@techreport{SiegertBongaertsWagneretal.2022, author = {Siegert, Petra and Bongaerts, Johannes and Wagner, Torsten and Sch{\"o}ning, Michael Josef and Selmer, Thorsten}, title = {Abschlussbericht zum Projekt zur {\"U}berwachung biotechnologischer Prozesse mittels Diacetyl-/Acetoin-Biosensor und Evaluierung von Acetoin-Reduktasen zur Verwendung in Biotransformationen}, address = {Aachen}, organization = {FH Aachen}, pages = {16 Seiten}, year = {2022}, language = {de} } @techreport{HaegerBongaertsSiegert2023, author = {Haeger, Gerrit and Bongaerts, Johannes and Siegert, Petra}, title = {Abschlussbericht Teil II: Eingehende Darstellung Neue biobasierte Lipopeptide aus nachhaltiger Produktion (LipoPep)}, pages = {17Seiten}, year = {2023}, language = {de} } @phdthesis{Achtsnicht2020, author = {Achtsnicht, Stefan}, title = {Multiplex-Magnetdetektion von superparamagnetischen Beads zur Identifizierung von Trinkwasserkontaminationen}, doi = {10.18154/RWTH-2020-12052}, pages = {144 Seiten}, year = {2020}, abstract = {Die qualitative und quantitative Detektion von Zielsubstanzen innerhalb einer w{\"a}ssrigen Probe ist f{\"u}r viele Fragestellungen von Interesse, etwa bei der Detektion von Kontaminationen in Trinkwasser in Krisensituationen. Hierbei ist es nicht nur wichtig, dass Pathogene m{\"o}glichst sensitiv detektiert werden k{\"o}nnen, sondern auch, dass die Analyse schnell erfolgt, um Betroffenen im Katastrophenfall z{\"u}gig sicheres Trinkwasser zu Verf{\"u}gung stellen zu k{\"o}nnen. Da bei einem solchen Szenario nicht von einer in der N{\"a}he befindlichen funktionierenden Laborinfrastruktur ausgegangen werden kann, ist es wichtig, dass die Messung direkt vor Ort erfolgen kann. Im Rahmen dieser Arbeit wurde untersucht, ob eine derartige Schnellanalytik mithilfe von superparamagnetischen Beads (MBs) und der magnetischen Frequenzmischtechnik m{\"o}glich ist. Dabei werden die MBs mit Hilfe von prim{\"a}ren Antik{\"o}rpern an die Zielsubstanz gebunden und mit sekund{\"a}ren Antik{\"o}rpern an die Poren-Oberfl{\"a}che eines Polyethylen-Filters fixiert (Sandwich-Immunoassay). So kann die Quantifizierung der Zielsubstanz auf eine magnetische Messung der immobilisierten MB-Marker zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden. Die magnetische Frequenzmischtechnik basiert auf der Anregung der Probe mit Magnetfeldern zweier verschiedener Frequenzen. Die durch die nichtlineare Magnetisierungsform der superparamagnetischen MBs entstehenden Mischfrequenzen werden typischerweise mithilfe einer zweistufigen Lock-in-Detektion analysiert (analoge Demodulation), die in einem Magnetreader als Handheldger{\"a}t realisiert wurde. Zus{\"a}tzlich zu dieser Technik wurde das Prinzip der direkten Digitalisierung des gesamten Antwortsignals mit anschließender Fourier-Analyse der erzeugten Mischfrequenzen experimentell umgesetzt, um die Amplituden und Phasen mehrerer Mischfrequenzen simultan zu erfassen. Eine M{\"o}glichkeit zur Sensitivit{\"a}tssteigerung ist die magnetische Aufkonzentration, indem vor der magnetischen Analyse eine Separation der MBs aus einem gr{\"o}ßeren Probenvolumen mittels magnetischem Feldgradienten durchgef{\"u}hrt wird. Zur Charakterisierung verschiedener kommerzieller MBs hinsichtlich ihrer magnetischen Separierbarkeit wurde ein Aufbau zur Messung ihrer magnetophoretischen Beweglichkeiten realisiert und ihre Geschwindigkeiten im Gradientenfeld mikroskopisch gemessen.Da eine Probe oftmals nicht nur auf eine einzige Zielsubstanz, sondern simultan auf mehrere verschiedene Pathogene hin untersucht werden soll, wurden verschiedene Ans{\"a}tze entwickelt und getestet, die einen solchen multiparametrischen magnetischen Immunoassay erm{\"o}glichen. Einerseits wurde eine r{\"a}umliche Separation der Bindungsbereiche f{\"u}r verschiedene Zielsubstanzen realisiert, die sequentiell ausgewertet werden k{\"o}nnen. Andererseits wurde die Unterscheidung von verschiedenen Zielsubstanzen anhand der Charakteristika der an sie gebundenen, verschieden funktionalisierten MB-Typen untersucht. F{\"u}r eine solche Unterscheidung wurde zum einen die Anregefrequenz der magnetischen Frequenzmischtechnik w{\"a}hrend einer Messung variiert. Damit konnte gezeigt werden, dass sich verschiedene MB-Sorten anhand der Phase ihrer Frequenzmischsignale voneinander unterscheiden lassen. Weiterhin wurde gezeigt, dass sich der Signalverlauf einer bin{\"a}ren Mischung zweier verschiedener MB-Typen als gradueller {\"U}bergang der Verl{\"a}ufe der beiden reinen MB-L{\"o}sungen ergibt. Eine weitere Analysemethode f{\"u}r einen multiparametrischen Immunoassay besteht darin, ein zus{\"a}tzliches einstellbares statisches magnetisches Offsetfeld zu verwenden. Hierf{\"u}r wurden mehrere Aufbauten auf Basis von Permanent- und Elektromagneten simuliert, konstruiert und charakterisiert. Mithilfe von Simulationen konnte gezeigt werden, dass eine auf diesem Verfahren beruhende Unterscheidung f{\"u}r MBs mit unterschiedlichen magnetischen Partikelmomenten m{\"o}glich ist. Als direkte Anwendung des hier entwickelten Magnetreaders in Zusammenspiel mit der digitalen Demodulation wurde ein magnetischer Assay gegen die B-Untereinheit des Choleratoxins in Trinkwasser mit einem niedrigen Detektionslimit von 0,2 ng/ml demonstriert.}, language = {de} } @misc{BergerBiselliDinteretal.2000, author = {Berger, Eric G. and Biselli, Manfred and Dinter, Andr{\´e} and Eisenkr{\"a}tzer, Detlef and Kiesewetter, Andr{\´e} and Zeng, Steffen}, title = {Chinese-Hamster-Ovary-Zellen zur Produktion von Proteinen}, pages = {1 -- 6}, year = {2000}, language = {de} } @book{Molinnus2018, author = {Molinnus, Denise}, title = {Integration of biomolecular logic principles with electronic transducers on a chip}, publisher = {Philipps-Universit{\"a}t / Fachbereich Pharmazie}, address = {Marburg/Lahn}, year = {2018}, language = {de} } @incollection{SchoeningPoghossian2018, author = {Sch{\"o}ning, Michael Josef and Poghossian, Arshak}, title = {Enzyme und Biosensorik}, series = {Einf{\"u}hrung in die Enzymtechnologie}, booktitle = {Einf{\"u}hrung in die Enzymtechnologie}, publisher = {Springer Spektrum}, address = {Berlin}, isbn = {978-3-662-57619-9}, doi = {10.1007/978-3-662-57619-9_18}, pages = {323 -- 347}, year = {2018}, abstract = {Enzymbasierte Biosensoren finden seit mehr als f{\"u}nf Jahrzehnten einen prosperierenden Wachstumsmarkt und werden zunehmend auch in biotechnologischen Prozessen eingesetzt. In diesem Kapitel werden, ausgehend vom Sensorbegriff und typischen Kenngr{\"o}ßen f{\"u}r Biosensoren (Abschn. 18.1), elektrochemische Enzym-Biosensoren vorgestellt und deren typischen Einsatzgebiete diskutiert (Abschn. 18.2). Ein Blick {\"u}ber den „Tellerrand" hinaus zeigt alternative Transduktorprinzipien (Abschn. 18.3) und f{\"u}hrt abschließend in aktuelle Forschungstrends ein (Abschn. 18.4).}, language = {de} } @article{BaeckerRakowskiKrappenetal.2017, author = {B{\"a}cker, M. and Rakowski, D. and Krappen, E. and Sch{\"o}ning, Michael Josef}, title = {Reinigungsprozesse in der Lebensmittelindustrie. Entwicklung eines Demonstrators zur {\"U}berwachung}, series = {GIT Labor-Fachzeitschrift}, volume = {61}, journal = {GIT Labor-Fachzeitschrift}, number = {8}, publisher = {Wiley-VCH}, address = {Weinheim}, issn = {0016-3538}, pages = {26 -- 28}, year = {2017}, language = {de} } @article{PinkenburgSchiffelsSelmer2016, author = {Pinkenburg, Olaf and Schiffels, Johannes and Selmer, Thorsten}, title = {Das CoLibry-Konzept - ein Werkzeugkasten f{\"u}r die Synthetische Biologie: Bioproduktion}, series = {BIOspektrum}, volume = {22}, journal = {BIOspektrum}, number = {6}, publisher = {Springer}, address = {Berlin}, doi = {10.1007/s12268-016-0734-8}, pages = {593 -- 595}, year = {2016}, abstract = {Regardless of size or destination, synthetic biology starts with com-parably small information units, which need to be combined and properly arranged in order to achieve a certain goal. This may be the de novo synthesis of individual genes from oligonucleotides, a shuffling of protein domains in order to create novel biocatalysts, the assembly of multiple enzyme encoding genes in metabolic pathway design, or strain development at the production stage. The CoLibry concept has been designed in order to close the gap between recombinant production of individual genes and genome editing.}, language = {de} } @article{MiyamotoYuIsodaetal.2016, author = {Miyamoto, Ko-ichiro and Yu, Bing and Isoda, Hiroko and Wagner, Torsten and Sch{\"o}ning, Michael Josef and Yoshinobu, Tatsuo}, title = {Visualization of the recovery process of defects in a cultured cell layer by chemical imaging sensor}, series = {Sensors and Actuators B: Chemical}, volume = {236}, journal = {Sensors and Actuators B: Chemical}, publisher = {Elsevier}, address = {Amsterdam}, issn = {0925-4005}, doi = {10.1016/j.snb.2016.04.018}, pages = {965 -- 969}, year = {2016}, abstract = {The chemical imaging sensor is a field-effect sensor which is able to visualize both the distribution of ions (in LAPS mode) and the distribution of impedance (in SPIM mode) in the sample. In this study, a novel cell assay is proposed, in which the chemical imaging sensor operated in SPIM mode is applied to monitor the recovery of defects in a cell layer brought into proximity of the sensing surface. A reduced impedance at a defect formed artificially in a cell layer was successfully visualized in a photocurrent image. The cell layer was cultured over two weeks, during which the temporal change of the photocurrent distribution corresponding to the recovery of the defect was observed.}, language = {de} } @article{BrahmaMusioIsmayilovaetal.2015, author = {Brahma, Aischarya and Musio, Biagia and Ismayilova, Uliviya and Nikbin, Nikzad and Kamptmann, Sonja B. and Siegert, Petra and Jeromin, G{\"u}nter Erich and Ley, Steven and Pohl, Martina}, title = {An orthogonal biocatalytic approach for the safe generation and use of HCN in a multi-step continuous preparation of chiral O-acetylcyanohydrins}, series = {Synlett}, journal = {Synlett}, number = {Publ. online 29.09.2015}, publisher = {Thieme}, address = {Stuttgart}, issn = {0936-5214 (Print) ; 1437-2096 (e-Journal)}, doi = {10.1055/s-0035-1560644}, year = {2015}, language = {de} }