Methoden zur Evaluation von Zytotoxizit¨at und Struktur ... - OPUS
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4.2 Kapillarelektrophoretische Methode <strong>zur</strong> Analyse intakter Mikroorganismen 101<br />
verringert ist, <strong>und</strong> sich zwei entgegengesetzte Ladungen am Anfang <strong>und</strong> am En-<br />
de der Probenzone ausbilden können [96, 196, 215].<br />
• Formabhängige Mobilität: Nichtsphärische Partikel <strong>und</strong> Aggregate haben in Ab-<br />
hängigkeit ihrer Orientierung unterschiedliche Mobilitäten. Dieser Mechanismus<br />
macht sich zum Beispiel bei stäbchenförmigen Bakterien bemerkbar, deren Ori-<br />
entierung im Feld nach der Injektion zunächst zufällig ist. Durch ihre unter-<br />
schiedliche Ausrichtung besitzt die Probe eine Geschwindigkeitsverteilung, wo-<br />
durch es zu Zusammenstößen verschiedener Partikel kommt.<br />
Abbildung 4.26: Unerlässliche<br />
Bedingung für Fokussierung<br />
mikrobieller Probenzonen:<br />
Elektroosmotischer Fluss in<br />
Gegenrichtung <strong>zur</strong> elektrophoretischen<br />
Mobilität.<br />
Eine mögliche Begünstigung der Fokussierung durch PEO ließe sich z.B. durch die Be-<br />
einflussung der Polarisation durch Adsorption erklären [11]. Betrachtet man jedoch<br />
das konzentrationsabhängige Peakmuster in Abbildung 4.25, gelang eine Fokussie-<br />
rung der Bakterien erst ab einer bestimmten Zellzahl im Injektionsplug. Nach dem<br />
Hagen-Poiseuilleschen Gesetz (4.1) genähert, errechnete sich mit den standardisierten<br />
CE-Bedingungen (dynamische Viskosität des Puffers: 5 mPas, Kapillarradius: 50 µm,<br />
Länge der Kapillare: 100 µm, Injektionsdruck: 0.5 psi, Injektionszeit: 10 s <strong>und</strong> Zellkon-<br />
zentration: 2.3 x 10 8 Zellen/ml) das Injektionsvolumen zu 16.9 µl <strong>und</strong> die injizierte<br />
Zellzahl zu 3892.<br />
V<br />
t<br />
π · r4<br />
= ∆p (4.1)<br />
8 · η · L<br />
V : Injektionsvolumen<br />
t : Injektionszeit<br />
r : Kapillarradius<br />
η : dyn. Viskosität der Probe (angenähert durch Pufferviskosität)<br />
L : Kapillarlänge<br />
Daraus ergibt sich die Option, dass neben elektrostatischen <strong>und</strong> -dynamischen Aspek-<br />
ten auch mechanische Gründe für eine Fokussierung mikrobieller Banden in Frage<br />
kommen können. Diese könnten im Kräftegleichgewicht zwischen antreibender Kraft<br />
der durch den EOF bewegten Zellmasse <strong>und</strong> der Bremskraft, bedingt durch Adsorpti-<br />
onskräfte zwischen Zellen <strong>und</strong> PEO <strong>und</strong> der Viskosität im Trennpuffer, liegen.
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