Einfluss interner und externer elektrischer Felder auf den Transport geladener Analyten in chromatographischen Materialien

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In dem Projekt soll der Transport von geladenen Molekülen wie Proteinen in porösen und permselektiven Materialien (die bevorzugt eine Sorte Ionen, die Gegenionen, passieren lassen) im Hinblick auf die im Material selbst vorherrschenden elektrischen Felder, die unter anderem die Permselektivität bedingen, sowie extrem überlagerte Felder untersucht werden. Im Mittelpunkt steht ein besseres Verständnis der Dynamik elektrokinetischer Transportphänomene wie Elektroosmose, Elektrophorese oder Konzentrationspolarisation in porösen Materialien, die auf komplizierte Weise gekopppelt ist mit einer starken (und unter Umständen nicht-linearen) Adsorption geladener Biomoleküle an den Oberflächen und Eigenschaften der flüssigen Phase, wie der Oberfläche selbst. Basierend auf detaillierten experimetellen Daten zur Analytverteilung und Massentransferkinetik, die mittels konfokaler Lasermikroskopie (z.B. für markierte Proteine) direkt in den porösen Materialien erfasst werden können, erfolgt durch komplementäre mathematische Modellierung eine systematisch aufgebaute und quantitative Analyse inherent gekoppelter Transportmechanismen geladener Moleküle in transienten und stationären elektrischen Feldern. Sie sind für moderne präparative und analytische Verfahren der Stofftrennung bedeutend und gar essentiell, so beim Ionenaustausch, in der Mikrofluidik und Elektrochromatographie, oder aber für die komplexe Proteomanalytik.