Quantifizierung der Adsorption und Desorption von Proteinen durch Fluktuationsanalyse des Belegungsgrades auf nanoskopisch kleinen Sensoroberflächen

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Ziel des Vorhabens ist die Etablierung eines neuartigen Sensorkonzepts basierend auf der Frequenzanalyse von zeitlichen Teilchenzahlfluktuationen. Mit Hilfe dieser analytischen Methode ist es möglich, simultan die Ratenkonstanten der Ad- und Desorption von Proteinen an Oberflächen im Gleichgewicht ohne den störenden Einfluss des Massentransports der Proteine zur Oberfläche zu bestimmen. Die Methode ist gekennzeichnet durch eine außergewöhnlich hohe Sensitivität, die bei einem Belegungsgrad von lediglich 20 % maximal ist und ein Signal-zu-Rausch-Verhältnis von kleiner als 1 zulässt. Die Etablierung und Evaluation des Messsystems soll anhand der Wechselwirkung von Annexin A1 als Modell eines reversible-bindenden peripheren Membranproteins mit festkörperunterstützten Phosphatidylserin-haltigen Lipidmembranen über die Frequenzanalyse der Gleichgewichts- Fluktuationen durchgeführt werden. Die Ansprüche an das Transducersystem, wie mikroskopisch kleine Sensoroberflächen (< 50 ¿m2) und hohe Sensitivität, sollen durch den Einsatz von massensensitiven Cantilever-Sensoren, konfokaler Mikroskopie, in situ Rasterkraftmikroskopie und der Lichtstreuung an einzelnen funktionalisierten Gold-Nanopartikeln erfüllt werden.