Entwicklung eines mikrofluidischen Systems zur kontinuierlichen elektrophoretischen Auftrennung und Analyse von Enzymreaktionen

This thesis describes the results of a research project as part of the Leibniz Research Cluster (LRC). The aim of this thesis was the development of a microfluidic free-flow electrophoresis (μFFE) separation unit for the integration into a microfluidic multistage reactor. The research of the LRC project was driven by the vision of a continuous, cell-free and enzyme-catalysed synthesis of polyketide building blocks for the development of bioactive substances. The role of the μFFE chips developed in this work was to continuously separate mixtures of substances into their single components. In the course of this work two different microfluidic FFE chips were developed: one based on poly(dimethylsiloxan) (PDMS) and another one based on poly(methyl metacrylate) (PMMA). The initially manufactured PDMS chips were soon replaced by PMMA chips, which allowed for more reproducible separations and long-term stable usage. With the functional FFE chips, methods for the separation of the substances being part of the enzymatic reactions were developed and optimised. With ammonium acetate in particular concentrations a background electrolyte was found, which enabled a good separation with μFFE and at the same time was compatible with electrospray ionisation mass spectrometry (ESI-MS), the conceived tool for control analytics. After initially analysing samples from the FFE chip with capillary electrophoresis, the focus was put on online analysis via ESI-MS. The coupling of μFFE with MS using a switching valve made an online monitoring of the FFE separation at multiple μFFE outlets possible. With the development of a novel ESI-multi-emitter, the speed of analysis and the number of analysed μFFE outlets were further increased. Overall, the initially defined goals of this project were reached largely. However, for the seamless integration of the developed μFFE system into the conceived multistage reactor, further optimisation and specific adaption to the other involved systems would be necessary.Diese Arbeit beschreibt die Ergebnisse eines Forschungsprojekts im Rahmen des Leibniz Research Clusters (LRC). Dabei sollte eine mikrofluidischen Trenneinheit nach dem Prinzip der Free-Flow-Elektrophorese (FFE) für die Integration in einen Mehrstufenreaktor entwickelt werden. Die Forschung des LRC-Projekts war angetrieben durch die Vision der kontinuierlichen, zellfreien und enzymkatalysierten Synthese von Polyketidbausteinen für die Entwicklung neuer Wirkstoffe. Das in dieser Arbeit entwickelte mikrofluidische FFE-System (μFFE) sollte als Komponente eines Mehrstufenreaktors in der Lage sein, Stoffgemische kontinuierlich in ihre Einzelsubstanzen aufzutrennen. Im Laufe der Arbeit wurden zwei verschiedene mikrofluidische FFE-Chips entwickelt: einmal auf Basis von Polydimethylsiloxan (PDMS) und zum anderen auf Basis von Polymethylmethacrylat (PMMA). Die zunächst hergestellten PDMS-Chips wurden bald durch Chips auf PMMA-Basis abgelöst, die durch gute mechanische Eigenschaften, reproduzierbare Trennergebnisse und langzeitstabile Anwendbarkeit überzeugten. Mit den funktionellen FFE-Chips wurden über den Zeitraum der Arbeit sukzessive Methoden zur Trennung der Substanzen, die an den enzymatischen Reaktionen beteiligt waren, entwickelt und optimiert. Mit Ammoniumacetat in bestimmten Konzentrationen konnte ein Hintergrundelektrolyt gefunden werden, der eine gute Trennung mit μFFE ermöglichte und gleichzeitig kompatibel mit der als Kontrollanalytik geplanten Elektrosprayionisierungs-Massenspektrometrie (ESI-MS) war. Nach einigen Versuchen der Offline-Analyse der Proben aus dem FFE-Chip mittels Kapillarelektrophorese erfolgte die Analytik überwiegend online mit ESI-MS. Die Kopplung des FFE-Chips mit MS unter Verwendung eines Schaltventils ermöglichte das Online- Monitoring der FFE-Trennung an bis zu 10 FFE-Ausgängen. Die Analysegeschwindigkeit mit MS und die Anzahl der untersuchten FFE-Ausgänge konnten mit einem neuartigen ESI-Multiemitter nochmals gesteigert werden. Insgesamt konnten die eingangs definierten Ziele dieser Arbeit weitestgehend erreicht werden. Für die nahtlose Integration des entwickelten mikrofluidischen FFE-Systems in den erdachten Mehrstufenreaktor bedürfte es jedoch weiterer Optimierung und spezifische Anpassungen an die anderen beteiligten Systeme

Epidemiologie, Klinik und Mikrobiologie von Panton-Valentine Leukotoxin positiven Staphylococcus aureus Bakteriämien am Allgemeinen Krankenhaus der Medizinischen Universität Wien : Eine retrospektive Datenanalyse

Einleitung: Das Panton-Valentine Leukotoxin (PVL) ist ein porenbildendes Toxin, welches von Staphylococcus aureus gebildet wird. PVL besteht aus den Untereinheiten lukS und lukF. Es kann zu schweren Weichgewebsinfektionen wie Abszessen oder Furunkeln, zu nekrotisierender Pneumonie oder nekrotisierender Fasziitis führen. PVL wird häufig mit community-acquired MRSA assoziiert und kommt seltener bei hospital-acquired MRSA vor. Wenig ist über die PVL positive S.aureus Bakteriämie bekannt, welche nur selten auftritt. Hauptfrage dieser Studie war, ob es einen Unterschied hinsichtlich des Vorhandenseins einer lokal nekrotisierenden Infektion als Fokus der Bakteriämie bei der Fall- und Kontrollgruppe gibt. Material und Methoden: Es wurde eine Fall-Kontroll-Studie mit einer PVL positiven S.aureus Bakteriämie Fallgruppe (n=15) und einer PVL negativen S.aureus Bakteriämie Kontrollgruppe (n=45) durchgeführt. Die Patienten wurden anhand von klinischen, mikrobiologischen und demographischen Parametern aus der Krankengeschichte verglichen. Ergebnisse: Die Studie hat gezeigt, dass bei PVL positiven S.aureus Bakteriämien eine lokale nekrotisierende Infektion statistisch signifikant häufiger der Fokus der Bakteriämie ist als bei der PVL negativen Kontrollgruppe (p<0,001; OR 12,7). Ebenso waren bei der PVL positiven Fallgruppe signifikant häufiger community-acquired S.aureus Stämme (p<0,001), während in der PVL negativen Kontrollgruppe signifikant häufiger hospital-acquired S.aureus Stämme vorkamen (p<0,001). Schlussfolgerung: PVL positive S.aureus Bakteriämien sind selten. Sie haben ihren Fokus meist in lokal nekrotisierenden Infektionen und müssen deshalb neben der konservativen Therapie häufig chirurgisch behandelt werden.Introduction: Panton-Valentine Leukocidin (PVL) is a pore-forming toxin produced by Staphylococcus aureus. PVL consists out of the subunits lukS and lukF. It can cause severe necrotizing skin and soft tissue infections like abscesses and furunculosis, necrotizing pneumonia and necrotizing fasciitis. PVL is mainly associated with community-acquired MRSA and occurs less often in hospital-acquired MRSA. Little is known about PVL positive S. aureus bacteremia which appears only rarely. The main question in this study is, if there is a difference in the presence of necrotizing skin and soft tissue infections as a focus of the bacteremia between the cases and the controls. Material and Methods: This study was performed as a case-control study with a PVL positive S.aureus bacteremia case group (n=15) and a PVL negative S.aureus bacteremia control group (n=45). The patients were compared by clinical, microbiological and demographic parameters using the patients medical history. Results: The study has shown, that the focus of PVL positive bacteremia is statistically significant more often a skin and soft tissue infection compared to the PVL negative controls (p<0,001). Furthermore PLV positive cases were significantly more associated to the community associated S.aureus strains, in contrast to the control group, which has shown a significant correlation to the hospital-acquired S.aureus strains (p<0,001). Conclusion: The bacteremia associated to PVL positive S.aureus occurs only in rare cases. It appears to develop mostly necrotizing skin and soft tissue infections, which lead to a longer antimicrobial therapy and surgical interventions.eingereicht von Julian Josef JenderParalleltitel laut Übersetzung der Verfasserin/des VerfassersMedizinische Universität Wien, Diplomarbeit, 201

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Syndrome d’apnées du sommeil : caractéristiques cliniques des patients atteints dans la population hospitalière de Château-Thierry

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Coupling Miniaturized Free-Flow Electrophoresis to Mass Spectrometry via a Multi-Emitter ESI Interface

We present a novel multi-emitter electrospray ionization interface for the coupling of microfluidicfree-flow electrophoresis (μFFE) with mass spectrometry. 15 sample streams coming from 15 μFFE outlets were continuously analyzed in quick succession to monitor the electrophoreticseparation in the microchip

Hak Asasi perempuan

318 hlm.: - ; 21 cm

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Multiplexed Online-Monitoring of Microfluidic Free-Flow Electrophoresis via Mass Spectrometry

Free-flow electrophoresis is a tool for the continuous fractionation of electrically charged analytes. In this study we introduce a novel method to couple microchip-based free-flow electrophoresis with mass spectrometry. The successive connection of multiple microchip outlets to the electrospray ionization source of a mass spectrometer is automated using a multiposition valve. With this novel setup it is possible to continuously fractionate and collect compounds while simultaneously monitoring the process online with mass spectrometry. The functionality of the method is demonstrated by the successful separation and identification of the biomolecules AMP, ATP and CoA, which are fundamental for numerous biochemical processes in every organism

Melanogenesis Inhibitors from the Rhizoma of <i>Ligusticum Sinense</i> in B16-F10 Melanoma Cells In Vitro and Zebrafish In Vivo

The rhizoma of Ligusticum sinense, a Chinese medicinal plant, has long been used as a cosmetic for the whitening and hydrating of the skin in ancient China. In order to investigate the antimelanogenic components of the rhizoma of L. sinense, we performed an antimelanogenesis assay-guided purification using semi-preparative HPLC accompanied with spectroscopic analysis to determine the active components. Based on the bioassay-guided method, 24 compounds were isolated and identified from the ethyl acetate layer of methanolic extracts of L. sinense, and among these, 5-[3-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)allyl]ferulic acid (1) and cis-4-pentylcyclohex-3-ene-1,2-diol (2) were new compounds. All the pure isolates were subjected to antimelanogenesis assay using murine melanoma B16-F10 cells. Compound 1 and (3S,3aR)-neocnidilide (8) exhibited antimelanogenesis activities with IC50 values of 78.9 and 31.1 &#956;M, respectively, without obvious cytotoxicity. Further investigation showed that compound 8 demonstrated significant anti-pigmentation activity on zebrafish embryos (10‒20 &#956;M) compared to arbutin (20 &#956;M), and without any cytotoxicity against normal human epidermal keratinocytes. These findings suggest that (3S,3aR)-neocnidilide (8) is a potent antimelanogenic and non-cytotoxic natural compound and may be developed potentially as a skin-whitening agent for cosmetic uses