Untersuchung der Biofilmstruktur mit Hilfe chiraler Farbstoffe und CD-Spektroskopie

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Die Wechselwirkung der EPS in Biofilmen führt zur Ausbildung eines räumlichen Netzwerks, einer Matrix, in welche die übrigen Bestandteile des Biofilms eingebettet sind. Mit der Messung des Circulardichroismus (CD) können wesentliche Strukturmerkmale der Komponenten der EPS erfaßt werden. Dazu gehören die Unterscheidung zwischen Helix- und Faltblatt-Struktur von Proteinen und die Konformationsanalyse bzw. der Nachweis von helicalen Strukturen bei Polysacchariden. Auch Phasenübergänge von Phospholipiden und Konformationsänderungen als Folge intermolekularer Wechselwirkungen, der Einfluß von Temperatur, von Lösemitteln oder von Elektrolyten lassen sich so spektroskopisch nachweisen. Die dreidimensionale Vernetzung, die Bindung von Wasser und die Komplexierung von Enzymen lassen sich ebenfalls mit dieser Methode erfassen. Ermöglicht wird diese Analytik durch das Auftreten von chiralen Zentren, wie sie für Biomoleküle charakteristisch sind. Im Projekt sollen geeignete Farbstoffe synthetisiert werden, die selbst chiral, aber nicht optisch aktiv sind und spezifisch mit den Biopolymeren wechselwirken. Sie werden in Gegenwart der Biopolymeren chiral diskriminiert ("deracemisiert") und wirken dann als Sonden ihrer molekularen Umgebung.