@phdthesis{Behrends2017,
  author    = {Behrends, Nicole},
  title     = {Funktionalisierte OS(T)K-St{\"a}be und Sensorfluorophore zur optischen Sensorik},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-404213},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {210},
  year      = {2017},
  abstract  = {Im Rahmen dieser Arbeit wurden zum einen erste Oligospiro(thio)ketal (OS(T)K)-basierte Modellsysteme (molekulare Sonden) f{\"u}r abstandsabh{\"a}ngige Messungen mittels F{\"o}rster-Resonanz-Energietransfer (FRET) und zum anderen Sensorfluorophore, basierend auf einem DBD-Fluorophor und BAPTA, zur Messung der intrazellul{\"a}ren Calcium-Konzentration dargestellt. F{\"u}r die Synthese von molekularen Sonden f{\"u}r abstandsabh{\"a}ngige Messungen wurden verschiedenste einfach- und doppelt-markierte OS(T)K-St{\"a}be entwickelt und spektroskopisch untersucht. Die OS(T)K-St{\"a}be, sogenannte molekulare St{\"a}be, dienten als starre Abstandshalter zwischen den Fluorophoren. Als Fluorophore wurden Derivate von 6,7-Dihydroxy-4-methylcoumarin (Donor) und Acyl-DBD (Akzeptor) verwendet, die zusammen ein FRET-Paar bilden. Die Fluorophore wurden so funktionalisiert, dass sie sowohl unbeweglich bzw. „starr", als auch beweglich bzw. „flexibel" an den OS(T)K-Stab gebunden werden konnten. F{\"u}r die Synthese der OS(T)K-St{\"a}be wurden ebenfalls eine Reihe an unterschiedlich langen und kurzen Stabbausteinen synthetisiert. Auf diese Weise wurden eine Vielzahl an verschiedensten einfach- und doppelt-markierten OS(T)K-St{\"a}ben dargestellt, deren Fluorophore sowohl „starr" als auch „flexibel" gebunden sind. Die dargestellten St{\"a}be wurden in verschiedensten L{\"o}sungsmitteln spektroskopisch untersucht, um anschließend das Verhalten in Vesikel, die eine biomimetische Umgebung darstellen, zu beurteilen. Es wurde festgestellt, dass sich die St{\"a}be erfolgreich in die Vesikelmembran einlagerten und hohe FRET-Effizienzen aufweisen. Des Weiteren wurde ein FRET-Paar dargestellt, das sich durch 2-Photonenabsorpion im NIR-Bereich anregen l{\"a}sst. Es wurde in den lebenden Zellen mittels Fluoreszenzlebenszeitmikroskopie (FLIM) untersucht. Zur Untersuchung von intrazellul{\"a}rem Calcium wurden zwei verschiedene DBD-Fluorophore {\"u}ber einen kurzen Linker mit dem Calcium-Chelator BAPTA verkn{\"u}pft. Die dargestellten Fluorophore wurden sowohl in vitro als auch in vivo auf ihre Calcium-Sensitivit{\"a}t {\"u}berpr{\"u}ft. Mittels FLIM wurden in lebenden Zellen die Fluoreszenzlebenszeitverteilungen der Fluorophore nach Calcium-Konzentrations{\"a}nderungen detektiert.},
  language  = {de}
}
@article{HaaseRottMantionetal.2012,
  author    = {Haase, Andrea and Rott, Stephanie and Mantion, Alexandre and Graf, Philipp and Plendl, Johanna and Th{\"u}nemann, Andreas F. and Meier, Wolfgang P. and Taubert, Andreas and Luch, Andreas and Reiser, Georg},
  title     = {Effects of silver nanoparticles on primary mixed neural cell cultures: Uptake, oxidative stress and acute calcium responses},
  series = {Toxicological sciences},
  volume    = {126},
  journal   = {Toxicological sciences},
  number    = {2},
  publisher = {Oxford Univ. Press},
  address   = {Oxford},
  issn      = {1096-6080},
  doi       = {10.1093/toxsci/kfs003},
  pages     = {457 -- 468},
  year      = {2012},
  abstract  = {In the body, nanoparticles can be systemically distributed and then may affect secondary target organs, such as the central nervous system (CNS). Putative adverse effects on the CNS are rarely investigated to date. Here, we used a mixed primary cell model consisting mainly of neurons and astrocytes and a minor proportion of oligodendrocytes to analyze the effects of well-characterized 20 and 40 nm silver nanoparticles (SNP). Similar gold nanoparticles served as control and proved inert for all endpoints tested. SNP induced a strong size-dependent cytotoxicity. Additionally, in the low concentration range (up to 10 mu g/ml of SNP), the further differentiated cultures were more sensitive to SNP treatment. For detailed studies, we used low/medium dose concentrations (up to 20 mu g/ml) and found strong oxidative stress responses. Reactive oxygen species (ROS) were detected along with the formation of protein carbonyls and the induction of heme oxygenase-1. We observed an acute calcium response, which clearly preceded oxidative stress responses. ROS formation was reduced by antioxidants, whereas the calcium response could not be alleviated by antioxidants. Finally, we looked into the responses of neurons and astrocytes separately. Astrocytes were much more vulnerable to SNP treatment compared with neurons. Consistently, SNP were mainly taken up by astrocytes and not by neurons. Immunofluorescence studies of mixed cell cultures indicated stronger effects on astrocyte morphology. Altogether, we can demonstrate strong effects of SNP associated with calcium dysregulation and ROS formation in primary neural cells, which were detectable already at moderate dosages.},
  language  = {en}
}
@article{SchwarzeSprengerRiemer2020,
  author    = {Schwarze, Thomas and Sprenger, Tobias and Riemer, Janine},
  title     = {1,2,3-Triazol-1,4-diyl-Fluoroionophores for Zn2+, Mg2+ and Ca2+ based on Fluorescence Intensity Enhancements in Water},
  series = {ChemistrySelect},
  volume    = {5},
  journal   = {ChemistrySelect},
  number    = {41},
  publisher = {Wiley-VCH},
  address   = {Weinheim},
  issn      = {2365-6549},
  doi       = {10.1002/slct.202003695},
  pages     = {12727 -- 12735},
  year      = {2020},
  abstract  = {Herein, we represent cation-responsive fluorescent probes for the divalent cations Zn2+, Mg2+ and Ca2+, which show cation-induced fluorescence enhancements (FE) in water. The Zn2+-responsive probes Zn1, Zn2, Zn3 and Zn4 are based on o-aminoanisole-N,N-diacetic acid (AADA) derivatives and show in the presence of Zn2+ FE factors of 11.4, 13.9, 6.1 and 8.2, respectively. Most of all, Zn1 and Zn2 show higher Zn2+ induced FE than the regioisomeric triazole linked fluorescent probes Zn3 and Zn4, respectively. In this set, ZN2 is the most suitable probe to detect extracellular Zn2+ levels. For the Mg2+-responsive fluorescent probes Mg1, Mg2 and Mg3 based on o-aminophenol-N,N,O-triacetic acid (APTRA) derivatives, we also found that the regioisomeric linkage influences the fluorescence responds towards Mg2+ (Mg1+100 mM Mg2+ (FEF=13.2) and Mg3+100 mM Mg2+ (FEF=2.1)). Mg2 shows the highest Mg2+-induced FE by a factor of 25.7 and an appropriate K-d value of 3 mM to measure intracellular Mg2+ levels. Further, the Ca2+-responsive fluorescent probes Ca1 and Ca2 equipped with a 1,2-bis(o-aminophenoxy)ethane-N,N,N',N'-tetraacetic acid (BAPTA) derivative show high Ca2+-induced FEs (Ca1 (FEF=22.1) and Ca2 (FEF=23.0)). Herein, only Ca1 (K-d=313 nM) is a suitable Ca2+ fluorescent indicator to determine intracellular Ca2+ levels.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Sinn2004,
  author    = {Sinn, Cornelia G.},
  title     = {Ion binding to polymers and lipid membranes in aqueous solutions : Ionenbindung an Polymeren und Lipidmembranen in w{\"a}ssrigen L{\"o}sungen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001778},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2004},
  abstract  = {Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung der Ionenbindung an Polymeren und Lipidmembranen in w{\"a}ssrigen L{\"o}sungen. Im ersten Teil dieser Arbeit wurde der Einfluss verschiedener anorganischer Salze und Polyelektrolyte auf die Struktur des Wassers mit Hilfe Isothermer Mikrotitrationskalorimetrie (ITC) erforscht. Die Verd{\"u}nnungsw{\"a}rme der Salze wurde als Maß f{\"u}r die F{\"a}higkeit der Ionen, die geordnete Struktur des Wassers zu stabilisieren oder zu zerst{\"o}ren, verwendet. Die Verd{\"u}nnungsw{\"a}rmen konnten auf Hofmeister Effekte zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden. Im Anschluss daran wurde die Bindung von Ca2+ an Natrium- Poly(acryls{\"a}ure) (NaPAA) untersucht. Mit Hilfe von ITC und einer Ca2+- selektiven Elektrode wurde die Reaktionsenthalpie und Bindungsisotherme gemessen. Es wurde gezeigt, dass die Binding von Ca2+ - Ionen an NaPAA stark endotherm und daher entropiegetrieben ist. Anschließend wurde die Bindung von Ca2+ an die eindimensionale Polymerkette mit der an ein Lipidvesikel mit denselben funktioniellen Gruppen verglichen. Es wurde beobachtet, dass die Ionenbindung \–wie auch im Fall des Polymers- endotherm ist. Ein Vergleich der Ca2+- Bindung an die Lipidmembran mit der an das Polymer konnte zeigen, dass das Ion schw{\"a}cher an die Membran bindet. Im Zusammenhang mit diesen Experimenten wurde auch beobachtet, dass Ca2+ nicht nur an geladene, sondern auch an zwitterionische Lipidvesikel bindet. Schließlich wurde die Wechselwirkung zweier Salze, KCl and NaCl, mit einem neutralen Polymergel, PNIPAAM, und dem geladenen Polymer PAA untersucht. Mit Hilfe von Kalorimetrie und einer kaliumselektiven Elektrode wurde beobachtet, dass die Ionen mit beiden Polymeren wechselwirken, unabh{\"a}ngig davon, ob diese Ladungen tragen, oder nicht.},
  language  = {en}
}