzungsschritte ebenfalls gut belegt werden konnten. Diese zeigten zudem eine gute Übereinstimmung mit den entsprechenden Werten, die mittels QCMD bestimmt wurden. Durch den Einsatz von fluoreszenzmarkiertem Streptavidin war es darüber hinaus möglich, die unterschiedlichen Strukturierungsstufen neben rasterelektronenmikro¬skopischen auch durch fluoreszenzmikroskopische Aufnahmen bildgebend nachzuweisen. Insgesamt stellt die vorliegende Arbeit somit einen ersten Schritt zum Studium abstandsabhängiger Wechselwirkungen in komplexeren biologischen Verbundsystemen dar.