Einfluss der Molekülgröße und -topology auf die dynamischen Eigenschaften eines einzelnen Polymers in einer Polymerlösung

Konzentrierte Polymerlösungen，in denen einzelne Polymermoleküle miteinander umschlungen vorliegen，spielen in vielen biologischen Systemen eine entscheidende Rolle.在聚合物动力学中，分子结构和拓扑结构对聚合物动力学的影响是巨大的科学和商业利益。在他们的微动力学过程中，理论模型被验证。但总体分析能给出最好的韦尔登，但不能忽略假设。在该研究项目中，通过单个聚合物分子的分子量测量，可以直接估算韦尔登。这是一个很好的理论模型，也是一个经过检验和验证的假设。模型系统韦尔登分子是通过生物学技术建立的。这种DNA片段可以用荧光标记进行标记，因此可以用韦尔登技术进行标记。微流控技术通过一个视频荧光成像系统在一个片段的动力学中从一个小的微流控芯片上获得了一个聚合物。一种改性的DNA探针韦尔登通过对聚合物中的聚合物的动力学和分子动力学结果进行分析，可以获得流变学测量结果。

Konzentrierte Polymerlösungen, in denen einzelne Polymermoleküle miteinander umschlungen vorliegen, spielen in vielen biologischen Systemen eine entscheidende Rolle. Der Einfluss der Molekülgrösse und der Topologie der einzelnen Polymere auf Ihre Dynamik in Polymerlösungen ist von großem wissenschaftlichem und kommerziellem Interesse. Um ihr Verhalten bei diesen mikrodynamischen Prozessen vorherzusagen, wurden verschiedene theoretische Modelle entwickelt. Durch Ensemble-Messungen konnten zwar einige Prognosen bestätigt werden, jedoch nicht deren Hypothesen. In dem hier vorgestellten Forschungsprojekt soll durch Einzelmolekülmesssungen das Strömungsverhalten von individuellen Polymermolekülen direkt bestimmt werden. Dadurch lassen sich sowohl die Vorraussagen, als auch die Hypothesen der bekannten theoretischen Modelle testen und verifizieren. Als Modellsystem werden DNA-Moleküle eingesetzt, die sich durch biologische Techniken in den verschiedenartigsten Formen und Grössen herstellen lassen. Diese DNA-Fragmente lassen sich sehr leicht mit Interkalationsfarbstoffen fluoreszent markieren, so dass ihr Strömungsverhalten mit bekannten Einzelmolekültechniken untersucht werden kann. Microfluidics erzeugen dabei einen gerichteten Polymerfluss von wenigen Mikrolitern Flüssigkeit, in dem die Dynamik der einzelnen Fragmente durch ein Video Fluorescence Imaging System beobachtbar ist. An diesen modifizierten DNA-Proben werden zusätzlich rheologische Messungen durchgeführt, um durch vergleichende Analysen zwischen den Ensemble- und Einzelmolekül- Resultaten genauere Kenntnisse über die Dynamik einzelner Polymere in Polymerlösungen zu gewinnen.