Anwendung magnetischer Enzyme in der industriellen Biotechnologie sowie die Entwicklung einer magnetischen Mikroreaktionsplattform

Heutzutage werden chemische und biologische Anwendungen in immer kleineren Maßstäben durch eine Klasse miniaturisierter Reaktions- und Analysesysteme (Lab-on-a-Chip) durchgeführt, so dass die Durchführung von Screenings, schnellen optischen Analysen und komplexe Enzymkaskadenreaktionen mit sehr kleinen Reaktionsvolumen möglich sind. Im Rahmen dieser Arbeit werden verschiedene Einsatzgebiete vor allem immobilisierter Enzyme in der industriellen Biotechnologie beschrieben. Im ersten Teil wird untersucht, wie die Stabilität von Cytochrome P450_{BMPdurch unterschiedliche Denaturierungsverfahren, durch Immobilisierung und Lagerung beeinflusst wird. Mittels eines miniaturisierten hochgradienten Magnetfilters wurde anschließend die direkte Aufreinigung von Cytochrome P450_{BMPaus dem Zelllysat durch die Immobilisierung auf magnetische Partikel mit integrierter Reaktionsführung durchgeführt und evaluiert. Im zweiten Teil der Arbeit wurde eine neue Abrollvorrichtung für die Charakterisierung von Mikroreaktoren sowie einfachen Tropfen entwickelt und etabliert. Ferner wurde eine magnetische Aktuatorplattform zur automatisierten Bewegung von Mikroreaktoren entwickelt und erste Reaktionsführungen mittels Mikroreaktoren erprobt. Damit wird der zunehmenden Nachfrage nach der Entwicklung von vielseitigen Verfahren zum kontrollierten Transport und zur Manipulation von kleinen Flüssigkeitsvolumen nachgekommen.