Akkumulation und Desorption von Biomolekülen an Flüssig-Flüssig-Phasengrenzen in wässrigen Zweiphasensystemen

• Antragsteller: Professor Dr. Steffen Hardt
• Fachliche Zuordnung: Analytische Chemie ; Chemische und Thermische Verfahrenstechnik
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 253710362

Langkettige DNA-Moleküle bzw. Proteine werden an der Flüssig-Flüssig-Phasengrenze in einem wässrigen Zweiphasensystem elektrophoretisch akkumuliert. Durch die anschließende Erhöhung der elektrischen Feldstärke wird die Desorption der Moleküle in die benachbarte Phase eingeleitet. Im beantragten Projekt soll untersucht werden, inwieweit auf dieses Weise unterschiedliche Proteinspezies bzw. langkettige DNA-Moleküle voneinander getrennt werden können. Dazu wird ein speziell geeignetes mikrofluidisches System entworfen und hergestellt. Die Streckung der DNA-Moleküle an der Phasengrenze wird mit Hilfe der Epifluoreszenzmikroskopie charakterisiert, und es werden unterschiedliche Methoden zur Trennung der Moleküle untersucht. In einer speziellen Konfiguration überbrücken die gestreckten DNA-Moleküle eine Flüssiglamelle, deren Breite so gewählt wird, dass idealerweise nur die größeren Moleküle in die benachbarte Phase übertreten. Ähnliche Versuche werden darüber hinaus mit Proteinen durchgeführt, mit dem Ziel, eine Trennung der Proteine nach spezifischen Eigenschaften, z. B. deren Masse oder isoelektrischem Punkt zu erreichen. Das beantragte Vorhaben soll in erster Linie dazu dienen, neuartige Mechnismen zur effizienten Trennung und Aufreinigung von biomolekularen Gemischen aufzuzeigen. Darüber hinaus liefern die Experimente Daten, die zu einem besseren Verständnis der Morphologie der Phasengrenze in wässrigen Zweiphasensystemen führen könnten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Professor Dr. Detlev Belder