Arnd Kenning :

Polyelektrolyteigenschaften der gelmatrixbildenden Komponenten von Biofilmen

Dissertation angenommen durch: Universität Duisburg-Essen, Standort Duisburg, Fakultät für Naturwissenschaften, Institut für Chemie, 2003-09-10

BetreuerIn: Prof. Dr. Werner Borchard , Universität Duisburg-Essen, Standort Duisburg, Fakultät für Naturwissenschaften, Institut für Chemie

GutachterIn: Prof. Dr. Werner Borchard , Universität Duisburg-Essen, Standort Duisburg, Fakultät für Naturwissenschaften, Institut für Chemie
GutachterIn: Prof. Dr. Christian Mayer , Universität Duisburg-Essen, Standort Duisburg, Fakultät für Naturwissenschaften, Institut für Chemie

Schlüsselwörter in Deutsch: Rheologie, intrinsische Viskosität, Ueberlappungskonzentration, Verschlaufungskonzentration, halbverduenntes Regime, Gegenionenkondensation, Potentiometrie, Konduktometrie
Schlüsselwörter in Englisch: rheology, intrinsic viscosity, overlapping concentration, entanglement concentration, semidilute regime, counterion condensation, potentiometry, conductometry

  
   
 Klassifikation     
    Sachgruppe der DNB: 30 Chemie
  
   
 Abstrakt     
   

Abstrakt in Deutsch

Zielsetzung dieser Arbeit ist es, Strategien aufzuzeigen, mit denen die gelmatrixbildenden Komponenten von Biofilmen beeinflusst werden können. Eine gut charakterisierte Komponente der extrazellulaeren polymeren Substanzen (EPS) des Bakterienstamms Pseudomonas aeruginosa SG81 ist das Alginat AlgSG81. AlgSG81 ist ein Hauptbestandteil der EPS und somit auch der Gelmatrix. In waessriger Lösung ist AlgSG81 vollständig dissoziiert und daher ein starker Polyelektrolyt (PEL). Durch theoretische Berechnung mittels der OSF-Theorie und Bestaetigung durch Viskositaetsmessungen ist die Konformation von AlgSG81-Ketten in waessriger Loesung, bei abgeschirmten und nichtabgeschirmten Bedingungen, ueber einen großen Konzentrationsbereich die eines Knaeuls. Bei Zugabe von Tetramethylharnstoff (TMH) zu waessrigen AlgSG81 Loesungen wird die Bildung eines physikalischen Netzwerkes (Gels) beobachtet. Verschiedene empirische und theoretische Ansätze zur Beschreibung von PEL konnten verbessert und experimentell ueberprüft werden.

Abstrakt in Englisch

Goals of this study are to point out strategies to influence the gel-matrix building components of biofilms. One well characterised component of the extracellular polymeric substances (EPS) of the bacterial strain Pseudomonas aeruginosa SG81 is the alginate AlgSG81. AlgSG81 is one main component of EPS and thus of the gel-matrix, too. AlgSG81 is completely dissociated in aqueous solution and therefore a strong polyelectrolyte (PEL). By means of computation with OSF-theory and validation via viscosity measurements the conformation of AlgSG81-chains in aqueous solution at screened and not screened conditions is that of a coil over a large concentration regime. By addition of tetramethylurea (TMU) to aqueous solutions of AlgSG81 the formation of a physical network (gel) is observed. Different empirical and theoretical approaches to characterise PEL were improved and experimental verified.