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Massensensitive Detektion von Hefen, Bakterien und Sporen
Antisauerbrey bei Biopartikel
Paul Grillberger
Art der Arbeit
Dissertation
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Chemie
Betreuer*in
Franz Dickert
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29665.00289.665469-6
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die Arbeit befasst sich mit dem Einsatz von massensensitiven Chemosensoren in der Bioanalytik. An piezoelektrischem Quarz können auf einfache Weise durch das Siebdruck-oder Schichtdickenverfahren dünne Goldelektroden aufgebracht werden. Angelegte Wechselspannung kann zur Ausbildung einer stehenden Welle innerhalb des Quarzes führen. Die anzulegende Frequenz hängt von der Dicke des Quarzsubstrats ab.
Im ersten Teil wird die Fertigung von Sensoren für Hefezellen beschrieben. In aufgespinntes Polyurethan können verschieden weit entwickelte Hefezellen gestempelt werden. Je nach Schichtdicke, Entwicklungsstadium des Templats und des Analyten ist das Ausmaß des auftretenden Sauerbrey-Effektes unterschiedlich. Ein Spezialfall wird bei 3,5 µm dicken, mit doppelten S-Phase-Hefezellen beobachtet. Wird als Analyt ebenfalls Hefe dieses Stadiums verwendet so sinkt die Resonanzfrequenz gemäß Sauerbrey. Wird hingegen eine Lösung einzelliger Hefe verwendet so erhält man als Antwort ein Ansteigen der Frequenz. Bekannt ist, dass die viskoelastischen Eigenschaften der Polymerschicht Einfluss auf die Antwort des Signals haben. Bei Belegung der Schicht mit einzelliger Hefe kommt es zum Resonanzfall zwischen Bewegung der Schicht und Bewegung des Analyten. Beweis für das Vorliegen einer Resonanz ist die Rückkehr zum Sauerbrey Verhalten bei der 1.Oberschwingung (30 MHz).
Das Prinzip der Oberflächenprägung wird im zweiten Teil der Arbeit auch für die Entwicklung von Sensoren für Bakterien und Sporen angewandt. Die Form der Kurve Konzentration gegen Effektstärke zeigt das Ausbilden von Polylagen. Auch Sporen der Gattung B. Subtilis und B. Thurigiensis können auf diese Art nachgewiesen werden. Hintergrund der Experimente ist die Entwicklung eines Detektionssystems für Sporen, welche ein Gefahrenpotential darstellen können. Die eingesetzten Modellsysteme ähneln makroskopisch dem Bacillus Anthracis welcher als Milzbranderreger der breiten Öffentlichkeit bekannt ist. Die entwickelten Sensoren können ohne Weiteres für die Gasphase verwendet werden. Als Problem erweist sich hier die homogene Verteilung der Probe in der Messkammer. Experimente mit zwei unterschiedlichen Ansätzen sind durchgeführt worden: Verteilung der festen Probe mit Piezoschwinger; Verteilung der flüssigen Probe mittels Mainhardt Zerstäuber. Wiewohl beide Versuche die Möglichkeit des Nachweises auch in der Gasphase zeigen, ist die Reproduzierbarkeit der Experimente nicht für einen tatsächlichen Einsatz tauglich.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
bakteria spores QCM Sauerbrey Piezo-effect Polyurethan Polyacrylat
Schlagwörter
(Deutsch)
Bakterien Sporen QCM massensensitive Detektion Polyurethan
Autor*innen
Paul Grillberger
Haupttitel (Deutsch)
Massensensitive Detektion von Hefen, Bakterien und Sporen
Hauptuntertitel (Deutsch)
Antisauerbrey bei Biopartikel
Publikationsjahr
2009
Umfangsangabe
106 S. : Ill., graph. Darst.
Sprache
Deutsch
Beurteiler*innen
Wolfgang Kautek ,
Claus-Dieter Kohl
Klassifikation
35 Chemie > 35.07 Chemisches Labor, chemische Methoden
AC Nummer
AC07806103
Utheses ID
7418
Studienkennzahl
UA | 091 | 419 | |