Das Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung der Eignung der photoinduzierten Proteinvernetzung für die Realisation von kontrollierten Zellmikroumgebungen. Der in dieser Arbeit vorgestellte Ansatz liefert eine mögliche Prozesstechnik, mit der definierte Zellmikroumgebungen aus Materialien realisiert werden können, die natürlicherweise im Organismus vorhanden sind. Die laserspezifischen Vorteile liegen in der hohen möglichen Auflösung, der Möglichkeit einer selektiven Biofunktionalisierung und der Nutzung von Biomolekülen. Proteine als hauptsächlicher Bestandteil der extrazellulären Matrix entsprechen im Gegensatz zu technischen Materialien intrinsisch der natürlichen biochemischen Umgebung von Zellen. Darüber hinaus können Zellen Proteinmikrostrukturen ohne die Entstehung von toxischen Nebenprodukten abbauen, mit diesen interagieren und eine eigene extrazelluläre Umgebung formen. Proteinmikrostrukturen lassen somit im Vergleich zu synthetischen Polymeren einen hohen Grad an Interaktion zu und bieten somit zusätzliche Möglichkeiten der experimentellen Analyse. Nach einem Überblick über die theoretischen Grundlagen, folgt eine Einführung in die verwendeten experimentellen Methoden. Die Darstellung der Ergebnisse wird unterteilt in materialbedingte und prozessbedingte Einflussgrößen der zweiphotoneninduzierten Proteinvernetzung sowie Beispielen für Anwendungsmöglichkeiten. Hierbei wird zum einen die räumliche Kontrolle der vernetzten Proteinstrukturen und zum anderen der Effekt der Vernetzung untersucht. Das Modellsystem für die Proteinvernetzung basiert auf dem Protein Bovinem Serum Albumin (BSA), das sich aufgrund seiner guten Verfügbarkeit, Löslichkeit und dem hohen Grad an Charakterisierung in besonderem Maße als Modellsystem eignet. Die vorgestellten Ergebnisse werden im Anschluss zusammengefasst und ein kurzer Überblick über zukünftige Herausforderungen und Möglichkeiten gegeben.
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Autor Engelhardt, Sascha
Gewicht 0.242 kg
Erscheinungsdatum 23.04.2021
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Dissertationen

Zweiphotoneninduzierte Vernetzung zur Generierung mikroskaliger Zellumgebungen

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Kurzbeschreibung

Diese Arbeit behandelt die laserinduzierte Photovernetzung, eine mögliche Prozesstechnik, mit der definierte Zellmikroumgebungen aus biokompatiblen Materialien realisiert werden können. Die laserspezifischen Vorteile liegen in der hohen möglichen Auflösung, der Möglichkeit einer selektiven Biofunktionalisierung und der Nutzung von Biomolekülen.
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Engelhardt, Sascha