Microsystems

@article{spirin1966biological,
    author = "Spirin, A.S. und Belitsina, N.V.",
    title = "Biologische Aktivität der neu zusammengesetzten ribosomähnlichen Partikel",
    year = "1966",
    journal = "Journal of Molecular Biology",
    url = "https://doi.org/10.1016/s0022-2836(66)80227-9",
    doi = "10.1016/s0022-2836(66)80227-9",
    number = "1",
    openalex = "W2088986913",
    pages = "282-283",
    volume = "15",
    references = "doi101016s002192581855763x, doi101016s0021925818644552, doi101016s0022283666802267, doi101073pnas47101588, doi101073pnas50181"
}

@misc{fox1969membranelike2,
    author = "Fox, S. W. und McCauley, R. J. und Montgomery, P. O'B. und Fukushima, T. und Harada, K. und Windsor, C. R",
    title = "Membranartige Eigenschaften in Mikrosystemen, die aus synthetischen proteinähnlichen Polymeren zusammengesetzt sind, in Snell, F., Wolken, J., Iverson, G. J. und Lam, J., Hgg., Physikalische Prinzipien biologischer Membranen",
    year = "1969",
    howpublished = "New York, Gordon \& Breach, S. 417-430",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Fox, S. W., McCauley, R. J., Montgomery, P. O'B., Fukushima, T., Harada, K. und Windsor, C. R., 1969, Membranartige Eigenschaften in Mikrosystemen, die aus synthetischen proteinähnlichen Polymeren zusammengesetzt sind, in Snell, F., Wolken, J., Iverson, G. J. und Lam, J., Hgg., Physikalische Prinzipien biologischer Membranen: New York, Gordon \& Breach, S. 417-430.}"
}

@article{doi101007bf00623322,
    author = "Eigen, Manfred",
    title = "Selforganization of matter and the evolution of biological macromolecules",
    year = "1971",
    journal = "Die Naturwissenschaften",
    url = "https://doi.org/10.1007/bf00623322",
    doi = "10.1007/bf00623322",
    openalex = "W2087895317",
    references = "doi101002j153873051948tb01338x, doi101002j153873051951tb01366x, doi1010160022283668903926, doi1010160022283668903938, doi101016s0022283661800727, doi101016s0022283665802856, doi101017s0305004100015644, doi101038217624a0, doi101073pnas47101588, doi101073pnas5661891, doi101073pnas581217, doi101090mbk12132, doi101093genetics16297, doi101103physrev37405, doi101103physrev382265, doi10111911987158, doi101126science1643881788, doi1023072005041, doi102307jctv22d4t7n8, openalexw2171582839, openalexw2799137445, openalexw3038835020"
}

@misc{fox1976the1,
    author = "Fox, S. W",
    title = "Die evolutionäre Bedeutung von phasengetrennten Mikrosystemen",
    year = "1976",
    howpublished = "Origins Life, v. 7, p. 49-68",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Fox, S. W., 1976, Die evolutionäre Bedeutung von phasengetrennten Mikrosystemen: Origins Life, v. 7, p. 49-68.}"
}

@inproceedings{buttgenbach2007microsystems,
    author = "Buttgenbach, Stephanus",
    title = "Microsystems for chemical and biological sensing",
    year = "2007",
    booktitle = "2007 International Workshop on Physics of Semiconductor Devices",
    url = "https://doi.org/10.1109/iwpsd.2007.4472605",
    doi = "10.1109/iwpsd.2007.4472605",
    openalex = "W2545458545",
    pages = "657-661",
    references = "doi1010021522268320001221183931aidelps393130co2m, doi1010021522268320010722122526aidelps252630co2k, doi101007s0021600533466, doi101016jsnb200503048, doi101039b310836h, doi101109jsen2003815783, doi101109proc198212331, doi10111712333754, doi101146annurevmatsci281153, doi10120197810032102451"
}

Magnetit-Nanopartikel und ihre Assemblierung umfassen einen neuen Bereich der Entwicklung für neue Technologien. Die magnetischen Partikel können interagieren und sich in Ketten oder Netzwerken zusammenlagern. Magnetotaktische Bakterien sind einer der interessantesten Mikroorganismen, bei denen die Assemblierung von Nanopartikeln stattfindet. Diese Mikroorganismen stellen eine heterogene Gruppe von gramnegativen Prokaryoten dar, die alle die Produktion spezieller magnetischer Organellen namens Magnetosomen zeigen, die aus einem magnetischen Nanopartikel bestehen, entweder Magnetit (Fe3O4) oder Greigit (Fe3S4), eingebettet in eine Membran. Die Kette wird entlang eines aktinähnlichen Gerüsts aus MamK-Protein assembliert, wodurch die Magnetosomen in mechanisch stabile Ketten angeordnet werden. Die Ketten funktionieren wie eine Kompassnadel, um Zellen zu ermöglichen, sich entlang des Magnetfeldes der Erde auszurichten und zu schwimmen. Die Bildung von Magnetosomen ist bekanntlich auf molekularer Ebene kontrolliert. Die physiko-chemischen Bedingungen der Umgebung beeinflussen ebenfalls die Biomineralisation. Die in diesem Manuskript vorgestellte Arbeit zielt darauf ab, zu verstehen, wie solche externen Bedingungen, insbesondere das extrazelluläre Redoxpotential (ORP), die Magnetitbildung in der Stamm Magnetospirillum magneticum AMB-1 beeinflussen. Eine kontrollierte Kultivierung des Mikroorganismus wurde in einem Bioreaktor entwickelt, und die Bildung von Magnetosomen wurde charakterisiert. Verschiedene Techniken wurden angewendet, um die Menge an von den Bakterien aufgenommenem Eisen und folglich die Größe der produzierten Magnetosomen unter verschiedenen ORP-Bedingungen zu charakterisieren. Durch den Vergleich der Eisenaufnahme, der Bakterienmorphologie, der Größe und Menge der Magnetosomen pro Zelle unter verschiedenen ORP-Werten wurde die Bildung von Magnetosomen bei ORP 0 mV gehemmt, während reduzierte Bedingungen, ORP – 500 mV, den Biomineralisationsprozess fördern. Die Selbstassemblierung von Magnetosomen, die in magnetotaktischen Bakterien auftritt, wurde zu einer Inspiration, von der Natur zu lernen und Nanopartikel-Assemblierungen zu konstruieren, indem der Bakteriophage M13 als Vorlage verwendet wird. Der M13-Bakteriophage ist ein 800 nm langes Filament mit eingeschlossener einzelsträngiger DNA, das kürzlich als Gerüst für die Nanopartikel-Assemblierung verwendet wurde. Ich konstruierte zwei Arten von Assemblierungen auf Basis von Bakteriophagen und magnetischen Nanopartikeln. Zuerst wurde eine kettenartige Assemblierung gebildet, bei der Magnetit-Nanopartikel entlang des Phagen-Filaments angebracht sind. Ein spermienartiges Konstrukt wurde ebenfalls gebaut, mit einem magnetischen Kopf und einem Schwanz, der aus dem Phagen-Filament gebildet wird. Die kontrollierte Assemblierung von Magnetit-Nanopartikeln auf der Phagen-Vorlage war aufgrund zweier verschiedener Mechanismen der Nanopartikel-Assemblierung möglich. Der erste basierte auf elektrostatischen Wechselwirkungen zwischen positiv geladenen, mit Polyethylenimin beschichteten Magnetit-Nanopartikeln und negativ geladenen Phagen. Die zweite Phagen-Nanopartikel-Assemblierung wurde durch bioengineerte Erkennungsstellen erreicht. Ein mCherry-Protein wird auf dem Phagen angezeigt und diente als Linker zu einem roten Bindungs-Nanokörper (RBP), der mit einem der Proteine fusioniert ist, die das Magnetitkristall eines Magnetosoms umgeben. Beide Assemblierungen wurden in Wasser durch ein externes Magnetfeld angesteuert, wobei ihr Schwimmverhalten gezeigt wurde und eine potenzielle weitere Nutzung solcher Strukturen für medizinische Anwendungen ermöglicht. Die Geschwindigkeit der Phagen-Nanopartikel-Assemblierungen ist im Vergleich zu zuvor veröffentlichten Mikroschwimmern relativ langsam. Allerdings konnten nur die größten Phagen-Magnetit-Assemblierungen abgebildet werden, und es ist daher immer noch unklar, wie schnell diese Strukturen in ihrer kleineren Version sein können.

@article{openalexw2591446802,
    author = "Olszewska‐Widdrat, Agata",
    title = "Bildung magnetischer Ketten mit Hilfe biologischer Organismen",
    year = "2016",
    journal = "publish.UP (Universität Potsdam)",
    abstract = "Magnetit-Nanopartikel und ihre Assemblierung umfassen einen neuen Bereich der Entwicklung für neue Technologien. Die magnetischen Partikel können interagieren und sich in Ketten oder Netzwerken assemblieren. Magnetotaktische Bakterien sind einer der interessantesten Mikroorganismen, bei denen die Assemblierung von Nanopartikeln stattfindet. Diese Mikroorganismen sind eine heterogene Gruppe von gramnegativen Prokaryoten, die alle die Produktion spezieller magnetischer Organellen namens Magnetosomen zeigen, bestehend aus einem magnetischen Nanopartikel, entweder Magnetit (Fe3O4) oder Greigit (Fe3S4), eingebettet in eine Membran. Die Kette wird entlang eines aktinähnlichen Gerüsts aus MamK-Protein assembliert, was die Magnetosomen dazu bringt, sich in mechanisch stabile Ketten anzuordnen. Die Ketten funktionieren als Kompassnadel, um Zellen zu ermöglichen, sich entlang des Erdmagnetfeldes auszurichten und zu schwimmen. Die Bildung von Magnetosomen ist bekanntlich auf molekularer Ebene kontrolliert. Die physiko-chemischen Bedingungen der Umgebung beeinflussen ebenfalls die Biomineralisation. Die in diesem Manuskript vorgestellte Arbeit zielt darauf ab, zu verstehen, wie solche externen Bedingungen, insbesondere das extrazelluläre Redoxpotential (ORP), die Magnetitbildung im Stamm Magnetospirillum magneticum AMB-1 beeinflussen. Eine kontrollierte Kultivierung des Mikroorganismus wurde in einem Bioreaktor entwickelt und die Bildung von Magnetosomen wurde charakterisiert. Verschiedene Techniken wurden angewendet, um die Menge an von den Bakterien aufgenommenem Eisen und folglich die Größe der produzierten Magnetosomen unter verschiedenen ORP-Bedingungen zu charakterisieren. Durch Vergleich der Eisenaufnahme, der Bakterienmorphologie, der Größe und Menge der Magnetosomen pro Zelle unter verschiedenen ORP-Werten wurde die Bildung von Magnetosomen bei ORP 0 mV gehemmt, während reduzierte Bedingungen, ORP – 500 mV, den Biomineralisationsprozess fördern. Die Selbstassemblierung von Magnetosomen, die in magnetotaktischen Bakterien auftritt, wurde zu einer Inspiration, von der Natur zu lernen und Nanopartikel-Assemblierungen zu konstruieren, indem der Bakteriophage M13 als Vorlage verwendet wird. Der M13-Bakteriophage ist ein 800 nm langes Filament mit eingeschlossener einzelsträngiger DNA, das kürzlich als Gerüst für die Nanopartikel-Assemblierung verwendet wurde. Ich konstruierte zwei Arten von Assemblierungen auf Basis von Bakteriophagen und magnetischen Nanopartikeln. Zuerst wurde eine kettenartige Assemblierung gebildet, bei der Magnetit-Nanopartikel entlang des Phagen-Filaments angebracht sind. Ein spermienartiges Konstrukt wurde ebenfalls gebaut mit einem magnetischen Kopf und einem Schwanz, der aus dem Phagen-Filament gebildet wird. Die kontrollierte Assemblierung von Magnetit-Nanopartikeln auf der Phagen-Vorlage war aufgrund zweier verschiedener Mechanismen der Nanopartikel-Assemblierung möglich. Der erste basierte auf elektrostatischen Wechselwirkungen zwischen positiv geladenen, mit Polyethylenimin beschichteten Magnetit-Nanopartikeln und negativ geladenen Phagen. Die zweite Phagen-Nanopartikel-Assemblierung wurde durch bioengineerte Erkennungsstellen erreicht. Ein mCherry-Protein wird auf dem Phagen angezeigt und diente als Linker zu einem roten Bindungs-Nanokörper (RBP), der mit einem der Proteine fusioniert ist, die das Magnetitkristall eines Magnetosoms umgeben. Beide Assemblierungen wurden in Wasser durch ein externes Magnetfeld angesteuert, wobei ihr Schwimmverhalten gezeigt wurde und eine potenzielle weitere Nutzung solcher Strukturen für medizinische Anwendungen ermöglicht. Die Geschwindigkeit der Phagen-Nanopartikel-Assemblierungen ist im Vergleich zu zuvor veröffentlichten Mikroschwimmern relativ langsam. Allerdings konnten nur die größten Phagen-Magnetit-Assemblierungen abgebildet werden, und es ist daher immer noch unklar, wie schnell diese Strukturen in ihrer kleineren Version sein können.",
    url = "https://openalex.org/W2591446802",
    openalex = "W2591446802"
}

@misc{crossrefNonephotopatternable,
    title = "Photopatternable Silicone for Biological Microsystems",
    year = "None",
    url = "https://doi.org/10.1021/la702827v.s002",
    doi = "10.1021/la702827v.s002"
}

@inproceedings{darioNoneinterfacing,
    author = "Dario, P. und Carrozza, M.C.",
    title = "Interfacing microsystems and biological systems",
    year = "None",
    booktitle = "MHS'95. Proceedings of the Sixth International Symposium on Micro Machine and Human Science",
    url = "https://doi.org/10.1109/mhs.1995.494219",
    doi = "10.1109/mhs.1995.494219",
    openalex = "W2139566387",
    pages = "57-66",
    references = "doi1010079783642456787, doi1010079789401101615, doi101007bf02368134, doi1010160006899394912130, doi1010880960131752032, doi10110910293244, doi10110984388117, doi101109tbme19704502738, doi101109tbme1986325892, doi101113jphysiol1974sp010766"
}