540 Chemie
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Das Ziel dieser Bachelorarbeit war die Entwicklung einer Kapillarelektrophoresemetho-de zur Erfassung der Konzentrationen an Fe 2+, Mn 2+ und Fe 3+ in Grundwasser. Das Trennprinzip der CE basiert auf Trennung der Probenbestandteile aufgrund ihrer verschiedenen Mobilitäten in einer Kapillare, die sich aus den Migrationszeiten der Peaks im Elektropherogrammen berechnen lassen. Die mit Hilfe der ChemStation Software von Agilent entwickelte Methode wurde mit zuvor hergestellten Standards optimiert, anschließend erfolgreich mit Grundwasserproben aus einer militärischen Altlast getestet und die erhaltenen Konzentrationen mit den analytischen Methoden ICP-OES und Photometrie bestätigt.
Dopamin, ein wichtiges körpereigenes Catecholamin, findet in der klinischen Diagnostik besondere Beachtung. Als Hormon und Neurotransmitter ist der Catecholamin-einfluss auf das Herz-Kreislauf- und Nervensystem groß. Anormale Konzentrationen von Catecholaminen und deren Abbauprodukten im Urin und Plasma können als Indikator für Kreislauf-, Nervenkrankheiten und Tumore dienen. Die quantitative und selektive Bestimmung dieser Verbindungsklasse wird deshalb in der klinischen Forschung und Analytik intensiv untersucht. In dieser Arbeit wurden Graphit-Dickschicht-Elektroden und pyrolytische Kohlenstoff-Elektroden als Arbeitselektroden zum quantitativen Nachweis des Dopamins und seines Abbauprodukts, die Homovanillinsäure, ohne und mit Anwesenheit hoher Konzentrationen von Ascorbinsäure und Harnsäure eingesetzt. Die Selektivität und Sensitivität der Graphit-Dickschicht-Elektroden konnte durch elektrochemisches Abscheiden von Poly-3,4-Ethylendioxy-thiophen- und Polyserotonin-Polymerfilmen sowie Gold-Nanopartikeln wesentlich erhöht werden. Für die Untersuchungen wurden die elektrodynamischen Messmethoden Cyclovoltammetrie und Square-Wave-Voltammetrie genutzt. Die erzielten Messergebnisse an den verschiedenen Elektroden wurden auf ihre Sensitivität und Selektivität für Dopamin und Homovanillinsäure verglichen und bewertet.
Es wurden Untersuchungen des „Glutathion-Recycling-Assay“ zur Toxizitätsbewertung von trinkwasserrelevanten Reinsubstanzen und Wasserproben an Jurkat- und HEP G2-Zellen durchgeführt. Dazu wurden die einzusetzende Zellzahl und der Zeitpunkt der Messung optimiert. Des Weiteren wurden die Proteinkonzentration und die eingesäte Zellzahl als Bezugsgröße für die Glutathionmessung untersucht. Zudem wurden zwei Substanzen (TBHP und BSO) auf ihre Eignung zur Positivkontrolle für dieses Verfahren an HEP G2- und Jurkat-Zellen geprüft. Die Validität der Methode wurde anhand statistischer Parameter untersucht.
Als State of the Art bei der Selektion von Nukleotid-Aptameren haben sich zur Zeit sogenannte Black-Box-Protokolle etabliert, die ohne Zusatzwissen über das Targetmolekül angewendet werden können. Wenngleich diese Vorgehensweise bei fehlender Information sehr nützlich sein kann, so kann das mögliche Potential der Suche auf diesem Weg nicht ausgeschöpft werden. Die vorliegende Arbeit leistet einen Teil an der Optimierung dieses Suchprozesses. Durch die Analyse der Ergebnisse eines durchgeführten SELEX-Experiments wird die Grundlage für den Einsatz einer motivoptimierten Startbibliothek geschaffen. Diese hat das Potential, den Verlauf und die Ergebnisse eines Folgeexperiments positiv zu beeinflussen, sodass hochaffine und hochspezifische Aptamere selektiert werden können.
P-glykoprotein ist ein Vertreter der ABC-Transportproteine. Diese sind in der Lage, den Efflux zytotoxischer Substanzen aus dem Zellinneren zu gewährleisten. Einige Substanzen können das Protein aber auch hemmen, wodurch eine Akkumulation toxischer Substanzen in der Zelle ausgelöst wird (Chemosensitizer-Effekt). In dieser Arbeit wurde der Einfluss umweltrelevanter, synthetischer Duftstoffe auf P-gl ykoprotein des Zebrabärblings (Danio rerio) untersucht. Hierzu wurde rekombinantes P-gl ykoprotein des Zebrabärblings verwendet, das mit dem Baculovirus-System hergestellt wurde. Eine Interaktion der Testsubstanzen mit dem Protein wurde über die Stimulierung, bzw. die Hemmung der stimulierten ATPase-Aktivität des Proteins mittels ATPase-Assay festgestellt.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit biologischen und physiko-chemischen in-vitro-Testsystemen zur Bestimmung der Lichtschutzwirkung und des Irritati-onspotenzials von kosmetischen Fertigprodukten. Für die Abschätzung der Lichtschutzwirkung wurde eine Screening-Methode für orientierende und vergleichende Untersuchungen von Sonnenschutzpräparaten in Lösungen entwickelt. Die Methode ermöglicht außerdem eine Abschätzung der Photostabilität der Produkte sowie der verbleibenden Lichtschutzwirkung nach der Einwirkung von ultravioletter Strahlung. Zur Abschätzung des Irritationspotenzials wurde überprüft, ob sich der Red-blood-cell-Photohämolysetest für kosmetische Fertigprodukte eignet. Es wurden sowohl der Einfluss der chemischen Inhaltsstoffe als auch die Beeinflussung des Testsystems durch UV-Strahlung untersucht.
Ziel dieser Diplomarbeit ist es, einen stark basischen sowie einen stark sauren Elektrolyten hinsichtlich der Eignung für Sauerstoffsensoren nach CLARK, insbesondere für Messungen in stark kohlendioxidhaltigen Medien, zu untersuchen. Basierend auf diesen Ergebnissen soll ein weiterer Elektrolyt ausgewählt und charakterisiert werden. Die optimale Polarisationsspannung eines CLARK-Sensors ist abhängig vom pH-Wert des Elektrolyten. Speziell bei der Anwendung in kohlensäurehaltigen Medien gelangt nicht nur Sauerstoff, sondern auch Kohlendioxid durch die Membran in das Innere des Sensors. Dadurch kann es zur Veränderung des pH-Werts im Elektrolyten kommen. Durch die damit einhergehende Änderung des Halbstufenpotentials kann es erforderlich sein, die am Sensor angelegte Polarisationsspannung anzupassen.
In dieser Arbeit wird geprüft, ob mithilfe der differenziellen Ionenmobilitätsspektrometrie charakteristische Merkmale oder Marker in der Ausatemluft des Menschen gefunden werden und inwiefern diese geeignet sind, Einzelmessungen bzw. Personen bestimmten Gruppen oder Merkmalen zuzuordnen. Es erfolgten Messungen an 53 gesunden Probanden unter Verwendung des microAnalyzers™ der Firma Sionex aus Bedford, USA an Messorten mit unterschiedlicher Belastung der Umgebungsluft mit VOCs. Die Atemluftnahme bezüglich der Ausatmung des Probanden und die Probennahme durch das Messgerät wurden mit einem speziellen Atemrohr standardisiert. Die Speicherung und die Weiterverarbeitung der Daten wurden entsprechend der Datenstruktur analysiert und angepasst Es war in jedem Fall war möglich, auswertbare Datensätze zu gewinnen. Es konnte aufgezeigt werden, dass die Messungen derselben Personen nicht unterscheidbar sind, es sei denn, die externe Belastung bzw. Beeinflussung an unterschiedlichen Tagen variierte stark. Eine signifikante Diskriminierung zwischen Rauchern und Nichtrauchern war an jedem der Messorte möglich. Dieser Sachverhalt traf ebenso für die gemeinsame Betrachtung der Raucher und Nichtraucher der verschiedenen Messorte zu. Damit konnte bewiesen werden, dass es möglich ist, charakteristische Cluster sowohl bei definierten Personengruppen als auch im Vergleich von Gruppen mit gleicher Zuordnung aber unterschiedlichem Grundrauschen zu erkennen und zu definieren. Es konnte aufgezeigt werden, dass die differenzielle Ionenmobilitätsspektrometrie geeignet ist, mithilfe der Ausatemluft Probandengruppen mit unterschiedlichen Merkmalen zu differenzieren. Die Methode erscheint geeignet, Patienten mit unterschiedlichen Erkrankungen zu erkennen und zu differenzieren, wenn eine Kontrollstichprobe für die Diskriminierung des Merkmals vorhanden ist.