Ruthenium-Ligand Complexes as Bioanalytical Luminescent Probes for Polarization and Energy Transfer Systems

Item type:	Thesis of the University of Regensburg (PhD)
Date:	16 June 2002
Referee:	Otto S. Prof. Wolfbeis
Date of exam:	5 July 2001
Institutions:	Chemistry and Pharmacy > Institut für Analytische Chemie, Chemo- und Biosensorik > Chemo- und Biosensorik (Prof. Antje J. Bäumner, formerly Prof. Wolfbeis)
Keywords:	Lumineszenz , Polarisation , Energietransfer <Mikrophysik> , Marker , Ruthenium-Komplexe , Membransonden , luminescence , polarization , energy transfer , labels , membrane probes
Dewey Decimal Classification:	500 Science > 540 Chemistry & allied sciences
Status:	Published
Refereed:	Yes, this version has been refereed
Created at the University of Regensburg:	Yes
Item ID:	9926

Abstract (German)

Diese Arbeit beschreibt zum einen die Synthese bzw. die spektrale Charakterisierung von neuen Farbstoffen als Label für HSA und DNA und zum anderen die Entwicklung von Ruthenium MLC Membranproben. Die Farbstoffe wurden für den Einsatz als Label oder Probe in biologischen Systemen evaluiert. In Kapitel 4 wurden die synthetisierten Farbstoffe für den Einsatz als Membranprobe durch ...

Abstract (German)

Diese Arbeit beschreibt zum einen die Synthese bzw. die spektrale Charakterisierung von neuen Farbstoffen als Label für HSA und DNA und zum anderen die Entwicklung von Ruthenium MLC Membranproben. Die Farbstoffe wurden für den Einsatz als Label oder Probe in biologischen Systemen evaluiert.

In Kapitel 4 wurden die synthetisierten Farbstoffe für den Einsatz als Membranprobe durch temperaturabhängige Polarisationsmessungen (a) in Glycerin, (b) eingebaut in DPPC Liposomen und (c) eingebaut in DPPC Liposomen mit verschiedenen Cholesteringehalten, evaluiert. Die Ergebnisse zeigten, dass die Ruthenium MLC Membranproben als Ersatz der gewöhnlichen DPH-Derivate für die Messung von Membraneigenschaften geeignet sind.

In Kapitel 5 wurden die Effekte der Ruthenium MLC- und Squarinelabel im System HSA/anti-HSA mittels Polarisation und FRET getestet. Zur Entwicklung eines kompetitiven homogenen Immunoassays für das System HSA/anti-HSA kam ein mit HSA markierter MLC-Label zum Einsatz. Zusätzlich wurde ein Energietransfersystem mit dem MLC Label als Donor und dem Squarinelabel als Akzeptor evaluiert. Die Ergebnisse zeigten, dass die Farbstoffkombination für die Proteindetektion geeignet ist, da in dem System der Effekt des Energietransfers beobachtet werden kann.

Kapitel 6 beschreibt den Einfluß des Rutheniumlabels gebunden an ein aminomodifiziertes Oligonucleotid mittels Polarisation und Lebenszeit.

Translation of the abstract (English)

This thesis describes the synthesis and spectral characterization of novel dyes for HSA labeling, DNA labeling and MLC membrane probes. The dyes were especially quantified in case of suitability as labels and probes in biological systems. In chapter 4 the synthesized dyes were evaluated for the use as a membrane probe by temperature dependent polarization (a) in glycerin, (b) when the dye ...

Translation of the abstract (English)

This thesis describes the synthesis and spectral characterization of novel dyes for HSA labeling, DNA labeling and MLC membrane probes. The dyes were especially quantified in case of suitability as labels and probes in biological systems.

In chapter 4 the synthesized dyes were evaluated for the use as a membrane probe by temperature dependent polarization (a) in glycerin, (b) when the dye is embedded in DPPC liposomes and (c) when the membrane probe is embedded in DPPC liposomes with different cholesterol concentrations. The results show that the ruthenium ligand complex membrane probes are well suited as replacement of the common membrane probes of DPH derivatives for measuring membrane dynamics.

In chapter 5 the ruthenium ligand complex and squarine label were tested in the HSA/anti-HSA system using steady-state polarization and fluorescence resonance energy transfer for evaluation. A competitive homogenous immunoassay was developed for the system HSA/anti-HSA by labeling HSA with the MLC label. Additionally, an energy transfer system was evaluated, using a ruthenium complex as donor and the squarine label as acceptor. The results show that the dyes are well suited for such studies, since energy transfer could be detected in the system examined.

In chapter 6, the influence of the ruthenium label attached to an amino functionalized oligonucleotide was investigated in terms of steady-state polarization and decay time.

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