Immobilisierung

Stand der Technik
zu- oder abnehmende Wechselwirkung mit elektro-magnetischer Strahlung nachgewiesen
werden, genauso wie der Verbrauch oder das Entstehen von Elektronen, die durch einen Redoxmediator
an einem elektrochemischen Versuchsaufbau transportiert werden, nachgewiesen
werden kann.
Etwas anspruchsvoller ist es, wenn die nachgewiesenen Substanzen erst in einer weiteren
Folgereaktion dargestellt werden oder durch weitere Transportmechanismen zur Detektionseinheit
transportiert werden müssen. So kann nicht nachgewiesen werden, dass alle Moleküle
auch reagieren oder es nicht einen Austrag an Mediatoren gibt [75] . Da für die weiteren Betrachtungen
die photochemischen Mechanismen keine Rolle spielen, wird dieses Feld an dieser
Stelle verlassen; die elektrochemischen Methoden werden noch weiter beleuchtet. es gibt
hier eine Vielzahl an Entwicklungen, die zur Verbesserung einer Analysenmethode im Feld
der immobilisierten Biomoleküle beiträgt. So sind neben den weiter oben bereits beschriebenen
verschiedenen Immobilisierungsmethoden [7,13,61,76] auch die Materialien zu erwähnen, die
für eine erfolgreiche Immobilisierung noch wichtiger sind als die zu immobilisierenden Biomoleküle,
auch wenn diesen eine deutlich größere Aufmerksamkeit geschenkt wird.
Einer der größten Bereiche der Materialforschung ist die Herstellung von Polymeren. Dabei
ist nicht nur der Bereich der großindustriellen Darstellung für die Kunststoffindustrie gemeint,
sondern auch die vielfältigen Anwendungen im Bereich der gezielten Steuerung der
Eigenschaften einer Oberfläche. Explizit werden in den weiteren Betrachtungen nicht die Errungenschaften
der modernen heterogenen Katalyse konkretisiert, auch wenn es da Überschneidungen
mit den allgemeinen elektro-katalytischen Forschungsthemen gibt, aber diese
verfolgen einen anderen Ansatz, um die Katalyse durchzuführen. Im Allgemeinen wird davon
ausgegangen, dass die Edukte einen durch eine äußere und eine innere Grenzschicht diffundieren,
vielleicht noch in eine Pore, um dann an der Oberfläche adsorbieren. Die Moleküle
sind also nicht mehr vollständig in Lösung, sondern besitzen lediglich noch eine Mobilität auf
der Oberfläche, auf der sie dann auch reagieren. Danach muss das Produkt schwächer an der
Oberfläche binden, als das Edukt, damit es von neuem Edukt vertrieben wird, um seinen Weg
aus der Pore, der inneren und äußeren Grenzschicht anzutreten. Bei der elektrochemischen
Biokatalyse sind die Enzyme zwar an der Oberfläche immobilisiert, aber sie sind immer noch
in Lösung, was für ihre Stabilität auch besser ist, ebenso wie auch die Edukte und Produkte.
So werden eine Vielzahl an Biosensoren und Biobrennstoffzellen auf Grundlage von Polymeren
hergestellt [7,77] . Zum Design von Sensorsystemen mit Polymeren wie Hydrogelen
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