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2006-08-29Dissertation DOI: 10.18452/15542
Polyelektrolytbeschichtung von Mikrokapseln (PEMC)
dc.contributor.authorGarbers, Eike
dc.date.accessioned2017-06-18T07:54:53Z
dc.date.available2017-06-18T07:54:53Z
dc.date.created2006-10-25
dc.date.issued2006-08-29
dc.identifier.urihttp://edoc.hu-berlin.de/18452/16194
dc.description.abstractPolyelektrolytmikrokapseln (PEMC) stellen ein neuartiges System künstlicher Zellen dar. Durch Einbringen von z.B. Hämoglobin in solche PEMC können sie als  künstliche Erythrozyten den Gastransport im Organismus unterstützen bzw. übernehmen. Es muss jedoch berücksichtigt werden, dass jede Zelle des Säugtierorganismus zur Aufrechterhaltung ihrer Funktion Enzyme benötigt, die ihre Stoffwechselfunktionen katalysieren. Um sich der Lösung dieses Problems bei der Entwicklung eines künstlichen Erythrozyten schrittweise zu nähern, wurde als Modellenzym Trypsin ausgewählt. Es wurden Polyelektrolytmikrokapseln (PEMC) auf der Basis von Erythrozyten durch Selbstassemblierung von Polynatriumstyrensuphonat (PSS) und Polyallylamino-hydrochlorid (PAH) hergestellt ((PSS/PAH)2PSS), und anschliessend nach der Layer-by-Layer Methode (LbL) alternierend mit Trypsin und den Polyelektrolyten (PE) PSS, Alginat oder Dextransulphat weiterbeschichtet. Der Schichtenaufbau wurde durch Zellelektrophorese, konfokale Laserscanning-mikroskopie (CLSM), Durchflusszytometrie (FACS) und photometrische Proteinbestimmung charakterisiert und quantifiziert. Die Aktivität des an der PEMC-Membran immobilisierten Enzyms wurde untersucht und mit der Aktivität freien Trypsins verglichen. Weiterhin wurden pH-Profile von freiem Enzym mit denen des immobilisierten Trypsins verglichen. Der Schichtaufbau aus Trypsin und den unterschiedlichen Polyelektrolyten wurde anhand der Änderung der elektrophoretischen Mobilität beim Aufbringen jeder Schicht, sowie durch die Zunahme der photometrisch bestimmten Proteinmenge pro PEMC charakterisiert. Außerdem wurde Trypsin mit Fluoreszeinisothiozyanat (FITC) markiert und in den Beschichtungsserien die Zunahme der flowzytometrisch bestimmten Fluoreszenz-Intensität mit jeder aufgebrachten FITC-Trypsin Schicht beobachtet. Die Aktivität des an den PEMC immobilisierten Trypsins beträgt etwa 30% der Aktivität freien Trypsins gleicher Konzentration. Es konnte gezeigt werden, dass sich Trypsin im Rahmen eines Schichtaufbaus nach der LbL-Technologie in die Membran der verwendeten PEMC einbringen lässt. Dabei behält das Enzym einen Teil seiner Funktion.ger
dc.description.abstractArtificial cells are not only used to study the biological processes of living cells, they also serve as micro reactors to provide certain functions in the organism. Polyelectrolyte microcapsules (PEMC) represent a new approach to artificial cell studies. When filled with hemoglobin, PEMC are able to perform the erythrocyte gas exchange. This work shows the general possibility of integrating enzymes into the PEMC membrane. PEMC were composed using the layer-by-layer (l-b-l) technique. Glutaraldehyde stabilized human red blood cells (RBC) served as templates and were coated with five layers poly(styrene sulfonate) (PSS) and poly(allylaminehydrochloride) (PAH). After decomposition of the RBC by sodium hypochlorite, the PEMC were coated with ten layer pairs of trypsin and either PSS or alginate. The trypsin layer growth was followed performing measurements by cell electrophoresis, confocal laser scanning microscopy (CLSM), flow cytometry (FACS) and protein determination according to Lowry after each adsorption step. Results showed a continuous layer buildup for both polyelectrolytes and no desorption of trypsin. The amount of immobilized enzyme was larger for the coating series with trypsin/PSS compared to that with trypsin/alginat. This was concluded as a result of PSS/trypsin complex formation. Normalizing the enzym activity to the amount of adsorbed trypsin no significant differences between the activity of PSS-PEMC and alginate-PEMC were found. Further experiments prove that PSS inhibits the enzyme activity and alginat does not.eng
dc.language.isoger
dc.publisherHumboldt-Universität zu Berlin, Medizinische Fakultät - Universitätsklinikum Charité
dc.rights.urihttp://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
dc.subjectEnzymger
dc.subjectPolyelektrolyt Mikrokapselnger
dc.subjectPEMCger
dc.subjectLayer-by-Layerger
dc.subjectTrypsinger
dc.subjectAktivitätger
dc.subjectpolyelektrolyte microcapsuleseng
dc.subjectPEMCeng
dc.subjectLayer-by-Layereng
dc.subjecttrypsineng
dc.subjectenzymeeng
dc.subjectaktivityeng
dc.subject.ddc610 Medizin und Gesundheit
dc.titlePolyelektrolytbeschichtung von Mikrokapseln (PEMC)
dc.typedoctoralThesis
dc.subtitleAdsorption und Aktivität von Trypsin
dc.identifier.urnurn:nbn:de:kobv:11-10069708
dc.identifier.urnurn:nbn:de:kobv:11-10069716
dc.identifier.urnurn:nbn:de:kobv:11-10069728
dc.identifier.doihttp://dx.doi.org/10.18452/15542
dc.identifier.alephidHU002019680
dc.date.accepted2006-06-23
dc.contributor.refereeNeu, B.
dc.contributor.refereeBrezesinski, G.
dc.contributor.refereeBäumler, H.
dc.subject.dnb33 Medizin
dc.subject.rvkVX 6087
dc.subject.rvkWD 5065
local.edoc.pages88
local.edoc.anmerkungZweitveröffentlichung
local.edoc.type-nameDissertation
local.edoc.institutionMedizinische Fakultät - Universitätsklinikum Charité

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