Lena Reinke

• Im Rahmen dieser Arbeit wurden Zink-Dipicolylamin-haltige Goldnanopartikeln zur Erkennung von anorganischen bzw. organischen Anionen synthetisiert. Im ersten Teil wurden funktionalisierte Goldnanopartikel entwickelt, mit denen anorganische Salze, insbesondere Natriumdiphosphat und Natriumtriphosphat, in einem Wasser/Methanol Gemisch nachgewiesen werden können. Dazu wurden gemischt-funktionalisierte Goldnanopartikel hergestellt, auf deren Oberfläche Triethylenglykol-haltige Liganden zur besseren Solubilisierung und funktionelle Zink-Dipicolylamin-haltige Liganden zum Anionennachweis immobilisiert wurden. Nach Zugabe von Natriumhydrogenphosphat, Natriumdiphosphat oder Natriumtriphosphat zu den Goldnanopartikellösungen kam es ab einer charakteristischen Salzkonzentration zu einer Aggregation der Nanopartikel. Dies steht im Einklang mit der Vorstellung, dass nach Zugabe des Analytsalzes aufgrund multivalenter und kooperativer Effekte, abrupt sehr große unlösliche Agglomerate ausgebildet werden. Die initial gebildeten Nanopartikelaggregate lösten sich bei weiterer Erhöhung der Salzkonzentration wieder auf, was wahrscheinlich auf den Übergang von 2:1 Komplexen zu 1:1 Komplexen zwischen den entsprechenden Anionen und den Erkennungseinheiten zurückzuführen ist. Die jeweiligen Grenzkonzentrationen sind zudem nicht nur für die Art des Anions spezifisch, sondern hängen auch von dem Anteil der auf der Goldnanopartikeloberfläche gebundenen Zink-Dipicolylamin Komplexen ab. Dabei führt ein geringerer Funktionalisierungsgrad zu einer höheren Empfindlichkeit der Goldnanopartikelsonden. Die grundsätzliche Eignung von mit Zink-Dipicolylamin Komplexen funktionalisierten Goldnanopartikeln wurde somit für den optischen Nachweis anorganischer Phosphate belegt. Im Rahmen des zweiten Teils der Arbeit wurde untersucht, ob sich Goldnanopartikel mit oberflächengebundenen Dipicolylamin-Zink Komplexen auch als optische Sonden zum Nachweis von Nukleotiden eignen. Die Bindungsstudien zeigten, dass die Nanopartikel auch in Gegenwart von Nukleotiden aggregieren, wobei die Empfindlichkeit für ATP im Vergleich zu ADP und AMP am größten war. Durch Zugabe von Natriumdiphosphat oder Natriumtriphosphat zu den ATP-haltigen Goldnanopartikellösungen konnte die Selektivität der Goldnanopartikellösungen umgekehrt werden, wodurch ein vielversprechendes Konzept zum selektiven AMP-Nachweis entwickelt wurde. Dieser AMP-Nachweis stellt einen vielversprechenden Ausgangspunkt für weitere Entwicklungen dar.