@phdthesis{Nagel2009,
  author    = {Nagel, Birgit},
  title     = {Entwicklung biohybrider Redoxsysteme auf der Grundlage "smarter" Redoxpolymere},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-41424},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2009},
  abstract  = {In dieser Arbeit wird die Entwicklung und Charakterisierung neuer „smarter" Redoxhydrogele mit drei verschiedenen funktionellen Eigenschaften und deren erfolgreicher Einsatz zur elektrochemischen Kontaktierung von Oxidoreduktasen beschrieben. Diese neuen Redoxpolymere 1. tragen kovalent integrierte Redoxzentren umgeben von einer hydrophilen Polymermatrix, 2. reaktive Kopplungsgruppen f{\"u}r den Aufbau selbstassemblierter Polymerschichten auf Elektrodenoberfl{\"a}chen und 3. lassen sich in ihrer Redoxaktivit{\"a}t durch Verwendung „intelligenter" Polymere {\"u}ber externe Stimuli kontrollieren. Die Redoxhydrogele wurden nach dem Vorbild eines Baukastensystems in einfachen Ein-Stufen-Synthesen synthetisiert. Dazu wurden verschiedene Redoxzentren (Ferrocen, 1,10-Phenanthrolin-5,6-dion und 4-Carboxy-2,5,7-Trinitro-9-fluorenon), reaktive Kopplungsgruppen (Epoxy-, Amino-, Thiol- oder Disulfidfunktionen) und Polymermatrices (Poly-(N-Isopropylacrylamid) (PNIPAM) und Poly(ethylenglykolmethacrylat) (PEGMA)) in unterschiedlichen Zusammensetzungen miteinander copolymerisiert. Die Polymere wurden in Form von d{\"u}nnen Polymerfilmen {\"u}ber die wiederholenden Funktionalit{\"a}ten auf Elektrodenoberfl{\"a}chen aufgebracht und physiko- und elektrochemisch charakterisiert. Durch die erstmals gezeigte, derartige Ankopplung der Polymere, entstehen dreidimensionale, hydrophile selbstassemblierte Polymerschichten. Die Elektronentransferwege sind kurz und der Elektronentransfer effizient. Diese Polymer-modifizierten Elektroden wurden f{\"u}r die Kontaktierung von zwei exemplarisch ausgew{\"a}hlten Oxidoreduktasen eingesetzt, die Nicotins{\"a}ureamid-adenin-dinucleotid-abh{\"a}ngige Glucosedehydrogenase (NAD-GDH), welche ein freibewegliches Coenzym und die Pyrrolochinolinchinon-abh{\"a}ngige Glucosedehydrogenase (PQQ-GDH), welche ein prosthetisches Coenzym verwenden. Die Redoxaktivit{\"a}ten des PNIPAMFoxy- und PEGMA-Fc-Polymers ließen sich durch externe Stimuli in Form von Temperatur und Calciumkonzentrationen kontrollieren. Ein Modell f{\"u}r die Komplexierung der Calciumionen durch die PEG-Seitenketten unter Ausbildung Kronenether-{\"a}hnlicher Strukturen und der daraus resultierenden Steigerung des Elektronentransfers wurde gezeigt.},
  language  = {de}
}