@phdthesis{Roder2018,
  author    = {Roder, Phillip},
  title     = {Kombination von Fluoreszenzmikroskopie und Rasterkraftmikroskopie zur Aufkl{\"a}rung physiologischer Prozesse in lebenden Zellen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-419806},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {xvi, 113},
  year      = {2018},
  abstract  = {Innerhalb dieser Doktorarbeit wurde eine neuartige Mikromanipulationstechnik f{\"u}r die lokale Fl{\"u}ssigkeitsabgabe am komplexen Dr{\"u}sengewebe der Schabe P. americana charakterisiert und f{\"u}r die damit verbundene gezielte Manipulation von einzelnen Zellen in einem Zellkomplex (Gewebe) angewandt. Bei dieser Mikromanipulationstechnik handelt es sich um die seit 2009 bekannte nanofluidische Rasterkraftmikroskopie (FluidFM = fluidic force microscopy). Dabei werden sehr kleine mikrokan{\"a}lige Rasterkraftspitzen bzw. Mikro-/Nanopipetten mit einer {\"O}ffnung zwischen 300 nm und 2 µm verwendet, mit denen es m{\"o}glich ist, sehr kleine Volumina im Pikoliter- bis Femtoliter-Bereich (10-12 L - 10-15 L) gezielt und ortsgenau abzugeben. Das Ziel dieser Arbeit war die Analyse zellul{\"a}rer Prozesse, wie z. B. Zell-Zell-Kommunikation oder Signalweiterleitung, zwischen benachbarten Zellen unter Zuhilfenahme der Fluoreszenzmikroskopie. Mit dieser Methode k{\"o}nnen die Zellen und ihre Bestandteile mittels vorheriger Farbstoffbeladung unter einem Mikroskop mit hohem Kontrast optisch dargestellt werden. Mit Hilfe der Fluoreszenzmikroskopie sollten schlussendlich die zellul{\"a}ren Reaktionen innerhalb des Gewebes nach der lokalen Manipulation visualisiert werden. Zun{\"a}chst wurde die Anwendung des Systems an Luft und w{\"a}ssriger Umgebung beschrieben. In diesem Zusammenhang wurde eine Reinigungs- und Beladungsmethode entwickelt, mit der es m{\"o}glich war, die kostspieligen Mikro-/Nanopipetten zu reinigen und anschließend mehrmals wiederzuverwenden. Hierzu wurde eine alternative Methode getestet, mit der das Diffusionsverhalten von Farbstoffmolek{\"u}len in unterschiedlichen Medien untersucht werden kann. Des Weiteren wurden die Systemparameter optimiert, welche n{\"o}tig sind, um zwischen der Probenoberfl{\"a}che und der Pipette einen guten Pipetten{\"o}ffnungs-abschluss zu erhalten. Dieser Abschluss ist essentiell, damit die abgegebene Fl{\"u}ssigkeit ausschließlich in der Abgaberegion mit der Probe wechselwirkt und die darauffolgenden Reaktionen nur innerhalb des Gewebes erfolgen, da ansonsten die Zell-Zell-Signalweiterleitung zwischen den Zellen nicht eindeutig nachvollzogen werden kann. Diese interzellul{\"a}re Kommunikation wurde anhand zweier sekund{\"a}rer Botenstoffe (Ca2+ und NO) untersucht. Hierbei war es m{\"o}glich einzelne lokale Reaktionen zu detektieren, welche sich {\"u}ber weitere Zellen ausbreiteten. Schlussendlich wurde die Fertigung einer speziellen Injektionspipette beschrieben, welche an zwei biologischen Systemen getestet wurde.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Pitzen2022,
  author    = {Pitzen, Valentin},
  title     = {Weitergef{\"u}hrte funktionelle Charakterisierung des centrosomalen Proteins Cep192 und Untersuchung der Topologie des Centrosoms in Dictyostelium Am{\"o}ben},
  doi       = {10.25932/publishup-54889},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-548891},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {XI, 104},
  year      = {2022},
  abstract  = {Das Centrosom von Dictyostelium ist acentriol{\"a}r aufgebaut, misst ca. 500 nm und besteht aus einer dreischichten Core-Struktur mit umgebender Corona, an der Mikrotubuli nukleieren. In dieser Arbeit wurden das centrosomale Protein Cep192 und m{\"o}gliche Interaktionspartner am Centrosom eingehend untersucht. Die einleitende Lokalisationsuntersuchung von Cep192 ergab, dass es w{\"a}hrend der gesamten Mitose an den Spindelpolen lokalisiert und im Vergleich zu den anderen Strukturproteinen der Core-Struktur am st{\"a}rksten exprimiert ist. Die dauerhafte Lokalisation an den Spindelpolen w{\"a}hrend der Mitose wird f{\"u}r Proteine angenommen, die in den beiden identisch aufgebauten {\"a}ußeren Core-Schichten lokalisieren, die das mitotische Centrosom formen. Ein Knockdown von Cep192 f{\"u}hrte zur Ausbildung von {\"u}berz{\"a}hligen Mikrotubuli-organisierenden Zentren (MTOC) sowie zu einer leicht erh{\"o}hten Ploidie. Deshalb wird eine Destabilisierung des Centrosoms durch die verminderte Cep192-Expression angenommen. An Cep192 wurden zwei kleine Tags, der SpotH6- und BioH6-Tag, etabliert, die mit kleinen fluoreszierenden Nachweiskonjugaten markiert werden konnten. Mit den so getagten Proteinen konnte die hochaufl{\"o}sende Expansion Microscopy f{\"u}r das Centrosom optimiert werden und die Core-Struktur erstmals proteinspezifisch in der Fluoreszenzmikroskopie dargestellt werden. Cep192 lokalisiert dabei in den {\"a}ußeren Core-Schichten. Die kombinierte Markierung von Cep192 und den centrosomalen Proteinen CP39 und CP91 in der Expansion Microscopy erlaubte die Darstellung des dreischichtigen Aufbaus der centrosomalen Core-Struktur, wobei CP39 und CP91 zwischen Cep192 in der inneren Core-Schicht lokalisieren. Auch die Corona wurde in der Expansion Microscopy untersucht: Das Corona-Protein CDK5RAP2 lokalisiert in r{\"a}umlicher N{\"a}he zu Cep192 in der inneren Corona. Ein Vergleich der Corona-Proteine CDK5RAP2, CP148 und CP224 in der Expansion Microscopy ergab unterscheidbare Sublokalisationen der Proteine innerhalb der Corona und relativ zur Core-Struktur. In Biotinylierungsassays mit den centrosomalen Core-Proteinen CP39 und CP91 sowie des Corona-Proteins CDK5RAP2 konnte Cep192 als m{\"o}glicher Interaktionspartner identifiziert werden. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen die wichtige Funktion des Proteins Cep192 im Dictyostelium-Centrosom und erm{\"o}glichen durch die Kombination aus Biotinylierungsassays und Expansion Microscopy der untersuchten Proteine ein verbessertes Verst{\"a}ndnis der Topologie des Centrosoms.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Knigge2020,
  author    = {Knigge, Xenia},
  title     = {Einzelmolek{\"u}l-Manipulation mittels Nano-Elektroden und Dielektrophorese},
  doi       = {10.25932/publishup-44313},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-443137},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {106, xxxii},
  year      = {2020},
  abstract  = {In dieser Arbeit wurden Nano-Elektroden-Arrays zur Einzel-Objekt-Immobilisierung mittels Dielektrophorese verwendet. Hierbei wurden fluoreszenzmarkierte Nano-Sph{\"a}ren als Modellsystem untersucht und die gewonnenen Ergebnisse auf biologische Proben {\"u}bertragen. Die Untersuchungen in Kombination mit verschiedenen Elektrodenlayouts f{\"u}hrten zu einer deterministischen Vereinzelung der Nano-Sph{\"a}ren ab einem festen Gr{\"o}ßenverh{\"a}ltnis zwischen Nano-Sph{\"a}re und Durchmesser der Elektrodenspitzen. An den Proteinen BSA und R-PE konnte eine dielektrophoretische Immobilisierung ebenfalls demonstriert und R-PE Molek{\"u}le zur Vereinzelung gebracht werden. Hierf{\"u}r war neben einem optimierten Elektrodenlayout, das durch Feldsimulationen den Feldgradienten betreffend gesucht wurde, eine Optimierung der Feldparameter, insbesondere von Spannung und Frequenz, erforderlich. Neben der Dielektrophorese erfolgten auch Beobachtungen anderer Effekte des elektrischen Feldes, wie z.B. Elektrolyse an Nano-Elektroden und Str{\"o}mungen {\"u}ber dem Elektroden-Array, hervorgerufen durch Joulesche W{\"a}rme und AC-elektroosmotischen Fluss. Zudem konnte Dielektrophorese an Silberpartikeln beobachtet werden und mittels Fluoreszenz-, Atom-Kraft-, Raster-Elektronen-Mikroskopie und energiedispersiver R{\"o}ntgenspektroskopie untersucht werden. Schließlich wurden die verwendeten Objektive und Kameras auf ihre Lichtempfindlichkeit hin analysiert, so dass die Vereinzelung von Biomolek{\"u}len an Nano-Elektroden nachweisbar war. Festzuhalten bleibt also, dass die Vereinzelung von Nano-Objekten und Biomolek{\"u}len an Nano-Elektroden-Arrays gelungen ist. Durch den parallelen Ansatz erlaubt dies, Aussagen {\"u}ber das Verhalten von Einzelmolek{\"u}len mit guter Statistik zu treffen.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Breitenstein2012,
  author    = {Breitenstein, Michael},
  title     = {Ortsaufgel{\"o}ster Aufbau von DNA-Nanostrukturen auf Glasoberfl{\"a}chen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-61857},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2012},
  abstract  = {Im Fokus dieser Arbeit stand der Aufbau einer auf DNA basierenden Nanostruktur. Der universelle Vier-Buchstaben-Code der DNA erm{\"o}glicht es, Bindungen auf molekularer Ebene zu adressieren. Die chemischen und physikalischen Eigenschaften der DNA pr{\"a}destinieren dieses Makromolek{\"u}l f{\"u}r den Einsatz und die Verwendung als Konstruktionselement zum Aufbau von Nanostrukturen. Das Ziel dieser Arbeit war das Aufspannen eines DNA-Stranges zwischen zwei Fixpunkten. Hierf{\"u}r war es notwendig, eine Methode zu entwickeln, welche es erm{\"o}glicht, Funktionsmolek{\"u}le als Ankerelemente ortsaufgel{\"o}st auf eine Oberfl{\"a}che zu deponieren. Das Deponieren dieser Molek{\"u}le sollte dabei im unteren Mikrometermaßstab erfolgen, um den Abmaßen der DNA und der angestrebten Nanostruktur gerecht zu werden. Das eigens f{\"u}r diese Aufgabe entwickelte Verfahren zum ortsaufgel{\"o}sten Deponieren von Funktionsmolek{\"u}len nutzt das Bindungspaar Biotin-Neutravidin. Mit Hilfe eines Rasterkraftmikroskops (AFM) wurde eine zu einem „Stift" umfunktionierte Rasterkraftmikroskopspitze so mit der zu deponierenden „Tinte" beladen, dass das Absetzen von Neutravidin im unteren Mikrometermaßstab m{\"o}glich war. Dieses Neutravidinmolek{\"u}l {\"u}bernahm die Funktion als Bindeglied zwischen der biotinylierten Glasoberfl{\"a}che und dem eigentlichen Adressmolek{\"u}l. Das somit generierte Neutravidin-Feld konnte dann mit einem biotinylierten Adressmolek{\"u}l durch Inkubation funktionalisiert werden. Namensgebend f{\"u}r dieses Verfahren war die M{\"o}glichkeit, Neutravidin mehrmals zu deponieren und zu adressieren. Somit ließ sich sequenziell ein Mehrkomponenten-Feld aufbauen. Die Einschr{\"a}nkung, mit einem AFM nur eine Substanz deponieren zu k{\"o}nnen, wurde so umgangen. Ferner mußten Ankerelemente geschaffen werden, um die DNA an definierten Punkten immobilisieren zu k{\"o}nnen. Die Bearbeitung der DNA erfolgte mit molekularbiologischen Methoden und zielte darauf ab, einen DNA-Strang zu generieren, welcher an seinen beiden Enden komplement{\"a}re Adressequenzen enth{\"a}lt, um gezielt mit den oberfl{\"a}chenst{\"a}ndigen Ankerelementen binden zu k{\"o}nnen. Entsprechend der Geometrie der mit dem AFM erzeugten Fixpunkte und den oligonukleotidvermittelten Adressen kommt es zur Ausbildung einer definierten DNA-Struktur. Mit Hilfe von fluoreszenzmikroskopischen Methoden wurde die aufgebaute DNA-Nanostruktur nachgewiesen. Der Nachweis der nanoskaligen Interaktion von DNA-bindenden Molek{\"u}len mit der generierten DNA-Struktur wurde durch die Bindung von PNA (peptide nucleic acid) an den DNA-Doppelstrang erbracht. Diese PNA-Bindung stellt ihrerseits ein funktionales Strukturelement im Nanometermaßstab dar und wird als Nanostrukturbaustein verstanden.},
  language  = {de}
}