Single Molecule Sensors to Study Hydrophobic Phenomena

Doctoral thesis English OPEN
Geisler, Michael (2010)
  • Publisher: Technische Universität München
  • Subject: Single molecule study, force spectroscopy, force sensor, hydrophobic effect, polymer adhesion | Kraftspektroskopie, Kraftsensor, Hydrophober Effekt, Polymer Haftung, Adhäsion | Biowissenschaften, Biologie | Naturwissenschaften | Physik
    • ddc: ddc:500 | ddc:530 | ddc:570

The nature and magnitude of the hydrophobic interaction is crucial for many technical and biological processes. In the current study a molecular probe was developed which consists of a single polymer that is bound onto the tip of an AFM cantilever in order to study these effects on the molecular scale. In the following, equilibrium forces are measured and factors of influence such as temperature, cosolvents and chemical composition are varied. Thereby, the system under investigation is so small that it can be compared to all-atomistic molecular dynamics simulations. Die Art und Stärke der hydrophoben Wechselwirkung ist entscheidend für zahlreiche technische und biologische Prozesse. Um diese Vorgänge auf der Ebene einzelner Moleküle studieren zu können, wurde in dieser Arbeit eine molekulare Sonde entwickelt, die aus einem einzelnen Polymer besteht, das an die Spitze einer AFM Blattfeder angebunden wird. Im Folgenden werden Gleichgewichtskräfte zwischen dem Sondenpolymer und unterschiedlichen Fest/Flüssig Grenzschichten gemessen und dabei Einflussfaktoren wie Temperatur, Lösungszusätze oder chemische Beschaffenheit von Molekül und Grenzfläche unabhängig voneinander variiert. Dabei ist das Messsystem so klein, das es mit atomistischen Molekulardynamik Simulationen verglichen werden kann.
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    MediaTUM via MediaTUM (Doctoral thesis, 2010)
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