Immobilisierung

Ergebnisse und Diskussion
Chelateffekt in der metallorganischen Chemie, ein erweiterter Bindungseffekt vorliegt, der
auch quantifiziert werden kann, indem die verschiedenen Bindungstypen verglichen werden.
Nachdem gezeigt wurde, dass die Dissoziationskonstante für die modifizierten Enzyme
unterschiedlich ist, wird im nächsten Abschnitt die Langzeitstabilität näher betrachtet. Es wird
dabei unterschieden, wie lange die eigentliche Assoziationsphase dauert, so dass beide Enzyme
die Möglichkeit haben auf dem Zenit ihrer Assoziation in die Dissoziationsphase überzugehen.
zusätzlich wird bei dem 4-his Enzym die erste elektrochemische Untersuchung in
Form einer chronoamperometrischen Messung beschrieben, damit neben der Anbindung auch
die Aktivität in Gegenwart von Substrat gemessen werden kann.
4.1.3.2.3 Einfluss der Immobilisierungsdauer des Enzyms und Langzeitstabilität
auf der Oberfläche
Die Vorbereitung der Sensoroberfläche wurde etwas modifiziert, indem die Lösung mit
dem Ankermolekül nicht mehr mit Ethanol sondern mit Methanol angesetzt wurde, was anscheinend
zu einer weniger guten Vernetzung der Ankermoleküle untereinander führt. Grund
für die Änderung war die weniger starke Löslichkeit der Liponsäurederivate, was die langsame
Polymerisierung der einzelnen Moleküle weiter unterbinden sollte. Es scheint so zu sein,
dass die Moleküle besser solvatisiert sind und dadurch eine geringere Wahrscheinlichkeit besteht
durch diesen Solvenskäfig mit einem anderen Molekül zu reagieren. Auf der anderen
Seite schient die Affinität zu der Goldoberfläche groß genug zu sein, so dass sich deutlich
mehr Bindungen ausbilden. Die Ergebnisse zu den verbesserten Anbindungen der Enzyme
sind in Abbildung 19 zu sehen.
Die erreichten Bedeckungen sind mehr als das doppelte der bisher ermittelten Werte, was
zu einer generellen Änderung in der Vorschrift zur Modifizierung von Sensoroberflächen
führte. Zusätzlich zeigt Abbildung 19 auch die erste Langzeitmessung der beiden Enzyme mit
je drei Stunden Assoziations- und Dissoziationsphase. Für die 4-his FNR ist dabei ein Maximum
nach 33.6 Minuten mit einer Winkeländerung von 1304 m° erreicht. Die 2-his FNR erreicht,
wie bereits diskutiert, ihr Maximum nach 13.3 Minuten mit 1627.3 m°. Allerdings ist
bereits vierzig Minuten später der Vorsprung von der stärkeren Bindung der 4-his FNR kompensiert.
Das Signal der 2-his FNR fällt rapide durch die Verarmung an möglichen Bindungsstellen
an der Oberfläche. Das Enzym verringert die Anzahl der Metallionen. Dieser Effekt
verstärkt sich durch den Austausch der Lösung vor der Oberfläche, da die Konzentration auf
null gesetzt wird und sich ein neues Gleichgewicht einstellt. Die Bedeckung fällt auf 170 m°,
was ungefähr 10 % der maximalen Bedeckung entspricht.
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