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Prof. Dr. Karl-Wilhelm Koch

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W4 1-137 
 
  
 
 

Biosensorik

Forschung in der AG Biochemie Signaltransduktion / Neurosensorische Prozesse

Biosensorik

Oberflächen-Plasmon-Resonanz (SPR) Spektroskopie ist eine Biosensortechnologie, die auf der Detektion von Massenänderungen in einem evaneszenten Feld beruht (Abb. 4). Biomoleküle wie z. B. Proteine, Peptide und Nukleinsäuren können auf der Oberfläche von Sensorchips in einer Miniaturflusszelle immobilisiert werden. Mögliche Interaktionspartner werden über die Oberfläche dieses Sensorchips gespült und Wechselwirkungen mit den immobilisierten Molekülen werden über eine Änderung des Brechungsindexes detektierbar. Zeitabhängige Änderungen des Brechungsindexes werden registriert und dienen zur Ermittlung kinetischer Parameter. Wir versuchen insbesondere, mit dieser Methode membrangebundene Prozesse zu untersuchen. Dazu zählen folgende Projekte:

  • Molekulare Mechanismen von Myristyl-Schaltern in Sensorproteinen
  • Immobilisierung von Phospholipidschichten auf Sensorchips für die Untersuchung von Membranproteinen; Austesten unterschiedlicher Immobilisierungsstrategien
  • Untersuchungen von G-Protein gekoppelten Rezeptoren und Proteinkomplexen auf den Oberflächen modifizierter Sensorchips

 

Prinzip der Oberflächen Plasmon Resonanz (SPR)

 

Bild

 

Eine Lichtquelle emittiert monochromatisches Licht, das über ein Prisma auf eine Grenzfläche zweier unterschiedlicher Medien trifft. Das Licht wird unter dem Winkel θ total reflektiert. Eine dünne Edelmetallschicht befindet sich an der Grenzfläche zwischen Prisma und dem Medium mit dem geringeren Brechungsindex (z. B. wässrige Pufferlösung). Die Wechselwirkung des evaneszenten Feldes mit den Elektronenkonstellationen des Metalls führt zu einer Verminderung der reflektierten Lichtintensität (RI), dargestellt als grauer Schatten im reflektierten Lichtstrahl und als Abnahme von RI in der Grafik RI als Funktion von θ. Eine Änderung der dielektrischen Eigenschaften in der Umgebung der Metalloberfläche führt zu einer Änderung der Resonanzbedingungen und somit zu einer Verschiebung von θ (I --> II).

LITERATUR

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(Stand: 09.06.2021)