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Generation and detection of neutral polypeptide beams
Marcel Emanuel Strauß
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Physik
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Physik
Betreuer*in
Markus Arndt
Alle Rechte vorbehalten / All rights reserved
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-10701.10774.663494-3
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)

Abstracts

Abstract
(Deutsch)
Die Massenspektroskopie ist ein sich ständig weiterentwickelndes Forschungsgebiet, das sich über weite Bereiche von fundamentaler Physik, über Biologie, Chemie, Pharmazie bis hin zur angewandten Medizin erstreckt. Während die Massenspektroskopie den Ladungszustand der einzelnen Teilchen ausnutzt, um sie leicht selektieren zu können, gestaltet sich die Analyse und Detektion von langsamen und neutralen Makromolekülen als bekanntermaßen schwierig. Mit Hilfe neuer Technologien soll dies im Rahmen des Projekts SuperMaMa (Superconducting Mass Spectrometry and Molecular Analysis) überwunden werden und die Entwicklung neuer Forschungsbereiche ermöglichen. Ziel des Projekts ist es, ein bereits bestehendes Flugzeitmassenspektrometer weiter zu entwickeln um neutrale und langsame Moleküle mit supraleitenden Detektoren zu charakterisieren. In dieser Masterarbeit konnte die Detektion verschiedener Edelgase mit Hilfe von supraleitenden Nanodrähten (SSPDs) erfolgreich nachgewiesen werden. Um den Ladungszustand der Proteine im Hochvakuum zu reduzieren benötigt es neuer Methoden, die im Rahmen dieser Arbeit untersucht wurden. Tripeptide und Oxytocin Derivate versehen mit einem photospaltbaren Marker wurden synthetisiert (Universität Basel) und analysiert (Universität Wien). Im Rahmen des EU Projekts SUMO (Superconducting Nanowire Detectors for Biomolecular Ions) und SuperMaMa wurde eine separate Testmaschine zur Detektion von Edelgasen aufgebaut.
Abstract
(Englisch)
Mass spectrometry is a steadily growing field of research from fundamental physics, over biology, chemistry, to pharmacy and applied medicine. While mass spectrometry exploits the charge state of particles to easily control and select them, the analysis and detection of slow neutral macromolecules is notoriously difficult. New techniques to overcome this limitation shall be established in the project SuperMaMa (Superconducting Mass Spectrometry and Molecular Analysis), which shall develop a wide field of ground breaking technologies. SuperMaMa aims to enhance and redesign an existing time-of-flight mass spectrometer (TOF-MS) to detect slow and neutral macromolecules with an integrated superconducting nanowire multipixel array. In this thesis, first attempts to detect nobel gas ions with superconducting nanowire detectors (SSPDs) were successfully accomplished, which lay the foundation for the final detector design. Since new developments to reduce the charge state of proteins in an ultra-high vacuum environment are essential for the success of this project, tailored photocleavable tags linked to tripeptides and Oxytocin derivatives were synthesized (University of Basel) and analyzed (University of Vienna). In conclusion, the detection of nobel gas ions with superconducting nanowire detectors and photoneutralization of small tripeptides in the gas phase were successfully realised. Within the scope of the EU attract SUMO (Superconducting Nanowire Detectors for Biomolecular Ions) and SuperMaMa a separate instrument for tests with noble gas ions was constructed. Finally the cryogenic chamber was merged with the TOF-MS, which will allow the detection of molecules with the superconducting nanowire detector.

Schlagwörter

Schlagwörter
(Englisch)
superconducting nanowire detector SSPD photoionization photoneutralization neutral slow ion mass spectrometry
Schlagwörter
(Deutsch)
supraleitender Detektor SSPD Photoionisation Photoneutralisation neutral langsam ion Massenspektroskopie
Autor*innen
Marcel Emanuel Strauß
Haupttitel (Englisch)
Generation and detection of neutral polypeptide beams
Publikationsjahr
2021
Umfangsangabe
v, 68 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Markus Arndt
Klassifikationen
33 Physik > 33.23 Quantenphysik ,
33 Physik > 33.30 Atomphysik, Molekülphysik ,
33 Physik > 33.74 Supraleitung
AC Nummer
AC16381049
Utheses ID
58949
Studienkennzahl
UA | 066 | 876 | |
Universität Wien, Universitätsbibliothek, 1010 Wien, Universitätsring 1