Präparation funktionalisierter, mikrostrukturierter Hydrogele zum Nachweis von pH-Änderungen und enzymatischen Reaktionen mittels beugungsoptischer Methoden

Die vorliegende Arbeit beschreibt die Präparation funktionalisierter, mikrostrukturierter Hydrogele zum Nachweis von pH-Änderungen und enzymatischen Reaktionen mittels beugungsoptischer Methoden. Hydrogele sind dreidimensionale elastische Polymernetzwerke, die überwiegend aus einer Flüssigkeit bestehen, die vom Polymernetzwerk umschlossen wird. Hydrogele sind umgebungssensitiv, d.h. sie reagieren mit einer Änderung ihres Quellungszustan-des, wenn sich die Umgebungsbedingungen verändern. Je nach ihrer Zusammensetzung reagieren Hydrogele auf die Änderung der Lösungsmittelzusammensetzung, der Tem-peratur, der Ionenstärke oder des pH-Werts. Das in dieser Arbeit eingesetzte pH-sensitive Hydrogele wurde durch den Einbau der Enzyme Glucoseoxidase und Katalase um eine Selektivität gegenüber Glucose erweitert. Die Funktionsweise des beugungsoptischen Sensors beruht auf der Wechselwirkung eines einfallenden Laserstrahls mit der im Mikrometermaßstab regelmäßig strukturi-erten Hydrogelmatrix. Durch die Beugung des Laserlichts an dem mikrostrukturierten Hydrogel entstehen mehrere Beugungsreflexe. Im Gegensatz zur Lage variieren die Intensitäten der einzelnen Beugungsordnungen, wenn die Hydrogelmatrix ihre Form ändert. Das Quellverhalten des pH-sensitiven Hydrogels wurde vor der Verwendung im Sensor an makroskopischen Gelproben in Abhängigkeit von der Ionenstärke und des pH-Werts untersucht. Mit dem beugungsoptischen Sensor und pH-sensitiven Hydrogel wurden Messungen mit unterschiedlich konzentrierten Natriumchlorid-Lösungen und Lösungen mit ver-schiedenen pH-Werten bei konstanter Ionenstärke durchgeführt. Mit dem enzymhalti-gen Hydrogel wurden Messungen mit unterschiedlich konzentrierten Glucoselösungen durchgeführt.

Level thesis:degree_level

thesis.doctoral

Grantor dc:publisher

Universität Heidelberg

Year

2001

Author dc:creator

• Ranft, Meik

Contributors dc:contributor

• Grunze, Michael

Repository record source_url

http://www.ub.uni-heidelberg.de/archiv/1688

OAI identifier oai:identifier

oai:archiv.ub.uni-heidelberg.de:1688