Nanomechanik, Adhäsion und molekulare Erkennung: eine Untersuchung mittels Kraftmikroskopie
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1994
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-2-
INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS.
ZUSAMMENFASSUNG.
6
VORWORT
8
1.
EINFUEHRUNG.
.
10
1.1.
DAS
PRINZIP
DES
KRAFTMIKROSKOPS
.
10
1.1.1.
EINLEITUNG
.
10
1.1.2.
AUFBAU
.
10
1.1.3.
ABBILDUNGSMODI
.
11
1.1.3.1.
MODUS
KONSTANTER
HOEHE
.
12
1.1.3.2.
MODUS
KONSTANTER
KRAFT
.
12
1.1.3.3.
FEHLER-SIGNAL-MODUS
.
12
1.13.4.
NEUE
ABBILDUNGSMODI
FUER
BIOLOGISCHE
OBJEKTE
.
12
1.1.4.
KRAFTKURVEN.
.
13
2.
MATERIALIEN
UND
METHODEN
-
.
-
.
.
-
------------------
16
2.1.
DAS
STAND-ALONE
KRAFTMIKROSKOP
.
16
2.2.
ABTASTFEDEM
.
:
.
18
2.2.1.
ALLGEMEINE
ANFORDERUNGEN
.
18
2.2.2.
MAGNETISCHE
ABTASTFEDEM
.
19
2.2.2.1.
DIE
"AUGENBRAUENMETHODE"
.
19
2.2.2.2.
DIE
MIKROPIPETTENMETHODE
.
20
2.2.2.3.
MAGNETFILMBESCHICHTETE
ABTASTFEDEM
.
21
2.2.3.
KALIBRIERUNG
DER
ABTASTFEDEM
.
22
2.2.3.I.
PROBLEMSTELLUNG
.
22
2.2.3.2.
METHODEN
.
23
2.2.3.2.I.
DIE
REFERENZFEDERMESSUNG
.
23
2.23.2.2.
DIE
RESONANZMETHODE
.
25
2.23.2.3.
DIE
METHODE
DES
THERMISCHEN
RAUSCHENS
.
26
2.2.3.2.4.
DIE
PENDELMETHODE
.
27
2.2.3.2.5.
DIE
GRAVITATIONSMETHODE
.
28
2.2.3.3.
ERGEBNISSE
.
28
2.2.3.4.
DISKUSSION
.
29
3.
ELASTISCHE
EIGENSCHAFTEN
WEICHER
OBERFLAECHEN
.
-
.----------.
31
3.1.
EINFUEHRUNG
.
31
3.2.
THEORIE
.
32
3.2.1.
DAS
HERTZ-MODELL
.
32
-3-
INHALTSVERZEICHNIS
3.2.2.
DAS
JKR-MODELL
.
35
3.2.3.
ANDERE
MODELLE
.
36
3.3.
DIE
INDIREKTE
KRAFTMODULATION
.
37
3.3.1.
METHODE
.
37
3.3.2.
PROBLEME
.
38
3.4.
DIE
MAGNETISCHE
(DIREKTE)
KRAFTMODULATION
.
39
3.4.1.
METHODE
.
39
3.4.1.1.
AUFBAU
.
39
3.4.I.2.
FUNKTION.
.
39
3.4.I.3.
PROBENPRAEPARATION
.
40
3.4.I.4.
THEORIE
DER
KRAFTMODULATION
.
41
3.4.1.5.
VERGLEICH
DER
INDIREKTEN
UND
DIREKTEN
KRAFTMODULATION
.
41
3.4.2.
EXPERIMENTE
.
45
3.4.2.I.
KONTRASTERHOEHUNG
DURCH
RESONANZEFFEKTE
.
45
3.4.2.I.I.
DPDA
-EINFACHSCHICHTEN
.
45
3.4.2.I.2.
DPDA-DMPC
-MISCHUNG
.
47
3.4.2.I.3.
ELASTISCHE
KONSTANTEN
AUS
DER
RESONANZFREQUENZ
.
50
3.4.2.2.
MESSUNG
DER
ELASTIZITAET
DURCH
EINDRUECKUNG
.
50
3.4.2.2.I.
DPDA-SUBSTRAT-DOMAENEN
.
50
3.4.3.
ZUSAMMENFASSUNG
.
52
3.4.4.
DIREKTE
KRAFTMODULATION
IN
FLUESSIGKEITEN
.
52
4.
MOLEKULARE
ADHAESIONSKRAEFTE
.
54
4.1.
EINFUEHRUNG
.
54
4.2.
INTER
UND
INTRAMOLEKULARE
KRAEFTE
.
54
4.3.
DAS
MODELLSYSTEM
.
55
4.3.1.
POLYMERKUGEL-NADEL
.
56
4.3.2.
DIE
POLYSACCHARIDMATRIX
.
56
4.4.
EXPERIMENTE
.
57
4.4.1.
DIE
WECHSELWIRKUNG
DER
NADEL
MIT
VERSCHIEDENEN
FUNKTIONELLEN
GRUPPEN
.
57
4.4.I.I.
MESSUNGEN
.
57
4.4.I.2.
INTERPRETATION
.
59
4.4.I.2.I.
SEPHAROSE
.
59
4.4.I.2.2.
LADUNGSZUSTAND
.
60
4.4.1.2.3.
KAPAZITAET
.
60
4.4.I.2.4.
LADUNGSDELOKALISIERUNG
.
60
4.4.I.2.5.
WASSERSTOFFBRUECKENBINDUNG
.
61
4.4.2.
DIE
PH-ABHAENGIGKEIT
DER
ADHAESION
ZWISCHEN
IMINOBIOTIN
UND
NADEL
61
4.4.2.I.
KRAFT
.
61
4.4.2.2.
ENERGIE
.
62
4.4.3.
DIE
SALZABHAENGIGKEIT
DER
NADEL-IMINOBIOTIN-ADHAESION
.
64
4.4.4.
DIE
SALZABHAENGIGKEIT
DER
NADEL-Q-ADHAESION
.
65
4.5.
INTERPRETATION
DER
DATEN
.
67
-4-
INHALTSVERZEICHNIS
4.5.1.
DAS
LEWIS-SAEURE-BASEN-PRINZIP
ALS
KONZEPT
DER
MOLEKULAREN
ADHAESION
.
67
4.5.2.
INTERPRETATION
DER
DATEN
.
68
4.6.
DISKUSSION
.
70
5.
MOLEKULARE
ERKENNUNG
-----
-------
-
---------------
-
-
.
-
----------------------
71
5.1.
EINFUEHRUNG
.
71
5.2.
VIELFACHWECHSELWIRKUNG
.
74
5.2.1.
EXPERIMENTE
.
74
5.2.1.1.
VERGLEICH
DER
KRAFTKURVEN
AUF
GLAS
UND
AGAROSEKUGELN
.
74
5.2.I.2.
BIOTIN-AVIDIN
.
75
5.2.I.3.
M18-PROTEIN
G
.
76
5.2.1.4.
KRAEFTE
ZWISCHEN
DNA-EINZELSTRAENGEN
.
78
5.2.2.
DISKUSSION
.
79
5.2.3.
SCHLUSSFOLGERUNGEN
.
80
5.2.4.
AUSBLICK
.
81
5.3.
KRAEFTE
ZWISCHEN
DISKRETEN
LIGAND-REZEPTOR-KOMPLEXEN
.
82
5.3.1.
EINFUEHRUNG
.
82
5.3.2.
EXPERIMENTE
.
82
5.3.3.
BEDINGUNGEN
FUER
EINE
QUANTISIERUNG
.
86
5.3.4.
ELASTIZITAET
VON
POLYMER-EINZELSTRAENGEN
.
87
5.3.4.I.
POLYMERE
"BUERSTENSCHICHT''.
87
5.3.4.2.
QUANTISIERUNG
DER
FEDERKONSTANTEN
.
88
5.3.4.3.
ENTROPIE
VERSUS
ENTHALPIEFEDER
.
89
5.3.5.
DISKUSSION
.
91
5.4.
KRAFT-ENERGIE-ZUSAMMENHANG
.
92
5.4.1.
EINFUEHRUNG
.
92
5.4.2.
DIE
AH
UND
AG-ABHAENGIGKEIT
DER
KRAFTQUANTEN
.
92
5.4.3.
INTERPRETATION
DER
KRAFT-ENERGIE-RELATION
.
94
5.4.4.
DIE
PH-ABHAENGIGKEIT
DER
KRAFTQUANTEN
.
95
5.5.
STRUKTUR-FUNKTIONS-ZUSAMMENHANG
.
98
5.6.
AUSBLICK
.
99
6.
ANHANG.
101
6.1.
MATERIALIEN
UND
METHODEN
(ERGAENZUNG)
.
101
6.1.1.
MOLEKULARE
ADHAESIONSKRAEFTE
.
101
6.I.I.I.
AUFBAU
.
101
6.I.I.2.
REINIGUNGSPROZEDUREN,
PRAEPARATIONEN
UND
MATERIALIEN
.
102
6.1.13.
DURCHFUEHRUNG
DER
MESSUNGEN
.
103
6.1.2.
SPEZIFISCHE
ADHAESION
.
104
6.I.2.I.
PROBENKAMMER
.
104
6.I.2.2.
REINIGUNGSPROZEDUREN,
PRAEPARATIONEN
UND
MATERIALIEN
.
105
6.1.3.
SPEZIELLE
METHODEN
DER
DISKRETEN
WECHSELWIRKUNG
.
107
7.
ABKUERZUNGEN
108
-
5
-
INHALTSVERZEICHNIS
8.
LITERATURVERZEICHNIS.
.
109
VORVEROEFFENTLICHUNGEN
.
119
LEBENSLAUF
120 |
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