Die in dieser Arbeit durchgeführten Untersuchungen zur Entwicklung eines Temperatursprungexperiments sind Teil eines von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Projekts über laser-induzierte thermische Gewebsefekte. Ziel dieses Projektes ist es, grundlegende Erkenntnisse über laser-induzierte thermische Gewebsefekte bei kurzzeitigem Erhitzen des Gewebes zu erlangen.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Theorie
- Wärmeleitung und thermische Relaxationszeit
- Bewegungsgleichung eines Fluids
- Bewegungsgleichung eines fallenden Wassertropfens
- Das Cr, Tm, Ho:YAG Lasersystem
- Lichtverteilung in Tropfen bei Bestrahlung
- Thermische Proteindenaturierung
- Das Modellenzym alkalische Phosphatase
- Nachweis der Proteinaktivität
- Temperatursprungexperimente mit Kapillaren
- Konzept
- Material und Methoden
- Ergebnisse
- Diskussion
- Laserinduzierter Temperatursprung in kleinen Wassertropfen
- Konzept
- Vorversuche
- Konstruktion der klimatisierten Fallstrecke
- Test der klimatisierten Fallstrecke
- Diskussion
- Zusammenfassung und Ausblick
- Anhang
- Danksagung
- Literaturverzeichnis
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Diplomarbeit befasst sich mit der Entwicklung und Durchführung von Temperatursprungexperimenten zur Charakterisierung schneller Denaturierungskinetiken von Enzymen im Zeitbereich von Millisekunden bis Sekunden. Ziel ist es, grundlegende Erkenntnisse über laser-induzierte thermische Gewebseffekte bei kurzzeitigem Erhitzen des Gewebes zu erlangen und die Denaturierungskinetiken von Proteinen in diesem Zeitbereich zu untersuchen.
- Entwicklung von Temperatursprungexperimenten im Zeitbereich von Millisekunden bis Sekunden
- Untersuchung der Denaturierungskinetiken von Enzymen
- Laser-induzierte thermische Gewebseffekte
- Thermische Proteindenaturierung
- Anwendung des Cr, Tm, Ho:YAG Lasersystems
Zusammenfassung der Kapitel
Die Einleitung führt in die Thematik der laser-induzierten thermischen Gewebseffekte ein und erläutert die Bedeutung der Denaturierungskinetiken von Proteinen im Zeitbereich von Millisekunden bis Sekunden. Es werden verschiedene Methoden zur Durchführung von Temperatursprungexperimenten vorgestellt und miteinander verglichen.
Das Kapitel "Theorie" behandelt die physikalischen Grundlagen der Temperatursprungexperimente, einschließlich Wärmeleitung, Fluiddynamik und Laserphysik. Es werden die relevanten Gleichungen und Modelle vorgestellt, die zur Beschreibung der Prozesse im Experiment verwendet werden.
Das Kapitel "Temperatursprungexperimente mit Kapillaren" beschreibt die Entwicklung und Durchführung eines Temperatursprungexperiments mit einer dünnwandigen Kapillare. Es werden die verwendeten Materialien und Methoden sowie die erzielten Ergebnisse präsentiert und diskutiert.
Das Kapitel "Laserinduzierter Temperatursprung in kleinen Wassertropfen" beschreibt die Entwicklung und Durchführung eines Temperatursprungexperiments mit einem frei fallenden Wassertropfen, der durch Absorption eines Laserpulses aufgeheizt wird. Es werden die verwendeten Materialien und Methoden sowie die erzielten Ergebnisse präsentiert und diskutiert.
Schlüsselwörter
Die Schlüsselwörter und Schwerpunktthemen des Textes umfassen die Charakterisierung schneller Denaturierungskinetiken von Enzymen, Temperatursprungexperimente, Laser-induzierte thermische Gewebseffekte, thermische Proteindenaturierung, Cr, Tm, Ho:YAG Lasersystem, Kapillaren, frei fallende Wassertropfen und die Anwendung in der Lasermedizin.
Häufig gestellte Fragen
Was ist das Ziel des Temperatursprungexperiments?
Das Experiment dient der Charakterisierung schneller Denaturierungskinetiken von Enzymen im Millisekunden- bis Sekundenbereich, um laser-induzierte thermische Gewebseffekte besser zu verstehen.
Welches Lasersystem wird in der Untersuchung verwendet?
Es wird ein Cr, Tm, Ho:YAG Lasersystem eingesetzt, um kurze, intensive Temperatursprünge in den Proben zu erzeugen.
Welche zwei Hauptmethoden für den Temperatursprung werden beschrieben?
Die Arbeit beschreibt Experimente mit dünnwandigen Kapillaren sowie laserinduzierte Temperatursprünge in frei fallenden Wassertropfen.
Welches Enzym dient als Modell für die Denaturierungsuntersuchung?
Als Modellenzym wird die alkalische Phosphatase verwendet, deren Aktivität nach der thermischen Belastung nachgewiesen wird.
In welchem zeitlichen Rahmen bewegen sich die untersuchten Kinetiken?
Die Untersuchung konzentriert sich auf sehr schnelle Prozesse im Zeitbereich von Millisekunden bis zu wenigen Sekunden.
Welche Rolle spielt die Fluiddynamik in diesen Experimenten?
Die Bewegungsgleichungen von Fluiden und fallenden Tropfen sind entscheidend für die Modellierung der Wärme- und Lichtverteilung während der Laserbestrahlung.
- Quote paper
- Patrick Wegner (Author), 2000, Untersuchungen zur Charakterisierung schneller Denaturierungskinetiken von Enzymen im Zeitbereich von Millisekunden bis Sekunden, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/185762
