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Microfluidic peptide synthesis on magnetic beads
Dekai Dong
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Chemie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Biologische Chemie
Betreuer*in
Christian Becker
DOI
10.25365/thesis.78064
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29620.76203.233468-3
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die Becker Gruppe vom Institut für Biologische Chemie der Universität Wien und Efficient Robotics
GmbH kollaborieren in einem Projekt mit der Zielsetzung einen mikrofluidischen Peptidsynthesizer für
die hoch-parallele Festphasensynthese von Peptiden (SPPS), für Ultra-High-Throughput Screening von
Peptiden zu entwickeln. Der Synthesizer soll magnetische Kugeln als feste Phase verwenden, damit
diese im Synthesizer mittels Magnetfeldern kontrolliert werden können. Auch soll Tröpfchen-
Mikrofluidik eingesetzt werden, um Parallelsynthese und die direkte Elution von Peptiden in Tröpfchen
zu ermöglichen. Im Vergleich zu bestehende in-situ Methoden wie Microarrays, welche zusätzliche
Schritte für Einsatz in löslichen Assays benötigen, soll diese neue Methode potenziell täglich mehrere
zehntausende Peptide für den direkten Einsatz in homogenen Assays bereitstellen.
Für diese Masterarbeit wurden drei Linker (HMBA, HMPB und HMPA) für die SPPS eines Testpeptids
auf magnetische Kugeln verglichen, sowohl manuell, als auch auf einem einfachen, handbetriebenen
Modell des Synthesizers. Auch wurde die Nützlichkeit der Fluoreszenzmarker FITC und NBD für die
Methodeetbalierung evaluiert. Der basenlabile Linker HMBA und der Fluorophor FITC waren die am
besten geeigneten Kandidaten.
Ein Synthesizer-Prototyp vom Efficient Robotics wurde in Kornwestheim getestet, wobei weitere
Herausforderungen entdeckt wurden, die im weiteren Entwicklungsprozess berücksichtigt werden
müssen.
Abstract
(Englisch)
A collaboration between the Becker Group of the Institute of Biological Chemistry of the University of
Vienna and Efficient Robotics GmbH aims to design a microfluidic peptide synthesizer capable of
massively parallel solid phase peptide synthesis (SPPS), for use in ultra-high-throughput screenings of
peptides. The synthesizer would use magnetic beads as the solid phase for SPPS, enabling magnetic
manipulation of the beads within the synthesizer, and droplet microfluidics for parallel synthesis and
to elute the synthesized peptides directly into isolated droplets. Compared to previously existing
microarrays and other in-situ synthesis strategies for high-throughput screening, which require
additional steps for solution-based assays, this new method has the potential of rapidly synthesizing
tens of thousands of peptides daily for direct use in solution-based assays.
For this master’s thesis, three linkers HMBA, HMPB and HMPA were compared for SPPS of a test
peptide on magnetic beads, in both manual synthesis and on a proof-of-concept microfluidic hand
model. In addition, the viability of fluorescent markers FITC and NBD for labelling peptides synthesized
on magnetic beads was determined. It was concluded that base-labile HMBA and FITC were most
suitable candidates.
A synthesizer prototype from Efficient Robotics was also tested in Kornwestheim, revealing further
challenges that need to be overcome.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Mikrofluidik Peptidsynthese Magnetische Kugeln
Schlagwörter
(Englisch)
Microfluidics Peptide synthesis Magnetic beads
Autor*innen
Dekai Dong
Haupttitel (Englisch)
Microfluidic peptide synthesis on magnetic beads
Paralleltitel (Deutsch)
Mikrofluidische Peptidsynthese auf Magnetische Kugeln
Publikationsjahr
2023
Umfangsangabe
48 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Christian Becker
AC Nummer
AC16847125
Utheses ID
66473
Studienkennzahl
UA | 066 | 863 | |