Immobilisation von Enzymen auf sphärischen Polyelektrolytbürsten
type: CreativeWork
description: In dieser Arbeit wurde die adsorptive Immobilisation von Enzymen auf kolloidalen Partikeln untersucht. Diese Partikel bestehen aus Polystyrolkernen auf denen Polymerketten durch eine grafting from-Technik angeknüpft wurden. Sie werden als sphärische Polyelektrolytbürsten bezeichnet. Die Parameter dieser Partikel lassen sich gezielt über die Synthese einstellen. Durch die hohe Oberflächendichte wird ein so genannter brush erhalten, d.h. eine Schicht von Polymerketten, die fest an eine Oberfläche geknüpft sind und deren benachbarten Ketten sich deutlich überlappen. Der Dissoziationsgrad der geladenen Gruppen ist für annealed brushes, die aus schwachen Polyelektrolyten aufgebaut sind, vom pH-Wert abhängig. Für quenched brushes, deren Ketten aus starken Elektrolyten aufgebaut sind, ist der Dissoziationsgrad unabhängig vom pH-Wert. In Abwesenheit von Fremdsalzionen sind die Gegenionen der Polyelektrolytketten innerhalb des brush gefangen und die Ketten werden durch den resultierenden hohen osmotischen Druck bis fast an ihre Konturlänge gestreckt. Es wird hier von einem osmotic brush gesprochen. Für die hier durchgeführten Adsorptionsexperimente wurden drei verschiedene Enzyme verwendet: Glucoamylase, alpha-D-Glucosidase und beta-D-Glucosidase. Als Triebkraft der Adsorption trotz gleichnamiger Ladung der Trägerpartikel und der Enzyme wurde die counterion release force diskutiert: Die positiv geladenen Bereiche eines überwiegend negativ geladenen Enzyms wechselwirken mit negativ geladenen Ketten eines brush. Das zu adsorbierende Protein besitzt N+ positive und N- negative Ladungen. Durch die Adsorption werden nun je N+ Gegenionen des Enzyms und der Polymerketten frei gesetzt und N- Gegenionen in den brush aufgenommen. Somit werden 2 N+ - N- Gegenionen frei gesetzt und erhöhen die Entropie. Für die Beschreibung der Adsorptionskurven wurde ein Modell entwickelt, das als Grenzfälle die Langmuir-, Langmuir-Freundlich- und Brunnauer-Emmet-Teller-Theorie enthält. Allerdings wurd…
abstract: In dieser Arbeit wurde die adsorptive Immobilisation von Enzymen auf kolloidalen Partikeln untersucht. Diese Partikel bestehen aus Polystyrolkernen auf denen Polymerketten durch eine grafting from-Technik angeknüpft wurden. Sie werden als sphärische Polyelektrolytbürsten bezeichnet. Die Parameter dieser Partikel lassen sich gezielt über die Synthese einstellen. Durch die hohe Oberflächendichte wird ein so genannter brush erhalten, d.h. eine Schicht von Polymerketten, die fest an eine Oberfläche geknüpft sind und deren benachbarten Ketten sich deutlich überlappen. Der Dissoziationsgrad der geladenen Gruppen ist für annealed brushes, die aus schwachen Polyelektrolyten aufgebaut sind, vom pH-Wert abhängig. Für quenched brushes, deren Ketten aus starken Elektrolyten aufgebaut sind, ist der Dissoziationsgrad unabhängig vom pH-Wert. In Abwesenheit von Fremdsalzionen sind die Gegenionen der Polyelektrolytketten innerhalb des brush gefangen und die Ketten werden durch den resultierenden hohen osmotischen Druck bis fast an ihre Konturlänge gestreckt. Es wird hier von einem osmotic brush gesprochen. Für die hier durchgeführten Adsorptionsexperimente wurden drei verschiedene Enzyme verwendet: Glucoamylase, alpha-D-Glucosidase und beta-D-Glucosidase. Als Triebkraft der Adsorption trotz gleichnamiger Ladung der Trägerpartikel und der Enzyme wurde die counterion release force diskutiert: Die positiv geladenen Bereiche eines überwiegend negativ geladenen Enzyms wechselwirken mit negativ geladenen Ketten eines brush. Das zu adsorbierende Protein besitzt N+ positive und N- negative Ladungen. Durch die Adsorption werden nun je N+ Gegenionen des Enzyms und der Polymerketten frei gesetzt und N- Gegenionen in den brush aufgenommen. Somit werden 2 N+ - N- Gegenionen frei gesetzt und erhöhen die Entropie. Für die Beschreibung der Adsorptionskurven wurde ein Modell entwickelt, das als Grenzfälle die Langmuir-, Langmuir-Freundlich- und Brunnauer-Emmet-Teller-Theorie enthält. Allerdings wurd…
author: Haupt, Björn
date published: 2005-11-24
date modified: 2026-07-27T18:49:26Z
provider: Universität Bayreuth
publisher: Networked Digital Library of Theses and Dissertations
type: WebPage
source organization: Universität Bayreuth