DC ElementWertSprache
dc.contributor.advisorParak, Wolfgang-
dc.contributor.advisorTorres, Neus-
dc.contributor.authorZhou, Yaofeng-
dc.date.accessioned2023-03-30T09:30:01Z-
dc.date.available2023-03-30T09:30:01Z-
dc.date.issued2023-
dc.identifier.urihttps://ediss.sub.uni-hamburg.de/handle/ediss/10167-
dc.description.abstractIn dieser Thesis werden drei Projekte präsentiert. Das erste Projekt ist die Evaluation von Submikron Polyelektrolyte-Kapseln (SPC, 500 nm) für Enzym Immobilisierung. Die Einflüsse der SPC-Einkapselung auf die katalytische Enzym Kinetik and Stabilität wurden getestet. Die Ergebnisse deuteten darauf hin, dass die SPC-Einkapselung die Affinität von Enzym und Substrat beeinflusste, aber ihre katalytische Aktivität signifikant stieg. Stabilitätstests demonstrieren, dass von SPCs eingekapselte Meerrettichperoxidase (HPR) eine extrem hohe Resistenz gegen äußere Einflüsse zeigt und eine höhere Lebenszeit als lösliche HPR hat. Außerdem konnte die SPC-Einkapselung die Kaskaden-Reaktionseffizienz von HRP und Glucose Oxidase erhöhen. Da SPCs die katalytischen Aktivitäten eingekapselter Enzyme erhöhen konnte, wurden mit HPR beladene SPCs genutzt, um eine verstärkte ELISA für die Detektion von Escherichia coli O157:H7 zu etablieren. Die Detektionssensitivität der SPC-verbesserten ELISA war 280-fach besser als die der konventionellen HRP basierten ELISA. Nanoflare, ein Gold Nanopartikel (AuNP) basierte, fluoreszierende Nanosonde, wird hergestellt, indem DNA-Erkennungsstränge auf die AuNP modifiziert werden, und anschließend DNA Flare Stränge hybridisiert werden. Für die mRNA-Detektion auf Einzelzellebene, wird die Hybridisierung der mRNA und des DNA-Erkennungsstranges dazu genutzt, den Flare Strang von dem AuNP zu verdrängen um ein Fluoreszenz Signal auszulösen. Bis heute wurde umfassend berichtet, dass Nanoflares, über direkte Inkubation mit Zellen, die mRNA in lebenden Zellen abbilden können. Allerdings wurden kürzlich Bedenken gemeldet, da die über Endozytose internalisierten Nanopartikel in Endo-/Lysosomen platziert sein sollten. Das bedeutet, dass Nanoflares kein mRNA im Cytoplasma abbilden könnten, solange kein Endosomales Entkommen stattfindet. In diesem Projekt haben wir Mikroinjektion genutzt, um Nanoflares direkt in das Cytoplasma zu injizieren und eine Endo/Lysosomale Einkapselung zu umgehen. Die mRNA-Abbildungsergebnisse vom endozytosierten und injizierten Nanoflares wurden systematisch evaluiert. Die Kolokalisierungs-Ergebnisse haben gezeigt, dass ein Großteil des Erkennungssignal der injizierten Nanoflares am Nukleus aggregiert waren, während das Erkennungssignal der endozytosierten Nanoflares sich nicht in den Zellkern ausbreiten konnte. Die Fluoreszenzintensitätsanalyse deutet darauf hin, dass das von dem injizierten Nanoflares freigesetztes Erkennungssignal etwas stärker ist als das von den endozytosierten Nanoflares. Die Analyse eines Kontroll-Nanoflares (ein anderes Nanoflare, welches nicht in HeLa Zellen funktioniert) zeigte, dass die Kontroll-Nanoflares weder nach Aufnahme durch Injektion noch nach Aufnahme durch Endozytose ein Erkennungssignal freisetzen konnten. Die Internalisierungsmenge der Nanoflares wurden gemessen. Die Aufnahmemenge von endozytosierten Nanoflares ist 100-fach größer als die der injizierten Nanoflares. Auf der Basis dieser Ergebnisse, haben wir angenommen, dass endozytosiertes Nanoflare mRNA Abbilden kann, wobei die Arbeitseffizienz aufgrund der Endo-/Lysosomalen Einkapselung sehr niedrig ist. Zur Verbesserung der Gentransfektion und drug delivery, werden vielfach kationische Polymere wie Polyethylenimin genutzt, die mit Unterstützung des Protonenschwammeffektes ein endosomales Entkommen verstärken. In letzter Zeit haben zunehmend Arbeiten berichtet, dass die durch kationische Polymere verbesserte Gentransfektion und drug delivery nicht durch den Protonenschwammeffekt erklärt werden können. Dies hat die Disputationen um den Protonenschwammeffekt verstärkt und zu der Erforschung, wie kationische Polymere die Gentransfektion- und drug delivery Effizienz erhöhen, geführt. Bei der Säurebildung in den Endosomen, können kationische Polymere mit Puffer Eigenschaften, die Ansäuerung verhindern und ein kontinuierliches Reinpumpen von Protonen und Cl- hervorrufen. Der erhöhte Osmotische Druck verursacht das Anschwellen und die Lysis der Endo-/Lysosomen. Deswegen ist das dynamische Überwachen der Cl- Konzentration eine erfolgsversprechende Strategie, um den Protonenschwammeffekt zu verifizieren. Hier haben wir angestrebt einen Mikrosensor für Intra- und Extrazelluläres Cl- Messungen zu präparieren. Der Mikrosensor wurde gestaltet indem an Bovin Serum Albumin konjugiertes Phenyl-N-(6-carboxyhexyl) chinolinium (PCQ@BSA) in Polyelektrolyt- Mikrokapseln (PC) geladen wurde. In diesem Sensor stellt PCQ@BSA den Fluoreszenzsensor für Cl- dar. PCs können effizient PCQ@BSA und PEI laden, und gleichzeitig den Cl- Zugang zu PCQ@BSA unter wenig hinderlichen Bedingungen ermöglichen. Wir synthetisierten und charakterisierten PCQ und PCQ@BSA. Wir haben zudem mit PCQ@BSA und Cy5@BSA gleichzeitig beladene PCs präpariert. Allerdings haben wir schlussendlich herausgefunden, dass die Emission von PCQ@BSA und den PCs überlappt, was Sensorfähigkeit stark beeinträchtigt hat.de
dc.language.isoende_DE
dc.publisherStaats- und Universitätsbibliothek Hamburg Carl von Ossietzkyde
dc.rightshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2de_DE
dc.subject.ddc540: Chemiede_DE
dc.titleThe Application of Polyelectrolyte Capsule in Sensor Development and Discussion of Nanoflare for Live Cell Message RNA Imagingen
dc.title.alternativeDie Anwendung von Polyelektrolytkapseln in der Sensorentwicklung und Diskussion von Nanoflare für Live Cell Message RNA Imagingde
dc.typedoctoralThesisen
dcterms.dateAccepted2023-03-17-
dc.rights.cchttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/de_DE
dc.rights.rshttp://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/-
dc.type.casraiDissertation-
dc.type.dinidoctoralThesis-
dc.type.driverdoctoralThesis-
dc.type.statusinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionde_DE
dc.type.thesisdoctoralThesisde_DE
tuhh.type.opusDissertation-
thesis.grantor.departmentChemiede_DE
thesis.grantor.placeHamburg-
thesis.grantor.universityOrInstitutionUniversität Hamburgde_DE
dcterms.DCMITypeText-
dc.identifier.urnurn:nbn:de:gbv:18-ediss-108017-
item.advisorGNDParak, Wolfgang-
item.advisorGNDTorres, Neus-
item.grantfulltextopen-
item.languageiso639-1other-
item.fulltextWith Fulltext-
item.creatorOrcidZhou, Yaofeng-
item.creatorGNDZhou, Yaofeng-
Enthalten in den Sammlungen:Elektronische Dissertationen und Habilitationen
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