Herstellung und Charakterisierung neuartiger Hybridnanostrukturen für bioanalytische Anwendungen

Media type: E-Book; Thesis

Title: Herstellung und Charakterisierung neuartiger Hybridnanostrukturen für bioanalytische Anwendungen

Contributor: Jahr, Norbert [Author]; Fritzsche, Wolfgang [Other]; Manske, Eberhard [Other]; Köhler, Michael [Other]

Published: Ilmenau, 2014

Extent: Online-Ressource (PDF-Datei: 116 S., 23,77 MB); Ill., graph. Darst

Language: German

Identifier:

RVK notation: VE 9857 : Dissertationen, Habilitationsschriften, wertvollere und umfangreichere Sonderdrucke
VG 6867 : Dissertationen, Habilitationsschriften, wertvollere und umfangreichere Sonderdrucke
WC 6420 : Vögel

Keywords: Nanostrukturiertes Material > Hybridbauweise > Selbst organisierendes System > Immobilisierung > Biosensor
Biochip > Rasterkraftmikroskopie > Rasterelektronenmikroskopie > Durchstrahlungselektronenmikroskopie > Oberflächenplasmonresonanz > Bildanalyse

Origination:

University thesis: Ilmenau, Techn. Univ., Diss., 2014

Footnote: Parallel als Druckausg. erschienen
Systemvoraussetzungen: Acrobat reader

Description: Die Nanotechnologie dringt immer stärker in viele Bereiche unseres Alltagsleben vor, zumal immer mehr Anwendungsmöglichkeiten von Nanostrukturen erforscht werden. So bieten Nanostrukturen eine hohe Funktionalität auf kleinstem Raum, die sie unter anderem auch für Anwendungen in den Lebenswissenschaften interessant machen. Neueste Entwicklungen haben gezeigt, dass insbesondere optische Nanostrukturen ein großes Potential für die bioanalytische Messtechnik besitzen (z.B. Erkennung von Krankheitserregern in Pflanzen). An diesem Punkt setzen die Untersuchungen für die in dieser Arbeit entwickelte Hybridnanostruktur an. Diese neuartige Nanostruktur, bestehend aus nichtplasmonischen Chrom-Nanoholes und plasmonischen Edelnanopartikeln, stellt eine interessante Plattform sowohl für die Biochiptechnologie als auch für die biologische Sensorik dar. Ein Kernpunkt dieser Arbeit sind daher Untersuchungen zur Herstellung dieser Hybridnanostruktur mittels geführter Selbstorganisation. Dabei werden verschiedene Varianten betrachtet, die von einer Assemblierung mittels eintrocknenden Tropfens bis zur DNA-geführten Immobilisierung reichen. Von besonderer Bedeutung ist die Untersuchung des Einflusses verschiedener selbstorganisierender Monolagen wie zum Beispiel Monolagen aus Dodecyl-Phosphatsäure. Die Ergebnisse der Immobilisierungsversuche werden mittels Rasterkraft- und Rasterelektronenmikroskopie charakterisiert und anhand dessen beurteilt. Ein weiteres zentrales Element der vorliegenden Arbeit ist die Untersuchung der optischen Eigenschaften der einzelnen Nanostrukturen sowie deren Änderung nach der Assemblierung der entwickelten Hybridnanostruktur. Die optische Charakterisierung erfolgt mittels mikrospektroskopischer Messungen an einzelnen Nanoholes und automatisierter Bildauswertung von Kameradaten. Anhand dieser umfangreichen Messungen können verschiedene Einflussparameter wie Größe und Material der Nanopartikel untersucht und die optischen Eigenschaften der Hybridnanostruktur statistisch bewertet werden. Zusätzlich konnte mit dem Aufbau eines bildgebenden Spektrometers gezeigt werden, dass die Verbindung einer hohen spektralen Auflösung eines Spektrometers mit dem hohen Datendurchsatz der Bildauswerteverfahren möglich ist und dass sich das bildgebende Spektrometer für die Messung optischer Nanostrukturen bestens eignet. Es konnte mittels unterschiedlicher Modellsubstanzen gezeigt werden, dass sich die Hybridnanostruktur als bioanalytische Testplattform eignet. Abschließend konnte anhand von biologisch relevanten Testsystemen gezeigt werden, dass diese Plattform sehr gut zur Detektion von Molekülerkennungsreaktionen (z.B. DNA) in der Bioanalytik geeignet ist.

Access State: Open Access

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