Mikrobereichsanalytik an marinen Biomineralisationsprodukten

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung

2 Copepoden

2.1 Morphologie der Gnathobasen von Copepoden

2.2 Copepoden-Spezies

3 Angewandte Analysenverfahren

3.1 Mikroskopie

3.1.1 Lichtmikroskopie

3.1.2 Rasterelektronenmikroskopie (REM)

3.2 Elementanalytik

3.2.1 Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA)

3.2.2 Elektronenstrahlmikroanalyse (ESMA)

3.2.3 Partikel-/ Protoneninduzierte Röntgenemissionsanalyse (PIXE)

3.2.4 Laserablations-Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (LA-ICP-MS)

3.2.5 Optische Emissionsspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-OES)

3.2.6 Methoden zur Herstellung tablettierter Referenzstandards für die Mikrobereichsanalytik

4 Experimenteller Teil und Ergebnisdiskussion

4.1 Präparation der mandibularen Gnathobasen

4.2 Instrumentelle Parameter

4.3 Spezies von Copepoden des Südpolarmeers

4.3.1 Calanoides acutus

4.3.2 Calanus propinquus

4.3.3 Heterorhabdus sp.

4.3.4 Metridia gerlachei

4.3.5 Rhincalanus gigas

4.4 Spezies von Copepoden der Nordsee

4.4.1 Acartia tonsa

4.4.2 Centropages sp.

4.4.3 Temora longicornis

4.5 Herstellung tablettierter Referenzstandards für die Mikrobereichsanalytik

4.5.1 Evaporation einer Suspension

4.5.2 Kopräzipitation

4.5.3 Bestimmung der Gehalte der hergestellten Referenzmaterialien mit der ICP-OES

4.6 LA-ICP-Massenspektrometrie an carbonatischen und copepodischen Proben

5 Abschlussdiskussion und Ausblick

Zielsetzung & Themen

Die vorliegende Arbeit zielt darauf ab, Mikrobereichsanalysen an den mandibularen Gnathobasen von acht ausgewählten Copepodenspezies aus dem Südpolarmeer und der Nordsee durchzuführen, um deren elementare Zusammensetzung sowie deren Zusammenhang mit der Ernährungsweise quantitativ zu untersuchen und geeignete analytische Methoden sowie Kalibrationsstandards zu entwickeln.

• Entwicklung und Vergleich analytischer Methoden zur Mikrobereichsanalyse (REM, EDX, PIXE, LA-ICP-MS, ICP-OES).
• Untersuchung der elementaren Zusammensetzung der mandibularen Gnathobasen verschiedener Copepodenspezies in Bezug auf ihre Ernährungsweise.
• Herstellung und Validierung matrixangepasster, tablettierter Referenzstandards zur Kalibrierung der eingesetzten Analysentechniken.
• Diskussion der Realisierbarkeit und Grenzen der Laserablations-Massenspektrometrie für das vorliegende Analysenproblem.

Auszug aus dem Buch

Zusammenfassung der Kapitel

1 Einleitung: Beschreibt die Bedeutung der Biomineralisation bei Copepoden und die Zielsetzung der Arbeit bezüglich der quantitativen Elementanalyse.

2 Copepoden: Erläutert die Morphologie und Funktion der Gnathobasen sowie die Speziesauswahl und Ernährungsweisen.

3 Angewandte Analysenverfahren: Detaillierte Darstellung der mikroskopischen und elementanalytischen Methoden, inklusive Referenzstandardherstellung.

4 Experimenteller Teil und Ergebnisdiskussion: Dokumentation der Präparation, der instrumentellen Parameter und der Ergebnisse der Analysen für die einzelnen Spezies.

5 Abschlussdiskussion und Ausblick: Zusammenfassende Bewertung der Ergebnisse und Diskussion der Eignung der Methoden.

Schlüsselwörter

Biomineralisation, Copepoden, Gnathobasen, Rasterelektronenmikroskopie, REM, EDX, Elementanalytik, Röntgenfluoreszenzanalyse, RFA, PIXE, LA-ICP-MS, Referenzstandards, Chitin, Chitosan.

Häufig gestellte Fragen

Worum geht es in dieser Diplomarbeit grundsätzlich?

Die Arbeit befasst sich mit der Mikrobereichsanalytik an marinen Biomineralisationsprodukten, speziell an den mandibularen Gnathobasen verschiedener Copepodenspezies.

Was sind die zentralen Themenfelder der Untersuchung?

Die zentralen Themen sind die quantitative Bestimmung der elementaren Zusammensetzung der Mundwerkzeuge, die Entwicklung von Analysenmethoden und die Herstellung von matrixangepassten Referenzstandards.

Was ist das primäre Ziel der Arbeit?

Das Hauptziel ist es, die Stabilität der Gnathobasen und deren Einlagerung anorganischer Elemente in Abhängigkeit von der Ernährungsweise der Copepoden analytisch zu quantifizieren.

Welche wissenschaftlichen Methoden kommen zum Einsatz?

Es werden diverse Festkörper-Analysentechniken angewandt, darunter Lichtmikroskopie, REM, EDX, PIXE, LA-ICP-MS und ICP-OES.

Was wird im Hauptteil behandelt?

Der Hauptteil gliedert sich in die theoretische Einführung der Analysenverfahren, die experimentelle Präparation der biologischen Proben sowie die detaillierte Diskussion der Ergebnisse für antarktische und Nordsee-Copepoden.

Welche Schlüsselbegriffe charakterisieren die Arbeit?

Die Arbeit wird durch Begriffe wie Biomineralisation, Gnathobasen, Elementanalytik, Chitin-Matrix und Referenzstandards charakterisiert.

Welche Bedeutung haben die Erkenntnisse für die ökologische Forschung?

Erkenntnisse über die Ernährungsweise und die Stabilität der Mundwerkzeuge erlauben Rückschlüsse auf die ökologische Bedeutung der untersuchten Copepoden in ihrem jeweiligen marinen Lebensraum.

Warum ist die Herstellung von Referenzstandards für diese Untersuchung essenziell?

Da für die mikrometerskaligen und biologischen Gnathobasen keine kommerziellen Standards existieren, ist die Eigenherstellung matrixangepasster Standards zwingend erforderlich, um eine genaue quantitative Kalibrierung der Analysensysteme zu ermöglichen.