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Einfluss von DNA-Schichten und von DNA-Nanopartikeln mit wohl-definierten Formen auf die Orientierung von Flüssigkristallen / von Bingru Zhang. Paderborn, 2020
Inhalt
1. Motivation und Ziel der Arbeit
2. Grundlagen und Stand der Technik
2.1 DNA-Nanotechnologie
2.1.1 Aufbau und Eigenschaften der Desoxyribonukleinsäure
2.1.2 Anfänge der DNA-Nanotechnologie
2.1.3 DNA-Origami-Technik
2.2 Flüssigkristalle
2.2.1 Thermotrope Flüssigkristalle
2.2.2 Lyotrope Flüssigkristalle
2.2.3 Physikalische Eigenschaften von Flüssigkristallen
3. Experimentelle Methoden
3.1 Herstellung und Charakterisierung von DNA-Nanopartikeln mit Hilfe der Origami-Technik
3.1.1 Design der DNA-Origami-Nanopartikel
3.1.2 Faltung von DNA-Origami-Nanostrukturen
3.1.3 Reinigung der gefalteten 18-Helixbündel
3.1.4 Konzentrationsmessungen
3.1.5 Rasterkraftmikroskopie
3.1.6 Transmissionselektronenmikroskopie
3.1.7 Herstellung von Multimeren und Dimeren
3.1.8 Funktionalisierung mit Gold-Nanostäbchen
3.2 Präparation lyotroper chromonischer Flüssigkristalle
3.2.1 Materialien
3.2.2 Messzellen
3.2.3 Optische Untersuchung der Phasenübergange
3.2.4 Spektroskopische Untersuchungen
3.2.5 Untersuchung des linearen Dichroismus
3.3 Lichtstreuung von DNA-Origami-Nanostäbchen
3.3.1 Lichtstreuung-Messsystem
3.3.2 Probenvorbereitung
4. Ergebnisse und ihre Bedeutung
4.1 Herstellung von Orientierungsschichten mit DSCG/DNA
4.1.1 Präparation der Orientierungsschichten
4.1.2 Charakterisierung der orientierten Schicht
4.1.3 Präparation einer Testzelle mit dem thermotropen Flüssigkristall ZLI-1993
4.1.4 Orientierung der Testzelle mit dem thermotropen Flüssigkristall ZLI-1993
4.1.5 Zusammenfassung
4.2 Erfahrungen bei der DNA-Origami-Synthese
4.2.1 Herstellung und Reinigung von DNA-Origami
4.2.2 Herstellung von 18HB-Multimeren und 18HB-Dimeren
4.2.3 Herstellung von 18HB mit Gold Nanostäbchen (AuNR)
4.3 Selbstorganisierte lyotrop chromonische Flüssigkristalle in wässriger Lösung
4.3.1 Phasendiagramm von DSCG in Wasser
4.3.2 Absorption von DSCG in Wasser
4.3.3 Linearer Dichroismus von DSCG
4.3.4 Einfluss des pH-Werts und der Salzkonzentration auf das DSCG-Phasendiagramm
4.3.5 Zusammenfassung
4.4 Lichtstreuung von DNA-Origami in einer isotropen Lösung
4.4.1 Ergebnisse der statischen Lichtstreuung für 18HB- und 24HB-Lösungen
4.4.2 Ergebnisse der dynamischen Lichtstreuung für 18HB- und 24HB-Lösungen
4.4.3 Zusammenfassung
4.5 Einbetten von DNA-Origami in einen lyotropen chromonischen Flüssigkristall
4.5.1 Herstellung der Nanokomposite-Testzellen
4.5.2 Charakterisierung der ausgerichteten Probe
4.5.3 Die Änderung der Orientierungsordnung
4.5.4 Zusammenfassung
5. Zusammenfassung der Ergebnisse der Dissertation
6. Literaturverzeichnis
7. Anhang
7.1 Basensequenz der Gerüststränge und Klammerstränge für die DNA-Origami-Nanostrukturen
7.2 Erläuterungen zur elektrischen Polarisation und zur Doppelbrechung in Flüssigkristallen
7.3 Liste veröffentlichter Publikationen
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