Chemie und Prozesstechnik
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Organisationseinheit der BAM
In dieser Arbeit wurden drei verschiedene Nanomaterialien auf ihre Bindungsfähigkeit zu Proteinen untersucht. Zu Beginn standen dabei die Herstellung stabiler Dispersionen der einzelnen Nanopartikel und die Stabilität der gebildeten Konjugate im Vordergrund. Der Nachweis einer erfolgreichen Konjugatbildung, sprich der Beschichtung von Nanopartikel mit Proteinen, wurde sowohl qualitativ mittels DLS-Messungen als auch über quantitative Protein-Bestimmungen erbracht. Für die Quantifizierung konnten verschiedene Methoden eingesetzt werden. Neben der klassischen Vorgehensweise, welche indirekt über die Quantifizierung von ungebundenem Protein im Überstand erfolgt, konnten ihm Rahmen dieser Arbeit verschiedene direkte Bestimmungsmethoden entwickelt werden. So wurden mittels kolorimetrischer Tests, wie dem BCA-Assay und dem Bradford-Assay, Nanodiamantdispersionen mit Hilfe einer Korrekturwellenlänge vermessen und quantifiziert. Ebenso zum Einsatz kam die Methode der Aminosäureanalytik, welche aufgrund ihrer guten Rückführbarkeit auf Aminosäurestandards Ergebnisse mit hoher Richtigkeit generieren kann und ebenso die Detektion kleiner Proteinmengen möglich macht.
Nach den erfolgten quantitativen Betrachtungen wurden die Protein-beschichteten Nanopartikel auf ihre Anwendbarkeit als Analoga von Virus-like Particles (VLP) bei einer Immunisierung zur Gewinnung von polyklonalen Antikörpern gegen humanes Ceruloplasmin in Kaninchen überprüft. Es konnte mittels ELISA gezeigt werden, dass die Konjugate erfolgreich für die Herstellung von Antikörpern eingesetzt werden können und im zeitlichen Verlauf einer Immunisierung eine Steigerung des Antikörper-Titers zu erreichen ist.
Near-ambient pressure x-ray photoelectron spectroscopy (NAP-XPS) is a less traditional form of XPS that allows samples to be analyzed at relatively high pressures, i.e., at greater than 2500 Pa. With NAP-XPS, XPS can probe moderately volatile liquids, biological samples, porous materials, and/or polymeric materials that outgas significantly. In this submission, we show survey, C 1s, O 1s, and N
1s narrow scans from an aqueous solution of a common protein, bovine serum albumin. The C 1s peak envelope is well fit to four symmetric peaks of equal width that correspond to carbon bonded to carbon and hydrogen (C-1), carbon singly bonded to oxygen (C-2), carbonyl and/or amide carbon (C-3), and carboxyl carbon (C-4). Two possible peak fits are considered for the N 1s and O 1s peak envelopes. The N 1s signal is fit to four peaks that correspond to amine (—NH2), Amide (OvCZNH2), ammonium (—NH3 +), and N2(g) nitrogen, and alternatively to three peaks that correspond to amine, amide, and N2(g) nitrogen. The O 1s peak envelope is similarly fit to three and four components.