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Phasenverhalten eines artifiziellen Phospholipids

Masterarbeit

Das zentrale Strukturmerkmal biologischer Zellmembranen ist eine Lipiddoppelschicht, die eine Grenzfläche zwischen dem Zellinneren und der Umgebung darstellt. Da ein Stoffaustausch über diese Grenzfläche stattfindet, sind die Eigenschaften der Zellmembran von großer Bedeutung  für biologische Funktionen. Lipiddoppelschichten können in verschiedenen Phasen vorliegen die  unterschiedliche  Ordnungsparameter und Packungsdichten aufweisen. Ganz allgemein formuliert liegt eine Lipidmembran entweder in einer festen oder einen flüssigen Phase vor, die feste wird üblicherweise als Gel Phase bezeichnet.  Da die Beweglichkeit der Lipidmoleküle in den Schichten durch die vorliegende Phase beeinflusst wird, hat das  Phasenverhalten eine zentrale Bedeutung für die biologischen Funktionen. Das Phasenverhalten wird einerseits durch äußere Parameter wie Temperatur und Druck beeinflusst.  Andererseits spielen  aber auch attraktive Van der Waals Wechselwirkungen zwischen Lipidmolekülen eine wichtige Rolle.  Wir arbeiten an dieser Fragestellung indem wir maßgeschneiderte artifizielle Lipidmoleküle verwenden, die strukturell stark mit den biologischen Phospholipiden verwandt sind, jedoch die Möglichkeit der Ausbildung einer Wasserstoff Brückenbindung zwischen benachbarten Lipidmolekülen zulassen. Zum Aufbau der Lipid-Doppelschicht verwenden wir die Langmuir Technik welche es erlaubt die Packungsdichte der Moleküle ganz gezielt zu variieren. Die  Morphologie der Membranen unterschiedlicher Packungsdichten  wird mit Raster Kraft Mikroskopie untersucht und analysiert.

Literatur:

  • Vesicle Origami and the Influence of Cholesterol on Lipid Packing Radu Tanasescu, Martin A. Lanz, Dennis Mueller, Stephanie Tassler, Takashi Ishikawa, Renate Reiter, Gerald Brezesinski, and Andreas Zumbuehl. Langmuir 32, 4896−4903 (2016)
  • Shear-stress sensitive lenticular vesicles for targeted drug delivery.  Margaret N. Holme, Illya A. Fedotenko, Daniel Abegg, Jasmin Althaus, Lucille Babel, France Favarger, Renate Reiter, Radu Tanasescu, Pierre-Léonard Zaffalon, André Ziegler, Bert Müller, Till Saxer, Andreas Zumbuehl.  Nature Nanotechnology 7, 536–543 (2012)


Bei Interesse bitte melden bei:
Dr. Renate Reiter (renate.reiter@physik.uni-freiburg.de)

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