Für das Zeichnen analoger Schaltpläne wird oft versucht, die Potentialverteilung in der entsprechenden Schaltung auszunutzen, um eine Platzierung der Bauteile nach abfallendem Potential vorzunehmen. Mit Hilfe von Computerunterstützung gelingt es, eine verallgemeinerte dreidimensionale Platzierungsstrategie anzuwenden, die allein auf Grund der Potentialwerte einer Schaltung die automatische Generierung einer technisch exakten Potentialdarstellung erlaubt. Somit ist es möglich, die Ergebnisse von transienten SPICE-Simulationen in jedem Zeitschritt darzustellen und eine Animation des zeitlichen Verhaltens zu erzeugen. Die Umsetzung dieser Methode zur Einbettung in eine webbasierte Lern - und Arbeitsplattform wird im Folgenden erläutert.
Der flächendeckende Betrieb mehrerer Mobilfunknetze unterschiedlicher Technologie in einem Land sorgt aufgrund der ständigen Bereithaltung von Übertragungskapazität für Dienste mit zunehmend höherem Datenvolumenbedarf für einen erheblichen Energieverbrauch. Das Forschungsförderungsprojekt ComGreen hat sich zur Aufgabe gesetzt, durch lastadaptiven Betrieb und intelligente dynamische Rekonfiguration des Funkzugangsnetzes zur Energieeinsparung beizutragen. Konzept, Herausforderungen, ausgewählte Ergebnisse von Simulationen und prototypischem Betrieb werden ebenso wie typische Erwartungswerte des künftigen Energieverbrauchs im Mobilfunkbereich vorgestellt. Sowohl Berechnungen als auch Messungen zeigen, dass durch kontext-basierte dynamische Rekonfiguration von zellularen Funknetzen Energieeinsparungen im Bereich von 25-40 % ermöglicht werden.
Ahrns, Johannes; Bartak, Rico; Grischek, Thomas; Pörschke, Richard
2017-11-01
In subsurface iron removal (SIR), oxygen-enriched water is injected into an aquifer to create a reaction zone. Aside from the hydraulic properties of the aquifer, groundwater quality often varies with depth so that in vertical wells the dissolved oxygen distribution (reaction zone) may not correspond to the dissolved iron concentration which may result in a lower efficiency coefficient. Therefore, measures to hydraulically optimize the formation of the reaction zone through a non-conventional injection were investigated. A high-resolution groundwater flow model was calibrated based on tracer and pump tests and used to plan the optimized injection for a SIR-pilot well with two screen segments. An optimized injection appears to be possible through the inactivation of well screen sections using packers. A doubling of the efficiency coefficient in comparison to a conventional injection was predicted when a packer, which remains evacuated inside the well while pumping, was used to seal 4/5 of the upper well screen length during injection. This scenario was used to plan the operating regime for a SIR field test, which is presented in Part 2.
In areas where the geological subsurface is used for storage of gases or fracking, there is a risk of saline formation water entering protected aquifers. The impact of such potential leakage therefore needs to be evaluated at relevant sites to develop practical monitoring concepts. Three-dimensional numerical simulations and a sensitivity analysis are performed to determine the influence of aquifer parameters, ground water flow, aquifer morphology, leakage rate and NaCl-concentration of the intruding water on the propagation behaviour of saline water. Two example scenarios were simulated based on a realistic site-scale conceptual model, one with water from the lower Braunkohlensande, (NaCl = 7.61 g/l) the other with saline water from the Bunter sandstone formation (NaCl = 280.3 g/l). The simulations show that saltwater migrates along the bottom of the aquifer, and that groundwater flow can dominate the transport of chloride. In this case the spreading of denser water is not influenced by the aquifer's morphology.
Die Analyse nichtlinearer dynamischer Schaltungen ist bis heute eine herausfordernde Aufgabe, da nur selten analytische Lösungen angegeben werden können. Daher wurden eine Vielzahl von Methoden entwickelt, um eine qualitative oder quantitative Näherung für die Lösungen der Netzwerkgleichung zu erhalten. Oftmals wird beispielsweise eine Kleinsignalanalyse mit Hilfe einer Taylorreihe in einem Arbeitspunkt durchgeführt, die nach den Gliedern erster Ordnung abgebrochen wird. Allerdings ist diese Linearisierung nur in der Nähe des stabilen Arbeitspunktes für hyperbolische Systeme gültig. Besonders für die Analyse des dynamischen Verhaltens von Oszillatoren treten jedoch nicht-hyperbolische Systeme auf, sodass diese Methode nicht angewendet werden kann Mathis (2000). Carleman hat gezeigt, dass nichtlineare Differentialgleichungen mit polynomiellen Nichtlinearitäten in ein unendliches System von linearen Differentialgleichungen transformiert werden können Carleman (1932). Wird das unendlichdimensionale Gleichungssystem für numerische Zwecke abgebrochen, kann bei Oszillatoren der Übergang in eine stationäre Schwingung (Grenzzyklus) nicht wiedergegeben werden. In diesem Beitrag wird eine selbstkonsistente Carleman Linearisierung zur Untersuchung von Oszillatoren vorgestellt, die auch dann anwendbar ist, wenn die Nichtlinearitäten keinen Polynomen entsprechen. Anstelle einer linearen Näherung um einen Arbeitspunkt, erfolgt mit Hilfe der Carleman Linearisierung eine Approximation auf einem vorgegebenen Gebiet. Da es jedoch mit der selbstkonsistenten Technik nicht möglich ist, das stationäre Verhalten von Oszillatoren zu beschreiben, wird die Berechnung einer Poincaré-Abbildung durchgeführt. Mit dieser ist eine anschließende Analyse des Oszillators möglich.
Gleichgewichtsmodelle ein- und zweikomponentiger Satellitengalaxien werden erzeugt und die Gezeiteneinwirkungen der als starres äußeres Potential angenommenen Milchstraße auf sie betrachtet. Eine erste Reihe von Simulationen mit anfänglich kugelsymmetrischen einkomponentigen Satelliten zeigt, daß sich nach elliptischer Deformation ein Balken und Schweife ungleicher Länge ausbilden, deren Aussehen sich periodisch ändert. Mithilfe von Vergleichssimulationen wurden folgende Phänomene am Satelliten entdeckt: (1) Hochdichtebereiche in den Schweifen, (2) Niedrigdichtebereiche um den Kern bzw. Balken und (3) ein oft verdeckter Balken. Analysiert wird das Erscheinungsbild in Zeitabhängigkeit. Die Teilchen gehen dem Kern über den Balken verloren und bewegen sich entlang gewisser stets gleich aussehender charakteristischer Strukturen in die Schweife. Nach einer Herleitung allgemeiner Größen des mehrkomponentigen Kingprofils werden drei stabile Standardmodelle zweikomponentiger Satellitengalaxien mit Massenverhältnis 1:10 (baryonische zu dunkle Materie) und unterschiedlicher Verteilung der dunklen und sichtbaren Materie gefunden. Ohne die Allgemeinheit der Ergebnisse zu beeinträchtigen, wurde dabei die Große Magellanische Wolke als Grundlage der Modelle genommen. Nach geeigneter Wahl der Bahn, zu der der Gezeitenradius des verwendeten dreikomponentigen Milchstraßenpotentials sowohl analytisch als auch numerisch berechnet wird, werden Simulationen der Modelle analysiert. Hauptaugenmerk ist das unterschiedliche Verhalten der Komponenten. Hauptergebnisse: (1) Es ist möglich, große Anteile dunkler, jedoch nur geringe sichtbarer Materie abzulösen. Dunkle und sichtbare Materie können unterschiedliche morphologische Strukturen bilden. (2) Je nach Konzentration der Komponenten ist die Eigengravitation der Teilchen mehr oder weniger für das Aussehen bestimmend. (3) Die Kernauflösung des Satelliten findet im Perigalaktikum (PG), sein Zerfall aber erst im Apogalaktikum statt. (4) Die Geschwindigkeitsdispersionen der Komponenten im Kern sind im PG entlang der Sichtlinie kurzzeitig stark erhöht, sie fallen ebenso wie die Dichten und deren Verhältnis mit jedem PG stufenförmig ab; einiges davon sind nur Projektionseffekte. (5) Der radiale Verlauf der Geschwindigkeitsdispersion ist vom Bahnort abhängig er wurde genau untersucht. (6) Der Satellit zerfällt über einen Kreislauf aus Massenverlust, flacher werdendem Potential und kleiner werdendem Gezeitenradius. Equilibrium models of one- and two-component satellite galaxies are created. The tidal influence of the Milky Way, which is modeled as a rigid external potential, is examined. A first set of simulations adopting originally spherically-symmetric, one-component satellites show that after elliptical deformation, a bar and tails of unequal length arise which change their morphology cyclically. By considering comparative simulations, the following phenomena are discovered: (1) High-density regions in the tails, (2) low-density zones around the core or bar, (3) an often concealed bar. The overall morphology as function of time is analysed. The particles are lost from the core via the bar and move along certain morphologically characteristic structures into the tails. After deducing general quantities of the multi-component King model, three stable standard models of two-component satellite galaxies with different distributions of dark and visible matter are found. These models have a mass ratio of 1:10 for baryonic to dark matter. Without restriction to the universality of the results, the Large Magellanic Cloud was taken as basic prototype for these models. To choose the proper orbits, the tidal radius of the three-component model of the potential of the Galaxy is calculated both analytically and numerically. Then the simulations are analysed with the different behaviour of the components being the main focus of interest. Main results: (1) It is possible to detach a large fraction of dark matter but only a small amount of visible matter. Dark and visible matter may form different morphological structures. (2) Depending on the concentrations of the components, self-gravity may be the decisive factor for determining the morphology. (3) The dissolution of the core of the satellite occurs at perigalacticon (PG), but it does not decay before apogalacticon. (4) At PG the core densities of the components, their ratio and the velocity dispersions fall off in steps, the velocity dispersions along the line of sight show a high narrow peak. Some of these effects are just projection effects. (5) The radial dependence of the velocity dispersion is dependent on the orbital position; it is analysed in detail. (6) The satellite decays through a cycle of mass loss, an increasingly shallow potential and decreasing tidal radius.
Contents: 1. Das Projekt: Numerische Simulation von Typ-II-Supernovae. 2. Die numerischen Verfahren. 3. Die Visualisierung von dreidimensionalen Datensätzen. 4. Die Ergebnisse: Einblick in explodierende Sterne.
The incompressible laminar flow of air and heat transfer in a channel with a backward-facing step is studied for steady cases and for pulsatile inlet conditions. For steady flows the influence of the inlet velocity profile, the height of the step and the Reynolds number on the reattachment length is investigated. A parabolic entrance profile was used for pulsatile flow. It was found with amplitude of oscillation of one by Re=100 that the primary vortex breakdown through one pulsatile cycle. The wall shear rate in the separation zone varied markedly with pulsatile flows and the wall heat transfer remained relatively constant. The time-average pulsatile heat transfer at the walls was greater as with steady flow with the same mean Reynolds number. Zusammenfassung Es wird eine zweidimensionale numerische Untersuchung des instationären Wärmeübergangs und Druckverlustes im laminar durchströmten Spaltkanal mit einer plötzlichen Kanalerweiterung dargelegt und zwar für stationäre und periodische Geschwindigkeitsprofile am Eintritt des Kanals. Für stationäre Strömungen wurden die Form des Eintrittsprofils, die Reynoldszahl und die Kanalerweiterung variiert. Als Lösung der Navier/Stokes-und der Energiegleichungen mit periodischen Randbedingungen resultiert eine oszillierende Strömung, die das Aufplatzen des Primärwirbels in einer Schwingungsperiode zur Folge hat. Der Einfluß dieser Oszillation auf den Wärmeübergang und den Strömungsverlust wurde für die maximale Amplitude und für Re=100 eingehend untersucht.
Vorwort. Teil I: Rißbreiten (Gert König) 1 Ein mechanisches Modell zur Erhöhung der Vorhersagegenauigkeit über die Rißbreiten unter Betriebsbedingungen (Gert König und Michael Fischer). 1.1 Einleitung und Zielsetzung. 1.2 Versuchsprogramm. 1.3 Meßtechnik. 1.4 Belastung und Versuchsdurchführung. 1.5 Literatur. 2 Rißbreiten und Verformungszunahme vorgespannter Bauteile unter wiederholter Last - und Zwangbeanspruchung (Gert König und Michael Fischer). 2.1 Einleitung und Zielsetzung. 2.2 Versuchsprogramm. 2.3 Auswertung. 2.4 Ausblick. 2.5 Literatur. 3 Rißverhalten von Beton bei plötzlicher Abkühlung (Viktor Mechtcherine und Harald S. Müller). 3.1 Einleitung. 3.2 Experimentelle Untersuchungen. 3.3 Formulierung eines Stoffgesetzes für thermisch beanspruchten Beton. 3.4 Riß entwicklung in einer Betonplatte unter Temperaturschock. 3.5 Zusammenfassung. 3.6 Literatur. 4 Stahlfaserbeton unter Betriebsbedingungen bei Dauerbeanspruchung (Bo Soon Kang, Bernd Schnütgen und Friedhelm Stangenberg). 4.1 Einleitung. 4.2 Wirkung von Stahlfasern im Beton. 4.3 Versuchsprogramm. 4.4 Untersuchungen zum Verbundverhalten. 4.5 Untersuchungen zum Verhalten unter Biegebeanspruchung. 4.6 Theoretische Untersuchungen. 4.7 Literatur. 5 Experimentelle Untersuchungen an Stahlbeton-Zugkörpern unter wiederholter Belastung zur Ermittlung des versteifenden Einflusses der Mitwirkung des Betons zwischen den Rissen (Petra Seibel und Gerhard Mehlhorn). 5.1 Einleitung. 5.2 Ansatz zur Bestimmung der Mitwirkung des Betons zwischen den Rissen nach Eurocode 2, Model Code 90 und Günther. 5.3 Experimentelle Untersuchungen. 5.4 Ergebnisse. 5.5 Zusammenfassung. 5.6 Literatur. 6 Riß- und Verformungsverhalten von vorgefertigten Spannbetonträgern unter Betriebsbedingungen bei besonderer Berücksichtigung des Betonalters (Monika Maske, Heinz Meichsner und Lothar Schubert). 6.1 Einleitung. 6.2 Beschreibung der Fertigteilträger. 6.3 Belastungsversuche. 6.4 Ergebnisse. 6.5 Zusammenfassung. 6.6 Literatur. Teil II: Verbundfragen (Rolf Eligehausen). 1 Ein mechanisches Modell zur Beschreibung des Verbundverhaltens zwischen Stahl und Beton (Gert König, Nguyen V. Tue und Wolfgang Kurz). 1.1 Einleitung. 1.2 Beschreibung der Kraftübertragung zwischen Stahl und Beton. 1.3 Vorstellung des Modells. 1.4 Materialgesetze für die Berechnung der Verformung des Fachwerks. 1.5 Vergleich zwischen Versuch und Modell. 1.6 Zusammenfassung und Ausblick. 1.7 Literatur. 2 Verbund unter nicht ruhender Beanspruchung (Rainer Koch und György L. Balázs). 2.1 Übersicht über die durchgeführten Versuche. 2.2 Versuchkörper und Materialien. 2.3 Versuchseinrichtungen. 2.4 Versuche und Ergebnisse. 2.5 Zusammenfassung und Ausblick. 2.6 Literatur. 3 Trag- und Verformungsverhalten von Stahlbetontragwerken unter Betriebsbelastung (Thomas M. Sippel und Rolf Eligehausen). 3.1 Einleitung. 3.2 Allgemeines. 3.3 Rechenmodell und Materialmodelle. 3.4 Vergleich zwischen Versuchen und Rechnung. 3.5 Parameterstudien. 3.6 Vereinfachtes Rechenmodell. 3.7 Zusammenfassung. 3.8 Literatur. 4 Verbundverhalten von Spanngliedern mit nachträglichem Verbund unter Betriebsbedingungen (Josef Hegger, Norbert Will und Heiner Cordes). 4.1 Einführung. 4.2 Verbundverhalten von Spanngliedern. 4.3 Zeitabhängige Effekte des Verbunds. 4.4 Versuche unter statischer Langzeitbeanspruchung. 4.5 Versuche unter dynamischer Langzeitbeanspruchung. 4.6 Bemessungsvorschlag für Verbundkennwerte. 4.7 Zusammenfassung. 4.8 Literatur. 5 Spannungsumlagerungen in gemischt bewehrten Querschnitten (Josef Hegger, Heiner Cordes und Matthias Rudlof). 5.1 Problemstellung und Zielsetzung. 5.2 Spannungsumlagerungen bei gemischter Bewehrung. 5.3 Versuche an zentrischen Zugkörpern. 5.4 Versuchsergebnisse. 5.5 Ermittlung und Vergleich von Verbundkennwerten. 5.6 Zusammenfassung. 5.7 Literatur. Teil III: Bauteile (Karl Kordina). 1 Einfluß von Längsbeanspruchungen auf den Neigungswinkel der Schubrisse (Marek Los und Ulrich Quast). 1.1 Einleitung. 1.2 Ungerissener Zustand. 1.3 Gerissener Zustand. 1.4 FEM-Berechnungen. 1.5 Zusammenfassung. 1.6 Literatur. 2 Auswirkungen des unterschiedlichen Verformungsverhaltens bei Beund Entlastung auf die Beanspruchungen im Gebrauchszustand (Jochen Keysberg). 2.1 Einleitung und Zielsetzung. 2.2 Modelle für die Momenten-Verkrümmungs-Beziehung. 2.3 Programm zur nichtlinearen Berechnung. 2.4 Einfluß von Lastwechseln auf nichtlineare Berechnungen. 2.5 Zusammenfassung. 2.6 Literatur. 3 3D-Analyse von Balken-Stützen-Verbindungen aus normal- und hochfestem Beton unter zyklischer Beanspruchung (Josko Ozbolt, Yijun Li und Rolf Eligehausen). 3.1 Einleitung. 3.2 Materialmodell und FE-Diskretisierung. 3.3 Numerische Analyse. 3.4 Schlußfolgerungen. 3.5 Zusammenfassung. 3.6 Literatur. 4 Der Einfluß von freien Schwingungen infolge dynamischer Belastung auf die Deterioration eines Bauwerks (Manfred Specht und Michael Kramp). 4.1 Veranlassung des Forschungsvorhabens. 4.2 Forschungsziele. 4.3 Versuchsträger, Versuchsdurchführung und Versuchsergebnisse. 4.4 Auswertung. 4.5 Ergebnisse für die Systemidentifikation von Stahlbetonkonstruktionen. 4.6 Literatur. 5 Lokale Schwind- und Temperaturgradienten in bewehrten, oberflächennahen Zonen von Betonkonstruktionen (Josef Eibl und Stephan Kranz). 5.1 Problemstellung. 5.2 Temperatur- und Feuchtefeldberechnung. 5.3 Numerisches Berechnungsmodell zur Spannungsanalyse im Beton. 5.4 Durchgeführte Versuche. 5.5 Rechnerische Untersuchungen. 5.6 Zusammenfassung. 5.7 Literatur. 6 Wassereindringverhalten von Flüssigkeiten beim Biegeriß (Gert König und Christian Brunsch). 6.1 Problemstellung. 6.2 Experimentelle Untersuchungen. 6.3 Entwicklung eines Modells zur rechnerischen Abschätzung des zeitlichen Eindringens einer Wassermenge in Biegerisse von Stahlbetonbauteilen. 6.4 Zusammenfassung und Diskussion der Versuchsreihe. 6.5 Literatur. 7 Dauerhaftigkeitsprobleme von offenen Becken (György Iványi, Wilhelm Buschmeyer und Udo Paas). 7.1 Einleitung. 7.2 Bestandsaufnahme. 7.3 Felduntersuchungen. 7.4 Laboruntersuchungen. 7.5 Berechnungen. 7.6 Entwurfs- und Ausführungskriterien. 7.7 Literatur. Teil IV: Korrosion und Ermüdung (Peter Schießl). 1 Ermüdungskorrosion von Spannstahl (Herbert Kupfer und Hans H. Müller). 1.1 Forschungsziel. 1.2 Korrosionsversuche an Spannstählen. 1.3 Methoden zur Erkennung von Anrissen. 2 Korrosionsermüdung von Stahl in Betonbauteilen (J. W. Weber, Peter Schießl und Jörg Moersch). 2.1 Allgemeines. 2.2 Wesentliche Einflüsse bei der Schwingungsrißkorrosion. 2.3 Ziel der Untersuchungen. 2.4 Prüfkörper und Betone. 2.5 Chloridbeaufschlagung. 2.6 Ergebnisse. 2.7 Zusammenfassung. 2.8 Literatur. 3 Untersuchungen zum Rißkorrosionsverhalten von Spannstählen unter Betriebsbedingungen (Jörg Moersch und Peter Schießl). 3.1 Einführung und Ziel. 3.2 Untersuchungsprogramm. 3.3 Ergebnisse. 3.4 Zusammenfassung der Ergebnisse. 3.5 Literatur. 4 Schwingfestigkeit von Stahlbeton bei Beanspruchung mit Meerwasser (Ulf Nürnberger und Willibald Beul). 4.1 Einführung. 4.2 Mechanismus. 4.3 Schwingfestigkeitsuntersuchungen. 4.4 Folgerungen. 4.5 Literatur. 5 Wasserstoffinduzierte Spannungsrißkorrosion von zugschwellbeanspruchten Spannstählen (Ulf Nürnberger und Willibald Beul). 5.1 Einführung. 5.2 Untersuchungen. 5.3 Folgerung. 5.4 Literatur. 6 Selbstheilung und Bewehrungskorrosion bei von schwach sauren Wässern durchströmten Trennrissen in bewehrtem Beton (Wieland Ramm und Michaela Biscoping). 6.1 Übersicht. 6.2 Einleitung. 6.3 Versuchsprogramm. 6.4 Versuchsergebnisse. 6.5 Zusammenfassung. 6.6 Literatur. 7 Untersuchungen zur Reibermüdung bei teilweise vorgespannten Bauteilen (Heiner Cordes, Josef Hegger und Jens U. Neuser). 7.1 Einleitung. 7.2 Stand der Forschung. 7.3 Versuchsaufbau und Versuchsdurchführung. 7.4 Versuchsergebnisse. 7.5 Zusammenfassung und Ausblick. 7.6 Literatur. Teil V: Junger Beton (Ferdinand S. Rostásy). 1 Ermittlung und Berechnung des Nullspannungstemperaturgradienten im jungen Beton (Rupert Springenschmid und Jean-Louis Bostvironnois). 1.1 Einleitung. 1.2 Der Nullspannungstemperaturgradient. 1.3 Ergebnisse und Schußfolgerungen. 1.4 Literatur. 2 Experimentelle Ermittlung der Verformungskennwerte von jungem Beton und der Zwangspannungen in situ (Markus Plannerer und Rupert Springenschmid). 2.1 Einleitung. 2.2 Versuche zur Ermittlung der Verformungskennwerte und der Zwangspannungen. 2.3 Laborergebnisse. 2.4 In-situ-Ergebnisse. 2.5 Zusammenfassung. 2.6 Literatur. 3 Werkstoffeigenschaften jungen Betons--Experimente und Modellierung (Ferdinand S. Rostásy und Alex-W. Gutsch). 3.1 Einleitung. 3.2 Versuche und Modellbildung. 3.3 Zusammenfassung. 3.4 Literatur.
Computational Mechanics, 43:3– 37, 2008. [6] Y Bazilevs, L Beirao da Veiga , J A Cottrell, T J R Hughes, and G Sangalli. Isoge- ometric analysis... Veiga , A Buffa, J Rivas, and G Sangalli. Some estimates for h − p − k refinement in isogeometric analysis. Numerische Mathematik, 118:271–305, 2011
Gilston, Benjamin A.; Wang, Suning; Marcus, Mason D.; Canalizo-Hernández, Mónica A.; Swindell, Elden P.; Xue, Yi; Mondragón, Alfonso; O'Halloran, Thomas V.
2014-01-01
Commensal microbes, whether they are beneficial or pathogenic, are sensitive to host processes that starve or swamp the prokaryote with large fluctuations in local zinc concentration. To understand how microorganisms coordinate a dynamic response to changes in zinc availability at the molecular level, we evaluated the molecular mechanism of the zinc-sensing zinc uptake regulator (Zur) protein at each of the known Zur-regulated genes in Escherichia coli. We solved the structure of zinc-loaded Zur bound to the PznuABC promoter and show that this metalloregulatory protein represses gene expression by a highly cooperative binding of two adjacent dimers to essentially encircle the core element of each of the Zur-regulated promoters. Cooperativity in these protein-DNA interactions requires a pair of asymmetric salt bridges between Arg52 and Asp49′ that connect otherwise independent dimers. Analysis of the protein-DNA interface led to the discovery of a new member of the Zur-regulon: pliG. We demonstrate this gene is directly regulated by Zur in a zinc responsive manner. The pliG promoter forms stable complexes with either one or two Zur dimers with significantly less protein-DNA cooperativity than observed at other Zur regulon promoters. Comparison of the in vitro Zur-DNA binding affinity at each of four Zur-regulon promoters reveals ca. 10,000-fold variation Zur-DNA binding constants. The degree of Zur repression observed in vivo by comparison of transcript copy number in wild-type and Δzur strains parallels this trend spanning a 100-fold difference. We conclude that the number of ferric uptake regulator (Fur)-family dimers that bind within any given promoter varies significantly and that the thermodynamic profile of the Zur-DNA interactions directly correlates with the physiological response at different promoters. PMID:25369000
Inspired by results of interfering signal and idler from a nondegenerate parametric amplifier we investigate the photon statistics of the resulting field after interference of two components subjected to double-mode two-photon absorption. This absorption process leads to a strong correlation of the participating modes, which can be used to generate fields with photon antibunching in interference experiments. In addition the photon number can be made small, which produces enhanced antibunching.Translated AbstractZwei-Photonen-Absorption aus zwei Moden und durch Interferenz verstärktes photon antibunchingDie quantenmechanische Betrachtung der Interferenz führt zu neuen Ergebnissen, wenn Felder ohne klassisches Analogon betrachtet werden. Insbesondere ergibt sich durch die Reduktion der Photonenzahl durch Interferenz eine effektive Verstärkung des Photon Antibunching, wie von den Verfassern in vorhergehenden Arbeiten gezeigt wurde. Die vorliegende Untersuchung betrachtet die Interferenz von zwei korrelierten Moden, wobei die Korrelation durch Zwei-Photonen-Absorption aus den beiden Moden zustande kommt. In jeder einzelnen Mode ergibt sich lediglich ein gewisses Bunching, wenn man mit kohärentem Licht in beiden Moden beginnt. Es wird die Interferenz der Feldstärke-Komponenten in bestimmten Polarisationsrichtungen untersucht. Zur Vereinfachung wird in den betrachteten Moden die gleiche Anfangsphotonenzahl vorausgesetzt und der Analysator auf minimale Transmittanz gebracht. Das eigentliche Signal entsteht dann durch Einführung einer endlichen Phasenverschiebung zwischen den beiden Moden. Dieses Signal zeigt Antibunching und kann in seiner Intensität beliebig variiert werden, was wegen des (1/n)-Charakters des Antibunching zu seiner Verstärkung führt. Ferner wird gezeigt, daß die zunächst für zwei linear polarisierte Moden durchgeführte Rechnung auf zwei zirkulare Moden sowie auf zwei gegenläufige Strahlen bei der dopplerfreien Zwei-Quanten-Absorption übertragen werden kann. Die Ergebnisse werden durch numerische Rechnungen gestützt und schließlich durch approximative Methoden reproduziert und erweitert.
Shin, Jung-Ho; Oh, So-Young; Kim, Soon-Jong; Roe, Jung-Hye
2007-01-01
In various bacteria, Zur, a zinc-specific regulator of the Fur family, regulates genes for zinc transport systems to maintain zinc homeostasis. It has also been suggested that Zur controls zinc mobilization by regulating some ribosomal proteins. The antibiotic-producing soil bacterium Streptomyces coelicolor contains four genes for Fur family regulators, and one (named zur) is located downstream of the znuACB operon encoding a putative zinc uptake transporter. We found that zinc specifically repressed the level of znuA transcripts and that this level was derepressed in a Δzur mutant. Purified Zur existing as homodimers bound to the znuA promoter region in the presence of zinc, confirming the role of Zur as a zinc-responsive repressor. We analyzed transcripts for paralogous forms of ribosomal proteins L31 (RpmE1 and RpmE2) and L33 (RpmG2 and RpmG3) for their dependence on Zur and found that RpmE2 and RpmG2 with no zinc-binding motif of conserved cysteines (C's) were negatively regulated by Zur. C-negative RpmG3 and C-positive RpmE1 were not regulated by Zur. Instead, they were regulated by the sigma factor σR as predicted from their promoter sequences. The rpmE1 and rpmG3 genes were partially induced by EDTA in a manner dependent on σR, suggesting that zinc depletion may stimulate the σR regulatory system. This finding reflects a link between thiol-oxidizing stress and zinc depletion. We determined the Zur-binding sites within znuA and rpmG2 promoter regions by footprinting analyses and identified a consensus inverted repeat sequence (TGaaAatgatTttCA, where uppercase letters represent the nucleotides common to all sites analyzed). This sequence closely matches that for mycobacterial Zur and allows the prediction of more genes in the Zur regulon. PMID:17416659
Zur regulators control zinc homeostasis by repressing target genes under zinc-sufficient conditions in a wide variety of bacteria. This paper describes how part of a survey of duplicated genes led to the identification of the open reading frame all2473 as the gene encoding the Zur regulator of the cyanobacterium Anabaena sp. strain PCC 7120. All2473 binds to DNA in a zinc-dependent manner, and its DNA-binding sequence was characterized, which allowed us to determine the relative contribution of particular nucleotides to Zur binding. A zur mutant was found to be impaired in the regulation of zinc homeostasis, showing sensitivity to elevated concentrations of zinc but not other metals. In an effort to characterize the Zur regulon in Anabaena, 23 genes containing upstream putative Zur-binding sequences were identified and found to be regulated by Zur. These genes are organized in six single transcriptional units and six operons, some of them containing multiple Zur-regulated promoters. The identities of genes of the Zur regulon indicate that Anabaena adapts to conditions of zinc deficiency by replacing zinc metalloproteins with paralogues that fulfill the same function but presumably with a lower zinc demand, and with inducing putative metallochaperones and membrane transport systems likely being involved in the scavenging of extracellular zinc, including plasma membrane ABC transport systems and outer membrane TonB-dependent receptors. Among the Zur-regulated genes, the ones showing the highest induction level encode proteins of the outer membrane, suggesting a primary role for components of this cell compartment in the capture of zinc cations from the extracellular medium.
ABSTRACT Zinc is an essential trace element, yet it is toxic at high concentrations. In the betaproteobacterium Cupriavidus metallidurans, the highly efficient removal of surplus zinc from the periplasm is responsible for the outstanding metal resistance of the organism. Rather than having a typical Zur-dependent, high-affinity ATP-binding cassette transporter of the ABC protein superfamily for zinc uptake at low concentrations, C. metallidurans has the secondary zinc importer ZupT of the zinc-regulated transporter, iron-regulated transporter (ZRT/IRT)-like protein (ZIP) family. It is important to understand, therefore, how this zinc-resistant bacterium copes with exposure to low zinc concentrations. Members of the Zur regulon in C. metallidurans were identified by comparing the transcriptomes of a Δzur mutant and its parent strain. The consensus sequence of the Zur-binding box was derived for the zupTp promoter-regulatory region by use of a truncation assay. The motif was used to predict possible Zur boxes upstream of Zur regulon members. The binding of Zur to these boxes was confirmed. Two Zur boxes upstream of the cobW1 gene, encoding a putative zinc chaperone, proved to be required for complete repression of cobW1 and its downstream genes in cells cultivated in mineral salts medium. A Zur box upstream of each of zur-cobW2, cobW3, and zupT permitted both low expression levels of these genes and their upregulation under conditions of zinc starvation. This demonstrates a compartmentalization of zinc homeostasis in C. metallidurans, where the periplasm is responsible for the removal of surplus zinc, cytoplasmic components are responsible for the management of zinc as an essential cofactor, and the two compartments are connected by ZupT. IMPORTANCE Elucidating zinc homeostasis is necessary for understanding both host-pathogen interactions and the performance of free-living bacteria in their natural environments. Escherichia coli acquires zinc under conditions of low zinc concentrations via the Zur-controlled ZnuABC importer of the ABC superfamily, and this was also the paradigm for other bacteria. In contrast, the heavy-metal-resistant bacterium C. metallidurans achieves high tolerance to zinc through sophisticated zinc handling and efflux systems operating on periplasmic zinc ions, so that removal of surplus zinc is a periplasmic feature in this bacterium. It is shown here that this process is augmented by the management of zinc by cytoplasmic zinc chaperones, whose synthesis is controlled by the Zur regulator. This demonstrates a new mechanism, involving compartmentalization, for organizing zinc homeostasis. PMID:28808127
Background Zinc is considered as an essential element for all living organisms, but it can be toxic at large concentrations. Bacteria therefore tightly regulate zinc metabolism. The Cg2502 protein of Corynebacterium glutamicum was a candidate to control zinc metabolism in this species, since it was classified as metalloregulator of the zinc uptake regulator (Zur) subgroup of the ferric uptake regulator (Fur) family of DNA-binding transcription regulators. Results The cg2502 (zur) gene was deleted in the chromosome of C. glutamicum ATCC 13032 by an allelic exchange procedure to generate the zur-deficient mutant C. glutamicum JS2502. Whole-genome DNA microarray hybridizations and real-time RT-PCR assays comparing the gene expression in C. glutamicum JS2502 with that of the wild-type strain detected 18 genes with enhanced expression in the zur mutant. The expression data were combined with results from cross-genome comparisons of shared regulatory sites, revealing the presence of candidate Zur-binding sites in the mapped promoter regions of five transcription units encoding components of potential zinc ABC-type transporters (cg0041-cg0042/cg0043; cg2911-cg2912-cg2913), a putative secreted protein (cg0040), a putative oxidoreductase (cg0795), and a putative P-loop GTPase of the COG0523 protein family (cg0794). Enhanced transcript levels of the respective genes in C. glutamicum JS2502 were verified by real-time RT-PCR, and complementation of the mutant with a wild-type zur gene reversed the effect of differential gene expression. The zinc-dependent expression of the putative cg0042 and cg2911 operons was detected in vivo with a gfp reporter system. Moreover, the zinc-dependent binding of purified Zur protein to double-stranded 40-mer oligonucleotides containing candidate Zur-binding sites was demonstrated in vitro by DNA band shift assays. Conclusion Whole-genome expression profiling and DNA band shift assays demonstrated that Zur directly represses in a zinc-dependent manner the expression of nine genes organized in five transcription units. Accordingly, the Zur (Cg2502) protein is the key transcription regulator for genes involved in zinc homeostasis in C. glutamicum. PMID:20055984
Haptische Simulationsmodelle dienen in der Medizin in erster Linie dem Training operativer Eingriffe. Sie basieren zumeist auf physikalischen Gewebemodellen, welche eine sehr genaue Simulation der biomechanischen Eigenschaften des betreffenden Gewebes erlauben, aber gleichzeitig sehr rechenintensiv und damit zeitaufwändig in der Ausführung sind. Die menschliche Wahrnehmung kann allerdings auch eine ungenaue haptische Modellierung psychooptisch ausgleichen. Daher kann es sinnvoll sein, haptische Simulationen auch mit nicht vollständig physikalisch definierten Deformationsmodellen durchzuführen. Am Beispiel der haptischer Simulation einer in-vitro Fertilisation wird gezeigt, dass durch die Anwendung eines geometrischen Deformationsmodells eine künstliche Befruchtung unter realistischen experimentellen Bedingungen in Echtzeit haptisch simuliert und damit trainiert werden kann.
Bei der Befundung und Visualisierung von Blutgefäßen ist deren Centerline von zentraler Bedeutung. Die Unterscheidung zwischen unverzweigten Abschnitten des Gefäßes und Verzweigungsbereichen ermöglicht den Einsatz spezialisierter und sehr effizienter Algorithmen zur modellbasierten Extraktion der Centerline. In diesem Artikel wird ein robustes Verfahren zur Verzweigungserkennung vorgestellt. Das Verfahren beruht auf einem Front-Propagation-Ansatz mit dynamisch angepassten Schwellwerten und einer anschließenden Clusteranalyse. Die vorgestellte Methode zur Verzweigungserkennung wurde als Komponente einer Architektur zur Extraktion der Centerline auf handannotierten Datensätzen getestet. Erste Ergebnisse sind sehr vielversprechend und ermöglichen auch bei pathologischen Gefäßen eine robuste Detektion von Gefäßverzweigungen.
Marching Methods. Cambridge Monographs on Applied and Computational Mathematics, Cambridge University Press, 2nd ed., 1999. [76] R . Malladi and J. Sethian...F. Dibos, “A geometric model for active contours,” Numerische Mathematik, p. 19, 1993. [80] R . Malladi , J. Sethian, and C. Vemuri, “Shape modeling... Malladi et al. [80, 76] proposed a similar model given by ∂φ(x, y) ∂t = g(I(x, y))(κ(φ(x, y)) + ν)|∇φ(x, y)|, (3.14) where g(·) : Ω → < denotes the
The ferric uptake regulator (Fur) family proteins include sensors of Fe (Fur), Zn (Zur), and peroxide (PerR). Among Fur family proteins, Fur and Zur are ubiquitous in most prokaryotic organisms, whereas PerR exists mainly in Gram positive bacteria as a functional homologue of OxyR. Gram positive bacteria such as Bacillus subtilis, Listeria monocytogenes and Staphylococcus aureus encode three Fur family proteins: Fur, Zur, and PerR. In this study, we identified five Fur family proteins from B. licheniformis: two novel PerR-like proteins (BL00690 and BL00950) in addition to Fur (BL05249), Zur (BL03703), and PerR (BL00075) homologues. Our data indicate that all of the five B. licheniformis Fur homologues contain a structural Zn2+ site composed of four cysteine residues like many other Fur family proteins. Furthermore, we provide evidence that the PerR-like proteins (BL00690 and BL00950) as well as PerRBL (BL00075), but not FurBL (BL05249) and ZurBL (BL03703), can sense H2O2 by histidine oxidation with different sensitivity. We also show that PerR2 (BL00690) has a PerR-like repressor activity for PerR-regulated genes in vivo. Taken together, our results suggest that B. licheniformis contains three PerR subfamily proteins which can sense H2O2 by histidine oxidation not by cysteine oxidation, in addition to Fur and Zur. PMID:27176811
Obwohl Whitehead heute wie selbstverständlich als Philosoph rezipiert wird, so hat er seine wissenschaftliche Laufbahn doch als Mathematiker begonnen. Lange Zeit war er gemeinsam mit Bertrand Russell als Autor der Principia Mathematica unter Mathematikern und mathematischen Logikern deutlich besser bekannt als unter Philosophen. Doch selbst von denjenigen, die sich mit Whiteheads Überlegungen zur Metaphysik, zur Wissenschaftsgeschichte und zur Theologie befassen, werden seine Schriften zur Philosophie von Erziehung und Bildung häufig kaum beachtet. So entgeht es leicht, dass Whitehead nicht nur ein auf theoretischem Gebiet brillanter Mathematiker war, sondern sein theoretisches Fachwissen im Hinblick auf pädagogische und didaktische Relevanz fortwährend reflektiert hat.
Richtlinien zur Registrierung und Auswertung von Waffen -und Detonationsknallen 31 Motor Case Burst Probability ARO Report 75-2, SMC-S-001 Def Stan...des bruits de détonation Vorschriften und Richtlinien zur Registrierung und Auswertung von Waffen und Detonationsknallen and STANAG 4569 with...à l’exploitation des bruits d’armes et des bruits de détonation Vorschriften und Richtlinien zur Registrierung und Auswertung von Waffen und
Die Energiewirtschaft benötigt neue, digitale Geschäftsmodelle. Gegenwärtig folgt auf Liberalisierung und Energiewende die nächste Stufe einer weitreichenden Bereinigung des Versorgungsmarktes. Digitalisierung und Dezentralisierung sind heute in aller Munde und verlangen nach neuen Produkten und Dienstleistungen. Dabei wirken die immensen Herausforderungen einer digitalen Energiewelt wie Beschleuniger für die Transformation im Versorgungssektor und tragen damit zur breiten Etablierung von Utilities 4.0 bei. Dieser Entwicklungsprozess vollzieht sich mithilfe unterschiedlicher Methoden zur Realisierung neuer Geschäftsideen. Allerdings greifen die gängigen Konzepte zur Entwicklung von Geschäftsmodellen gerade im Hinblick auf die Berücksichtigung komplexer, unbeständiger Rahmenbedingungen und spezifischer Anforderungen der digitalen Energiewelt mitunter zu kurz. Vor diesem Hintergrund wird das auf dem ganzheitlichen St. Galler Management-Konzept beruhende Integrierte Geschäftsmodell iOcTen als geeignetes Instrumentarium zur Geschäftsmodellentwicklung vorgestellt. Neben der Modellbeschreibung unterstützt ein intuitiv verständlicher Leitfaden den Praktiker bei der Transformation vom klassischen Versorgungsunternehmen zum digitalen Energiedienstleistungsunternehmen.
Werner Heisenberg war eine der prägendsten Gestalten der Physik des 20. Jahrhunderts. Zu seinen wichtigsten Verdiensten gehören die Grundlegung der Quantenmechanik, die Formulierung der Unschärferelationen sowie die Beteiligung an der Ausarbeitung der Kopenhagener Deutung der Quantenmechanik. Darüber hinaus lieferte er Arbeiten von fundamentalem Charakter zur Theorie des Atomkerns, zur kosmischen Strahlung und zur Quantenfeldtheorie. Während des Krieges war er an den Arbeiten des Uranvereins beteiligt, der die Möglichkeit einer Entwicklung von Kernwaffen untersuchte, jedoch über Vorarbeiten zur Reaktorphysik nicht hinauskam. Wegen dieser Tätigkeit wurde er bei Kriegsende für einige Monate in England interniert. Nach seiner Rückkehr widmete er sich vor allem dem Aufbau der Physik in Deutschland, die während der NS-Zeit nahezu ihrer gesamten Substanz beraubt worden war.
In diesem Beitrag stellen wir neue, automatisierte Verfahren zur Visualisierung der Koronararterien einerseits und für eine direkte Vergleichbarkeit mit konventionellen Angiogrammen andererseits vor. Unser Ansatz umfasst Methoden für die automatische Extraktion des Herzens aus kontrastverstärkten CT-Daten, sowie für die Maskierung grosser kontrastmittelgefüllter Kavitäten des Herzens, um die Sichtbarkeit der Koronararterien bei der Darstellung mittels Volumenrendering zu verbessern. Zum direkten Vergleich mit konventionellen Angiographien wurde ein Verfahren zur automatischen Generierung von Projektionsansichten aus den CT-Daten entwickelt.
Das beliebte Arbeitsbuch "Probleme aus der Physik" bietet nun auch zur 17. Auflage von Gerthsen Vogel "Physik" (ISBN 3-540-56638-4) mit über 1150 gelösten Aufgaben aus der Physik und ihren Anwendungen in Technik, Astrophysik, Geound Biowissenschaften eine Fülle an Material zum Üben und Weiterlernen, zur Prüfungsvorbereitung und zum Selbststudium. Neu hinzugekommen ist ein Kapitel zur nichtlinearen Dynamik. Aufgaben aller Schwierigkeitsgrade machen "Probleme aus der Physik" unentbehrlich für Studenten der Physik im Haupt- und Nebenfach; Schüler der Leistungskurse Physik finden hier eine hervorragende Ergänzung.
Die Nachweise einer schadlosen Ableitung von Abwässern lassen sich bis weit in die Vergangenheit zurückverfolgen. Sie waren bereits zur damaligen Zeit eine Forderung zur Pflege der öffentlichen Reinlichkeit. Der Kanalisationsbau ist auch immer ein Ausdruck der Kultur eines Volkes gewesen. So kann festgestellt werden, dass im Zusammenhang mit der Hochkultur eines Volkes auch der Kanalbau ein vorherrschendes Thema war. Der Kanalbau steht auch in einem engen Zusammenhang mit dem Wasserleitungsbau. Es ist nur logisch, dass dort wo Wasser teilweise aus großer Entfernung herangeführt worden ist, dieses dann nach Gebrauch auch wieder schadlos beseitigt werden musste.
Es besteht wohl kaum Anlass zur Annahme, dass die seit Jahrzehnten etablierten Markt- und Technologiestrukturen der Energiewirtschaft sich nicht in einem radikalen Ablöseprozess mit Gewinnern und Verlierern befinden. Aber Vorsicht - vordergründig bereits verloren erscheinende Geschäftsmodelle erfahren im Zuge der Digitalisierung einerseits noch intensiveren Wettbewerbsdruck, können aber andererseits von diesem "technologischen Jungbrunnen" profitieren, um verlorenes Terrain zurückzugewinnen. Im folgenden Kapitel wird ein Managementzyklus aufgezeigt, der in Anlehnung an die bereits erfolgreiche Implementierung digitaler R/Evolutionen anderer Branchen aufzeigt, wie die Geschäftsleitung systematisch kostenbewusst und zielorientiert die Digitalisierung umsetzen kann.
Unter Starterkulturen versteht man Mikroorganismen (Bakterien, Hefen, Pilze), die pflanzlichen bzw. tierischen Rohstoffen zur gezielten Veränderung ihrer chemischen Zusammensetzung zugesetzt werden. Sie dienen im Wesentlichen der Aromabildung, der Strukturveränderung und der Konservierung der Lebensmittel und werden aufgrund spezieller, funktioneller Eigenschaften selektiert. Die Zugabe von Starterkulturen erfolgt in der Regel in relativ hohen Keimzahlen in Form von Rein- oder Mischkulturen. Die zum Einsatz kommenden Mikroorganismen sind ebenso zahlreich wie die daraus resultierenden Produkte und reichen von der Fermentation von Milchprodukten, Fleisch und Gemüse durch Milchsäurebakterien über die Essigsäureherstellung bis hin zum Einsatz von Hefen in der Brau- und Weinindustrie. Hieraus ergibt sich auch eine zunehmende Bedeutung schneller und zuverlässiger Methoden zur taxonomischen Identifizierung, aber auch zur Charakterisierung des genetischen Potenzials der jeweiligen Starterkulturen.
This paper presents an account of how I developed the Dialogos approach to practical philosophy through action inquiry research. The process of development is understood as a contribution to the reconstruction of the notion "Bildung zur Humanität" as an ideal in education. Core perspectives, traditions and purposes involved in the action…
Zu den Craniota zählen alle Chordatiere, die eine dreiteilige Regionalisierung des Körpers in Kopf, Rumpf und Schwanz aufweisen. Der Kopf umfasst (1) das Neurocranium mit Gehirn und komplexen Sinnesorganen zur Wahrnehmung der Umgebung, (2) das Viscerocranium zur Nahrungsaufnahme und zur Ventilation der Kiemen bei den primär wasserlebenden Craniota und (3) das Dermatocranium (S. 38). Letzteres entsteht durch Verknöcherungen im Bindegewebe des Integuments, es dient dem Schutz des Kopfes und trägt im Mundbreich die Zähne. Zusammen bilden die drei Skelettstrukturen die funktionelle Einheit Schädel (Cranium). Außer der (somatischen) Rumpfmuskulatur und dem Axialskelett liegen im Rumpf Kreislauf-, Atmungs-, Verdauungs-, Exkretions- und Fortpflanzungsorgane. Der Schwanz, der Abschnitt hinter der Afteröffnung, die das Ende der Leibeshöhle markiert, dient mit Muskeln und Schwanzflosse der Fortbewegung.
Software-Systemlosungen fUr Aufgaben der Qualit ~ tssicherung und Pr~zisionsmeBtechnik. Beratung zur automatisierten ProzeBsteuerung und rechnergestUtzten... Qualit ~ tssicherung Beratung zu Schnittstellenproblemen und zur Lichtzeichentechnik Beratung zu Auswahl und Einsatz von metrischen Bi...49 (351) 463-2786 with seventeen institutes. C45.wp-09 05 MAR 93 #4350 DEPARTMENT FOR CIVIL ENGINEERING. WATER- AND FOREST TECHNOLOGY Fakult~t fUr Bau
Registrierung und Auswertung von Waffen -und Detonationsknallen 31 Motor Case Burst Probability ARO Report 75-2, SMC-S-001 Def Stan 07-85 32...détonation Vorschriften und Richtlinien zur Registrierung und Auswertung von Waffen und Detonationsknallen and STANAG 4569 with references...l’exploitation des bruits d’armes et des bruits de détonation Vorschriften und Richtlinien zur Registrierung und Auswertung von Waffen und
Born in Gelsenkirchen-Buer in Germany on March 11th, 1936, Professor Harald zur Hausen, Emeritus Professor of Virology at the University of Freiburg and 2008 Nobel Prize Laureate in Physiology or Medicine for his discovery of human papillomavirus (HPV), which causes cervical cancer, believes that good knowledge of virological methods and diagnostic possibilities are an asset for all young paediatricians. Professor zur Hausen considers that the creation of an educational platform on Paediatric Virology is definitely very beneficial for young paediatricians, as this will greatly enhance their knowledge in the field of Virology. He very actively advocates the vaccination of boys for the eradication of HPV infection and emphasises that male HPV vaccination should be included into the current vaccination programmes. He would have certainly considered Dr George N. Papanicolaou (Kyme, Island of Euboea, Greece, 1883 - Miami, Florida, USA, 1962) as an excellent candidate for the Nobel Prize, stating that the contribution of Dr Papanicolaou did not find sufficient recognition in the past. In the context of the 3rd Workshop on Paediatric Virology, which will be held in Athens, Greece, on October 7th, 2017, Professor zur Hausen will give his plenary lecture on 'Paediatric Virology and Oncology: Virus persistence and the important first years of life'.
Born in Gelsenkirchen-Buer in Germany on March 11th, 1936, Professor Harald zur Hausen, Emeritus Professor of Virology at the University of Freiburg and 2008 Nobel Prize Laureate in Physiology or Medicine for his discovery of human papillomavirus (HPV), which causes cervical cancer, believes that good knowledge of virological methods and diagnostic possibilities are an asset for all young paediatricians. Professor zur Hausen considers that the creation of an educational platform on Paediatric Virology is definitely very beneficial for young paediatricians, as this will greatly enhance their knowledge in the field of Virology. He very actively advocates the vaccination of boys for the eradication of HPV infection and emphasises that male HPV vaccination should be included into the current vaccination programmes. He would have certainly considered Dr George N. Papanicolaou (Kyme, Island of Euboea, Greece, 1883 - Miami, Florida, USA, 1962) as an excellent candidate for the Nobel Prize, stating that the contribution of Dr Papanicolaou did not find sufficient recognition in the past. In the context of the 3rd Workshop on Paediatric Virology, which will be held in Athens, Greece, on October 7th, 2017, Professor zur Hausen will give his plenary lecture on ‘Paediatric Virology and Oncology: Virus persistence and the important first years of life’. PMID:29042913
Bei der Fertigung komplexer Bauteile werden immer häufiger unterschiedlichste Materialien zur Erfüllung der Funktion kombiniert. Kunststoff, Metall, Glas oder Keramik müssen miteinander verbunden werden. Dies gilt für die unterschiedlichsten Industriebereiche; von der Halbleiter-/Elektronikindustrie [1, 2] über die Automobilindustrie [3, 4] bis hin zur Medizintechnik werden für Verklebungs- [5], Bedruckungs-, Lackier- [6] und Anspritzprozesse optimal vorbehandelte Oberflächen benötigt.
Ausgabe. Hans-Peter Schwarz and 45 Rudolf Morsey, Hg. Vol. 1, Briefe 1945-1947 hg. v. Hans Peter Mensing. Berlin: Siedler Verlag, 1983. Vol. 2, Briefe 1949...Dietrich, Rudolf Morsey and Hans-Peter Schwarz, ed. Quellen zur Geschichte des Parlarnentarismus und der politischen Partein. Bd. 3, Auftakt zur Ara...New York: Penguin, 1982. Steiner , Jirg. European Democracies. New York: Longman, 1986. Taylor, A.J.P. The Origens of the Second World War. 2d. ed. New
Die thermischen Wirkungsgrade von Kraftwerken zur Stromerzeugung sind relativ gering. Beispielsweise erreichen moderne Kohlekraftwerke heute bis etwa 45 %, Gasturbinen maximal 40 % und Diesel-Motoren nicht über 50 %. Kombinations-Kraftwerke, Gas- und Dampfturbinen-Prozesse können an die 60 % thermischer Wirkungsgrad bei der Umwandlung der zugeführten Wärme in mechanische bzw. elektrische Energie erzielen. Ein ähnlich hoher Wert wird in Zukunft von den Brennstoffzellen erwartet. Der nicht in Arbeit umgewandelte Anteil der zugeführten Wärme fällt als Abwärme an und geht ungenutzt in die Umgebung. Ein Teil dieser Abwärme lässt sich durch entsprechende Installationen bei allen Kraftwerksprozessen zur Wassererwärmung oder zur Dampferzeugung für industrielle Zwecke nutzen. Für Heizzwecke genügt eine Temperatur der Abwärme von 60 %C bis 80 %C, während die Erzeugung von Industriedampf deutlich höhere Temperaturen voraussetzt.
Wir berichten über Konzepte und Implementierungen zur Datenprovisionierung aus den Personenverwaltungssystemen der Technischen Universität München (TUM) über das zentrale Metadirectory am Leibniz-Rechenzentrum (LRZ) in das SISIS-SunRise-Bibliothekssystem der Universitätsbibliothek der TUM (TUB). Es werden drei Implementierungsvarianten diskutiert, angefangen von der Generierung und Übertragung einfacher CSV-Dateien über ein OpenLDAP-basiertes Konzept als Backend für die SISIS-Datenbank bis zur endgültigen Implementierung mit dem OCLC IDM Connector.
Die Energiewirtschaft nutzt seit je her digitale Strukturen zur Umsetzung ihrer Prozesse. Durch den (neuen) verabschiedeten politischen Ordnungsrahmen - dem Gesetz zur Digitalisierung der Energiewende - und durch die rasante Fortentwicklung technologischer Strukturen ergeben sich jedoch die Wertschöpfungsstufen erweiternde, diversifizierende und innovative Möglichkeiten für Energieversorger (EVU) Geschäftsfelder auszubauen bzw. neue zu erschließen. Dabei ist die digitale (R)Evolution keine rein technische Umsetzung, sondern insbesondere auch eine unternehmensinterne, strategische und intern-kulturelle Herausforderung.
Kraftwerk Qinshan, VR China 0 1984 bis 1987 Studiumn des Markscheidewesens am Shandong Institute of Mining and Technology, VR China * 1984 bis 1993...die zur Wasserversorgung eines Kraftwerkes der ALCAN dienen sollte. Verbunden mit dem Tunnelprojekt war auch der Bau einer 80 km langen Hoch...spannungsleitung durch unverdorbene Wildnis vom Kraftwerk zur Aluminium-Schmelze in Ki- timat. Zu dieser Zeit war es das gr66Bte hydro-elektrische Projekt, das
Die Erwähnungen und Zitierungen von Einsteins Arbeiten dokumentieren lediglich den quantifizierbaren Anteil von Einsteins Beitrag zur Physik. Gleichwohl belegen sie die außergewöhnliche Resonanz und Langzeitwirkung seiner Arbeiten. Die Häufigkeit der Zitierungen entspricht nicht der allgemeinen Einschätzung ihrer Bedeutung. Insbesondere die Pionierarbeiten werden inzwischen als bekannt vorausgesetzt und nicht mehr explizit zitiert. Interessanterweise ist seine nach 1945 meist zitierte Arbeit nicht eine der Pionierarbeiten zur Quantenphysik oder Relativitätstheorie, sondern jene aus dem Jahr 1935 zum berühmten Einstein-Podolsky-Rosen-Paradoxon.
Die Detektion von Hindernissen vor dem Automobil ist eine Hauptanforderung an moderne Fahrerassistenzsysteme (FAS). In dieser Arbeit wird ein System vorgestellt, das mit Hilfe einer PMDKamera (Photomischdetektor) Hindernisse auf der Fahrspur erkennt und deren relevante Parameter bestimmt. Durch die PMD-Kamera werden zunächst 3D-Tiefenbilder der Fahrzeugumwelt generiert. Nach einem initialen Filterprozess werden im Tiefenbild mit Hilfe eines Bereichswachstumsverfahrens Hindernisse gesucht. Zur Stabilisierung des Verfahrens und zur Parameterberechnung wird ein Kaiman Filter eingesetzt. Das Ergebnis ist eine Liste aller Hindernisse im Fahrbereich des Automobils.
Die siebzehnte Auflage des Gerthsen ist zugleich die sechste in der Bearbeitung Helmut Vogels. Der Autor bereichert das klassische Studien- und Nachschlagewerk mit einem neuen Kapitel zur nichtlinearen Dynamik (auch Chaos und Fraktale werden besprochen) sowie acht instruktiven Farbtafeln. Daneben gibt es wieder kleinere Ergänzungen und Korrekturen. Wo die Darstellung wegen der selbstauferlegten Beschränkung im Umfang nicht alle Themen behandeln kann, helfen die mehr als zahlreichen Übungsaufgaben, die im Band Vogel, Probleme aus der Physik, ISBN 3-540-51217-9, mit Beiheft nun auch zur 17. Auflage verwendbar, ausführlich besprochen werden.
Dieser Beitrag behandelt die Abbildung eines videobasierten Verfahrens zur echtzeitfähigen Auswertung von Winkelhistogrammen auf eine modulare Coprozessor-Architektur. Die Architektur besteht aus mehreren dedizierten Recheneinheiten zur parallelen Verarbeitung rechenintensiver Bildverarbeitungsverfahren und ist mit einem RISC-Prozessor verbunden. Eine konfigurierbare Architekturerweiterung um eine Recheneinheit zur Auswertung von Winkelhistogrammen von Objekten ermöglicht in Verbindung mit dem RISC eine echtzeitfähige Klassifikation. Je nach Konfiguration sind für die Architekturerweiterung auf einem Xilinx Virtex-5-FPGA zwischen 3300 und 12 000 Lookup-Tables erforderlich. Bei einer Taktfrequenz von 100 MHz können unabhängig von der Bildauflösung pro Einzelbild in einem 25-Hz-Videodatenstrom bis zu 100 Objekte der Größe 256×256 Pixel analysiert werden. This paper presents the mapping of a video-based approach for real-time evaluation of angular histograms on a modular coprocessor architecture. The architecture comprises several dedicated processing elements for parallel processing of computation-intensive image processing tasks and is coupled with a RISC processor. A configurable architecture extension, especially a processing element for evaluating angular histograms of objects in conjunction with a RISC processor, provides a real-time classification. Depending on the configuration of the architecture extension, 3 300 to 12 000 look-up tables are required for a Xilinx Virtex-5 FPGA implementation. Running at a clock frequency of 100 MHz and independently of the image resolution per frame, 100 objects of size 256×256 pixels are analyzed in a 25 Hz video stream by the architecture.
In order to face the rapidly increasing need for computational resources of various scientific and engineering applications one has to think of new ways to make more efficient use of the worlds current computational resources. In this respect, the growing speed of wide area networks made a new kind of distributed computing possible: Metacomputing or (distributed) Grid computing. This is a rather new and uncharted field in computational science. The rapidly increasing speed of networks even outperforms the average increase of processor speed: Processor speeds double on average each 18 month whereas network bandwidths double every 9 months. Due to this development of local and wide area networks Grid computing will certainly play a key role in the future of parallel computing. This type of distributed computing, however, distinguishes from the traditional parallel computing in many ways since it has to deal with many problems not occurring in classical parallel computing. Those problems are for example heterogeneity, authentication and slow networks to mention only a few. Some of those problems, e.g. the allocation of distributed resources along with the providing of information about these resources to the application have been already attacked by the Globus software. Unfortunately, as far as we know, hardly any application or middle-ware software takes advantage of this information, since most parallelizing algorithms for finite differencing codes are implicitly designed for single supercomputer or cluster execution. We show that although it is possible to apply classical parallelizing algorithms in a Grid environment, in most cases the observed efficiency of the executed code is very poor. In this work we are closing this gap. In our thesis, we will - show that an execution of classical parallel codes in Grid environments is possible but very slow - analyze this situation of bad performance, nail down bottlenecks in communication, remove unnecessary overhead and other reasons for low performance - develop new and advanced algorithms for parallelisation that are aware of a Grid environment in order to generelize the traditional parallelization schemes - implement and test these new methods, replace and compare with the classical ones - introduce dynamic strategies that automatically adapt the running code to the nature of the underlying Grid environment. The higher the performance one can achieve for a single application by manual tuning for a Grid environment, the lower the chance that those changes are widely applicable to other programs. In our analysis as well as in our implementation we tried to keep the balance between high performance and generality. None of our changes directly affect code on the application level which makes our algorithms applicable to a whole class of real world applications. The implementation of our work is done within the Cactus framework using the Globus toolkit, since we think that these are the most reliable and advanced programming frameworks for supporting computations in Grid environments. On the other hand, however, we tried to be as general as possible, i.e. all methods and algorithms discussed in this thesis are independent of Cactus or Globus. Die immer dichtere und schnellere Vernetzung von Rechnern und Rechenzentren über Hochgeschwindigkeitsnetzwerke ermöglicht eine neue Art des wissenschaftlich verteilten Rechnens, bei der geographisch weit auseinanderliegende Rechenkapazitäten zu einer Gesamtheit zusammengefasst werden können. Dieser so entstehende virtuelle Superrechner, der selbst aus mehreren Grossrechnern besteht, kann dazu genutzt werden Probleme zu berechnen, für die die einzelnen Grossrechner zu klein sind. Die Probleme, die numerisch mit heutigen Rechenkapazitäten nicht lösbar sind, erstrecken sich durch sämtliche Gebiete der heutigen Wissenschaft, angefangen von Astrophysik, Molekülphysik, Bioinformatik, Meteorologie, bis hin zur Zahlentheorie und Fluiddynamik um nur einige Gebiete zu nennen. Je nach Art der Problemstellung und des Lösungsverfahrens gestalten sich solche "Meta-Berechnungen" mehr oder weniger schwierig. Allgemein kann man sagen, dass solche Berechnungen um so schwerer und auch um so uneffizienter werden, je mehr Kommunikation zwischen den einzelnen Prozessen (oder Prozessoren) herrscht. Dies ist dadurch begründet, dass die Bandbreiten bzw. Latenzzeiten zwischen zwei Prozessoren auf demselben Grossrechner oder Cluster um zwei bis vier Grössenordnungen höher bzw. niedriger liegen als zwischen Prozessoren, welche hunderte von Kilometern entfernt liegen. Dennoch bricht nunmehr eine Zeit an, in der es möglich ist Berechnungen auf solch virtuellen Supercomputern auch mit kommunikationsintensiven Programmen durchzuführen. Eine grosse Klasse von kommunikations- und berechnungsintensiven Programmen ist diejenige, die die Lösung von Differentialgleichungen mithilfe von finiten Differenzen zum Inhalt hat. Gerade diese Klasse von Programmen und deren Betrieb in einem virtuellen Superrechner wird in dieser vorliegenden Dissertation behandelt. Methoden zur effizienteren Durchführung von solch verteilten Berechnungen werden entwickelt, analysiert und implementiert. Der Schwerpunkt liegt darin vorhandene, klassische Parallelisierungsalgorithmen zu analysieren und so zu erweitern, dass sie vorhandene Informationen (z.B. verfügbar durch das Globus Toolkit) über Maschinen und Netzwerke zur effizienteren Parallelisierung nutzen. Soweit wir wissen werden solche Zusatzinformationen kaum in relevanten Programmen genutzt, da der Grossteil aller Parallelisierungsalgorithmen implizit für die Ausführung auf Grossrechnern oder Clustern entwickelt wurde.
Prof. em. Dr. rer. nat. Werner Nachtigall, geb. 1934, war als Zoophysiologe und Biophysiker Leiter des Zoologischen Instituts der Universität des Saarlandes in Saarbrücken. In Forschung und Ausbildung hat er sich insbesondere mit Aspekten der Technischen Biologie und Bionik befasst und mit seinen Forschergruppen viele Basisdaten insbesondere zur Ökologie, Physiologie und Physik des Fliegens und Schwimmens aber auch zur Stabilität beispielsweise der Gräser erarbeitet. Lebewesen überraschen immer wieder durch ihre "Biodiversität", ihre hochspezifischen Ausgestaltungen und Anpassungen.
The theory of atomic Boson-Fermion mixtures in the dilute limit beyond mean-field is considered in this thesis. Extending the formalism of quantum field theory we derived expressions for the quasi-particle excitation spectra, the ground state energy, and related quantities for a homogenous system to first order in the dilute gas parameter. In the framework of density functional theory we could carry over the previous results to inhomogeneous systems. We then determined to density distributions for various parameter values and identified three different phase regions: (i) a stable mixed regime, (ii) a phase separated regime, and (iii) a collapsed regime. We found a significant contribution of exchange-correlation effects in the latter case. Next, we determined the shift of the Bose-Einstein condensation temperature caused by Boson-Fermion interactions in a harmonic trap due to redistribution of the density profiles. We then considered Boson-Fermion mixtures in optical lattices. We calculated the criterion for stability against phase separation, identified the Mott-insulating and superfluid regimes both, analytically within a mean-field calculation, and numerically by virtue of a Gutzwiller Ansatz. We also found new frustrated ground states in the limit of very strong lattices. ----Anmerkung: Der Autor ist Träger des durch die Physikalische Gesellschaft zu Berlin vergebenen Carl-Ramsauer-Preises 2004 für die jeweils beste Dissertation der vier Universitäten Freie Universität Berlin, Humboldt-Universität zu Berlin, Technische Universität Berlin und Universität Potsdam. Ziel der Arbeit war die systematische theoretische Behandlung von Gemischen aus bosonischen und fermionischen Atomen in einem Parameterbereich, der sich zur Beschreibung von aktuellen Experimenten mit ultra-kalten atomaren Gasen eignet. Zuerst wurde der Formalismus der Quantenfeldtheorie auf homogene, atomare Boson-Fermion Gemische erweitert, um grundlegende Größen wie Quasiteilchenspektren, die Grundzustandsenergie und daraus abgeleitete Größen über die Molekularfeldtheorie hinaus zu berechnen. Unter Zuhilfenahme der dieser Resultate System wurde ein Boson-Fermion Gemisch in einem Fallenpotential im Rahmen der Dichtefunktionaltheorie beschrieben. Daraus konnten die Dichteprofile ermittelt werden und es ließen sich drei Bereiche im Phasendiagramm identifizieren: (i) ein Bereich eines stabilen Gemisches, (ii) ein Bereich, in dem die Spezies entmischt sind und (iii) ein Bereich, in dem das System kollabiert. Im letzten dieser drei Fällen waren Austausch--Korrelationseffekte signifikant. Weiterhin wurde die Änderung der kritischen Temperatur der Bose-Einstein-Kondensation aufgrund der Boson-Fermion-Wechselwirkung berechnet. Verursacht wird dieser Effekt von Dichtumverteilungen aufgrund der Wechselwirkung. Dann wurden Boson-Fermion Gemische in optischen Gittern betrachtet. Ein Stabilitätskriterium gegen Phasenentmischung wurde gefunden und es ließen sich Bedingungen für einen supraflüssig zu Mott-isolations Phasenübergang angeben. Diese wurden sowohl mittels einer Molekularfeldrechnung als auch numerisch im Rahmen eines Gutzwilleransatzes gefunden. Es wurden weiterhin neuartige frustrierte Grundzustände im Fall von sehr großen Gitterstärken gefunden.
Partielle Differentialgleichungen des Reaktions-Diffusions-Typs beschreiben Phänomene wie Musterbildung, nichtlineare Wellenausbreitung und deterministisches Chaos und werden oft zur Untersuchung komplexer Vorgänge auf den Gebieten der Biologie, Chemie und Physik herangezogen. Zellulare Nichtlineare Netzwerke (CNN) sind eine räumliche Anordnung vergleichsweise einfacher dynamischer Systeme, die eine lokale Kopplung untereinander aufweisen. Durch eine Diskretisierung der Ortsvariablen können Reaktions-Diffusions-Gleichungen häufig auf CNN mit nichtlinearen Gewichtsfunktionen abgebildet werden. Die resultierenden Reaktions-Diffusions-CNN (RD-CNN) weisen dann in ihrer Dynamik näherungsweise gleiches Verhalten wie die zugrunde gelegten Reaktions-Diffusions-Systeme auf. Werden RD-CNN zur Identifikation neuronaler Strukturen anhand von EEG-Signalen herangezogen, so besteht die Möglichkeit festzustellen, ob das gefundene Netzwerk lokale Aktivität aufweist. Die von Chua eingeführte Theorie der lokalen Aktivität Chua (1998); Dogaru und Chua (1998) liefert eine notwendige Bedingung für das Auftreten von emergentem Verhalten in zellularen Netzwerken. Änderungen in den Parametern bestimmter RD-CNN könnten auf bevorstehende epileptische Anfälle hinweisen. In diesem Beitrag steht die Identifikation neuronaler Strukturen anhand von EEG-Signalen durch Reaktions-Diffusions-Netzwerke im Vordergrund der dargestellten Untersuchungen. In der Ergebnisdiskussion wird insbesondere auch die Frage nach einer geeigneten Netzwerkstruktur mit minimaler Komplexität behandelt.
Owen, Gillian A.; Pascoe, Ben; Kallifidas, Dimitris; Paget, Mark S. B.
2007-01-01
Streptomyces coelicolor contains paralogous versions of seven ribosomal proteins (S14, S18, L28, L31, L32, L33, and L36), which differ in their potential to bind structural zinc. The paralogues are termed C+ or C− on the basis of the presence or absence of putative cysteine ligands. Here, mutational studies suggest that the C− version of L31 can functionally replace its C+ paralogue only when expressed at an artificially elevated level. We show that the level of expression of four transcriptional units encoding C− proteins is elevated under conditions of zinc deprivation. Zur controls the expression of three transcriptional units (including rpmG2, rpmE2, rpmB2, rpsN2, rpmF2, and possibly rpsR2). Zur also controls the expression of the znuACB operon, which is predicted to encode a high-affinity zinc transport system. Surprisingly, the zinc-responsive control of the rpmG3-rpmJ2 operon is dictated by σR, a sigma factor that was previously shown to control the response to disulfide stress in S. coelicolor. The induction of σR activity during zinc limitation establishes an important link between thiol-disulfide metabolism and zinc homeostasis. PMID:17400736
Owen, Gillian A; Pascoe, Ben; Kallifidas, Dimitris; Paget, Mark S B
2007-06-01
Streptomyces coelicolor contains paralogous versions of seven ribosomal proteins (S14, S18, L28, L31, L32, L33, and L36), which differ in their potential to bind structural zinc. The paralogues are termed C(+) or C(-) on the basis of the presence or absence of putative cysteine ligands. Here, mutational studies suggest that the C(-) version of L31 can functionally replace its C(+) paralogue only when expressed at an artificially elevated level. We show that the level of expression of four transcriptional units encoding C(-) proteins is elevated under conditions of zinc deprivation. Zur controls the expression of three transcriptional units (including rpmG2, rpmE2, rpmB2, rpsN2, rpmF2, and possibly rpsR2). Zur also controls the expression of the znuACB operon, which is predicted to encode a high-affinity zinc transport system. Surprisingly, the zinc-responsive control of the rpmG3-rpmJ2 operon is dictated by sigma(R), a sigma factor that was previously shown to control the response to disulfide stress in S. coelicolor. The induction of sigma(R) activity during zinc limitation establishes an important link between thiol-disulfide metabolism and zinc homeostasis.
In den zurückliegenden Jahren haben insbesondere zwei Trends die Stromversorgung bestimmt: der starke Anstieg der dezentralen und der Ausbau der regenerativen Stromerzeugung, die vor allem in den Verteilnetzen stattfinden. Angesichts dieser Entwicklung gewinnen virtuelle Kraftwerke (VK) immer mehr an Bedeutung. In der frühen Phase waren VK insbesondere eine Möglichkeit, kleine dezentrale Erzeuger zu einer größeren Einheit zu bündeln und sie so marktfähig zu machen. Heute werden sie - überwacht und gesteuert über ein Dezentrales Energie-Management-System (DEMS) - gemeinsam mit Demand Response betrieben, also dem Reagieren eines Energieabnehmers auf Marktpreise. Das Demand Side Management soll zur Flexibilisierung der Industrie beitragen. Da der Ausbau der Übertragungsnetze nur schleppend vorankommt, kann die Nutzung von lastseitiger Flexibilität einen wichtigen Beitrag zur Versorgungssicherheit leisten. Im zweiten Teil des Beitrags geht es um die Entwicklung der Märkte. Großes Interesse besteht immer noch an der Regelenergie, zumal der Bedarf bis 2050 deutlich steigen wird. Die Spotmärkte Intraday und Day-Ahead wachsen kontinuierlich, deshalb werden sie für VK immer wichtiger. Am Ende gibt der Beitrag einen Ausblick auf die künftige Entwicklung, in der Regelenergie- und Spotmärkte noch eine Rolle spielen, aber andere Geschäftsmodelle wichtiger werden. Darüber hinaus geht es um langfristige Entwicklungen, die z. B. zusätzliche Serviceleistungen durch VK betreffen.
Der Geschäftsbetrieb einer Universität ist durch zunehmende Digitalisierung und Nutzung elektronischer Medien gekennzeichnet. Die Einführung immer leistungsfähigerer zentraler IT-Systeme führt zu einer komplexen Vielfalt heterogener Benutzer- und Administrationsschnittstellen. Zur Schaffung einer umfassenden benutzerfreundlichen und nahtlosen IT-Infrastruktur ist die Beteiligung aller organisatorischen Einheiten und Ebenen erforderlich. Am Physik-Departement der Technischen Universität München wurden unter Integration eigener Ressourcen mit zentralen Ressourcen, die im Rahmen des IntegraTUM Projektes entwickelt und bereitgestellt wurden, existierende Dienste weiterentwickelt und neue Angebote aufgebaut. Das System, bestehend aus den Komponenten Netzwerk, Arbeitsplatzrechner, Serverinfrastruktur, E-Mail-Service, WWWDienst, Datenhaltung und Software wurde für die Nutzerkreise Studenten und Mitarbeiter im Hinblick auf Anwenderfreundlichkeit und nahtlosen Zugriff optimiert.
Kiehn, J.; Kainer, K. U.; Vostrý, P.; Stulíková, I.
1997-05-01
The change of electrical properties of alumina short fibre reinforced Mg-Al-Zn-Mn alloy AZ91D during isochronal annealing up to 300 °C is discussed. The Saffil® fibres were incorporated into the magnesium alloy by direct squeeze casting. The fibre distribution is random planar parallel to the flat faces of the dc four-point resistivity specimens machined from the solution treated castings. A sharp drop of resistivity between 140 and 260 °C is explained by the formation of incoherent -phase particles. Some practical recommendations concerning the use of alumina short fibre reinforced AZ91 alloy are made on the basis of the results obtained. Es werden die Änderungen der elektrischen Eigenschaften der aluminiumoxid-kurzfaserverstärkten Mg-Al-Zn-Mn Legierung AZ91D während isochroner Wärmebehandlungen bis 300 °C diskutiert. Das direkte Preßgießverfahren diente zur Herstellung der Saffil®-Faser Magnesium Verbundwerkstoffe. Die Proben zur Widerstandsmessung nach der Vier-Punkt Methode wurden durch spanende Bearbeitung aus den lösungsgeglühten Preßgußstücken herausgearbeitet, so daß sie regellose Faserverteilung in den Ebenen parallel zu den flachen Probenseiten aufwiesen. Ein starker Abfall des elektrischen Widerstands im Temperaturbereich zwischen 140 und 260 °C wird durch die Bildung inkohärenter β-Phase erklärt. Auf Grundlage der Ergebnisse werden einige Empfehlungen zur Anwendung der kurzfaserverstärkten Legierung AZ91 gegeben.
Eichler, Anna K; Glaubitz, Katharina A; Hartmann, Luisa C; Spangler, Gottfried
2014-07-01
Parental stress is increased in clinical contexts (e.g., child psychiatry) and correlates with behavioral and emotional problems of children. In addition, parental stress can result in a biased parental perception of child's behavior and emotions. These interrelations were examined in a normal (N = 320) and a clinical (N = 75) sample. The "Eltern-Belastungs-Screening zur Kindeswohlgefährdung" (EBSK; Deegener, Spangler, Körner & Becker, 2009) was used for the assessment of parental stress. As expected, increased EBSK scores were overrepresented in the clinical sample. In both samples stressed parents reported having children with more behavioral and emotional problems. Children of stressed parents in turn reported significantly less problems than their parents did. The rating of independent third persons, e.g. teachers, was not available and should be added in future research. Restrictions in methodology and conclusions for practice are discussed.
Für den Einsatz in der Gynäkologie stehen heute eine Vielzahl unterschiedlicher, biokompatibler Materialien und Implantate zur Verfügung. Auf eine Auswahl soll hier näher eingegangen werden, die die verschiedenen Materialien und Bauweisen repräsentieren. So sind Brustimplantate seit fast vier Jahrzehnten im Gebrauch für die Brustvergrösserung und den Brustwiederaufbau. Material, Bauweisen und medizinische Aspekte einschliesslich der kontroversen Diskussion um Silikon werden im folgenden erläutert. Neuere Entwicklungen von Verhütungstechniken für permanente Sterilisation wie den Filshie ClipTM für transabdominalen und den STOPTM für intraluminalen Verschluss der Eileiter oder die intrauterin plazierte Hormonspirale MirenaTM für zeitlich begrenzte Verhütung werden beschrieben. Eine neue Perspektive zur Verhinderung postoperativer intraabdominaler Adhäsionen stellt Spray-GelTM, ein Zweikomponenten Hydrogel aus Polyethylenglykol, dar.
Energie wird zum Gebrauchsgegenstand, zur Commodity und rückt doch in den Blickpunkt der Aufmerksamkeit. Volkswirtschaftliche, politische, gesellschaftliche und betriebswirtschaftliche Ansprüche lassen Services rund um die Energieversorgung (Energy-related Services) entstehen. Convenience Services, die den Ansprüchen der Konsumenten gerecht werden, wie Visualisierung von (dezentraler) Energieerzeugung und -verbrauch auf Basis digitaler Smart Meter, die den analogen Ferraris-Zähler ersetzen, sowie optimierter Energieeinsatz halten in Haushalten als digitalisierten Standorten (Smart Sites) Einzug. Energieoptimierung auf Basis des Paradigmas "Verbrauch folgt Erzeugung" stellt Nachfrageflexibilität industrieller Prozesse (Demand Response) als Energie-Effizienz-Faktor in den Vordergrund und lässt Services wie ihre Vermarktung als Regelenergie zur Stabilisierung der Netzfrequenz entstehen. Ein Innovation Action Plan liefert einen Ausblick, wohin die Integration neuer Technologien, die Steigerung der Kundennähe und die Entwicklung neuer Geschäftsmodelle die Energiewirtschaft führen kann. Mit Eco-Home und Power-Pool werden zwei konkrete Beispiele für Energy as a Service vorgestellt.
Aufbauend auf den Großteils bereits geschaffenen eLearning Infrastrukturen für eine moderne Organisation stehen nahezu alle Hochschulen vor der Aufgabe, geeignete Lern- und Wissensmanagementkonzepte in Hinblick auf die Dienstgüte und den Anwenderbezug zu realisieren. Ein möglicher Lösungsansatz ist dabei die Entwicklung und Umsetzung eines Rahmenkonzeptes zur Verbesserung und Weiterentwicklung der Lehr-/Lernprozesse für Dozenten und Studenten am Beispiel bereits vorhandener und etablierter Service-Management-Konzepte. Übertragen auf die universitäre Organisation und Lehre, wäre ein derartiges Rahmenwerk zur Planung, Erbringung und Unterstützung von Lehr-/Lerndienstleistungen mit Einbezug der wichtigsten Lehr-/Lernprozesse ein dringend benötigter und fundamentaler Schritt hin zu einer schrittweisen Professionalisierung und Verbesserung der Hochschullehre. Der Beitrag erschließt eine Konzeptskizze für professionelles Learning Service Management an Hochschulen und gibt einen Ausblick auf die mögliche Vorgehensweise bei dessen Implementierung und Evaluierung.
Dieser Beitrag präsentiert einen neuartigen Ansatz zur entkoppelten Regelung der Kamera-Blickrichtung und der Bewegung eines mobilen Roboters im Kontext der bildbasierten Navigation. Eine schwenkbare monokulare Kamera hält unabhängig von der Roboterbewegung die relevanten Merkmale für die Navigation im Sichtfeld. Die Entkopplung der Kamerablickrichtung von der eigentlichen Roboterbewegung wird durch die Projektion der Merkmale auf eine virtuelle Bildebene realisiert. In der virtuellen Bildebene hängt die Ausprägung der visuellen Merkmale für die bildbasierte Regelung nur von der Roboterposition ab und ist unabhängig gegenüber der tatsächlichen Blickrichtung der Kamera. Durch die Schwenkbarkeit der monokularen Kamera wird der Arbeitsbereich, über dem sich ein Referenzbild zur bildbasierten Regelung eignet, gegenüber einer statischen Kamera signifikant vergrößert. Dies ermöglicht die Navigation auch in texturarmen Umgebungen, die wenig verwertbare Textur- und Strukturmerkmale aufweisen.
Balassa - Samuelson -Effekt, Nr. 3/2002, erschienen in: Stefan Reitz (Hg.): Theoretische und wirtschaftspolitische Aspekte der internatio- nalen Integration...156, 2000, S. 646-660. Friihere Diskussionsbeitriige zur Finanzwissenschaft Josten, Stefan, Crime, Inequality, and Economic Growth. A Classical Argument
The Asteroid Impact Mission (AIM) is part of the joint Asteroid Impact and Deflection Assessment (AIDA) project of ESA, DLR, Observatoire de la Côte d'Ázur, NASA, and Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (JHU/APL).
It is shown that drilling tends to become contaminated with elements of testing. The two activities are defined, and suggestions are given for designing drills free of testing. (Text is in German.) (IFS/WGA)
Normung ist aus dem täglichen Leben nicht wegzudenken. In allen Bereichen des Lebens begegnet man Normen, die Aktivitäten reichen von Festlegungen für Kindersitze im Auto über Implantate zum Gelenkersatz bis zu Schraubengrößen oder Verfahren zur Optimierung von Unternehmen.
The reasons for creating international auxiliary languages, such as Esperanto, are examined. The study of the synthesis of such languages is considered useful for linguistic theory. (Text is in German.) Available from Humanities Press, Inc., Atlantic Highlands, N.J. 07716. (TL)
This innovative technology evaluation report (ITER) summarized the results of an evaluation of a surfactant-enhanced extraction technology. This evaluation was conducted under a bilateral agreement between the United States (U.S.) Environmental Protection Agency (EPA) Superfund ...
In this review, Rudolf Tippelt focuses on two central comparative educational publications that compare the English and German education systems under specific historical perspectives: (1) Lenhart V, "Die erste Schrift zur vergleichenden Erziehungswissenschaft"/"The First Treatise in Comparative Education." Fredericus Augustus…
tradi- tionally called the "span of apprehension" (Kulpe, 1904; Durable Storage Wundt , 1899). However, a partial-report procedure demon- strates...Gehrig. P. (1992). On the time course Wundt . W. (1899). Zur Kritik tachistoskopischer Versuche [A crit- of perceptual information that results from a
Dornheim, Lars; Hahn, Peter; Oeltze, Steffen; Preim, Bernhard; Tönnies, Klaus D.
Zur Bestimmung von Defekten in der Herztätigkeit kann die Veränderung der Wanddicke des linken Ventrikels in zeitlichen MRTAufnahmesequenzen gemessen werden. Derzeit werden für diese Bestimmung im allgemeinen nur die aufwändig manuell erstellte Segmentierungen der Endsystole und Enddiastole benutzt. Wir stellen ein bis auf die Startpunktinitialisierung automatisches Verfahren zur Bestimmung der Wanddicke des linken Ventrikels und ihrer Veränderung vor, das auf einer vollständigen Segmentierung der Herzwand in allen Zeitschritten durch ein dynamisches dreidimensionales Formmodell (Stabiles Feder-Masse-Modell) basiert. Dieses Modell nutzt bei der Segmentierung neben der Grauwertinformation eines Zeitschrittes auch die Segmentierungen der anderen Zeitschritte und ist so aufgebaut, dass die Wanddicken direkt gemessen und visualisiert werden können. Auf diese Weise werden die lokalen Wanddickenextrema über den gesamten Aufnahmezeitraum detektiert, auch wenn sie nicht in die Endsystole bzw. -diastole fallen. Das Verfahren wurde auf sechs 4D-Kardio-MRT-Datensätzen evaluiert und stellte sich als sehr robust bzgl. der einzig nötigen Interaktion heraus.
Mit der Transformation der Wertschöpfungsstrukturen von Utility 1.0 zu Utility 4.0 erfolgt offensichtlich auch eine Veränderung des Produkts. Vor dem Hintergrund disruptiver Technologien (IoT, Big Data, Cloud, Robotics etc.) und auch gesellschaftlicher Veränderungen entstehen ständig neue Geschäftsmodelle und Produkte, die über die reine Versorgungsdienstleistung (z. B. Strom) hinausgehen. Dabei muss der wertvolle Rohstoff Produktdaten für smarte Produkte durchgängiger und schneller nutzbar gemacht werden. Die modularen und durchgängigen Produktstrukturen leisten einen Beitrag zur Beherrschung von Komplexität und stellen somit einen wesentlichen Hebel für erfolgreiche Produktentwicklung und -management dar. In diesem Beitrag werden Ansätze beschrieben, wie es den vor der Herausforderung Utility 4.0 stehenden Unternehmen gelingen kann, Smart-Energy-Produkte so zu modellieren, dass sie die Interoperabilität der einzelnen Produktionsmodule sicherstellt und ein Ende-zu-Ende-Management ermöglicht.
Es wird eine Untersuchung vorgestellt, in der Wissen und Überzeugungen von Lehramtsstudierenden aller Fächer zum Thema Evolution an zwei Universitäten in Deutschland und der Türkei erhoben worden sind. Die Befragung wurde in Dortmund und in Ankara durchgeführt. Es stellte sich heraus, dass ausgeprägte Defizite im Verständnis der Evolutionsmechanismen herrschen. Viele Studierende, insbesondere aus der Türkei, sind nicht von der Faktizität der Evolution überzeugt. Dies gilt sowohl für Studierende mit Fach Biologie als auch für Studierende mit anderen Fächern. Näher untersucht worden sind die Faktoren, die die Überzeugungen zur Evolution beeinflussen können, was ja in Anbetracht der hohen Ablehnungsrate der Evolution von besonderem Interesse ist. Das Vertrauen in die Wissenschaft spielt hierbei eine besondere Rolle: Wer der Wissenschaft vertraut, ist auch eher von der Evolution überzeugt, als diejenigen, die skeptisch gegenüber der Wissenschaft sind.
"Dies ist kein Lehrbuch der theoretischen Physik, auch kein Kompendium der Physikgeschichte ... , vielmehr eine recht anspruchsvolle Sammlung historischer Miniaturen zur Vergangenheit der theoretischen Physik - ihrer "Sternstunden", wenn man so will. Frei vom Zwang, etwas Erschöpfendes vorlegen zu müssen, gelingt dem Autor etwas Seltenes: einen "lebendigen" Zugang zum Ideengebäude der modernen Physik freizulegen, ... zu zeigen, wie Physik in praxi entsteht... Als Vehikel seiner Absichten dienen dem Autor geschichtliche Fallstudien, insgesamt sieben an der Zahl. Aus ihnen extrahiert er das seiner Meinung nach Lehrhafte, dabei bestrebt, mathematische Anachronismen womöglich zu vermeiden... Als Student hätte ich mir diese gescheiten Essays zum Werden unserer heutigen physikalischen Weltsicht gewünscht. Sie sind originell, didaktisch klug und genieren sich auch nicht, von der Faszination zu sprechen, die ... von der Physik ausgeht. Unnötig darauf hinzuweisen, das sie ein gründliches "konventionelles" Studium weder ersetzen wollen noch können, sie vermögen aber, dazu zu ermuntern." #Astronomische Nachrichten (zur englischen Ausgabe)#1
Discusses the relationship between planned languages and specialized technical languages, with particular reference to Esperanto, and analyzes its significance for several aspects of Eugen Wuster's (the founder of terminology science) work. (Author/VWL)
Im Jahre 1927 erhielt Charles Thomson Rees Wilson für die von ihm entwickelte Methode zur Visualisierung der Spuren ionisierender Strahlung den Nobelpreis für Physik. Die nach ihm benannte Nebelkammer wurde in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts zu einem Standardinstrument für Untersuchungen subatomarer Prozesse.
These 17 articles on different subjects of the broader theme "lifelong learning" represent the latest results of the discussions of the Vocational Education and Culture Research Network. An introduction (Klaus Harney et al.) provides summaries of the contents. The articles are "The Global and International Discourse of Lifelong…
wird vom Neorealismusparadigma unterstotzt, hier dargestel It durch Kenneth Waltz. Das liberate Paradigma unterstUtzt die Perspektive der "Kultur von Zur... Paradigma folgen. Urn diesen aktuellen Weg in Richtung Realismus zu andern, mul$ Deutschland bestimmte Institutionen verandern oder abschaffen. In der
Describes the purpose, structure and application of this monolingual verb lexicon, which indicates the morphosyntactic environments of the most common German verbs. Mention is made of the forthcoming valence lexicon. The book is for teachers and textbook writers. (Text is in German.) (IFS/WGA)
Schumann (1939) and Findeisen (1939). It is characterized by a raindrop distribution consisting of many small droplets and a few large drops; all large...rain by means of sequential rain drop size distributions. Quart. J. Roy. Meteor. Soc., 88, 301-314. Findeisen , W., 1939: Zur Frage der
the derivations in Kappus phenomena is beyond the scope of the present report. (1939) or Kerr (1972), using Lagrange coordinates and Therefore, in the...eq 36 and w,(x, 0) in eq 24, we obtain LITERATURE CITED Pee(0) = L- YB2 (42) Kappus , R. (1939) Zur Elastizitatstheorie endlicher Verschie- 28 bungen
Resorbierbare Implantate werden seit mehreren Jahrzehnten in der Implantologie eingesetzt. Bekannt wurden diese Biomaterialien mit dem Aufkommen von sich selbst auflösenden Nahtfäden auf der Basis von synthetisch hergestellten Polylactiden und Polyglycoliden in den 70er Jahren. In einem nächsten Schritt wurden Implantate wie Platten und Schrauben zur Gewebefixation aus den gleichen Biomaterialien hergestellt.
Sanuki T et al. Long-term Evaluation of Type 2 Thyroplasty with Titanium Bridges for Adductor Spasmodic Dysphonia. Otolaryngol Head Neck Surg 2017; 157: 80–84 JAPANISCHE ÄRZTE FüR HALS-, NASEN- UND OHRENHEILKUNDE SOWIE KOPF- UND HALSCHIRURGIE BERICHTETEN üBER STIMMLICHE LANGZEITERGEBNISSE NACH DURCHFüHRUNG EINER THYROPLASTIK TYP 2 ZUR BEHANDLUNG DER SPASMODISCHEN DYSPHONIE VOM ADDUKTOR TYP.
The C200 camera designed for the wavelength range >160 μm is composed of the detector elements and their preamplifiers. The limiting sensitivity to be reached is estimated. In building the infrared satellite experiment ISOPHOT the detector arrays and selecting electronics are of key importance.
Traces the history of sociolinguistic studies in West Germany from the early nineteenth century with Humboldt and reports on the state and purposes of sociolinguistic studies in present-day Federal Republic of Germany. Available from Liber Laeromedel, Box 1205, S-22105 Lund, Sweden (Text is in German.) (TL)
Examines the mechanisms involved in changing from direct to indirect discourse, taking as a starting point research findings in linguistic pragmatics, which involve the practical application of speech symbol use between speaker and hearer. (Text is in German.) (IFS/WGA)
an konkaven Wanden. G’.ottineer Nachrichten . Neue Folgo, 2, Nr. 1. Ii. Tollmien, W.: The Production of Turbulence. T.M. No. 609, NACA, 1931. 12...Schlichting, H.: Zur Entstehung der Turbulenz bei der Plattenstromung. GBttinger Nachrichten , M.P.K., pp. 181-208, 19_, und Bd. l, 1935. 13, . Taylor, G. I
This collection of 12 papers commemorates the retirement of Bernhard Adams. Adams had a 30-year career at the Bochum University Library (Germany) and advocated innovation and automation in libraries. The papers are: (1) "Gemeinsame Wegstrecken: Bernhard Adams zur Ehre" ("Common Milestones: In Honor of Bernhard Adams") (Harro…
Discusses a German frequency list of 1,500 to 2,000 scientific words, which is being developed, and the importance of learning word-building principles. Substantive and adjective suffixes are listed according to frequency, followed by remarks on copulative compounds, with examples and frequency ranking, and, finally, prefixes. (Text is in German.)…
Learning to read foreign technical texts requires (a) a minimum vocabulary and (b) effective drill. The following are suggested: translation, question-answer method, definition exercises, exercises to develop skill in the use of reference works, schematic presentations and tables, annotating and making reports and summaries. (Text is in German.)…
Originally published in German "Zur Quantelung der Wellenfelder" in Annalen der Physik 397, 113 (1930). Submitted for publication on March 18, 1930Translated by Donald Salisbury, Max-Planck-Institut für Wissenschaftsgeschichte, Berlin and Austin College, Sherman, TX, USA and Kurt Sundermeyer, Max-Planck-Institut für Wissenschaftsgeschichte, Berlin. DSalisbury@austincollege.edu
Jedes Laboratorium führt Untersuchungen nach bestem Wissen und Gewissen durch, und jeder Analytiker weiß von sich, dass er/sie gute Arbeit macht. Trotzdem können Analysen des gleichen Probenmaterials in verschiedenen Laboren zu unterschiedlichen Ergebnissen führen. Sofern es sich dabei nicht um Untersuchungen im Bereich der Nachweisgrenze und damit letztlich um statistisch bedingte Unterschiede oder Inhomogenitäten im Probenmaterial handelt, trägt dies nicht zur Vertrauenswürdigkeit von analytischen Untersuchungsergebnissen bei. Mit der zunehmenden Globalisierung der Märkte rückt die gegenseitige Anerkennung von analytischen Resultaten immer stärker in den Vordergrund. Die Vergleichbarkeit von Laborresultaten wird erleichtert, wenn sich die Laboratorien auf die gleichen Richtlinien zur Vorgehensweise und Handhabung ihrer Arbeiten verständigen. Im Bereich der Laboruntersuchungen von Lebensmitteln, Futtermitteln und Saatgut ist als derartige Rischt-Schnur die EN ISO/IEC 17025 [1] anerkannt. Diese Norm enthält alle Anforderungen, die Prüflaboratorien erfüllen müssen, wenn sie nachweisen wollen, dass sie ein Qualitätsmanagementsystem betreiben, technisch (meint: fachlich) kompetent und fähig sind, fachlich fundierte Ergebnisse zu erzielen.
Zusammenfassung Plattenepithelkarzinome der Kopf-Hals-Region (HNSCC) zählen seit Jahren zu den weltweit häufigsten Krebsarten. Trotz vieler Bemühungen hat sich das 5-Jahres-Überleben bei Patienten mit HNSCC kaum verbessert. Um einen Fortschritt zu erzielen, ist es notwendig, die der Erkrankung zugrunde liegenden biologischen Prozesse besser zu verstehen. Neben den bekannten genetischen Veränderungen haben molekular-zytogenetische Untersuchungen bei HNSCC gezeigt, dass es weitere Veränderungen gibt, die mit Vermehrung und Verlust chromosomaler Bereiche einhergehen, für die jedoch die krankheitsverursachenden Gene bisher nicht identifiziert wurden. Darüberhinaus haben jüngste Forschungsergebnisse verdeutlicht, dass epigenetische Modifikationen wie die DNA Methylierung eine wichtige Rolle spielen. So konnte gezeigt werden, dass bei HNSCC eine Reihe von Genen (z.B. das Tumorsuppressorgen CDKN2A sowie DAPK1, MGMT, TIMP3, TCF21, und C/EBPα) hypermethylierte Bereiche in regulatorischen DNA Sequenzen aufweisen, wodurch ihre Expression verringert oder unterbunden wird. Die Hypermethylierung solcher Gene könnte als Biomarker zur Früherkennung von HNSCC genutzt werden und nicht zuletzt dadurch zur Verbesserung von Prävention und Therapieerfolg beitragen. PMID:18483718
Zusammenfassung Hintergrund Persistierende Infektionen mit humanen Papillomviren sind die notwendige Ursache des Zervixkarzinoms. Die Entwicklung von HPV-basierten Präventionsverfahren, der HPV Impfung und der HPV-Testung, führt derzeit zu umfangreichen Veränderungen von Zervixkarzinom-Vorsorgeprogrammen. Eine Dekade nach Einführung der HPV-Imfpung in vielen Ländern werden bereits Reduktionen von HPV-Infektionen und Krebsvorstufen in jungen Frauen beobachtet. Der Fokus liegt jetzt auf der Integration von neuen Testverfahren im Screening von Populationen mit zunehmenden Impfraten. Ergebnisse und Schlussfolgerung Ein erfolgreiches Zervixkarzinom-Vorsorgeprogramm besteht aus verschiedenen Komponenten, vom primären Screening über die Triage zur Kolposkopie mit Biopsie, um Frauen mit Kresbvorstufen zu identifizieren, die eine therapeutische Intervention benötigen. Im primären Screening wird eine kleine Gruppe von Frauen mit erhöhtem Risiko für eine Krebsvorstufe identifiziert, während die grosse Mehrheit kein erhöhtes Risiko hat. Je nach primärem Testverfahren werden in screen-positiven Frauen zusätzliche Triage-Tests durchgeführt, um zu entscheiden, wer zur Kolposkopie überwiesen werden sollte. Derzeit gibt es drei verschiedene Ansätze für das primäre Zervixkarzinomscreening: Die Zervix-Zytologie, die HPV-Testung, und die HPV-Zytologie Ko-Testung. Zahlreiche Triage-Tests für HPV-positive Frauen werden derzeit untersucht, darunter sind die Zytologie, HPV-Genotypisierung, p16/Ki-67 Zytologie, und diverse Methylierungstests. Die steigende Anzahl an Optionen für die Früherkennung des Zervixkarzinoms stellt eine Herausforderung für klinische Leitlinien dar. Die zunehmende Komplexität von Vorsorgeprogrammen kann zur Verunsicherung von Ärzten und von am Screening teilnehmenden Frauen führen. Die Präzisions-Prävention des Zervixkarzinoms ist eine neuer Ansatz, der umfangreiche Risikodaten basierend auf der individuellen Vorgeschichte und von Testergebnissen integriert und einheitliche, Risiko-basierte Managementempfehlungen gibt. PMID:28265177
Curves for Cot,- Proceadings, Intern. Sympositim cai Numevical crete io Tension," Mater ils ,tndI : Str ~tuiztres d.- Un R. /na~gr No I., an. o196.9...and 226. ivinsterwalder, K, , "Festigkeit und Verfor- mung van Bet an lniter- 7.oRsIannitgenl, Duo tsatho 8. Kr~ner, h. , Zur 2’lastischen Verformung
This book contains selected contributions from the international workshop Learning, "Adjustment and Stress Disorders--with special reference to Tsunami affected Regions" organised by Evelin Witruk and the team of Educational and Rehabilitative Psychology at the University of Leipzig in January 2006. The book contains new results and the…
This collection of articles on Bilingualism includes: "Fremdsprachenunterricht fur Fortgeschrittene: ein Uberblick" (Foreign Language Learning for Advanced Students: An Overview) (Paul R. Portmann); "Never Mind the Width, Feel the Quality: From Quantity to Quality in Language Teaching at Advanced Levels" (Mike Makosch); "Irren ist menschlich: Ein…
This collection includes eight papers (authored by Germans) on adult education programs in Cleveland, Ohio, and eight papers (authored by Americans) about adult education programs in the Federal Republic of Germany as well as German and English introductions to the collection. The following papers are included: "Neue Wege in der…
Suggests a reconsideration of the criticism of Japanese competition against the background of the Japanese educational system's highly developed learning culture. Considers some of the basic aspects of group-oriented communal learning in school, while also cautioning against a "monocausal" culturalism. (Author/CMK)
Der kritische Erfolgsfaktor der Digitalisierung in der Energiewirtschaft liegt im bevorstehenden hohen Investitionsvolumen und der Beherrschung der neuen Technik. Ein Weg zur Kostenminimierung liegt im Zusammenschluss der einzelnen Akteure, um gemeinsame Skalenvorteile zu heben. Auch bieten neue Geschäftsmodelle die Möglichkeit, zusätzliche Erlöse zu generieren.
Heinrich Bruns, director of the Leipzig University Observatory, was working on theoretical geometrical optics, and applied this to practical questions. His correspondence with opticians of the Zeiss Company in Jena gives evidence of their mutual regard and inspiration.
Im Laufe der Fusionsforschung haben sich zwei Bautypen für ein zukünftiges Kraftwerk als besonders aussichtsreich erwiesen: Tokamak und Stellarator. Mit dem geplanten Tokamak-Experimentalreaktor ITER steht die internationale Fusionsforschung vor der Demonstration eines Energie liefernden Plasmas. Parallel soll die in Greifswald entstehende Forschungsanlage Wendelstein 7-X die Kraftwerkstauglichkeit des alternativen Bauprinzips der Stellaratoren zeigen.
water where there is a sharp change in channel slope, such as a waterfall or lake, resulting from differential rates of erosion above and below the...Beitrage zur Lehre von der biologische Gewasserbeurteilung. International Review of Hydrobiology 2:126-52. ———. 1909. Oekologie der Saprobien. Uber
This collection of papers provides a small overview of educational research in Estonia. The papers in the collection treat school reforms since the renewal of independence in 1991, new approaches to teacher training, the implementation of a child-centred approach in school, the achieving of educational aims and other actual topics in education.…
Die modernen Umweltwissenschaften stehen heute im Mittelpunkt von Forschungsförderung und öffentlicher Aufmerksamkeit. Im Zuge des seit den 1970er Jahren erwachten Interesses am globalen Wandel der Umwelt und den damit verknüpften Problemen, ist ihre Bedeutung rasch gestiegen. Viele Wurzeln der modernen Umweltwissenschaften liegen jedoch im Kalten Krieg.
In the second half of the eighteenth century, an enlightened reformist spirit spread among Hamburg's bourgeois upper classes. This was exemplified by the activities of the "Gesellschaft zur Beforderung der Kunste und nutzlichen Gewerbe" ("Society for the Promotion of the Arts and Useful Trades") founded in 1765 as well as by a…
Asks whether theories of knowledge representation provide a basis for the development of theories of knowledge structuring in instruction. Discusses codes of knowledge, surface versus deep structures, semantic networks, and multiple memory systems. Reviews research on teaching, external representation of cognitive structures, hierarchical…
Discusses American journalism--specifically the syndicated columns. To show their usefulness for English teaching, Art Buchwald's "Unqualifications" is described and the text interpreted. It is suggested that for humorous aspects and language deviations be stressed; for Grades 11-13 irony, American technology and education. (Text is in…
This study investigated the extent to which single mothers of children with atopic eczema experience disease-related stress. A total of 96 mothers were divided into 4 groups: mothers living with a partner, who had or did not have a child with atopic eczema, and single mothers, who had or did not have a child with atopic eczema. The following questionnaires were used to assess psychological burden: Short Stress Questionnaire (Kurzer Fragebogen zur Erfassung von Belastung; KFB), Satisfaction with Life Questionnaire (Fragebogen zur Lebenszufriedenheit; FLZ), General Depression Scale (Allgemeine Depressions-Skala; ADS), and the Questionnaire for Parents of Children with Atopic Eczema (Fragebogen für Eltern von Neurodermitis kranken Kindern; FEN). Single mothers had higher levels of helplessness and aggression due to their child's scratching behaviour than did mothers living with a partner and a child with atopic eczema. Single mothers of children with atopic eczema had the highest scores regarding experienced stress in the family and the lowest scores concerning general life satisfaction. Special care should be provided for single mothers with higher stress, in order to teach them how to deal with the scratching behaviour of their children.
Passages from three selected samples of textbooks are used to show what requirements are made of textbooks in the social sciences. Some hints are given to the teacher for converting reading suggestions into instructional material. Short texts from Karl Marx are also suggested. (Text is in German.) (IFS/WGA)
zunehmenden Maße Möglichkeiten gesucht, lokale Unscharfen in dem Objektbild eines Fernrohres oder einer Kamera , welche beispielsweise durch...Verwendung von Kameras oder Fernrohren zur Beobachtung von Objekten innerhalb der Erdatmosphäre oder durch diese hindurch treten lokale Unscharfen in dem...Trägerschicht aufgebracht sind. Die Einrichtung wird in den Strahlengang des betreffenden Beobachtungsgerätes, beispielsweise einer Kamera oder eines
Draws on Wilhelm von Humboldt's typology of the active human being to debate the questions whether and how individuals can produce their social and political world. Discusses, with reference to Marie Condorcet and Immanuel Kant, procedures of the public that are necessary prerequisites for actions aimed at forming the world. (DSK)
Wolfgang Pauli gehört zu den bedeutendsten Physikern des 20. Jahrhunderts. Erst das von ihm entdeckte Ausschließungsprinzip erklärt den Aufbau des Periodensystems der Elemente. Darüber hinaus legte er den Grundstein für die Quantenfeldtheorie. Privat zeigte sich Pauli als bissiger und humorvoller Mensc gleichermaßen, und sein Hang zur Psychoanalyse lässt ihn überdies als interessante Persönlichkeit erscheinen.
Die Entwicklung neuer Medikamente ist langwierig und teuer. Der erste Schritt ist hierbei die Suche nach neuen Wirkstoffkandidaten, die für die Behandlung bislang schwer therapierbarer Krankheiten geeignet sind. Hierfür stehen der Pharma- und Biotechnologieindustrie riesige Substanzbibliotheken zur Verfügung. In diesen Bibliotheken werden die unterschiedlichsten Substanzen gesammelt, die entweder synthetisch hergestellt oder aus Pilzen, Bakterienkulturen und anderen Lebewesen gewonnen werden können.
A comparison of four college-level elementary German textbooks reveals significant differences in the numbers of vocabulary entries in each textbook. Further comparison of three of the textbooks with the basic German vocabulary lists provided in "Kontaktschwelle Deutsch als Fremdsprache" and in "Das Zertificat Deutsch als Fremdsprache" reveal in…
Eight recent monographs and collections on area and culture study in foreign language teaching are discussed and compared. The focus is on the various authors' definitions of the topic (culture, civilization, realia, etc.). Mentioned also is the function of area study in the course. (Text is in German.) (IFS/WGA)
Eine Mathematikerin aus dem DFG-Forschungszentrum Matheon arbeitet an Methoden zur dreidimensionalen Visualisierung. Sie hat die Geschäftsidee, Weihnachtsbaumkugeln mit bewegten Hologrammen herzustellen, die sich individuell gestalten lassen, und plant eine Existenzgründung. Aus einem öffentlichen Förderprogramm erhält sie ein günstiges Darlehen in Höhe von 50 000 Euro. Für die Startphase ihres Unternehmens benötigt sie jedoch den vierfachen Betrag.
done by an external force. In the 1930’s, Trefftz and Kappus [8 ] also applied this principle to derive the elastic buckling equation and stability...theorie der stabilitat des elastischen gleichgewichts, Zeit. fur Angew. Math. u Mech. B13 (1933), L... 160. 120 [8] Kappus , R., Zur elastizitats...strain relations and boundary condiiomns for the prebeckling fundamental path solution. As Kappus had done in 1939, a new variation 6* can be imposed m
Michael, Social Capital and Regional Mobility, Nr. 4/2002. "* Schdfer, Wolf, EU-Erweiterung: Anmerkungen zum Balassa - Samuelson -Effekt, Nr. 3/2002...variations, while the argument of both the present paper and most of the previous literature on inequality and growth refers to long-run growth effects of...Diskussionsbeitriige zur Finanzwissenschaft " Josten, Stefan, Crime, Inequality, and Economic Growth. A Classical Argument for Distributional Equality
Information Services Institut (3M HIS Institut) hat u.a. mit der Entwicklung eines Werkzeugs zur Pflege und Weiterentwicklung des deutschen DRG-Systems ftir... Pflege (Krankenhauspflege) a. die Kosten wachsen schneller als allgerneine Inflation b. praktisch stabile Krankenversicherungsentnahme c. es existieren 9...Krankenkassen d. die Pflege ist von der Krankenversicherung voll (theoretisch) vergUltet e. Missverhlitnis zwischen Versicherungsentnuhrne und
Reports on the introduction of video recorders at various branches of the Goethe Institute. The characteristics of video are compared with those of films, tapes and printed matter. Video's advantage is that through it authentic, unprepared material can be presented, and it provides strong motivation. (Text is in German.) (IFS/WGA)
S) Brozena, Ann. (ECBC); Williams, Barry R. (Leidos, Inc.); and Tevault, David E. (JRAD, Inc.) 5d. PROJECT NUMBER CB Defense Technology Base...historical data are compared to the new correlation. 2. EXPERIMENTAL DETAILS The DICDI used in the present work was obtained from Sigma -Aldrich...26, 1960. 7. Bayer Corporation, Carbodiimides. U.K. Patent GB685,970, January 14, 1953 . 8. Seefelder, M.; Neubauer, G. Verfahren zur
Metalle als Implantatwerkstoffe werden in der Medizin für zwei Hauptanwendungen eingesetzt: für Prothesen des totalen Gelenkersatzes wie beispielsweise Hüft-, Knie- und Schulterprothesen und für Fixationselemente zur Stabilisierung von Frakturen. Beispiele hierfür sind Osteosyntheseplatten, Marknägel, Schrauben, Drähte und Stents. Eine der ersten Anwendungen von Metallen im menschlichen Körper war die Fixation von Fragmenten eines gebrochenen Humerus (Oberarmknochen) mit einem Metalldraht durch zwei französische Physiker im Jahr 1775 [1]. Ausführliche Untersuchungen zur Verträglichkeit von Metallen im menschlichen Körper wurden bereits im frühen 19. Jahrhundert durchgeführt. Von den untersuchten Werkstoffen verursachten die edlen Metalle wie Gold, Silber und Platin aufgrund ihrer Korrosionsbeständigkeit und Körperverträglichkeit die geringsten Reizungen im menschlichen Körper. Die klinische Anwendung der Edelmetalle war jedoch wegen der geringen mechanischen Eigenschaften beschränkt. Andere Metalle wie Messing, Kupfer oder Eisen wiesen vergleichsweise höhere Festigkeitswerte auf, sie waren jedoch aufgrund der geringen Korrosionsbeständigkeit und Biokompatibilität nicht für den klinischen Einsatz geeignet. Ein weiteres Problem stellte die Gefahr der Infektion durch unsterile Instrumente und Implantate dar. Gegen Ende des 19. Jahrhunderts hielt die antiseptische Operationsmethode Einzug in die Kliniken, die z. B. erfolgreiche Operationen mit Silberdraht ermöglichte.
Digitalisierung muss im Stadtwerk dazu führen, Kundenerwartungen, die heutzutage schon vielfach durch digitales Know-how und Erfahrungen geprägt sind, in einzigartiger Weise zu entsprechen - in Form digitaler Kundenkontaktpunkte, automatisierter Prozesse oder plattformbasierter Geschäftsmodelle. Eine große Rolle spielen dabei unternehmensweit nutzbare Informationen, die eine 360-Grad-Sicht auf den Kunden ermöglichen. Nur in dieser Kombination werden sich nachhaltig Wettbewerbsvorteile generieren lassen. Manch ein Kunde wird die Lust, einen Prozess zu Ende zu gehen, schon vor dem Abschluss verlieren, wenn er nicht unmittelbar und ohne die digitale Welt zu verlassen zum Ziel kommt. Eine nur "halb digitale Kundenerfahrung" wird weder zu Neugeschäft noch zur positiven emotionalen Bindung zwischen Kunden und Stadtwerk führen. Nicht zu unterschätzen sind zudem Erwartungen hinsichtlich zukünftiger Geschäftsmodelle, aus denen sich disruptive Bedrohungen für die herkömmlichen Strom- und Gasangebote ergeben werden. Erste innovative Ansätze finden sich bereits im Markt, die erahnen lassen, dass zurzeit viel diskutierte Technologien wie die Blockchain nicht mehr nur hypothetischer Natur sind. Die Auseinandersetzung mit der Digitalisierung erfolgt dabei sinnvollerweise in einem unternehmensweit abgestimmten Rahmen, der eine zielgerichtete und ganzheitliche Vorgehensweise ermöglicht.
Zinc (Zn) is an essential element for all forms of life because it is a structural or catalytic cofactor of many proteins, but it can have toxic effects at high concentrations; thus, microorganisms must tightly regulate its levels. Here, we evaluated the role of Zn homeostasis proteins in the virulence of the xylem-limited bacterium Xylella fastidiosa, causal agent of Pierce's disease of grapevine, among other diseases. Two mutants of X. fastidiosa 'Temecula' affected in genes which regulate Zn homeostasis (zur) and Zn detoxification (czcD) were constructed. Both knockouts showed increased sensitivity to Zn at physiologically relevant concentrations and increased intracellular accumulation of this metal compared with the wild type. Increased Zn sensitivity was correlated with decreased growth in grapevine xylem sap, reduced twitching motility, and downregulation of exopolysaccharide biosynthetic genes. Tobacco plants inoculated with either knockout mutant showed reduced foliar symptoms and a much reduced (czcD) or absent (zur) modification of the leaf ionome (i.e., the mineral nutrient and trace element composition), as well as reduced bacterial populations. The results show that detoxification of Zn is crucial for the virulence of X. fastidiosa and verifies our previous findings that modification of the host leaf ionome correlates with bacterial virulence.
hochviskoser Flassigkeiten. To be published in Acta Mechanica (1980) 8.36b K.O. Felsch Ein Beitrag zur Berechnung der Str ~ mung in einer Tesla- M...R. Schilling Berechnung der ausgebillten Str ~ mung in gekrummten Kanalen R. Simon mit rechteckigem Quersclnitt. Recent developments in theoretical an...package. co 12 REFERENCES No. Author Title, etc 1.4a S.G. Sundkvist V~rmek&llors inverkan pd str ~mning och temperatur i ventiler- ade lokaler (Numerisk
In conducting research utilizing recombinant DNA technology , the investigator(s) adhered to current guidelines promulgated by the National...zur Rtickstandanalyse), saponin (BDH, Poole, UK), aluminium sulfate.16 H2 0 (BDH Analar, Ž 98%), sodium bicarbonate (Lamens en Indemans, ’s...isopropanol). The mixture was extracted with 3 ml ethyl acetate. Gas chromatographic analysis of the soman stereoisomers in the ethyl acetate phase was
An Fahrerassistenzsysteme im industriellen Einsatz werden hohe Anforderungen bezüglich Zuverlässigkeit und Robustheit gestellt. In dieser Arbeit wird die Kombination robuster Verfahren wie der Hough-Transformation und Support-Vektor-Maschinen zu einem Gesamtsystem zur Erkennung von Geschwindigkeitsbeschränkungen beschrieben. Es setzt eine Farbvideokamera als Sensorik ein. Die Evaluation auf Testdaten bestätigt durch die ermittelte hohe Korrektklassifikationsrate bei gleichzeitig geringer Zahl Fehlalarme die Zuverlässigkeit des Systems.
Der vorliegende historisch-kritische Essay führt die Eigentümlichkeiten der klassischen phänomenologischen Thermodynamik auf das von CARNOT geschaffene Paradigma zurück und greift einige damit zusammenhängende Fragen auf.Translated AbstractCARNOT's Paradigm and its Epistemological ImplicationsThe present historic-critical essay traces the pecularities of classical phenomenological thermodynamics back to the paradigm, created by CARNOT, and takes up some questions to which this paradigm gives rise.
Bock JM et al. Evaluation of the natural history of patients who aspirate. Laryngoscope 2017; 127: S1–S10 DIE KLINISCHE PROGRESSION DER ASPIRATION BIS ZU EVENTUELLEN PULMONALEN STöRUNGEN IST NICHT VOLLSTäNDIG VERSTANDEN. EMPFEHLUNGEN ZUR ERNäHRUNGSUMSTELLUNG, SCHWERE VON PENETRATION UND ASPIRATION GEMäß PAS SOWIE DIE ÄTIOLOGIE DER DYSPHAGIE BEEINFLUSSEN MöGLICHERWEISE DIE ZEITSPANNE BIS ZUM AUFTRETEN DES ERSTEN PULMONALEN EREIGNISSES SOWIE DAS GESAMTüBERLEBEN VON PATIENTEN MIT VFS-DOKUMENTIERTER, ASYMPTOMATISCHER PENETRATION UND ASPIRATION.
Caudal regeneration was investigated in decerebrate Anaitides mucosa and in brain-intact individuals. Both groups show an identical capacity to regenerate lost caudal segments. Furthermore there is no difference in males and females. Low temperature (5 °C) inhibits the regeneration of caudal segments, but it is necessary for normal oogenesis. Under conditions of high temperature (15 °C), caudal regeneration is very extensive. At the same time degeneration of most oocytes occurs.
Miftelzu- wachs profitieren mochten. Je st5rker eine Landesvereinigung Modellprojekte akqui- rieren muss, urn die eigene Funktionsf5higkeit...Denn 5hnlich wie die Krankenkas- sen stehen andere Institutionen und Bereiche wie Sozialversicherungstrager, die Arzteschaft, Institutionen des Sports
Sicherheitsbegriff, ed. Bundesakademie für Sicherheitspolitik (Hamburg: Mittler, 2001), 18. 92. Emil Kirchner and James Sperling , “The New Security Threats in...im 21. Jahrhundert - Keine allein militärische Aufgabe. Rede von Heidi Wegener, MdB, am 23.03.2006 im Marshall Center. www.marshallcenter.org/site...Wenger (Zürich: Forschungsstelle für Sicherheitspolitik, 2005), 11 217. Kurt R. Spillmann, " Von der bewaffneten Neutralität zur kooperativen
Using Richard Wright's novel "Black Boy" as a model to work on, the author illustrates a 4-dimensional approach to the teaching of foreign literature: (1) scientific definition of the goals, (2) making a teaching plan, (3) defining methods, and (4) actual use on a teaching model. (Text is in German.) (IFS/WGA)
Die Geschichte des Kalten Krieges eröffnet viele Möglichkeiten, sich näher mit den Schnittstellen von Physik und Biologie während des 20. Jahrhunderts zu befassen. Nicht nur das Unglück in Tschernobyl aus dem Jahr 1986, auch das Beispiel der nuklearen Anlagen in Hanford in den Vereinigten Staaten zeigt die biologischen Folgen von nuklearer Physik.
Ebert, Karl-Herbert; Ammer, Daniel; Hoffstetter, Marc; Wintermantel, Erich
Bei der Betrachtung von aktuellen Produktentwicklungen lässt sich durch alle Branchen hinweg ein deutlicher Trend zur Miniaturisierung und Funktionsintegration auf kleinstem Raum erkennen. Der Einsatz technischer Kunststoffe, die überwiegend im Thermoplast-Spritzgießverfahren verarbeitet werden, leistet dabei einen wichtigen Beitrag um diese Produktentwicklungen in marktfähige Artikel umsetzen zu können. Hierbei sind im Vergleich zum Standardspritzgießen einige Besonderheiten hinsichtlich des Formenbaus, der Anlagen- sowie Prozesstechnik und der Qualitätssicherung zu beachten.
Focuses on motives leading women in the new German Laender to participate in further education and on gender-related barriers to further education. Shows that women accept the need for further education, hoping to improve their job situation but knowing that their efforts will have a limited effect on employment chances. (DSK)
Genuit, Klaus; Schulte-Fortkamp, Brigitte; Fiebig, André; Haverkamp, Michael
Bei der Wahrnehmung und Beurteilung eines Automobils sind unzählige Merkmale und Eigenschaften von Bedeutung. Dabei können Merkmale objektiv-technisch beschrieben werden, wie Angaben zur Motorisierung, Höchstgeschwindigkeit, Drehmoment, zulässige Zuladung, Verbrauch usw. Daneben sind weitere Eigenschaften von Bedeutung, die sich einer einfachen objektiv-technischen Beschreibung entziehen. Hier sind Begriffe zu nennen, wie Sicherheit, allgemeine Qualitätsanmutung, Design, Ergonomie, Komfort, Haptik, Fahrdynamik, Zuverlässigkeit, die deutlich schwieriger objektiv erfassbar und beschreibbar sind (Abb. 4.1).
communication. American Psychologist, 1971, 26, 949-961. Codd , E. F . Seven steps to rendezvous with the casual user. IBM Research Report, RI 1333. 1974. Conrad...Approved for public releasel distribution unlimited. F LL(I j i’ This ~Research wavs spotdi pr yteEnierons~ao _ 1Repr o seionrin who Zur ichati emte...natural language ( Codd , 1974). Behavioral work has shown that non-programmers could learn to use a laboratory query language in about 3 hours (Thomas
Four lines of Tribolium castaneum were selected in each of three replicates for increased ratio of (pupal-larval) to (adult-larval) weight gains, using selection for increased (pupal-larval) weight gain (PL), selection for decreased (adult-larval) weight gain (AL), direct selection for the ratio (R) and linear selection index of larval, pupal and adult weights (I), respectively, for four generations. Linear index was calculated with economic weights of m(2) -m(3) , m(3) -m(1) and m(1) -m(2) , respectively, with m(1) , m(2) and m(3) being the means for larval, pupal and adult weights. Selection to increase the ratio is considered to be a method to maximize the mean response in (adult-larval) weight while controlling the response in (pupal-adult) weight, and as a form of antagonistic selection to increase the weight gain during a given age period relative to the gain at another age period. Larval, pupal and adult weights were measured at 14, 21 and 28 days after adult emergence, respectively. The selected proportion was 20 % in all lines. The response observed for the ratio differed significantly among lines (p < 0.01), with the I and AL lines having the greatest responses. Line R was less effective in improving the objective of selection, while line PL appeared to be inappropriate. The observed responses for the numerator and denominator weight gains were positive in line PL, and negative in the AL, R and I lines. All lines apart from line PL decreased the (adult-larval) weight, holding (pupal-adult) weight constant. Larval weight showed the greatest influence on the response for the objective of selection. The results for this greater than 1 ratio are compared with results of others for smaller than 1 ratios, in which indirect selection for increased numerator is the more efficient alternative to the selection index. ZUSAMMENFASSUNG: Effizienz Selektionsverfahren zur Verbesserung des Quotienten der Gewichtsentwicklung zwischen Puppe/Larve und Käfer/Larve bei Tribolium. In den jeweils drei Versuchsserien zur Erhöhung des Quotienten (Gewicht von Puppe-Larve/Gewicht von Käfer-Larve) wurden vier Versuchsreihen von Tribolium castaneum untersucht: die Versuchsreihe PL wurde gewählt um die Differenz (Puppengewicht-Larvengewicht) zu erhöhen, die Versuchsreihe AL wurde gewählt um die Differenz (Käfergewicht-Larvengewicht) zu reduzieren, die Versuchsreihe R wurde direkt für den Koeffizienten gewählt und die Auswahl der Versuchsreihe I erfolgte über einen linearen Index, errechnet aus dem Gewicht von Larven, Puppen und Käfern über vier Generationen. Der lineare Index wurde berechnet aus den Gewichten von (m(2) -m(3) ), (m(3) -m(1) ) bzw. (m(1) -m(2) ), wobei m(1) , m(2) und m(3) die Mittelwerte für das Gewicht von Larven, Puppen bzw. Käfern sind. Die Auswahl zur Erhöhung des Quotienten ist eine Methode zur Maximierung des Durchschnittsgewichtsverhältnisses Käfer/Larve, sowie eine antagonische Auswahlform zur Erhöhung der Gewichtszunahme während einer bestimmten Wachstumsperiode im Vergleich zur Gewichtszunahme während einer anderen Wachstumsperiode. Das Selektionsverhältnis belief sich auf 20%. Die beim Quotienten beobachtete Antwort wies bedeutende Unterschiede zwischen Versuchsreihen auf (p < 0.01), wobei die höchsten Antworten bei den Versuchsreihen I und AL beobachtet wurden. Versuchsreihe R war am wenigsten effektiv, während Versuchsreihe PL nicht geeignet schien, das Auswahlziel zu verbessern. Die bei Nenner und Zähler beobachteten Antworten waren positiv bei der Versuchsreihe PL und negativ bei den anderen drei Versuchsreihen. Die Ergebnisse für diesen Quotient größer als 1 wurden mit denen anderer Versuche für Quotienten kleiner als 1 verglichen, bei denen die Auswahl zur Erhöhung des Zählers die effizienteste Alternative zum Auswahlindex ist. RESUMEN: Eficiencia de métodos de selección para incrementar el cociente entre la ganancia en peso de pupa-peso de larva y la ganancia en peso de adulto-peso de larva en Tribolium Cuatro líneas de Tribolium castaneum fueron seleccionadas en cada una de tres repeticiones para incrementar el cociente (peso de pupa-peso de larva)/(peso de adulto-peso de larva); la línea PL fue seleccionada para aumentar la diferencia (peso de pupa-pesp de larva), la línea AL fue seleccionada para disminuir la diferencia (peso de adulto-peso de larva), fa línea R fue seleccionada directamente para el cociente, y la línea I fue seleccionada por medio de un índice lineal basado en los pesos de larva, pupa y adulto, durante cuatro generaciones. El índice lineal se calculó con pesos económicos de (m(2) -m(3) ), (m(3) -m(1) ), y (m(1) -m(2) ) respectivamentee, siendo m(1) , m(2) , y m(3) los valores medios para el peso de larva, pupa y adulto. La selección para aumentar el cociente indicado es un método para maximizar la respuesta en (peso de adulto-peso de larva) controlando al tiempo la respuesta en (peso de pupa-peso de adulto), y es una forma de selección antagónica para aumentar la ganancia de peso durante un periodo de edad en relación con la ganancia en peso durante otro periodo. La proporción de selección due el 20 %. La respuesta observada en el cociente difería significativamente entre lineas (p < 0.01), teniendo las líneas I y AL las mayores respuestas. La línea R fue menos efectiva, mientras que la línea PL parecía inapropiada para mejorar el objetiyo de selección. Las respuestas observadas en el denominador y en el numerador fueron positivas en la línea PL, y negativas en las otras tres líneas. Los resultados para este cociente mayor que 1 se comparan con los de otros experimentos para cocientes menores que 1, en los que la selección para incrementar el numerador es la alternativa más eficiente al índice de selección. 1994 Blackwell Verlag GmbH.
Preprints 14th Radar Meteorology Conf. Tucson, Amer. Meteor. Soc. 413-418. Findeisen , W. (1932) Measurement of the size and number of cloud drops for the...study of coagulation in non-homogeneous clouds. Gerl. Beitr. z Geophys. 35:295-340. Findeisen , W. (1938) Die kolloid-meteorologischen vorgtnge bei...der nieder-schlagsbildung. Meteor. Z. 55:12 1-135. Findeisen , W. (1939) Zur Frage der Regentropfenbildung in reinen Wasserwolken. Meteor. Z. 56:365-368
Tissue Engineering ist eine Schlüsseltechnologie für den Gewebeersatz der Zukunft. Am Beispiel der Hals-Nasen-Ohrenheilkunde, Kopf- und Halschirurgie werden klinisch etablierte Gewebeersatzmethoden und aktuelle Entwicklungen des Tissue Engineering gegenübergestellt. Die Besonderheiten der zu ersetzenden Gewebe im Kopf- und Halsbereich erfordert vielfältige Ersatzverfahren. Im klinischen Alltag werden heute vor allem autogene Transplantate und Implantate für den Gewebeersatz verwendet [1]. In vitro hergestellte Gewebe werden abgesehen von Einzelanwendungen zur Zeit noch nicht am Patienten eingesetzt.
Ein Hauptgebiet der Funkmesstechnik ist durch den Begriff RADAR (radio detection and ranging gekennzeichnet. Bei diesem Verfahren werden impulsförmige elektromagnetische Wellen von einer Antenne ausgesendet und an Körpern oder Stoffverteilungen (Wolken) reflektiert. Die Sendeantenne wird auf Empfang umgeschaltet, und anhand des Echos sind Rückschlüsse auf die Lage und die Beschaffenheit der Körper oder der Stoffverteilungen möglich. Angewendet wird die Radartechnik bei der Kontrolle und der Sicherung des Land-, Wasser- und Flugverkehrs, in der Meteorologie zur Wetterprognose, in der Astrologie und im militärischen Bereich.
Reviewers of the Max-Planck-Institut zur Erforschung der Lebensbedingungen der wissenschaftlich-technischen Welt (MPIL) did focus upon an abundance of vague reports of evaluative commissions, of benchmarking, of scientific modes. Thus it remained rather neglected, what staff actually had researched. An example: Progression and end of project AKR (Work-Consumption-Assessment) does display all kinds of related emotions at MPIL, and the sensitive guidance by Carl Friedrich von Weizsäcker.
Das Abtasttheorem von Shannon ist von grundlegender Bedeutung für die Nachrichtentechnik, besonders aber für den Fall, dass ein Analogsignal in ein digital codiertes Signal überführt werden soll. Es legt fest, wie oft ein analoges Signal abgetastet werden muss, um es, digital codiert, wieder ″fehlerfrei″ in ein analoges Signal zurückwandeln zu können. Außerdem ist bezüglich der im Analogsignal enthaltenen Frequenzen eine bestimmte Bedingung zu erfüllen. Die Ableitung ist hier in verkürzter Form dargestellt.
Wenn jemand sagt, dass ein Bus um 9 Uhr abfährt - weiß man es dann? Angenommen, man ist darüber unterrichtet, dass die Busse unter der Woche immer zur vollen Stunde abfahren - von 7 Uhr morgens bis 7 Uhr abends, weiß man es dann mit dem Wissen um diese allgemeine Regel besser, dass der Bus um 9 Uhr abfährt? Macht es einen Unterschied, ob man den Fahrplan erstellt, den Bus lenkt oder nur mitfährt, um sich dieser Tatsache bewusst zu sein?
Zeitdiskrete Signale werden häufig aus zeitkontinuierlichen Signalen durch Abtastung erzeugt. Dass beide Signale gleichwertig sind, zeigt das Abtasttheorem (Kap. 116) von Shannon, sofern die Bedingung nach (116.2), f_{ab}≈(2{,}2 {\\ldots} 4)\\cdot fg) eingehalten wird. Digitale Signale haben Vorteile: Einfache Speicherung, Weiterverarbeitung in Rechnern, wenig störanfällige Übertragung. Für die Bearbeitung dieser Signale dienen die im Kapitel dargestellten Hilfsmittel: Diskrete Fouriertransformation; Schnelle Fouriertransformation; z-Transformation: Darstellung, Sätze zur z-Transformation, Korrespondenzen zu Zeitfunktionen, Beispiele.
KRIVAK and KOTLIN Classes, but now and then1Q KASHIN-Class destroyers were also employed. With the end of the Iranian-American hostage crisis in late...Beira and Port Louis. The cruiser and one KOTLIN destroyer entered Aden In May 1981, and then An late July the cruiser with one KRIVAK frigate redeployed
Evidence that replication of the antitumor adenovirus ONYX -015 is not controlled by the p53 and p14(ARF) tumor suppressor genes. J Virol 2002; 76...12483–12490. 27 Rothmann T, Hengstermann A, Whitaker NJ, Scheffner M, zur Hausen H. Replication of ONYX -015, a potential anticancer adenovirus, is...export, rather than p53 inactivation, determines ONYX -015 tumor selectivity. Cancer Cell 2004; 6: 611–623. 29 O’Shea CC, Soria C, Bagus B, McCormick F
Anwendung und Pflege des neuen Systems dienen soil, wenn die entscheidenden Vorgaben bereits durch die Deckelung gegeben sind. Oder denkt man an den...Software und die da- mit verbundenen Lizenzgebuhren, sondern auch in der Folge um die Schulung der Mitarbeiter sowie die Pflege und Weiterentwicklung...sung an die medizinische Entwicklung" sowie von "Verfahren zur laufen- den Pflege des VergOtungssystems" gesprochen. Es mossen jedoch klare
Für die Erforschung von Biomolekülen bieten Neutronen einzigartige Eigenschaften. Vor allem ihre unterschiedliche Wechselwirkung mit dem natürlichen Wasserstoff und seinem schweren Isotop Deuterium ermöglicht tiefe Einblicke in Struktur, Funktion und Dynamik von Proteinen, Nukleinsäuren und Biomembranen. Bei vielen Fragestellungen zur Strukturaufklärung gibt es kaum oder keine Alternative zum Neutron. Das Institut Laue-Langevin trägt Bahnbrechendes zum Erfolg der Neutronen-Methoden in der Biologie bei.
Die Nachrichtentechnik hat die Aufgabe, Nachrichten auszutauschen. Nachrichten sind z. B. Fragen, Beobachtungen und Befehle. Unter dem Begriff Nachrichtenübertragung wird hier die elektrische Nachrichtenübertragung verstanden, denn zur Übermittlung von Nachrichten werden Spannungen und Ströme sowie elektrische und magnetische Felder eingesetzt. Die Übertragung beginnt mit der Nachrichtenquelle, die die Nachrichten aussendet, und endet mit der Nachrichtensenke, die sie empfängt. Zwischen beiden liegt das elektrische Nachrichtenübertragungssystem, dessen Funktionseinheiten dargestellt sind und erläutert werden.
With the discovery of arogenic acid two new pathways for the biosynthesis of phenylalanine and tyrosine have been revealed. The occurrence of two, three, or four pathways for the biosynthesis of phenylalanine and tyrosine in microorganisms and plants may be a useful tool for taxonomic classifications. Investigations on enterobacteriaceae, pseudomonads, flavobacteria, streptomycetes, archaebacteria, and on Sphaerotilus, Trichococcus and Leptothrix species from bulking sludge are described. The possible role of arogenate in the evolution of the pathways for tyrosine and phenylalanine biosynthesis is discussed.
Describes work at an American college with students who are receiving an introduction to colloquial German. Role-playing and picture stories prove useful in learning, in both productive and receptive aspects. Describing a picture on three levels--factual, psychological and contemplative--is shown to be very useful. (IFS/WGA)
80.7] G. Buoro, G. Pavesi and G. Zucchiatti, "Osservazioni sul Sistema di Calcolo del Margine di Solvabiliti," 71-80. [80.8] J. Calcanis and A...Vegas, "Un Ensayo sobre la Concepci6n Sistema aplicada a la Empresa de Seguros," 443-462. [80.41] K. H. Wolff, "Zur numerischen Berechnung der... Teoria della Credibilit&," Giornale dell’ Istituto degli Attuari, 27, 219-231 (1964). (D51 N. De Pril, "The Efficiency of a Bonus-Malus System," AB, 10
In der vorliegenden Arbeit wurden Tumorimpfstoffe auf der Basis des Plasmid-Vektors pCI, modified vaccinia virus Ankara (MVA) und MVA-infizierten dendritischen Zellen entwickelt und durch Sequenzierung, Western blotting und durchflußzytometrische Analyse überprüft. Die in vivo Wirksamkeit der Vakzinen wurde in verschiedenen Tumormodellen in C57BL/6 Mäusen verglichen. Die auf dem eukaryotischen Expressionsvektor pCI basierende DNA-Vakzinierung induzierte einen sehr wirksamen, antigenspezifischen und langfristigen Schutz vor Muzin, CEA oder beta-Galactosidase exprimierenden Tumoren. Eine MVA-Vakzinierung bietet in den in dieser Arbeit durchgeführten Tumormodellen keinen signifikanten Schutz vor Muzin oder beta-Galactosidase exprimierenden Tumoren. Sowohl humane, als auch murine in vitro generierte dendritische Zellen lassen sich mit MVA – im Vergleich zu anderen viralen Vektoren – sehr gut infizieren. Die Expressionsrate der eingefügten Gene ist aber gering im Vergleich zur Expression in permissiven Wirtszellen des Virus (embryonale Hühnerfibroblasten). Es konnte gezeigt werden, daß eine MVA-Infektion dendritischer Zellen ähnliche Auswirkungen auf den Reifezustand humaner und muriner dendritischer Zellen hat, wie eine Infektion mit replikationskompetenten Vakzinia-Stämmen, und außerdem die Hochregulation von CD40 während der terminalen Reifung von murinen dendritischen Zellen inhibiert wird. Die während der langfristigen in vitro Kultur auf CEF-Zellen entstandenen Deletionen im MVA Genom führten zu einer starken Attenuierung und dem Verlust einiger Gene, die immunmodulatorische Proteine kodieren, jedoch nicht zu einer Verminderung des zytopathischen Effekts in dendritischen Zellen. Die geringe Expressionsrate und die beobachtete Inhibition der Expression kostimulatorischer Moleküle auf dendritischen Zellen kann für eine wenig effektive Induktion einer Immunantwort in MVA vakzinierten Tieren durch cross priming oder die direkte Infektion antigenpräsentierender Zellen verantwortlich sein. Durch die Modifikation einer Methode zur intrazellulären IFN-gamma Färbung konnten in vakzinierten Mäusen tumorantigenspezifische CTL sensitiv und quantitativ detektiert werden. Die so bestimmte CTL-Frequenz, nicht jedoch die humorale Antwort, korrelierte mit der in vivo Wirksamkeit der verschiedenen Vakzinen: DNA vakzinierte Tiere entwickeln starke tumorantigenspezifische CTL-Antworten, wohingegen in MVA-vakzinierten Tieren überwiegend gegen virale Epitope gerichtete CD4 und CD8-T-Zellen detektiert wurden. Die Wirksamkeit der pCI-DNA-Vakzine spricht für die Weiterentwicklung in weiteren präklinischen Mausmodellen, beispielsweise unter Verwendung von MUC1 oder HLA-A2 transgenen Mäusen. Die Methoden zur Detektion Tumorantigen-spezifischer CTL in 96-Loch-Mikrotiterplatten können dabei zur systematischen Suche nach im Menschen immundominanten T-Zell-Epitopen im Muzin-Molekül genutzt werden. Der durchgeführte Vergleich der auf den Vektoren pCI und MVA basierenden Vakzinen und die Analyse neuerer Publikationen führen zu dem Ergebniss, daß vor allem DNA-Vakzinen in Zukunft eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von aktiven Tumorimpfstoffen spielen werden. Rekombinante MVA-Viren, eventuell in Kombination mit DNA- oder anderen Vektoren, haben sich dagegen in zahlreichen Studien als wirksame Impfstoffe zur Kontrolle von durch Pathogene hervorgerufenen Infektionserkrankungen erwiesen. In this study, tumor vaccines based on the plasmid pCI, the attenuated vaccinia virus strain modified vaccinia virus Ankara (MVA) and MVA-infected dendritic cells were constructed and characterized by sequencing, Western blot and flow cytometric analysis. The efficiency to induce tumor immunity in vivo was compared in several C57BL/6 mouse tumor models. Naked DNA Vaccination based on the eukaryotic expression vector pCI did induce very effective, antigen-specific and long-term protection against tumor cell lines expressing mucin, CEA or beta-Gal whereas MVA vaccination did not elicit protective immunity against Mucin or beta-Gal expressing tumors. MVA does infect human or murine in vitro generated dendritic cells very efficiently compared to other viral vectors, however expression levels of the inserted antigens in dendritic cells are significantly lower than in permissive host cells (chicken embryo fibroblasts). It could be shown that the effect of MVA infection on the maturation status of dendritic cells is similar to the effects described for dendritic cells infected with replication competent vaccinia strains. In addition it was shown that the upregulation of the important costimulatory molecule CD40 through LPS stimulation is strongly inhibited in MVA infected cells. During passage in tissue culture, MVA has accumulated a number of large deletions, including a number of immunomodulatory molecules and resulting in a strong attenuation. However the strong cytopathic effect on dendritic cells is maintained. The low level of expression and the effect on dendritic cell maturation may be responsible for the failure of MVA to induce tumor immunity through either cross presentation or direct infection of antigen presenting cells. To detect and quantify tumor-antigen-specific CTL a method based on intracellular IFN-gamma staining was modified and it could be shown that the cellular – but not the humoral – response does correlate with in vivo protection: DNA but not MVA vaccines do induce high levels of tumorantigen-specific CTL whereas MVA-vaccines do induce strong and long lasting CD4 and CD8-T-cell responses against vaccinia antigens. The excellent protection induced by pCI-DNA-vaccination in different tumor models does encourage us to further investigate the elicitation of tumor immunity in MUC1 or HLA-A2 transgenic mice. In mice transgenic for human MHC-I, the IFN-gamma staining protocol could be used to systematically screen for mucin T-cell epitopes that are relevant in humans.
The species Aspergillus fumigatus was first extensively described by G. Fresenius. J. B. Georg W. Fresenius was born in Frankfurt/Main, Germany, in 1808 and also died there in 1866. He studied medicine and finished his doctorate thesis (MD) in 1829. Afterwards he started his career as a physician and surgeon in Frankfurt/Main in the same year. In 1831 Fresenius became a university lecturer for botany at the "Senckenbergisches medicinisches Institut"; this institute specialized in botany. In this year Fresenius also became the director of the botanical gardens of Frankfurt/Main. Apart from his collaboration in the institute for agriculture he actively participated in the microscopical association of Frankfurt as well as the "Senckenbergische medicinische Gesellschaft". Almost over the whole period, Fresenius also worked as a physician taking care of miserable people. The outstanding publications of Fresenius are "Die Flora von Frankfurt" (Flora of Frankfurt) and "Beiträge zur Mykologie" (Contributions to Mycology). The monograph "Beiträge zur Mykologie" was published by Fresenius as a dedication for the centennial celebrations of the Senckenberg foundation ("Senckenbergische Stiftung"). It contains 132 pages and 13 excellent lithographic figures (Camera lucida). The third part of this monograph also contains the description of the species A. fumigatus. Fresenius was an engaged physician as well as an outstanding researcher and expert in natural sciences who described numerous new fungal species some of which are still accepted nowadays in accordance with the "International Code of Botanical Nomenclature".
Large-scaled landscape structure is regarded as a mosaic of ecotopes where process dynamics of water and energy fluxes are analysed due to its effects on ecosystem functioning. The investigations have been carried out in the continental most Vågå/Oppland high mountains in central Norway since 1994 (LÖFFLER &WUNDRAM 1999, 2000, 2001). Additionally, comparable investigations started in 2000 dealing with the oceanic high mountain landscapes on same latitudes (LÖFFLER et al. 2001). The theoretical and methodological framework of the project is given by the Landscape-Ecological Complex Analysis (MOSIMANN 1984, 1985) and its variations due to technical and principle methodical challenges in this high mountain landscape (KÖHLER et al. 1994, LÖFFLER 1998). The aim of the project is to characterize high mountain ecosystem structure, functioning and dynamics within small catchment areas, that are chosen in two different altitudinal belts each in the eastern continental and the western oceanic region of central Norway. In the frame of this research project hydrological and meteorological measurements on ground water, percolation and soil moisture dynamics as well as on evaporation, air humidity and air-, surface- and soil-temperatures have been conducted. On the basis of large-scaled landscape-ecological mappings (LÖFFLER 1997) one basic meteorological station and several major data logger run stations have been installed in representative sites of each two catchment areas in the low and mid alpine belts of the investigation regions ( JUNGet al. 1997, LÖFFLER &WUNDRAM 1997). Moreover, spatial differentiations of groundwater level, soil moisture and temperature profiles have been investigated by means of hand held measurements at different times of the day, during different climatic situations and different seasons. Daily and annual air-, surface- and soil-temperature dynamics are demonstrated by means of thermoisopleth-diagrams for different types of ecotopes of the different altitudinal belts. The local differences of temperature dynamics are illustrated in a map as an example of the low alpine altitudinal belt showing a 4-dimensional characterization (in space and time) of high mountain ecosystem functioning. Hydrological aspects derived from those results are presented showing the large- scaled hydrological dynamics of high mountain catchment basins in central Norway. The results of the process analysis of hydrological dynamics in the central Norwegian high mountains are discussed within the frame of investigations on altitudinal changes of mountain ecosystem structure and functioning (LÖFFLER &WUNDRAM [in print]). The poster illustrates the theoretical and methodological conception, methods and techniques, examples from complex data material as well as general outcomes of the project (RÖßLER [in prep.]. JUNG, G., J. LÖFFLER &D. WUNDRAM (1997): Untersuchungen zur Struktur, Funktion und Dynamik mittelnorwegischer Hochgebirgsökosysteme. Forschungsansatz. Oldenburger Geoökologisches Kolloquium 3: 4-36. Oldenburg. KÖHLER, B., J. LÖFFLER &D. WUNDRAM (1994): Probleme der kleinräumigen Geoökovarianz im mittelnorwegischen Gebirge. Norsk geogr. Tidsskr. 48: 99- 111. LÖFFLER, J. (1997): Großmaßstäbige geoökologische Kartierungen in den Höhenstufen des mittelnorwegischen Gebirges. NORDEN 12: 205-228. Bremen. LÖFFLER, J. (1998): Geoökologische Untersuchungen zur Struktur mittelnorwegischer Hochgebirgsökosysteme. Oldenburger Geoökologische Studien 1. Oldenburg. LÖFFLER, J., O.-D. FINCH, J. NAUJOK &R. PAPE (2001): Möglichkeiten der Integration zoologischer Aspekte in die landschaftsökologische Untersuchung von Hochgebirgen. Methodendiskussion am Beispiel ökologischer Prozesssysteme und Biozönosen. Naturschutz u. Landschaftsplanung 33 (11): 351-357. LÖFFLER, J. &D. WUNDRAM (1997): Klimatische Phänomene in mittelnorwegischen Hochgebirgslandschaften und ihre ökosystemare Bedeutung. Oldenburger Geoökologisches Kolloquium 3: 37-86. Oldenburg. LÖFFLER, J. &D. WUNDRAM (1999): Kleinräumige Klimavarianz im mittelnorwegischen Hochgebirgsraum Vågå/Oppland. NORDEN 13: 267 -276. Bremen. LÖFFLER, J. &D. WUNDRAM (2000) : Temperature Dynamics of Ecotopes in small Catchment Areas. In: C. BEIERKUHNLEIN et al. (Hrsg.): Zukunft mitteleuropäischer Kulturlandschaft. Analyse - Planung - Management. Tagungsband mit Kurzfassungen der Beiträge zur 1. Jahrestagung der IALE- Region Deutschland: 76, Nürtingen. LÖFFLER, J. &D. WUNDRAM (2001): Räumliche und zeitliche Differenzierung des Temperaturhaushalts von Hochgebirgsökosystemen. NORDEN 14: 85 -102. Bremen. LÖFFLER, J. &D. WUNDRAM (in print): Geoökologische Untersuchungen zur Prozessdynamik mittelnorwegischer Hochgebirgsökosysteme. Oldenburger Geoökologische Studien 2. Oldenburg. MOSIMANN, T. (1984): Landschaftsökologische Komplexanalyse. Wiesbaden. MOSIMANN, T. (1985): Untersuchungen zur Funktion subarktischer und alpiner Geoökosysteme (Finnmark [Norwegen] und Schweizer Alpen). Physiogeographica 7. Basel. RÖßLER, O. (in prep.): Modelling the Water Balance of Central Norwegian High Mountain Ecosystems. University of Oldenburg.
Im Rahmen dieser Arbeit gelang es, katalytische Antikörper zur Hydrolyse von Benzylphenylcarbamaten sowie zahlreiche monoklonale Antikörper gegen Haptene herzustellen. Es wurden verschiedene Hapten-Protein-Konjugate unter Verwendung unterschiedlicher Kopplungsmethoden hergestellt und charakterisiert. Zur Generierung der hydrolytisch aktiven Antikörper wurden Inzuchtmäuse mit KLH-Konjugaten von 4 Übergangszustandsanaloga (ÜZA) immunisiert. Mit Hilfe der Hybridomtechnik wurden verschiedene monoklonale Antikörper gegen diese ÜZA gewonnen. Dabei wurden sowohl verschiedene Immunisierungsschemata als auch verschiedene Inzuchtmausstämme und Fusionstechniken verwendet. Insgesamt wurden 32 monoklonale Antikörper gegen die verwendeten ÜZA selektiert. Diese Antikörper wurden in groen Mengen hergestellt und gereinigt. Zum Nachweis der Antikörper-vermittelten Katalyse wurden verschiedene Methoden entwickelt und eingesetzt, darunter immunologische Nachweismethoden mit Anti-Substrat- und Anti-Produkt-Antikörpern und eine photometrische Methode mit Dimethylaminozimtaldehyd. Der Nachweis der hydrolytischen Aktivität gelang mit Hilfe eines Enzymsensors, basierend auf immobilisierter Tyrosinase. Die Antikörper N1-BC1-D11, N1-FA7-C4, N1-FA7-D12 und R3-LG2-F9 hydrolysierten die Benzylphenylcarbamate POCc18, POCc19 und Substanz 27. Der Nachweis der hydrolytischen Aktivität dieser Antikörper gelang auch mit Hilfe der HPLC. Der katalytische Antikörper N1-BC1-D11 wurde kinetisch und thermodynamisch untersucht. Es wurde eine Michaelis-Menten-Kinetik mit Km von 210 µM, vmax von 3 mM/min und kcat von 222 min-1 beobachtet. Diese Werte korrelieren mit den Werten der wenigen bekannten Diphenylcarbamat-spaltenden Abzyme. Die Beschleunigungsrate des Antikörpers N1-BC1-D11 betrug 10. Das ÜZA Hei3 hemmte die hydrolytische Aktivität. Dies beweist, dass die Hydrolyse in der Antigenbindungsstelle stattfindet. Weiter wurde zwischen der Antikörperkonzentration und der Umsatzgeschwindigkeit eine lineare Abhängigkeit festgestellt. Die thermodynamische Gleichtgewichtsdissoziationskonstante KD des Abzyms von 2,6 nM zeugt von einer sehr guten Affinität zum ÜZA. Hydrolytisch aktiv waren nur Antikörper, die gegen das Übergangszustandsanalogon Hei3 hergestellt worden waren. Es wird vermutet, dass die Hydrolyse der Benzylphenylcarbamate über einen Additions-Eliminierungsmechanismus unter Ausbildung eines tetraedrischen Übergangszustandes verläuft, dessen analoge Verbindung Hei3 ist. Im Rahmen der Generierung von Nachweisantikörpern zur Detektion der Substratabnahme bei der Hydrolyse wurden Anti-Diuron-Antikörper hergestellt. Einer der Antikörper (B91-CG5) ist spezifisch für das Herbizid Diuron und hat einen IC50-Wert von 0,19 µg/l und eine untere Nachweisgrenze von 0,04 µg/l. Ein anderer Antikörper (B91-KF5) reagiert kreuz mit einer Palette ähnlicher Herbizide. Mit diesen Antikörpern wurde ein empfindlicher Labortest, der ein Monitoring von Diuron auf Grundlage des durch die Trinkwasserverordnung festgeschriebenen Wertes für Pflanzenschutzmittel von 0,1 µg/l erlaubt, aufgebaut. Der Effekt der Anti-Diuron-Antikörper auf die Diuron-inhibierte Photosynthese wurde in vitro und in vivo untersucht. Es wurde nachgewiesen, dass sowohl in isolierten Thylakoiden, als auch in intakten Algen eine Vorinkubation der Anti-Diuron-Antikörper mit Diuron zur Inaktivierung seiner Photosynthese-hemmenden Wirkung führt. Wurde der Elektronentransport in den isolierten Thylakoiden oder in Algen durch Diuron unterbrochen, so führte die Zugabe der Anti-Diuron-Antikörper zur Reaktivierung der Elektronenübertragung. Attempts to produce catalytic antibodies for hydrolysis of arylcarbamates and arylureas: The aim of the investigations was to produce antibodies which are able to cleave herbicides resistant to naturally occuring enzymes. Structurally similar carbamate and urea derivatives were chosen for the experiments. Phosphonate derivatives were synthesized that mimick possible transition state analogues in structure and charge. Mice were immunized with 4 different derivatives after conjugating them to carrier proteins. 32 hybridomas were established that produce monoclonal antibodies binding to these derivatives. The possible cleavage of substrates was determined by immunoassays with monoclonal antibodies against the substrate and the products and with a photometric method based on dimethylaminocinammonaldehyde. The measuring of cleavage products was succeeded by an amperometric method. The enzyme sensor was based on immobilized tyrosinase which oxidizes p-chlorophenol and phenol. The antibodies N1-BC1-D11, N1-FA7-C4, N1-FA7-D12 und R3-LG2-F9 hydrolysed the benzylphenylcarbamates POCc18, POCc19 und Substance 27. The hydrolytic activity of these antibodies was also succeeded with HPLC. The catalytic antibody N1-BC1-D11 was investigated kinetically and thermodynamically. A Michaelis-Menten-Kinetic was observed (at pH 8.0 exhibited a Km 210 µM, a vmax 3 mM/min and a kcat 222 min-1). These values are in the range of the values obtained for the antibody-catalysed hydrolysis of diphenylcarbamates. The rate enhancement of N1-BC1 was 10. The reaction was completely inhibited by stoichiometric quantities of the transition state analogue Hei3. This is consistent with the affinity of the abzyme to Hei3 of 2.6 nM, determined by BIAcore assay. Only antibodies generated against Hei3 showed hydrolytic activity. The hydrolysis of benzylphenylcarbamates presumably occurs via an addition-elimination-Mechanism involving a tetrahedral intermediate. In summary, this work presents the first example of antibody-catalysed hydrolysis of benzylphenylcarbamates. Monoclonal anti-diuron antibodies were generated that bind to the herbicide diuron with an extremely low equilibrium dissociation constant. A sensitive immunoassay with a low detection limit of 0.2 nM for diuron was established. This is the most sensitive immunological method for detection of diuron known so far. These antibodies were also used in vitro and in vivo to prevent diuron-dependent inhibition of photosynthesis or to restore photosynthesis after inhibition. In isolated thylakoids prepared from spinach leaves (Spinacia oleracea L.) the diuron-inhibited Hill reaction was reconstituted immediately following the addition of the monoclonal antibodies. In an in vivo approach the photosynthetic oxygen evolution of the cell wall deficient mutant (cw 15) of the green alga Chlamydomonas reinhardtii Dangeard was monitored. The antibodies prevented the diuron-dependent inhibition of photosynthesis and restored photosynthesis after inhibition. Transgenic plants that synthesize and accumulate these antibodies or antibody fragments and are therefore diuron-resistant can be created.
This English translation of the paper by H. Weyl, "Zur allgemeinen Relativitätstheorie", Physikalische Zeitschrift 24, 230-232 (1923), in which he formulated the geometrical foundations of a model of an expanding Universe, has been selected by the Editors of General Relativity and Gravitation for publication in the Golden Oldies series of the journal. The paper is accompanied by an editorial note written by Juergen Ehlers and by Weyl's brief biography compiled by Andrzej Krasiński from internet sources, with corrections provided by Weyl's son and grandson.
Die Sicherheitslücken des heutigen Internets haben zwei Ursachen: sein ursprüngliches Design für rein militärische Zwecke sowie die gefährliche Sorglosigkeit der Entwickler und Betreiber von Internet-Komponenten. Dabei kann ein kleiner Kreis von Experten Angriffe auf die eigentlichen Netzknoten ausführen. Typische Hacker-Angriffe kommen von Endsystemen des Internets und richten sich auch gegen Endsysteme wie Firmen-Intranets oder einzelne PCs. Dagegen gibt es eine Reihe von Schutzmöglichkeiten. Es ist jedoch keine einfache Lösung zur Erhöhung der Internet-Sicherheit in Sicht.
Critiques two normative premises that guide the researchers' interpretation of results from the Hamburg School Experiment, an empirical study that focused on mainstreaming elementary students diagnosed as needing special education: (1) integrating these children in normal classrooms is legitimated; and (2) social integration should not preclude…
Cross-border mergers and acquisitions (M&A) require considerable intercultural openness on the part of the managers involved. A recent wave of takeovers by private equity investors and foreign investors from emerging economies has challenged German executives. In cases of friendly takeovers, as described in this study, managers at first appear to extend a cosmopolitan welcome to the new owners. However, further analysis of structural hermeneutics reveals latent normative professional ethics of managers which lead to practices of distancing, in particular from young investors from China, India, and Russia.
This study investigates the theoretical plausibility and empirical validity of the assumption that all performance in a foreign language can be traced back to a single factor, the general language ability factor. The theoretical background of this hypothesis is reviewed in detail. The concept of a unitary linguistic competence, interpreted as an…
Beim Zeichnen von Schaltplänen werden alle zugehörigen Maschinen, Geräte, Schaltteile und Leitungen nicht maßstabsgetreu und der tatsächlichen Ausführung ähnlich gezeichnet, sondern durch genormte graphische Symbole dargestellt. Die Ausführungen in diesem Kapitel sollen dazu eine Hilfestellung geben. Behandelt werden folgende Themen: Wichtige VDE-Bestimmungen; Diagrammdarstellungen; Schaltzeichen nach DIN; Kennzeichnung von elektrischen Betriebsmitteln; Schaltungsunterlagen der Energietechnik; Schaltungsunterlagen der Elektronik; Schaltzeichen für Binäre Elemente; Entwurf von Schaltungen: Einzelplatinen, Gedruckte Schaltungen; Projektierung. Zahlreiche Tabellen und Abbildungen dienen zur Erläuterung.
Urbanisation processes increase land-use conflicts and ecosystem destruction globally. Especially in China, a country with an outstanding urbanization rate, city governments are challenged by environmental and health problems. Urban green spaces - subsequently defined as urban biodiversity and ecosystem services - can minimize numerous environmental risks and at the same time contribute to the citizens' well-being and quality of life. In this highly relevant field of nature conservation, geographical perspectives are required - in science, politics, policy, planning and practice.
Big Data, Internet der Dinge, Mobile Computing und soziale Medien - die modernen Informationstechnologien durchdringen den Alltag der meisten Menschen und lösen hierdurch eine digitale Transformation aus. Im Unternehmenskontext manifestiert sich die Digitalisierung durch eine neue Qualität der wissensbasierten Entscheidungsunterstützung und der Automatisierung bzw. Autonomisierung der Geschäftsprozesse. Für Stadtwerke gilt es nun, die Chancen der Digitalisierung zu ihren Gunsten zu nutzen. Ein Startpunkt könnte hierbei sein, wie Stadtwerke zukünftig mit ihren Kunden interagieren. Ausgelöst durch die Liberalisierung der Märkte rückt der Kunde heute stärker in den Mittelpunkt - die Energiewirtschaft steht nun vor der Herausforderung, dem Wettbewerb einen Schritt voraus zu sein und dem Kunden ein absolut positives Kundenerlebnis (Customer Experience) sowohl als Maßnahme zur Kundenbindung als auch zum Kundenaufbau zu bieten. Das vorliegende Kapitel zeigt hierfür die Erfolgskriterien für die gelungene Etablierung des Kundenfokus im eigenen Unternehmen auf. Mit dem Customer-Focus-Cycle-Modell von Fujitsu, angelehnt an den Deming-Kreislauf, wird ein allgemeingültiger Ansatz für ein mögliches Vorgehen beim Aufbau des Kundenfokus vorgestellt. Die sechs Phasen werden dabei anhand praktischer Beispiele erläutert und geben zudem Hinweise zu Methoden und Tools. Aus dem vorgestellten "Werkzeugkasten" wird ferner die Customer-Journey-Methode im Detail erläutert. Weiter soll das präsentierte Reifegradmodell Unternehmen dabei unterstützen, den eigenen Status quo festzustellen und die persönlichen Ziele auf dem Weg zur kundenzentrierten Organisation festzulegen.
Zimmermann, Hanngörg; Heinlein, Markus; Guldner, Norbert W.
Titan gilt seit Jahrzehnten als einer der wichtigsten Implantatwerkstoffe in der Medizin. Neben den guten mechanischen Eigenschaften (Leichtigkeit, hohe Festigkeit etc.), besitzen Titanimplantate vor allem eine hervorragende Körperverträglichkeit, so dass die Implantate optimal in den humanen Organismus integriert werden [1]. Ist jedoch aufgrund der Anforderungen an das Implantat eine hohe Flexibilität und/ oder Elastizität gefragt, so scheidet der Werkstoff Titan aufgrund seiner spröden und unflexiblen Materialeigenschaften aus. Die Folge ist der Einsatz von Implantatmaterialien, sowohl künstlichen als auch biologischen Ursprungs, welche nicht selten eine unzureichende Biokompatibilität aufweisen und somit zu Fremdköper- und immunologischen Reaktionen und Einkapselung des Implantates führen können. Die Erhöhung der Körperverträglichkeit, eine Adaption an das biologische Umfeld und eine hohe Biokompatibilität sind demzufolge die wichtigsten Eigenschaften bei der bedarfsgerechten Herstellung von Implantaten und Implantatoberflächen. Zur Gestaltung von innovativen, biokompatiblen Oberflächen stehen unterschiedliche technische Lösungsansätze zur Verfügung. Zum einen besteht die Möglichkeit, geeignete Oberflächeneigenschaften aus dem Grundmaterial selbst zu optimieren. Dies geschieht unter anderem durch Modifikation der Werkstoffoberflächen in Form von Texturierungen und Oberflächenrauhigkeiten. Zum anderen können die Oberflächeneigenschaften unabhängig von denen des Trägermaterials gestaltet werden. Durch Funktionalisierung der Oberflächen mit geeigneten Beschichtungen oder der Zugabe von Medikamenten (Drug Eluting) werden die Kunststoffimplantate dahingehend verändert, dass eine Steigerung der Körperakzeptanz erreicht wird. Die Titanbeschichtung von Implantatoberflächen kombiniert die positiven Materialeigenschaften von Titan und Polymer.
Using James Scott’s (2009) theoretical framework of the interaction between the state and peripheral people, we argue that the welfare state should be regarded as a pull-factor in the context of the state’s endeavours to project its power to distant peoples in assigned state zones. Our discussion is based on interviews in Xinyuan County in the Western part of the Xinjiang Uyghur Autonomous Region, China. Presenting current policies and alternative policy options discussed at the local level for providing primary health care in rural China, we argue that decisions made in the implementation process did not respond to the special health needs of mobile pastoralists in the high plains, but were part of the central state logic of homogenising settlement efforts and health care. Der theoretische Ansatz von James Scott zu Expansion von staatlicher Ordnung auf periphere Randgebiete wird auf den Aufbau von Wohlfahrts- und Gesundheitspolitik des modernen Staates angewendet und weiterentwickelt. Anhand mehrjähriger Feldstudien zwischen 2005 und 2009 zur Gesundheitsversorgungsstruktur im Kreis Xinyuan der Autonomen Uighurischen Region Xinjiang in der Volksrepublik China werden zuerst die nationalen Restrukturierungsmaßnahmen vorgestellt und Lösungen für eine bessere Versorgung der halbnomadisierenden kasachischen Hirtenfamilien diskutiert. Lokal entwickelte und an die nomadischen Lebensformen angepasste mobile Lösungen zur Gesundheitsfürsorge konnten nicht implementiert werden. Die Anstrengungen der staatlichen Akteure sind als Versuch zu sehen, bisher marginalisierte Gruppen aus den peripheren Gebirgsregionen und über die Integration in eine staatliche Gesundheitsversorgung in den Tälern anzusiedeln. PMID:25729121
Panina, Ekaterina M; Mironov, Andrey A; Gelfand, Mikhail S
2003-08-19
Zinc is an important component of many proteins, but in large concentrations it is poisonous to the cell. Thus its transport is regulated by zinc repressors ZUR of proteobacteria and Gram-positive bacteria from the Bacillus group and AdcR of bacteria from the Streptococcus group. Comparative computational analysis allowed us to identify binding signals of ZUR repressors GAAATGTTATANTATAACATTTC for gamma-proteobacteria, GTAATGTAATAACATTAC for the Agrobacterium group, GATATGTTATAACATATC for the Rhododoccus group, TAAATCGTAATNATTACGATTTA for Gram-positive bacteria, and TTAACYRGTTAA of the streptococcal AdcR repressor. In addition to known transporters and their paralogs, zinc regulons were predicted to contain a candidate component of the ATP binding cassette, zinT (b1995 in Escherichia coli and yrpE in Bacillus subtilis). Candidate AdcR-binding sites were identified upstream of genes encoding pneumococcal histidine triad (PHT) proteins from a number of pathogenic streptococci. Protein functional analysis of this family suggests that PHT proteins are involved in the invasion process. Finally, repression by zinc was predicted for genes encoding a variety of paralogs of ribosomal proteins. The original copies of all these proteins contain zinc-ribbon motifs and thus likely bind zinc, whereas these motifs are destroyed in zinc-regulated paralogs. We suggest that the induction of these paralogs in conditions of zinc starvation leads to their incorporation in a fraction of ribosomes instead of the original ribosomal proteins; the latter are then degraded with subsequent release of some zinc for the utilization by other proteins. Thus we predict a mechanism for maintaining zinc availability for essential enzymes.
Der bekannte Astronom Karl Schwarzschild (1873-1916) gilt als der Begründer der Astrophysik und als hervorragender Forscher mit einer erstaunlichen Bandbreite seiner Interessen. Arbeiten zur Himmelsmechanik, Elektrodynamik und Relativitätstheorie weisen ihn als vorzüglichen Mathematiker und Physiker auf der Höhe seiner Zeit aus. Untersuchungen zur Photographischen Photometrie, Optik und Spektroskopie zeigen den versierten Beobachter, der sein Meßinstrumentarium beherrscht, und schließlich arbeitete Schwarzschild als Astrophysiker an Sternatmosphären, Kometen, Struktur und Dynamik von Sternsystemen. Die in seinem kurzen Leben entstandene Fülle an wissenschaftlichen Arbeiten ist in drei Bänden der Gesamtausgabe gesammelt, ergänzt durch biographisches Material, Annotationen von Fachleuten und einen Essay des Nobelpreisträgers S. Chandrasekhar. The well-known astronomer Karl Schwarzschild (1873-1916) is regarded as the founder of astrophysics and as an exceptionally talented researcher whose interests spanned a remarkably broad spectrum. His work on celestial mechanics, electrodynamics, and relativity theory demonstrates his great abilities as a mathematician and physicist who significantly influenced the science of his times. His investigations of photographic photometry, optics, and spectroscopy display his strengths as an observer who knew his instruments. But above all Schwarzschild pursued questions of astrophysics, addressing in particular stellar atmospheres, comets, and the structure and dynamics of stellar systems. The host of scientific works that he authored in his short life is now collected in the form of this three-volume complete works; it is supplemented by biographical material, notes from some of todays experts, and an essay by the Nobel Laureate S. Chandrasekhar.
Dickmann, Eva; Dickmann, Philipp; Lödding, Hermann; Möller, Niklas; Rücker, Thomas; Schneider, Herfried M.; Zäh, Michael F.
In vielen Unternehmen werden heterogene (verschiedene) Steuerungen in einem abgestimmten Konzept kombiniert. Je nach Anwendungsfall und Rahmenbedingungen werden Kombinationen allgemein bekannter Steuerungen oder Steuerungsvarianten gemischt eingesetzt, um eine optimale Steuerung für unterschiedliche Fälle zu erreichen. Hierbei stehen neben den bekannten und weit verbreiteten Methoden, wie Material Requirements Planning (MRP) oder Kanban, auch weniger bekannte oder neue Methoden zur Auswahl, wie die Produktionssteuerung mit dezentraler, bestandsorientierter Fertigungsregelung (DBF). Kanban ist ein simples und effizientes Steuerungskonzept, das in der klassischen Form für spezifische einfache Anwendungsfälle umsetzbar ist. Hochentwickelte Steuerungsalgorithmen können helfen, komplexe Abläufe optimal abzubilden. Mit einer grundlegenden Vereinfachung der Abläufe kann allerdings in vielen Fällen ein wesentlich stärkerer und umfassender Verbesserungseffekt erzielt werden. Die wesentliche Fragestellung sollte folglich lauten: Warum ist der Ablauf nicht mit einer einfachen Steuerung wie Kanban abzubilden? Um die Vorteile des Konzepts auch in untypischen Bereichen anwenden zu können, sind jedoch verschiedene Varianten oder Kanban-ähnliche Steuerungsmethoden entstanden. Darüber hinaus sind in der Praxis hybride Steuerungen im Einsatz, welche so kombiniert werden, dass die Zusammensetzung anspruchsvolle Eigenschaftsbilder noch exakt abbildet. In der Praxis basieren die Steuerungsentscheidungen nur zu einem kleinen Teil auf den eigentlichen Steuerungsalgorithmen, wie sie uns das MRP-System zur Verfügung stellt. Moderne Steuerungswelten" schließen alle relevanten Informationsquellen in eine heterogene Entscheidungsmatrix mit ein. Letztlich zählt nicht, ob die Entscheidung auf den Informationen aus dem MRP-System oder auf Softfacts basierend getroffen wurde, sondern nur, ob die Entscheidung erfolgreich war.
Getrieben durch die immer restriktiveren Anforderungen an das Emissions- und Verbrauchsverhalten moderner Verbrennungsmotoren steigt die Komplexität von Motormanagementsystemen mit jeder Modellgeneration an. Damit geht nicht nur eine Zunahme des Softwareumfangs von Steuergeräten sondern zugleich ein deutlicher Anstieg des Applikations-, Vermessungs- und Testaufwandes einher. Zur Effizienzsteigerung des Software- und Funktionsentwicklungsprozesses haben sich daher in der Automobilindustrie sowie in Forschungsinstituten verschiedene modell- und simulationsbasierte Methoden wie die Model-in-the-Loop (MiL) Simulation, die Software-in-the-Loop (SiL) Simulation, das Rapid Control Prototyping (RCP) sowie die Hardware-in-the-Loop (HiL) Simulation etabliert.
tubes iwholly L 1 ed,’ with exrlnsives. Figure Cb de ,-cts the tube which w-.as used ty Gi’pson ar’J !Ma’L"ek for the study of the transition of ccrtUS...continuous optical recording c_’ the trocess of the tlii-sitiOTI CT’ crmsr.ion into aCetonatio.. it is schematically’ de -cicted on rg c The tube...r thlis zur-ose Zverev designed a special electronic amelifier. hIs amplifIer had a sc.*w resnonse, which made it rossible to use the ciezoelectric
REPORT DOCUMENTATION PAGE 1 Form Approved OMB No. 0704-0 188 Public reporting burden for this collection of information is estimated to average 1...PRI CE CODE 19, SECURITY CLASSI FI CATI ON 20. LIM ITATION OF ABSTRACT OF ABSTRACT UNCLASSIFIED UL Standard Form 298 (Rev. 2-89) Prescribed by...Trennung komplexer Kunststoffmixturen in Form von typi- schem Kunststoffmahlgut ("Flakes") und insbesondere dunkler bzw. schwarzer Kunst- stoffe beseitigt
Argues that the usefulness of strictly quantitative research is still questioned in educational studies, primarily due to deficiencies in methodological training. Uses a critique of a recent study by Heitmeyer et al. (1995) to illustrate the requirements of "good" empirical research. Considers the problems of hypothesis testing in field research.…
Der vorliegende Beitrag präsentiert den humanoiden Roboter BART III, der am Institut für Regelungstechnik als eine robuste und erweiterbare Plattform für weiterführende Grundlagenforschung zur zweibeinigen Fortbewegung entwickelt wurde. Im Gegensatz zu den bisher am IRT genutzten Robotern BARt-UH und LISA besitzt der neue Roboter einen beweglichen Oberkörper mit einem Bauchgelenk und Armen. BART III besitzt insgesamt 19 aktive Freiheitsgrade, 12 davon im Unterkörper. Ein weiteres Merkmal des Roboters ist die im gesamten Körper verteilte Ansteuerelektronik, die neben der lokalen Motorregelung diverse sicherheitsrelevante Funktionen übernimmt.
This book contains articles on 16th century horoscopes, on Athanasius Kircher's ``Organum Mathematicum'', on Gottfried Kirch's idea of an astronomical society, on a stellar photometer dating from 1786, on Bessel's review of Gauss' ``Theoria Motus'', on letters by F.X. von Zach, on the discovery of the minor planet Eros, as well as on the astronomers Christoph Scheiner, Johann Philipp von Wurzelbau, Georg Koch and Felix Linke. Short contributions and book reviews conclude this volume. Most papers are written in German. Main papers have English abstracts.
Die Sternbilder und die damit verbundenen Mythen helfen, sich am Sternenhimmel zurechtzufinden und vermitteln die Vielfalt der Bilder der Mythologie und der Sternsagen. Sternkarten und alte Kupferstiche aus dem Bestand der Österreichischen Nationalbibliothek zeigen, wie man sich in früheren Jahrhunderten den Sternenhimmel vorgestellt hat. Ausführliche Sachverzeichnisse mit über 3000 Suchbegriffen erleichtern den Zugang zu Stern- und Sternbildnamen und zur Mythologie. Die dritte, erweiterte Auflage gibt für die kommenden Jahrzehnte darüber Auskunft, wo und wann die Planeten aber auch Sternhaufen, Gasnebel und Galaxien am Himmel mühelos aufgefunden werden können.
Die Wiedervereinigung stellte auch die Statistik vor große Aufgaben. Die als Organ der staatlichen Planung staatsnah orientierte Statistik der DDR musste auf das zur Neutralität und wissenschaftlichen Unabhängigkeit verpflichtete System der Bundesrepublik umgestellt werden. Ebenso verlangten die Universitäten eine Neuorientierung. Die Deutsche Statistische Gesellschaft hat sich vor allem dreier Aufgaben mit großem Engagement, aber auch mit Bedachtsamkeit angenommen: Aufnahme und Integration der Statistiker aus den neuen Bundesländern in die Gesellschaft, Begleitung der Neuausrichtung des Faches Statistik an deren Hochschulen und Sicherung sowie Nutzung von Datenbeständen der ehemaligen DDR.
Es ist eine wesentliche Aufgabe der Messtechnik, technische Vorgänge quantitativ zu erfassen und anhand der gemessenen Größen Funktionsabläufe zu steuern. Als Beispiel sei ein Kraftwerk zur Energieerzeugung genannt, bei dem nur über die Messung von Temperaturen, Leistungen, Drücken und anderen Größen Aussagen über den momentanen Zustand möglich sind und bei Abweichungen vom Sollwert geeignete Eingriffe in das System erfolgen können. Damit eine eindeutige Kommunikation möglich wird, sind die in der Messtechnik verwendeten Begriffe, Messverfahren und Maßeinheiten in entsprechenden Normen oder Vorschriften festgelegt.
Porosity is a fundamental parameter in hydrogeology. The empirical method of Beyer and Schweiger (1969) allows the calculation of hydraulic conductivity and both the total and effective porosity from granulometric data. However, due to its graphical nature with type curves, it is tedious to apply and prone to reading errors. In this work, the type curves were digitized and emulated by mathematical functions. The latter were implemented into a spreadsheet and a visual basic program, allowing the fast automated application of the method for any number of samples.
Concerning following Books: (I) Transmitting knowledge - words, images, and instruments in early modern Europe. Kusukawa and Maclean (eds.), OUP, Oxford, 2006; (II) Widmung, Welterklärung und Wissenschaftslegitimierung: Titelbilder und ihre Funktionen in der wissenschaftlichen Revolution. Remmert, Harrassowitz, Wiesbaden, 2005; (III) The power of images in early modern science. Lefevre, Renn and Schoepflin (eds.), Birkhäuser, Basel, 2003; (IV) Immagini per conoscere - dal Rinascimento alla rivoluzione scientifica. Meroi and Pogliano (eds.), Olschki, Florenz, 2001; (V) Erkenntnis Erfindung Konstruktion - Studien zur Bildgeschichte von Naturwissenschaften und Technik vom 16. bis zum 19. Jahrhundert. Holländer (ed.), Mann, Berlin, 2000.
In the ancient anaerobic environment, ferrous iron (Fe(2+)) was one of the first metal cofactors. Oxygenation of the ancient world challenged bacteria to acquire the insoluble ferric iron (Fe(3+)) and later to defend against reactive oxygen species (ROS) generated by the Fenton chemistry. To acquire Fe(3+), bacteria produce low-molecular weight compounds, known as siderophores, which have extremely high affinity for Fe(3+). However, during infection the host restricts iron from pathogens by producing iron- and siderophore-chelating proteins, by exporting iron from intracellular pathogen-containing compartments, and by limiting absorption of dietary iron. Ferric Uptake Regulator (Fur) is a transcription factor which utilizes Fe(2+) as a corepressor and represses siderophore synthesis in pathogens. Fur, directly or indirectly, controls expression of enzymes that protect against ROS damage. Thus, the challenges of iron homeostasis and defense against ROS are addressed via Fur. Although the role of Fur as a repressor is well-documented, emerging evidence demonstrates that Fur can function as an activator. Fur activation can occur through three distinct mechanisms (1) indirectly via small RNAs, (2) binding at cis regulatory elements that enhance recruitment of the RNA polymerase holoenzyme (RNAP), and (3) functioning as an antirepressor by removing or blocking DNA binding of a repressor of transcription. In addition, Fur homologs control defense against peroxide stress (PerR) and control uptake of other metals such as zinc (Zur) and manganese (Mur) in pathogenic bacteria. Fur family members are important for virulence within bacterial pathogens since mutants of fur, perR, or zur exhibit reduced virulence within numerous animal and plant models of infection. This review focuses on the breadth of Fur regulation in pathogenic bacteria.
In the ancient anaerobic environment, ferrous iron (Fe2+) was one of the first metal cofactors. Oxygenation of the ancient world challenged bacteria to acquire the insoluble ferric iron (Fe3+) and later to defend against reactive oxygen species (ROS) generated by the Fenton chemistry. To acquire Fe3+, bacteria produce low-molecular weight compounds, known as siderophores, which have extremely high affinity for Fe3+. However, during infection the host restricts iron from pathogens by producing iron- and siderophore-chelating proteins, by exporting iron from intracellular pathogen-containing compartments, and by limiting absorption of dietary iron. Ferric Uptake Regulator (Fur) is a transcription factor which utilizes Fe2+ as a corepressor and represses siderophore synthesis in pathogens. Fur, directly or indirectly, controls expression of enzymes that protect against ROS damage. Thus, the challenges of iron homeostasis and defense against ROS are addressed via Fur. Although the role of Fur as a repressor is well-documented, emerging evidence demonstrates that Fur can function as an activator. Fur activation can occur through three distinct mechanisms (1) indirectly via small RNAs, (2) binding at cis regulatory elements that enhance recruitment of the RNA polymerase holoenzyme (RNAP), and (3) functioning as an antirepressor by removing or blocking DNA binding of a repressor of transcription. In addition, Fur homologs control defense against peroxide stress (PerR) and control uptake of other metals such as zinc (Zur) and manganese (Mur) in pathogenic bacteria. Fur family members are important for virulence within bacterial pathogens since mutants of fur, perR, or zur exhibit reduced virulence within numerous animal and plant models of infection. This review focuses on the breadth of Fur regulation in pathogenic bacteria. PMID:24106689
Ist Biologie das jüngste Mitglied in der Familie von Big Science? Die vermehrte Zusammenarbeit in der biologischen Forschung wurde in der Folge des Human Genome Project zwar zum Gegenstand hitziger Diskussionen, aber Debatten und Reflexionen blieben meist im Polemischen verhaftet und zeigten eine begrenzte Wertschätzung für die Vielfalt und Erklärungskraft des Konzepts von Big Science. Zur gleichen Zeit haben Wissenschafts- und Technikforscher/innen in ihren Beschreibungen des Wandels der Forschungslandschaft die Verwendung des Begriffs Big Science gemieden. Dieser interdisziplinäre Artikel kombiniert eine begriffliche Analyse des Konzepts von Big Science mit unterschiedlichen Daten und Ideen aus einer Multimethodenuntersuchung mehrerer großer Forschungsprojekte in der Biologie. Ziel ist es, ein empirisch fundiertes, nuanciertes und analytisch nützliches Verständnis von Big Biology zu entwickeln und die normativen Debatten mit ihren einfachen Dichotomien und rhetorischen Positionen hinter sich zu lassen. Zwar kann das Konzept von Big Science als eine Mode in der Wissenschaftspolitik gesehen werden – inzwischen vielleicht sogar als ein altmodisches Konzept –, doch lautet meine innovative Argumentation, dass dessen analytische Verwendung unsere Aufmerksamkeit auf die Ausweitung der Zusammenarbeit in den Biowissenschaften lenkt. Die Analyse von Big Biology zeigt Unterschiede zu Big Physics und anderen Formen von Big Science, namentlich in den Mustern der Forschungsorganisation, der verwendeten Technologien und der gesellschaftlichen Zusammenhänge, in denen sie tätig ist. So können Reflexionen über Big Science, Big Biology und ihre Beziehungen zur Wissensproduktion die jüngsten Behauptungen über grundlegende Veränderungen in der Life Science-Forschung in einen historischen Kontext stellen. PMID:27215209
The flow generated along an infinite slope in an unperturbed stably stratified atmosphere at rest by a time periodic surface temperature forcing is examined. Following Defant (1949), a set of equations is derived which extends Prandtl's (1942) theory to allow for nonstationary conditions. Uniform boundary conditions are conducive to an along-slope parallel flow, governed by a periodically reversing local imbalance between along-slope advection and slope-normal fluxes of momentum and heat. Solutions include both a transient part and a subsequent periodic regime. The former can only be expressed in an integral form, whereas the latter is a combination of exponential and sine or cosine functions of time and height normal to the slope. Key parameters are the quantity Nα = N sinα (where α is the slope angle, and N is the Brunt-Väisälä frequency of the unperturbed atmosphere) and the angular frequency of the driving surface temperature cycle, ?. Three different flow regimes may occur, namely subcritical (Nα < ?), critical (Nα = ?) and supercritical (Nα > ?). The properties of the solutions in each regime are examined and discussed. The relationship between the present solutions and the earlier time-dependent slope flow model by Defant (1949) is also discussed. References Defant, F., 1949: Zur Theorie der Hangwinde, nebst Bemerkungen zur Theorie der Berg- und Talwinde. [A theory of slope winds, along with remarks on the theory of mountain winds and valley winds]. Arch. Meteor. Geophys. Bioclimatol., Ser. A, 1, 421-450 (Theoretical and Applied Climatology). [English translation: Whiteman, C.D., and E. Dreiseitl, 1984: Alpine meteorology: Translations of classic contributions by A. Wagner, E. Ekhart and F. Defant. PNL-5141 / ASCOT-84-3. Pacific Northwest Laboratory, Richland, Washington, 121 pp]. Prandtl, L., 1942: Strömungslehre [Flow Studies]. Vieweg und Sohn, Braunschweig, 382 pp.
The German Law for Prevention of Genetically Diseased Offspring (Das Gesetz zur Verhütung erbkranken Nachwuchses) was enacted in 1933. It allowed forced sterilization of patients who had been diagnosed with certain so-called hereditary diseases. Drawing on patient files from the city of Göttingen, this article provides new research results about the practice of forced sterilization of men in the Third Reich. Results show that around 1000 men were sentenced to sterilization by the local hereditary health court (Erbgesundheitsgericht). In this article, some aspects of the operation and "refertilization" are reconstructed.
Über die Realisierungsmöglichkeiten zukünftiger Antriebskonzepte - von Hybridsystemen Elektro-/Verbrennungsmotor über Brennstoffzellen bis zu alternativen Energieträgern wie Wasserstoff oder Alkohol - werden fundierte Kriterien der Qualität eines Antriebs entscheiden. Leistungsdichte, Drehmomentverlauf, Beschleunigungscharakteristik, spezifischer Energieverbrauch sowie Emission chemischer Stoffe und Geräusche sind dafür wichtige Merkmale zur Qualitätsbeurteilung. Die Verfügbarkeit und die Speicherfähigkeit vorgesehener Energieträger, die technische Komplexität, Kosten, Sicherheit, Infrastruktur und Service werden die Randbedingungen für die Einführung realisierbarer Konzepte alternativer Antriebe für Automobile stellen.
This paper comprises a review of the 13 studies that have been proposed for the derivation of porosity, effective porosity and/or specific yield from grain size distributions (Lejbenson 1947; Istomina 1957; Beyer 1964; Hennig 1966; Golf 1966; Marotz 1968; Beyer und Schweiger 1969; Seiler 1973; Bureau of Reclamation 1984; Helmbold 1988; Beims und Luckner 1999; Balke et al. 2000; Helmbold 2002). Experimental design, limitations and application boundaries are discussed and methods are compared against each other. The quality of the predictive methods strongly depends on the experimental design and the sample type.
Im Jahr 2010 war in Deutschland der Verkehrssektor für fast 20 % der energiebedingten Treibhausgase verantwortlich. Das Klima hat sich bereits so weit verändert, dass zur Sicherung der Funktion der Verkehrssysteme auch Anpassungsmaßnahmen notwendig sind. Diese Maßnahmen müssen durch verkehrsreduzierende bzw. -beeinflussende Maßnahmen ergänzt werden. Ausgehend von den Emissionen im Verkehrssektor und möglichen Minderungen schlägt das Kapitel den Bogen zu Optionen der Anpassung an den Klimawandel, die ausführlich und konkret dargestellt werden. Besonders betrachtet werden die mannigfaltigen Gefahren der Rückkopplung sowie die vielfältigen Wechselwirungen mit anderen Themengebieten und Sektoren.
Dieses Kapitel präsentiert Ergebnisse einer umfassenden Literaturauswertung zu relevanten Klimawirkungen für Deutschland, die im Rahmen des Projekts "Netzwerk Vulnerabilität" vorgenommen wurde. Es zeigt auf, dass ein aggregiertes Gesamtbild der Klimawirkungen für Deutschland als Grundlage für Folgenabschätzungen und Anpassungsplanungen noch nicht gezeichnet werden kann, da eine große Bandbreite an Ansätzen zur Bewertung von Vulnerabilitäten oder Klimawandelfolgen existiert und die gegenwärtig vorhandenen Klimawirkungs- und Vulnerabilitätsstudien von großer Heterogenität gekennzeichnet sind. Als erster Schritt wird deshalb eine Zusammenschau bereits vorhandener Ansätze geliefert.
Die Maske wird nochmals auf Dichtigkeit überprüft, der Knoten der Sicherungsleine mit zwei halben Schlägen fixiert, dann rutscht die Taucherin von der Eiskante in das kalte Wasser. Eine halbe Stunde vergeht, bevor ihr Kopf wieder aus dem Eisloch auftaucht und sie ein großes Sammelnetz nach oben reicht, gefüllt mit verschiedenen Arten von Makroalgen. Obwohl noch große Flächen des Kongsfjordes im arktischen Spitzbergen zugefroren sind und das Festland von einer dicken Schneedecke bedeckt ist, hat unter Wasser in den Algenwäldern bereits der Sommer und damit die Saison der Meeresbiologen begonnen.
Kommunikation ist der Austausch von Nachrichten und Informationen zwischen Mitarbeitern eines Unternehmens (O'Hair et al. 1997). Dieser Austausch kann persönlich, aber z.B. auch per Telefon, E-Mail oder durch Computersysteme erfolgen. In diesem Kapitel betrachten wir die persönliche Kommunikation zwischen Vorgesetzten und Mitarbeitern. Zur persönlichen Kommunikation mit Mitarbeitern zählen sowohl formelle Gespräche mit Mitarbeitern als auch eher informelle Gespräche zwischen Tür und Angel. Die Gespräche können dabei mit einzelnen Mitarbeitern (z.B. jährliches Mitarbeitergespräch) oder mit Gruppen von Mitarbeitern (z.B. regelmäßige Projekt- oder Teambesprechungen) stattfinden.
Keil, Klaus; Clark, Benton C.; Baird, A.K.; Toulmin, Priestley; Rose, Harry J.
1978-01-01
Analyses of 13 samples of Martian surface materials with the Viking X-ray fluorescence spectrometers show SiO2 similar to that of terrestrial mafic rocks, whereas Fe2O3, Cl, and S are higher and Al2O3, K2O, Rb, Sr, Y, and Zr are lower. Low totals suggest presence of CO2, H2O, and Na2O. Duricrust fragments are higher in S than fines, but samples from both landing sites are surprisingly similar. We suggest that Martian surface materials are aeolian deposits of complex mixtures of weathering products of maficultramafic rocks, possibly consisting of iron-rich clays, sulfates, iron oxides, carbonates, and chlorides.
In diesem Beitrag werden Active Appearance Models (AAMs) zur Segmentierung der äußeren Kontur von Aortenaneurysmen eingesetzt. Diese Aufgabe ist wegen des geringen Kontrastes zum umliegenden Gewebe und des Aufbaus der teils thrombotisierten oder kalzifizierten Gefäßwände im Bereich eines Aneurysmas so komplex, dass sie aufgrund der Vielgestalt der Kontur in CT-Angiographie-Bildern die Verwendung eines statistischen Modells für Form und eingeschlossene Textur rechtfertigt. Für die Evaluation des Verfahrens wurden verschiedene statistische Modelle aus Schichten von neun CTA-Datensätzen trainiert und die Segmentierung anhand von Leave-One-Out-Tests überprüft.
Der Beitrag beschreibt wesentliche seit dem Jahr 2005 an der Universität Karlsruhe bzw. am Karlsruher Institut für Technologie erzielte Ergebnisse in Bezug auf technische und organisatorische Integration für das Informationsmanagement. Insbesondere stehen die Portaldienste und das Identitätsmanagement im Fokus der technischen Innovation. Daneben werden zwei organisatorische Innovationen vorgestellt, die sich dediziert Fragestellungen zur IT-Governance und IT-Compliance widmen. Abschließend werden erzielte Schlüsselerfahrungen diskutiert, die im Zuge des Aufbaus eines integrierten Informationsmanagements gemacht wurden. Ausblickend wollen wir einen Bezug zu den allgegenwärtigen Problemstellungen und verbundenen Herausforderungen derartiger Vorhaben aufzeigen - Herausforderungen, die waren, sind und bleiben werden.
Strukturbrüche sind eine der Hauptursachen für die Schwierigkeiten vieler Unternehmen, ihre Organisationsform zu modernisieren und vor allem turbulenten Marktbedingungen anzupassen. Klassische Beispiele für Strukturbrüche finden sich in der Spaltung von Aufbau- und Ablauforganisation, der Spaltung von Produktion und Dienstleistung oder der Spaltung von Planung und Ausführung. Ein wirkungsvoller Ansatz zur Überwindung solcher Spaltungen ist eine Art Versöhnungsmuster: die Polare Organisation. Wesentliche Elemente dieser Organisationsform sind ihr Netzwerkcharakter, kooperatives Zusammenwirken, eine hohe Kommunikationsintensität und eine polare Koppelung der kommunizierenden Partner oder - in abstrahierter Form - die organisierte Balance erfolgskritischer Gegensätze, wie Kosten und Qualität.
In contrast to the retail sector in metropolises and medium-sized towns, its counterpart in rural regions is far less examined and described in scientific geographic literature. As many rural communities face similar challenges (e. g. growing vacancy rates, insufficient accessibility and unresolved succession in businesses), this article expounds fundamental mechanisms for strengthening or at least stabilizing their attractiveness as environments for living and for economy. Next to "hard" facts, as for example accessibility and parking spaces, less tangible themes like quality of stay, multicontextuality or service as well as comprehensive concepts like city marketing or place branding take on greater significance.
Mit der Wahl von Wolfgang Wetzel zum Vorsitzenden der Deutschen Statistischen Gesellschaft im Jahre 1972 begann eine 32jährige Ära, in der die praktische und die theoretische Statistik in einem ausgewogenen Verhältnis gepflegt wurden. Ein regelmäßiger vierjähriger Wechsel im Vorsitz stärkte die Gemeinschaft und die praktische wie die wissenschaftliche Arbeit gleichermaßen. Die jährlichen Hauptversammlungen behandelten gesellschaftlich aktuelle wie zukunftsorientierte Themen, und die Ausschüsse sowie weitere Veranstaltungen gaben Gelegenheit zur Förderung und Pflege einer Vielzahl von Arbeitsgebieten der Statistik. Darüber wird nicht nur in diesem Kapitel, sondern auch in den Teilen II und III des Bandes berichtet.
The life cycle of Tetrakentron synaptae Cuénot, 1892, a tardigrade closely associated with the sea cucumber Leptosynapta galliennei Herapath, was investigated in the littoral zone at Roscoff (France). Eggs and juveniles were found only in June and July, adults only from May to October. There are vagile males and stationary dwarf males. The dorsoventrally flattened body, an enlarged slimy epicuticle in females and dwarf males, the full set of claws also in juveniles, and the anus, which is in a dorsocaudal position, are indicative for an epizoic, sessile life. There is strong evidence that T. synaptae punctures the cells of L. galliennei and sucks out their content, which is indicative of parasitism.
This paper describes the works of Heinrich Bruns, director of the Leipzig University Observatory, on theoretical geometrical optics, which followed an outstanding tradition in Leipzig. Bruns and his pupils did not stop at theoretical considerations, but applied their findings to practical questions. Bruns' correspondence with opticians of the Zeiss Company in Jena, so far known only fragmentarily, gives impressive evidence of their friendly relationship characterized by mutual regard and stimulation.
During the last 20 years it became much more interesting to test new chemicals as fast as possible for their carcinogenic potency. Therefore new test models were developed. Mutagenicity seems to be one sign for carcinogenicity. Therefore test systems using microorganisms were studied which are influenced by mutagenic substances. These systems are described, first of all the Ames-Test, using revertants of Salmonella typhimurium, secondly the Escherichia coli system deficient of DNA-polymerase A (DNA-Pol A-). The yeast Saccharomyces cerevisiae was introduced some years ago and finally the Neurospora crassa system serves as an additional test to define exactly the localisation of mutations. The tests and their problems are discussed.
Thermally driven flows over simple slopes are a relevant research topic, not only per se, but also as a source of key concepts for understanding and modelling many other flows over more complex topographies. However, compared to down-slope, up-slope flows have received much less attention in the literature. Indeed, to investigate katabatic winds many extensive and well equipped field measurements were performed in recent years under various research projects, and a series of high-resolution numerical simulations were run. On the contrary, few field experiments have provided detailed datasets documenting the development of anabatic flows, and the analysis of numerical investigations still relies on Schumann's (1990) pioneering LES simulations. Also, analytic solutions - such as Prandtl's (1942) constant-K profiles - reproduce fairly well katabatic flows, but are definitely inadequate to accurately reproduce field data for up-slope flows (Defant 1949). In particular, some open questions still claim for further investigations, such as the conditions of instability of slope-parallel flow vs. vertical motions, and the related possible occurrence of flow separation, and the similarity analysis of slope-normal velocity profiles of temperature anomaly, wind intensity and turbulence related quantities. Here a review of the state of the art on the subject is proposed, along with some insights into possible future developments. ReferencesDefant, F., 1949: Zur Theorie der Hangwinde, nebst Bemerkungen zur Theorie der Berg- und Talwinde. [A theory of slope winds, along with remarks on the theory of mountain winds and valley winds]. Arch. Meteor. Geophys. Bioclimatol., Ser. A, 1, 421-450 (Theoretical and Applied Climatology). [English translation: Whiteman, C.D., and E. Dreiseitl, 1984: Alpine meteorology: Translations of classic contributions by A. Wagner, E. Ekhart and F. Defant. PNL-5141 / ASCOT-84-3. Pacific Northwest Laboratory, Richland, Washington, 121 pp]. Prandtl, L., 1942: Strömungslehre [Flow Studies]. Vieweg und Sohn, Braunschweig, 382 pp. Schumann, U., 1990: Large-eddy simulation of the up-slope boundary layer. Quart. J. Roy. Meteor. Soc., 116, 637-670.
Osman, Deenah; Piergentili, Cecilia; Chen, Junjun; Chakrabarti, Buddhapriya; Foster, Andrew W.; Lurie-Luke, Elena; Huggins, Thomas G.; Robinson, Nigel J.
2015-01-01
FrmR from Salmonella enterica serovar typhimurium (a CsoR/RcnR-like transcriptional de-repressor) is shown to repress the frmRA operator-promoter, and repression is alleviated by formaldehyde but not manganese, iron, cobalt, nickel, copper, or Zn(II) within cells. In contrast, repression by a mutant FrmRE64H (which gains an RcnR metal ligand) is alleviated by cobalt and Zn(II). Unexpectedly, FrmR was found to already bind Co(II), Zn(II), and Cu(I), and moreover metals, as well as formaldehyde, trigger an allosteric response that weakens DNA affinity. However, the sensory metal sites of the cells' endogenous metal sensors (RcnR, ZntR, Zur, and CueR) are all tighter than FrmR for their cognate metals. Furthermore, the endogenous metal sensors are shown to out-compete FrmR. The metal-sensing FrmRE64H mutant has tighter metal affinities than FrmR by approximately 1 order of magnitude. Gain of cobalt sensing by FrmRE64H remains enigmatic because the cobalt affinity of FrmRE64H is substantially weaker than that of the endogenous cobalt sensor. Cobalt sensing requires glutathione, which may assist cobalt access, conferring a kinetic advantage. For Zn(II), the metal affinity of FrmRE64H approaches the metal affinities of cognate Zn(II) sensors. Counter-intuitively, the allosteric coupling free energy for Zn(II) is smaller in metal-sensing FrmRE64H compared with nonsensing FrmR. By determining the copies of FrmR and FrmRE64H tetramers per cell, then estimating promoter occupancy as a function of intracellular Zn(II) concentration, we show how a modest tightening of Zn(II) affinity, plus weakened DNA affinity of the apoprotein, conspires to make the relative properties of FrmRE64H (compared with ZntR and Zur) sufficient to sense Zn(II) inside cells. PMID:26109070
Die Strömung von Flüssigkeiten und Gasen durch eine Röhre kann zwei Zustände annehmen. Einer ist laminar, also gleichmäßig geordnet, einer ist zeitlich-räumlich verwirbelt und turbulent. Mit dem Übergang zur Turbulenz nimmt der Strömungswiderstand drastisch zu. Vor etwa 120 Jahren beschrieb Osborne Reynolds bereits das Verhalten der Rohrströmung sehr genau. Er beobachtete, dass der Turbulenzübergang sehr empfindlich von äußeren Störungen abhängt, was bislang rätselhaft blieb. Dieses Rätsel konnte nun mit einer Kombination aus Computerstudien, Konzepten aus der nichtlinearen Dynamik und speziell entwickelten Experimenten gelöst werden.
The sperm cells of Patella coerulea (Patellacea), Monodonta turbinata, and Gibbula tumida (Trochacea) were investigated by means of transmission electron microscopy. They belong to the primitive type (sensu Franzén) and have more features in common with primitive Bivalvia sperms than with Neritacea. Their head contains an apical acrosome and a roundish nucleus followed by 4 or 5 mitochondria and a centriolar apparatus which consists of two centrioles, one of which bears a flagellum. The sperm cells of Monodonta and Gibbula are very similar to each other and differ mainly in size; Patella exhibits more differences (very small acrosome, subacrosomal space, variable number of spherical mitochondria (origin of spermic dimorphism ?). The development of the sperm cells shows no peculiarities.
Die "Technische Chemie" ist ein Lehrfach an Universitäten und Hochschulen. Nach dem die Studierenden der Chemie in den ersten Semestern ihres Studiums ausrei chen de theoretische Kenntnisse in Allgemeiner, Anorganischer, Organischer und Physikalischer Chemie erlangt haben, soll die Technische Chemie einen Blick auf die praktische Anwendung dieser Naturwissenschaft in unserer Wirtschaft lenken. Es gibt keine "biologische Industrie", "physikalische Industrie" oder "mathematische Industrie", wohl aber seit über 150 Jahren eine "chemische Industrie", die in dieser lan gen Zeit zahlreiche chemische Prozesse entwickelt und dazu vielfältige Methoden erarbeitet hat. Das Lehrfach Technische Chemie gibt einen Überblick über diese Pro zesse und Methoden und erleichtert dadurch den Schritt von der Universität zur be ruflichen Praxis.
Klimarelevante Naturgefahren sind auf vielfältige Faktoren zurückzuführen, deren Zusammenwirken in der Gesamtheit betrachtet werden muss. Die vorbereitenden, auslösenden und kontrollierenden Faktoren werden in unterschiedlichster Weise vom Klimawandel beeinflusst. Die Autoren beschreiben beobachtete Trends und Projektionen zu Dürre, Waldbränden, gravitativen Massenbewegungen (Muren, Fels- und Bergstürze, Hangrutschungen) und Schneelawinen sowie das Zusammenspiel der unterschiedlichen Ursachen. Sie diskutieren darüber hinaus, welche der Veränderungen in der Häufigkeit oder Stärke von Naturgefahren tatsächlich ausschließlich dem Klimawandel zuzuschreiben sein könnten und welche Anteile hierbei der direkte menschliche Einfluss hat und konstatieren, dass eine eindeutige Trennung häufig nicht vollzogen werden kann.
Im weitesten Sinne umfasst die musikalische Akustik alle Themenbereiche, in denen Akustik und Musik in irgendeiner Form miteinander verbunden sind oder zumindest gleichzeitig eine Rolle spielen (Meyer 2004a). Im Mittelpunkt steht dabei die Akustik der Musikinstrumente und Gesangsstimmen, die sich mit der physikalischen Funktionsweise einschließlich der Einflussmöglichkeiten des Spielers auf die Tongestaltung und mit der Schallabstrahlung einschließlich der Klangeigenarten und der Richtungsabhängigkeit befasst (Meyer 2004b, Fletcher u. Rossing 1991). Sobald dabei klangästhetische Gesichtspunkte mit ins Spiel kommen, ist eine Einbeziehung psychoakustischer Aspekte unumgänglich. Erst auf dieser Grundlage ist eine qualitative Bewertung von Instrumenten möglich, die es den Instrumentenbauern erlaubt, anhand objektiver Kriterien bautechnische Veränderungen zur Verbesserung ihrer Instrumente vorzunehmen.
Die PVD-Technologie umfasst eine Reihe von Beschichtungsverfahren zur Abscheidung von Metallen, Legierungen oder chemischen Verbindungen durch Zufuhr von thermischer Energie oder durch Teilchenbeschuss im Hochvakuum. PVDVerfahren gestatten u. a. die Beschichtung bei niedrigen Prozesstemperaturen, so dass thermisch sensible Substrate, z. B. wärmebehandelte Stähle oder ausgewählte Kunststoffe, beschichtet werden können. Insbesondere mit dem Magnetron Sputter Ion Plating-Verfahren (MSIP-Verfahren) und mit dem Arc Ion Plating-Verfahren (AIP-Verfahren) ist es möglich, thermisch vorbehandelte Werkstoffe zu beschichten, ohne den eingestellten Wärmebehandlungszustand (Härte, Spannungszustand) zu verändern. Ferner können endbearbeitete Bauteile mit der PVD-Technologie beschichtet werden, da die eingesetzten PVD-Verfahren die Ausgangsoberfläche konturgetreu abbilden, ohne dass eine Nachbearbeitung erforderlich wird.
Unter Extrusion wird das kontinuierliche Fördern von formbaren Massen verstanden. Dies können Kunststoffe, Teigwaren in der Lebensmittelindustrie oder auch keramische Massen sein. In der chemischen Industrie werden ebenfalls hochviskose (schwerfließende) Stoffe oder Pasten dosiert, gefördert und extrudiert. Früher waren vorzugsweise Kolbenstrangpressen im Einsatz, bis sich ab 1950 in steigendem Maße die Schneckenmaschinen durchgesetzt haben. Der weltweite Siegeszug der Kunststoffe ist zu einem erheblichen Teil auf die stetige technologische Weiterentwicklung im Bereich der Extrusionstechnik zurückzuführen. Der Markt der weltweit produzierten Maschinen für die Kunststoffverarbeitung erreichte im Jahr 2006 einen Wert von 20 Milliarden Euro und somit zählt dieser Bereich mittlerweile zu einem der großen Industriezweige [1].
"Wege entstehen dadurch, dass man sie geht." (Franz Kafka) Die Welt der Digitalisierung ist voll von Wegen, die jemand gegangen ist, bevor dort ein Weg war. Manche dieser Wege stellten sich als Sackgasse heraus, manche als Abkürzung und aus anderen wurden ganze Wegenetze und Städte. Die Energiewelt wird durch den digitalen Wandel nicht verschont bleiben. Durch die intelligenten Messsysteme und die zugehörigen, neuen Strukturen werden energiefremden Wettbewerbern Chancen zum Markteintritt eröffnet. EVUs müssen sich darauf einstellen, dass der permanente Wandel nicht mehr enden wird. Doch auch den EVUs eröffnen sich Optionen. Um erfolgreich zu sein, müssen sie lernen loszugehen, ohne das genaue Ziel zu kennen.
Due to climate change, but also because of the demographic change and financial constraints in many municipalities, the future of cities is a currently much-discussed topic. Conflicts over land-use are inevitable: As densification is an essential principle in growing cities, the pressure on open (green) spaces rises. Climate Change and water-management as well as mobility-issues and air-quality confront municipalities with new challenges, in terms of open space planning and greenery in the city. It is necessary to save the existing green in these days of budget-shortage and other priorities in communities. Municipalities have to raise new strategies to strengthen the awareness of the value of green in public and in the local business.
New biographical results of Gottfried Kirch, the most outstanding astronomer around 1700 in German lands, are outlined on the basis of newly found sources and the first-time inclusion of additional letters from his correspondence, which comprises 600 letters. Special attention is drwawn to his stay in Langgrün and Lobenstein in the Vogtland, in Leipzig, Coburg, Guben and Berlin. In addition, new details about his family are revealed, especially about the older children Gottlieb, Heilmann and Theodora, the offspring from his first marriage. A third section deals with the possibilities which are to be expected from a systematic evaluation of Kirch's correspondence. Only about 100 out of 600 letters have been used for historical publications until now.
Nach der weit reichenden Etablierung von eLearning in den letzten Jahren stehen nahezu alle deutschen Hochschulen vor der Aufgabe, wettbewerbsfähige hochschulübergreifende Mechanismen sowie entsprechende organisatorische Rahmenbedingungen zu schaffen. Vor allem die Umsetzung von EBologna und die Unterstützung kooperativer Bildungsangebote verstärken diese Notwendigkeit. Motiviert durch die Veränderungen im Bereich der Hochschullehre und die Herausforderungen für künftige Lernumgebungen schlagen wir eine Integrationslösung im Sinne eines Learning Gateway vor, die zur webgestützten Abwicklung von kooperativen Bildungsangeboten in heterogen Lernumgebungen eingesetzt werden kann. Ihre Praxisanwendung verdeutlichen wir anschließend im komplexen Szenario der Medizin an der TUM. Die Evaluierung der Umsetzung belegt den deutlichen Mehrwert des Ansatzes.
Für den Tourismus haben Klima und Wetter eine große Relevanz: als Treiber des Verhaltens wie auch als Angebotsfaktor. Wetter und Klima sind demnach sowohl Bestandteil des touristischen Angebotes als auch limitierende Faktoren des Tourismus und Steuergrößen für die touristische Nachfrage. Insofern liegt es nahe, dass dieser Sektor vom Klimawandel betroffen sein wird. Der Tourismus ist aber auch ein Faktor, der seinerseits erheblich auf das Klima und den Klimawandel zurückwirkt. Dabei ist der Klimawandel aber nur einer von vielen voneinander abhängig erscheinenden Einflussfaktoren, denen der Sektor "Tourismus" ausgesetzt ist. Das heißt, es handelt sich um ein komplexes Wirkungsgefüge. Das Kapitel widmet sich den Klimawandelfolgen im Tourismus und macht diese beispielhaft an den Regionen "Küsten" sowie "Mittel- und Hochgebirge" fest, um Anpassungsmöglichkeiten anzufügen.
The main papers of this issue deal with previously unknown details of the foundation of the astronomical observatories in Gotha and in Königsberg (with numerous original documents by F.W. Bessel), with the Mecklenburg ordnance survey (1853-1873, with previously unknown letters by C.F. Gauss), with the merits of the Leipzig astronomer G.A. Jahn, with the internationality of the Astronomische Gesellschaft, and with early, previously little noted works on the expansion of the Universe. The issue contains a description of the important collection of sundials in the Kassel museum, discussions about the Medieval ``Phantom Period'', about Goethe's description of the zodiacal light, as well as obituaries and book reviews. Most papers in German, one in English.
Lefrançois, E.; Chapon, L. C.; Simonet, V.; Lejay, P.; Khalyavin, D.; Rayaprol, S.; Sampathkumaran, E. V.; Ballou, R.; Adroja, D. T.
2014-07-01
We have studied the field and temperature dependencies of the magnetization of single crystals of Sr3NiIrO6. These measurements evidence the presence of an easy axis of anisotropy and two anomalies in the magnetic susceptibility. Neutron powder diffraction realized on a polycrystalline sample reveals the emergence of magnetic reflections below 75 K with magnetic propagation vector k ˜ (0, 0, 1), undetected in previous neutron studies [T. N. Nguyen and H.-C. zur Loye, J. Solid State Chem. 117, 300 (1995), 10.1006/jssc.1995.1277]. The nature of the magnetic ground state, and the presence of two anomalies common to this family of material, are discussed on the basis of the results obtained by neutron diffraction, magnetization measurements, and symmetry arguments.
Bildgebende Verfahren haben sich in den letzten Jahren einen festen Platz in der Medizin erobert und die medizinische Forschung und Diagnostik revolutioniert. Sie ermöglichen Ärzten und Forschern einen Einblick in lebendes Gewebe. Mit der fortschreitenden technischen Entwicklung liefern die Verfahren immer höhere Auflösungen, schärfere Bilder und mehr Details. Bildgebende Verfahren sind ohne Mathematik undenkbar, von der Bildrekonstruktion aus den gemessenen Signalen, bis hin zur Auswertung der Bildinformation. Für die Analyse der großen Menge an Bilddatenpunkten (Voxel, volume element, im Gegensatz zum zweidimensionalen Pixel, picture element) werden häufig insbesondere Methoden der mathematischen Statistik benötigt. Zufällige Fehler in der Messung äußern sich als Bildrauschen, die Bilder wirken unscharf und gestört. Dadurch werden diagnostische Entscheidungen erschwert.
Im Jahr 1859 veröffentlichte Charles Darwin "On the Origin of Species“. Seine Evolutionstheorie ist das wohl spektakulärste Beispiel einer naturwissenschaftlichen Theorie großer gesellschaftlicher Relevanz. Ihre verschiedenen Facetten wurden in der Öffentlichkeit kontrovers diskutiert, unter anderem auch ihre Anwendung zur Erklärung von Zuständen und Prozessen menschlicher Gesellschaften. Zum Teil wurde die Seiensweise der Natur - scheinbar unabhängig von gesellschaftlichen Interessen - für die Erklärung und Legitimation gesellschaftlicher Zustände oder die Legitimation von politischen Ideologien herangezogen (Sozialdarwinismus). Denn Gesellschaft funktioniere ja so, wie Darwin die Natur erklärt habe: es herrsche z. B. Konkurrenzkampf, Auslese und Arbeitsteilung, Erfolg hätten diejenigen, die sich an die Bedingungen am Besten anpassten.
The stability of phenotypic, additive genetic and environmental variances of thorax length of Drosophila melanogaster in pure and synthetic strains was examined in two different environments. Two pure strains from different geographic locations (Melbourne and Townsville) were used, together with three synthetic populations formed from them. The existence of differences in thorax length between the Melbourne and Townsville populations, genotype by environment interaction, and heterosis in crosses between these populations indicate that they are genetically different. Thus geographic separation can cause differences in mean thorax length of flies from different populations. Both the difference in selection histories between the two localities and drift could lead to these differences. Up to the thirty fifth generation there was no evidence of any reduction in the difference between the Melbourne and Townsville populations, in either laboratory environment. The genetic differentiation of strains therefore may be maintained over many generations under new environmental conditions. The fluctuation over generations of heterosis of thorax length is possibly caused by the fluctuation of the rate of loss of favourable epistatic interaction in crossbred genotypes in combination with natural selection effects. V(p) was significantly higher in poor than in the good environment. This higher V(p) in the poor environment is most likly due to higher non additive genetic variance. V(p) was also significantly influenced by strain. In general, V(p) values of synthetic strains were higher than those of pure strains in both environments. Finally, the additive and environmental variances of thorax length were relatively stable across strains, generations and environments. ZUSAMMENFASSUNG: Wirkung von Herkünften, Kreuzungen und Umwelten auf additiv-genetische und phänotypische Varianzen in Drosophila melanogaster Die Stabilität phänotypischer, additiv-genetischer und umweltbedingter Varianzen der Thoraxlänge von Drosophila melanogaster in reinen und synthetischen Herkünften wurde in zwei verschiedenen Umwelten überprüft. Zwei reine Herkünfte von verschiedenen Gegenden (Melboune und Townsville) wurden zusammen mit drei zwischen ihnen gebildeten synthetischen Populationen untersucht. Unterschiede in Thoraxlänge zwischen Melbourne- und Townsvilleherkünften, Genotypumweltinteraktionen und Heterosis in Kreuzungen zwischen diesen Populationen zeigen, daß sie sich genetisch unterscheiden. Die geographische Trennung kann also Unterschiede in der mittleren Thoraxlänge zur Folge haben, wobei unterschiedliche Selektionsgeschichte in beiden Gegenden und Drift dies verursachen können. Bis zur 35. Generation gab es in keinem Labormilieu einen Hinweis auf eine Reduktion der Unterschiede zwischen den beiden Populationen. Die genetische Differenz der Herkünfte erhält sich daher auch unter neuen Umweltverhältnissen über viele Generationen. Die Schwankung in Heterosis für Thoraxlänge ist möglicherweise durch Schwankungen in der Verlustrate günstiger epistatischer Interaktionswirkungen in Kreuzungsgenotypen zusammen mit natürlichen Selektionswirkungen verursacht. V(p) war durch Umweltbedingungen signifikant beeinflußt und höher in schlechtem als in gutem Milieu. Der hohe Wert in schlechtem Milieu ist wahrscheinlich auf nicht-additiv-genetische Varianz zurückzuführen. V(p) wurde auch signifikant durch Herkunft beeinflußt und Werte in synthetischen Linien waren höher Linien in beiden Milieus. Additive und umweltbedingte Varianzen waren über Linie, Generationen und Umwelt relativ stabil. 1993 Blackwell Verlag GmbH.
Klammler, G.; Rock, G.; Kupfersberger, H.; Fank, J.
2012-04-01
For many European countries nitrate leaching from the soil zone into the aquifer due to surplus application of mineral fertilizer and animal manure by farmers constitutes the most important threat to groundwater quality. Since this is a diffuse pollution situation measures to change agricultural production have to be investigated at the aquifer scale. In principal, the problem could be solved by the 3 dimensional equation describing variable saturated groundwater flow and solute transport. However, this is computationally prohibitive due to the temporal and spatial scope of the task, particularly in the framework of running numerous simulations to compromise between conflicting interests (i.e. good groundwater status and high agricultural yield). For the aquifer 'Westliches Leibnitzer Feld' we break down this task into 1d vertical movement of water and nitrate mass in the unsaturated zone and 2d horizontal flow of water and solutes in the saturated compartment. The aquifer is located within the Mur Valley about 20 km south of Graz and consists of early Holocene gravel with varying amounts of sand and some silt. The unsaturated flow and nitrate leaching package SIMWASER/STOTRASIM (Stenitzer, 1988; Feichtinger, 1998) is calibrated to the lysimeter data sets and further on applied to so called hydrotopes which are unique combinations of soil type and agricultural management. To account for the unknown regional distribution of crops grown and amount, timing and kind of fertilizers used a stochastic tool (Klammler et al, 2011) is developed that generates sequences of crop rotations derived from municipal statistical data. To match the observed nitrate concentrations in groundwater with a saturated nitrate transport model it is of utmost importance to apply a realistic input distribution of nitrate mass in terms of spatial and temporal characteristics. A table is generated by running SIMWASER/STOTRASIM that consists of unsaturated water and nitrate fluxes for each 10 cm interval of every hydrotope vertical profile until the lowest observed groundwater table is reached. The fluctuation range of the phreatic surface is also discretized in 10 cm intervals and used as outflow boundary condition. By this procedure, the influence of the groundwater table on the water and nitrate mass leaving the unsaturated can be considered taken into account varying soil horizons. To cover saturated flow in the WLF aquifer a 2-dimensional transient horizontal flow and solute transport model is set up. A sequential coupling between the two models is implemented, i.e. a unidirectional transfer of recharge and nitrate mass outflow from the hydrotopes to the saturated compartment. For this purpose, a one-time assignment between the spatial discretization of the hydrotopes and the finite element mesh has to be set up. The resulting groundwater table computed for a given time step with the input from SIMWASER/STOTRASIM is then used to extract the corresponding water and nitrate mass values from the look-up table to be used for the consecutive time step. This process is being repeated until the end of the simulation period. Within this approach there is no direct feedback between the unsaturated and the saturated aquifer compartment, i.e. there is no simultaneous (within the same time step) update of the pressure head - unsaturated head relationship at the soil and the phreatic surface (like is shown e.g. in Walsum and Groedendijk, 2008). For the dominating coarse sand conditions of the WLF aquifer we believe that this simplification is not of further relevance. For higher soil moisture contents (i.e. almost full saturation near the groundwater table) the curve returns to specific retention within a short vertical distance. Thus, there might only be mutual impact between soil and phreatic surface conditions for shallow groundwater tables. However, it should be mentioned here that all other processes in the two compartments (including capillary rise due to clay rich soils and groundwater withdrawn by root plants or evaporation losses) are accordingly considered given the capabilities of the used models. If we impose the computed groundwater table elevation as the outflow condition of the hydrotope for the next time step we postulate that the associated water volume of the saturated storage change will lead to the same change of the phreatic surface in the hydrotope column. This is only valid if the storage characteristics of the affected unsaturated soil layers can be adequately described by the co-located porosity of the saturated model. Moreover, the current soil moisture content of the respective soil layers is not being considered by the implemented new outflow boundary condition. Thus, from the perspective of continuity of mass it might be more correct, to transfer the same water volume that led to the saturated change (rise and fall) of the groundwater table to the unsaturated hydrotope column and compute the adjusted outflow boundary position for use in the next time step. Due to the hydrogeological conditions in our application, for almost all hydrotopes we have the same soil type (i.e. coarse sand) in the range of groundwater table fluctuations and thus, we expect no further impact of transferring the groundwater table from the saturated computation to the unsaturated domain. Summarizing, for the hydrogeologic conditions of our test site and the scope of the problem to be solved the sequential coupling between 1d unsaturated vertical and 2d saturated horizontal simulation of water movement and solute transport is regarded as an appropriate conceptual and numerical approach. Due to the extensive look-up table containing unsaturated water and nitrate fluxes for each hydrotope at a vertical resolution of 10 cm no further feedback processes between the unsaturated and saturated subsurface compartment need to be considered. Feichtinger, F. (1998). STOTRASIM - Ein Modell zur Simulation der Stickstoffdynamik in der ungesättigten Zone eines Ackerstandortes. Schriftenreihe des Bundesamtes für Wasserwirtschaft, Bd. 7, 14-41. Klammler, G., Rock, G., Fank, J. & H. Kupfersberger, H. (2011): Generating land use information to derive diffuse water and nitrate transfer as input for groundwater modelling at the aquifer scale, Proc of MODELCARE 2011 Models - Repository of Knowledge, Leipzig. Stenitzer, E. (1988). SIMWASER - Ein numerisches Modell zur Simulation des Bodenwasserhaushaltes und des Pflanzenertrages eines Standortes. Mitteilung Nr. 31, Bundesanstalt für Kulturtechnik und Bodenwasserhaushalt, A-3252 Petzenkirchen. Van Walsum, P.E.V. and P. Groedendilk (2008). Quasi steady-state simulation of the unsaturated zone in groundwater modeling of lowland regions. Vadose Zone J. 7:769-781 doi:10.2136/vzj2007.0146.
New polymers and low molecular compounds, suitable for organic light emitting devices and organic electronic applications, have been synthesised in this years in order to obtain electron transport characteristics compatible with requirements for applications in real plastic devices. However, despite of the technological importance and of the relevant progress in devices manufacture, fundamental physical properties of such class of materials are still not enough studied. In particular extensive presence of distributions of localised states inside the band gap has a deep impact on their electronic properties. Such presence of shallow traps as well as the influence of the sample preparation conditions on deep and shallow localised states have not been, until now, systematically explored. The thermal techniques are powerful tools in order to study localised levels in inorganic and organic materials. Thermally stimulated luminescence (TSL), thermally stimulated currents (TSC) and thermally stimulated depolarisation currents (TSDC) allow to deeply look to shallow and deep trap levels as well as they permit to study, in synergy with dielectric spectroscopy (DES), polarisation and depolarisation effects. We studied, by means of numerical simulations, the first and the second order kinetic equations characterised by negligible and strong re-trapping respectively. We included in the equations Gaussian, exponential and quasi-continuous distributions of localised states. The shapes of the theoretical peaks have been investigated by means of systematic variation of the two main parameters of the equations, i. e. the energy trap depth E and the frequency factor a and of the parameters regulating the distributions, in particular for a Gaussian distribution the distribution width s and the integration limits. The theoretical findings have been applied to experimental glow curves. Thin films of polymers and low molecular compounds. Polyphenylquinoxalines, trisphenylquinoxalines and oxadiazoles, studied because of their technological relevance, show complex thermograms, having several levels of localised states and depolarisation peaks. In particular well ordered films of an amphiphilic substituted 2-(p-nitrophenyl)-5-(p-undecylamidophenyl)-1,3,4-oxadiazole (NADPO) are characterised by rich TSL thermograms. A wide region of shallow traps, localised at Em = 4 meV, has been successfully fit by means of a first order kinetic equation having a Gaussian distribution of localised states. Two further peaks, having a different origin, have been characterised. The peaks at Tm = 221.5 K and Tm = 254.2 have activation energy of Em= 0.63 eV and Em = 0.66 eV, frequency factor s = 2.4x1012 s-1 and s = 1.85x1011 s-1, distribution width s = 0.045 eV and s = 0.088 eV respectively. Increasing the number of thermal cycle, a peak, probably connected with structural defects, appears at Tm = 197.7 K. The numerical analysis of this peak was performed by means of a first order equation containing a Gaussian distribution of traps. The activation energy of the trap level is centred at Em = 0.55 eV. The distribution is perfectly symmetric with a quite small width s = 0.028 eV. The frequency factor is s = 1.15 x 1012 s-1, resulting of the same order of magnitude of its neighbour peak at Tm = 221.5 K, having both, probably, the same origin. Furthermore the work demonstrates that the shape of the glow curves is strongly influenced by the excitation temperature and by the thermal cycles. For that reason Gaussian distributions of localised states can be confused with exponential distributions if the previous thermal history of the samples is not adequately considered. In den letzten Jahren ist eine Vielzahl neuer organischer Polymere und niedermolekularer Verbindungen synthetisiert worden, die sich als aktive Komponente für Elektrolumineszenz-Bauelemente und andere elektronische Anwendungen eignen. Trotz der großen technologischen Bedeutung und des erheblichen Fortschrittes, der bei der Herstellung solcher Materialien erzielt worden ist, sind grundlegende physikalische Eigenschaften dieser Materialklassen noch nicht ausreichend erforscht. Insbesondere das Auftreten lokalisierter Zustände innerhalb der Bandlücke hat besondere Bedeutung für ihre elektronischen Eigenschaften. Sowohl die Präsenz dieser flachen traps (Fallen, Löcher) als auch der Einfluß der Herstellungsbedingungen auf die tiefen und flachen lokalisierten Zustände wurden bisher nicht systematisch untersucht. Thermische Techniken sind wichtige Methoden, um lokalisierte Niveaus in organischen und anorganischen Materialien zu erforschen. Themisch-Stimulierte Lumineszenz (TSL), Thermisch-Stimulierte Ströme (TSC) und Thermisch-Stimulierte Depolarisierte Ströme (TSDC) ermöglichen die Untersuchung flacher und tiefer traps; in Verbindung mit DiElektrischer Spektroskopie (DES) können außerdem Polarisations- und Depolarisationseffekte studiert werden. Mit Hilfe numerischer Simulationen haben wir die kinetischen Gleichungen erster und zweiter Ordnung untersucht, die sich durch schwaches bzw. starkes Wieder-Fangen beschreiben lassen. In diesen Gleichungen haben wir Gaussian-, exponentielle und quasi-kontinuierliche Verteilungen von lokalisierten Zustände berücksichtigt. Durch Veränderung der beiden wichtigsten Parameter (Tiefe der traps E und Häufigkeit) konnte die Form der thermischen Maxima untersucht werden. Auch die die Gaussian-Verteilung bestimmenden Faktoren wurden verändert. Diese theoretischen Ergebnisse wurden auf die experimentellen Glow-Kurven angewandt. Dünne Filme aus polymeren und niedermolekularen Verbindungen (Polyphenylquinoxaline, Trisphenylquinoxaline und Oxadiazole), die wegen ihrer technologischen Bedeutung ausgewählt wurden, zeigen komplexes thermisches Verhalten. Insbesondere hoch geordnete Filme eines amphiphil substituierten 2-(p-nitrophenyl)-5-(p-undecylamidophenyl)-1,3,4-oxadiazols (NADPO) zeichnen sich durch komplexe TSL-Diagramme aus. Im Bereich von Em = 4 meV wurde eine Region flacher traps gefunden. Zwei weitere TSL-Maxima treten bei Tm = 221.5 K bzw. Tm = 254.2 K auf. Sie besitzen Aktivierungsenergien von Em= 0.63 eV bzw. Em = 0.66 eV, ihre Frequenzfaktoren betragen s = 2.4x1012 s-1 bzw. s = 1.85x1011 s-1, sie zeigen Breiten der Verteilung von s = 0.045 eV bzw. s = 0.088 eV. Des weiteren zeigt diese Arbeit, daß die Form der Glow-Kurven stark von der Anregungstemperatur und vom thermischen Kreislauf beeinflußt wird.
Heutige Organisationen produzieren und speichern mehr Informationen als je zuvor. Der resultierende Informationsüberfluss, zusammen mit einem Mangel an Qualitätssicherung für das Information Lifecycle Management, führt zu einem unsicheren Status der Informationsqualität in vielen Organisationen. Weiterhin hat sich herausgestellt, dass das Bewerten, Verbessern und Steuern der Informationsqualität ein offenkundig schwieriges Unterfangen ist. Dieses Kapitel stellt ein Modell zur Bewertung und Verbesserung der Information Quality Management Capability Maturity (IQM-Reifegrad) vor. Es wird ein Satz von Kriterien vorgestellt, der aus Literaturrecherche und Fallstudien abgeleitet wurde. Die Reifegradindikatoren werden validiert und in einem mehrstufigen Reifegradmodell durch eine Delphi-Studie gruppiert. Das abgeleitete IQM-Reifegradmodell hilft Organisationen ihre bestehenden Praktiken im IQM zu bewerten und potentielle Lücken und Verbesserungsstrategien zu ermitteln.
Dauerhafter Unternehmenserfolg ist nur mit einer fortschrittlichen Instandhaltung zu erzielen. Durch den enormen Kostendruck infolge der Globalisierung und die Innovationssprünge auf der technischen Seite wird auch die Frage nach der modernen Organisationsform für die Instandhaltung gestellt. Eine Möglichkeit der Kostenoptimierung ist das Outsourcing von Instandhaltungsleistungen. Hierbei ist es unerlässlich, dass sich die Mitarbeiter zum Dienstleister entwickeln. In diesem Beitrag wird die Entwicklung der InfraServ Knapsack von einer internen Instandhaltungsabteilung hin zu einem Industriellen Dienstleister beschrieben und Aspekte der Zusammenarbeit mit externen Kunden aus der Sicht des outgesourcten Instandhalters geschildert. Es werden die wichtigen Entwicklungsschritte zur Dienstleistungsorientierung der früheren Eigeninstandhaltung aufgezeigt. Dieser Beitrag ist nicht als "Königsweg“ zu verstehen, er soll vielmehr anhand der Erfahrungen einer outgesourcten Eigeninstandhaltung Anregungen für die Entwicklung der eigenen Instandhaltungsorganisation liefern.
Energieunternehmen haben auf dem Weg zur digitalen Transformation noch viele Herausforderungen zu bewältigen. Ein besonderer Schwerpunkt liegt derzeit auf der Modernisierung der IT-Systeme. Ausgangspunkt hierzu ist, dass sich bei den Endkonsumenten Mobile Applikationen, Smartphones, Tablet-PCs oder Smart TVs einer immensen Beliebtheit erfreuen. Durch diese Technologien wird die physische und virtuelle Welt in immer weiter zunehmendem Maße miteinander verknüpft. Mobile Applikation können einen wahren Hype hervorrufen und Verhaltensweisen auch nachhaltig verändern (ein Beispiel hierfür ist Pokémon Go, eine App die ein virtuelles Spiel mit der realen Umgebung kombiniert und die erstmalig auch eingefleischte Zocker aus der Anonymität ihrer häuslichen Umgebung hervorlocken konnte und für analoge Bewegung im Freien sorgte).
Herold, Christian; Motamedi, Melodi; Hartmann, Uwe; Allert, Sixtus
2015-01-01
Lipofilling for G-spot augmentation is appealing because long-term persistence of the fat is expected to be very good. We report the case of a 29-year-old patient who requested G-spot augmentation to enhance sexual sensation. Autologous fat (8 cc) that was harvested from the trochanteric area was injected. Although there are few published data acknowledging the presence of the G-spot, the patient was satisfied with the procedure and no side effects occurred. Nevertheless, evaluation with standard questionnaires, such as Fragebogen zur Lebenszufriedenheit (FLZ) and Kurzfragebogen für sexuelle Probleme (KFSP-F), did not indicate the positive effects on subjective well-being and sexual parameters of a surgical G-spot augmentation. Studies comprising a larger series of patients are required before substantiated recommendations regarding the benefits and risks of this procedure will be possible.
Die Reinraumtechnik ist heute ein unverzichtbarer Bestandteil bei der Fertigung von Produkten der Life Sciences, den Bereichen Pharma, Lebensmittel, Kosmetik und Medizintechnik. In Anbetracht der langen Historie der Medizintechnik ist sie jedoch eine sehr junge Disziplin. Die Bedeutung von Keimen und die richtige Einschätzung ihrer Größe wurden zwar sehr früh bereits durch Paracelsus erkannt, jedoch wurden daraus noch keine speziellen oder kontinuierlich umgesetzten Hygienevorschriften abgeleitet. Die erste bekannte technische Umsetzung von Hygieneempfehlungen geht auf den Franzosen François Nicolas Appert zurück, der eine aseptische Abfüllmethode für Lebensmittel entwickelte und diese 1810 veröffentlichte [1]. Die erste dokumentierte medizinische Umsetzung stellten Hygienevorschriften für Ärzte dar, die Ignaz Philipp Semmelweis nach 1847 in der Wiener Klinik für Geburtshilfe einführte [2].
Das Gesetz zur Digitalisierung der Energiewende ist verabschiedet. Ab 2017 sind moderne Messeinrichtungen (mME) und intelligente Messsysteme (iMSys) zu verbauen und zu betreiben. Der "deutsche Weg" für die Einführung von Smart Metern sieht einen stufenweisen Rollout sowie ein Höchstmaß an Informations- und Datensicherheit vor. Dabei spielen iMSys und mME eine wichtige Rolle bei der Neugestaltung der intelligenten Netze (Smart Grids) und des neuen Marktmodells (Smart Market). Dieser Beitrag beschäftigt sich mit den neuen Gesetzen, den Marktrollen und ihren Aufgaben, Datenschutz und Datensicherheit, dem iMSys als sichere Lösung, dem sicheren Betrieb von Smart Meter Gateways, Smart Grid - Smart Market, dem Zusammenspiel zwischen reguliertem Bereich und Markt, den Einsatzbereichen der iMSys sowie den Auswirkungen auf Prozesse und Systeme und gibt Handlungsempfehlungen.
Die Veränderung der Energiewirtschaft schreitet kontinuierlich voran - und wird mit Gesetz zur Digitalisierung der Energiewende nicht abgeschlossen sein. Vielmehr steigen die Innovationsgeschwindigkeit und die Erwartungshaltung der Kunden. Dieses Kapitel beschreibt, wie intelligente Messsysteme die Basis für neue Möglichkeiten schaffen und wie sich diese Veränderungen auf die Wertschöpfung auswirken. Der Fokus liegt dabei auf dem Wandel der einzelnen Wertschöpfungsstufen im Verlauf der Liberalisierung des Messwesens und dem seit dem 02.09.2016 verbindlichen Messstellenbetriebsgesetzes. Der Beitrag zeigt auf, wie sich bisher getrennte Wertschöpfungsstufen nunmehr direkt berühren und miteinander interagieren. Deutlich wird dadurch, wie Informationen zu Mehrwert führen können - aber auch, welche Fragen noch zu beantworten sind und welche Hürden es zu überwinden gilt.
Mit dem Aufschwung von Naturwissenschaft und Technik zu Beginn des 19. Jahrhunderts entstand die mathematische Statistik, angeregt aus der Geodäsie (wie die Methode der kleinsten Quadrate) und der Anthropologie (wie die statistische Analyse mehrdimensionaler Beobachtungen und ihrer stochastischen Abhängigkeiten). Im Gegensatz zu den Wirtschafts- und Sozialwissenschaften, in denen Daten vorwiegend aus Beobachtungsstudien gewonnen werden, stehen in den Naturwissenschaften Experimente im Vordergrund. Daher gehört die statistische Versuchsplanung zu den insbesondere in Naturwissenschaft und Technik angewendeten statistischen Methoden, aber auch die Extremwertstatistik und Lebensdaueranalysen sowie die Methoden der räumlichen Statistik (insbesondere in der Umweltforschung). Im 20. Jahrhundert wurden Stichprobenpläne und Regelkarten (Kontrollkarten) zur Prozessregelung als Hilfsmittel der statistischen Qualitätssicherung entwickelt. Diese Methodenbündel, mit denen sich der Ausschuss Statistik in Naturwissenschaft und Technik immer wieder befasst, werden im Folgenden vorgestellt.
Bei krankhaften Vergrößerungen des linken Herzventrikels kann eine chirurgische Ventrikelrekonstruktion zur Verbesserung der Herzleistung beitragen. Die dabei erstellte Ventrikelgeometrie ist von entscheidender Bedeutung. Diese Studie befasst sich mit der computerbasierten Planung von individuellen Schablonen (Templates) für Ventrikelrekonstruktionen. Ziel ist es aus Cardio-CT-Daten, präoperativ, patientenindividuelle 3D-Modelle für Ventrikeltemplates zu erstellen. Hierfür wird aus CT-Daten der linksventrikuläre Blutpool segmentiert und daraus das Ventrikeltemplate modelliert. Dies geschieht anhand von zwei Kriterien: dem physiologischen Ventrikelfüllungsvolumen und der hämodynamisch günstigen ellipsoiden Form. Es konnten 20 3D-Templatemodelle mit einem durchschnittlichen Volumen von 144 ml erstellt werden. Die ellipsoide Form konnte durch manuelle Modellierung erreicht werden. Der Nachweis verbesserter Operationsergebnisse muss in nachfolgenden klinischen Studien erbracht werden.
During the increasing dissemination of renewable energy sources the potential and actual interference effects of wind turbine plants became obvious. Turbines reflect the signals of weather radar and other radar systems. In addition to the static radar echoes, in particular the Doppler echoes are to be mentioned as an undesirable impairment Keränen (2014). As a result, building permit is refused for numerous new wind turbines, as the potential interference can not be reliably predicted. As a contribution to the improvement of this predictability, measurements are planned which aim at the high-frequency characterisation of wind energy installations. In this paper, a cost-effective FMCW radar is presented, which is operated in the same frequency band (C-band) as the weather radars of the German weather service. Here, the focus is on the description of the hardware design including the considerations used for its dimensioning.
Im Bereich der Augenheilkunde findet sich die weltweit am häufigsten ausgeführte chirurgische Massnahme, die operative Behandlung des Grauen Stars: die Katarakt. Bei der Katarakt handelt es sich um eine Eintrübung der natürlichen Augenlinse, die sich je nach Stadium der Erkrankung leicht opak, über milchig bis zu bräunlich präsentiert. Mit dieser Zunahme der Undurchlässigkeit für das sichtbare Licht geht eine Abnahme des Sehvermögens einher, die bis zur totalen Erblindung führen kann. Bedingt durch die sehr eingeschränkten chirurgischen Möglichkeiten in den Ländern der Dritten Welt ist die Katarakt die Erblindungsursache Nummer 1 in der Welt. Ganz im Gegensatz hierzu ist in den industrialisierten Ländern Europas, Amerikas und Asiens die Katarakt-OP die sicherste chirurgische Intervention. In der Augenheilkunde werden Implantate aller drei Aggregatszustände verwendet.
Widemann, C.; Zorn, C.; Brückner, T.; Ortmanns, M.; Mathis, W.
2012-09-01
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Signalübertragungsverhalten von single-bit continuous-time (CT) ΣΔ Modulatoren. Dabei liegt der Fokus der Untersuchung auf dem Peaking der Signaltransferfunktion (STF). Dieser Effekt kann die Performance und die Stabilität des Gesamtsystems negativ beeinflussen, da bei auftretendem STF-Peaking Signale außerhalb des Signalbands verstärkt werden. In dieser Arbeit wird ein neuer Ansatz zur Reduktion des Peakings vorgestellt, der auf der Optimierung der Systemdynamik basiert. Dabei werden die Filterkoeffizienten des Modulators systematisch angepasst. Anhand eines Beispielsystems wird gezeigt, dass der Ansatz genutzt werden kann, um das Übertragungsverhalten des Modulators abhängig vom Ausgangssystem zu verändern. So kann entweder die Systemsperformance verbessert werden, ohne Peaking in der STF zu erzeugen, oder das STF-Peaking reduziert werden, ohne die Systemperformance stark zu beeinflussen.
In urban areas of the Swiss Alps the use of geothermal energy from several hundred meters depth becomes increasingly important. For this mainly open systems have priority. This work presents the first insights in the prospection and characterisation of the so far unexplored, utilizable, and abundant Aquifer of the Arosa Dolomites. Besides the use of established methods and techniques, such as seismic measurements, an exploration drilling, borehole geophysical measurements, and pumping tests, the application of the KARSYS-approach for geological and conceptual hydrogeological 3D-modelling of the aquifer is illustrated. In addition, the development of a viewer for 3D-visualization of drillings is documented. The hydrogeological and metrological approaches allow a lithological facies differentiation of the Arosa Dolomites, and a differentiation of the fractured and karstified areas within the aquifer. The results represent the basis for advanced findings optimizing and risks minimising exploration and drilling planning, and for sustainable utilization planning.
For many tracer experiments, prior determination of interaction between solid medium and used tracers is of major interest in order to achieve efficient, economic and successful field experiments. In the present study, three different types of batch experiments were performed with three fluorescent dyes (Na-Fluorescein, Amidorhodamin G and Tinopal CBS-X) and three different rock types (sandstone, claystone and limestone), to determine distribution coefficients and reaction kinetics. All three rock types were analysed for organic carbon content, specific surface area and mineralogical composition to identify the main sorption mechanisms. For all tracers, different sorption properties were found depending on the type of rock. The strongest sorption was observed for Tinopal CBS-X in contact with claystone. Only Na-Fluorescein showed sorption (albeit limited) in contact with the sandstones. The investigated limestones indicated a high sorption for the tracer Tinopal CBS-X. Regarding reaction kinetics, in most cases, thermodynamic equilibrium conditions were reached after two weeks.
Kunststoffe zu spritzgießen ist eine der fortschrittlichsten Verarbeitungstechnologien. Durch Spritzgießen, ein Verfahren der Urformtechnik werden Formteile in der Regel mit komplexer Geometrie vollautomatisch hergestellt. Ausgehend vom Verfahrensablauf werden Thermoplaste, Duroplaste oder Kautschuk in einer Spritzgießmaschine aus dem Feststoffzustand heraus aufgeschmolzen, in einen formgebenden Hohlraum (Werkzeug) eingespritzt, dort verdichtet, abgekühlt oder zur Reaktion gebracht und dann als Formteil aus dem Werkzeug ausgeworfen. Etwa 60 % aller Kunststoffverarbeitungsmaschinen sind Spritzgießmaschinen (Abb. 26.1). Auf ihnen werden Formteile mit sehr niedrigen Massen im mg-Bereich bis hin zu großen Massen in zwei - z. T. sogar auch dreistelligen kg-Bereich hergestellt. Der Prozess des Spritzgießens nutzt in idealer Weise das besondere physikalische Verhalten der Kunststoffe. In einem verhältnismäßig einfachen Prozess werden durch Erwärmen des Kunststoffes und der nachfolgenden Formgebung im Schmelzezustand mit abschließender Abkühlung in einem formgebenden Werkzeug direkt gebrauchsfertige Formteile hergestellt [1, 31].
Ilmarinen, J; Suurnäkki, T; Nygård, C H; Landau, K
1991-01-01
Eighty-eight job titles were analyzed with the "ergonomic job analysis procedure" [Arbeitswissenschaftliche Erhebungsverfahren zur Tätigkeits-analyse abbreviated (AET) in German]. The objective was to classify the wide range of municipal jobs into homogeneous groups according to job demand and to provide better possibilities to study the relationships between work and health among the aging municipal working population. Altogether 216 items were classified. First, a hierarchical cluster analysis was made, and a dendrogram of the analyzed job titles was drawn. Second, a profile analysis was done in which the single items were grouped into 39 sum items, and a graphic profile was drawn. Finally, the stress factors were listed and drawn in ranking order. The cluster analysis formed 13 groups. Groups exposed to the highest stress factor level were kitchen supervisors, dentists, and physicians. More than 10 stress factors (greater than 50% of the maximum) were found in nursing, administration, installation, transport, and technical supervision.
The present is a companion paper to "A contemporary look at Hermann Hankel's 1861 pioneering work on Lagrangian fluid dynamics" by Frisch, Grimberg and Villone [Eur. Phys. J. H 42, 537-556 (2017)]. Here we present the English translation of the 1861 prize manuscript from Göttingen University "Zur allgemeinen Theorie der Bewegung der Flüssigkeiten" (On the general theory of the motion of the fluids) of Hermann Hankel (1839-1873), which was originally submitted in Latin and then translated into German by the Author for publication. We also provide the English translation of two important reports on the manuscript, one written by Bernhard Riemann and the other by Wilhelm Eduard Weber during the assessment process for the prize. Finally, we give a short biography of Hermann Hankel with his complete bibliography.
In the context of an application for a shale gas exploration license including hydraulic fracturing, the Geological Survey of Hessen (HLNUG) has grouped and ranked structural geological regions in terms of their shale gas potential and the function of overlying rocks as barriers. Tectonic and structural features as well as the type of reservoir have been examined. Rock units overlying the shale gas layers have been classified as hydrogeological units and divided into aquifers and hydraulic barriers. Possible effects on drinking water abstraction facilities, mineral springs and water for industrial use have also been estimated, followed by an analysis of competing requirements for land use. A potential for shale gas can only be identified in a region north of Kassel, covering about 16 % of the claim area. Approximately 65 % of this region is overlapped by protection areas for drinking water and mineral springs, nature reserves and many other areas of public interest.
Nach Schätzungen von Mercer Management Consulting und dem Fraunhofer Institut wird der Wertschöpfungsanteil in der Automobilindustrie von durchschnittlich 35 % im Jahr 2002 auf 23 % im Jahr 2015 sinken [Merc 04]. Der Trend, die Produktionstiefe oder allgemeiner, die Wertschöpfungstiefe, zu reduzieren, hat zur Folge, dass die Kaufteile den größeren Teil der Wertschöpfung einnehmen. Die Optimierungspotentiale und der Einfluss auf die Kosten wandern immer mehr zu den Lieferanten, vor allem bei größeren Unternehmen oder Konzernen. Lieferanten-Philosophien, die auf oberflächlichen Verbindungen zu Lieferanten aufbauen, um immer optimal und schnell den günstigsten Teilepreis zu erhalten, haben sich in vielen Sparten oder Produktbereichen, z. B. im Maschinenbau, im besten Fall als kurzfristig erfolgreich erwiesen. Kooperative und nachhaltige Strategien sind der erfolgversprechendere Weg, zumindest mittelbis langfristig. In der Realität wird sehr wenig in Supply Chain-Konzepte investiert und die Umsetzungen sind daher vielmals oberflächlich.
Finden Sie das rechte Maß für Ihre energiewirtschaftlichen Veränderungsvorhaben in "Utility 4.0". Mal was Gutes für Ältere: "Alter Dachs schlägt jungen Hasen". Beim Veränderungsmanagement ist Erfahrung gefragt. Die Bausteine der Veränderung reichen von wie sie mit ihrer Veränderungsgeschichte überzeugen bis wie sie die emotionale Achterbahn der Gefühle auf der individuellen Veränderungskurve bewältigen und wie Veränderungsprojekte auf Gesamtunternehmensebene ablaufen bis zur Frage, wie sie Ihre Macht-/Fachpromotoren und Multiplikatoren in Stellung bringen. Möglicherweise haben Sie die Veränderung in Form eines Start-up-ähnlichen Organisational Slack schon in Ihrem Haus. Nur wissen Sie es noch nicht. Und last but not least: Beschäftigen sie sich mit dem Thema Komplexitätshandhabung. Seien Sie es sich selbst Wert. Seien sie aufmerksam zu sich und ihrer Gesundheit!
In the framework of a geoarchaeological research project by the Institute of Geography, University of Stuttgart, in the year 2006 the construction of a kerosene pipeline trench was monitored at the western border of the impact crater "Nördlinger Ries" in South Germany (MAILÄNDER ET AL. 2008). Thereby black horizons were recognized at several places. They occured predominantly in depressions and were covered by holocene colluvial sediments, but rested on different bedrocks which include mud- and sandstones as well as lime. The most of these horizons seemed to be rich in humic material and clay. By means of various studies, which involve sedimentological, pedological, archaeobotanical and -zoological analysis as well as 14C-(AMS)-datings, the periods and circumstances of the development of these black horizons are explored. The poster presents the itemised research methods and their first results. Particularly micromorphological analysis and mollusc classifications turned out to be very valuable to reconstruct the palaeoenvironmental conditions during their formation and subsequent modifications. First datings of bulk samples and charcoal pieces refer to the Atlantic period, but the measured ages distribute to a long time space from about cal BC 5200 to cal BC 4000. The outcomes of this investigation should facilitate a comparison with similar horizons which are recovered in several Central European sediment profiles, for example in the Amöneburger Becken near Marburg in Hessen (RITTWEGER 2000). Also their composition will be contrasted with samples from archaeological findings in the surrounding and the possibility of an anthropogenic influence on their development will be checked. References MAILÄNDER, S., W. D. BLÜMEL & J. EBERLE (2008): Paläoumweltbedingungen und anthropogene Landoberflächenveränderungen im Umfeld des frühkeltischen Fürstensitzes auf dem Ipf am Westrand des Nördlinger Rieses: Erste Geländebefunde und Auswertungen 2005/2006.- In: KRAUSSE, D. L. (Ed.) (2008): Frühe Zentralisierungs- und Urbanisierungsprozesse. Zur Genese und Entwicklung frühkeltischer Fürstensitze und ihres territorialen Umlandes. Kolloquium des DFG-Schwerpunktprogramms 1171 (Blaubeuren, 9.-11. Oktober 2006).- Forschungen und Berichte zur Vor- und Frühgeschichte in Baden-Württemberg 101.- Stuttgart: 281-298. RITTWEGER, H. (2000): The "Black Floodplain Soil" in the Amöneburger Becken, Germany: a lower Holocene marker horizon and indicator of an upper Atlantic to Subboreal dry period in Central Europe?.- Catena 41: 143-164.
Schirmer, Kristin; Bopp, Stephanie; Russold, Sandra; Popp, Peter
Kurzfassung Im Rahmen der Etablierung des Standortes Zeitz (Sachsen-Anhalt) als Referenztestfeld zur Implementierung des Natural-Attenuation-Ansatzes, haben wir Grundwasser auf seine Fähigkeit untersucht, eine Dioxin-ähnliche Wirkung hervorzurufen. Die Dioxin-ähnliche Wirkung ist die Arylhydrocarbon Rezeptor-vermittelte Induktion des Proteinkomplexes Cytochrom CYP1A, welches als 7-Ethoxyresorufin-O-Deethylase (EROD) Enzymaktivität in einer Fischleberzelllinie gemessen wurde. Von 32 Probennahmestellen wiesen sieben eine signifikante EROD-Induktion auf, welche zu einem geringen Teil auf Polyzyklische Aromatische Kohlenwasserstoffe zurückzuführen war. Ein weiterer Teil der EROD-Induktion konnte den Substanzen Benzofuran, Indan und Inden zugesprochen werden, welche hier erstmalig als EROD-Induktoren identifiziert wurden. Alle Probennahmestellen mit signifikanter EROD-Induktion lagen im Anstrom bzw. westlich des früheren Standortes der Benzolanlage in Zeitz, was einen signifikanten Einfluss von Benzol vor allem auf den Transport und das Lösungsverhalten EROD-induzierender Grundwasserkontaminanten vermuten lässt. Insgesamt zeigen diese Untersuchungen, wie eine Kombination von chemischer und biologischer Analytik zu einer deutlich verbesserten Aussagekraft führt und somit zu einer nachhaltigen Überwachung der Qualität von Grundwasser beitragen kann. As part of setting up the test field Zeitz (Saxony-Anhalt, Germany) as a reference site for the implementation of Natural Attenuation as a remediation option, we have investigated groundwater for its ability to cause a dioxin-like response. The dioxin-like response is the aryl hydrocarbon receptor-mediated induction of the protein complex cytochrome CYP1A, which was measured as 7-Ethoxyresorufin-O-deethylase (EROD) enzyme activity in a fish liver cell line. Out of 32 sampling locations, seven showed significant EROD induction, which could be explained, to a minor extent, by the presence of polycyclic aromatic hydrocarbons. Another small portion of the EROD induction was attributed to the low molecular weight compounds, Benzofuran, Indane and Indene, which were shown for the first time to act as EROD inducers. All sampling locations showing significant EROD induction were located upstream or to the west of the former benzene production site in Zeitz. This indicates that benzene is likely to affect the transport and dissolution of EROD-inducing groundwater contaminants. In sum, this study shows how a combination of chemical and biological analysis can greatly augment knowledge about site characteristics and thus contribute to a sustainable monitoring of groundwater quality.
We present an almost 500-year May-July temperature reconstruction based on 24 biophysical series. 19 are vine-related series from Kőszeg, Szombathely and Sopron in Western Hungary (11 series, from 1580s onwards), Vienna, Klosterneuburg, Perchtoldsdorf (7 series; at present from 1520s onwards) in Eastern Austria and Bratislava in Western Slovakia (1 series, from 1770s onwards). At present, the first, largest group is the vine related indicators, where dates of blossoming (1 series), beginning of grape ripening (3 series), dates of full ripening (2 series), beginning of grapevine harvest (8 series), starting dates of pressing out the juice (1 series: at present 1520s onwards), starting dates of tax-collection (after the pressed juice: 1 series) and wine quality indices (3 series: from 1580s onwards) are also included. The second main group of 4 indicators applied in the analysis are grain-harvest related indicators from Western Hungary, such as dates for estimation of harvesting-shares which are strongly dependant on the beginning of grain harvesting (at present 2 series: from 1640s onwards) and dates of grain tax collection (2 series: from 1560s onwards). A third group, still in development, is mainly related to more natural vegetation, and is strongly dependent on the full ripening of oak acorns: the starting dates of woodland pasture (at present 1 series: from 1770s onwards). The above-mentioned historical series correlate well, over the 18th-19th century period, with Vienna May-July measured temperature (Böhm, et. al. 2009). The complicated nature of these historical data is described (e.g. with respect to the normality of the data distribution), and we present methods to transform and composite the data into a homogenous, homoscedastic time-series that can be used for proxy based calibration. Finally, a preliminary May-July temperature reconstruction is derived using modified dendrochronological methods. (see Leijonhufvud et al. 2009) The Kőszeg, Szombathely, Sopron and Bratislava series and all presented analyses were developed within the framework of the EU project 'Millenium'. The Austrian series are partly based on published series (Pribram 1938, Lauscher 1985, Strömmer 2003) although in some cases modified and extended for this study, as well as newly developed data. The present work is a continuation of the 'Analysis of late spring-summer temperatures for Western Hungary based on vine, grain tithes and harvest records', presented at the annual congress of EGU in 2009 (Kiss and Wilson 2009). References Böhm, R., Jones, P.D., Hiebl, J., Frank, D., Brunetti, M., Maugeri and M. 2009: The early instrumental warm-bias: a solution for long central European temperature series 1760-2007. Climatic Change, doi: 10.1007/s10584-009-9649-4. Kiss, A. and Wilson, R. 2009: Analysis of late spring-summer temperatures for Western Hungary based on vine, grain tithes and harvest records. Geophysical Research Abstracts Vol 11, EGU2009-10945-1. Lauscher, F. 1985: Beiträge zur Wetterchronik seit dem Mittelalter. In: Sitzungsberichte, Abtheilung II, Mathematische, Physikalische und Technische Wissenschaften, Band 194, Heft 1-3. pp. 93-131. Leijonhufvud, L., Wilson, R., Möberg, A., Söderberg, J., Retső, D. and Söderlind, U. 2009: Five centuries of Stockholm winter/spring temperatures reconstructed from documentary evidence and instrumental observations. Climatic Change, doi: 10.1007/s10584-009-9650-y. Pribram, A. F. 1938: Materialien zur Geschichte der Preise und Löhne in Österreich. Band. I. Carl Ueberreuters Verlag, Wien. pp. 364-370. Strömmer, E. 2003: Klima-Geschichte. Methoden der Rekonstruction und historische Perspektive. Ostösterreich 1700 bis 1830. Forschungen und Beiträge zur Wiener Stadtgescichte 39. Franz Deuticke, Wien. pp. 59-71.
From 1970 to 1980 Carl Friedrich von Weizsäcker headed the Max-Planck-lnstitut zur Erforschung der Lebensbedingungen der wissenschaftlich-technischen Welt (MPI for the study of the living conditions of the world of science and technology) in Starnberg, jointly with Jürgen Habermas since 1971. From the start, the Max Planck Society regarded the new institute as an experiment that might perhaps be aborted a few years later. This is exactly what happened. With the retirement of Weizsäcker, his section was closed and the whole institute was renamed. In 1981. Habermas resigned, and then the institute was closed. This paper focusses on some of the problem constellations within the institute that partly explain its development and eventual closure: its birth out of the idea of scientific policy advice, the debates within the Max Planck Society and the complex relationship between Weizsäcker and Jürgen Habermas.
The estimation of groundwater recharge in water-limited environments is challenging due to climatic conditions, the occurrence of deep unsaturated zones, and specialized vegetation. We critically examined two methods based on stable isotopes of soil water: (i) the interpretation of natural isotope depth-profiles and subsequent approximation of recharge using empirical relationships and (ii) the use of deuterium-enriched water (2H2O) as tracer. Numerous depth-profiles were measured directly in the field in semiarid Namibia using a novel in-situ technique. Additionally, 2H2O was injected into the soil and its displacement over a complete rainy season monitored. Estimated recharge ranges between 0 and 29 mm/y for three rainy seasons experiencing seasonal rainfall of 660 mm (2013/14), 313 mm (2014/15) and 535 mm (2015/16). The results of this study fortify the suitability of water stable isotope-based approaches for recharge estimation and highlight enormous potential for future studies of water vapor transport and ecohydrological processes.
The contributions span a time interval of more than 450 years. There are biographical investigations on Georg Joachim Rheticus, C.W.A. von Wahl and K.F. Heym, investigation on a reprint of a chapter of the principal work of Nicolaus Copernicus, on Christoph Scheiner and the "camera obscura", and, with respect to the history of timekeeping, on the "big Nuremberg clock". 19th century topics are: a contribution on the honorary doctorate of Joseph Fraunhofer, and on the construction of a lunar globe by Wilhelmine Witte, while the report on Friedrich Wilhelm Bessel and the cholera pandemia in Königsberg in the year 1831 gives a view into everyday life of scientists. 20th century topics are: the contributions on Bruno Thüring in Vienna and his relations with national socialism, as well as on Arthur Beer, Albert Einstein and the Warburg library. The book concludes by short communications, obituaries and book reviews.
Nasir al din al-Tusi (1201-1274) was one of the most important universal scholars of Islam. As a convinced Aristotelian, he rejected Ptolemy's modifications of the Aristotelian dogma of uniform circular motion. He created a theory of lunar motion which is only based on uniform circular motion, and which results in the same representation of lunar motion as conceived by Ptolemy. He successfully attempted to consciously preserve, and not to correct, an error of Ptolemy's theory (the doubling of the earth-moon distance in the syzygies as compared to the quadratures). We explain the Tusi mechanism and point out its philosophical consequences (the unwanted dissolution of the difference between the extra- and intralunar world).
Die Sternbilder, die seit alters her die Menschen in ihren Bann gezogen haben, und die damit verbundenen Mythen werden in zweifacher Weise vorgestellt. Erstens ist es die Absicht, dem Leser zu helfen, sich am Sternenhimmel zurechtzufinden, und zweitens will es ihm die Vielfalt der Bilder vermitteln, die damit verbunden sind. Am Anfang des Buches stehen die prächtigen Erzählungen aus Ovids Metamorphosen. Dann ist vom Sternenhimmel im Jahreskreis die Rede, um den Leser anzuregen, diesen fast unendlichen Bilderreichtum sich selbst durch eigene Beobachtungen zu erschließen. Ein umfangreicher Abschnitt behandelt die einzelnen Sternbilder und das hierzu überlieferte Wissen. Sternkarten und alte Kupferstiche aus dem Bestand der Österreichischen Nationalbibliothek zeigen, wie man sich in früheren Jahrhunderten den Sternenhimmel vorgestellt hat. Sternsagen und Mythen werden erzählt und auch das ptolemäische und das kopernikanische Weltsystem werden einander gegenübergestellt. Ausführliche Sachverzeichnisse mit über 3000 Suchbegriffen erleichtern den Zugang zu Stern- und Sternbildnamen und zur Mythologie.
From 1934 to 1945, 350,000-400,000 human beings were sterilised by force in the German Reich. Forced sterilisation was based on the Gesetz zur Verhütung erbkranken Nachwuchses (Law for the Prevention of Hereditarily Diseased Offspring). The Heil- und Pflegeanstalt (State Hospital) Günzburg was one of the institutions where compulsory sterilisation was practised. Data evaluation was based on patient documents and annual reports of the archives of today's district hospital at Günzburg. Patient records were analysed with respect to predefined criteria. The municipal archives of Günzburg provided further historical sources and data. Between 1934 and 1943, 366 patients were sterilised in the Heil- und Pflegeanstalt (State Hospital) Günzburg. Age, sex and diagnosis were found to be criteria relevant for selection of patients for sterilisation. The study was able to show the active involvement of the Heil- und Pflegeanstalt (State Hospital) Günzburg in the compulsory sterilisation programme.
Die stark zunehmenden gesetzlichen und wirtschaftlichen Vorgaben zur Senkung von Kraftstoffverbrauch und Abgasemissionen stellen große Anforderungen an die weitere Entwicklung von Benzin- und Dieselmotoren. Hierbei sind grundlegende Fortschritte durch Konstruktion und auslegungsbedingte Maßnahmen im Bereich der Einspritzung, Gemischaufbereitung, Aufladung, Brennverfahren und Abgasnachbehandlung zu erreichen. Ein wesentlicher Teil dieser Verbesserungen wird jedoch durch eine Zunahme von Variabilitäten erreicht wie z.B. verstellbaren Vor-, Haupt- und Nacheinspritzungen, variablem Raildruck, variablen Nockenwellensteuerwinkeln, Ventilhüben, Drall-/Tumbleklappen sowie verstellbaren Abgasturbinen, Abgasrückführströmen und Abgasnachbehandlungssystemen. Dadurch steigt die Zahl der Stellglieder (Aktoren) stark an. Hinzu kommen zusätzliche Sensoren wie z.B. für Luftzahl, NOx, Brennraumdruck, Abgastemperatur und Abgasdruck. Deshalb nimmt der Umfang der Steuerungs-, Regelungs- und Diagnosefunktionen in der Motorelektronik (ECU) stark zu. Bild 7-1 zeigt als Beispiel den Signalfluss für die gesteuerten und geregelten Größen eines Dieselmotors in einer beispielhaften Prüfstandsumgebung.
The topic of this article ist the question, in which phases oft he political planning process planners apply their methodological set of tools. That for the results of a research-project are presented, which were gained by an examination of planning-cases in learned journals. Firstly it is argued, which model oft he planning-process is most suitable to reflect the regarded cases and how it is positioned to models oft he political process. Thereafter it is analyzed, which types of planning methods are applied in the several stages oft he planning process. The central findings: Although complex, many planning processes can be thouroughly pictured by a linear modell with predominantly simple feedback loops. Even in times of he communicative turn, concerning their set of tools, planners should pay attention to apply not only communicative methods but as well the classical analytical-rational methods. They are helpful especially for the understanding of the political process before and after the actual planning phase.
In den vergangenen zwei Jahrzehnten wandelte sich das Internet von einer Spielwiese für technikbegeisterte Computerspezialisten zu einem vielseitig einsetzbaren weltweiten Netzwerk für Privatpersonen und Unternehmen. Maßgeblichen Anteil daran besaß die rasante Entwicklung des World Wide Web (WWW), das, durch die Möglichkeit multimediale Inhalte zu vermitteln, für einen großen Teil der Bevölkerung industrialisierter Länder zu einem wesentlichen Bestandteil des täglichen Lebens wurde. Dass diese Entwicklung noch lange nicht abgeschlossen ist, zeigt die derzeitige Diskussion zum Thema Web 2.0 bzw. 3.0. Waren es in den letzten Jahren die hohen Umsatzzuwächse im E-Commerce und multimedial gestaltete Webseiten in Kombination mit aufwändigen Applikationen, die für ständig steigende Nutzerzahlen im World Wide Web sorgten, so wird dieser Innovationsschub nunmehr durch eine Vielzahl von Anwendungen fortgesetzt, die sich durch die zunehmende Vernetzung der Nutzer untereinander auszeichnen.
Storz, Katharina; Steger, Hagen; Wagner, Valentin; Bayer, Peter; Blum, Philipp
2017-06-01
Knowing the hydraulic conductivity (K) is a precondition for understanding groundwater flow processes in the subsurface. Numerous laboratory and field methods for the determination of hydraulic conductivity exist, which can lead to significantly different results. In order to quantify the variability of these various methods, the hydraulic conductivity was examined for an industrial silica sand (Dorsilit) using four different methods: (1) grain-size analysis, (2) Kozeny-Carman approach, (3) permeameter tests and (4) flow rate experiments in large-scale tank experiments. Due to the large volume of the artificially built aquifer, the tank experiment results are assumed to be the most representative. Hydraulic conductivity values derived from permeameter tests show only minor deviation, while results of the empirically evaluated grain-size analysis are about one magnitude higher and show great variances. The latter was confirmed by the analysis of several methods for the determination of K-values found in the literature, thus we generally question the suitability of grain-size analyses and strongly recommend the use of permeameter tests.
Investments from BRIC countries - Brazil, Russia, India and China - are playing an increasingly important role in Germany. However, both the public and the potentially affected labour force often adopt sceptical, and sometimes even hostile attitudes towards investors from these countries. This article shows that apart from a few exceptions investors from the BRIC countries are generally better than their reputation precedes. An important conclusion drawn in this paper is that investors should not be received with stereotypes. Rather, it is necessary to perform deeper investigations into their strategies and the specific investment goals in each case. This is all the more necessary to ensure that investments from BRIC countries do not conflict with the domestic firms' interests or of their personnel. In fact, they can assist to increase the competitiveness of German firms, and as such not only prove beneficial for the workforce but also for Germany as a business destination.
In alpine regions the topography is mainly characterised by deep incised valleys, mountain slopes and ridges. Usually the main valleys contain aquifers in alluvial soft rock. Lateral these aquifers are confined by mountainous hard rock slopes covered by heterogeneous sediments with different thickness. The slopes can be incised by lateral valleys. Numerical models for the main alluvial aquifers ask for lateral hydrogeological boundaries. Usually no flow boundaries or Constant head Boundaries are used, even if the lateral inflows to the main aquifers are rarely known. In this example a data set for a detailed investigated and monitored area is studied to give an answer on the location and the quantification of these lateral subsurface inflows. The study area is a typical main alpine valley with a thick alluvial aquifer (appr. 120m thick), lateral confined by granite, covered at the base of the steep slopes by quaternary sediments (Burger at al. 2012). The study consists of several steps 1.) Analytical calculation of the inflows on the base of investigated and monitored 2d profiles along fault zones (Perello et al 2013) which pinch out in the main valley 2.) Analytical models along typical W-dipping slopes with monitored slope springs 3.) Evaluating temperature and electrical conductivity profiles measured in approx. 30 groundwater wells in the alluvial aquifers and along the slopes to locate main lateral subsurface inflows 4.) Output of a regional model used for the hydrogeological back analyses of the excavation of a tunnel (Baietto et al. 2014) 5.) Output of a local numerical model calibrated with a monitoring dataset and results of a pumping test of big scale (450l/s for 10days) Results of these analyses are shown to locate and quantify the lateral groundwater inflows in the main alluvial aquifer. References Baietto A., Burger U., Perello P. (2014): Hydrogeological modelling applications in tunnel excavations: examples from tunnel excavations in granitic rocks; congress of IAEG, Engineering Geology for Society and Territory, Torino Burger U., San Nicoló L. Bösel D. und Perello P. (2012): Hydrogeologische Modelle - Hilfsmittel für die Planung am Beispiel des Brenner Basistunnel, Beiträge zur Beiträge zur COGeo 2011, Salzburg COGEO Perello P., Baietto A., Burger U., Skuk S. (2013): Excavation of the Aica-Mules pilot tunnel for the Brenner base tunnel: information gained on water inflows in tunnels in granitic massifs, Rock Mechanics and Rock Engineering, DOI 10.1007/s00603-013-0480-x
In this thesis, I investigated the factors influencing the growth and vertical distribution of planktonic algae in extremely acidic mining lakes (pH 2-3). In the focal study site, Lake 111 (pH 2.7; Lusatia, Germany), the chrysophyte, Ochromonas sp., dominates in the upper water strata and the chlorophyte, Chlamydomonas sp., in the deeper strata, forming a pronounced deep chlorophyll maximum (DCM). Inorganic carbon (IC) limitation influenced the phototrophic growth of Chlamydomonas sp. in the upper water strata. Conversely, in deeper strata, light limited its phototrophic growth. When compared with published data for algae from neutral lakes, Chlamydomonas sp. from Lake 111 exhibited a lower maximum growth rate, an enhanced compensation point and higher dark respiration rates, suggesting higher metabolic costs due to the extreme physico-chemical conditions. The photosynthetic performance of Chlamydomonas sp. decreased in high-light-adapted cells when IC limited. In addition, the minimal phosphorus (P) cell quota was suggestive of a higher P requirement under IC limitation. Subsequently, it was shown that Chlamydomonas sp. was a mixotroph, able to enhance its growth rate by taking up dissolved organic carbon (DOC) via osmotrophy. Therefore, it could survive in deeper water strata where DOC concentrations were higher and light limited. However, neither IC limitation, P availability nor in situ DOC concentrations (bottom-up control) could fully explain the vertical distribution of Chlamydomonas sp. in Lake 111. Conversely, when a novel approach was adopted, the grazing influence of the phagotrophic phototroph, Ochromonas sp., was found to exert top-down control on its prey (Chlamydomonas sp.) reducing prey abundance in the upper water strata. This, coupled with the fact that Chlamydomonas sp. uses DOC for growth, leads to a pronounced accumulation of Chlamydomonas sp. cells at depth; an apparent DCM. Therefore, grazing appears to be the main factor influencing the vertical distribution of algae observed in Lake 111. The knowledge gained from this thesis provides information essential for predicting the effect of strategies to neutralize the acidic mining lakes on the food-web. Die vorliegende Dissertation beschäftigt sich mit den Faktoren, die das Wachstum und die Vertikalverteilung von Planktonalgen in extrem sauren Tagebaurestseen (TBS; pH 2-3) beeinflussen. Im exemplarisch untersuchten TBS 111 (pH 2.7; Lausitzer Revier) dominiert die Goldalge Ochromonas sp. in oberen und die Grünalge Chlamydomonas sp. in tieferen Wasserschichten, wobei letztere ein ausgeprägtes Tiefenchlorophyll-Maximum (DCM) ausbildet. Es wurde ein deutlicher Einfluss von Limitation durch anorganischen Kohlenstoff (IC) auf das phototrophe Wachstum von Chlamydomonas sp. in oberen Wasserschichten nachgewiesen, die mit zunehmender Tiefe von Lichtlimitation abgelöst wird. Im Vergleich mit Arbeiten aus neutralen Seen zeigte Chlamydomonas sp. erniedrigte maximale Wachstumsraten, einen gesteigerten Kompensationspunkt und erhöhte Dunkelrespirationsraten, was auf gesteigerte metabolische Kosten unter den extremen physikalisch-chemischen Bedingungen hinweist. Die Photosyntheseleistungen von Chlamydomonas sp. waren in Starklicht-adaptierten Zellen durch IC-Limitation deutlich verringert. Außerdem ergaben die ermittelten minimalen Zellquoten für Phosphor (P) einen erhöhten P-Bedarf unter IC-Limitation. Anschließend konnte gezeigt werden, dass Chlamydomonas sp. ein mixotropher Organismus ist, der seine Wachstumsraten über die osmotrophe Aufnahme gelösten organischen Kohlenstoffs (DOC) erhöhen kann. Dadurch ist dieser Organismus fähig, in tieferen, Licht-limitierten Wasserschichten zu überleben, die einen höheren DOC-Gehalt aufweisen. Da die Vertikalverteilung der Algen im TBS 111 jedoch weder durch IC-Limitation, P-Verfügbarkeit noch die in situ DOC-Konzentrationen abschließend erklärt werden konnte (bottom-up Kontrolle), wurde eine neue Theorie zur Entstehung der Vertikalverteilung geprüft. Grazing der phagotrophen und phototrophen Alge Ochromonas sp. auf der phototrophen Alge Chlamydomonas sp. erwies sich als herausragender Faktor, der über top-down Kontrolle die Abundanz der Beute in höheren Wasserschichten beeinflussen kann. Gemeinsam mit der Tatsache, dass Chlamydomonas sp. DOC zur Wachstumssteigerung verwendet, führt dies zu einer Akkumulation von Chlamydomonas sp. in der Tiefe, ausgeprägt als DCM. Daher erscheint grazing als der Hauptfaktor, der die beobachtete Vertikalschichtung der Algen im TBS 111 hervorruft. Die erzielten Ergebnisse liefern grundlegende Informationen, um die Auswirkungen von Strategien zur Neutralisierung der TBS auf das Nahrungsnetz abschätzen zu können.
Acidic microenvironmental conditions combined with large hypoxic areas are ubiquitous hallmarks of most solid tumors. They result from a poorly organized vascularization and a deviant energy metabolism. There is convincing evidence supporting the hypothesis that such physico-chemical conditions promote the microevolution of malignant cells, inhibit the cellular immune response, and favor tumor cell invasion. In agreement with published data, our cell biological analyses and computer simulations indicate that treatment schemes which restore a tumor microenvironment reflecting that one found in normal tissues might improve the efficiency of immunotherapies and classical methods for cancer treatment. We suggest that the tumor microenvironment could be effectively monitored and manipulated by means of silicon-based feedback bioactuators which are controlled by integrated microsensors. In principle, miniaturized bioactuators can be implanted directly at the sites of inoperable tumors and metastases where they function as a "pH clamp" and thereby can reconstitute normal physico-chemical conditions. Drug application could be precisely controlled by an integrated microprocessor. Our paper summarizes the current state of development of microsensor-based feedback bioactuators and outlines possible applications in biophysical cancer treatment.
Die guten Resultate und langen Standzeiten von bis zu 15 und 20 Jahren von implantierten Hüftendoprothesen führen dazu, immer jüngere Patienten mit einem Hüftgelenkersatz zu behandeln. Die Versorgung von jungen aktiven Patienten mit einer Hüftendoprothese stellt jedoch eine besondere Herausforderung dar [1]. Trotz umfangreicher Materialentwicklungen, Designoptimierungen und Verbesserungen der Operationstechnik, haben sich die Standzeiten der Prothesen zwar wesentlich verbessert, ist jedoch bei jungen Patienten verglichen mit denen von älteren Patienten deutlich verkürzt [2, 3]. Zudem kann die Hüftprothesenverankerung durch Knochenresektion im Rahmen der Erstimplantation, Adaptionsvorgängen im Knochen (stress shielding) aufgrund unphysiologischer Krafteinleitung, abriebbedingte Osteolyse und während der Implantat- bzw. Knochenzemententfernung auftretende knöcherne Defekte zu unbefriedigende Reimplantationsbedingungen im Fall einer Revision führen [4]. Dies hat in jüngerer Zeit zur Entwicklung von verschiedenen Endoprothesensystemen mit einem möglichst geringen Knochenverlust und damit einhergehenden verbesserten Rückzugsmöglichkeit im Revisionsfall geführt. Bei den knochensparend verankerten Hüftprothesen werden allgemein zwei Typen, die Schenkelhalsprothese und der Oberflächenersatz, unterschieden.
Pinheiro, Paulo D P; Faivovich, Julián; Langone, José A; Kwet, Axel
2014-11-13
The German naturalist Carl Hermann Conrad Burmeister (1807-1892) had a prolific scientific career, spanning multiple taxa from diverse insect groups and trilobites to temnospondyls, birds, and extant and fossil mammals (see Berg, 1895). His contributions to anuran taxonomy are concentrated in two books, "Erläuterungen zur Fauna Brasiliensis…" (Burmeister, 1856) and "Reise durch die La Plata-Staaten…" (Burmeister, 1861). The latter is an account of his travels in Argentina and Uruguay from 1857-1860 and includes descriptions of three new species of frogs: Leiuperus nebulosus, Cystignathus mystacinus, and Hyla leucotaenia. While the first two names currently designate valid species, with the combinations Pleurodema nebulosum and Leptodactylus mystacinus respectively, the last name has had a more complex taxonomic history. It involves confusions involving a homonym, its consideration as a junior synonym of Hypsiboas pulchellus (Duméril & Bibron, 1841)-a widely distributed species in eastern Argentina, southeastern Brazil, and Uruguay (Frost, 2014)-and its actual identity corresponding to another widespread species in the same geographic area, with which it has never before been associated: Scinax squalirostris (A. Lutz, 1925). All these issues are discussed in this paper.
Die kontinuierlich fortschreitende Miniaturisierung in integrierten Schaltungen führt zu einem Anstieg des intrinsischen Rauschens. Um den Einfluss von intrinsischem Rauschen auf die Zuverlässigkeit zukünftiger digitaler Schaltungen analysieren zu können, werden Methoden benötigt, die auf CAD-Verfahren wie Analogsimulation statt auf abschätzenden Berechnungen beruhen. Dieser Beitrag stellt eine neue Methode vor, die den Einfluss von intrinsischem Rauschen in digitalen Schaltungen für eine gegebene Prozesstechnologie analysieren kann. Die Amplituden von thermischen, 1/f und Schrotrauschen werden mit Hilfe eines SPICE Simulators bestimmt. Anschließend wird der Einfluss des Rauschens auf die Schaltungszuverlässigkeit durch Simulation analysiert. Zusätzlich zur Analyse werden Möglichkeiten aufgezeigt, wie die durch Rauschen hervorgerufenen Effekte im Schaltungsentwurf mit berücksichtigt werden können. Im Gegensatz zum Stand der Technik kann die vorgestellte Methode auf beliebige Logikimplementierungen und Prozesstechnologien angewendet werden. Zusätzlich wird gezeigt, dass bisherige Ansätze den Einfluss von Rauschen bis um das Vierfache überschätzen.
Nachdem wir uns mit den Prinzipien der ART und einigen Beispielen vertraut gemacht haben, kommen wir nun zur Berechnung des Zwillingsparadoxons aus Sicht des reisenden Zwillings. Dabei spielt das Äquivalenzprinzip eine große Rolle. Deshalb wird die Bewegungssituation noch einmal erläutert, diesmal aus Sicht von Katrin. Sie befindet sich in ihrem System S'in Ruhe. In ihrem System läuft die Zeit t'ab. Nach dem Start fühlt Katrin jedoch eine Kraft, die sie als Gravitationskraft interpretieren kann. Sie merkt es daran, dass sie in den Sitz gedrückt wird. Nach einiger Zeit werden die Triebwerke abgeschaltet, und das Raumschiff fliegt mit konstanter Geschwindigkeit weiter, Phase 2. Anschließend wird der Schub der Triebwerke solange umgekehrt, bis das Raumschiff irgendwo mit der Geschwindigkeit null am Umkehrpunkt U landet, Phase 3 (Abb. 15.1). Die Erde, auf der sich Michael befindet, bewegt sich mit x'(t') aus Sicht von Katrin im freien Fall von ihr weg, s. das Experiment mit dem steigenden Fahrstuhl in Abschn. 13.2.1.
Korsten-Reck, U; Korsten, K; Haeberle, K; Kromeyer-Hauschild, K; Dickhuth, H H; Schulz, E
2009-01-01
The psychosocial situation of obese children at the beginning of the Freiburg Intervention Trial for Obese Children (FITOC) program influences the course and outcome of intervention therapy. At the beginning of FITOC, mothers of 30 children (12 ♂ age 10.5 ± 1.4, 18 ♀; 10.2 ± 1.3) rated the psychopathological symptoms using the Child Behavior Checklist (CBCL) and the quality of life of their children (Inventar zur Erfassung der Lebensqualität [ILK]). 46.6% of mothers rated their children to be disturbed (normal population group, 2% disturbed). There was no correlation between the body mass index of the child and the CBCL score. On the ILK, the obese children themselves selected “good” while the mother’s view of their childrens’ quality of life varied around “poor”. The stress on the mother increased with the degree of the child’s obesity and number of critical life events (p = 0.030). The CBCL and the ILK at the beginning of treatment serve as a good screening instrument for psychopathology and distress in children with obesity. PMID:22110318
Diagnostik in der Schwangerschaft Studien belegen den hohen Stellenwert der Kompressionssonografie der Beinvenen plus Duplexsonografie der Beckenvenen in der Diagnostik der Becken- und Beinvenenthrombose auch bei Schwangeren. Perfusionsszintigrafie und CT-Angiografie der Pulmonalarterien sind bei vergleichbarer fötaler Strahlenbelastung gleich aussagekräftig. Aufgrund der mütterlichen Strahlenbelastung favorisieren aktuelle Leitlinien bei fehlender struktureller Lungenerkrankung die Perfusionsszintigrafie als primäre Bildgebung. Es gibt keinen Grund, einer Schwangeren mit Lungenembolieverdacht eine notwendige radiologische Diagnosesicherung vorzuenthalten. Antikoagulation in der Schwangerschaft Heparine bleiben Antikoagulans der 1. Wahl bei der Behandlung der venöses Thromboembolien (VTE) in der Schwangerschaft. Neue orale Antikoagulantien (NOAK) sind aufgrund ihrer geringen Molekülgröße plazentagängig und daher in der Schwangerschaft kontraindiziert. Peripartales Vorgehen Zur Minimierung des postpartalen Blutungsrisikos vor der Geburt ist in den letzten Wochen vor der Geburt eine Aufteilung der NMH-Injektion auf 2 Tagesdosen sinnvoll. Bei der Entbindung ist eine interdisziplinäre Abstimmung wichtig. Postpartal kann eine NMH-Therapie fortgesetzt oder Warfarin eingesetzt werden (Kein Phenprocoumon, da es in die Muttermilch übergeht).
Hahn, Hans Jürgen; Schweer, Christian; Griebler, Christian
2018-05-01
Groundwater is the largest and oldest continental biome. However, in the German and EU legislation, groundwater is still considered an abiotic resource rather than an ecosystem. On the other hand, the German Water Act (WHG, Wasserhaushaltsgesetz) mentions groundwaters along with other water bodies that carry the status of ecosystems. Its ecosystem status is also referred to in the preamble of the European Groundwater Directive (EC-GWD). The implementation of groundwater protection measures should be geared to the ecosystemic approach for surface waters contained in the European Water Framework Directive (EC-WFD) and to the German National Biodiversity Strategy (BMU 2007). Addition of the terms "good ecological status" and "groundwater ecosystems" into the German and EU environmental water laws is recommended. Groundwater habitats and species should be subject to impact assessment and included into the FFH directive and German nature conservation laws. There is no technical or legal argument for the discrimination of groundwater ecosystems and species in environmental legislation. The authors argue for the legal equality of ground and surface water, and propose the adaption of the existing legislation according to ecological requirements.
Neither pedants nor amateurs? Psychological journals in Germany in the last three decades of the 18th century The Magazin zur Erfahrungsseelenkunde introduced a new tone in the evolving field of psychology. For the first time, attention was paid not to the abstract relationships between body and soul, but to suffering individuals from the «common folk». The collection and systematic publication of accounts of readers should eventually allow the formulation of an empirical «science of the soul». The readers would eventually send accounts of personal and experienced «cases». By 1800, this conception of the science of psychology was called into question by educated philosophers who, in journals opened only to specialists, endeavored to develop a more professional psychology. They nevertheless failed in formulating general criteria of scientificity. The main argument of this article is that the distinction between amateurs and scientists was not an outcome of the inner evolution of the field of psychology, but that it developed through practices of communication in which periodicals play a major role.
From May 1979 on, the following parameters were measured at a station in the inlet of Königshafen near List (Island of Sylt): temperature, salinity, mesozooplankton (>76 µm), chlorophyll-a, seston dry weight, oxygen and phytoplankton-nutrients (NH4-N, NO2-N, NO3-N, PO4-P, SiO3-Si). A multiple regression analysis showed the interrelationships between the parameters measured. Tidal influences on zooplankton and seston dry weight could be observed. At low tide, the amount of zooplankton (not counting the harpacticoid copepods) declines and the number of harpacticoid copepods rises as does the seston dry weight too. The chlorophyll-a content is a function of the phytoplankton-nutrients. An increase in chlorophyll-a leads to a decrease in nitrogen and silicate concentrations. Phosphate, due possibly to a sewage inlet into the Königshafen, is not a limiting factor. The availability of nutrients is influenced by temperature, salinity and the tidal cycle. The amount of oxygen is dependent on water temperature and seston dry weight. High water temperatures and a high seston content lead to a decrease in oxygen concentrations.
The numerical model MODFLOW (Harbaugh 2005) is an efficient and up-to-date tool for groundwater flow modelling. On the other hand, Geo-Information-Systems (GIS) provide useful tools for data preparation and visualization that can also be incorporated in numerical groundwater modelling. An interface between both would therefore be useful for many hydrogeological investigations. To date, several integrated stand-alone tools have been developed that rely on MODFLOW, MODPATH and transport modelling tools. Simultaneously, several open source-GIS codes were developed to improve functionality and ease of use. These GIS tools can be used as pre- and post-processors of the numerical model MODFLOW via a suitable interface. Here we present GIS-MODFLOW as an open-source tool that provides a new universal interface by using the ESRI ASCII GRID data format that can be converted into MODFLOW input data. This tool can also treat MODFLOW results. Such a combination of MODFLOW and open-source GIS opens new possibilities to render groundwater flow modelling, and simulation results, available to larger circles of hydrogeologists.
This prospective study analyzes the coping mechanisms of police officers directly after an event of potential traumatic nature in the line of duty (e. g. use of firearms) as well as 6 months later. 59 police officers were contacted by professional crisis intervention teams of the police force. After an extended interview, an ICD-10 diagnosis, if applicable, was assigned. Six months later a diagnosis was derived by a clinician (Diplom-Psychologe) using a structured interview. Coping strategies were accessed by the FKV (Freiburger Fragebogen zur Krankheitsverarbeitung) questionnaire. Fourteen police officers (28%) received the diagnosis of a PTSD (ICD-10: F43.1) at 6 months. The coping mechanisms of the traumatized police officers were significantly elevated in a dysfunctional manner in the areas "emotional control and social retreat" (only directly after the event), "regression", "mistrust and pessimism", and "depressive processing". Because dysfunctional coping mechanisms impede the decline of the symptoms, it may be considered adequate to strengthen the coping mechanisms for functional coping with these symptoms, thereby focusing on the dysfunctional coping strategy specific to the police force, namely, emotional control.
Dysfunctional parenting styles represent a risk factor for the development of psychological disturbances. The present study investigated the differential validity of the German language Fragebogen zur Erfassung dysfunktionaler Erziehungsstile (FDEB; Measurement of Parental Styles, MOPS) and determined whether different forms of psychological disorders are associated with specific patterns of parenting styles. 145 inpatients, 108 outpatients and a control group of 633 representative individuals from the general population were investigated by adapting the FDEB. A comparison of dysfunctional parenting styles showed different distress levels within the diagnostic groups: Patients suffering from depression reported high levels of maternal indifference and over protectiveness together with an abusive rearing behavior on the part of both parents. Patients with anxiety disorders reported having overprotective mothers. Bulimic patients as well as those with personality disorders significantly exhibited stress in almost all areas. However, anorexic patients did not differ significantly from the control group, which appeared to be the least affected of all. The FDEB showed a satisfactory differential validity. There was evidence that specific patterns of dysfunctional parenting styles were associated with different diagnostic groups.
A single well technique to determine groundwater flow and transport parameters is presented. Multi-electrode arrays are placed on a borehole wall by an inflatable packer or are installed behind the plastic casing. For measurements, a salt tracer is injected between the electrodes. This salt tracer cloud is afterwards moving in the natural groundwater flow field. The observation of this movement by geoelectric measurements is the basis for the determination of groundwater velocity and the dispersion parameters. The geoelectric observations are performed with n borehole electrodes and one earth connection. Thus, either n independent two point measurements or n*(n-1)/2 pole-to-pole measurements can be performed. The whole procedure consists of three phases: 1. Measurement of the basic conductivity without tracer. 2. Measurement during the injection. 3. Measurement after injection To test the method, measurements in a lab aquifer filled with sand are carried out. The results are discussed and the limitations of the method are shown. Here, the interpretation is restricted on two point geoelectric measurements and the transport equation for NaCl-tracered water. Due to the density contrast, the tracer shows a vertical movement which is not related to the natural velocity field. Numerical calculations with the finite-element-method simulator ROCKFLOW (Kolditz et al., 1999) reproduced this behaviour. The currently used interpretation code is based on an analytic solution of the transport equation. The parameters velocity and dispersion length are calculated by inversion. In the two scientific drillings CAT-LUD1 and CAT-LUD1A in the northern part of Germany multi-electrode installations behind the casing are tested in situ. A multi-electrode packer system is designed and build. References: Kessels, W., Zoth, G.(1997): Doppelmantel - Packers mit geoelektrischer Meßtechnik zur Bestimmung der Abstandsgeschwindigkeit des Grundwassers, Patentanmeldung Az:19855048.0 NLfB/GGA-Hannover. Kessels, W., Zoth, G. (1999): Doppelmantelpacker mit geoelektrischer Meßtechnik zur Bestimmung der Grundwasserströmung und hydraulischer Eigenschaften von Grundwasserleitern. -59. Jahrestagung der Deutschen Geophysikalischen Gesellschaft; 8.-12.März 1999, Braunschweig: 117. Kessels, W., Fulda, C., Binot, F., Dörhöfer, G., Fritz, J. (2001): Monitoring and Modeling in the Coastal Aquifer Test Field (CAT-Field) between Bremerhaven and Cuxhaven in the Northern Part of Germany. SWICA M3 Salt Water Intrusion and Coastal Aquifers Monitoring, Modeling and Management, 23. 25.April 2001; Essaouira, Morocco. Kolditz, O., Habbar, O., Kaiser, R., Rother, T. & Thorenz, C. (1999) ROCKFLOW - Theory and Users Manual. Release 3.4, Institute for Fluid Mechanics and Computer Application in Civil Engineering, University of Hannover
For the stabilization of dumps with the construction of hidden dams and for building ground improvement, for instance for traffic lines over dumps, nearly all applied compaction methods have the aim to reduce the pore volume in the loose rock. With these methods, a homogenization of the compacted loose rock will be obtained too. The compaction methods of weight compaction by falling weight, compaction by vibration and compaction by blasting have been introduced, and their applications and efficiencies have been shown. For the estimation of the effective depth of the compaction and for a safe planning of the bearing layer, respectively, the necessary material parameters have to be determined for each deep compaction method. Proposals for the determination of these parameters have been made within this paper. In connection with the stabilization of flow-slide-prone dump slopes, as well as for the improvement of dump areas for the use as building ground, it is necessary to assess the deformation behavior and the bearing capacity. To assess the resulting building ground improvement, deformation indexes (assessment of the flow-prone layer) and strength indexes (assessment of the bearing capacity) have to be determined with soil mechanical tests. Förster and Lersow, [Patentschrift DE 197 17 988. Verfahren, auf der Grundlage last- und/oder weggesteuerter Plattendruckversuche auf der Bohrlochsohle, zur Ermittlung des Spannungs-Verformungs-Verhaltens und/oder von Deformationsmoduln und/oder von Festigkeitseigenschaften in verschiedenen Tiefen insbesondere von Lockergesteinen und von Deponiekörpern in situ; Förster W, Lersow M. Plattendruckversuch auf der Bohrlochsohle, Ermittlung des Spannungs-Verformungs-Verhaltens von Lockergestein und Deponiematerial Braunkohle--Surface Mining, 1998;50(4): 369-77; Lersow M. Verfahren zur Ermittlung von Scherfestigkeitsparametern von Lockergestein und Deponiematerial aus Plattendruckversuchen auf der Bohrlochsohle. Braunkohle--Surface Mining, 1995;51(1):39-47] improved a direct procedure, the so-called plate-loading test. With this improved procedure, it is possible to produce profiles of deformation parameters and shear-strength parameters of the loose rock. On this basis the settlement behavior and the bearing behavior of the ground can be described. The PDV-BS cone-penetration test and the pressiometer test are compared and the reliability of the soil mechanical indexes are assessed critically. The PDV-BS can be used as a calibration test for cone penetration tests as well as for the calibration of pressiometer tests. With the application of a PDV-BS and a pressiometer test in combination in a testing field, the anisotropy properties of the loose rock can be proved.
Die Behandlung der Knochentumoren unterlag in den letzten 20 Jahren einem raschen und stetigen Wandel, was zum einen auf die verbesserten Therapieerfolge durch den Einsatz von neoadjuvanten Therapieformen zurückzuführen ist, und andererseits von medizintechnischen Entwicklungen bezüglich moderner Schnittbilddiagnostik, neuer 3D Operationsplanungsverfahren wie das Rapid Prototyping und adaptiv modularer Tumorendoprothesensystemen u. a. begleitet wurde. Gerade die technischen Entwicklungen haben dazu geführt, daß im Bereich der Extremitäten und der Wirbelsäule radikalere Eingriffe durchgeführt werden können, was die lokale Tumorkontrolle wesentlich verbessert hat. In zunehmenden Maße werden deshalb nicht nur Kurzzeiterfolge sondern auch mittel- und langfristige Fortschritte bei der Behandlung der malignen Knochentumoren einschließlich der Metastasenbehandlung erreicht. Grundlage der Therapie ist dabei immer primär die Sicherung der Diagnose mittels Biopsie und die bildgebende sowie histologische Stadieneinteilung des malignen Tumors. Nach der Tumorresektion kann die Rekonstruktion biologisch oder mit Endoprothesensystemen erfolgen. Gerade die weiterentwickelten modularen Systeme führen zu guten funktionellen Ergebnissen mit langen Standzeiten und einer reduzierten Komplikationsrate. Individuell angefertigte Implantate sind vor allem im Bereich der Rekonstruktion komplexer Beckentumoren von großer klinischer Bedeutung.
During the 1990s several historians of science have studied the emergence of quantum chemistry as an autonomous discipline in different national contexts (Nye, 1993; Simões, 1993; Simões, forthcoming; Gavroglu and Simões, 1994; Karachalios, 1997a). Beyond these disciplinary studies, a number of contributions to special aspects of this theme have appeared (Schweber, 1990; Gavroglu, 1995; Simões and Gavroglu, 1997, 1999a,b; Schwarz et al., 1999). In this literature the birth of quantum chemistry has generally been associated with two dates: the 1927 paper of Walter Heitler and Fritz London and the year 1931 in which Linus Pauling and John Clarke Slater independently explained the tetrahedral orientation of the four bonds of the carbon atom. To these dates we might also add a third: in 1928 London published a paper, 'Zur Quantentheorie der homöopolaren Valenzzahlen' (London, 1928), in which he gave a quantum mechanical explanation of the classical chemical notion of valency. There he showed a relationship between the valency numbers and the spectroscopical multiplicity, namely that valency=multiplicity-1. This relation established a bridge between physical and chemical facts. Taken together, these developments constitute important events for the international development of quantum chemistry.
The contributions deal with astronomical concepts, historical observatories and biographical studies. Newly found copies of Copernicus' principal work are described, the development of the concepts "sphaera" and "orbis coelestis" from ancient times via Copernicus to Kepler is investigated. The concept of harmonical cosmology of Kepler and A. Kircher is analyzed in a major paper. A rediscovered letter by Kepler is interpreted. Other papers deal with the university observatory of Bützow (Mecklenburg-Western Pomerania), the observatories installed in Strasbourg in the 17th and early 19th centuries, and the Jesuit observatory which existed in Graz (Styria) in the 18th century, as well as the unrealized plans for an observing station of Vienna University Observatory in the 1940s. Einstein's thoughts about Friedmann's cosmological papers are presented. Biographical sketches on Philipp Feselius (1565-1610), Ferdinand Adolph Freiherr von Ende (1760-1816), Wilhelm Ebert (1871-1916) and Karl Julius Lohnert (1885-1944) are supplemented by an analysis of the social background of the important Astronomers of the 20th century. The claim that Jupiter's moons were described already 105 years before Galilei is contradicted in a discussion. The book concludes by short communications, obituaries and book reviews.
This paper reports experience with direct quantitative trace element determinations in powdered geological samples by nameless atomic absorption spectroscopy. Two methods were explored. The first one is based on the production of a sample aerosol by laser radiation in a specifically designed sample chamber and the subsequent transport of the aerosol into a graphite tube, which has been preheated to a stable temperature. This technique is suited for a large range of concentration and is relatively free from matrix interferences. The technique was tested for the elements Ag, As, Bi, Cd, Co, Mn, Ni, Pb, Sb, Se, Sr and Tl. The described sample chamber can be also used in combination with other spcctroscopic techniques. The second method explored permits the quantitative determination of trace elements at very low concentrations. Essentially an accurately weighed amount of sample is placed on a graphite rod and introduced into a graphite furnace by inserting the rod through the sample injection port. Atomization takes place also under stable temperature conditions. Using this technique detection limits were found to be 10 -11 g for Ag, 2 × 10 -11 g for Cd and 10 -10 g for Sb in silicate materials.
Die traditionelle Energieversorgung befindet sich in einer Zäsur. Das seit Jahrzehnten bewährte und stabile Geschäftsmodell einer zuverlässig planbaren, zentralen Energieerzeugung mit anschließender unidirektionaler Verteilung geriet spätestens seit der Energiewende des Jahres 2011 immer mehr unter Druck. Angesichts fortschreitender Digitalisierung und Dezentralisierung einerseits und gestiegener Erwartungshaltung der Kunden gegenüber "ihrem" Versorger andererseits sieht sich die Energiebranche heute einem epochalen Transformationsprozess gegenübergestellt. Bei diesem entwickeln sich aus den monopolistischen Versorgern des 19. und 20. Jahrhunderts (Utility 1.0), über die liberalisierten Energieversorgungsunternehmen (Utility 2.0) und Energiedienstleistungsunternehmen (Utility 3.0) heutiger Prägung, die digitalen Energiedienstleistungsunternehmen (Utility 4.0) von morgen. Oliver D. Doleski beschränkt sich in seinem Beitrag nicht auf die reine Beschreibung dieses Veränderungsprozesses an sich. Vielmehr werden darüber hinaus sowohl die mit dieser Entwicklung verbundenen übergeordneten Ziele als auch die wesentlichen Anforderungen an erfolgreiche Utilities 4.0 skizziert. Das Kapitel endet mit einem prägnanten Überblick profitabler Betätigungsfelder, die zur Sicherung der ökonomischen Zukunft von Energiekonzernen, Regionalversorgern und Stadtwerken beitragen können.
We develop a new multiwave version of the range test for shape reconstruction in inverse scattering theory. The range test [R. Potthast, et al., A `range test' for determining scatterers with unknown physical properties, Inverse Problems 19(3) (2003) 533-547] has originally been proposed to obtain knowledge about an unknown scatterer when the far field pattern for only one plane wave is given. Here, we extend the method to the case of multiple waves and show that the full shape of the unknown scatterer can be reconstructed. We further will clarify the relation between the range test methods, the potential method [A. Kirsch, R. Kress, On an integral equation of the first kind in inverse acoustic scattering, in: Inverse Problems (Oberwolfach, 1986), Internationale Schriftenreihe zur Numerischen Mathematik, vol. 77, Birkhauser, Basel, 1986, pp. 93-102] and the singular sources method [R. Potthast, Point sources and multipoles in inverse scattering theory, Habilitation Thesis, Gottingen, 1999]. In particular, we propose a new version of the Kirsch-Kress method using the range test and a new approach to the singular sources method based on the range test and potential method. Numerical examples of reconstructions for all four methods are provided.
The hypothesis of ascending thermal groundwater in the Seewinkel was introduced by Tauber (1965), favoured by Schmid (1970), and followed up by Wurm (2000). The main idea of this hypothesis was up welling of saline waters from a deep aquifer along faults, which in the 1950s have been identified as such in seismic sections. An aquifer of marine deposits of Badenian to Sarmatian age was postulated as source, and hydrochemical composition of water should have changed during migration due to high contents of sodium carbonate and sulphate instead of potassium chloride in the shallow groundwater bodies of the Seewinkel. Häusler (2010) argued, however, that fault aquifers discharging saline waters nowhere have been identified in this region. Supposed that according to the ascendance hypothesis ion composition of up welling formation water could have undergone a change, the primary isotope signal of marine water should have not. In order to get a better insight to the groundwater cycle we compare results from geochemical analyses, clay mineralogical analyses, and leachates of source rocks of potential recharge areas with respective analyses of shallow and deep aquifers, and apply the method of stable hydroisotopes such as oxygen, deuterium, strontium and chloride for distinguishing origin of groundwaters. We evaluate the hypothesis of up welling connate waters, and eventually come up with a new conceptual hydrogeological model for the Neusiedl-Seewinkel region regarding composition, origin, flow direction and residence time of groundwater in shallow and deeper aquifers. The very low value of -12.26‰ for oxygen isotope ratio of thermal groundwater from the deepest aquifer drilled to a depth of about 1000 metres at Frauenkirchen in northern Seewinkel, which is not highly mineralised, excludes connate water as major source, which basically is characterized by high oxygen isotope ratio values. Taking into account that oxygen isotope ratio-values ranging from -12.0‰ to -10.5‰ in the catchment of Lake Neusiedl are characteristic for waters derived from the cooler period of the Pleistocene (Rank et al., 1982), we conclude that groundwater of the deepest aquifer of the Seewinkel is not of Badenian to Sarmatian age but only several tens of thousands of years old. The artesian wells of the Seewinkel region drilled down to several hundreds of metres yielded groundwater with oxygen isotope ratio-values ranging between -11.90‰ and -10.83‰, values fitting well to waters of Pleistocene age of that region. Since wells discharging the Leitha Mountains also revealed oxygen isotope ratio-values varying from -11.10‰ to -10.22‰, we conclude that the mountain chains surrounding Lake Neusiedl basically charged both shallow and deeper aquifers of the Seewinkel. From oxygen isotope ratios of these groundwater bodies we therefore conclude that first the majority of aquifers of the Lake Neusiedl region was charged from the surrounding mountain chains, and second that salinity of soils in the Seewinkel region cannot be derived from up welling connate water, as has been proofed for Lake Kelemenszék area south of Budapest (Simon et al., 2011). There is no doubt on the fact, however, that differing amounts of free carbon dioxide in several aquifers of the Seewinkel region originate from deep-seated post volcanic activity in this region. Häusler, H. (2010)(ed.): Geologische Karte der Republik Österreich 1:50.000, Erläuterungen zur Geologischen Karte 78 Rust.- 191 S., 65 Abb., 5 Tab., 2 Taf., (Geologische Bundesanstalt), Wien. Rank, D., Rajner, V., Staudner, F. and Papesch, W. (1982): Zur Altersdatierung der Grundwässer am Ostufer des Neusiedlersees.- BFB-Bericht, 43, 197-204, 2 Abb., (Biologisches Forschungsinstitut für Burgenland), Illmitz. Simon, S., Mádl-Szőnyi, J., Müller, I. and Pogácsás, G. (2011): Conceptual model for surface salinization in an overpressured and a superimposed gravity-flow field, Lake Kelemenszék area, Hungary.- Hydrogeology Journal, 19, 701-717. Tauber, A. F. (1965): Geologische Typologie und Genese der Mineralquellen und Mineralwässer im Neusiedlerseegebiet.- Wissenschaftliche Arbeiten aus dem Burgenland, 34, 259-304, 6 Tab., Eisenstadt. Wurm, M. (2000): Hydrogeochemische Methodik zur Klärung von Interaktionsprozessen von Formations-, Mineral-, Tiefengrund- und oberflächennahen Grundwässern im Einzugsgebiet des Neusiedlersees.- Unveröffentlichte Diplomarbeit, Institut für Geowissenschaften, Abteilung für Geologie und Lagerstättenlehre, Montanuniversität Leoben, 125 S., zahlr. Abb., Anhang (71 hydrochemische Analysen), Leoben.
Semi-arid areas are, due to their climatic setting, characterized by small water resources. An increasing water demand as a consequence of population growth and economic development as well as a decreasing water availability in the course of possible climate change may aggravate water scarcity in future, which often exists already for present-day conditions in these areas. Understanding the mechanisms and feedbacks of complex natural and human systems, together with the quantitative assessment of future changes in volume, timing and quality of water resources are a prerequisite for the development of sustainable measures of water management to enhance the adaptive capacity of these regions. For this task, dynamic integrated models, containing a hydrological model as one component, are indispensable tools. The main objective of this study is to develop a hydrological model for the quantification of water availability in view of environmental change over a large geographic domain of semi-arid environments. The study area is the Federal State of Ceará (150 000 km2) in the semi-arid north-east of Brazil. Mean annual precipitation in this area is 850 mm, falling in a rainy season with duration of about five months. Being mainly characterized by crystalline bedrock and shallow soils, surface water provides the largest part of the water supply. The area has recurrently been affected by droughts which caused serious economic losses and social impacts like migration from the rural regions. The hydrological model Wasa (Model of Water Availability in Semi-Arid Environments) developed in this study is a deterministic, spatially distributed model being composed of conceptual, process-based approaches. Water availability (river discharge, storage volumes in reservoirs, soil moisture) is determined with daily resolution. Sub-basins, grid cells or administrative units (municipalities) can be chosen as spatial target units. The administrative units enable the coupling of Wasa in the framework of an integrated model which contains modules that do not work on the basis of natural spatial units. The target units mentioned above are disaggregated in Wasa into smaller modelling units within a new multi-scale, hierarchical approach. The landscape units defined in this scheme capture in particular the effect of structured variability of terrain, soil and vegetation characteristics along toposequences on soil moisture and runoff generation. Lateral hydrological processes at the hillslope scale, as reinfiltration of surface runoff, being of particular importance in semi-arid environments, can thus be represented also within the large-scale model in a simplified form. Depending on the resolution of available data, small-scale variability is not represented explicitly with geographic reference in Wasa, but by the distribution of sub-scale units and by statistical transition frequencies for lateral fluxes between these units. Further model components of Wasa which respect specific features of semi-arid hydrology are: (1) A two-layer model for evapotranspiration comprises energy transfer at the soil surface (including soil evaporation), which is of importance in view of the mainly sparse vegetation cover. Additionally, vegetation parameters are differentiated in space and time in dependence on the occurrence of the rainy season. (2) The infiltration module represents in particular infiltration-excess surface runoff as the dominant runoff component. (3) For the aggregate description of the water balance of reservoirs that cannot be represented explicitly in the model, a storage approach respecting different reservoirs size classes and their interaction via the river network is applied. (4) A model for the quantification of water withdrawal by water use in different sectors is coupled to Wasa. (5) A cascade model for the temporal disaggregation of precipitation time series, adapted to the specific characteristics of tropical convective rainfall, is applied for the generating rainfall time series of higher temporal resolution. All model parameters of Wasa can be derived from physiographic information of the study area. Thus, model calibration is primarily not required. Model applications of Wasa for historical time series generally results in a good model performance when comparing the simulation results of river discharge and reservoir storage volumes with observed data for river basins of various sizes. The mean water balance as well as the high interannual and intra-annual variability is reasonably represented by the model. Limitations of the modelling concept are most markedly seen for sub-basins with a runoff component from deep groundwater bodies of which the dynamics cannot be satisfactorily represented without calibration. Further results of model applications are: (1) Lateral processes of redistribution of runoff and soil moisture at the hillslope scale, in particular reinfiltration of surface runoff, lead to markedly smaller discharge volumes at the basin scale than the simple sum of runoff of the individual sub-areas. Thus, these processes are to be captured also in large-scale models. The different relevance of these processes for different conditions is demonstrated by a larger percentage decrease of discharge volumes in dry as compared to wet years. (2) Precipitation characteristics have a major impact on the hydrological response of semi-arid environments. In particular, underestimated rainfall intensities in the rainfall input due to the rough temporal resolution of the model and due to interpolation effects and, consequently, underestimated runoff volumes have to be compensated in the model. A scaling factor in the infiltration module or the use of disaggregated hourly rainfall data show good results in this respect. The simulation results of Wasa are characterized by large uncertainties. These are, on the one hand, due to uncertainties of the model structure to adequately represent the relevant hydrological processes. On the other hand, they are due to uncertainties of input data and parameters particularly in view of the low data availability. Of major importance is: (1) The uncertainty of rainfall data with regard to their spatial and temporal pattern has, due to the strong non-linear hydrological response, a large impact on the simulation results. (2) The uncertainty of soil parameters is in general of larger importance on model uncertainty than uncertainty of vegetation or topographic parameters. (3) The effect of uncertainty of individual model components or parameters is usually different for years with rainfall volumes being above or below the average, because individual hydrological processes are of different relevance in both cases. Thus, the uncertainty of individual model components or parameters is of different importance for the uncertainty of scenario simulations with increasing or decreasing precipitation trends. (4) The most important factor of uncertainty for scenarios of water availability in the study area is the uncertainty in the results of global climate models on which the regional climate scenarios are based. Both a marked increase or a decrease in precipitation can be assumed for the given data. Results of model simulations for climate scenarios until the year 2050 show that a possible future change in precipitation volumes causes a larger percentage change in runoff volumes by a factor of two to three. In the case of a decreasing precipitation trend, the efficiency of new reservoirs for securing water availability tends to decrease in the study area because of the interaction of the large number of reservoirs in retaining the overall decreasing runoff volumes. Semiaride Gebiete sind auf Grund der klimatischen Bedingungen durch geringe Wasserressourcen gekennzeichnet. Ein zukünftig steigender Wasserbedarf in Folge von Bevölkerungswachstum und ökonomischer Entwicklung sowie eine geringere Wasserverfügbarkeit durch mögliche Klimaänderungen können dort zu einer Verschärfung der vielfach schon heute auftretenden Wasserknappheit führen. Das Verständnis der Mechanismen und Wechselwirkungen des komplexen Systems von Mensch und Umwelt sowie die quantitative Bestimmung zukünftiger Veränderungen in der Menge, der zeitlichen Verteilung und der Qualität von Wasserressourcen sind eine grundlegende Voraussetzung für die Entwicklung von nachhaltigen Maßnahmen des Wassermanagements mit dem Ziel einer höheren Anpassungsfähigkeit dieser Regionen gegenüber künftigen Änderungen. Hierzu sind dynamische integrierte Modelle unerlässlich, die als eine Komponente ein hydrologisches Modell beinhalten. Vorrangiges Ziel dieser Arbeit ist daher die Erstellung eines hydrologischen Modells zur großräumigen Bestimmung der Wasserverfügbarkeit unter sich ändernden Umweltbedingungen in semiariden Gebieten. Als Untersuchungsraum dient der im semiariden tropischen Nordosten Brasiliens gelegene Bundestaat Ceará (150 000 km2). Die mittleren Jahresniederschläge in diesem Gebiet liegen bei 850 mm innerhalb einer etwa fünfmonatigen Regenzeit. Mit vorwiegend kristallinem Grundgebirge und geringmächtigen Böden stellt Oberflächenwasser den größten Teil der Wasserversorgung bereit. Die Region war wiederholt von Dürren betroffen, die zu schweren ökonomischen Schäden und sozialen Folgen wie Migration aus den ländlichen Gebieten geführt haben. Das hier entwickelte hydrologische Modell Wasa (Model of Water Availability in Semi-Arid Environments) ist ein deterministisches, flächendifferenziertes Modell, das aus konzeptionellen, prozess-basierten Ansätzen aufgebaut ist. Die Wasserverfügbarkeit (Abfluss im Gewässernetz, Speicherung in Stauseen, Bodenfeuchte) wird mit täglicher Auflösung bestimmt. Als räumliche Zieleinheiten können Teileinzugsgebiete, Rasterzellen oder administrative Einheiten (Gemeinden) gewählt werden. Letztere ermöglichen die Kopplung des Modells im Rahmen der integrierten Modellierung mit Modulen, die nicht auf der Basis natürlicher Raumeinheiten arbeiten. Im Rahmen eines neuen skalenübergreifenden, hierarchischen Ansatzes werden in Wasa die genannten Zieleinheiten in kleinere räumliche Modellierungseinheiten unterteilt. Die ausgewiesenen Landschaftseinheiten erfassen insbesondere die strukturierte Variabilität von Gelände-, Boden- und Vegetationseigenschaften entlang von Toposequenzen in ihrem Einfluss auf Bodenfeuchte und Abflussbildung. Laterale hydrologische Prozesse auf kleiner Skala, wie die für semiaride Bedingungen bedeutsame Wiederversickerung von Oberflächenabfluss, können somit auch in der erforderlichen großskaligen Modellanwendung vereinfacht wiedergegeben werden. In Abhängigkeit von der Auflösung der verfügbaren Daten wird in Wasa die kleinskalige Variabilität nicht räumlich explizit sondern über die Verteilung von Flächenanteilen subskaliger Einheiten und über statistische Übergangshäufigkeiten für laterale Flüsse zwischen den Einheiten berücksichtigt. Weitere Modellkomponenten von Wasa, die spezifische Bedingungen semiarider Gebiete berücksichtigen, sind: (1) Ein Zwei-Schichten-Modell zur Bestimmung der Evapotranspiration berücksichtigt auch den Energieumsatz an der Bodenoberfläche (inklusive Bodenverdunstung), der in Anbetracht der meist lichten Vegetationsbedeckung von Bedeutung ist. Die Vegetationsparameter werden zudem flächen- und zeitdifferenziert in Abhängigkeit vom Auftreten der Regenzeit modifiziert. (2) Das Infiltrationsmodul bildet insbesondere Oberflächenabfluss durch Infiltrationsüberschuss als dominierender Abflusskomponente ab. (3) Zur aggregierten Beschreibung der Wasserbilanz von im Modell nicht einzeln erfassbaren Stauseen wird ein Speichermodell unter Berücksichtigung verschiedener Größenklassen und ihrer Interaktion über das Gewässernetz eingesetzt. (4) Ein Modell zur Bestimmung der Entnahme durch Wassernutzung in verschiedenen Sektoren ist an Wasa gekoppelt. (5) Ein Kaskadenmodell zur zeitlichen Disaggregierung von Niederschlagszeitreihen, das in dieser Arbeit speziell für tropische konvektive Niederschlagseigenschaften angepasst wird, wird zur Erzeugung höher aufgelöster Niederschlagsdaten verwendet. Alle Modellparameter von Wasa können von physiographischen Gebietsinformationen abgeleitet werden, sodass eine Modellkalibrierung primär nicht erforderlich ist. Die Modellanwendung von Wasa für historische Zeitreihen ergibt im Allgemeinen eine gute Übereinstimmung der Simulationsergebnisse für Abfluss und Stauseespeichervolumen mit Beobachtungsdaten in unterschiedlich großen Einzugsgebieten. Die mittlere Wasserbilanz sowie die hohe monatliche und jährliche Variabilität wird vom Modell angemessen wiedergegeben. Die Grenzen der Anwendbarkeit des Modell-konzepts zeigen sich am deutlichsten in Teilgebieten mit Abflusskomponenten aus tieferen Grundwasserleitern, deren Dynamik ohne Kalibrierung nicht zufriedenstellend abgebildet werden kann. Die Modellanwendungen zeigen weiterhin: (1) Laterale Prozesse der Umverteilung von Bodenfeuchte und Abfluss auf der Hangskala, vor allem die Wiederversickerung von Oberflächenabfluss, führen auf der Skala von Einzugsgebieten zu deutlich kleineren Abflussvolumen als die einfache Summe der Abflüsse der Teilflächen. Diese Prozesse sollten daher auch in großskaligen Modellen abgebildet werden. Die unterschiedliche Ausprägung dieser Prozesse für unterschiedliche Bedingungen zeigt sich an Hand einer prozentual größeren Verringerung der Abflussvolumen in trockenen im Vergleich zu feuchten Jahren. (2) Die Niederschlagseigenschaften haben einen sehr großen Einfluss auf die hydrologische Reaktion in semiariden Gebieten. Insbesondere die durch die grobe zeitliche Auflösung des Modells und durch Interpolationseffekte unterschätzten Niederschlagsintensitäten in den Eingangsdaten und die daraus folgende Unterschätzung von Abflussvolumen müssen im Modell kompensiert werden. Ein Skalierungsfaktor in der Infiltrationsroutine oder die Verwendung disaggregierter stündlicher Niederschlagsdaten zeigen hier gute Ergebnisse. Die Simulationsergebnisse mit Wasa sind insgesamt durch große Unsicherheiten gekennzeichnet. Diese sind einerseits in Unsicherheiten der Modellstruktur zur adäquaten Beschreibung der relevanten hydrologischen Prozesse begründet, andererseits in Daten- und Parametersunsicherheiten in Anbetracht der geringen Datenverfügbarkeit. Von besonderer Bedeutung ist: (1) Die Unsicherheit der Niederschlagsdaten in ihrem räumlichen Muster und ihrer zeitlichen Struktur hat wegen der stark nicht-linearen hydrologischen Reaktion einen großen Einfluss auf die Simulationsergebnisse. (2) Die Unsicherheit von Bodenparametern hat im Vergleich zu Vegetationsparametern und topographischen Parametern im Allgemeinen einen größeren Einfluss auf die Modellunsicherheit. (3) Der Effekt der Unsicherheit einzelner Modellkomponenten und -parameter ist für Jahre mit unter- oder überdurchschnittlichen Niederschlagsvolumen zumeist unterschiedlich, da einzelne hydrologische Prozesse dann jeweils unterschiedlich relevant sind. Die Unsicherheit einzelner Modellkomponenten- und parameter hat somit eine unterschiedliche Bedeutung für die Unsicherheit von Szenarienrechnungen mit steigenden oder fallenden Niederschlagstrends. (4) Der bedeutendste Unsicherheitsfaktor für Szenarien der Wasserverfügbarkeit für die Untersuchungsregion ist die Unsicherheit der den regionalen Klimaszenarien zu Grunde liegenden Ergebnisse globaler Klimamodelle. Eine deutliche Zunahme oder Abnahme der Niederschläge bis 2050 kann gemäß den hier vorliegenden Daten für das Untersuchungsgebiet gleichermaßen angenommen werden. Modellsimulationen für Klimaszenarien bis zum Jahr 2050 ergeben, dass eine mögliche zukünftige Veränderung der Niederschlagsmengen zu einer prozentual zwei- bis dreifach größeren Veränderung der Abflussvolumen führt. Im Falle eines Trends von abnehmenden Niederschlagsmengen besteht in der Untersuchungsregion die Tendenz, dass auf Grund der gegenseitigen Beeinflussung der großen Zahl von Stauseen beim Rückhalt der tendenziell abnehmenden Abflussvolumen die Effizienz von neugebauten Stauseen zur Sicherung der Wasserverfügbarkeit zunehmend geringer wird. --- Anmerkung: Der Autor ist Träger des von der Universitätsgesellschaft Potsdam e.V. vergebenen Wissenschaftspreises zur Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses für die beste Dissertation des Jahres 2002/2003 an der Universität Potsdam.
Zusammenfassung Hintergrund Trotz großer Fortschritte in der Entwicklung der Hard- und Software von Navigationssystemen finden diese aufgrund ihrer vermeintlichen Komplexität, umständlichen Integration in klinische Arbeitsabläufe und fraglichen Vorteilen gegenüber konventionellen bildgebenden Verfahren bisher wenig Einsatz in den heutigen Operationssälen. Ziel der Arbeit Entwicklung einer „Augmented-reality“(AR)-Darstellung zur chirurgischen Navigation ohne Infrarot(„IR“)-Tracking-Marker und Vergleich zum konventioneller Röntgen in einem simulierten Eingriff. Material und Methoden Navigationssystem bestehend aus „Cone-beam-CT“(CBCT)-fähigem C-Bogen und „Red-green-blue-depth“(RGBD)-Kamera. Testung durch Kirschner(K)-Draht-Platzierung in Modellen unter Berücksichtigung der benötigten Zeit, der Strahlendosis und der Benutzerfreundlichkeit der Systeme. Ergebnisse Eine signifikante Reduktion der benötigten Zeit, der Röntgenbilder und der gesamten Strahlendosis bei der AR-Navigation gegenüber dem konventionellen Röntgen bei gleichbleibender Präzision. Schlussfolgerung Die AR-Navigation mithilfe der RGBD-Kamera bietet flexible und intuitive Darstellungsmöglichkeiten des Operations-situs für navigierte Osteosynthesen ohne Tracking-Marker. Hiermit ist es möglich, Operationen schneller, einfacher und mit geringerer Strahlenbelastung für Patient und OP-Personal durchzuführen. PMID:29500506
Hoffstetter, Marc; Pfeifer, Stefan; Schratzenstaller, Thomas; Wintermantel, Erich
In hoch entwickelten Industrieländern stehen laut Weltgesundheitsorganisation (WHO) Herz-Kreislauf-Erkrankungen und speziell die Koronare Herzkrankheit (KHK) an erster Stelle der Todesursachen. In Deutschland betrug die Zahl der erfassten, an KHK erkrankten Personen ohne Berücksichtigung der Dunkelziffer allein im Jahre 2001 über 473.000. Die KHK war im Jahre 2003 mit 92.673 erfassten Todesfällen immer noch die häufigste Todesursache, obgleich in Deutschland die Häufigkeit der Koronarinterventionen zur Behandlung der KHK zwischen 1984 und 2003 um fast das 80fache von 2.809 auf 221.867 Eingriffe pro Jahr gestiegen ist [1]. Neben der hohen Zahl an Todesfällen haben die betroffenen Personen durch chronische Schmerzen und eingeschränkte körperliche Leistungsfähigkeit zusätzlich eine starke Beeinträchtigung der Lebensqualität [2].In Folge dessen wird die erkrankte Person häufig zum Pflegefall was neben den gesundheitlichen Aspekten auch eine sozioökonomische Komponente in Form der fehlenden Arbeitskraft und den auftretenden Pflegekosten nach sich zieht. Die Kosten für die Behandlung der KHK in Deutschland beliefen sich im Jahre 2002 laut Statistischem Bundesamt auf rund 6,9 Mrd. €. Verglichen mit ähnlichen Zahlen der USA dürfte sich der entstandene Schaden für die deutsche Volkswirtschaft im zwei- bis dreistelligen Milliardenbereich bewegen [3].
Störungen der embryonalen Entwicklung in der frühen Phase der Schwangerschaft können zu Fehlbildungen am Herz- und Gefäßsystem führen. Die Häufigkeit liegt bei 0.8-1 % aller lebend geborenen Kinder. In Deutschland werden jedes Jahr etwa 6.000 Kinder mit einem Herzfehler geboren (Quelle: http://www.kompetenznetzahf.de). Das Spektrum reicht von einfachen Fehlern, die das Herz-Kreislauf-System wenig beeinträchtigen, bis zu sehr schweren Herzerkrankungen, die unbehandelt zum Tode führen. Fortschritte der Kinderkardiologie, Herzchirurgie und Anästhesie ermöglichen heute ein Überleben bei über 90 % der Patienten. Auch die spezialisierte Pränataldiagnostik (vorgeburtliche Diagnostik) ermöglicht schon die frühe Weichenstellung für mögliche Therapieoptionen. Bei der chirurgischen Therapie ist jedoch festzuhalten, dass ein Herzfehler entweder korrigierend behandelt wird oder nur "palliiert“ werden kann. Bei letzterer Therapie wird bei einem Patienten eine medizinische Maßnahme durchgeführt, die nicht die Herstellung normaler Körperfunktionen zum Ziel hat, sondern in Anpassung an die physiologischen Besonderheiten des Patienten dessen Zustand lediglich stabilisiert und optimiert. Dies kann beispielsweise bei einer nicht korrigierbaren angeborenen Fehlbildung notwendig sein, bei der lediglich eine funktionelle Herzkammer vorhanden ist (z. B. hypoplastisches Linksherz). Hierbei muss eine prothetische Verbindung zur Lungenstrombahn in der Folgezeit entfernt werden.
Rutenfranz, J; Löwenthal, I; Kylian, H; Klimmer, F; Flöring, R; Gärtner, K H; Brockmann, W
1980-01-01
Loading and unloading of aircrafts involves lifting, moving, and carrying of heavy cargo in unfavourable body positions and in narrow spaces. This transport work was subjected to an investigation in a big airport. Forty-three male transport workers and foremen were studied during 46 total shifts. The type of activity was recorded by using the standardized procedure, the so-called "Arbeitswissenschaftliches Erhebungsverfahren zur Tätigkeitsanalyse" (AET). For time and motion analysis, body positions were recorded by continuous observation during the total shift. For typical activities the energy expenditure was determined. The strain caused by transport work was estimated by recording the heart rate with a portable cardiocorder during the total shift. The results show that both dynamic and static work are involved in the loading and unloading of aircrafts. The heart rate varied characteristically according to the body position and to type of activity. The body position was mainly determined by the height of the bellies (from 0.61-1.97 m) of different aircrafts. An additional influence due to weight carrying could be observed only in body positions with low energy expenditure. Recommendations for changing the height of the bellies or to the appropriate selection of workers were made.
The present study examined whether the quality of life in children and adolescents with psychological disorders, as judged by the patients themselves and their mothers, differed according to the various ICD-10 diagnoses or the number of axes involved. 151 children/adolescents and 125 mothers, referred consecutively to the clinic, completed the Inventory for Evaluation of Quality of Life in Children and Adolescents (Inventar zur Erfassung der Lebensqualität bei Kindern und Jugendlichen; ILK) by Mattejat et al. ICD-10 diagnoses were grouped for evaluation. No significant interaction between the five diagnostic axes and the several domains of quality of life was found. However, mothers of children and adolescents with attention deficit/hyperactivity disorders and/or conduct disorder more often tended to judge their children's quality of life as unsatisfactory in all domains, while the patients themselves did not. Thus, rather than the children themselves it seems to be the children's environment which considers "external disorders" to be distressing. The authors conclude that the quality of life as measured by the ILK cannot be captured by ICD-10 criteria. Apparently it is not so much the diagnosis itself but its subjective meaning that has the most essential impact on an individual's assessment of quality of life.
In the Federal Republic of Germany there have in recent years been many varied encounters between Germans and representatives of other cultures, particularly those from Third World countries. These have increasingly been organized with an awareness of global interdependence and have as a result opened the door to the influence of foreign cultures and to an unmistakeable movement in the direction of a multicultural society. An intercultural pedagogical approach and didactic theory are faced with the task of resolving the consequent problems related to education and training. The author firstly attempts to systematize as a typology the practice of learning as it occurs in intercultural encounters in so far as this relates to the Federal Republic of Germany. He suggests that `intercultural learning' should be seen as the didactic principle underlying the organization of learning in such encounters. Through a detailed discussion of his central concepts of `culture' and `learning' and of the issue of `interculturalism', and by sketching a theoretical model of the stages and goals of the learning taking place, he then makes plain the necessary enlargement of the German concept of `Kultur' and the process of differentiation which the concept of learning will have to engage in if it is to be applicable to educational activity in international or intercultural contexts.
The benthic harpacticoid copepod Paramphiascella fulvofasciata Rosenfield & Coull was collected from holdfasts of Laminaria hyperborea from a subtidal area of Helgoland (North Sea). All developmental stages of P. fulvofasciata are raptorial feeders. The feeding of the nauplii is advanced by a marginal setule-crest of the labrum which prevents food-particles from being swept away. The oral appendages of the copepodites circumscribe a frustal space ventral to the mouth which facilitates uptake of food-particles. The nauplii are not able to swim and perform stalking movements with their antennal endopodites. Good swimming ability as well as digging-in-behaviour and negative phototaxis of the copepodites indicate epi- as well as inbenthic mode of life. Several life-cycle characters are described. Precopula lasts ca. one day. The mean egg-number is 27, and mean egg-diameter is 87 × 75 µm. The number of nauplii per egg (double)-sac amounts to 25 30. Developmental time at 19°C is 6 9 days (nauplii) and 20 24 days (copepodites). The whole developmental period lasts 28 days. The maximal lifespan in the laboratory is 193 days. Sex-ratio is almost balanced. Females produce egg-sacs more than 3.5 times during their life period. Seasonal effects on reproductive activity have not been detected in laboratory cultures.
Background: Accurate prediction of in vivo toxicity from in vitro testing is a challenging problem. Large public–private consortia have been formed with the goal of improving chemical safety assessment by the means of high-throughput screening. Methods and results: A database containing experimental cytotoxicity values for in vitro half-maximal inhibitory concentration (IC50) and in vivo rodent median lethal dose (LD50) for more than 300 chemicals was compiled by Zentralstelle zur Erfassung und Bewertung von Ersatz- und Ergaenzungsmethoden zum Tierversuch (ZEBET ; National Center for Documentation and Evaluation of Alternative Methods to Animal Experiments) . The application of conventional quantitative structure–activity relationship (QSAR) modeling approaches to predict mouse or rat acute LD50 values from chemical descriptors of ZEBET compounds yielded no statistically significant models. The analysis of these data showed no significant correlation between IC50 and LD50. However, a linear IC50 versus LD50 correlation could be established for a fraction of compounds. To capitalize on this observation, we developed a novel two-step modeling approach as follows. First, all chemicals are partitioned into two groups based on the relationship between IC50 and LD50 values: One group comprises compounds with linear IC50 versus LD50 relationships, and another group comprises the remaining compounds. Second, we built conventional binary classification QSAR models t
Zusammenfassung Hintergrund Das stetig wachsende Forschungsgebiet der “Frühe[n] Programmierung von Krankheit und Gesundheit” untersucht, inwieweit die individuelle Vulnerabilität für die Entstehung verschiedenster Erkrankungen über die Lebensspanne bereits während der frühen Entwicklung beeinflusst wird. Ziele der Arbeit In der vorliegenden Übersichtsarbeit werden das Konzept der frühen Programmierung von Krankheitsvulnerabilität erläutert sowie Befunde zu den Folgen frühkindlicher Traumatisierung und pränataler Stressexposition zusammenfassend dargestellt. Es werden außerdem biologische Mechanismen diskutiert, die das erhöhte Krankheitsrisiko nach lebensgeschichtlich früher Stresserfahrungen vermitteln. Die Möglichkeit der transgenerationalen Transmission frühkindlicher Erfahrungen an die nächste Generation und die zugrundeliegenden Mechanismen dieser Übertragung werden ebenfalls vorgestellt. Fazit Die Befundlage zu Stresserfahrungen im frühen Leben und der Entstehung von psychischen und körperlichen Störungen über die Lebensspanne wächst stetig. Die Mechanismen werden derzeit weiter bis hin zur molekularbiologischen und epigenetischen Ebene erforscht. Hier ergeben sich ganz neue Perspektiven, welche die Präzision klinischer Diagnostik und den Erfolg von Interventionen erheblich verbessern könnten. Momentan existiert jedoch noch ein erheblicher Mangel an Translation zwischen diesen Forschungserkenntnissen und deren Anwendung in der klinischen Versorgung. PMID:27604117
Since 2000 water erosion has been surveyed on 400 ha arable land in three different regions of Lower Saxony (Mosimann et al. 2009). The results of this long-term survey are used for the validation of the soil erosion models such as USLE and Erosion 3D. The validation of the physically-based model Erosion 3D (Schmidt & Werner 2000) is possible because the survey analyses the effects (soil loss, sediment yield, deposition on site) of single thunder storm events and also maps major factors of soil erosion (soil, crop, tillage). A 12.5 m Raster DEM was used to model the soil erosion events.Rainfalldata was acquired from climate stations. Soil and landuse parameters were derived from the "Parameterkatalog Sachsen"(Michael et al. 1996). During thirteen years of monitoring, high intensity storms fell less frequently than expected. High intensity rainfalls with a return period of five or ten years usually occurred during periods of maximum plant cover.Winter events were ruled out because dataon snow melt and rainfallwere not measured. The validation is therefore restricted to 80 events. The validation consists of three parts. The first part compares the spatial distribution of the mapped soil erosion with the model results. The second part calculates the difference in the amount of redistributed soil. The third part analyses off-site effects such as sediment yield and pollution of water bodies. The validation shows that the overall result of erosion 3D is quite good. Spatial hotspots of soil erosion and of off-site effects are predicted correctly in most cases. However, quantitative comparison is more problematic, because the mapping allows only the quantification of rillerosion and not of sheet erosion. So as a rule,the predicted soil loss is higher than the mapped. The prediction of rill development is also problematic. While the model is capable of predicting rills in thalwegs, the modelling of erosion in tractor tracks and headlands is more complicated. In order to obtain better results, the DEM needs a higher resolution, and soil and landuse parameters have to been optimized in tractor tracks and headlands (higher bulk density, less coverage). Other models like LINERO (Bug &Mosimann 2012) can help to get an overview over the location of erosion forms and the soil loss due to rill erosion. References: Bug J., & T. Mosimann (2012): Modellierung der linearen Bodenerosion. Entwicklung eines entscheidungsbasierten Modells zur flächenhaften Prognose der linearen Erosionsaktivität, Geosynthesis 15, Hannover, 105 S. Michael, A., Schmidt, J. & W. A. Schmidt (1996): EROSION 2D/3D - Ein Computermodell zur Simulation der Bodenerosion durch Wasser. Parameterkatalog Sachsen, Freiberg. Mosimann, T., Bug, J. Sanders, S. & F. Beisiegel (2009): Bodenerosionsdauerbeobachtung in Niedersachsen 2000-2008. Methodik, Erosionsgeschehen, Bodenabträge und Anwendung der Ergebnisse, Geosynthesis 14, Hannover, 101 S. Schmidt, J., & M. v. Werner (2000): Modeling sediment and heavy metal yields of drinking water reservoirs in the Osterzgebirge region of Saxony (Germany). In: Schmidt, J. (Ed.), Soil Erosion—Application of Physically Based Models. Springer, Berlin, Heidelberg, New York, pp. 93- 108.
The present study was performed to investigate whether patients with atopic dermatitis differ as a group from controls on psychological measures of mood and personality or whether psychologically deviant and normal patient subgroups can be distinguished. Furthermore, we were interested in what clinical characteristics might co-vary with psychological disability in patients with atopic dermatitis. In all, 93 patients filled in a standardized mood scale (Hamburg-Erlanger-Stimmungsbarometer) and a personality scale (Kurztest zur Erfassung der Persönlichkeitsstruktur). Compared with matched controls, patients described themselves as being more anxious, more aroused, more depressed and less energetic, and they reached higher neuroticism scores. A cluster analysis identified four patient subgroups. Only one of the subgroups (n = 17) was psychologically disabled according to the questionnaire scores. In contrast to a psychologically stabile patient group, the psychologically disabled patients showed an earlier age of onset of dermatitis, but less intense itching and scratching. They reported more somatic complaints and a higher level of familial stress, were more dissatisfied with their life situation and work, had fewer friends and experienced more losses of significant others. Furthermore, they more frequently rated their disorder as being determined by psychological factors and were more intelligent. Thus, the questionnaires identified a subgroup of patients who may need psychotherapeutic interventions.
A major problem in developmental neurotoxicity (DNT) risk assessment is the lack of toxicological hazard information for most compounds. Therefore, new approaches are being considered to provide adequate experimental data that allow regulatory decisions. This process requires a matching of regulatory needs on the one hand and the opportunities provided by new test sys-tems and methods on the other hand. Alignment of academically and industrially-driven assay development with regulatory needs in the field of DNT is a core mission of the International STakeholder NETwork (ISNET) in DNT testing. The first meeting of ISTNET was held in Zur-ich on 23-24 January 2014 in order to explore the concept of adverse outcome pathway (AOP) to practical DNT testing. AOPs were considered promising tools to promote test systems develop-ment according to regulatory needs. Moreover, the AOP concept was identified as an important guiding principle to assemble predictive integrated testing strategies (ITSs) for DNT. The recommendations on a roadmap towards AOP-based DNT testing is considered a stepwise approach, operating initially with incomplete AOPs for compound grouping, and focussing on key events of neurodevelopment. Next steps to be considered in follow-up activities are the use of case studies to further apply the AOP concept in regulatory DNT testing, making use of AOP intersections (common key events) for economic development of screening assays, and address-ing the transit
Several thousand children also fell victim to the murder committed on physically or mentally handicapped persons under the term "euthanasia" during Nazi times. While at first they were included in the killings administered under "Action T4", beginning in 1941 the process of selection and murder was relocated to specialized "child departments" developed just for this purpose. Under the auspices of the Reich Committee for the Scientific Registering of Serious Hereditary and Congenital Illnesses (Reichsausschuss zur wissenschaftlichen Erfassung erb- und anlagebedingter schwerer Leiden) a network expanded with the objective of screening children and youth that did not seem fit and supportable for society and future generations. Care and educational institutions increasingly came into the center of attention. The primarily pedagogically motivated intent of removing children and youth from a harmful environment could very easily and quickly turn into organized murder. An example of this is Peter A. from Görlitz, who was ten years of age at the time of his murder. His path from his family to the corrective care that ultimately lead to his commitment into the specialized "child department" in Loben took less than half a year. His right to life was denied by Elisabeth Hecker, the director of the youth psychiatric clinic, as a result of labeling him as disruptive and useless.
Objective: The aim of this study is to compare a cognitive behavioral group therapy (CBT) with a health enhancement program (HEP) for stress reduction and the impact on quality of life (QoL) in patients with Parkinson's disease (PD). Method : Thirty patients with PD participated in the study: 16 received CBT including stress-reducing elements and 14 took part in a HEP. The two groups did not differ significantly in their baseline demographic characteristics. The patients in both groups underwent weekly sessions of 2 h duration for 9 weeks. The Parkinson's Disease Questionnaire with 39 items (PDQ-39), the Burden Questionnaire for Parkinson's Disease (translated from the original German: Belastungsfragebogen für Parkinsonpatienten (BELA) and the Disease-Related Questionnaire [ Fragebogen zur krankheitsbezogenen Kommunikation (FKK)] were used for assessment. Ratings were completed at baseline and after 9 weeks (immediately after the last treatment session). Results : The patients in the CBT group achieved significantly better BELA, FKK and PDQ-39 scores ( p < 0.05). Subscale analysis revealed that the scores on the BELA subscales "emotional well-being" and "somatic motor function" contributed significantly to stress reduction ( p < 0.05). The FKK revealed significant improvement in social skills in the CBT group ( p < 0.05). Conclusion : Cognitive Behavioral Group Therapy appears to be an effective way for patients with PD to lessen stress and improve their quality of life.
Nouar, Abderrahim; Benmessaoud, Ibtissem; Koutchoukali, Ouahiba; Koutchoukali, Mohamed Salah
2016-03-01
The crystallization from solution of an active pharmaceutical ingredient requires the knowledge of the solubility in the entire temperature range investigated during the process. However, during the development of a new active ingredient, these data are missing. Its experimental determination is possible, but tedious. UNIFAC Group contribution method Fredenslund et al. (Vapor-liquid equilibria using UNIFAC: a group contribution method, 1977; AIChE J 21:1086, 1975) can be used to predict this physical property. Several modifications on this model have been proposed since its development in 1977, modified UNIFAC of Dortmund Weidlich et al. (Ind Eng Chem Res 26:1372, 1987), Gmehling et al. (Ind Eng Chem Res 32:178, 1993), Pharma-modified UNIFAC Diedrichs et al. (Evaluation und Erweiterung thermodynamischer Modelle zur Vorhersage von Wirkstofflöslichkeiten, PhD Thesis, 2010), KT-UNIFAC Kang et al. (Ind Eng Chem Res 41:3260, 2002), ldots In this study, we used UNIFAC model by considering the linear temperature dependence of interaction parameters as in Pharma-modified UNIFAC and structural groups as defined by KT-UNIFAC first-order model. More than 100 binary datasets were involved in the estimation of interaction parameters. These new parameters were then used to calculate activity coefficient and solubility of some molecules in various solvents at different temperatures. The model gives better results than those from the original UNIFAC and shows good agreement between the experimental solubility and the calculated one.
In order to continue and generalize the studies of the density matrix of a light field undergoing k-photon absorption, in this paper we put the emphasis on the off-diagonal elements. The solution obtained earlier for the diagonal elements describing the photon statistics can be found as a special case but will not be discussed again. The general solution calculated by recursion shows an asymptotic behaviour if the initial photon number is sufficiently high. Only the initial phase information survives. Illustrating the solution we start with coherent light and a generalized coherent state.Translated AbstractDie Dichtematrix eines Lichtstrahls nach k-Photonen-Absorption aus einer ModeWir führen die Betrachtungen über das Verhalten der Dichtematrix eines Lichtfeldes nach k-Photonen-Absorption aus einer Mode verallgemeinernd weiter und konzentrieren uns auf die Nichtdiagonalelemente. Die im folgenden angegebene allgemeine Lösung, die durch Rekursion gefunden wurde, enthält die schon früher erhaltene, jedoch hier nicht weiter diskutierte Lösung für die Diagonalelemente als Spezialfall. Sie zeigt ferner, daß es einen asymptotischen Zustand gibt, der eine von der Ausgangsintensität unabhängige Information über die Ausgangsphase enthält. Zur Diskussion der Lösung werden verschiedene Anfangsbedingungen betrachtet, so z. B. kohärentes Licht und kohärentes Licht, das ein Medium mit nichtlinearem Brechungsindex durchlaufen hat (Kerr-Effekt).
In the early 20th century, there were few therapeutic options for mental illness and asylum numbers were rising. This pessimistic outlook favoured the rise of the eugenics movement. Heredity was assumed to be the principal cause of mental illness. Politicians, scientists and clinicians in North America and Europe called for compulsory sterilisation of the mentally ill. Psychiatric genetic research aimed to prove a Mendelian mode of inheritance as a scientific justification for these measures. Ernst Rüdin’s seminal 1916 epidemiological study on inheritance of dementia praecox featured large, systematically ascertained samples and statistical analyses. Rüdin’s 1922–1925 study on the inheritance of “manic-depressive insanity” was completed in manuscript form, but never published. It failed to prove a pattern of Mendelian inheritance, counter to the tenets of eugenics of which Rüdin was a prominent proponent. It appears he withheld the study from publication, unable to reconcile this contradiction, thus subordinating his carefully derived scientific findings to his ideological preoccupations. Instead, Rüdin continued to promote prevention of assumed hereditary mental illnesses by prohibition of marriage or sterilisation and was influential in the introduction by the National Socialist regime of the 1933 “Law for the Prevention of Hereditarily Diseased Offspring” (Gesetz zur Verhütung erbkranken Nachwuchses). PMID:26544949
von Boetticher, Albrecht; Volkwein, Axel; Wendeler, Corinna
2010-05-01
The design and certification of effective rockfall protection barriers is mainly achieved through 1:1 prototype testing. In order to reduce development costs of a prototype it is recommended that pre-studies using numerical simulations are performed. A large component to modelling rockfall protection systems is the numerical simulation of the nets. To date there exist several approaches to model the different mesh types such as ring nets or diagonal meshes (Nicot 1999, Cazzani et al. 2002, Volkwein 2004). However, the consideration of chain link meshes has not yet been realised. Chain link meshes are normally found as standard fence structures. However, they also exist in setups using high-strength steel and wire bundles. These variants show an enormous capacity to retain loads e.g. rockfalls, and at the same time are very efficient due to their low demand of steel material. The increasing application of chain link mesh in barrier systems requires an accurate model is available to complete prototype studies. A new approach now aims to perform a Finite Element simulation of such chain link meshes. The main challenge herein is to achieve the net deformation behaviour that is observed in field tests also in the simulation. A simulation using simple truss elements would not work since it neglects the out-of-plane-height of the mesh construction providing important reserves for local and global high deformations. Thus addressing this, a specially developed Discrete Element is able to reconstruct the mechanical behaviour of the single chain wire (bundles). As input parameters it utilises typical properties such as longitudinal and transversal mesh widths, and break loads resulting from in-plane-tension tests and steel strength. The single chain elements then can be combined to a complete mesh (e.g. 130 x 65 mm, 3 - 4 mm wire with a strength of 1770 N-mm2). Combining these elements with a supporting structure consisting of posts, ropes and energy absorbers, enables the simulation of protection barriers used for natural hazards such as rockfalls or even landslides. The contribution explains the mechanical behaviour of the chain mesh, the calibration procedures and their application in flexible rockfall protection systems. The investigated meshes are built using three or four millimeter wire with a minimum yield strength of 1770 N-mm2: The maximal load in longitudinal mesh direction ranges about 130 - 380 kN-m and transversal 50 - 170 kN-m. The mesh size varies from 83 × 143 mm to 292 × 500 mm. References Cazzani, A., Mongiovi, L. and Frenez, T. (2002) Dynamic Finite Element Analysis of Interceptive Devices for Falling Rocks, International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences. 39,303-321. Volkwein, A. (2004) Numerische Simulation von flexiblen Steinschlagschutzsystemen. Diss. ETH Nr. 15641. Nicot, F. (1999) Etude du comportement méchanique des ouvrages souples de protection contre les éboulements rocheux. Diss. Ecole Centrale de Lyon.
Selection response rates are predicted for nucleus progeny testing, adult multiple ovulation and embryo transfer (MOET) sib testing, and juvenile MOET pedigree testing in closed populations. Deterministic models are adapted to adjust predicted genetic gains for the effects of population size and structure, selection disequilibrium, sampling losses, and inbreeding depression. The improvement schemes were optimized for different numbers of sires used and first lactation females recorded per year. The number of nucleus daughters tested per sire, and of females per MOET full sibship, that maximize the predicted response to selection per year, were determined. Annual genetic gains and inbreeding rates were interpolated to the same planning horizon (20 years) to compare the optimized schemes for a wide range of situations. The predicted maximum genetic gain per year is higher for adult MOET than for juvenile MOET (due to the proportional extra time to collect the embryos needed) and for nucleus progeny testing. Average annual inbreeding rates are much higher for MOET schemes than for nucleus progeny testing. The advantages of adult and juvenile over nucleus progeny testing are little affected by planning horizon, but are higher with more females recorded per year, higher heritability, and higher reproductive and MOET success rates. Comparison of the schemes at the same level of inbreeding is fairer for fixed testing resources. At the same inbreeding level, the genetic advantage of adult MOET was generally maintained, but juvenile MOET then lost its advantage over progeny testing in these closed populations. ZUSAMMENFASSUNG: Optimierte Prüfpläne für Nukleusnachkommen, adulte MOET Geschwister oder juvenile MOET Pedigrees in geschlossenen Milchviehpopulationen Selektionserfolge werden für Nukleusnachkommenprüfung, adulte multiple Ovulation (MOET) und Embryotransfer, Geschwisterprüfung und juvenile MOET Pedigreeprüfung geschlossener Populationen geschätzt. Deterministische Modelle werden modifiziert zur Berücksichtigung geschätzter genetischer Fortschritte für die Wirkungen von Populationsgröße, Struktur, Selektionsungleichgewicht, Stichprobenungenauigkeit und Inzuchtdepression. Die Zuchtpläne werden für verschiedene Zahlen von Stieren und Erstlaktationskühe pro Jahr optimiert. Die Zahl der geprüften Nukleustöchter je Stier und Kühe je MOETVollgeschwistergruppe, die den geschätzten Erfolg maximieren, werden bestimmt. Um die optimierten Pläne über einen weiten Bereich zu vergleichen, werden jährlicher Zuchtfortschritt und Inzuchtzuwachs für den gleichen Planungshorizont von 20 Jahren interpoliert. Der geschätzte maximale Zuchtfortschritt pro Jahr ist für adultes MOET höher als bei juvenilem (wegen zusätzlicher Zeit zur Embryonengewinnung) und bei Nukleusnachkommenschaftsprüfung. Durchschnittliche jährliche Inzuchtraten sind viel höher für MOET Pläne als für das Nachkommenschaftsprüfsystem. Die Vorteile des adulten und juvenilen MOET über Nukleusnachkommenprüfung werden durch den Planungshorizont nur geringfügig tangiert, werden aber höher, wenn mehr weibliche Tiere je Jahr geprüft werden bei höherer Heritabilität, höherer Reproduktions- und Erfolgsrate. Der Vergleich der Pläne beim gleichen Inzuchtniveau ist für gegebene Testresourcen angemessener. 1993 Blackwell Verlag GmbH.
In this work we consider statistical learning problems. A learning machine aims to extract information from a set of training examples such that it is able to predict the associated label on unseen examples. We consider the case where the resulting classification or regression rule is a combination of simple rules - also called base hypotheses. The so-called boosting algorithms iteratively find a weighted linear combination of base hypotheses that predict well on unseen data. We address the following issues: o The statistical learning theory framework for analyzing boosting methods. We study learning theoretic guarantees on the prediction performance on unseen examples. Recently, large margin classification techniques emerged as a practical result of the theory of generalization, in particular Boosting and Support Vector Machines. A large margin implies a good generalization performance. Hence, we analyze how large the margins in boosting are and find an improved algorithm that is able to generate the maximum margin solution. o How can boosting methods be related to mathematical optimization techniques? To analyze the properties of the resulting classification or regression rule, it is of high importance to understand whether and under which conditions boosting converges. We show that boosting can be used to solve large scale constrained optimization problems, whose solutions are well characterizable. To show this, we relate boosting methods to methods known from mathematical optimization, and derive convergence guarantees for a quite general family of boosting algorithms. o How to make Boosting noise robust? One of the problems of current boosting techniques is that they are sensitive to noise in the training sample. In order to make boosting robust, we transfer the soft margin idea from support vector learning to boosting. We develop theoretically motivated regularized algorithms that exhibit a high noise robustness. o How to adapt boosting to regression problems? Boosting methods are originally designed for classification problems. To extend the boosting idea to regression problems, we use the previous convergence results and relations to semi-infinite programming to design boosting-like algorithms for regression problems. We show that these leveraging algorithms have desirable theoretical and practical properties. o Can boosting techniques be useful in practice? The presented theoretical results are guided by simulation results either to illustrate properties of the proposed algorithms or to show that they work well in practice. We report on successful applications in a non-intrusive power monitoring system, chaotic time series analysis and a drug discovery process. --- Anmerkung: Der Autor ist Träger des von der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Potsdam vergebenen Michelson-Preises für die beste Promotion des Jahres 2001/2002. In dieser Arbeit werden statistische Lernprobleme betrachtet. Lernmaschinen extrahieren Informationen aus einer gegebenen Menge von Trainingsmustern, so daß sie in der Lage sind, Eigenschaften von bisher ungesehenen Mustern - z.B. eine Klassenzugehörigkeit - vorherzusagen. Wir betrachten den Fall, bei dem die resultierende Klassifikations- oder Regressionsregel aus einfachen Regeln - den Basishypothesen - zusammengesetzt ist. Die sogenannten Boosting Algorithmen erzeugen iterativ eine gewichtete Summe von Basishypothesen, die gut auf ungesehenen Mustern vorhersagen. Die Arbeit behandelt folgende Sachverhalte: o Die zur Analyse von Boosting-Methoden geeignete Statistische Lerntheorie. Wir studieren lerntheoretische Garantien zur Abschätzung der Vorhersagequalität auf ungesehenen Mustern. Kürzlich haben sich sogenannte Klassifikationstechniken mit großem Margin als ein praktisches Ergebnis dieser Theorie herausgestellt - insbesondere Boosting und Support-Vektor-Maschinen. Ein großer Margin impliziert eine hohe Vorhersagequalität der Entscheidungsregel. Deshalb wird analysiert, wie groß der Margin bei Boosting ist und ein verbesserter Algorithmus vorgeschlagen, der effizient Regeln mit maximalem Margin erzeugt. o Was ist der Zusammenhang von Boosting und Techniken der konvexen Optimierung? Um die Eigenschaften der entstehenden Klassifikations- oder Regressionsregeln zu analysieren, ist es sehr wichtig zu verstehen, ob und unter welchen Bedingungen iterative Algorithmen wie Boosting konvergieren. Wir zeigen, daß solche Algorithmen benutzt werden koennen, um sehr große Optimierungsprobleme mit Nebenbedingungen zu lösen, deren Lösung sich gut charakterisieren laesst. Dazu werden Verbindungen zum Wissenschaftsgebiet der konvexen Optimierung aufgezeigt und ausgenutzt, um Konvergenzgarantien für eine große Familie von Boosting-ähnlichen Algorithmen zu geben. o Kann man Boosting robust gegenüber Meßfehlern und Ausreissern in den Daten machen? Ein Problem bisheriger Boosting-Methoden ist die relativ hohe Sensitivität gegenüber Messungenauigkeiten und Meßfehlern in der Trainingsdatenmenge. Um dieses Problem zu beheben, wird die sogenannte 'Soft-Margin' Idee, die beim Support-Vector Lernen schon benutzt wird, auf Boosting übertragen. Das führt zu theoretisch gut motivierten, regularisierten Algorithmen, die ein hohes Maß an Robustheit aufweisen. o Wie kann man die Anwendbarkeit von Boosting auf Regressionsprobleme erweitern? Boosting-Methoden wurden ursprünglich für Klassifikationsprobleme entwickelt. Um die Anwendbarkeit auf Regressionsprobleme zu erweitern, werden die vorherigen Konvergenzresultate benutzt und neue Boosting-ähnliche Algorithmen zur Regression entwickelt. Wir zeigen, daß diese Algorithmen gute theoretische und praktische Eigenschaften haben. o Ist Boosting praktisch anwendbar? Die dargestellten theoretischen Ergebnisse werden begleitet von Simulationsergebnissen, entweder, um bestimmte Eigenschaften von Algorithmen zu illustrieren, oder um zu zeigen, daß sie in der Praxis tatsächlich gut funktionieren und direkt einsetzbar sind. Die praktische Relevanz der entwickelten Methoden wird in der Analyse chaotischer Zeitreihen und durch industrielle Anwendungen wie ein Stromverbrauch-Überwachungssystem und bei der Entwicklung neuer Medikamente illustriert.
Barnett, James P.; Millard, Andrew; Ksibe, Amira Z.; Scanlan, David J.; Schmid, Ralf; Blindauer, Claudia Andrea
2012-01-01
Zinc is a recognized essential element for the majority of organisms, and is indispensable for the correct function of hundreds of enzymes and thousands of regulatory proteins. In aquatic photoautotrophs including cyanobacteria, zinc is thought to be required for carbonic anhydrase and alkaline phosphatase, although there is evidence that at least some carbonic anhydrases can be cambialistic, i.e., are able to acquire in vivo and function with different metal cofactors such as Co2+ and Cd2+. Given the global importance of marine phytoplankton, zinc availability in the oceans is likely to have an impact on both carbon and phosphorus cycles. Zinc concentrations in seawater vary over several orders of magnitude, and in the open oceans adopt a nutrient-like profile. Most studies on zinc handling by cyanobacteria have focused on freshwater strains and zinc toxicity; much less information is available on marine strains and zinc limitation. Several systems for zinc homeostasis have been characterized in the freshwater species Synechococcus sp. PCC 7942 and Synechocystis sp. PCC 6803, but little is known about zinc requirements or zinc handling by marine species. Comparative metallo-genomics has begun to explore not only the putative zinc proteome, but also specific protein families predicted to have an involvement in zinc homeostasis, including sensors for excess and limitation (SmtB and its homologs as well as Zur), uptake systems (ZnuABC), putative intracellular zinc chaperones (COG0523) and metallothioneins (BmtA), and efflux pumps (ZiaA and its homologs). PMID:22514551
Ziółkowski, Artur; Błachnio, Aleksandra; Pąchalska, Maria
2015-01-01
Modern medicine is still searching for the antecedents which will lead to successful aging. The article discusses the self-perception of life satisfaction and health of senior citizens. The aim of the study was to determine the relationship between self-evaluation of life satisfaction and health by senior citizens in comparison to different age groups. The study included 463 persons - 230 men and 233 women. The age of the participants was in the range 16 - 83 years. All participants were asked to fill the Life Satisfaction Questionnaire (Fragebogen zur Lebenszufriedenheit - FLZ). The FLZ questionnaire assesses the global life satisfaction of a person and health domain separately. The results show age-related differences in the evaluation of life satisfaction. Accordingly, there is a significant change in health evaluations in different age groups, but there are no significant gender differences in health self-report data. The senior citizens' assessment of general health, although the lowest among all the age-subgroups, showed significant difference only in relation to the people below 45 years of age. The significant differences in satisfaction from mental health occurred only for the elderly and participants aged 25-34 and 35-44. Life satisfaction is associated with subjective health evaluations. There are two domains (mental health and performance) that are positively evaluated by more than two-thirds of senior citizens. The observed differences challenge stereotypes and prejudices relating to negative aging process. Senior citizens can improve their control beliefs and develop self-regulation and coping skills.
Early detection of persons with first signs of emerging psychosis is regarded as a promising strategy to reduce the burden of the disease. In recent years, there has been increasing interest in early detection of psychosis and bipolar disorders, with a clear need for sufficient sample sizes in prospective research. The underlying brain network disturbances in individuals at risk or with a prodrome are complex and yet not well known. This paper provides the rationale and design of a prospective longitudinal study focused on at-risk states of psychosis and bipolar disorder. The study is carried out within the context of the Zurich Program for Sustainable Development of Mental Health services (Zürcher Impulsprogramm zur Nachhaltigen Entwicklung der Psychiatrie). Persons at risk for psychosis or bipolar disorder between 13 and 35 years of age are examined by using a multi-level-approach (psychopathology, neuropsychology, genetics, electrophysiology, sociophysiology, magnetic resonance imaging, near-infrared spectroscopy). The included adolescents and young adults have four follow-ups at 6, 12, 24, and 36 months. This approach provides data for a better understanding of the relevant mechanisms involved in the onset of psychosis and bipolar disorder, which can serve as targets for future interventions. But for daily clinical practice a practicable “early recognition” approach is required. The results of this study will be useful to identify the strongest predictors and to delineate a prediction model. PMID:25325050
Early detection of persons with first signs of emerging psychosis is regarded as a promising strategy to reduce the burden of the disease. In recent years, there has been increasing interest in early detection of psychosis and bipolar disorders, with a clear need for sufficient sample sizes in prospective research. The underlying brain network disturbances in individuals at risk or with a prodrome are complex and yet not well known. This paper provides the rationale and design of a prospective longitudinal study focused on at-risk states of psychosis and bipolar disorder. The study is carried out within the context of the Zurich Program for Sustainable Development of Mental Health services (Zürcher Impulsprogramm zur Nachhaltigen Entwicklung der Psychiatrie). Persons at risk for psychosis or bipolar disorder between 13 and 35 years of age are examined by using a multi-level-approach (psychopathology, neuropsychology, genetics, electrophysiology, sociophysiology, magnetic resonance imaging, near-infrared spectroscopy). The included adolescents and young adults have four follow-ups at 6, 12, 24, and 36 months. This approach provides data for a better understanding of the relevant mechanisms involved in the onset of psychosis and bipolar disorder, which can serve as targets for future interventions. But for daily clinical practice a practicable "early recognition" approach is required. The results of this study will be useful to identify the strongest predictors and to delineate a prediction model.
Restoring sleep is associated with psychological well-being. In contrast, poor sleep leads to impaired daily cognitive, emotional, and social functioning. Both commonplace and expert opinion hold that exercise has a favorable impact on preventing poor sleep and improving its quality. However, the scientific basis for this opinion remains limited, and results are mixed. The aim of the present study, therefore, was to explore the impact of perceived physical fitness, exercise, and a perceived lack of activity on sleep in early adulthood. Gender-related patterns were also examined. A total of 862 participants (639 females and 223 males; mean +/- SD = 24.67 +/- 5.91 yr) took part in the study. Respondents completed a series of self-report questionnaires assessing perceived physical fitness, exercise, perceived lack of physical activity, insomnia (Insomnia Severity Index), dysfunctional sleep-related thoughts (Fragebogen zur Erfassung allgemeiner Persönlichkeitsmerkmale Schlafgestörter), and quality of sleep (Pittsburgh Sleep Quality Index). High perceived physical fitness, but not exercise, was associated with favorable scores for various sleep indicators. A perceived lack of physical activity was associated with poor sleep. Perceived physical fitness and exercise were moderately correlated. Compared with males, females reported more sleep difficulties and also more dysfunctional sleep-related thoughts. For early adulthood, findings did not support commonplace or expert opinion that exercise behavior has a favorable influence on sleep. Rather, the findings lend support to the importance of cognitive processes in the onset and maintenance of sleep complaints.
The year 1905 has been called Einstein's Annus mirabilis because of three ground-breaking works completed over the span of a few months-the light-quantum paper, the Brownian motion paper, and the paper on the electrodynamics of moving bodies introducing the special theory of relativity. There are prima facie reasons for thinking that the origins of these papers cannot be understood in isolation from one another. Due to space limitations, we concentrate primarily on the light quantum paper, since, in key respects, it marks the turning point for the Annus mirabilis. The task is to probe, not just how the idea of the light quantum might have occurred to Einstein, but, more importantly, what convinced him that the idea was not just a quixotic hypothesis, but an unavoidable and demonstrable feature of radiation. The crucial development, we suggest, arose from comparing the energy fluctuations that follow rigorously from the Stefan-Boltzmann law, as well as from Wien's distribution formula for blackbody radiation, with what it is reasonable to expect from Maxwell's electromagnetic theory of light. A special case of this is addressed in Einstein's one paper from 1904, "Zur allgemeinen molekularen Theorie der Wärme". Annalen der Physik, 14, 355-362 (Also in CPAE, Vol. 2, Doc. 5)]. The outcome for the general case leads naturally to the central theoretical argument of the light quantum paper, the expectation of Brownian-like motion, and several of the key results for the electrodynamics of moving bodies.
Bartak, Rico; Macheleidt, Wolfgang; Ahrns, Johannes; Grischek, Thomas
2017-11-01
In subsurface iron removal (SIR), oxygen-enriched water is injected into an aquifer to create a reaction zone. Ahrns et al. (2017) simulated a doubling of the efficiency coefficient by the inactivation of well screen sections during injection for a vertical SIR pilot well penetrating an aquifer with varying dissolved iron concentrations. The optimized injection regime was adopted conceptually in a pilot SIR test. An inflatable packer was used to manipulate the outflow distribution. The packer was inflated before the injection phase then evacuated with a vacuum pump before pumping while remaining inside the casing. Cycles with conventional injection were performed first and iron breakthrough was monitored in the pumped water. Subsequently when the packer was used, iron removal increased by 25% and the efficiency coefficient by 50% for an adopted reference value of 5.0 mg/l. Although the study site was unfavorable for SIR because of the unfavorable low alkalinity (pH in the re- and infiltrate decreased down to 4.2), the injectant could have been pretreated by the addition of alkalis prior to injection. This was not considered in the simulation and iron concentrations were above the limits commonly used in practice. However, the overall use of an optimized injection will still be presented.
For decades, impaired proverb comprehension has been regarded as typical of schizophrenic thought disorder. Testing patients' proverb understanding has widely been abandoned, however, due to poor reliability and validity of the assessment procedures. Since the underlying cognitive deficit of impaired proverb interpretation remained obscure, this study sought to determine the relation of proverb understanding with other cognitive domains, particularly 'theory of mind' or 'mindreading', in schizophrenia. 31 patients diagnosed with schizophrenia were assessed using a novel German Proverb Test [Barth, A., Küfferle, B., 2001. Die Entwicklung eines Sprichworttests zur Erfassung konkretistischer Denkstörungen bei schizophrenen Patienten. Nervenarzt 72, 853-858.], a 'theory of mind' test battery, a variety of executive functioning tests and verbal intelligence. Psychopathology was measured using the PANSS [Kay, S.R., Opler, L.A., Lindenmayer, J.P., 1989. The Positive and Negative Syndrome Scale (PANSS): rationale and standardisation. Br. J. Psychiatry 158 (suppl. 7), 59-67.]. Patients' task performance was compared to a group of healthy control persons. 'Theory of mind', executive functioning and intelligence were strongly correlated with patients' ability to interpret proverbs correctly. In a regression analysis 'theory of mind' performance predicted, conservatively estimated, about 39% of the variance of proverb comprehension in the patient group. The ability to interpret such metaphorical speech that is typical of many proverbs crucially depends on schizophrenic patients' ability to infer mental states. Future studies may further address differences between schizophrenia subtypes or the relation to specific symptom clusters.
Besides noise reduction, ground-borne vibrations induced by railways are another important environmental issue associated with the construction of new or the reconstruction of existing railway lines that had to be tackled during the last decade. Annoyance can occur, particularly for lines in urban areas at small distances to neighbouring houses or lines in shallow depth tunnels under buildings. The ground-borne vibrations can be perceived by the inhabitants via the floor vibrations, as well as via the air-borne noise radiated inside the building by the vibrating building structures (secondary noise). At present, legal specifications for judging railway-induced ground-borne vibrations do not exist in Germany. In order to review common practices, an experimental psycho-physical laboratory study was performed. To estimate the annoyance of railway-induced vibrations, the mean vibration energy of a train pass-by seems much more significant and related to the annoyance than the commonly used RMS value according to the German standard DIN 4150-2. The minimum difference in vibration that can be felt by people was found at a signal difference of 25%. This paper will review results of a project performed in cooperation with the engineering office Obermeyer in Munich and the Technical University of Munich [A. Said, D. Fleischer, H. Kilcher, H. Fastl, H.-P. Grütz, Zur Bewertung von Erschütterungsimmissionen aus dem Schienenverkehr, Zeitschrift fuer Lärmbekämpfung, Vol. 48(6), Springer VDI Verlag, Düsseldorf, 2001.] and will link them to further demands on research and on development of suitable guiding principles and legislative regulations.
The purpose of this study was to determine the validity and reliability of the Polish version of the Questionnaire for Health-Related Resource Use in an Elderly Population [Fragebogen zur Inanspruchnahme medizinischer und nicht-medizinischer Versorgungsleistungen im Alter (FIMA)]. This was a cross-sectional study conducted in a rehabilitation care unit in Poland between January and June of 2017. Sixty-one patients aged ≥65 years who had been admitted to the unit were enrolled into the study. Each participant was evaluated twice: once within 48 hours of admission (T1) and once after 2 weeks (T2). The translated instrument was understood by most respondents in a selected population and it maintained a reading and comprehension level that was accessible by most respondents, even of a low education level. With the aid of the prevalence-adjusted bias-adjusted kappa (PABAK) and intraclass correlation coefficient (ICC), 100% test-retest reliability for 10 out of the 12 questions that were subjected to analysis was indicated. The most frequent health-related resource uses were appointments at the general practitioner (90.2%) and orthopedist (54.1%), medication (93.4%), and the necessity to have glasses as supportive equipment (70.5%). The Polish FIMA demonstrated very good test-retest reliability, good validity, and ease of use for elderly people. Further investigation is required. In the future, the routine use of this instrument could be encouraged to assess the use and demand for medical and nonmedical services among the elderly.
Polish ageing society still experiences health-related problems and the increasing difficulties in receiving medical care. The initiation of telemedicine programmes can change this situation for better. The question arises if telemedicine is a solution that the elderly are willing to accept and take advantage of in order to raise their quality of life. Questionnaire based research was conducted in 2015 on a sample group of 312 seniors. The respondents completed the Diener Satisfaction with Life Scale (SWLS) and the subscale of Health States from Fragebogen zur Lebenszufriedenheit (FLZ) by Fahrenberg et al. Each participant gave their consent to take part in the research. SWLS presents a relatively stable value in the subsequent decades of being old (60-69 years M=21.93 SD=6.25; 70-79 years M=21.70 SD=5.52; 80+ M=21.38 SD=5.82). The health related quality of life (the FLZ subscale), varied in the analysed subgroups (F=7.783 p=0.000), and was related to comorbidity and polytherapy. A positive attitude towards telemedicine was expressed by 40% of those surveyed. However the seniors' need for telemedical services was more limited and did not exceed the 10%. In Poland in ageing there still dominates the experience of multiple ailments and polytherapy, something which justifies a search for new, easily accessible, and economically sound solutions for health care. Telemedicine is a promising solution although there is a need for concrete steps to be taken to raise willingness amongst geriatric patients to take advantage of telemedicine.
There are only a small number of studies dealing with the impact of eugenic theories and practices on the research of particular neurological diseases during the Third Reich. Thus, this contribution to the special issue on neurology in Germany between 1933 and 1945 focuses exemplarily on epilepsy research. By drawing on primary sources and secondary literature the article tries to reconstruct the scientific discourse of the time and consider the implications for patients. National socialistic ideology was based on eugenic thinking and the implementation of eugenic policies was a major political objective. An immediate effect of this policy was the passing of the Law for the Prevention of Genetically Diseased Offspring (Gesetz zur Verhütung erbkranken Nachwuchses) in 1933. According to this law "hereditary epilepsy" along with various other neurological and psychiatric disorders was regarded as a mandatory indication for forced sterilization. Subsequently, funding of epileptological research was generously increased and extended, e. g. at the German Research Institute (Deutsche Forschungsanstalt) in Munich and the Rheinische Provinzial-Institut in Bonn. The main focus was placed on idiopathic forms of the disease, which were a priori considered as hereditary. At the annual meetings of the Society of German Neurologists and Psychiatrists (Gesellschaft deutscher Neurologen und Psychiater), lectures and debates on epilepsy repeatedly constituted a key topic. Some participants opted for a broad interpretation of "endogeneity" and thus favored an extension of the practice of sterilization but others advocated a more differentiated and restricted attitude. Several neurology researchers showed a penchant for self-mobilization in line with the doctrine of the new government.
Der Buchfinkengesang wurde in Potsdam in zwei Hauptpopulationen über drei Jahre aufgenommen. Jedes Individuum wurde eindeutig am individuellen Strophentypenrepertoire identifiziert. Ein weiterer Punkt der die individuelle Wiedererkennung bestätigt ist die hohe Standorttreue der adulten Männchen. Die beschriebene Methode eignet sich für die Untersuchung von gesamten Populationen, um den Wandel des Gesangs von Populationen in Raum und Zeit zu beschreiben. Die Haupterkenntnisse der Arbeit sind: - Die Gesamtanzahl der Grundstrophentypen innerhalb einer Population bleibt über Jahre konstant. - Die relative Häufigkeit jedes einzelnen Strophentyps variiert von Jahr zu Jahr und von Population zu Population. - Gesangslernen erfolgt exakt mit einem Korrektheitsgrad von mindestens 96%. - Das Song-Sharing ist innerhalb der Population hoch. Die diskutierten Mechanismen für das Song-Sharing sind: Die Lebenserwartung, das Zugverhalten, das Lernverhalten, die Etabliertheit von Strophentypen, Weibchenpräferenzen und die Reaktionen der territorialen Männchen. - Weiterhin wurde ein Modell zur kulturellen Evolution des Buchfinkengesangs programmiert, um die Rolle der Einflussfaktoren, wie Fehlerquote, Abwanderungsrate und Laufzeit zu ermitteln. Der Wandel des Dialektes erfolgt graduell in Raum und Zeit. Daher sind keine scharfen Dialektgrenzen anzutreffen. Trotz dieser Tatsache markieren die etablierten Strophentypen die Population. 50 % der Juvenilen siedeln am Geburtsort, auf diese Weise bleibt der Dialekt erhalten und Inzest wird vermieden. -Analysiert man das Repertoire benachbarten Männchen bei isolierten Alleen, so entspricht die Gesangsangleichung in etwa dem Zufall. -Intraindividuelle Vergleiche der quantitativen Parameter des jeweiligen Strophentyps wurden saisonal und annuell durchgeführt. Saisonal konnten für einen Strophentyp ein Trend ermittelt werden. Bei jährlichen Vergleichen konnten intraindividuell ausschließlich nicht signifikante Ergebnisse ermittelt werden, wohingegen die interindividuelle Variation in zwei Fällen signifikant war. In einem Fall bestand ein Trend und in einem weiteren Fall war die Variationsunterschiede nicht signifikant. - Der Verlauf der Brutsaison lässt sich an der jährlichen Gesangsaktivität nachvollziehen. Chaffinch song was recorded in Potsdam in two major populations of chaffinches over a period of three years. Each male was identified unambiguously because of their individual song type repertoires. These are usually easy to distinguish from sonagrams as the variation is discontinuous. A further point for individual recognition is the fixed territorial behaviour of adult males. The described method is employed to examine whole populations and to observe changes with space and time in the song of a population. The major findings of the study are: - The total amount of basic song types in each population is constant over years. - The quantity of each basic song type is different and varies from year to year and from population to population. - Song copying is extremely accurate on at least 96% of occasions. - Song-type sharing is high within populations. Discussed mechanisms for song neighbourhoods are: expectation of life, semi-migratory behaviour, learning skills, establishment of song types, female choice and male vs male interaction. Furthermore a model of cultural evolution of chaffinch song was programmed to determine the role of factors like error rate, rate of emigration and running time. The changes are gradual in space and time. Hence the dialect borders are smooth. Despite this fact established song types mark the population. As every second juvenile bird settles in the population of his birth inbreeding is avoided and the dialect structure is retained. - Analysing the repertoires of neighbouring males (“next door neighbours”) in isolated avenues to examine mutual influences suggests that these have the same amount of song types in common than would be expected by chance. - Within intraindividual comparisons the quantitative parameters of the same song types remain seasonal and annual constant, whereas interindividual variations within the same song tip are statistically significant. - The breeding biology of the chaffinch can be observed by seasonal singing activity during the breeding cycle.
Arbabi, Talat; Vollmer, Christian; Dörfler, Tobias; Randler, Christoph
2015-04-01
Individuals differ in their timing of sleep (bed times, rise times) and in their preference for morning or evening hours. Previous work focused on the relationship between academic achievement and these variables in secondary school students. The main aim of the study is to investigate the relationship between chronotype and academic achievement in 10-year-old children (n = 1125) attending 4th grade of primary school. They filled a cognitive test (Culture Fair Intelligence Test, CFT 20-R) and questions about rise times and bed times, academic achievement, conscientiousness and motivation. We used the "scales for the assessment of learning and performance motivation" (SELLMO; Skalen zur Erfassung der Lern- und Leistungsmotivation for motivation), the short version of the Five-Factor Personality Inventory Children (FFPI-C) to measure conscientiousness, and the Composite Scale of Morningness (CSM) to assess morningness-eveningness. Mean CSM score was 37.84 ± 6.66, midpoint of sleep was 1:36 ± 00:25 and average sleep duration (time in bed) was 10:15 ± 0:48. Morningness orientation was positively related to intelligence, conscientiousness and learning objectives. Eveningness orientation was related to avoidance performance objectives and work avoidance. Early midpoint of sleep, conscientiousness and intelligence were associated with better grades. The multivariate model showed that intelligence was the strongest predictor of good grades. Conscientiousness, motivation, younger age and an earlier midpoint of sleep were positively related to good grades. This is the first study in primary school pupils, and it shows that the relationship between evening orientation and academic achievement is already prevalent at this age even when controlling for important predictors of achievement.
Treatment of Juvenile Idiopathic Arthritis (JIA) has improved quality of life in children and adolescents suffering from JIA. However, it varies considerably from caregiver to caregiver. Therefore a standardisation of care on the basis of consensus treatment recommendations offers the chance to further improve the quality of care for children and adolescents with JIA. We aimed to establish an interdisciplinary, evidence-based treatment guideline for JIA based on the existing guideline from 2005. We did a systematic literature analysis in PUBMED with the key words "juvenile idiopathic (rheumatoid) arthritis" and "therapy". As limits in PUBMED we used: humans, published in the last 3 years, all child 0-18 years, clinical trial. Studies relating to diagnosis of JIA, Uveitis, vaccination, transition and rofexocibe were excluded. Authors of the 2005 guideline and representatives nominated by different societies were invited to attend the consensus conferences which were hosted by a professional moderator. Following societies were invited: Berufsverband der Kinder- und Jugendärzte (BVKJ), Deutsche Gesellschaft für Kinder- und Jugendmedizin (DGKJ), Deutsche Gesellschaft für Rheumatologie (DGRh), Deutsche Ophthalmologische Gesellschaft (DOG), Deutsche Rheuma-Liga Bundesverband, Verein zur Förderung und Unterstützung rheumatologisch erkrankter Kinder und deren Eltern, Vereinigung für Kinderorthopädie, Zentraler Verband der Physiotherapeuten und Krankengymnasten (ZVK). Consensus conferences took place in Düsseldorf on May 9th and August 1st 2007 and were each attended by more than 95% of the nominated representatives Finally, statements were confirmed in a Delphi method. Consensus statements regarding drug therapy, symptomatic and surgical management of JIA were compiled and judged strictly by the criteria of Evidence-Based Medicine (EBM).
Hoffmeier, Konrad L; Hofmann, Gunther O; Mückley, Thomas
2009-10-01
Currently available polyaxial locking plates represent the consequent enhancement of fixed-angle, first-generation locking plates. In contrast to fixed-angle locking plates which are sufficiently investigated, the strength of the new polyaxial locking options has not yet been evaluated biomechanically. This study investigates the mechanical strength of single polyaxial interfaces of different volar radius plates. Single screw-plate interfaces of the implants Palmar 2.7 (Königsee Implantate und Instrumente zur Osteosynthese GmbH, Allendorf, Germany), VariAx (Stryker Leibinger GmbH & Co. KG, Freiburg, Germany) und Viper (Integra LifeSciences Corporation, Plainsboro, NJ, USA) were tested by cantilever bending. The strength of 0 degrees, 10 degrees and 20 degrees screw locking angle was obtained during static and dynamic loading. The Palmar 2.7 interfaces showed greater ultimate strength and fatigue strength than the interfaces of the other implants. The strength of the VariAx interfaces was about 60% of Palmar 2.7 in both, static and dynamic loading. No dynamic testing was applied to the Viper plate because of its low ultimate strength. By static loading, an increase in screw locking angle caused a reduction of strength for the Palmar 2.7 and Viper locking interfaces. No influence was observed for the VariAx locking interfaces. During dynamic loading; angulation had no influence on the locking strength of Palmar 2.7. However, reduction of locking strength with increasing screw angulation was observed for VariAx. The strength of the polyaxial locking interfaces differs remarkably between the examined implants. Depending on the implant an increase of the screw locking angle causes a reduction of ultimate or fatigue strength, but not in all cases a significant impact was observed.
Bobrov, Alexander G; Kirillina, Olga; Fosso, Marina Y; Fetherston, Jacqueline D; Miller, M Clarke; VanCleave, Tiva T; Burlison, Joseph A; Arnold, William K; Lawrenz, Matthew B; Garneau-Tsodikova, Sylvie; Perry, Robert D
2017-06-21
A number of bacterial pathogens require the ZnuABC Zinc (Zn 2+ ) transporter and/or a second Zn 2+ transport system to overcome Zn 2+ sequestration by mammalian hosts. Previously we have shown that in addition to ZnuABC, Yersinia pestis possesses a second Zn 2+ transporter that involves components of the yersiniabactin (Ybt), siderophore-dependent iron transport system. Synthesis of the Ybt siderophore and YbtX, a member of the major facilitator superfamily, are both critical components of the second Zn 2+ transport system. Here we demonstrate that a ybtX znu double mutant is essentially avirulent in mouse models of bubonic and pneumonic plague while a ybtX mutant retains high virulence in both plague models. While sequestration of host Zn is a key nutritional immunity factor, excess Zn appears to have a significant antimicrobial role in controlling intracellular bacterial survival. Here, we demonstrate that ZntA, a Zn 2+ exporter, plays a role in resistance to Zn toxicity in vitro, but that a zntA zur double mutant retains high virulence in both pneumonic and bubonic plague models and survival in macrophages. We also confirm that Ybt does not directly bind Zn 2+ in vitro under the conditions tested. However, we detect a significant increase in Zn 2+ -binding ability of filtered supernatants from a Ybt + strain compared to those from a strain unable to produce the siderophore, supporting our previously published data that Ybt biosynthetic genes are involved in the production of a secreted Zn-binding molecule (zincophore). Our data suggest that Ybt or a modified Ybt participate in or promote Zn-binding activity in culture supernatants and is involved in Zn acquisition in Y. pestis.
Bile is one of many barriers that Listeria monocytogenes must overcome in the human gastrointestinal tract in order to infect and cause disease. We demonstrated that stationary-phase cultures of L. monocytogenes LO28 were able to tolerate concentrations of bovine, porcine, and human bile and bile acids well in excess of those encountered in vivo. Strain LO28 was relatively bile resistant compared with other clinical isolates of L. monocytogenes, as well as with Listeria innocua, Salmonella enterica serovar Typhimurium LT2, and Lactobacillus sakei. While exponential-phase L. monocytogenes LO28 cells were exquisitely sensitive to unconjugated bile acids, prior adaptation to sublethal levels of bile acids or heterologous stresses, such as acid, heat, salt, or sodium dodecyl sulfate (SDS), significantly enhanced bile resistance. This adaptive response was independent of protein synthesis, and in the cases of bile and SDS adaptation, occurred in seconds. In order to identify genetic loci involved in the bile tolerance phenotype of L. monocytogenes LO28, transposon (Tn917) and plasmid (pORI19) integration banks were screened for bile-sensitive mutants. The disrupted genes included a homologue of the capA locus required for capsule formation in Bacillus anthracis; a gene encoding the transcriptional regulator ZurR; a homologue of an Escherichia coli gene, lytB, involved in isoprenoid biosynthesis; a gene encoding a homologue of the Bacillus subtilis membrane protein YxiO; and a gene encoding an amino acid transporter with a putative role in pH homeostasis, gadE. Interestingly, all of the identified loci play putative roles in maintenance of the cell envelope or in stress responses. PMID:12450822
Die Übertragungsnetze stellen eine zuverlässige Versorgung von Haushalt, Gewerbe und Industrie mit elektrischer Energie sicher und sind damit Grundlage einer modernen Wirtschaft und Gesellschaft. Die mittlerweile unumkehrbaren Entwicklungen der nationalen und europäischen Energiewende stellen den Übertragungsnetzbetreiber in seinen Kernaufgaben, dem Bau und Betrieb von Netzen, dem Markt- und Netzzugang und der Integration der erneuerbaren Energien vor neue und große Herausforderungen. Verbrauchsnahe dezentrale Erzeugung wie verbrauchsferne zentrale Erzeugung muss im Sinne der Gewährleistung der Systemstabilität gemanagt und in Einklang mit dem Verbrauch gebracht werden. Erneuerbare Energien müssen zudem in einem solchen System ihren Beitrag zur System- und Marktintegration leisten. All das erfordert mehr Daten, um in einem Gesamtsystem dynamische Reaktionsmöglichkeiten gewährleisten zu können. Erst die "Digitalisierung" schafft dabei die notwendigen Voraussetzungen die Komplexität zu stemmen. Die Digitalisierung stellt daher ein Kernelement dieses Wandels des Übertragungsnetzbetreibers dar, die einerseits mit zum Entstehen der neuen Herausforderungen beiträgt, andererseits aber auch hilft Werkzeuge bereitzustellen, diesen Herausforderungen zu begegnen. Im folgenden Beitrag wird aufgezeigt, wie die Digitalisierung die Aufgaben und Instrumente des Übertragungsnetzbetreibers verändern. Ausgehend von den heutigen Aufgaben eines Übertragungsnetzbetreibers und dem gültigen Rechtsrahmen werden unter dem Begriff "Notwendiges Set für morgen" smarte Elemente und Werkzeuge beschrieben, die bereits heute im Einsatz sind oder in den nächsten Jahren notwendig werden. Im Anschluss erfolgt anhand einiger Beispiele aus unterschiedlichen Bereichen eine Konkretisierung der Einsatzzwecke der Digitalisierung beim Übertragungsnetzbetreiber. Ein kurzer Ausblick mit Fokus auf den weiteren Veränderungsprozess rundet den Beitrag ab.
Wir haben in (4.44) den II. Hauptsatz als empirische Tatsache folgendermaßen formuliert: (i) Wärmeenergie geht von selbst nur von einem wärmeren Körper auf einen kälteren über, niemals in der umgekehrten Richtung. Nun werden wir beweisen, dass sich aus diesem Prinzip folgende äquivalente Formulierungen für den II. Hauptsatz ableiten lassen: (ii) Es ist unmöglich, ein Perpetuum mobile zweiter Art zu bauen, d. h. eine Maschine, die fortlaufend Wärmeenergie vollständig in mechanische Arbeit umsetzen kann. Eine Wärmekraftmaschine, die einen Kreisprozess mit der höchsten Temperatur Tw und der niedrigsten Temperatur Tk durchläuft, hat höchstens den Carnotschen Wirkungsgrad c = (Tw - Tk)/Tw. Wenn in der Maschine nur reversible Prozesse ablaufen, die gesamte Wärmezufuhr bei der Temperatur Tw erfolgt und ausschließlich bei der Temperatur Tw gekühlt wird, ist ihr Wirkungsgrad = C. Es gibt keine Wärmekraftmaschine, die eine bessere Ausnutzung der Wärmeenergie ermöglicht. (iv) In jedem thermodynamischen System existiert die Zustandsgröße Entropie, definiert durch ihr Differential dS = (dQrev)/T . Entropie kann erzeugt, aber nicht vernichtet werden. Bei Zustandsänderungen, die in einem abgeschlossenen System ablaufen, nimmt die Entropie entweder zu (irreversible Prozesse), oder sie bleibt konstant (reversible Prozesse). Im Anschluss an (iii) werden wir zur Definition der thermodynamischen Temperatur und bei der Diskussion von (iv) zu einem tieferen Verständnis der Entropie gelangen. Es zeigt sich, dass die Entropie das eigentliche Bindeglied zwischen Mechanik und Wärmelehre darstellt. Am Ende des Kapitels werden wir einige Anwendungen des II. Hauptsatzes betrachten.
The introduction of CO2-reduction technologies like Start-Stop or the Hybrid-Powertrain and the worldwide stringent emission legislation require a detailed optimization of the engine start-up. The combustion concept development as well as the calibration of the engine control unit makes an explicit thermodynamic analysis of the combustion process during the start-up necessary. Initially, the well-known thermodynamic analysis of in-cylinder pressure at stationary condition was transmitted to the highly non-stationary engine start-up. For this running mode of the engine the current models for calculation of the transient wall heat fluxes were found to be misleading. With a fraction of nearly 45% of the burned fuel energy, the wall heat is very important for the calculation of energy balance and for the combustion process analysis. Based on the measurements of transient wall heat transfer densities during the start-up presented in a former work (Lejsek and Kulzer in Investigations on the transient wall heat transfer at start-up for SI engines with gasoline direct injection. SAE Paper), the paper describes the development of adaptations to the known correlations by Woschni (MTZ 31:491, 1970), Hohenberg (Experimentelle Erfassung der Wandwärme von Kolbenmotoren. TU Graz, Habil., 1980) and Bargende (Ein Gleichungsansatz zur Berechnung der instationären Wandwärmeverluste im Hochdruckteil von Ottomotoren. TH Darmstadt, PhD-Thesis, 1991) for the application during engine start-up. To demonstrate the high accuracy of the model, the results of the cyclic resolved thermodynamic analysis using the presented novel approaches were compared with the results of the measurements. It is shown, that the novel heat flux models for the engine start-up process gives a cyclic resolved thermodynamic analysis to optimize the engine start-up pretty efficient.
Übertragungswege In Deutschland infizieren sich jedes Jahr wahrscheinlich mehr als 300 000 Menschen mit dem Hepatitis-E-Virus (HEV). Die Hepatitis E ist in Mitteleuropa in der Regel eine durch den zoonotischen HEV-Genotyp-3-verursachte autochthone, d. h. lokal erworbene Infektionskrankheit. Der Verzehr von nicht ausreichend erhitztem Schweine- oder Wildfleisch ist ein Hauptrisikofaktor für HEV-Infektionen, Übertragungen des Virus durch Bluttransfusionen sind aber auch möglich. Diagnostik Bei Immunkompetenten kann die Diagnose einer akuten Hepatitis E mit dem Nachweis von anti-HEV-IgM gestellt werden. Serologische Tests können bei Immunsupprimierten aber falsch-negativ sein, weshalb in diesen Fällen eine HEV-Infektion nur durch den direkten Nachweis des Erregers mittels PCR im Blut oder Stuhl erfolgen sollte. Natürlicher Verlauf Eine akute Hepatitis E kann bei Patienten mit anderen chronischen Lebererkrankungen zu einem Leberversagen führen. Chronische Verläufe, definiert durch eine Virämie von mind. 3 Monaten, sind bei Organtransplantierten mit immunsuppressiver Medikation beschrieben, können aber auch bei anderen Immundefizienzen auftreten. Eine chronische Hepatitis E kann innerhalb von Monaten zu einer fortgeschrittenen Leberfibrose oder zur Zirrhose führen. Extrahepatische Manifestationen Extrahepatische Manifestationen können während und nach einer HEV-Infektion auftreten. Insbesondere Guillain-Barré-Syndrome und die neuralgische Schulteramyotrophie sind mit einer Hepatitis E assoziiert worden. Therapie Ribavirin hat eine antivirale Wirksamkeit gegen HEV. Bei chronischer Hepatitis E sollte die Behandlung für 3 – 6 Monate durchgeführt werden. Therapieversagen und Rückfälle nach Beendigung einer Behandlung sind möglich. Ein Impfstoff gegen HEV ist bisher nur in China zugelassen.
Previous research has shown that children tend to demonstrate lower performance on analogical reasoning tasks at a causal relations level compared to most adults (Gentner & Toupin, 1986). This tendency is an obstacle that geoscience educators must overcome because of the high frequency of analogies used in geoscience pedagogy. In particular, analog models are used to convey complex systems of non-everyday/non-observable events found in nature, such as plate tectonics. Key factors in successful analogical reasoning that have been suggested by researchers include knowledge of the causal relations in the base analog (Brown & Kane, 1988; Gentner, 1988; Gentner & Toupin, 1986), and development of learning strategies and metaconceptual competence(Brown & Kane, 1988). External factors, such as guiding cues and hints have been useful cognitive supports that help students reason through analogical problems (Gick & Holyoak, 1980). Cognitive supports have been seen by researchers to decrease processing demands on retrieval and working memory (Richland, Zur, & Holyoak, 2007). We observed third and fourth graders learning about plate tectonics beginning with a pre-analogy step-a cognitive support activity a student can do before working with an analogy to understand the target. This activity was designed to aid students in developing their understanding of object attributes and relations within an analog model so that more focus can be placed on mapping the corresponding higher-order relations between the base and target. Students learned targeted concepts of plate tectonics, as measured by pre to post gains on items adapted from the Geosciences Concept Inventory. Analyses of classroom interaction showed that students used the object attributes and higher-order relations highlighted in the pre-analogy activity as resources to reason about plate boundaries and plate movement during earthquakes.
From october 25th - 27th 2013, the 5th NEUROWIND e.V. meeting was held in Motzen, Brandenburg, Germany. This year more than 60 doctoral students and postdocs from over 25 different groups working in German university hospitals or research institutes attended the meeting to discuss their latest findings in the fields of neuroimmunology, neurodegeneration and neurovascular research. All participants appreciated the stimulating environment in Motzen, Brandenburg, and people took the opportunity for scientific exchange, discussion about ongoing projects and already started further collaborations. Like in the previous years, the symposium was regarded as a very well organized platform to support research of young investigators in Germany. According to the major aim of NEUROWIND e.V. to support younger researchers in Germany the 3rd NEUROWIND YOUNG SCIENTIST AWARD for experimental neurology was awarded to Ruth Stassart working in the group of Klaus Armin Nave and Wolfgang Brück (MPI Göttingen and Department of Neuropathology, Göttingen Germany). The successful work was published in Nature Neuroscience entitled “A role for Swann cell-derived neuregulin-1 in remyelination”. This outstanding paper deals with the function of Schwann cell neuregulin as an endogenous factor for myelin repair. The award is endowed with 20.000 Euro sponsored by Merck Serono GmbH, Darmstadt, Germany (unrestricted educational grant). This year’s keynote lecture was given by Albert Ludolph, Head of the Department of Neurology at the University Clinic of Ulm. Dr. Ludolph highlighted the particular role of individual scientists for the development of research concepts in Alzheimer´s disease (AD) and frontotemporal dementia (FTD). PMID:24330587
In recent years, there has been a dramatic increase in available compute capacities. However, these “Grid resources” are rarely accessible in a continuous stream, but rather appear scattered across various machine types, platforms and operating systems, which are coupled by networks of fluctuating bandwidth. It becomes increasingly difficult for scientists to exploit available resources for their applications. We believe that intelligent, self-governing applications should be able to select resources in a dynamic and heterogeneous environment: Migrating applications determine a resource when old capacities are used up. Spawning simulations launch algorithms on external machines to speed up the main execution. Applications are restarted as soon as a failure is detected. All these actions can be taken without human interaction. A distributed compute environment possesses an intrinsic unreliability. Any application that interacts with such an environment must be able to cope with its failing components: deteriorating networks, crashing machines, failing software. We construct a reliable service infrastructure by endowing a service environment with a peer-to-peer topology. This “Grid Peer Services” infrastructure accommodates high-level services like migration and spawning, as well as fundamental services for application launching, file transfer and resource selection. It utilizes existing Grid technology wherever possible to accomplish its tasks. An Application Information Server acts as a generic information registry to all participants in a service environment. The service environment that we developed, allows applications e.g. to send a relocation requests to a migration server. The server selects a new computer based on the transmitted resource requirements. It transfers the application's checkpoint and binary to the new host and resumes the simulation. Although the Grid's underlying resource substrate is not continuous, we achieve persistent computations on Grids by relocating the application. We show with our real-world examples that a traditional genome analysis program can be easily modified to perform self-determined migrations in this service environment. In den vergangenen Jahren ist es zu einer dramatischen Vervielfachung der verfügbaren Rechenzeit gekommen. Diese 'Grid Ressourcen' stehen jedoch nicht als kontinuierlicher Strom zur Verfügung, sondern sind über verschiedene Maschinentypen, Plattformen und Betriebssysteme verteilt, die jeweils durch Netzwerke mit fluktuierender Bandbreite verbunden sind. Es wird für Wissenschaftler zunehmend schwieriger, die verfügbaren Ressourcen für ihre Anwendungen zu nutzen. Wir glauben, dass intelligente, selbstbestimmende Applikationen in der Lage sein sollten, ihre Ressourcen in einer dynamischen und heterogenen Umgebung selbst zu wählen: Migrierende Applikationen suchen eine neue Ressource, wenn die alte aufgebraucht ist. 'Spawning'-Anwendungen lassen Algorithmen auf externen Maschinen laufen, um die Hauptanwendung zu beschleunigen. Applikationen werden neu gestartet, sobald ein Absturz endeckt wird. Alle diese Verfahren können ohne menschliche Interaktion erfolgen. Eine verteilte Rechenumgebung besitzt eine natürliche Unverlässlichkeit. Jede Applikation, die mit einer solchen Umgebung interagiert, muss auf die gestörten Komponenten reagieren können: schlechte Netzwerkverbindung, abstürzende Maschinen, fehlerhafte Software. Wir konstruieren eine verlässliche Serviceinfrastruktur, indem wir der Serviceumgebung eine 'Peer-to-Peer'-Topology aufprägen. Diese “Grid Peer Service” Infrastruktur beinhaltet Services wie Migration und Spawning, als auch Services zum Starten von Applikationen, zur Dateiübertragung und Auswahl von Rechenressourcen. Sie benutzt existierende Gridtechnologie wo immer möglich, um ihre Aufgabe durchzuführen. Ein Applikations-Information- Server arbeitet als generische Registratur für alle Teilnehmer in der Serviceumgebung. Die Serviceumgebung, die wir entwickelt haben, erlaubt es Applikationen z.B. eine Relokationsanfrage an einen Migrationsserver zu stellen. Der Server sucht einen neuen Computer, basierend auf den übermittelten Ressourcen-Anforderungen. Er transferiert den Statusfile des Applikation zu der neuen Maschine und startet die Applikation neu. Obwohl das umgebende Ressourcensubstrat nicht kontinuierlich ist, können wir kontinuierliche Berechnungen auf Grids ausführen, indem wir die Applikation migrieren. Wir zeigen mit realistischen Beispielen, wie sich z.B. ein traditionelles Genom-Analyse-Programm leicht modifizieren lässt, um selbstbestimmte Migrationen in dieser Serviceumgebung durchzuführen.
Windturbinenanlagen nutzen die kinetische Energie des Windes bei Geschwindigkeiten von c=4 m/s bis 25 m/s in Nabenhöhe des Windrades zur Stromerzeugung. Die oben genannten Windgeschwindigkeiten liegen im Grenzschichtbereich der ebenen Strömung (Abb. 67.1), die bei Höhen von h=100 m bis 1000 m liegen und in Großstädten mit Skylines bis 2000 m. Die größten Windturbinentürme erreichen gegenwärtig Nabenhöhen von h=160 m und Windraddurchmesser von d=130 m, d. h. mit Flügellängen von L=65 m. Die Windturbinen werden vorrangig mit 3 Schaufeln ausgeführt. Windturbinen mit einer und zwei Schaufeln waren Versuchsgeräte. Die Drehzahl von Windturbinen für Leistungen von P_{T}=2 MW betragen n=12 bis 20 min{}^{-1}. Das Windrad entzieht dem Wind mit der Anströmgeschwindigkeit c 1 nach Betz die Geschwindigkeitsdifferenz c2=(2/3) c1. Der Rest der Windgeschwindigkeit wird für die Abströmung des Windes im Leebereich c3=c1/3 benötigt. Durch den Entzug der Geschwindigkeit im Laufrad bläht sich der Abströmdurchmesser auf d3> d1 auf, der bei der Installation von Windturbinen zu beachten ist (Abb. 67.2) [Gasch und Twele(2013)]. Um die Windturbinen bei starkem Wind von c {}1> 25 m/s zu schützen, werden die Laufschaufeln durch Pitch- oder Stall-Anlagen aus dem Wind gedreht, so dass die Strömung an den Schaufeln abreißt und das Windrad in die Ruhestellung gelangt. Bei der Windgeschwindigkeit c1=25 m/s bis 34 m/s wird der Windrotor abgeschaltet. Die zulässige Maximalgeschwindigkeit liegt aus Festigkeitsgründen etwa bei . Die aktive Blattverdrehung (Pitchregelung) stellt eine Blattwinkelregelung dar, wobei die Profilnase in die Anströmung gedreht wird. Sie benötigen für die Drehzahlreduzierung keine mechanische Bremse.
Within the second phase of the "Collaborative Research Centre 806 (CRC806) - Our Way to Europe - Culture-Environment Interaction and Human Mobility in the Late Quaternary" two loess-paleosol sections in the northern Harz foreland are being investigated. The region is part of the Northern European loess belt. The northern edge of the loess distribution is characterized by an interlocking of Weichselian silt and sand sized aeolian sediments. To the south the Northern European loess belt is limited by the central German uplands (Mittelgebirge). Here the continuous loess cover disperses into separated loess basins. In comparison to relatively long, continuous and intensively studied sections, e.g. along the Rhine river, investigations on loess-paleosol sequences in the northern Harz foreland have been sparse so far. In 2006 REINECKE created an overview of Pleistocene landscape developments by investigating terrace sequences and loess sections in this area. Due to improvements of research methods over the last ten years, the two loess-paleosol sequences Hecklingen and Zilly are being reinvestigated. Aiming towards a better understanding of the paleoenvironmental conditions during the Weichselian in an area close to the Scandinavian ice sheet, results from grain size, geochemical (XRF, CNS) and color measurements are combined. The results show an increased input of aeolian material during the last glacial maximum and the last cover loess period, supporting the theory of dryer and colder conditions during this time frame. Further, we can see a stronger short distant input within the recent soil and during the last glacial maximum in both profiles. In Hecklingen this is also observed within the MIS 3 soil material. Since soil material dating to the MIS 3 is present, we can assume that surface processes where less intrusive during the MIS 3 and 2 as in e.g. the Lower Rhine Embayment. REINECKE, V. (2006): Untersuchungen zur mittel- und jungpleistozänen Reliefentwicklung und Morphodynamik im nördlichen Harzvorland. Aachen (= Aachener Geographische Arbeiten 43).
This document defines fundamental structures of congenital cardiac surgery departments in Germany. It has been developed by the executive boards of the German Society for Thoracic and Cardiovascular Surgery (GSTCVS) and the German Society of Pediatric Cardiology (GSPC) in collaboration with the working group for Congenital and Pediatric Heart Surgery of the GSTCVS.This updated consensus paper is based on a previous publication of the European Association for Cardiothoracic Surgery (EACTS) and is a refinement and adaptation of its initial version published by the GSTCVS in 2005. In Germany, pediatric cardiology and cardiac surgery facilities caring for patients with congenital cardiac defects are subject to certain regulations. For example, in 2010 the Federal Joint Committee implemented the resolution on Quality Assurance Measures in the Provision of Cardiac Surgical Care for Children and Adolescents (directive congenital cardiac surgery) which regulates structural and process quality compulsorily. To date, fundamental and considerable differences of the respective departments persist.Congenital cardiac surgery departments have to provide the whole spectrum of the cardiac surgical therapy from the neonate to the adult with congenital cardiac defects (with the exception of heart transplantation) continuously and with the appropriate experience. Furthermore, the departments have to prove their constant scientific activity and ensure that they facilitate education and training for the specialty certification in cardiac surgery. The responsible surgeons of all congenital cardiac surgery departments commit to participate in the currently voluntary national quality assurance for congenital cardiac defects of the GSTCVS and the GSPC and perform an individual surgical outcome assessment and risk stratification. This is supplemented by the willingness for external certification specific to the individual and the facilitation of peer review procedures for quality assurance purposes. Additional measures, such as collaboration in clinical research and ongoing interdisciplinary education and training, are preferable. Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York.
Whether the treatment results in inpatient psychotherapy are significantly influenced by the patient's motivation is a subject of discussion. The goal of this study was to assess whether the primary motivation for therapy in depressive women influences the results of psychotherapeutic treatment. In a prospective study, the monitored results from 64 female inpatients (32 who were highly motivated to enter therapy, and 32 who were minimally motivated) were compared to each other. The period of observation was six weeks. As instruments of assessment, the Fragebogen zur Therapiemotivation (FMP) (Questonnaire on Motivation for Entering Therapy) and the Beck Depression Inventory (BDI) were aministered upon admission; after the fourth and sixth weeks of therapy, the Veränderungsfragebogen des Erlebens und Verhaltens (VEV) (Questionnaire of Changes in Experience and Behavior) was administered as well. All patients who had applied for a pension were found in the group of less motivated patients and consolidated into a subgroup. The analysis was carried out according to the intent-to-treat principle. The variance analysis for the repeat measurements showed significant differences on all the FMP scales and on the BDI (all P< 0.001). The measurements with VEV likewise resulted in a significant difference (P< 0.01). The subgroup of "pension patients" showed significantly less change in all three of the above measurements. Patients with depressive symptomology who essentially are relatively highly motivated for therapy could profit significantly more from inpatient psychosomatic treatment than those who are less motivated. Establishing and developing motivation prior to inpatient hospitalization could possibly contribute to more efficient and cost-effective clinical treatment. Where legal proceedings pertaining to a pension are pending, relatively less motivated patients fare significantly worse not only in their motivational development for therapy, but also in their final treatment results. It should be noted, however, that the relatively small random sample, the restricted blinding, which was only partially possible, could have led to possible distortions.
Zwerenz, R; Knickenberg, R J; Schattenburg, L; Beutel, M E
2005-02-01
There is a lack of questionnaires assessing the motivation of inpatients to scrutinize occupational stresses and deal with them as part of their psychotherapeutic treatment. Work-related stress contributes significantly to the development of mental disorders. Vocational reintegration is an outcome criterion for the success of vocational rehabilitation. Patients are often not motivated for dealing with occupational stresses during inpatient medical rehabilitation. Therefore it is necessary to assess patient motivation at the beginning of treatment, in order to assign them to specific interventions, e. g. promoting motivation. A questionnaire (Fragebogen zur berufsbezogenen Therapiemotivation -- FBTM) consisting of 84 items was developed, based on published questionnaires for psychotherapy motivation. 283 psychosomatic rehabilitation inpatients were administered the FBTM, subsequently analyzed by item and factor analyses. Based on a second sample (n = 282) confirmatory factor analyses and validation of the questionnaire were executed. Item and factor analyses revealed a four factor structure. 24 items constituted the subscales that could be described as "intention to change", "wish for pension", "negative treatment expectations" and "active coping". Reliability (Cronbach's Alpha) was satisfactory with coefficients between 0.69 and 0.87, and only low correlations could be found between the four subscales. Correlations with other measures were most pronounced for the subscale "intention to change". Some significant but low correlations could be reported between the FBTM and a standardized questionnaire of psychotherapy motivation (FMP). Confirmatory factor analyses of a second sample (n = 282) confirmed the original four factors. First evidence of sensitivity could be observed in a sample of patients who took part in an intervention promoting work-related therapy motivation during psychosomatic inpatient rehabilitation. The FBTM is a reliable and valid instrument assessing work-related therapy motivation of inpatients, as a relevant therapeutic measure in psychosomatic rehabilitation. Further validation, especially the analysis of predictive validity is desirable.
van Dam, Jesse C J; Schaap, Peter J; Martins dos Santos, Vitor A P; Suárez-Diez, María
2014-09-26
Different methods have been developed to infer regulatory networks from heterogeneous omics datasets and to construct co-expression networks. Each algorithm produces different networks and efforts have been devoted to automatically integrate them into consensus sets. However each separate set has an intrinsic value that is diluted and partly lost when building a consensus network. Here we present a methodology to generate co-expression networks and, instead of a consensus network, we propose an integration framework where the different networks are kept and analysed with additional tools to efficiently combine the information extracted from each network. We developed a workflow to efficiently analyse information generated by different inference and prediction methods. Our methodology relies on providing the user the means to simultaneously visualise and analyse the coexisting networks generated by different algorithms, heterogeneous datasets, and a suite of analysis tools. As a show case, we have analysed the gene co-expression networks of Mycobacterium tuberculosis generated using over 600 expression experiments. Regarding DNA damage repair, we identified SigC as a key control element, 12 new targets for LexA, an updated LexA binding motif, and a potential mismatch repair system. We expanded the DevR regulon with 27 genes while identifying 9 targets wrongly assigned to this regulon. We discovered 10 new genes linked to zinc uptake and a new regulatory mechanism for ZuR. The use of co-expression networks to perform system level analysis allows the development of custom made methodologies. As show cases we implemented a pipeline to integrate ChIP-seq data and another method to uncover multiple regulatory layers. Our workflow is based on representing the multiple types of information as network representations and presenting these networks in a synchronous framework that allows their simultaneous visualization while keeping specific associations from the different networks. By simultaneously exploring these networks and metadata, we gained insights into regulatory mechanisms in M. tuberculosis that could not be obtained through the separate analysis of each data type.
Technology-enhanced learning (TEL) gives a view to improved education. However, there is a need to clarify how TEL can be used effectively. The study compared students' attitudes and opinions towards a traditional face-to-face course on theoretical radiological science and a TEL course where students could combine face-to-face lectures and e-learning modules at their best convenience. 42 third-year dental students were randomly assigned to the traditional face-to-face group and the TEL group. Both groups completed questionnaires before the beginning and after completion of the course on attitudes and opinions towards a traditional face-to-face lectures and technology-enhanced learning. After completion of the course both groups also filled in the validated German-language TRIL (Trierer Inventar zur Lehrevaluation) questionnaire for the evaluation of courses given at universities. Both groups had a positive attitude towards e-learning that did not change over time. The TEL group attended significantly less face-to-face lectures than the traditional group. However, both groups stated that face-to-face lectures were the basis for education in a theoretical radiological science course. The members of the TEL group rated e-mail reminders significantly more important when they filled in the questionnaire on attitudes and opinions towards a traditional face-to-face lectures and technology-enhanced learning for the second time after completion of the course. The members of the technology-enhanced learning group were significantly less confident in passing the exam compared to the members of the traditional group. However, examination results did not differ significantly for traditional and the TEL group. It seems that technology-enhanced learning in a theoretical radiological science course has the potential to reduce the need for face-to-face lectures. At the same time examination results are not impaired. However, technology-enhanced learning cannot completely replace traditional face-to-face lectures, because students indicate that they consider traditional teaching as the basis of their education.
Vor über siebzig Jahren fand man in einer Höhle nahe Hohlenstein-Stadel, im heutigen Baden-Württemberg, eine Frau, die keiner bekannten Spezies und nicht einmal eindeutig den Hominiden zugeordnet werden konnte. Wegen ihres Aussehens wurde sie schon bald als "Löwenfrau“ bekannt (unterdessen wird sie als "Löwenmensch“ bezeichnet, da die in solchen Fragen Klarheit schaffenden Geschlechtsteile bei der Figur fehlen und in Zeiten von gender mainstreaming derartige Festlegungen gerne vermieden werden), denn sie hatte eine menschlich-aufrechte, unbehaarte Gestalt mit weiblichen Rundungen, aber zugleich eine Mähne, sowie Augen, Ohren und Schnauze eines Löwen. Eine sehr weitläufige Verwandte des Minotaurus, so schien es, und doch wesentlich älter als alle Bewohner des Olymps, denn vermutlich wurde die knapp 30 cm große Skulptur bereits in der Altsteinzeit vor etwa 32.000 Jahren aus Mammut-Elfenbein geschnitzt. Wir wissen nicht, ob sie kultischen Zwecken diente oder ein Kind mit ihr spielte, ob sie als Glücksbringer für die Jagd oder als Schamanin mit Löwenmaske verehrt und gefürchtet wurde. Aber die Löwenfrau legt nahe, dass der Mensch schon im Morgendämmern seiner Kultur über die eigene Nähe, aber auch Distanz zum Tier nachgedacht haben muss. Die Frage nach der menschlichen Selbstverortung begegnet uns in dieser Figur, und sie bestimmt viele Zeugnisse menschlichen Nachdenkens, welche uns die Altertumswissenschaften vorlegen. Mit dem Begriff "animal rationale“, wie er unter Bezug auf Aristoteles geprägt wurde, findet sie schließlich ihre klassische, für das Abendland lange Zeit maßgebliche Antwort: Der Mensch als Tier, dessen spezifisches Merkmal die Vernunftbegabtheit ist, die ihn zugleich von allen anderen Tieren abgrenzt und über sie stellt. Aber wo genau verläuft die Grenze? Und wie kann der Mensch beides zugleich sein? Die aristotelische Definition beantwortet diese Fragen nach der Doppelnatur nicht, sondern erhebt das offene Rätsel gleichsam zur Wesensbestimmung des Menschen.
Haase, D.; Fink, J.; Haase, G.; Ruske, R.; Pécsi, M.; Richter, H.; Altermann, M.; Jäger, K.-D.
2007-05-01
The paper focuses on the concept, mapping and discussion of loess distribution in Western, Central and Eastern Europe at a scale of 1:2,500,000. The research work is based on studies and data compilation primarily carried out in the 1970s and 1980s [Fink, J., Haase, G., Ruske, R., 1977. Bemerkungen zur Lößkarte von Europe 1:2,5 Mio. Petermanns Geographische Mitteilungen 2(77), 81-94; Fink, J., 1969 Les progres de l' etude de loess en Europe. Bulletin de l' Association française pour l' etude du Quarternaire 3-12. Haase, G., Ruske, R., Fink, J., 1983. Conception, preparation and some results of the Loess Map of Europe on a scale 1:2,5 Million. INQUA Newsletter 1983(1), 7-10] and completed recently by additional material and literature references. Reference is also made to recent GIS-based data processing and visualisation techniques that were utilised for the final version of the European Loess Map. The paper provides an overview of the history of the conceptualisation of the map as well as on the loess study in Europe, and than considers the cartographic data on loess sediment formation and distribution in Europe. The classification of loess and loess-like sediments and their distribution throughout Europe as reproduced in the map are discussed [Haase, G., Lieberoth, I., Ruske, R., 1970. Sedimente und Paläoböden im Lössgürtel. In: Richter, H., Haase, G., Lieberoth, I., Ruske, R. (Eds.), Periglazial-Löß-Paläolithikum om JUngpleistozän der Deutschen Demokratischen Republik; Petermanns Geographische Mitteilungen 274, 99-212]. The paper illustrates the final state of the loess distribution map of Europe at a scale of 1:2,500,000 and the digital data references on which it is based. Some applications of the map are suggested.
Background/Goals: Supporting medical students entering their internships – the clinical clerkship and the internship “final clinical year” (Praktisches Jahr, PJ) – the seminars “Ready for Clerkship” and “Ready for PJ” were held for the first time in 2014 and continued successfully in 2015. These seminars are part of the “Magdeburg Curriculum for Healthcare Competence” (Magdeburger Curriculum zur Versorgungskompetenz, MCV). The concept comprises three main issues: “Understanding interdisciplinary clinical procedures”, “Interprofessional collaboration”, and “Individual cases and their reference to the system.” The aim of the seminar series is to prepare students as medical trainees for their role in the practice-oriented clinical clerkship and PJ, respectively. Methods: Quality assurance evaluations and didactic research are integral parts of the seminars. In preparation for the “Ready for PJ” seminar a needs assessment was conducted. The seminars were rated by the participants using an anonymized questionnaire consisting of a 5-choice Likert scale (ranging from 1=fully agree to 5=fully disagree) and spaces for comments that was generated by the evaluation software Evasys. Results: The results are presented for the preparatory seminars “Ready for Clerkship” and “Fit für PJ” held in 2014 and 2015. Overall, the students regarded the facultative courses as very good preparation for the clerkship as well as for the PJ. The three-dimensional main curricular concept of the MCV was recognized in the evaluation as a valuable educational approach. Interprofessional collaboration, taught by instructors focussing in teamwork between disciplines, was scored positively and highly valued. Conclusions: The “Magdeburg Curriculum for Healthcare Competence” (MCV) integrates clerkship and PJ in a framing educational concept and allows students a better appreciation of their role in patient care and the tasks that they will face. The MCV concept can be utilized in other practice-oriented phases (nursing internship, bed-side teaching, block internships). PMID:27275505
In risk assessment, evaluating a health effect at a duration of exposure that is untested involves assuming that equivalent multiples of concentration (C) and duration (T) of exposure have the same effect. The limitations of this approach (attributed to F. Haber, Zur Geschichte des Gaskrieges [On the history of gas warfare], in Funf Vortrage aus den Jahren 1920-1923 [Five lectures from the years 1920-1923], 1924, Springer, Berlin, pp. 76-92), have been noted in several studies. The study presented in this paper was designed to specifically look at dose-rate (C x T) effects, and it forms an ideal case study to implement statistical models and to examine the statistical issues in risk assessment. Pregnant female C57BL/6J mice were exposed, on gestational day 7, to ethylene oxide (EtO) via inhalation for 1.5, 3, or 6 h at exposures that result in C x T multiples of 2100 or 2700 ppm-h. EtO was selected because of its short half-life, documented developmental toxicity, and relevance to exposures that occur in occupational settings. Concurrent experiments were run with animals exposed to air for similar periods. Statistical analysis using models developed to assess dose-rate effects revealed significant effects with respect to fetal death and resorptions, malformations, crown-to-rump length, and fetal weight. Animals exposed to short, high exposures of EtO on day 7 of gestation were found to have more adverse effects than animals exposed to the same C x T multiple but at longer, lower exposures. The implication for risk assessment is that applying Haber's Law could potentially lead to an underestimation of risk at a shorter duration of exposure and an overestimation of risk at a longer duration of exposure. Further research, toxicological and statistical, are required to understand the mechanism of the dose-rate effects, and how to incorporate the mechanistic information into the risk assessment decision process.
Lautstarker Applaus erhob sich im Salon III/IV des Marriott-Hotels von Crystal City im amerikanischen Bundesstaat Virginia. In dem überfüllten Konferenzraum starrten alle wie gebannt auf die Leinwand, wo nicht mehr zu sehen war als ein nüchternes Diagramm aus zahlreichen Punkten und einer geschwungenen Kurve. Nureine eigenartige Personengruppe konnte sich davon zu Emotionen hinreißen lassen - Physiker auf der Jahrestagung der Astronomischen Gesellschaft, die ihren Begeisterungssturm noch minutenlang fortsetzten. Was war geschehen? Die im Diagramm aufgetragenen Daten bestätigten mit einer nie da gewesenen Genauigkeit ein fundamentales Naturgesetz zur Wärmeabstrahlung von heißen Körpern. 1900 von Max Planck entdeckt, leuchtete es nun in geradezu mathematischer Reinheit auf. Noch sensationeller war der Ursprung der Daten - Mikrowellensignale verschiedener Frequenzen, die nicht aus einem irdischen Labor stammten, sondern von einem heißen Urzustand des Universums! Ein Feuerball aus Wasserstoff und Helium, noch ohne jegliche Strukturen, die irgendwann Leben ermöglichen sollten, ließ damals seinem Licht freien Lauf. Mehr als zehn Milliarden Jahre war es bis zu den Detektoren des vom Menschen gebauten Satelliten COBE unterwegs, der wenige Tage zuvor die Daten übertragen hatte. Wenn ich das alles wie einen Film in meiner Vorstellung ablaufen lasse, bekomme ich immer eine Gänsehaut, als würde ich die inzwischen extrem abgekühlte Strahlung tatsächlich spüren. Ihre Gleichverteilung im Raum macht uns auch deutlich, dass wir uns nicht einbilden dürfen, an einem besonderen Ort im Universum zu leben - intelligente Aliens könnten sich seitdem überall entwickelt haben! Sollten sie - was nicht wahrscheinlich ist - uns wirklich von Zeit zu Zeit über die Schulter schauen, dann hätten sie an jenem Nachmittag des 13. Januar 1990, als der Vortrag stattfand, bestimmt anerkennend mit ihrem großen Kopf genickt.
Supporting medical students entering their internships - the clinical clerkship and the internship "final clinical year" (Praktisches Jahr, PJ) - the seminars "Ready for Clerkship" and "Ready for PJ" were held for the first time in 2014 and continued successfully in 2015. These seminars are part of the "Magdeburg Curriculum for Healthcare Competence" (Magdeburger Curriculum zur Versorgungskompetenz, MCV). The concept comprises three main issues: "Understanding interdisciplinary clinical procedures", "Interprofessional collaboration", and "Individual cases and their reference to the system." The aim of the seminar series is to prepare students as medical trainees for their role in the practice-oriented clinical clerkship and PJ, respectively. Quality assurance evaluations and didactic research are integral parts of the seminars. In preparation for the "Ready for PJ" seminar a needs assessment was conducted. The seminars were rated by the participants using an anonymized questionnaire consisting of a 5-choice Likert scale (ranging from 1=fully agree to 5=fully disagree) and spaces for comments that was generated by the evaluation software Evasys. The results are presented for the preparatory seminars "Ready for Clerkship" and "Fit für PJ" held in 2014 and 2015. Overall, the students regarded the facultative courses as very good preparation for the clerkship as well as for the PJ. The three-dimensional main curricular concept of the MCV was recognized in the evaluation as a valuable educational approach. Interprofessional collaboration, taught by instructors focussing in teamwork between disciplines, was scored positively and highly valued. The "Magdeburg Curriculum for Healthcare Competence" (MCV) integrates clerkship and PJ in a framing educational concept and allows students a better appreciation of their role in patient care and the tasks that they will face. The MCV concept can be utilized in other practice-oriented phases (nursing internship, bed-side teaching, block internships).
The following talk has been given in a special session dedicated to Professor Heinz-Dietrich Doebner at QTS in Prague in August 2011 on the occasion of his 80th birthday. It documents my journey from being a PhD student in Mathematical Physics at the Arnold Sommerfeld Institute in Clausthal under his supervision, to becoming a Professor of Mathematical Biology at the University of York in the UK. I am currently heading an interdisciplinary research group of eight PDRAs and PhDs, focussed on investigating the structures of viruses from a symmetry perspective and unravelling the implications of virus structure on how viruses form and infect their hosts. A central element in my research is my fascination with the development and application of symmetry techniques, which stems from my time in Clausthal when working with Professor Doebner and colleagues. I would like to thank Professor Doebner for these important formative years in Clausthal. Der folgende Vortrag war mein Beitrag zu einer Festsitzung fuer Herrn Professor Heinz-Dietrich Doebner auf der Tagung QTS im August 2011 anläßlich seines achzigsten Geburtstags. Dieser Beitrag dokumentiert, wie sich meine Forschungen aus der Zeit als Doktorandin von Herrn Professor Doebner in Mathematischer Physik am Arnold Sommerfeld Institut in Clausthal weiterentwickelt haben, und zu meiner Professur in Mathematischer Biologie an der Universität York geführt haben. Ich leite dort zur Zeit eine interdisziplinäre Forschungsgruppe von acht Postdocs und Doktoranden, die sich mit der Entwicklung und Anwendung von Symmetrie-Techniken in der Virologie beschäftigt, und insbesondere untersucht, wie sich die Symmetrie-Eigenschaften von Viren auf deren Entstehung und Funktionsweise auswirken. Eine wichtige Vorraussetzung für dieses Forschungsprogramm ist meine Faszination für die Modellierung von Symmetrie-Eigenschaften, die ich während meiner Zusammenarbeit mit Herrn Professor Doebner und Kollegen in Clausthal entwickelt habe. Ich möchte Herrn Professor Doebner für diese wichtigen formativen Jahre besonderen Dank aussprechen.
The article about the life and achievements of the apothecary Johann van Beethoven, the younger brother of the composer Ludwig van Beethoven, depicts a vivid picture of life in the 18th, 19t century. Research on archived original documents in Bonn, Vienna and Linz on the Danube made it possible to reveal details about the relationship inside this famous family and describes the hurdles of life of a successful apothecary. In 1776 Johann van Beethoven was born as the fourth child of the Beethoven family, a family of Bonner musicians. In 1790 he began his apprenticeship to become an apothecary at the Bonner "Hofapotheke". Towards the end of 1795 he moved to join his older brothers Ludwig and Karl in Vienna. During his time there he worked as a "subject" in various Viennese pharmacies. However in 1808 he purchased the pharmacy "Zur Goldenen Krone" in Linz on the Danube. His new pharmacy flourished, supplying first the Napoleonic occupation troops, and later the Austrian Military with medicines and field dressing/bandage materials. When in 1812 he married his Housekeeper, his Brother Ludwig opposed harshly, on reasons of social status and on moral grounds. Four years later, in 1816 Johann sold the pharmacy in Linz and founded a new pharmacy in Urfahr, on the opposite bank of the Danube. In 1819 he became a squire (or landowner), when he purchased a manor estate in Gneixendorf, near Krems on the Danube. In spite of his numerous duties as an apothecary and squire, Johann was frequently resident in Vienna, supporting his brother both emotionally and pharmaceutically. At the end of his life Johann sold both his pharmacy and the Gneixendorf estate, and spent his last years as a private gentleman living a dazzling lifestyle in Vienna. He died on January 12th 1848 and was buried in Vienna's "Waldmüllerpark".
Shenton, Martha E.; Dickey, Chandlee C.; Frumin, Melissa; McCarley, Robert W.
2009-01-01
After more than 100 years of research, the neuropathology of schizophrenia remains unknown and this is despite the fact that both Kraepelin (1919/1971: Kraepelin,E., 1919/1971. Dementia praecox. Churchill Livingston Inc., New York) and Bleuler (1911/1950: Bleuler, E., 1911/1950. Dementia praecox or the group of schizophrenias. International Universities Press, New York), who first described ‘dementia praecox’ and the ‘ schizophrenias’, were convinced that schizophrenia would ultimately be linked to an organic brain disorder. Alzheimer (1897: Alzheimer, A., 1897. Beitrage zur pathologischen anatomie der hirnrinde und zur anatomischen grundlage einiger psychosen. Monatsschrift fur Psychiarie und Neurologie. 2, 82–120) was the first to investigate the neuropathology of schizophrenia, though he went on to study more tractable brain diseases. The results of subsequent neuropathological studies were disappointing because of conflicting findings. Research interest thus waned and did not flourish again until 1976, following the pivotal computer assisted tomography (CT) finding of lateral ventricular enlargement in schizophrenia by Johnstone and colleagues. Since that time significant progress has been made in brain imaging, particularly with the advent of magnetic resonance imaging (MRI), beginning with the first MRI study of schizophrenia by Smith and coworkers in 1984 (Smith, R.C., Calderon, M., Ravichandran, G.K., et al. (1984). Nuclear magnetic resonance in schizophrenia: A preliminary study. Psychiatry Res. 12, 137–147). MR in vivo imaging of the brain now confirms brain abnormalities in schizophrenia. The 193 peer reviewed MRI studies reported in the current review span the period from 1988 to August, 2000. This 12 year period has witnessed a burgeoning of MRI studies and has led to more definitive findings of brain abnormalities in schizophrenia than any other time period in the history of schizophrenia research. Such progress in defining the neuropathology of schizophrenia is largely due to advances in in vivo MRI techniques. These advances have now led to the identification of a number of brain abnormalities in schizophrenia. Some of these abnormalities confirm earlier post-mortem findings, and most are small and subtle, rather than large, thus necessitating more advanced and accurate measurement tools. These findings include ventricular enlargement (80% of studies reviewed) and third ventricle enlargement (73% of studies reviewed). There is also preferential involvement of medial temporal lobe structures (74% of studies reviewed), which include the amygdala, hippocampus, and parahippocampal gyrus, and neocortical temporal lobe regions (superior temporal gyrus) (100% of studies reviewed). When gray and white matter of superior temporal gyrus was combined, 67% of studies reported abnormalities. There was also moderate evidence for frontal lobe abnormalities (59% of studies reviewed), particularly prefrontal gray matter and orbitofrontal regions. Similarly, there was moderate evidence for parietal lobe abnormalities (60% of studies reviewed), particularly of the inferior parietal lobule which includes both supramarginal and angular gyri. Additionally, there was strong to moderate evidence for subcortical abnormalities (i.e. cavum septi pellucidi—92% of studies reviewed, basal ganglia—68% of studies reviewed, corpus callosum—63% of studies reviewed, and thalamus—42% of studies reviewed), but more equivocal evidence for cerebellar abnormalities (31% of studies reviewed). The timing of such abnormalities has not yet been determined, although many are evident when a patient first becomes symptomatic. There is, however, also evidence that a subset of brain abnormalities may change over the course of the illness. The most parsimonious explanation is that some brain abnormalities are neurodevelopmental in origin but unfold later in development, thus setting the stage for the development of the symptoms of schizophrenia. Or there may be additional factors, such as stress or neurotoxicity, that occur during adolescence or early adulthood and are necessary for the development of schizophrenia, and may be associated with neurodegenerative changes. Importantly, as several different brain regions are involved in the neuropathology of schizophrenia, new models need to be developed and tested that explain neural circuitry abnormalities effecting brain regions not necessarily structurally proximal to each other but nonetheless functionally interrelated. Future studies will likely benefit from: (1) studying more homogeneous patient groups so that the relationship between MRI findings and clinical symptoms become more meaningful; (2) studying at risk populations such as family members of patients diagnosed with schizophrenia and subjects diagnosed with schizotypal personality disorder in order to define which abnormalities are specific to schizophrenia spectrum disorders, which are the result of epiphenomena such as medication effects and chronic institutionalization, and which are needed for the development of frank psychosis; (3) examining shape differences not detectable from measuring volume alone; (4) applying newer methods such as diffusion tensor imaging to investigate abnormalities in brain connectivity and white matter fiber tracts; and, (5) using methods that analyze brain function (fMRI) and structure simultaneously. PMID:11343862
1-Methylpyren (MP) ist hepatokanzerogen in neugeborenen männlichen Mäusen. Durch Hydroxylierung an der benzylischen Stelle und anschließende Sulfonierung wird MP zu DNA-reaktivem 1-Sulfooxymethylpyren (SMP) aktiviert. In der Ratte führt die Exposition des benzylischen Alkohols, 1-Hydroxymethylpyren (HMP), zur DNA-Adduktbildung in verschiedenen Geweben. Eventuelle Konsequenz der Toxifizierung ist die Ausscheidung entsprechender Mercaptursäure und Nukleosidaddukt im Harn, welche aufgrund ihrer Herkunft als Biomarker eignen könnten. In dieser Arbeit wird die Ausscheidung der Mercaptursäure und des N2-Desoxyguanosinadduktes in HMP-exponierten Ratten untersucht. Nach der Applikation von HMP bzw. MP wurden weniger als 1 % der Dosis als MPMA über Urin und Faeces ausgeschieden (0 - 48 h). Die Ausscheidung erfolgt hauptsächlich in den ersten 24 h nach der Applikation. MPdG konnte weder in Urin noch in Faeces der HMP-behandelten Tieren identifiziert werden. Nach direkter SMP-Applikation wurde MPdG nur in sehr geringe Menge (weniger als 0,9 ppm in 12 h) im Urin gefunden. Aufgrund der geringen Menge eignet sich MPdG nicht als Biomarker. MPMA dagegen, lässt sich analytisch gut erfassen. Es sollte daher untersucht werden, ob MPMA die Toxifizierung des HMP wiederspiegelt. Die Voraussetzung dafür ist die Kenntnisse über das Metabolismusmuster von HMP. Es wurde daher umfassende Untersuchungen zum Metabolismus des HMP durchgeführt. Die Ergebnisse zeigten, dass mehr als 80 % der Metaboiten in ihrer oxidierten Form (PCS, deren Glucuronsäure-Konjugate sowie phenolische Sulfatester der PCS) ausgeschieden wurden. Demnach spielt die Oxidation des HMP zu PCS eine sehr wichtige Rolle bei der Detoxifizierung und Ausscheidung von HMP. Ferne konnte nachgewiesen werden, dass die Enzyme Alkohol- und Aldehyd-Dehydrogenase an der Oxidation von HMP beteiligt waren. Die Inhibitoren Disulfiram und Ethanol der o. g. Enzyme wurde daher zur Modulation der Detoxifizierung in vivo eingesetzt. Die Veränderungen in der Toxifizierung von HMP zu SMP wurden durch die SMP-Konzentration im Plasma, die DNA-Addukthäufigkeit und die MPMA-Ausscheidung erfasst. Die Vorbehandlung von Disulfiram und Ethanol führte zu tendentielle Erhöhung der SMP-Konzentration im Plasma, DNA-Addukthäufigkeit in der Leber und die MPMA-Ausscheidung. Bemerkenswert ist jedoch, dass bereits eine Dosis von 0,2 g Ethanol/kg Körpermasse bereits zu statistisch signifikanten Erhöhungen der MPMA-Ausscheidung bei weiblichen Ratten. 1-Methylpyrene is hepatocarcinogenic in rodents. It is metabolized primarily to 1-hydroxymethylpyrene (HMP) by various cDNA-expressed rat and human cytochromes P450. HMP is activated to a highly reactive sulfuric acid ester, 1-sulfooxymethylpyrene (SMP), by sulphotransferases. In the rat, this activation pathway leads to the formation of DNA adducts in various tissues. Possible consequences of the toxification could be the excretion of the corresponding mercapturic acid and nucleosidadduct in urine and feces. Because of their origin, these substances should reflex the toxification process may be used as biomarkers. We investigate the excretion of 1-methylpyrenyl-mercapturic acid (MPMA) and the excretion of N2-(1-methylpyrenyl)-desoxyguanosin (MPdG) in urine and feces of HMP-treated rats. These studies showed that only a minor portion (< 1 %) of the administered dose of 1-HMP was excreted as mercapturic acid. MPdG could not be identified in urine and feces of HMP-treated rats. Treating rats with the active spieces sulfooxymethylpyrene, 0.9 ppm of the dose was found excreted within 12 h. I now investigated the alternative metabolic pathways of HMP. More than 50 % of the dose (administered intraperitoneally) was excreted as free 1-pyrenyl carboxylic acid and its glucuronic acid conjugate primarily in the urine. Other major urinary metabolites were phenolic sulpho conjugates of ring-oxidized 1-pyrenyl carboxylic acid (> 30 %). Minor metabolites were phenolic sulpho conjugates of HMP (< 5 %). The glucuronic acid conjugate of HMP was found in very small amounts. In total, > 80 % of the metabolites excreted were oxidized at the exocyclic carbon. This side-chain oxidation, probably catalyzed by alcohol and aldehyde dehydrogenases, appears to represent a detoxification pathway. Indeed, administration of ethanol shortly before the administration of HMP to rats increased the levels of SMP detected in blood, of DNA adducts formed in tissues and of mercapturic acid excreted. These effects were observed even at very low dose levels of ethanol (0.2 g per kg body weight). Similar effects were shown after administration of Disulfiram, an inhibitor of aldehyde dehydrogenase.
The results from a survey of the expert information that is publicly accessible on the use of the dog as test species during the regulatory evaluation of agricultural chemicals and pesticides are reported. Methods that are being used or considered in order to reduce the number of dogs used for this purpose are described. Regulatory evaluation aims at establishing threshold values for safe human exposure; it is based on no-observed-adverse-effect levels (NOELs) determined in animal studies. Current regulations require testing in two species, a rodent species (usually rat or mouse), and a non-rodent species (usually the dog). Subchronic (90-day) and chronic (12-month) repeated-dose feeding studies must be routinely conducted in dogs. This report first focuses on the results from a retrospective study analysing data on 216 pesticides kept on record by the Bundesinstitut für Risikobewertung, BfR (German Federal Institute for Risk Assessment), the competent regulatory authority in Germany. The study was sponsored and coordinated by SET, the German Foundation for the Promotion of Research on Replacement and Complementary Methods to Reduce Animal Testing (Stiftung zur Förderung der Erforschung von Ersatz-und Ergänzungsmethoden zur Einschränkung von Tierversuchen, Mainz) and conducted by the BfR. Since the data submitted for registration of a product is the property of the manufacturer, the study could only proceed with the collaboration of the German Association of Manufacturers of Agricultural Chemicals (Industrieverband Agrar, IVA). To ensure confidentiality, designated codes were used instead of the compounds' proper names when the study was published. The results support two major conclusions. The use of the dog for the testing of pesticides is indeed necessary because the dog has proved to be the most sensitive species for about 15% of the compounds examined. However, chronic studies are only of limited value since they only provide essential information that cannot be obtained in sub-chronic studies in about 5% of cases. These conclusions are supported by several retrospective analyses using data on pharmaceutical drugs carried out in the context of the International Conference on Harmonisation of Technical Requirements for the Registration of Pharmaceuticals for Human Use (ICH). Over 90% of drugs elicited no toxic symptoms in 12-month studies in dogs in addition to those that had been recorded previously in studies conducted for 90 or 180 days in dogs and rats. Another approach comparing the results from pre-clinical animal studies with clinical studies noted that animal studies predicted about 70% of the effects observed in volunteers, and in about 94% of cases the effects occurred in animal studies lasting not more than one month. Furthermore, the report summarises the current methods under consideration that could refine or reduce the use of dogs in toxicity testing: industrial data sharing and harmonisation of guidelines, in vitro methods, human studies, computational prediction models, and integrated testing approaches. The integrated Agricultural Chemicals Safety Assessment (ACSA) testing scheme, which is currently being developed in an international project initiated by the International Life Sciences Institute (ILSI, USA), is of particular relevance, since an ambitious attempt is being made to design a new comprehensive test framework incorporating modern scientific approaches and covering most aspects of current regulatory testing requirements. The ACSA project has access to the pesticide database of the US EPA's Office of Pesticide Programs (OPP). Preliminary results have confirmed the two major conclusions from the joint SET/BfR study conducted in Germany. Taking these results into account, it is recommended that the regulatory requirement for 12-month studies to be routinely carried out in dogs should be abandoned. While 90-day studies should be conducted in both rats and dogs, chronic studies should only take place in rats. If the dog is more sensitive than the rat in the 90-day study, an additional safety factor to the NOEL value obtained in the chronic rat study should be applied in order to set the threshold for safe human exposure, instead of conducting a 12-month study in dogs. This safety factor may be calculated from chronic NOEL data available in several pesticide databases. Chronic tests using dogs would then only be required if the test compound belongs to a new class of chemicals that has never been tested before. Thus, the report concludes that, according to current scientific knowledge, the routine 12-month studies in dogs are no longer required for agricultural chemicals and pesticides, and international regulations should be changed accordingly. Active international support of such measures is welcomed, from both an economical and an animal welfare perspective.
Magnetotomography is a new method for the measurement and analysis of the current density distribution of fuel cells. The method is based on the measurement of the magnetic flux surrounding the fuel cell stack caused by the current inside the stack. As it is non-invasive, magnetotomography overcomes the shortcomings of traditional methods for the determination of current density in fuel cells [J. Stumper, S.A. Campell, D.P. Wilkinson, M.C. Johnson, M. Davis, In situ methods for the determination of current distributions in PEM fuel cells, Electrochem. Acta 43 (1998) 3773; S.J.C. Cleghorn, C.R. Derouin, M.S. Wilson, S. Gottesfeld, A printed circuit board approach to measuring current distribution in a fuel cell, J. Appl. Electrochem. 28 (1998) 663; Ch. Wieser, A. Helmbold, E. Gülzow, A new technique for two-dimensional current distribution measurements in electro-chemical cells, J. Appl. Electrochem. 30 (2000) 803; Grinzinger, Methoden zur Ortsaufgelösten Strommessung in Polymer Elektrolyt Brennstoffzellen, Diploma thesis, TU-München, 2003; Y.-G. Yoon, W.-Y. Lee, T.-H. Yang, G.-G. Park, C.-S. Kim, Current distribution in a single cell of PEMFC, J. Power Sources 118 (2003) 193-199; M.M. Mench, C.Y. Wang, An in situ method for determination of current distribution in PEM fuel cells applied to a direct methanol fuel cell, J. Electrochem. Soc. 150 (2003) A79-A85; S. Schönbauer, T. Kaz, H. Sander, E. Gülzow, Segmented bipolar plate for the determination of current distribution in polymer electrolyte fuel cells, in: Proceedings of the Second European PEMFC Forum, vol. 1, Lucerne/Switzerland, 2003, pp. 231-237; G. Bender, S.W. Mahlon, T.A. Zawodzinski, Further refinements in the segmented cell approach to diagnosing performance in polymer electrolyte fuel cells, J. Power Sources 123 (2003) 163-171]. After several years of research a complete prototype system is now available for research on single cells and stacks. This paper describes the basic system (fundamentals, hardware and software) as well as the state of development until December 2003. Initial findings on a full-size single cell will be presented together with an outlook on the planned next steps.
Zhu, Hao; Ye, Lin; Richard, Ann; Golbraikh, Alexander; Wright, Fred A.; Rusyn, Ivan; Tropsha, Alexander
2009-01-01
Background Accurate prediction of in vivo toxicity from in vitro testing is a challenging problem. Large public–private consortia have been formed with the goal of improving chemical safety assessment by the means of high-throughput screening. Objective A wealth of available biological data requires new computational approaches to link chemical structure, in vitro data, and potential adverse health effects. Methods and results A database containing experimental cytotoxicity values for in vitro half-maximal inhibitory concentration (IC50) and in vivo rodent median lethal dose (LD50) for more than 300 chemicals was compiled by Zentralstelle zur Erfassung und Bewertung von Ersatz- und Ergaenzungsmethoden zum Tierversuch (ZEBET; National Center for Documentation and Evaluation of Alternative Methods to Animal Experiments). The application of conventional quantitative structure–activity relationship (QSAR) modeling approaches to predict mouse or rat acute LD50 values from chemical descriptors of ZEBET compounds yielded no statistically significant models. The analysis of these data showed no significant correlation between IC50 and LD50. However, a linear IC50 versus LD50 correlation could be established for a fraction of compounds. To capitalize on this observation, we developed a novel two-step modeling approach as follows. First, all chemicals are partitioned into two groups based on the relationship between IC50 and LD50 values: One group comprises compounds with linear IC50 versus LD50 relationships, and another group comprises the remaining compounds. Second, we built conventional binary classification QSAR models to predict the group affiliation based on chemical descriptors only. Third, we developed k-nearest neighbor continuous QSAR models for each subclass to predict LD50 values from chemical descriptors. All models were extensively validated using special protocols. Conclusions The novelty of this modeling approach is that it uses the relationships between in vivo and in vitro data only to inform the initial construction of the hierarchical two-step QSAR models. Models resulting from this approach employ chemical descriptors only for external prediction of acute rodent toxicity. PMID:19672406
In diesem Beitrag werden verschiedene Ansätze zur Verlustleistungsschätzung von programmierbaren Prozessoren vorgestellt und bezüglich ihrer Übertragbarkeit auf moderne Prozessor-Architekturen wie beispielsweise Very Long Instruction Word (VLIW)-Architekturen bewertet. Besonderes Augenmerk liegt hierbei auf dem Konzept der sogenannten Functional-Level Power Analysis (FLPA). Dieser Ansatz basiert auf der Einteilung der Prozessor-Architektur in funktionale Blöcke wie beispielsweise Processing-Unit, Clock-Netzwerk, interner Speicher und andere. Die Verlustleistungsaufnahme dieser Bl¨ocke wird parameterabhängig durch arithmetische Modellfunktionen beschrieben. Durch automatisierte Analyse von Assemblercodes des zu schätzenden Systems mittels eines Parsers können die Eingangsparameter wie beispielsweise der erzielte Parallelitätsgrad oder die Art des Speicherzugriffs gewonnen werden. Dieser Ansatz wird am Beispiel zweier moderner digitaler Signalprozessoren durch eine Vielzahl von Basis-Algorithmen der digitalen Signalverarbeitung evaluiert. Die ermittelten Schätzwerte für die einzelnen Algorithmen werden dabei mit physikalisch gemessenen Werten verglichen. Es ergibt sich ein sehr kleiner maximaler Schätzfehler von 3%. In this contribution different approaches for power estimation for programmable processors are presented and evaluated concerning their capability to be applied to modern digital signal processor architectures like e.g. Very Long InstructionWord (VLIW) -architectures. Special emphasis will be laid on the concept of so-called Functional-Level Power Analysis (FLPA). This approach is based on the separation of the processor architecture into functional blocks like e.g. processing unit, clock network, internal memory and others. The power consumption of these blocks is described by parameter dependent arithmetic model functions. By application of a parser based automized analysis of assembler codes of the systems to be estimated the input parameters of the Correspondence to: H. Blume (blume@eecs.rwth-aachen.de) arithmetic functions like e.g. the achieved degree of parallelism or the kind and number of memory accesses can be computed. This approach is exemplarily demonstrated and evaluated applying two modern digital signal processors and a variety of basic algorithms of digital signal processing. The resulting estimation values for the inspected algorithms are compared to physically measured values. A resulting maximum estimation error of 3% is achieved.
Dorst, J; Haag, A; Knake, S; Oertel, W H; Hamer, H M; Rosenow, F
2008-10-01
Functional transcranial Doppler sonography (fTCD) during word generation is well established for language lateralization. In this study, we evaluated a fTCD paradigm to reliably identify the non-dominant hemisphere. Twenty-nine right-handed healthy subjects (27.1+/-7.6 years) performed the 'cube perspective test' [Stumpf, H., & Fay, E. (1983). Schlauchfiguren: Ein Test zur Beurteilung des räumlichen Vorstellungsvermögens. Verlag für Psychologie Dr. C. J. Hogrefe, Göttingen, Toronto, Zürich] a spatial orientation task, while the cerebral blood flow velocity (CBFV) was simultaneously measured in both middle cerebral arteries (MCAs). In addition, the established word generation paradigm for language lateralization was performed. Subjects with atypical language representation were excluded. Data were analysed offline with the software Average, which performed a heart-cycle integration and a baseline-correction and calculated a lateralization index (LI) with its standard error of the mean increase in CBFV separately for both MCAs. Twenty-one of 29 subjects (72.4%) lateralized to the right hemisphere (chi2=5.828, p=0.016). The mean LI of the spatial orientation paradigm pointed to the right hemisphere (x =-1.9+/-3.2) and was different from the LI of word generation (x =3.9+/-2.2;p<0.001). There was no correlation between the LI of spatial orientation and word generation (R=0.095, p=0.624). Age of the subjects did not correlate with the LI during spatial orientation (p>0.05) but negatively with the LI during word generation (R=-0.468, p=0.010). The maximum increase of CBFV was greater in the spatial orientation (14.0%+/-3.6%) than in the word generation paradigm (9.4%+/-4.0%; p<0.001). In more than two thirds of the subjects with left-sided language dominance, the spatial orientation paradigm was able to identify the non-dominant hemisphere. The results suggest both paradigms to be independent of each other. The spatial orientation paradigm, therefore, appears to be a non-verbal fTCD paradigm with possible clinical relevance.
Sixty-one years after the end of the Hitler dictatorship, the history of the German Ophthalmological Society (DOG) has still hardly been investigated. According to different sources, especially the reports of the DOG congresses 1934, 1936, 1938, and 1940, the following picture can be drawn: 1. The seizure of power ("Machtergreifung") of Adolf Hitler was appreciated by most of the DOG members. 2. After a change of the constitution the DOG came under the control of the "Reichsinnenministerium". However, it escaped the egalitarianism ("Gleichschaltung") and remained relatively independent. 3. Approximately 40 % of the heads of the German university eye clinics who were the most influential DOG representatives were members of the national socialistic German working party (NSDAP). Almost all of these joined the party in 1933 or later. 4. Up to the last congress in Dresden, 1940, the DOG activities were quite extensive. After that time the activities strongly declined. 5. The "Law for the prevention of genetically disabled offspring" ("Gesetz zur Verhütung erbkranken Nachwuchses") from January 1st 1934 was intensely discussed by the DOG. Some prominent ophthalmologists and DOG members were at least in part responsible for the sterilisations because of "congenital blindness". However, as far as it is known, the DOG itself did not intervene directly concerning the practice of sterilisation. 6. Between 1932 and 1940, the DOG lost approximately 12 % of its members. Many of these stemmed from foreign countries, and many were German Jews. The latter left the DOG, as Walther Löhlein stated after the end of the war, "voluntarily". However, a main reason for leaving the DOG was very likely the feeling of being unwanted. The national socialism had several disastrous effects on ophthalmology. Although single DOG members participated in the excesses, the DOG as an organization was not directly involved. However, taking into consideration that more than 10 % of the members of the pre-Hitler era left their scientific society it is a matter of interpretation whether the DOG remained completely innocent between 1933 and 1945.
Zhu, Hao; Ye, Lin; Richard, Ann; Golbraikh, Alexander; Wright, Fred A; Rusyn, Ivan; Tropsha, Alexander
2009-08-01
Accurate prediction of in vivo toxicity from in vitro testing is a challenging problem. Large public-private consortia have been formed with the goal of improving chemical safety assessment by the means of high-throughput screening. A wealth of available biological data requires new computational approaches to link chemical structure, in vitro data, and potential adverse health effects. A database containing experimental cytotoxicity values for in vitro half-maximal inhibitory concentration (IC(50)) and in vivo rodent median lethal dose (LD(50)) for more than 300 chemicals was compiled by Zentralstelle zur Erfassung und Bewertung von Ersatz- und Ergaenzungsmethoden zum Tierversuch (ZEBET; National Center for Documentation and Evaluation of Alternative Methods to Animal Experiments). The application of conventional quantitative structure-activity relationship (QSAR) modeling approaches to predict mouse or rat acute LD(50) values from chemical descriptors of ZEBET compounds yielded no statistically significant models. The analysis of these data showed no significant correlation between IC(50) and LD(50). However, a linear IC(50) versus LD(50) correlation could be established for a fraction of compounds. To capitalize on this observation, we developed a novel two-step modeling approach as follows. First, all chemicals are partitioned into two groups based on the relationship between IC(50) and LD(50) values: One group comprises compounds with linear IC(50) versus LD(50) relationships, and another group comprises the remaining compounds. Second, we built conventional binary classification QSAR models to predict the group affiliation based on chemical descriptors only. Third, we developed k-nearest neighbor continuous QSAR models for each subclass to predict LD(50) values from chemical descriptors. All models were extensively validated using special protocols. The novelty of this modeling approach is that it uses the relationships between in vivo and in vitro data only to inform the initial construction of the hierarchical two-step QSAR models. Models resulting from this approach employ chemical descriptors only for external prediction of acute rodent toxicity.
Schneider, B.; Wijbrans, J. R.; Kuiper, K. F.; Fenton, C. R.; Williams, A. J.
2009-04-01
40Ar/39Ar analysis has passed many milestones since its first application (Wänke & König, 1959). From the early all-glass Reynolds-type vacuum system to today's high quality, bakeable all-metal piping and valve systems, the evolution of ultra high vacuum systems has been considerable. Extraction systems have faced similar changes over time. Early furnaces made partially of glass were later replaced by full metal constructs containing a high temperature resistant molybdenum alloy tube and heating mechanism, sometimes contained within an insulating secondary vacuum chamber. Laser extraction techniques further refined the approach allowing very small samples or sample parts to be analyzed. The principal type of mass spectrometer used for 40Ar/36Ar geochronology is the magnetic sector instrument, which has the resolution and sensitivity necessary for measuring argon isotopes and achieving high precision over a large age range. We present 40Ar/39Ar data from basalt samples collected from a number of different locations, all obtained using the Hiden HAL Series 1000 quadrupole mass spectrometer at Vrije University, Amsterdam. We show that quadrupole technology is not only a viable option in K-Ar geochronology (Rouchon et al., 2008) but also in 40Ar/39Ar geochronology. The data was obtained from groundmass hand-picked from 200-500 um size fractions. Sample amounts of 200 to 500 mg were used for incremental heating experiments. The quality of the data is demonstrated by convergence of plateau and isochron ages, replicate analyses and by comparison to results of independent studies. Sample ages range from 40 ka to 400 ka, demonstrating the potential of quadrupole instruments for dating even very young rocks using the 40Ar/39Ar incremental heating technique. Rouchon, V., Lefevre, J.-C., Quidelleur, X., Guerin, G., Gillot, P.-Y. (2008): Nonspiked 40Ar and 36Ar quantification using a quadrupole mass spectrometer: A potential for K-Ar geochronology. International Journal of Mass Spectrometry 270, 52-61. Wänke H., König H. (1959): Eine neue Methode zur Kalium-Argon-Altersbestimmung und ihre Anwendung auf Steinmeteorite. Z. Naturforschung, 14a, 860 - 866.
The present study aimed at determining if the addition of spaced education to traditional face-to-face lectures increased the time students kept busy with the learning content of a theoretical radiological science course. The study comprised two groups of 21 third-year dental students. The students were randomly assigned to a "traditional group" and a "spaced education group". Both groups followed a traditional face-to-face course. The intervention in the spaced education group was performed in way that these students received e-mails with a delay of 14 days to each face-to-face lecture. These e-mails contained multiple choice questions on the learning content of the lectures. The students returned their answers to the questions also by e-mail. On return they received an additional e-mail that included the correct answers and additional explanatory material.All students of both groups documented the time they worked on the learning content of the different lectures before a multiple choice exam was held after the completion of the course. All students of both groups completed the TRIL questionnaire (Trierer Inventar zur Lehrevaluation) for the evaluation of courses at university after the completion of the course. The results for the time invested in the learning content and the results of the questionnaire for the two groups were compared using the Mann-Whitney-U test. The spaced education group spent significantly more time (216.2 ± 123.9 min) on keeping busy with the learning content compared to the traditional group (58.4 ± 94.8 min, p < .0005). The spaced education group rated the didactics of the course significantly better than the traditional group (p = .034). The students of the spaced education group also felt that their needs were fulfilled significantly better compared to the traditional group as far as communication with the teacher was concerned (p = .022). Adding spaced education to a face-to-face theoretical radiological science course activates students in a way that they spend significantly more time on keeping busy with the learning content.
Background Technology-enhanced learning (TEL) gives a view to improved education. However, there is a need to clarify how TEL can be used effectively. The study compared students' attitudes and opinions towards a traditional face-to-face course on theoretical radiological science and a TEL course where students could combine face-to-face lectures and e-learning modules at their best convenience. Methods 42 third-year dental students were randomly assigned to the traditional face-to-face group and the TEL group. Both groups completed questionnaires before the beginning and after completion of the course on attitudes and opinions towards a traditional face-to-face lectures and technology-enhanced learning. After completion of the course both groups also filled in the validated German-language TRIL (Trierer Inventar zur Lehrevaluation) questionnaire for the evaluation of courses given at universities. Results Both groups had a positive attitude towards e-learning that did not change over time. The TEL group attended significantly less face-to-face lectures than the traditional group. However, both groups stated that face-to-face lectures were the basis for education in a theoretical radiological science course. The members of the TEL group rated e-mail reminders significantly more important when they filled in the questionnaire on attitudes and opinions towards a traditional face-to-face lectures and technology-enhanced learning for the second time after completion of the course. The members of the technology-enhanced learning group were significantly less confident in passing the exam compared to the members of the traditional group. However, examination results did not differ significantly for traditional and the TEL group. Conclusions It seems that technology-enhanced learning in a theoretical radiological science course has the potential to reduce the need for face-to-face lectures. At the same time examination results are not impaired. However, technology-enhanced learning cannot completely replace traditional face-to-face lectures, because students indicate that they consider traditional teaching as the basis of their education. PMID:22463757
In der randomisierten, multizentrischen DASH-Studie (Dietary Approaches to Stop Hy-pertension), die unter kontrollierten Bedingungen stattfand, führte eine fettreduzierte Mischkost, reich an Obst, Gemüse und Milchprodukten, bei Borderline-Hypertonikern zu einer signifikanten Blutdrucksenkung. Während der Studienphase wurden Körpermasse, Natrium-Aufnahme sowie Alkoholzufuhr aufgrund der bekannten Einflussnahme auf den Blutdruck konstant gehalten. In der eigenen Pilot-Studie sollte untersucht werden, ob das Ergebnis der DASH-Studie (i) mit deutschen Hypertonikern und (ii) unter habituellen Ernährungs- und Lebensbedingungen mit regelmäßig durchgeführter Ernährungsberatung und ad libitum Verzehr anstelle des streng kontrollierten Studienansatzes bestätigt werden kann. Eine Konstanz der Körpermasse, der Natrium-Urinausscheidung (unter diesem Studienansatz valider als die Aufnahme) und des Alkoholkonsums wurde vorausgesetzt. Die Studienpopulation setzte sich aus 53 übergewichtigen Probanden mit einer nicht medikamentös therapierten Borderline-Hypertonie und ohne Stoffwechselerkrankungen zusammen. Die Studienteilnehmer wurden randomisiert entweder der Idealgruppe mit einer fettarmen Kost reich an Milchprodukten, Obst und Gemüse (ähnlich der DASH-Idealgruppe) oder der Kontrollgruppe mit habitueller Ernährungsweise zugeteilt. Über einen Zeitraum von fünf Wochen wurde den Probanden etwa 50% ihres täglichen Lebensmittelbedarfes entsprechend ihrer Gruppenzugehörigkeit kostenfrei zur Verfügung gestellt. Gelegenheitsblutdruckmessungen und 24h-Blutdruckmessungen, Ernährungs- und Aktivitätsprotokolle, Blut- und Urinproben sowie anthropometrische Messungen wurden vor, während und fünf Wochen nach der Interventionsphase durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass in der Idealgruppe keine signifikante Blutdrucksenkung beobachtet werden konnte. Dies lässt sich durch die Tatsache erklären, dass die Lebens-mittel- und Nährstoffaufnahme der deutschen Kontrollgruppe eher der amerikanischen Idealgruppe entsprach. In der Pilot-Studie waren die Unterschiede in der Nährstoffzufuhr zwischen den beiden Gruppen viel geringer als in der DASH-Studie; für eine blutdrucksenkende Ernährungsumstellung bestand somit nur ein geringer Spielraum. Eine weitere Erklärung besteht in der unterschiedlichen Zusammensetzung der Studienpopulation. Bei DASH wurden vorwiegend farbige Probanden (40% höhere Hypertonieprävalenz) untersucht. Die Studienergebnisse lassen also den Schluss zu, dass Ernährungs- und Lebensstilgewohnheiten sowie der genetische Hintergrund der entsprechenden Bevölkerungsgruppe bei der Formulierung von nährstoff- oder lebensmittelbezogenen Empfehlungen zur Senkung des Bluthochdruckes Berücksichtigung finden müssen. The Dietary Approaches to Stop Hypertension trial (DASH), a randomized well-controlled feeding study conducted at 4 medical centers, demonstrated that a low-fat diet, rich in fruits, vegetables and dairy products is able to lower blood pressure of borderline-hypertensive people significantly. Body weight, sodium intake and alcohol consumption were kept constant during the whole study period, due to the known influence on hypertension. Aim of our study project was to investigate whether the results of the DASH study can be confirmed by (i) using a German hypertensive population and (ii) replacing the well-controlled feeding design by allowing ad libitum intake according to dietary ad-vice. The participants were asked to keep their body weight, sodium urine excretion (un-der this study design more valid than sodium intake) and their alcohol consumption con-stant. Our pilot study population consisted of 53 mainly overweight participants with borderline hypertension and without medication or any metabolic disorders. They were randomly assigned to either an ideal diet low in fat and rich in dairy products, fruits and vegetables (similar to the DASH I-group) or a habitual diet as control (C-group). During five weeks the subjects were provided 50 % of their daily intake for free according to their dietary pattern. Single and 24h-blood pressure measurements, dietary weighed and physical activity records, blood and urine samples and anthropometric measurements were collected before, during and five weeks after the intervention period. The study results indicated that no significantly reduction of blood pressure could be observed for both methods in the I-group of our trial. This is due to the fact that the baseline intake of foods and nutrients of the German subjects was nearly corresponding to the intake targeted for the DASH I-group. Therefore, it was impossible to increase the intake of these nutrients in our I-group by the same percentage as in the DASH study. Another explanation may be the different consistency of the study population. About 60% of the DASH study population were African Americans with a known higher prevalence of hy-pertension (about 40%) than Caucasians. The conclusion is that even convincing results of a controlled trial cannot be simply transferred into dietary advice for the general public. For addressing food-based dietary guidelines to reduce the risk of hypertension it is necessary to consider the genetic background as well as the dietary and the lifestyle situation of the target population carefully.
The widespread development and use of implants made from NiTi is accompanied by the publication of many NiTi material characterization studies. These publications have increased significantly the knowledge about the mechanical properties of NiTi. However, this knowledge also increased the complexity of the numerical simulation of NiTi implants or devices. This study is focused on the uniaxial behavior of NiTi tubing due to cyclic loading and had the goal to deliver both precise and application-oriented results. Single aspects of this study have already been published (Wagner in Ein Beitrag zur strukturellen und funktionalen Ermüdung von Drähten und Federn aus NiTi-Formgedaechtnislegierungen, Ph.D. Thesis, 2005; Eucken and Duerig in Acta Metall 37:2245-2252, 1989; Yawny et al. in Z Metallkd 96:608-618, 2005); however, there is no publication known that shows all the single effects combined in a "duty cycle case." It was of particular importance to summarize the main effects of pre-strain and subsequent small or large strain amplitudes on the material properties. The phenomena observed were captured in an extended Abaqus® Nitinol material model, presented by Rebelo et al. (A Material Model for the Cyclic Behavior of Nitinol, SMST Extended Abstracts 2010). The cyclic tensile tests were performed using a video extensometer to obtain accurate strain measurement on small electro-polished dog-bone specimen that were incorporated into a stent framework so that standard manufacturing methods could be used for the fabrication. This study indicates that a prestrain beyond 6% strain alters the transformation plateaus and if the cyclic displacement amplitude is large enough, additional permanent deformations are observed, the lower plateau and most notably the upper plateau change. The changes to the upper plateau are very interesting in the sense that an additional stress plateau develops: its "start stress" is lowered thereby creating a new plateau up to the highest level of cyclic strain, followed by resuming the original plateau until full transformation. This study was conducted in the course of the work of a consortium of several stent manufacturers, SAFE Technology Limited and Dassault Systèmes Simulia Corp., dedicated to the development of fatigue laws suitable for life prediction of Nitinol devices.
Approximately 40-45 % of all German physicians joined the National Socialist German Workers Party (NSDAP) until 1945. Reasons for party membership are manifold and still a matter of debate. Very likely, the extraordinary high representation of medical doctors in the NSDAP was rather a result of active entry than recruitment by the party. There are only few data concerning the willingness of ophthalmologists to become a party member ("Parteigenosse", "Pg"). According to the list of University teachers in Germany ("Hochschullehrerkarte"; Federal Archive, Berlin), the list of the members of the German Ophthalmological Society (DOG) of 1934 and especially the list of NSDAP-members (Federal Archive, Berlin) the following conclusions can be drawn: 1. Directors of German University eye hospitals (chairmen) were members of the NSDAP with a frequency of 23% in 1933 and 48% in 1938 as well as in 1943. The motivation for joining the party was most likely the perspective of acceleration of the academic career. 2. "Only" 30% of the ophthalmologists working in private praxis were "Pg" (until 1945). 3. Both chairmen and ophthalmologists in private praxis were equally hindered to join the NSDAP between May 1st 1933 and May 1st 1937 when the party temporarily stopped registration. 4. The majority of ophthalmologists who joined the NSDAP were born between 1880 and 1900 and thus had taken part in World War I as soldiers or had experienced the times of need after WW I. Only few ophthalmologists succeeded in the NS-hierarchy and probably only one ophthalmologist, Walther Löhlein from Berlin, came in personal contact with Adolf Hitler who was constantly in fear for his sight after his eye injury in October 1918. The "Law for the prevention of genetically disabled offsprings" ("Gesetz zur Verhütung erbkranken Nachwuchses") from July 14th, 1933 separated ophthalmologists into two parties: those advocating sterilization to a high degree and those recommending sterilization only exceptionally. Interestingly, both groups consisted equally of NSDAP-members as well as of non-NSDAP-members. To conclude, although ophthalmology was--in comparison with other medical disciplines--rather "unpolitical" in the NS-era, ophthalmologists at that time were concerning NSDAP-membership and loyalty to the regime very likely neither "better" nor "worse" than the German physicians in general.
Leitner, Christoph; Hofmann, Peter; Marschallinger, Robert
2014-05-01
Halite hopper crystals are thought to develop by displacive growth in unconsolidated mud (Gornitz & Schreiber, 1984). The Alpine Haselgebirge, but also e.g. the salt deposits of the Rhine graben (mined at the beginning of the 20th century), comprise hopper crystals with shapes of cuboids, parallelepipeds and rhombohedrons (Görgey, 1912). Obviously, they deformed under oriented stress, which had been tried to reconstruct with respect to the sedimentary layering (Leitner et al., 2013). In the present work, deformed halite hopper crystals embedded in mudrock were automated reconstructed. Object based image analysis (OBIA) has been used successfully in remote sensing for 2D images before. The present study represents the first time that the method was used for reconstruction of three dimensional geological objects. First, manually a reference (gold standard) was created by redrawing contours of the halite crystals on each HRXCT scanning slice. Then, for OBIA, the computer program eCognition was used. For the automated reconstruction a rule set was developed. Thereby, the strength of OBIA was to recognize all objects similar to halite hopper crystals and in particular to eliminate cracks. In a second step, all the objects unsuitable for a structural deformation analysis were dismissed using a support vector machine (SVM) (clusters, polyhalite-coated crystals and spherical halites) The SVM simultaneously drastically reduced the number of halites. From 184 OBIA-objects 67 well shaped remained, which comes close to the number of pre-selected 52 objects. To assess the accuracy of the automated reconstruction, the result before and after SVM was compared to the reference, i.e. the gold standard. State-of the art per-scene statistics were extended to a per-object statistics. Görgey R (1912) Zur Kenntnis der Kalisalzlager von Wittelsheim im Ober-Elsaß. Tschermaks Mineral Petrogr Mitt 31:339-468 Gornitz VM, Schreiber BC (1981) Displacive halite hoppers from the dead sea: Some implications for ancient evaporite deposits. J of Sediment Petrol 51:787-794. doi: 10.1306/212F7DAB-2B24-11D7-8648000102C1865D Leitner C, Neubauer F, Marschallinger R, Genser J, Bernroider M (2013) Origin of deformed halite hopper crystals, pseudomorphic anhydrite cubes and polyhalite in Alpine evaporates (Austria, Germany). Int J Earth Sc 102, pp 813-829, doi: 10.1007/s00531-012-0836-6
Interferon α (IFN-alpha) is widely used in the treatment of viral infections, including hepatitis C. Unfortunately depression is a common side effect of IFN-alpha therapy. The presence of depressive symptoms is important because they have an adverse effect on the course of the illness and reduce the quality of life and the treatment adherence. The current prospective study examines the effects of IFN-alpha on the development of depressive disorders, on cognitive functioning and on quality of life. A total of 25 patients with chronic hepatitis C infection were investigated. All patients were treated in the Department of Gastroenterology and Hepatology, University of Medicine of Graz, Austria. Psychometric observer rating and self-rating scales were administered 1 month and 3 months after the beginning of the antiviral treatment to evaluate depressive symptoms [Beck Depression Inventory (BDI); Hamilton Depression Scale]. The data on life satisfaction before therapy and health-related quality of life were obtained from the Fragebogen zur Lebenszufriedenheit (FLZ) and the SF-36 (Health Status Questionnaire). Cognitive function was based on the SKT (Syndrom Kurztest). All patients completed the Social Support Questionnaire (SSS), a multidimensional self-report measure of social support. Three months after the initial IFN-alpha administration in the whole sample significant impairments in health-related quality of life were found in the health-related domains "physical functioning", "role physical", "role emotional", "social functioning" and "vitality". The whole sample showed cognitive impairments. No changes in social support were recorded. Three months after the first INF-alpha administration, 48% (n=12) of the sample suffered from moderate clinical depression. In comparison to patients without pathological affective findings, patients with INF-alpha-induced clinical depression showed decreased life satisfaction before the initial antiviral therapy. Impairments in health-related quality of life (SF-36) were found in the sample with clinical depression in the health-related domains "general health", "social functioning", "role emotional", "vitality" and "mental health". Hepatitis C is associated with an increased prevalence of psychiatric disorders, particularly depression. INF-alpha patients having low levels of life satisfaction in the domains "self-concept" (skills, appearance, self-confidence, vitality …), "employment" and "physical health and constitution" seem to face a major risk of depression.
Desrosiers, Daniel C; Bearden, Scott W; Mier, Ildefonso; Abney, Jennifer; Paulley, James T; Fetherston, Jacqueline D; Salazar, Juan C; Radolf, Justin D; Perry, Robert D
2010-12-01
Little is known about Zn homeostasis in Yersinia pestis, the plague bacillus. The Znu ABC transporter is essential for zinc (Zn) uptake and virulence in a number of bacterial pathogens. Bioinformatics analysis identified ZnuABC as the only apparent high-affinity Zn uptake system in Y. pestis. Mutation of znuACB caused a growth defect in Chelex-100-treated PMH2 growth medium, which was alleviated by supplementation with submicromolar concentrations of Zn. Use of transcriptional reporters confirmed that Zur mediated Zn-dependent repression and that it can repress gene expression in response to Zn even in the absence of Znu. Virulence testing in mouse models of bubonic and pneumonic plague found only a modest increase in survival in low-dose infections by the znuACB mutant. Previous studies of cluster 9 (C9) transporters suggested that Yfe, a well-characterized C9 importer for manganese (Mn) and iron in Y. pestis, might function as a second, high-affinity Zn uptake system. Isothermal titration calorimetry revealed that YfeA, the solute-binding protein component of Yfe, binds Mn and Zn with comparably high affinities (dissociation constants of 17.8 ± 4.4 nM and 6.6 ± 1.2 nM, respectively), although the complete Yfe transporter could not compensate for the loss of Znu in in vitro growth studies. Unexpectedly, overexpression of Yfe interfered with the znu mutant's ability to grow in low concentrations of Zn, while excess Zn interfered with the ability of Yfe to import iron at low concentrations; these results suggest that YfeA can bind Zn in the bacterial cell but that Yfe is incompetent for transport of the metal. In addition to Yfe, we have now eliminated MntH, FetMP, Efe, Feo, a substrate-binding protein, and a putative nickel transporter as the unidentified, secondary Zn transporter in Y. pestis. Unlike other bacterial pathogens, Y. pestis does not require Znu for high-level infectivity and virulence; instead, it appears to possess a novel class of transporter, which can satisfy the bacterium's Zn requirements under in vivo metal-limiting conditions. Our studies also underscore the need for bacterial cells to balance binding and transporter specificities within the periplasm in order to maintain transition metal homeostasis.
While loading different specimens, acoustic emissions appear due to micro crack formation or friction of already existing crack edges. These acoustic emissions can be recorded using suitable ultrasonic transducers and transient recorders. The analysis of acoustic emissions can be used to investigate the mechanical behavior of different specimens under load. Our working group has undertaken several experiments, monitored with acoustic emission techniques. Different materials such as natural stone, concrete, wood, steel, carbon composites and bone were investigated. Also the experimental setup has been varied. Fire-spalling experiments on ultrahigh performance concrete and pullout experiments on bonded anchors have been carried out. Furthermore uniaxial compression tests on natural stone and animal bone had been conducted. The analysis tools include not only the counting of events but the analysis of full waveforms. Powerful localization algorithms and automatic onset picking techniques (based on Akaikes Information Criterion) were established to handle the huge amount of data. Up to several thousand events were recorded during experiments of a few minutes. More sophisticated techniques like moment tensor inversion have been established on this relatively small scale as well. Problems are related to the amount of data but also to signal-to-noise quality, boundary conditions (reflections) sensor characteristics and unknown and changing Greens functions of the media. Some of the acoustic emissions recorded during these experiments had been transferred into audio range. The transformation into the audio range was done using Matlab. It is the aim of the sonification to establish a tool that is on one hand able to help controlling the experiment in-situ and probably adjust the load parameters according to the number and intensity of the acoustic emissions. On the other hand sonification can help to improve the understanding of acoustic emission techniques for training purposes (students, co-workers). On goal is to establish a real-time frequency transformation into the audio range to avoid time consuming visual data processing during the experiments. It is also the intention to analyze the signals using psycho-acoustic methods with the help of specialists from electrical engineering. Reference: Raith, Manuel (2013). "Schallemissionsanalyse bei Pulloutexperimenten an Verbunddübeln" Masterarbeit. Technische Universität München, Lehrstuhl für Zerstörungsfreie Prüfung. Malm, Fabian (2012). "Schallemissionsanalyse am humanen Femur" Masterarbeit. Technische Universität München, Lehrstuhl für Zerstörungsfreie Prüfung. Richter R. (2009): Einsatz der Schallemissionsanalyse zur Detektion des Riss und Abplatzungsverhaltens von Beton unter Brandeinwirkung. Diplomarbeit. Materialprüfungsanstalt Universität Stuttgart Keywords: Acoustic emission, bonded anchors, femur, pullout test, fire-spalling
The sediment transport processes in the south-western Baltic Sea are predicted by means of a numerical model in the project DYNAS. There are two sediment parameters that influence the results of modelling remarkably: critical shear stress velocity and bottom roughness. This paper presents the way how to parameterise these factors and extrapolate them into the investigation area. The critical shear stress velocity is parameterised basing on grain size data, combining approximations after Hjulström [Hjulström, F., 1935: Studies in the morphological activity of rivers as illustrated by the river Fyris. Geological Institution of University of Uppsala: Bulletin (25): 221-528.], Shields [Shields, A., 1936: Anwendung der Ähnlichkeits-Mechanik und der Turbulenzforschung auf die Geschiebebewegung. Mitteilungen der Preussischen Versuchsanstalt für Wasserbau und Schiffahrt (26): 26 pp.] and Bohling [Bohling, B., 2003: Untersuchungen zur Mobilität natürlicher und anthropogener Sedimente in der Mecklenburger Bucht. unpublished doctoral thesis, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät, Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald/Germany, 156 pp.]. The roughness length, in the case of absence of macro zoo-benthos and their structures, is parameterised basing on grain size too employing Soulsby [Soulsby, R.L., 1997: Dynamics of Marine Sands: a Manual for Practical Applications. London, Thomas Telford Publications. 249 pp.], Nielsen [Nielsen, P., 1983: Analytical determination of nearshore wave height variation due to refraction shoaling and friction. Coastal Engineering 7, 233-251.] and Yalin [Yalin, M.S., 1977: Mechanics of Sediment Transport. Pergamon Press, New York. 298 pp.]. No equivalent simple parameterisations for biologically caused bed roughness exist. Here, findings of Friedrichs [Friedrichs, M., 2004: Flow-induced effects of macro zoo-benthic structures on the near-bed sediment transport. Dissertation, Universität Rostock, 80 S.] and estimations by the DYNAS biologists group were combined in order to derive roughness lengths from abundance measurements of four previously selected key species which represent the originators of the dominating benthic structures at the sea floor in the south-western Baltic Sea. Critical shear stress velocity and bed roughness are known at few sample sites only. They were extrapolated into the larger investigation area using a proxy-target concept. The mean near bottom milieu (bathymetry, median grain size, salinity, oxygen) which was derived using results from numerical modelling serves as the proxy. Since the milieu parameters are measured at the sampling sites for which the target parameters have been determined, a combined hierarchical and supervised classification was employed to transfer the local knowledge into the unknown investigation area.
Tell Chuera is an Early Bronze Age settlement mount in NE-Syria close to the Turkish border. With a diameter of almost 1 km and a height of 18 m it is one of the biggest tells in the region between the rivers Balikh and Khabur. In 1958 the structures of the city wall was known first by Orthmann (1990). This city wall was built of air-dried mud bricks. The age of the founding of this construction is not yet clear. The earliest pottery from the place is dated around 2500 BC to 2350 BC. Inside the fortification a road was detected, which was first excavated by Novak (1995). We took sediment monoliths in 2004 from a new trench, which shows the same situation of the road. A geomagnetic prospection, that included the whole site, suggests that the road was part of the planned extension of the lower town and serves as a circular road (Meyer, in prep.). The micromorphological investigation focussed on the question, how the road was used. Did animals have had access to the town? The thin sections show different indications of the anthropogenic influence. In all samples pseudomorphs after straw are visible. In many parts ash, charred wood fragments, bone fragments, melted material and fragments of basalt and flint were observable, too. These materials are typical for sediments in streets (cf. Goldberg & Macphail, 2006). In some parts of the thin sections faecal spherulites and dung remains with faecal spherulites give an idea that ruminants used the road as well as men. Trampling structures support this assumption. Moreover, leaching of calcite, its redeposition in mottles, pseudomycels and concretions, hydromorphic stains and the translocation of silt indicate postdepositional pedogenic processes. Literature Goldberg, P., & Macphail, R. I. (2006). Practical and theoretical geoarchaeology: UK Blackwell Publishing. Meyer, J.-W. (in prep.). Überlegungen zur Siedlungsstruktur - eine erste Analyse der Ergebnisse der geomagnetischen Prospektion. In J.-W. Meyer (Ed.), Ausgrabungen in Tell Chuera in Nordostsyrien II - Vorbericht der Grabungskampagnen 1998 - 2005. Novak, M. (1995). Die Stadtmauergrabung. In W. Orthmann, R. Hempelmann, H. Klein, C. Kühne, M. Novak, A. Pruß, E. Vila, H. M. Weicken & A. Wener (Eds.), Ausgrabungen in Tell Chuera in Nordost-Syrien I - Vorbericht über die Grabungskampagnen von 1986 bis 1992 (Vol. 2, pp. (173 - 182)). Saarbücken.: SDV. Orthmann, W. (1990). Tell Chuera. Ausgrabungen der Max Freiherr von Oppenheim-Stiftung in Nordost-Syrien, Damaskus und Taurus.
The intention of the "AufMod" project is to set up a modelling framework for questions concerning the large-scale, long-term morphodynamic evolution of the German Bight. First a hydrodynamic model has been set up which includes the entire North Sea and a sophisticated representation of the German Bight. In a second step, simulations of sediment transport and morphodynamic changes will be processed. This paper deals with the calibration and validation process for the hydrodynamic model in detail. The starting point for "AufMod" was the aim to better understand the morphodynamic processes in the German Bight. Changes in bottom topography need to be predicted to ensure a safe and easy transport through the German waterways leading to ports at the German coast such as Hamburg and Bremerhaven. Within "AufMod" this question is addressed through a combined effort of gaining a comprehensive sedimentological and bathymetric data set as well as running different numerical models. The model is based on the numerical method UnTRIM (Casulli and Zanolli, 2002). The model uses an unstructured grid in the horizontal to provide a good representation of the complex topography. The spatial resolution increases from about 20 km in the North Sea to 20 m within the estuaries. The model forcing represents conditions for the year 2006 and consists of wind stress at the surface, water level elevation and salinity at the open boundaries as well as freshwater inflows. Temperature is not taken into account. For the model validation, there exists a large number of over 40 hydrodynamic monitoring stations which are used to compare modelled and measured data. The calibration process consists of adapting the tidal components at the open boundaries following the approach of Pluess (2003). The validation process includes the analysis of tidal components of water level elevation and current values as well as an analysis of tidal characteristic values, e.g. tidal low and high water. Based on these numerical measures, the representation of the underlying physics is quantified by using a skill score. The overall hydrodynamic structure is represented well by the model and will be starting point for the following morphodynamic experiments. Literature Casulli and Zanolli (2002) V. Casulli and P. Zanolli. Semi-Implicit Numerical Modelling of Non-Hydrostatic Free-surface Flows for Environmental Problems. Mathematical and Computer Modelling, 36:1131-1149, 2002. Pluess (2003) A. Pluess. Das Nordseemodell der BAW zur Simulation der Tide in der Deutschen Bucht. Die Kueste, Heft 67, 2003, ISBN 3-8042-1058-9, pp 83-128
Archaeological investigations expect that first strong landscape changes on the Iberian Peninsula based on Roman Occupation (Schattner 1998, Teichner 2007). Actual sedimentological investigations in flood plains, lagoons and estuaries do not reflect this development. They often show a decrease in sedimentation during this period (Thorndycraft & Benito 2006 a/b). In contrast analyses on sediments from roman dams (Hinderer et al. 2004, Solanas 2005) document massive erosion processes. The aim of this presented project is to reconstruct the effects of the roman land use system on vegetation and landscape development. Therefore different Geo-Bioarchives on several sites of Portugal and Spain - estuaries, palaeoriver channels and roman dams - are actually investigated with a high temporal resolution using palynological and sedimentological methods. First results show, that the anthropogenic impact starts clearly before roman time with an peak in human activity during Iron Age (Schneider et al. 2008). During the roman occupation phase different effects are visible. The inland areas document a massive increase in vegetation change, while the coastal areas were stronger developed before and show only slightly and very local changes in land use and vegetation. References Hinderer, M., Silva C. & J. Ries (2004). Erosion in zentralen Ebrobecken und Sedimentakkumulation in Talsperren. GeoLeipzig 2004, Geowissenschaften sichern Zukunft. - Schriftenreihe der Dt. Geol. Gesell. 34. Schattner, T.G. (1998): Archäologischer Wegweiser durch Portugal.- Kulturgeschichte der antiken Welt 74. Mainz. Schneider, H., Höfer, D., Trog, C., Daut, G., Hilbich C. & R. Mäusbacher (2008): Geoarcheological reconstruction of lagoon development in the Algarve Region (South Portugal). Terra Nostra 2008/2, Abstract Volume 12th IPC: 248. Solanas, O.L.-P. (2005): El Aterramiento del embalse romano de Muel: Implicaciones para la evolución de la erosióy el uso de los recursos hidricos en el valle del Huerva. Postgrado en Ingeneria de los Recursos Hidricos, Zaragoza. Teichner, F. (2007): Zwischen Land und Meer - Entre tierra y mar. Studien zur Architektur und Wirtschaftsweise ländlicher Siedlungen im Süden der römischen Provinz Lusitanien. - Stvdia Lvsitana 3 (MNAR) / Madrider Beitr. (DAI). Thorndycraft, V.R. & G. Benito (2006a): Late Holocene fluvial chronology of Spain: The role of climatic variability and human impact. - Catena 66 (1-2): 34-41. Thorndycraft, V.R. & G. Benito (2006b): The Holocene fluvial chronology of Spain: evidence from a newly compiled radiocarbon database. - Quaternary Science Reviews 25 (3-4): 223-234.
The 18th volume of the Acta Historica Astronomiae is at the same time the sixth collection of essays on the history of astronomy ("Beitræge zur Astronomiegeschichte, Band 6"), edited by the historians of astronomy W.R. Dick (Potsdam) and J. Hamel (Berlin). Besides a few short notices and book reviews, the book contains eight major articles, which deal with astronomical topics covering the time from the 16th to the 19th centuries. The first article by Michael Weichenhan (Berlin) deals with "the invention of the disk-shaped earth: a chapter of Copernican apologetics". The author shows that the concept of a "disc-shaped Earth" was by no means widespread in the middle ages, but restricted to the father of the church Lactantius and some adherents. Nevertheless, it was used by adherents of Copernicus to show the absurd consequences of a strictly literal biblical interpretation -- here concerning the Earth's shape, disc versus sphere, there the geocentric versus the heliocentric system. This thorough philosophical study is followed by two very short articles. "The measuring accuracy of Tycho's large sextant" by Johann Wünsch investigates O-C values of planet-star distances, as based on Tycho's observations as published in the Historia Coelestis (a compilation, which is also based on Tycho's manuscripts, and published in Regensburg in 1672). The result is that standard deviations are 80 arcseconds for Saturn and 89 arcseconds for Jupiter and Mars, an unexpectedly poor result in view of the general opinion that Tycho was famous for his precision work. "The astronomer Christoph Grienberger and the Galilei trial" by Franz Daxecker deals with a Jesuit astronomer who was both the disciple and successor of the mathematician-astronomer Christopher Clavius at the Collegium Romanum. While he was inclined to Galilei early on, he was forced to propagate Aristotelian doctrine. The brief article is very concise, but extremely tiresome to read (3 pages of pure text are embellished by 33 footnotes). The 3-page paper on Grienberger is followed by a 50-page paper on Kordenbusch. Hans Gaab presents a thoroughly researched biography of the Nuremberg astronomer Georg Friedrich Kordenbusch (1731-1802). Educated as a doctor of medicine, he nevertheless became teacher of mathematics and physics at the Egidien gymnasium, attempted to revitalize the Nuremberg Observatory, and issued a second edition of Johann Leonard Rost's Astronomisches Handbuch (1718), the first compendium of astronomy written in German. He also edited and translated some French works (star maps, a description of globes, and an elementary book on cosmography). Dietmar Fürst (Berlin), who has already published in this series three articles on the foundation of Königsberg Observatory, now presents the first part of the history of the Königsberg heliometer, an instrument which is famous since it was used by Bessel to determine the trigonometric parallax of 61 Cygni. Fürst informs us about the purchase and the putting in operation of the instrument, which was endangered by Fraunhofer's death and delayed by (unavoidably counterproductive?) administrative activities. Reinhold Haefner, astronomer at Munich Observatory, and Rolf Riekher, optician in Berlin, have joined forces to present some pioneers of stellar spectroscopy in "the astro-spectroscopic researches by Fraunhofer and Lamont". It is well known that Fraunhofer observed the solar spectrum with high enough resolution to detect the Fraunhofer lines, but it is less known that he also observed bright planets and fixed stars at the Munich Observatiory, with the assistance of its director Soldner. A publication of 1823 gives only a short summary of this stellar work, and Fraunhofer's early death, three years later, was possibly the cause that no detailed article ever appeared. Interestingly, the second director of the observatory, Johann von Lamont, used the new large refractor (aperture: 28 cm, focal length about 5 m) to observe stellar spectra in 1836. The authors quote details from the observing book and present some sketches (whose reproduction is somewhat poor, and the reader is referred to Häfner's history of Munich Observatory, discussed elsewhere in this volume of JAD, to see a better colour reproduction of a spectral sketch of Lamont). The impact of these studies (or rather the lack of it) is also briefly reviewed. Manfred Strumpf (Gotha) describes the difficulties in finding suitable directors for the Gotha Observatory - when the funds became smaller and the post thus became less and less attractive. Only the wealthy Nikolaus von Konkoly, a serious amateur and pioneer of astrophysics, applied even twice, but the administration was reluctant to seriously consider his offer. The result was that the chosen candidates were mainstream astronomers who used Gotha only as a step to foster their career and to find a better position as soon as possible. Finally, Peter Brosche (Daun) and Endre Zsoldos (Budapest) trace the life of a hitherto elusive craftsman-scientist, Friedrich Schwab. He was chosen to be the mechanic of one of the Venus transit expeditions of the German Empire (1882 to Punta Arenas), became university mechanic in Klausenburg, and later teacher at the technical school in Ilmenau. He was an active observer of variable stars and also a specialist in endomological studies. The authors have located a grand-son and have put to light some valuable notes and photographs. As can be seen from the summaries given above, this collection of essays deals mainly with historical events that occurred in Germany and neighboring countries, and focuses mainly on events in the 17th to 19th centuries. All contributions are written in German. The editors have taken care that generally a high standard was kept, although topic and realization make some articles more pleasant to read than others.
A single well technique to determine groundwater flow values and transport parameters is presented. Multielectrode arrays are placed at the filtered casing depth by an inflatable packer or are installed on the borehole wall behind the casing.Tracer water with a higher or lower specific electrical conductivity (salinity) which is injected between the electrodes. This tracer plume then moves into the natural groundwater flow field. The observation of this movement by geoelectric logging enables the determination of the groundwater velocity and salinity. The transport parameters "effective porosity" and "dispersion length" can also be derived. The geoelectric logging uses n borehole electrodes and two grounding electrodes. Thus, either n independent two point measurements or n*(n-1)/2 pole-to-pole measurements can be conducted to obtain a full set of geoelectric measurements. This set is used to derive all electrode combinations by applying the law of superposition and reciprocity. The tracer distribution around the borehole during and after injection depends on the hydraulic and transport parameters of the aquifer and the filter sand. The transport parameter "porosity" plus the total injected tracer volume determines the tracer distribution around the borehole. The transport parameter "dispersivity" determines the abruptness of the tracer front. The method was tested by undertaking measurements in a lab aquifer filled with sand. The results are discussed and the limitations of the method are shown. Multielectrode installations behind casing were tested in situ in the two scientific boreholes CAT-LUD-1 and CAT- LUD-1A drilled in the northern part of Germany. A multielectrode packer system was designed, built and tested in these boreholes. The results are compared with colloid observations in the borehole and hydraulic triangulation in surrounded observation wells. Here, the interpretation of these in situ measurements is mainly restricted to two point geoelectric measurements and vertical four point electrode interpretations. The transport equation for NaCl-tracered water is the basic rule to determine the groundwater transport velocity. Numerical calculations to simulate the measurement are carried out with the program FEFLOW. Due to the density contrast, the tracer undergoes vertical movement. Kessels, W., Zoth, G.(1998): Doppelmantel - Packer mit geoelektrischer Meßtechnik zur Bestimmung der Abstandsgeschwindigkeit des Grundwassers, Patent Az:19855048.0, GGA-Institut, Germany, Hannover. KESSELS, W., RIFAI, H., THORENZ, C., ZOTH, G.(2002): Multi Electrode Geoelectric on the Borehole Wall- Determination of groundwater velocity and dispersion parameters, AGU spring meeting, Washington KESSELS, W., ZOTH, G., WONIK, T., FULDA, C. (1999): THE USE OF SALT CARTRIDGES FOR FLUID LOGGING. XXIV GENERAL ASSEMBLY OF E.G.S. THE HAGUE, THE NETHERLANDS PANTELEIT,B., KESSELS, W., BINOT, F (2006): MUD TRACER TEST DURING SOFT ROCK DRILLING; W.R.R., VOL. 42, W11415, DOI:10.1029/2005WR004487
Wachter, Thorsten; Dethlefsen, Frank; Gödeke, Stefan; Dahmke, Andreas
Kurzfassung Bei der Erkundung von Grundwasserschadensfällen werden gewöhnlich punktuell erhobene Messdaten über den betrachteten Aquifer interpoliert. Die Reichweite der Autokorrelation der Daten entscheidet dabei über Zulässigkeit und Qualität der Interpolation. Während auf regionalem Maßstab Daten vorliegen, gibt es nur sehr wenig Arbeiten über Korrelationslängen auf lokalem Maßstab. Diese Arbeit untersucht die Interpolationssicherheit am Beispiel der BTEX-Kontamination am Testfeld RETZINA in Zeitz anhand von Variogrammen und Krigingstandardabweichung. Als Datengrundlage dienten Analysenergebnisse aus über 50 Grundwassermessstellen und 180 Sedimentproben. Für Benzol, Methan, Sulfat und Alkalität genügte der mittlere Abstand der Probennahmepunkte von etwa 50 m für hinreichende Interpolationssicherheit, im Falle von gelöstem Eisen, gelöstem Mangan und Redoxpotenzial war die vorhandene Datendichte zu gering, für die Hauptionen, pH-Wert und elektr. Leitfähigkeit hätten bereits größere Probenabstände ausgereicht. Die Reichweiten der Autokorrelation im Sediment sind geringer als die Probennahmeabstände, weshalb die Messwerte der Eisen- und Schwefelbindungsformen nicht regionalisiert werden konnten. Die Ergebnisse sind hinsichtlich der Entwicklung von Probennahmestrategien von Bedeutung. Zur Verbesserung der Übertragbarkeit bedarf es noch ähnlicher Untersuchungen an weiteren Standorten. Investigation of sites with groundwater contamination usually involves interpolation of point-based results across the aquifer under consideration. The range of autocorrelation thereby decides whether the quality of interpolation will be sufficient. While there are investigations on the regional (km) scale, only a few publications exist for correlation lengths at a local (10s to 100s of m) scale. This study investigates the accuracy of interpolation at the example of the BTEX-contaminated aquifer in Zeitz by means of variogram analysis and interpretation of kriging standard deviation. Investigations are based upon analytical results from more than 50 groundwater wells and 180 sediment samples. In the case of benzene, methane, sulphate, and alkalinity, the given sample spacing of about 50 m provided sufficient accuracy of interpolation. For dissolved iron, dissolved manganese, and redox potential the results did not allow interpolation, while for the major ions, pH, and electrical conductivity a wider sampling distance would have been possible. The ranges of autocorrelation in the aquifer's solid phase proved to be smaller than the sampling distances. Therefore, results of iron and sulphur phases could not be regionalized. The results of this study are relevant for the development of sampling strategies and quality management. To improve transferability similar investigations should be done at other sites.
Humus balances are simple mathematical tools used by farmers for assessing the overall performance of their management in terms of soil organic matter changes. They are based on humus reproduction factors which themselves mainly depend on crop rotation, residue management, and amount and type of organic fertilization. Dynamic models, on the other hand, are typically complex and need more detailed input data and are designed to calculate the time course of soil carbon content. In both cases, thorough validation is needed to utilize their potential for estimating carbon stock changes. We compared the results of three humus balance methods SALCA-SQ (Neyroud 1997), VDLUFA method (VDLUFA 2004), Humod (Brock et al. 2008) and the RothC model with measured soil carbon stocks in a long-term experiment in Switzerland for the period 1977-2005 (Fliessbach et al 2007). The field trial comprises various minerally and organically fertilized treatments, the latter differing in the amount and composition of organics applied. All methods were able to distinguish systematic management effects on soil organic carbon (SOC). However, only those SOC trajectories calculated with the dynamic model RothC matched measured stocks quantitatively. For both, humus balances and dynamic modelling the result strongly depended on parameterization of organic fertilizers, i.e. its stability and organic matter content. Therefore, incomplete information on the amount and composition of organic fertilizer and lack of knowledge about its potential for humus reproduction is regarded an uncertainty in both dynamic modelling and humus balance calculation, and seems to be a major drawback for the reliable application of these approaches at the regional scale. Our results stress the need for more detailed and harmonized data bases of organic fertilizer composition and application rates. References Brock C., Hoyer U., Leithold G., Hülsbergen K.-J., 2008. Entwicklung einer praxisanwendbaren Methode der Humusbilanzierung im ökologischen Landbau. Abschlussbericht zum Projekt 03OE084, http://forschung.oekolandbau.de unter der BÖL-Bericht-ID 16447,184 pp. Fliessbach A, Oberholzer H.-R., Gunst L., Mäder P., 2007. Soil organic matter and biological soil quality indicators after 21 years of organic and conventional farming. Agriculture, Ecosystems and Environment 118, 273-284. Leifeld J., Reiser R., Oberholzer H.-R., 2009. Consequences of conventional vs. organic farming on soil carbon: Results from a 27-year field experiment. Agronomy Journal 101, 1204-1218. Neyroud J.-A., 1997. La part du sol dans la production intégrée 1. Gestion de la matière organique et bilan humique. Revue suisse d'agriculture, 29, 45-51. VDLUFA, 2004. VDLUFA-Standpunkt: Humusbilanzierung - Methode zur Beurteilung und Bemessung der Humusversorgung von Ackerland. Verband Deutscher Landwirtschaftlicher Untersuchungs- und Forschungsanstalten, Selbstverlag.
In Austria an index of 3 μg/kg of Ochratoxin A for coffee, 0,3 μg/kg for fruit juices and 0,2 μg/kg for beer is discussed. The laboratory of the food inspection authority of the state of Vorarlberg investigated the contribution of selected foodstuffs to the daily OTA intake and compared it with the recommendation of the scientific food committee of the EC. The focal point of this study was on beverages (coffee, coffee substitutes, beer and fruit juices) and their ingredients.ZUSAMMENFASSUNG: Die Untersuchungsergebnisse von Bier, Fruchtsaft und Kaffee [Diagramm 1] zeigen, dass die Mehrzahl der Proben nur sehr schwach bis gar nicht belastet waren. Die OTA-Belastung lag bei der Mehrzahl der Proben unter der Nachweisgrenze von 0,3 μg/kg bzw. 0,01μg/1. Einzelne Proben waren aber erheblich belastet, sodass bei starkem Konsum (Fruchtsaft im Sommer) eine überschreitung der vom SCF vorgeschlagenen Höchstmenge nicht auszuschließen ist. Die Ergebnisse der Kaffeemitteluntersuchung [Diagramm 2] belegen eine höhere OTA-Belastung bei mehr als der Hälfte der Proben. Wenn die vom SCF vorgeschlagene Höchstaufnahme von 5 ng pro Tag und kg Körpergewicht zu Grunde gelegt wird, resultiert für eine 60 kg schwere Person ein Wert von 0,3 μg/Tag. Das bedeutet bei einem mit 100 μg/kg OTA kontaminierten Kaffeeersatz und dem Konsum nur einer Tasse (5 - 7 g Pulver), dass alleine aus dieser Quelle diese Höchstaufnahme deutlich überschritten wird. Der Eintrag über die restliche Nahrung wie Cerealien, die für etwa die Hälfte der OTA-Aufnahme verantwortlich sind, bleibt hier unberücksichtigt. Die Untersuchungen belegen, dass die Einhaltung der in österreich vorgeschlagenen Richtwerte bei Bier, Fruchtsäften und Kaffee keine Schwierigkeiten bereitet. Für Kaffeemittel und andere Trockenfrüchte als Weintrauben [3] wurde allerdings noch kein Richtwert vorgeschlagen. Die Ergebnisse belegen aber, dass gerade für Kaffemittel und verschiedene Trockenfrüchte vor dem Hintergrund fehlender Höchstwerte ein Richtwert in der Größenordnung von 3 μg/kg bzw. 10 μg/kg hilfreich wäre, bis die Festlegung der gemeinschaftsrechtlicher Höchstgehalte erfolgt. Mit Hinblick auf die in der Einleitung beschriebene toxische Wirkung von OTA ist es im Sinne eines vorbeugenden Verbraucherschutzes wichtig, diese hochbelasteten Chargen zu erkennen und aus dem Verkehr zu nehmen. Ursache für die OTA-Kontamination ist vor allem eine mangelhafte Produktionshygiene in den Erzeugerländern. Dort liegt auch das größte Potential für eine Verringerung der OTA-Belastung. Die überprüfung der Lebensmittel auf Ochratoxin A durch die amtliche Lebensmittelkontrolle ist ein notwendiger Beitrag zum Schutz der öffentlichen Gesundheit und zur weiteren Reduktion der Aufnahme.
Co(II) is one of the hazardous products found in the waste streams. The anthropogenic activities are major sources of Co(II) in our environment. Some of the well-established processes such as chemical precipitation, membrane process, liquid extraction and ion exchange have been applied as a tool for the removal of this metal ion [1]. All the above methods are not considered to be greener due to some of their shortcomings such as incomplete metal ion removal, high requirement of energy and reagents, generation of toxic sludge or other waste materials which in turn require further treatments for their cautious disposal. The present investigation entails the application of dry cow dung powder (DCP) as an indigenous, inexpensive and eco-friendly material for the removal of Co(II) from aqueous medium. DCP, is naturally available bio-organic, complex, polymorphic humified fecal matter of cow and is enriched with minerals, carbohydrates, fats, proteins, bile pigments, aliphatic-aromatic species such as 'Humic acid' (HA), Fulvic acid, Ulmic acid [2,3]. Batch biosorption experiments were conducted employing 60Co(II) as a tracer and effect of various process parameters such as pH (1-8), temperature (283-363K), amount of biosorbent (5-40 g/L), time of equilibration (0-30 min), agitation speed (0-4000 rpm), concentration of initial metal ions (0.5-20 mg/mL) and interfering effect of different organic as well as inorganic salts were studied. The Kinetic studies were carried out employing various models but the best fitting was given by Lagergren Pseudo-second order model [4] with high correlation coefficient R2 value of 0.999 and adsorption capacity of 2.31 mg/g. The thermodynamic parameters for biosorption were also evaluated which indicated spontaneous and exothermic process with high affinity of DCP for Co(II). Many naturally available materials are used for biosorption of hazardous metal pollutants, where most of them are physically or chemically modified. In this research work, DCP has been utilized without pre or post chemical treatment. Thus it manifests the principal of green chemistry and proves to be an eco-friendly biosorbent. References 1. N.S. Barot, H.K. Bagla, Biosorption of Radiotoxic 90Sr by Green adsorbent: Dry Cow Dung Powder, Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 294, pp. 81-86, (2012). 2. N.S. Barot, H.K. Bagla, Eco-friendly waste water treatment by cow-dung powder (Adsorption studies of Cr(III), Cr (VI) & Cd(II) using Tracer Technique), Desalination & Water Treatment, 38(1-3), pp.104-113, (2012). 3. N.S. Barot, R.P. Khilnani, H.K. Bagla, "Biosorptive profile of Synthetic and Natural Humiresin for the remediation of Metallic Water Pollutants", Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 301(1):1-9, (2014). 4. S. Lagergren, Zur theorie der sogenannten adsorption geloster stoffe. Kungliga Svenska Vetenskapsakademiens, Handlingar 24(4):1-39, (1898).
Human hirsuteness, or pathological hair growth, can be symptomatic of various conditions, including genetic mutation or inheritance, and some cancers and hormonal disturbances. Modern investigations into hirsuteness were initiated by nineteenth-century German physicians. Most early modern European cases of hypertrichosis (genetically determined all-over body and facial hair) involve German-speaking parentage or patronage, and are documented in German print culture. Through the Wild Man tradition, modern historians routinely link early modern reception of historical hypertrichosis cases to issues of ethnicity without, however, recognising early modern awareness of links between temporary hirsuteness and the pathological nexus of starvation and anorexia. Here, four cases of hirsute females are reconsidered with reference to this medical perspective, and to texts and images uncovered by my current research at the Herzog August Library and German archives. One concerns an Italian girl taken to Prague in 1355 by the Holy Roman Empress, Anna von Schweidnitz. Another focuses on Madeleine and Antonietta Gonzalez, daughters of the 'Wild Man' of Tenerife, documented at German courts in the 1580s. The third and fourth cases consider the medieval bearded Sankt Kümmernis (also known as St Wilgefortis or St Uncumber), and the seventeenth-century Bavarian fairground performer Barbara Urslerin. Krankhafter menschlicher Hirsutismus kann aufgrund unterschiedlicher Ursachen auftreten, zu denen u.a. genetische Veländerungen und Vererbung, verschiedene Krebserkrankungen und hormonelle Störungen gehören. Die moderne Hirsutismus-Forschung ist im 19. Jh. von deutschen Forschern initiiert worden. Die meisten europäischen frühneuzeitlichen Erscheinungen von Hypertrichose (dem genetisch bedingten Haarwuchs am gesamten Körper und im Gesicht) gehen auf deutschsprachige Eltern oder Förderer zurück und sind in Deutschland in den Druck gelangt. Bei Untersuchungen des Motivs des Wilden Mannes zieht die aktuelle geschichtswissenschaftliche Forschung in der Regel Verbindungslinien zwischen der frühneuzeitlichen Wahrnehmung von Hypertrichose-Fällen und Fragen der Ethnizität, ohne jedoch zu beachten, dass in der Frühen Neuzeit die Verbindung zwischen temporärem Hirsutismus und der krankhaften Verknüpfung von Unterernährung und Anorexie bekannt war. Im vorliegenden Beitragwerden vier Fälle von an Hirsutismus erkrankten Frauen neu analysiert, unter Einbezug dieser medizinischen Perspektive und unter Beachtung von Texten und Abbildungen, die meine jüngsten Forschungen in der Herzog August Bibliothek und an deutschen Archiven ans Licht gefördert haben. Die hier betrachteten Fälle betreffen ein italienisches Mädchen, das 1355 von Anna von Schweidnitz, Kaiserin des Hl. Römischen Reichs, nach Prag gebracht wurde; Madeleine und Antonietta Gonzalez, die Töchter des 'Wilden Manns' von Teneriffa, die in den 1580er Jahren an deutschen Höfen bezeugt sind; die bärtige Sankt Kümmernis (Wilgefortis), und die bayerische Jahrmarktkünstlerin Barbara Urslerin.
It is widely accepted that the anticipated elevational and latitudinal shifting of climate forces living organisms (including humans) to track these changes in space over a certain time. Due to the complexity of climate change, prediction of consequent migrations is a difficult procedure afflicted with many uncertainties. To simplify climate complexity and ease respective attempts, various approaches aimed at classifying global climates. For instance, the frequently used Köppen-Geiger climate classification (Köppen, 1900) has been applied to predict the shift of climate zones throughout the 21st century (Rubel and Kottek, 2010). Another - more objective but also more complex - classification approach has recently been presented by Metzger et al. (2013). Though being comprehensive, classifications have certain drawbacks, as I) often focusing on few variables, II) having discrete borders at the margins of classes, and III) subjective selection of an arbitrary number of classes. Ecological theory suggests that when only considering temperature and precipitation (such as Köppen, 1900) particular climate features - e.g. radiation and plant water availability - may not be represented with sufficient precision. Furthermore, sharp boundaries among homogeneous classes do not reflect natural gradients. To overcome the aforementioned drawbacks, we here present CLIMCONG - a framework-tool for assessing climate congruency for quantitatively describing climate similarity through continua in space and time. CLIMCONG allows users to individually select variables for calculation of climate congruency. By this, particular foci can be specified, depending on actual research questions posed towards climate change. For instance, while ecologists focus on a multitude of parameters driving net ecosystem productivity, water managers may only be interested in variables related to drought extremes and water availability. Based on the chosen parameters CLIMCONG determines congruency of climates using Manhattan distances among locations. First applications of CLIMCONG were to I) globally cluster congruent eco-climates resulting in a classification being more objective than Köppen (1900) but at comparable complexity, II) successfully model MODIS average annual net primary productivity globally (R² = 0.69), and III) identify recent climates (with foci varying from eco-climates over water availability to extreme events) most similar to the predicted (RCP-scenarios) climate of given locations worldwide without being restricted to classifications. Using CLIMCONG it thereby becomes possible to track the 'migration' of local climate conditions throughout the 20th and 21st century. Further applications are planned and a CLIMCONG 'R'-package is under preparation. Köppen, W., 1900: Versuch einer Klassifikation der Klimate, vorzugsweise nach ihren Beziehungen zur Pflanzenwelt. - Geogr. Zeitschr. 6, 593-611, 657-679. Metzger, M.J., Bunce, R.G.H., Jongman, R.H.G, Sayre, R., Trabucco, A., and Zomer, R., 2013: A high-resolution bioclimate map of the world: a unifying framework for global biodiversity research and monitoring. Global Ecology and Biogeography, 22, 630-638. Rubel, F., and Kottek, M., 2010: Observed and projected climate shifts 1901-2100 depicted by world maps of the Köppen-Geiger climate classification. Meteorologische Zeitschrift, 19, 135-141.
Comparative investigations on the physiological capacities in the euryhaline amphipods Gammarus locusta, G. oceanicus, G. salinus, G. zaddachi and G. duebeni were reviewed. In order to assess the adaptations of these species to the abiotic conditions of their environment, the following criteria were examined: oxygen consumption in relation to ambient salinity and temperature levels, respiratory responses following osmotic stress, resistance capacities to oxygen deficiency, resistance to aerial exposure and the simultaneous presence of hydrogen sulphide. Covering the range from marine to typically brackish-water inhabitants, the 5 species show adaptive responses in the above-mentioned order. Respiration is less intensely modified by external factors, and oxygen consumption decreases. Accompanied by faster rates of acclimation to new steady states of performance, resistance capacities increase. The significance of the findings obtained is discussed in relation to the environmental requirements of the amphipods considered. Based on breeding experiments, the sex-determining systems reported thus far in Gammarus species are outlined. As demonstrated in G. duebeni, a more or less pronounced influence of external factors such as photoperiod may become effective. A preponderance of males was noted when offspring were raised under long-day photoperiods, whereas females prevailed under short-day conditions. In terms of the critical daylength, the light per day was estimated as being between 13 and 14 h (Elbe estuary population). Feminizing microporidians ( Octosporea effeminans, Thelohania herediteria), which are transovarially transmitted, can interfere with the system of sex determination and sex differentiation of the host. As reflected in various G. duebeni populations, they cause a maternally transferred sex-ratio condition by the production of all-female broods, thereby mimicking extrachromosomal inheritance. An increase of the salinity level to 25 30‰ results in a disappearance of O. effeminans. In both microsporidians, long exposure to low temperatures (≤4°C) produces eggs which are not all parasitized. Furthermore, intersexuality can be induced by changing environmental factors. Microsporidian species have no influence on sex differentiation in G. duebeni celticus, G. salinus, G. locusta and G. pulex. Patterns of relative electrophoretic mobilities of proteins and the distribution of allele frequencies at polymorphic gene loci can be utilized for species diagnosis and for the evaluation of the relationships between different taxa, particularly at and below the species level. As exemplified by studies on several gammarids from marine, brackish and freshwater environments, inter- and infraspecific gene-enzyme variation is described. Electrophoretic investigations on natural populations of the euryhaline amphipods G. zaddachi, G. salinus, G. tigrinus and others from different geographic areas provided evidence of considerable biochemical genetic variation. In Talitrus saltator- and Talorchestia deshayesii-populations the extent of variability based on micro-and macrogeographic aspects is illustrated. The large-scale genetic divergence is demonstrated by comparison of samples obtained from the Baltic, North, Atlantic and northern Mediterranean Seas.
Leceta, Fernando; Mächtle, Bertil; Schukraft, Gerd; Eitel, Bernhard
2013-04-01
An integrated geoarchaeological study focuses on a group of three archaeological sites. This study comprises soils on pre-Columbian artificial terraces against their nondisturbed pedological context. Six terraces and three soils lacking of archaeological evidence and actual use, are examined to identify morphological and geochemical features generated by the sustained agrarian use. Aim is to understand the land-use and pedological history of the Laramate region, as an agricultural center in pre-Columbian times. Preliminary results show recurrent sequences within the terraces, characterized by two edaphic cycles; a poorly developed Ap modern topsoil is underlaid by one well-preserved 2Ah paleosol. Analytical data shows prehispanic terraces as a sustained agricultural system. Marked by its use and position, higher availability of nutrients and deeper soils, are found at agricultural terraces, located over a debris cone. Significant charcoal fragments for radiocarbon dating at Ayllapampa and Sihulca archeological sites, with a minimum age for terrace construction of Cal 1 sigma AD 675-766 and 782-893 respectively; it remains unclear if another stage of construction. There is no evidence that the terraces have alternated between periods of cultural decline and boom. Rather, reconstructions or modifications to the original structure and the absence of paleosols, address to a continuous use until its abandonment. Today, they produce only under fallow-system. There are no archeological signs of massive irrigation systems (Reindel 2011, pers. comm.). Its installation could only be linked to more favorable climatic conditions, like those described for The Early Horizon (800-200 BC), The Early Intermediate Period (200 BC-600 AD), and The Late Intermediate (Period 1000-1438 AD) (Eitel et al. 2005, Mächtle 2007). As reported on other archeological sites in southern Peru (Branch et al. 2007), an extensive terrace agricultural system during the Middle Horizon (500-1000 AD) could be also attested in the Laramate area. Retention of eroded loessic material transported against the terrace walls could be associated to periods of increased geomorphodynamics founded in the surroundings by 600 AD (Forbriger & Schittek 2011, unpublished raw data). References Branch, N., Kemp, R., Silva, B., Meddens F., Williams, A., Kendall, A., Vivanco Pomacanchari, C. (2007): Testing the sustainability and sensitivity to climatic change of terrace agricultural systems in the Peruvian Andes: a pilot study. Journal of Archaeological Science 34 (2007) 1-9. Eitel, B., Hecht, S., Mächtle, B., Schukraft, G., Kadereit, A., Wagner, G. A., Kromer, B., Unkel, I., Reindel, M. (2005): Geoarchaeological evidence from desert loess in the Nasca-Palpa region, southern Peru: Palaeoenvironmental changes and their impact on Pre-Columbian cultures. Archaeometry 47, 137-185. Mächtle, B. (2007): Geomorphologisch-bodenkundliche Untersuchungen zur Rekonstruktion der holozänen Umweltgeschichte in der nördlichen Atacama im Raum Palpa/Südperu. Dissertation, Heidelberger Geographische Arbeiten 123.- 227 S.
Human hirsuteness, or pathological hair growth, can be symptomatic of various conditions, including genetic mutation or inheritance, and some cancers and hormonal disturbances. Modern investigations into hirsuteness were initiated by nineteenth-century German physicians. Most early modern European cases of hypertrichosis (genetically determined all-over body and facial hair) involve German-speaking parentage or patronage, and are documented in German print culture. Through the Wild Man tradition, modern historians routinely link early modern reception of historical hypertrichosis cases to issues of ethnicity without, however, recognising early modern awareness of links between temporary hirsuteness and the pathological nexus of starvation and anorexia. Here, four cases of hirsute females are reconsidered with reference to this medical perspective, and to texts and images uncovered by my current research at the Herzog August Library and German archives. One concerns an Italian girl taken to Prague in 1355 by the Holy Roman Empress, Anna von Schweidnitz. Another focuses on Madeleine and Antonietta Gonzalez, daughters of the ‘Wild Man’ of Tenerife, documented at German courts in the 1580s. The third and fourth cases consider the medieval bearded Sankt Kümmernis (also known as St Wilgefortis or St Uncumber), and the seventeenth-century Bavarian fairground performer Barbara Urslerin. Krankhafter menschlicher Hirsutismus kann aufgrund unterschiedlicher Ursachen auftreten, zu denen u.a. genetische Veränderungen und Vererbung, verschiedene Krebserkrankungen und hormonelle Störungen gehören. Die moderne Hirsutismus-Forschung ist im 19. Jh. von deutschen Forschern initiiert worden. Die meisten europäischen frühneuzeitlichen Erscheinungen von Hypertrichose (dem genetisch bedingten Haarwuchs am gesamten Körper und im Gesicht) gehen auf deutschsprachige Eltern oder Förderer zurück und sind in Deutschland in den Druck gelangt. Bei Untersuchungen des Motivs des Wilden Mannes zieht die aktuelle geschichtswissenschaftliche Forschung in der Regel Verbindungslinien zwischen der frühneuzeitlichen Wahrnehmung von Hypertrichose-Fällen und Fragen der Ethnizität, ohne jedoch zu beachten, dass in der Frühen Neuzeit die Verbindung zwischen temporärem Hirsutismus und der krankhaften Verknüpfung von Unterernährung und Anorexie bekannt war. Im vorliegenden Beitrag werden vier Fälle von an Hirsutismus erkrankten Frauen neu analysiert, unter Einbezug dieser medizinischen Perspektive und unter Beachtung von Texten und Abbildungen, die meine jüngsten Forschungen in der Herzog August Bibliothek und an deutschen Archiven ans Licht gefördert haben. Die hier betrachteten Fälle betreffen ein italienisches Mädchen, das 1355 von Anna von Schweidnitz, Kaiserin des Hl. Römischen Reichs, nach Prag gebracht wurde; Madeleine und Antonietta Gonzalez, die Töchter des ‘Wilden Manns’ von Teneriffa, die in den 1580er Jahren an deutschen Höfen bezeugt sind; die bärtige Sankt Kümmernis (Wilgefortis), und die bayerische Jahrmarktkünstlerin Barbara Urslerin. PMID:25598545
1. Die Deacetylierung von crabshell - Chitosan führte gleichzeitig zu einem drastischen Abfall der mittleren viscosimetrischen Molmasse ( Mv), insbesondere wenn die Temperatur und die Konzentration an NaOH erhöht werden. Diese Parameter beeinflussten jedoch nicht den Grad der Deacetylierung (DD). Wichtig ist jedoch die Quelle des Ausgangsmaterials: Chitin aus Pandalus borealis ist ein guter Rohstoff für die Herstellung von Chitosan mit niedrigem DD und gleichzeitig hoher mittlerer Mv, während Krill-Chitin (Euphausia superba) ein gutes Ausgangsmaterial zur Herstellung von Chitosan mit hohem DD und niedrigem Mv ist. Chitosan, das aus Insekten (Calliphora erythrocephala), unter milden Bedingungen (Temperatur: 100°C, NaOH-Konzentration: 40 %, Zeit: 1-2h ) hergestellt wurde, hatte die gleichen Eigenschaften hinsichtlich DD und Mv wie das aus Krill hergestellte Chitosan. Der Bedarf an Zeit, Energie und NaOH ist für die Herstellung von Insekten-Chitosan geringer als für crabshell-Chitosan vergleichbare Resultaten für DD und Mv. 2. Chitosan wurde durch den Schimmelpilz Aspergillus fumigatus zu Chitooligomeren fermentiert. Die Ausbeute beträgt 25%. Die Chitooligomere wurden mit Hilfe von HPLC und MALDI-TOF-Massenspektrmetrie identifiziert. Die Fermentationsmischung fördert die Immunität von Pflanzen gegen Bakterien und Virusinfektion. Die Zunahme der Immunität schwankt jedoch je nach System Pflanze-Pathogen. Die Fermentation von Chitosan durch Aspergillus fumigatus könnte eine schnelle und billige Methode zur Herstellung von Chitooligomeren mit guter Reinheit und Ausbeute sein. Eine partiell aufgereinigte Fermentationsmischung dieser Art könnte in der Landwirtschaft als Pathogeninhibitor genutzt werden. Durch kontrollierte Fermentation, die Chitooligomere in definierter Zusammensetzung (d.h. definierter Verteilung des Depolymerisationsgrades) liefert, könnte man zu Mischungen kommen, die für die jeweilige Anwendung eine optimale Bioaktivität besitzen. 3. Die aus Chitosan-Dispersionen hergestellten MCChB-Filme weisen bessere mechanische Eigenschaften (Bruchfestigkeit, Dehnung) und eine höhere Wasseraufnahmefähigkeit auf als Filme, die nach herkömmlichen Methoden aus sauerer Lösung hergestellt werden. Die Einführung von Proteinen ändert die mechanischen Eigenschaften der MCChB-Filme abhängig von der Art, der Proteine sowie des DD und der Mv des eingesetzte Chitosan. Die Zugabe von Protein beschleunigt den biologischen Abbau der MCChB-Filme. Aus den untersuchten MCChB-Filmen mit Proteinzusatz können leichte, reißfeste und dennoch elastische Materialen hergestellt werden. 4. Mit Hilfe von MCChB-Dispersion kann Papier modifiziert werden. Dadurch werden die mechanischen Eigenschaften verbessert und die Wasseraufnahme wird verringert. Die Zugabe von Proteinen verringert das Wasseraufnahmevermögen noch weiter. Ein geringes Wasseraufnahmevermögen ist der bedeutendste Faktor bei der Papierherstellung. Auch Papier, das mit einem MCChB-Protein-Komplexe modifiziert wurde, zeigt gute mechanische Eigenschaften. 5. Wird Chitosan durch unmittelbare Einführung von MCChB auf Cellulose-Fasern aufgebracht, so erhält man eine netzartige Struktur, während durch Ausfällung aufgebrachtes Chitosan eine dünne Schicht auf den Cellulose-Fasern bildet. Die netzartige Struktur erleichtert die Bioabbaubarkeit, während die Schichtstruktur diese erschwert. 6. Die guten mechanischen Eigenschaften, die geringe Wasseraufnahmefähigkeit und die mit Cellulose vergleichbare Bioabbaubarkeit von Papier, das mit MCChB modifiziert wurde, lassen MCChB für die Veredlung von Papier nützlich erscheinen. 1. Deacetylation of the crustacean chitosan causes drastically decrease in the Mv with increasing reaction temperature and time as well as the concentration of sodium hydroxide. However, the DD are relatively less affected. Pandalus borealis is a good source for production of chitosan having high Mv and low DD, whereas chitosan of medium to low Mv can ideally be prepared using krill chitin. Insect chitosan is prepared under milder condition as compared with the crustacean chitosan, showed similar Mv and DD. Moreover, the consumption of time, energy and sodium hydroxide is much lower than for crustacean chitosan used. The properties of chitin (type of source, crystallinity, DD, Mv, swelling properties, particle size) affect the deacetylated polymer parameters. 2. Fermentation of chitosan using fungus Aspergillus fumigatus resulted in a composition of oligosaccharides with controlled molecular weight and yield at least 25 wt%. The product of fermentation effectively inhibited the viral and/or bacterial infection of the plant. This method can be an excellent, inexpensive system for preparation of bioactive agent. The preliminary purified fermentation mixture due to its antiviral and antibacterial behaviour is capable to be used as a natural, plant protection agent. The controlled degradation of chitosan connected with the production of various oligosaccharides having specified molecular weight allows obtaining the product with optimum bioactivity for suitable applications. 3. The films formed form microcrystalline chitosan (MCChB) gel-like dispersion demonstrate the better mechanical properties and higher swelling behaviour than typical films prepared using acidic solution of chitosan. The introduction of proteins significantly changes the mechanical strength and swelling behaviour. Addition of proteins causes the increase in their biodecomposition. The blended films containing proteins could be the base for formation of the resistant materials showed excellent elongation at break. 4. The application of MCChB in a paper formation as a modificator of the fibre-water interactions allows producing the paper sheets indicating the high increase in the mechanical properties and significant decrease in swelling properties. The introduction of MCChB with proteins causes a slight decrease in paper mechanical strength, if determined at low relative humidity. However, the mechanical strength measured at high relative humidity differ less than for paper sheet containing only MCChB. 5. Direct introduction of MCChB to a paper pulp forms the "web-like" structure of cellulose fibres and MCChB. The "web-like" structure of MCChB enables the faster biodecomposition of formed paper sheets. The precipitation of MCChB as wells as introduction of MCChB with proteins causes the "coat-like" structure. MCChB creates a thin layers coated the cellulose fibres lowering a biodecomposition rate. 6. The properties of paper sheets modified by MCChB such as: similar to cellulose biodegradation, excellent mechanical properties at rel. high humidity and the decrease in swelling properties as well as various possibilities to introduce MCChB allow to apple microcrystalline chitosan with or without proteins as the modificator of the fibre-water interactions in paper.
Jets are highly collimated flows of matter. They are present in a large variety of astrophysical sources: young stars, stellar mass black holes (microquasars), galaxies with an active nucleus (AGN) and presumably also intense flashes of gamma-rays. In particular, the jets of microquasars, powered by accretion disks, are probably small-scale versions of the outflows from AGN. Beside observations of astrophysical jet sources, also theoretical considerations have shown that magnetic fields play an important role in jet formation, acceleration and collimation. Collimated jets seem to be systematically associated with the presence of an accretion disk around a star or a collapsed object. If the central object is a black hole, the surrounding accretion disk is the only possible location for a magnetic field generation. We are interested in the formation process of highly relativistic jets as observed from microquasars and AGN. We theoretically investigate the jet collimation region, whose physical dimensions are extremely tiny even compared to radio telescopes spatial resolution. Thus, for most of the jet sources, global theoretical models are, at the moment, the only possibility to gain information about the physical processes in the innermost jet region. For the first time, we determine the global two-dimensional field structure of stationary, axisymmetric, relativistic, strongly magnetized (force-free) jets collimating into an asymptotically cylindrical jet (taken as boundary condition) and anchored into a differentially rotating accretion disk. This approach allows for a direct connection between the accretion disk and the asymptotic collimated jet. Therefore, assuming that the foot points of the field lines are rotating with Keplerian speed, we are able to achieve a direct scaling of the jet magnetosphere in terms of the size of the central object. We find a close compatibility between the results of our model and radio observations of the M87 galaxy innermost jet. We also calculate the X-ray emission in the energy range 0.2--10.1,keV from a microquasar relativistic jet close to its source of 5 solar masses. In order to do it, we apply the jet flow parameters (densities, velocities, temperatures of each volume element along the collimating jet) derived in the literature from the relativistic magnetohydrodynamic equations. We obtain theoretical thermal X-ray spectra of the innermost jet as composition of the spectral contributions of the single volume elements along the jet. Since relativistic effects as Doppler shift and Doppler boosting due to the motion of jets toward us might be important, we investigate how the spectra are affected by them considering different inclinations of the line of sight to the jet axis. Emission lines of highly ionized iron are clearly visible in our spectra, probably also observed in the Galactic microquasars GRS 1915+105 and XTE J1748-288. The Doppler shift of the emission lines is always evident. Due to the chosen geometry of the magnetohydrodynamic jet, the inner X-ray emitting part is not yet collimated. Ergo, depending on the viewing angle, the Doppler boosting does not play a major role in the total spectra. This is the first time that X-ray spectra have been calculated from the numerical solution of a magnetohydrodynamic jet. Astrophysikalische Jets sind stark kollimierte Materieströmungen hoher Geschwindigkeit. Sie stehen im Zusammenhang mit einer Fülle verschiedener astrophysikalischer Objekte wie jungen Sternen, stellaren schwarzen Löchern ('Mikro-Quasare'), Galaxien mit aktivem Kern (AGN) und wahrscheinlich auch mit dem beobachteten intensiven Aufblitzen von Gamma-Strahlung (Gamma Ray Bursts). Insbesondere hat sich gezeigt, dass die Jets der Mikro-Quasare wahrscheinlich als kleinskalige Version der Jets der AGN anzusehen sind. Neben den Beobachtungen haben vor allem auch theoretische Überlegungen gezeigt, dass Magnetfelder bei der Jetentstehung, -beschleunigung und -kollimation eine wichtige Rolle spielen. Weiterhin scheinen Jets systematisch verknüpft zu sein mit dem Vorhandensein einer Akkretionsscheibe um das zentrale Objekt. Insbesondere wenn ein schwarzes Loch den Zentralkörper darstellt, ist die umgebende Akkretionsscheibe der einzig mögliche Ort um Magnetfeld erzeugen zu können. Wir sind speziell interessiert am Entstehungsprozess hoch relativistischer Jets wie sie bei Mikro-Quasaren und AGN beobachtet werden. Insbesondere untersuchen wir die Region, in der der Jet kollimiert, eine Region, deren räumliche Ausdehnung extrem klein ist selbst im Vergleich zur Auflösung der Radioteleskope. Dies ist ein Grund, wieso zum heutigen Zeitpunkt für die meisten Quellen die theoretische Modellierung die einzige Möglichkeit darstellt, um Information über die physikalischen Prozesse in der innersten Region der Jetentstehung zu erhalten. Uns ist es zum ersten Mal gelungen, die globale zwei-dimensionale Magnetfeldstruktur stationärer, axialsymmetrischer, relativistischer und stark magnetisierter (kräfte-freier) Jets zu berechnen, die zum einen asymptotisch in einen zylindrischen Jet kollimieren, zum anderen aber in einer differential rotierenden Akkretionsscheibe verankert sind. Damit erlaubt dieser Ansatz eine physikalische Verkn¨upfung zwischen Akkretionsscheibe und dem asymptotischen Jet. Nimmt man also an, dass die Fupunkte der Magnetfeldlinien mit Keplergeschwindigkeit rotieren, so kann man eine direkte Skalierung der Jetmagnetosphere mit der Gröe des Zentralobjektes erhalten. Unsere Resultate zeigen eine gute Übereinstimmung zwischen unserem Modell und Beobachtungen des Jets von M87. Für das Beispiel eines relativistischen Mikroquasarjets haben wir die Röntgenemission im Bereich von 0.2-10.1 keV berechnet. Dafür haben wir in der Literatur aus den relativistischen magnetohydrodynamischen Gleichungen berechnete Jetgröen (Dichte-, Geschwindigkeits-, und Temperaturprofil) verwendet und das Spektrum für jeden Punkt entlang der Jetströmung abgeleitet. Das theoretische thermische Röntgenspektrum des innersten, heien Teils des Jets erhalten wir zusammengesetzt aus den spektralen Anteilen der einzelnen Volumenelemente entlang des Jets. Um relativistische Effekte wie Dopplerverschiebung und -verstärkung (boosting) aufgrund der Jetbewegung zu untersuchen, haben wir für verschiedene Inklinationswinkel des Jets zur Sichtlinie berechnet, wie die erhaltenen Spektren davon beeinflusst werden. Unsere Spektren zeigen deutlich die hochionisierten Eisen-Emissionslinien, die in den galaktischen Mikroquasaren GRS 1915+105 und XTE J1748-288 andeutungsweise beobachtet wurden. Eine Dopplerverschiebung dieser Linien ist in unseren Spektren deutlichzu sehen. Da die innerste, Röntgenstrahlung emittierende Region des magnetohydrodynamischen Jets allerdings noch unkollimiert ist, spielt Dopplerboosting in unseren Spektren, abhängig vom Sichtwinkel, keine groe Rolle. Mit unseren Resultaten konnte zum ersten Mal ein Röntgenspektrum gewonnen werden, das auf der numerischen Lösung eines magnetohydrodynamischen Jets beruht.
In order to assess ecodiversity understood as a comprehensive natural landscape factor (Jedicke 2001), it is necessary to apply research methods which recognize the environment in a holistic way. Principal component analysis may be considered as one of such methods as it allows to distinguish the main factors determining landscape diversity on the one hand, and enables to discover regularities shaping the relationships between various elements of the environment under study on the other hand. The procedure adopted to assess ecodiversity with the use of principal component analysis involves: a) determining and selecting appropriate factors of the assessed environment qualities (hypsometric, geological, hydrographic, plant, and others); b) calculating the absolute value of individual qualities for the basic areas under analysis (e.g. river length, forest area, altitude differences, etc.); c) principal components analysis and obtaining factor maps (maps of selected components); d) generating a resultant, detailed map and isolating several classes of ecodiversity. An assessment of ecodiversity with the use of principal component analysis was conducted in the test area of 299,67 km2 in Debnica Kaszubska commune. The whole commune is situated in the Weichselian glaciation area of high hypsometric and morphological diversity as well as high geo- and biodiversity. The analysis was based on topographical maps of the commune area in scale 1:25000 and maps of forest habitats. Consequently, nine factors reflecting basic environment elements were calculated: maximum height (m), minimum height (m), average height (m), the length of watercourses (km), the area of water reservoirs (m2), total forest area (ha), coniferous forests habitats area (ha), deciduous forest habitats area (ha), alder habitats area (ha). The values for individual factors were analysed for 358 grid cells of 1 km2. Based on the principal components analysis, four major factors affecting commune ecodiversity were distinguished: hypsometric component (PC1), deciduous forest habitats component (PC2), river valleys and alder habitats component (PC3), and lakes component (PC4). The distinguished factors characterise natural qualities of postglacial area and reflect well the role of the four most important groups of environment components in shaping ecodiversity of the area under study. The map of ecodiversity of Debnica Kaszubska commune was created on the basis of the first four principal component scores and then five classes of diversity were isolated: very low, low, average, high and very high. As a result of the assessment, five commune regions of very high ecodiversity were separated. These regions are also very attractive for tourists and valuable in terms of their rich nature which include protected areas such as Slupia Valley Landscape Park. The suggested method of ecodiversity assessment with the use of principal component analysis may constitute an alternative methodological proposition to other research methods used so far. Literature Jedicke E., 2001. Biodiversität, Geodiversität, Ökodiversität. Kriterien zur Analyse der Landschaftsstruktur - ein konzeptioneller Diskussionsbeitrag. Naturschutz und Landschaftsplanung, 33(2/3), 59-68.
The process of metal retention by soil may include ion exchange, adsorption and precipitation. These reaction mechanisms have been defined through fitting the data into different equilibrium and kinetic models. The natural organic matter in soil consists of various fractions like macro-organic material, plant residues, soil biomass and stable humus. Most of the organic matter is dominated with large amount of humic substances. Humic fractions in soil are known to have indirect and direct effects on plant growth and crop production. Humic substances increase the cation exchange capacity, providing a strong buffer capacity to resist sudden drastic chemical changes in soil which enhance soil fertility and environmental quality. The cation-humic interactions exert control on the reactivity of the cation, influencing its bioavailability in the soil system. The investigation of metal concentrations adsorbed with time can be useful to estimate the metal bioavailability in soil. Understanding how metals interact and compete for adsorption sites is of great interest to those involved in environmental remediation. Cow Dung is bio-organic, complex, polymorphic fecal matter of the bovine species, enriched with 'Humic acid' (HA), 'Fulvic Acid', etc. The HA in Cow Dung has been successfully extracted using neutralization reaction and its presence was confirmed by comparison with FTIR spectra of standard HA (IHSS). Since, dry Cow dung powder (DCP) is being added as a soil supplement to enhance the quality of soil, it is important to understand the kinetics associated with it. This work reports kinetic studies of various toxic and hazardous elements such as Cr(III), Cr(VI), Sr(II), Cd(II), Hg(II) and Co(II) adsorption by dry Cow dung powder. Kinetic experiments demonstrated rapid metal uptake. The Kinetic biosorption data were obtained by Batch experiments to explore the rate of biosorption by DCP at optimum parameters and varying the time of reaction from 1-30 min. The dynamics of the biosorption in terms of the order of the rate constant were studied applying different kinetic models such as First order, Second order, Pseudo-first order, Pseudo-second order and the intra particle diffusion model. But among these models best fitting model was Lagergren pseudo second order model. The correlation coefficients of all the elements have R2 values close to 1 indicating the applicability of pseudo second order model to the present system. The applicability of this model suggested that biosorption of elements under study, on DCP was based on chemical interactions between metals and active sites of biosorbent. References 1. E. Tipping, Cation Binding by Humic Substances. Cambridge University Press, 2002. 2. S. Lagergren, Zur theorie der sogenannten adsorption geloster stoffe. Kungliga Svenska Vetenskapsakademiens, Handlingar vol. 24, no.4, pp. 1-39, 1898. 3. Y. S. Ho and G. McKay, "Pseudo-second order model for sorption processes," Process Biochem., vol. 34, no. 5, pp. 451-465, Jul. 1999. 4. N. S. Barot and H. K. Bagla, "Extraction of humic acid from biological matrix - dry cow dung powder," Green Chem. Lett. Rev., vol. 2, no. 4, pp. 217-221, 2009.
This paper describes the historical background and early formation of Wilhelm Johannsen's distinction between genotype and phenotype. It is argued that contrary to a widely accepted interpretation (For instance, W. Provine, 1971. The Origins of Theoretical Population Genetics. Chicago: The University of Chicago Press; Mayr, 1973; F. B. Churchill, 1974. Journal of the History of Biology 7: 5-30; E. Mayr, 1982. The Growth of Biological Thought, Cambridge: Harvard University Press; J. Sapp, 2003. Genesis. The Evolution of Biology. New York: Oxford University Press) his concepts referred primarily to properties of individual organisms and not to statistical averages. Johannsen's concept of genotype was derived from the idea of species in the tradition of biological systematics from Linnaeus to de Vries: An individual belonged to a group - species, subspecies, elementary species - by representing a certain underlying type (S. Müller-Wille and V. Orel, 2007. Annals of Science 64: 171-215). Johannsen sharpened this idea theoretically in the light of recent biological discoveries, not least those of cytology. He tested and confirmed it experimentally combining the methods of biometry, as developed by Francis Galton, with the individual selection method and pedigree analysis, as developed for instance by Louis Vilmorin. The term "genotype" was introduced in W. Johannsen's 1909 (Elemente der Exakten Erblichkeitslehre. Jena: Gustav Fischer) treatise, but the idea of a stable underlying biological "type" distinct from observable properties was the core idea of his classical bean selection experiment published 6 years earlier (W. Johannsen, 1903. Ueber Erblichkeit in Populationen und reinen Linien. Eine Beitrag zur Beleuchtung schwebender Selektionsfragen, Jena: Gustav Fischer, pp. 58-59). The individual ontological foundation of population analysis was a self-evident presupposition in Johannsen's studies of heredity in populations from their start in the early 1890s till his death in 1927. The claim that there was a "substantial but cautious modification of Johannsen's phenotype-genotype distinction" (Churchill, 1974, p. 24) from a statistical to an individual ontological perspective derives from a misreading of the 1903 and 1909 texts. The immediate purpose of this paper is to correct this reading of the 1903 monograph by showing how its problems and results grow out of Johannsen's earlier work in heredity and plant breeding. Johannsen presented his famous selection experiment as the culmination of a line of criticism of orthodox Darwinism by William Bateson, Hugo de Vries, and others (Johannsen, 1903). They had argued that evolution is based on stepwise rather than continuous change in heredity. Johannsen's paradigmatic experiment showed how stepwise variation in heredity could be operationally distinguished from the observable, continuous morphological variation. To test Galton's law of partial regression, Johannsen deliberately chose pure lines of self-fertilizing plants, a pure line being the descendants in successive generations of one single individual. Such a population could be assumed to be highly homogeneous with respect to hereditary type, and Johannsen found that selection produced no change in this type. Galton, he explained, had experimented with populations composed of a number of stable hereditary types. The partial regression which Galton found was simply an effect of selection between types, increasing the proportion of some types at the expense of others.
Domres, B; Schauwecker, H H; Rohrmann, K; Roller, G; Maier, G W; Manger, A
2000-01-01
Disaster control and disaster relief in Germany are public tasks. But the government has shifted the responsibility of the administration of these tasks to the 16 states, the so called "Lander", because the EFG is a federal republic. The same is valid for the civil defense and the civil protection in the case of military or international risks. The 16 states are also responsible for the legislation of rescue service, fire fighting service and disaster control (natural and technical disasters). Counties and district-free cities are responsible for the organisation of these services. The German system is based on the principle of subsidiary between official and private institutions. A lot of official and private relief organisations are responsible for the execution of disaster relief tasks. In Germany the following organisations exist: Official (GO): Technisches Hilfswerk (THW/Federal Technical Support Service), Feuerwehren (Fire Brigades/professionals and volunteers) Academie of Emergency Planning and Civil Defense Private (NGO): Arbeiter-Samariter-Bund Deutschland (ASB/Workers' Samaritan Association Germany), Deutsche Gesellschaft zur Rettung Schiffbruchiger (DGzRS, German Lifesaving Association), Deutsches Rotes Kreuz (DRK/German Red Cross), Johanniter-Unfall-Hilfe (JUH/St. John's Ambulance), Malteser Hilfsdienst (MEID/Maltese-Relief-Organisation). ASB, DRK, JUH and MHD are specialised in the field of rescue, medical and welfare services and medical disaster relief. 80% of the German rescue service and 95% of the German disaster medical relief are realised by these NGO's. NGO's and GO's employ more than 1.2 million volunteers and appr. 100,000 professionals. Rescue service is carried out by professionals, disaster relief by volunteers. The German constitution allows to call the federal army in case of disaster, to support the disaster relief organisations (for example: flood Oder River 1997, train-crash "ICE" 1998). In all counties and district free cities disaster control staffs are set up by the administration. During disaster relief operations a operational command is on site. Most of the counties and district free cities, medical executives, rescue staff executives along with fire executive officers are responsible for the medical rescue organisation. All emergency physicians and medical executives have attended special training or a 520 hours-training-course (Paramedics). All volunteers of the medical service in the disaster relief organisations are trained in separate special courses (90 hours). Over the last years, civil protection, disaster relief and rescue services in the FRG have been reorganised. In 1997, the civil protection was reformed by a new federal act. Disaster relief of the "Lander" is supported by Federal Government with about 9000 vehicles and a budget for training. Emergency physicians have to take part in a (80) eighty hours lasting course on emergency medicine from an interdisciplinary point of view; they are only allowed to do rescue missions after having proved basic experience in emergency medicine as well as having completed a (18) eighteen-months-postgraduate training period at least. Senior emergency physicians receive and additional (40) forty-hours-lasting theoretical and practical training-after three years practice in rescue services as a minimum. There are special training courses offered for Medical and Non-Medical Personal to cope with disaster situation by different institutions and organisations.
Eschenbach, W.; Well, R.; Flessa, H.; Walther, W.; Duijnisveld, W. H. M.
2009-04-01
In NO3- contaminated aquifers containing reduced compounds like organic carbon or sulfides, denitrification is an intense process. Its characterization is of interest because NO3- consump-tion improves water quality and N2O production can cause emission of this greenhouse gas to the atmosphere. Spatial distribution of NO3- and N2 produced by denitrification in groundwa-ter (excess N2) reflects the NO3- input as well as cumulative denitrification during aquifer pas-sage. Reaction progress (RP) at a given location, i.e. the relative consumption by denitrifica-tion of the NO3- that had been leached to the aquifers, characterizes the stage of the denitrifi-cation process. RP can be derived from the ratio between accumulated gaseous denitrification products and initial NO3- concentrations. The amount and spatial distribution of reduced com-pounds within denitrifying aquifers is not well known. Recent findings from parallel investi-gations on in situ denitrification and reactive compounds suggests that single-well 15N tracer tests might be suitable to characterize the stock of reduced compounds in aquifers (Konrad 2007). The overall objective of our studies is measure the spatial dynamics of denitrification within two sandy aquifers in northern Germany. This includes measurement of the actually occurring denitrification process. Moreover we want to determine the long-term denitrification potential which is governed by the stock of reactive material. Here we present a new approach for in situ-measurement of denitrification at monitoring wells using a combination of 15N-tracer push-pull experiments with in situ analysis of 15N-labled N2 and N2O using membrane inlet mass spectrometry (MIMS). We will present first results from a laboratory test with aquifer mesocosms using the MIMS method. In this test we supplemented aquifer material of two depths (2 and 7 m below surface) of a drinking water catchment in Northwest Germany with K15NO3 solution. After tracer application we took wa-ter samples at regular intervals with an automated sampling device over 5 days. A small part of the sample was directly conducted in the membrane inlet of our mass spectrometer and the other part was collected in serum bottles which were immediately sealed with rubber septa and stored for later measurement by isotope ratio mass spectrometer (IRMS). Results available up to now showed for both types of measurement a linear increase of deni-trification products (15(N2O+N2)) over time. At the end of our laboratory test we measured up to 270 and 2400 µg/L 15(N2O+N2) in the water samples from the supplemented aquifer mate-rial of 3 and 7 m depth respectively. Because of the online measurement with MIMS we were able to see during the experiment if and when the production of the labeled denitrification products started. Later-on this approach will be used in the field. Here, the MIMS-technique will be especially advantageous, because the success of tracer test can be immediately seen during in situ sampling. Results of excess-N2 measurements at the monitoring wells within the two aquifers showed a range of 0 to 30 mg L-1 excess-N2 and a RP between 0 and 100%. References: Konrad, C. (2007): Methoden zur Bestimmung des Umsatzes von Stickstoff, dargestellt für drei Pleistozäne Grundwasserleiter Norddeutschlands, PhD thesis, Dresden Univ. of Techn., Germany, 157 pp.
Cloud properties are largely influenced by the atmospheric formation of ice particles. Some primary biological aerosol particles (PBAP), e.g. certain bacteria, fungal spores or pollen, have been identified as effective ice nuclei (IN). The work presented here quantifies the IN concentrations originating from PBAP in order to estimate their influences on clouds with the regional scale atmospheric model COSMO-ART in a six day case study for Western Europe. The atmospheric particle distribution is calculated for three different PBAP (bacteria, fungal spores and birch pollen). The parameterizations for heterogeneous ice nucleation of PBAP are derived from AIDA cloud chamber experiments with Pseudomonas syringae bacteria and birch pollen (Schaupp, 2013) and from published data on Cladosporium spores (Iannone et al., 2011). A constant fraction of ice-active bacteria and fungal spores relative to the total bacteria and spore concentration had to be assumed. At cloud altitude, average simulated PBAP number concentrations are ~17 L-1 for bacteria and fungal spores and ~0.03 L-1 for birch pollen, including large temporal and spatial variations of more than one order of magnitude. Thus, the average, 'diagnostic' in-cloud PBAP IN concentrations, which only depend on the PBAP concentrations and temperature, without applying dynamics and cloud microphysics, lie at the lower end of the range of typically observed atmospheric IN concentrations . Average PBAP IN concentrations are between 10-6 L-1 and 10-4 L-1. Locally but not very frequently, PBAP IN concentrations can be as high as 0.2 L-1 at -10° C. Two simulations are compared to estimate the cloud impact of PBAP IN, both including mineral dust as an additional background IN with a constant concentration of 100 L-1. One of the simulations includes additional PBAP IN which can alter the cloud properties compared to the reference simulation without PBAP IN. The difference in ice particle and cloud droplet concentration between both simulations is a result of the heterogeneous ice nucleation of PBAP. In the chosen case setup, two effects can be identified which are occurring at different altitudes. Additional PBAP IN directly enhance the ice crystal concentration at lower parts of a mixed-phase cloud. This increase comes with a decrease in liquid droplet concentration in this part of a cloud. Therefore, a second effect takes place, where less ice crystals are formed by dust-driven heterogeneous as well as homogeneous ice nucleation in upper parts of a cloud, probably due to a lack of liquid water reaching these altitudes. Overall, diagnostic PBAP IN concentrations are very low compared to typical IN concentration, but reach maxima at temperatures where typical IN are not very ice-active. PBAP IN can therefore influence clouds to some extent. Iannone, R., Chernoff, D. I., Pringle, A., Martin, S. T., and Bertram, A. K.: The ice nucleation ability of one of the most abundant types of fungal spores found in the atmosphere, Atmos. Chem. Phys., 11, 1191-1201, 10.5194/acp-11-1191-2011, 2011. Schaupp, C.: Untersuchungen zur Rolle von Bakterien und Pollen als Wolkenkondensations- und Eiskeime in troposphärischen Wolken, Ph.D. thesis, Institute of Environmental Physics, Heidelberg University, Heidelberg, Germany, 2013.
Background Henrich Klebahn was a German linguist, mycologist and phytopathologist, who was known as Dr. Dr. h. c. Henrich Klebahn, Hauptcustos a. D., Honorarprofessor an der Hanischen Universität. He was born February 20, 1859 in Bremen, and died October 5, 1942 in Hamburg. He taught linguistics from 1885-1899, studied Natural Science at the Universities of Jena and Berlin (1881) and received his PhD from the University of Jena. In 1899, he was appointed scientific assistant at the Hamburg botanical garden, where he worked until 1905. From 1905 to 1930, he was at the agricultural institute of Bromberg. In 1921, he was named honorary professor and lecturer in cryptogams and soil biology at the Institut für Allgemeine Botanik where he taught until 1934. He is well known for his work on gas vesicles and halophiles, among other topics. This re-print of 'Die Schädlinge des Klippfisches. Ein Beitrag zur Kenntnis der salzliebenden Organismen. Von H. Klebahn. Mit zwei Tafeln und vier Abbildungen im Text.' was originally published in 1919 in the Jahrbuch der Hamb. Wissensch. Anstaltes. XXXVI. Beiheft pages 11-69, by Latcke & Waltt, E. H. Buchdrucker. The translators have tried to remain faithful to the contents and to the original sense of the article by minimizing modifications. Results The original paper reported the conclusions of a 3 year long study of the microbes causing damage to the fish industry as well as a summation of work on the subject up until 1919. The findings were that the causative agents were fungi and other microbes, the chief of which was a red, Gram-negative rod-shaped bacillus, Bacillus halobius ruber, that formed pale reddish colonies and was found to oscillate, but after extensive testing, was found not possess flagella. The initial appearance of "a shiny corpuscle" at the ends of cells was determined not to be spores; rather that it was the "result of the coherence of the light beams due to a total reflection of the light in the optically denser little rods". The cells were osmotically sensitive to the addition of water. In addition, a Gram-negative, red Sarcina morrhuae that appeared pinker in color, was less salt-sensitive than the red bacillus, in fact surviving the transfer to water. These were "round individual cells or groups of only two or four cells, usually; however, there are eight or more round cells that are arranged like cube corners to great cube-like or irregular packages lying together, just in the same manner as with the familiar Sarcina ventriculi." This organism was also identified from the walls of a fish storage room. Finally, a third, red microorganism was isolated: a Gram-negative micrococcus, Micrococcus (Diplococcus) morrhuae, which was "spherically rounded" and barely sensitive to water: "If one distributes a sample of a colony in water, the cells partly separate, to a great degree; however, they stay together in groups of two or four cells." Conclusions This article provides evidence for identification of halophilic microbes as the major cause of fish spoilage, and is one of the earliest publications in the field of halophile microbiology. PMID:20569477
Morales Demarco, Manuela; Cardenes Van den Eynde, Víctor
2017-04-01
Commercial slates in Uruguay are represented by dolomitic and pelitic slates, which are known in the local market with the generic name of "piedra laja". The dolomitic slates, or more precisely the "slaty dolomitic semipelites" and "slaty dolomitic metacarbonate rocks" (following the nomenclature of the British Geological Survey for metamorphic rocks, Robertson 1999), dominates the production since 1960. The mining started in a quarry called "Libro Gigante", which means "giant book" in Spanish, as the slaty cleavage of these rocks is almost vertical, which resembles a book when looked from far away. These slates integrate the Lavalleja Group, a unit that comprises the schist belt of the Neoproterozoic Dom Feliciano Belt that crops out in south-eastern Uruguay. According to Morales Demarco et al (2013), there are two active slate mining districts in this region: the northern, called "Arroyo Minas Viejas Mining District", from where light grey, light and dark green and green-red slate varieties are mined, and the southern called "Arroyo Mataojo Mining District" and where only dark grey slates are extracted. Few kilometres eastern from these districts, and still in Lavalleja Group, a quarry of slaty dolomitic pelite is found with sporadic production. Far to the east, the slaty muscovitic pelites of Rocha Group are mined from one quarry in "Puntas del Chafalote". The traditional applications of these slates in the country are as façade cladding and floor slabs, both indoor and outdoor. The potential use of the dolomitic slates as roofing slates has been investigated and discarded by Morales Demarco et al (2013), as the slabs resulting from splitting are too thick (0.5 to 2 cm) and thus too heavy for this application. The parameter that controls the fissility of slates is the mass value (Bentz and Martini, 1968; DIN EN 12326-2, 2000) and is very important to determine their potential applications. It takes into account the number of mica layers per mm and the average width of these mica layers, being the former determinant for roofing slates, as according to Wagner (2007) slates with a number of mica layers per mm lower than 40 are not suitable as roofing and façade slates. All dolomitic slates have mass values below 40 (Morales Demarco et al, 2013), but this parameter has not been evaluated for the pelitic slates of Uruguay, and thus it remains unknown the potential of these rocks as roofing slates. Bentz A, Martini HJ (1968) Lehrbuch der Angewandten Geologie, Band 2, 1: Methoden zur Erforschung der Lagerstätten von Erzen, Kohle, Erdöl, Salzen, Industrie-Mineralen und Steinen und Erden. Sttutgart (Enke) DIN EN 12326-2 (2000) Schiefer und andere Natursteinprodukte für überlappende Dachdeckungen und Außenwandbekleidungen. Teil 2: Prüfverfahren. DIN Deutsches Institut für Normung e.V., Beuth, Berlin Morales Demarco M, Oyhantçabal P, Stein K-J, Siegesmund S (2013) Dolomitic slates from Uruguay: petrophysical and petromechanical characterization and deposit evaluation. Environ Earth Sci 69: 1361. doi:10.1007/s12665-012-1921-7 Wagner W (2007) Grundlagen für die Prüfung von Dach- und Wandschiefern. Z dt Ges Geowiss 158(4):785-805
JCE offers a wealth of materials for teaching and learning chemistry that you can explore online. In the list below, Bernadette Caldwell of the Editorial Staff suggests additional resources that are available through JCE for teaching the science behind some of the 2008 Nobel Prizes . Discovering and Applying the Chemistry of GFP The Royal Swedish Academy of Sciences awarded the 2008 Nobel Prize in Chemistry for the discovery and development of the green fluorescent protein, GFP to three scientists: Osamu Shimomura, Martin Chalfie, and Roger Y. Tsien. These scientists led the field in discovering and introducing a fluorescing protein from jellyfish into cells and genes under study, which allows researchers to witness biochemistry in action. Now tags are available that emit light in different colors, revealing myriad biological processes and their interactions simultaneously. Identifying HPV and HIV, HIV's Replication Cycle, and HIV Virus-Host Interactions The Nobel Assembly at Karolinska Institutet awarded the 2008 Nobel Prize in Medicine or Physiology for their discovery of human immunodeficiency virus (HIV) to two scientists: Françoise Barré-Sinoussi and Luc Montagnier; and for his discovery of human papilloma viruses [HPV] causing cervical cancer to one scientist, Harald zur Hausen. Diseases caused by these infectious agents significantly affect global health. While isolating and studying the virus, researchers discovered HIV is an uncommon retrovirus that infects humans and relies on the host to make its viral DNA, infecting and killing the host's white blood cells, ultimately destroying the immune systems of infected humans. Related Resources at JCE Online The Journal has published articles relating to GFP specifically, and more generally to fluorescing compounds applied to biochemistry. The Journal has also published an article and a video on protease inhibition—a strategy to suppress HIV's biological processes. With the video clips, an accompanying guide for teachers includes instructions for three student activities that use enzymes. The resources below may help introduce students to the science behind some of these Nobel Prizes. Turning on the Light: Lessons from Luminescence. O'Hara, P. B.; Engelson, C.; St. Peter, W. J. Chem. Educ. 2005, 82, 49 . (See especially the bioluminescence section on page 51 that concisely explains GFP.) JCE Classroom Activity #68: Turning on the Light. O'Hara, P. B.; Engelson, C.; St. Peter, W. J. Chem. Educ. 2005, 82, 48A . JCE Classroom Activity #81: pHantastic Fluorescence. Muyskens, M. J. Chem. Educ. 2006, 83, 768A . Recombinant Green Fluorescent Protein Isoforms: Exercises To Integrate Molecular Biology, Biochemistry, and Biophysical Chemistry. Hicks, B. W. J. Chem. Educ. 1999, 76, 409 . C-SNARF-1 as a Fluorescent Probe for pH Measurements in Living Cells: Two-Wavelength-Ratio Method versus Whole-Spectral-Resolution Method. Ribou, A-C.; Vigo, J.; Salmon, J-M. J. Chem. Educ. 2002, 79, 1471 . An Attack on the AIDS Virus: Inhibition of the HIV-1 Protease: New Drug Development Based on the Structure and Activity of the Protease and Its Role in the Replication and Maturation of the Virus. Volker, E. J. J. Chem. Educ. 1993, 70, 3 . From Chemistry Comes Alive!, five video clips demonstrate properties and mechanisms involved in the chemistry of HIV. HIV-1 Protease: An Enzyme at Work . All articles from Volume 1 to the current issue are available in full-text PDF at JCE Online : Browse by year, month, and page , or choose title and author searching of all issues of JCE.
Reconstruction of the early and long-term evolution of landslide areas is especially important for determining the proportion of anthropogenic influence on the evolution of the region affected by mass movements. The recent geologic and geomorphological setting of the prominent Doren landslide in Vorarlberg (Western Austria) has been studied extensively by various research groups and civil engineering companies. Civil aerial imaging of the area dates back to the 1950's. Modern monitoring techniques include aerial imaging as well as airborne and terrestrial laser scanning (LiDAR) providing us with almost yearly assessment of the changing geomorphology of the area. However, initiation of the landslide occurred most probably earlier than the application of these methods, since there is evidence that the landslide was already active in the 1930's. For studying the initial phase of landslide formation one possibility is to get back on information recorded on historic photographs or historic maps. In this case study we integrated topographic information from the map sheets of the Second Military Survey of the Habsburg Empire that was conducted in Vorarlberg during the years 1816-1821 (Kretschmer et al., 2004) into a comprehensive GIS. The region of interest around the Doren landslide was georeferenced using the method of Timár et al. (2006) refined by Molnár (2009) thus providing a geodetically correct positioning and the possibility of matching the topographic features from the historic map with features recognized in the LiDAR DTM. The landslide of Doren is clearly visible in the historic map. Additionally, prominent geomorphologic features such as morphological scarps, rills and gullies, mass movement lobes and the course of the Weißach rivulet can be matched. Not only the shape and character of these elements can be recognized and matched, but also the positional accuracy is adequate for geomorphological studies. Since the settlement structure is very stable in the region, and in the historical map sheets the individual buildings were also mapped, it is possible to match several buildings with their present-day counterparts. We used matched geomorphologic features and buildings for deriving RMSE values, which range around 26 m. Orientation of major scarps and conspicuous geomorphologic features derived from the historic map and on the LiDAR DTM show a good correlation which confirms the long-term existence of these elements. Evidence from field geologic measurements provide the possible link of these elements to structural geologic features. Furthermore there is strong indication for that the landslide had been in a somewhat other state in the 19th century and the scarp retreat rate could have increased in the second half of the 20th century. Kretschmer, I., Dörflinger, J., Wawrick, F. (2004): Österreichische Kartographie. Wiener Schiften zur Geographie und Kartographie - Band 15. Institut für Geographie und Regionalforschung der Universität Wien, Wien. Molnár, G. (2009): Making a georeferenced mosaic of historical map series using constrained polynomial fit. Geophysical Research Abstracts, 11, ISSN 10297006. Timár, G., Molnár, G., Székely, B., Biszak, S., Varga, J., Jankó, A. (2006): Digitized maps of the Habsburg Empire - The map sheets of the second military survey and their georeferenced version. Arcanum, Budapest, 59 p. ISBN 963-7374-33-7
This book collects about 15 papers (most of them by one single author) on Einstein and the history of general relativity (GR) and the foundations of relativistic cosmology. The matter not only deals with Einstein and his times, but also with pre-GR ideas, and with the interplay of Einstein and his colleagues (opposing as well as supporting personalities). As the title indicates, all papers are written in German, but they include comprehensive Abstracts both in German and English. The book is illustrated with quite a number classical - but also some far more original though not less beautiful - photographs and facsimiles of documents. The book is edited very well, though the style of references is not quite homogeneous. There is no Index. K. Hentschel covers Einstein's argumentation for the existence of graviational redshift, and the initial search for empirical support. The error analysis of observational evidence supporting relativistic light deflection is discussed in a paper by P. Brosche. In particular, H. Duerbeck and P. Flin - in their description of the life and work of Silberstein, who was quite sceptic on the significance of the observational verifications a la Eddington - include the transcription of two most revealing letters by Silberstein to Sommerfeld (1919) and to Einstein (1934). In the first letter, Silberstein clearly shows his scientific maturity and integrity by scrutinising the observational evidence supporting light deflection, presented at a joint meeting of the Royal Society and the Royal Astronomical Society. The second letter, which is more a personal letter, includes lots of political references and connotations. Some of Einstein's political views are also revealed by D.B. Herrmann on the basis of his own correspondence with E.G. Straus, a collaborator of Einstein's. In a consequent paper, S. Grundmann gives remarks on Herrmann's contribution and illustrates Einstein's attitude towards Marx, Engels, Lenin and Stalin. M. Schemmel discusses Schwarzschild's cosmological speculations, and wonders why some people do immediately grasp the meaning and consequence of newly proposed doctrines, whereas the bulk of the contemporaneous scientists respond in a rather low profile. T. Jung reviews Einstein's contribution to cosmology, leading to the Friedmann-Einstein and Einstein-de Sitter universes (with a detailed Appendix on the Friedmann-Lemaitre cosmology), and also presents the cosmological work of Selety, and his correspondence with Einstein. In a subsequent paper, H.-J. Schmidt comments on Einstein's criticism on de Sitter's solution of the Einstein field equations. Controversies with Einstein are elaborated by G. Singer (on Friedmann) and by K. Roessler (on Lemaitre). J. Renn and T. Sauer discuss Mandl's role in the publication history of Einstein's papers, notably Einstein's short paper on gravitational lensing. Finally, the book concludes with a contribution by D.B. Herrmann about the relationship between Einstein and Archenhold Observatory (where Einstein gave his first Berlin popular lecture in 1915), the transcription of H.-J. Treder's 1979 public address at the Einstein memorial plaque, and an inventory list of about 50 Einstein memorabilia - monuments, busts, plaques - compiled by W.R. Dick. This book is based on ideas approached in a historical context from the individual perspective of the authors. It is a real treasure trove of information and basic references on the history of GR, and it also covers quite some grounds with mathematical equations.
The use of modern terminology hinders to understand historical astronomical texts and often misleads the reader. Therefore, this study tries to reconstruct the ideas of the way the planets seem to move against the sphere of fixed stars in a non-teleological manner, that means in the original view and with original terms. The study proceeds historically and explains: (1) Aristotle's system of homocentric spheres being hollow spheres of ether turning equally round the earth in the centre of the world, a number of which makes the apparatus of the movement of a planet which produces its apparently unequal motion. (2) Ptolemy's reductionistic system of geometric circles (eccentric deferents, epicycles etc.), which are indeed great circles on non-concentric hollow spheres, whereupon they turn around equally. The space which they take up in all is surrounded by an inner and an outer concentric spherical surface and makes the sphere of the planet. (3) John's of Sacrobosco transferring of the geometric astronomy to the Latin of Middle Ages and the commentators' precision of the Greek-Latin terms. (4) The tradition of the "Theorica planetarum" which makes this geometry physics by allotting every partial moving to a partial material hollow sphere (with spherical surfaces of different centricity) or full sphere of an epicycle (orbes particulares or partialis), a number of which makes the entire sphere of each planet (orbis totalis or totus). - Copernicus also stood within this tradition, except that his entire spheres differ from the earlier ones in size or thickness (because he eliminated the partly very big synodic epicycles and allocated their effect as a mere parallactic one to the yearly moving of the earth) and in the great intervening spaces between each other (a result of measuring the true distances of the planets on the basis of these parallactic effects). (5) Tycho Brahe's refutation of the unchangingness and unpermeableness and therefore solidity of all etherial spheres, what had been the fundamental condition for creating the indirect ways of the planets in all astronomical systems with partial or entire spheres engaging one another. It was particularly Kepler who recognizes that as a result celestial physics requires a complete change. (6) Kepler's replacement of celestial physics. He did not think any more that the apparent (unequal) way of a planet indirectly results from the combination of several equal movements of etherial partial and entire spheres. His planets move their true and real way caused directly by the joint effect of two corporal forces moving the planets both around the sun and to and from it, which latter makes the planet's speed indeed naturally unequal. For this "real way" he coins in late 1604 the specific term "orbita" (the modern "orbit", the German "Bahn". This term then little by little replaced the former non-specific, general description of the apparent or real way (as "via, iter, ambitus, circulus, circuitus" etc.), and Kepler used it increasingly from its introduction (initially frequently joined to a describing definition of this "way") up to the exclusive use in the fifth book of the "Epitome", after this "orbita" had changed its shape from a perfect eccentric circle to an oval and finally an elliptic form. This way Kepler marks the paradigm change of astronomy caused by himself also terminologically.
A novel direct sampling ionisation scheme for ambient mass spectrometry is presented. Desorption and ionisation are achieved by a quasi-continuous laser induced plasma in air. Since there are no solid or liquid electrodes involved the ion source does not suffer from chemical interferences or fatigue originating from erosive burning or from electrode consumption. The overall plasma maintains electro-neutrality, minimising charge effects and accompanying long term drift of the charged particles trajectories. In the airborne plasma approach the ambient air not only serves as the plasma medium but at the same time also slows down the nascent ions via collisional cooling. Ionisation of the analyte molecules does not occur in the plasma itself but is induced by interaction with nascent ionic fragments, electrons and/or far ultraviolet photons in the plasma vicinity. At each individual air-spark an audible shockwave is formed, providing new reactive species, which expands concentrically and, thus, prevents direct contact of the analyte with the hot region inside the plasma itself. As a consequence the interaction volume between plasma and analyte does not exceed the threshold temperature for thermal dissociation or fragmentation. Experimentally this indirect ionisation scheme is demonstrated to be widely unspecific to the chemical nature of the analyte and to hardly result in any fragmentation of the studied molecules. A vast ensemble of different test analytes including polar and non-polar hydrocarbons, sugars, low mass active ingredients of pharmaceuticals as well as natural biomolecules in food samples directly out of their complex matrices could be shown to yield easily accessible yet meaningful spectra. Since the plasma medium is humid air, the chemical reaction mechanism of the ionisation is likely to be similar to other ambient ionisation techniques. Wir stellen hier eine neue Ionisationsmethode für die Umgebungsionisation (ambient ionisation) vor. Sowohl die Desorption als auch die Ionisation erfolgen hierbei durch ein laserbetriebenes Luftplasma. Die Abwesenheit fester oder flüssiger Elektroden hat zur Folge, dass die Methode weder unter chemischen Interferenzen noch unter Verschleiß durch Korrosionsbrand oder abgetragenes Elektrodenmaterial leidet. Insgesamt betrachtet herrscht in dem Plasma Elektroneutralität, wodurch Aufladungseffekte minimiert werden, die andernfalls zu einer langfristigenÄderung der Flugbahnen von Ionen während der Experimente führen kann. In dem Ansatz eine freischwebende Luftentladung bei Atmosphärendruck zu verwenden agiert die Luft nicht nur als Plasmamedium sondert dient zusätzlich als Badgas für die stoßinduzierte Kühlung der entstehenden Ionen. Die Ionisierung der Analytmoleküle erfolgt nicht unmittelbar im Plasma sondern in dessen direkter Umgebung durch Wechselwirkung mit freigesetzten ionischen Luftspezies, freien Elektronen oder Photonen im kurzwelligen ultravioletten Bereich. Jede Laserentladung erzeugt eine hörbare Stoßwelle, in welcher neu produzierte reaktive Spezies freigesetzt werden, welche sich konzentrisch ausbreiten, so dass eine Diffusion der Analytmoleküle ins heiße Innere des Plasmas verhindert wird. Daraus folgt, dass im Interaktionsvolumen zwischen Plasma und Analyt der Temperaturgrenzwert für eine thermische Dissoziation oder Fragmentierung der Moleküle nicht überschritten wird. Experimentell konnte belegt werden, dass das vorgestellte Ionisierungsschema sehr unselektiv bezüglich der chemischen Analytklasse ist und kaum Fragmentierungsprodukte beobachtet werden können. Messungen einer breitgefächerten Auswahl unterschiedlicher Testsubstanzen, wie beispielsweise polarer und unpolarer Kohlenwasserstoffe, Zuckern, niedermolekularer pharmazeutischer Wirkstoffe, sowie natürlicher Biomoleküle in Lebensmittelproben unmittelbar aus ihren komplexen Matrizes, führten zu aussagekräftigen Massenspektren. Zumal das Lasermedium feuchte Luft ist, scheint der Reaktionsmechanismus dem anderer Atmosphärendruckionisierungsmethoden zuähneln.
Seit 1990 waren mehrere der großen Flussgebiete Mitteleuropas wiederholt von extremen Hochwassern betroffen. Da sowohl die Landoberfläche als auch die Flusssysteme weiter Teile Mitteleuropas in der Vergangenheit weitreichenden Eingriffen ausgesetzt gewesen sind, wird bei der Suche nach den Ursachen für diese Häufung von Extremereignissen auch die Frage nach der Verantwortung des Menschen hierfür diskutiert. Gewässerausbau, Flächenversiegelung, intensive landwirtschaftliche Bodenbearbeitung, Flurbereinigung und Waldschäden sind nur einige Beispiele und Folgen der anthropogenen Eingriffe in die Landschaft. Aufgrund der Vielfalt der beteiligten Prozesse und deren Wechselwirkungen gibt es allerdings bislang nur Schätzungen darüber, wie sehr sich die Hochwassersituation hierdurch verändert hat. Vorrangiges Ziel dieser Arbeit ist es, mit Hilfe eines hydrologischen Modells systematisch darzustellen, in welcher Weise, in welcher Größenordnung und unter welchen Umständen die Art der Landnutzung auf die Hochwasserentstehung Einfluss nimmt. Dies wird anhand exemplarischer Modellanwendungen in der hydrologischen Mesoskala untersucht. Zu diesem Zweck wurde das deterministische und flächendifferenzierte hydrologische Modell wasim-eth ausgewählt, das sich durch eine ausgewogene Mischung aus physikalisch begründeten und konzeptionellen Ansätzen auszeichnet. Das Modell wurde im Rahmen dieser Arbeit um verschiedene Aspekte erweitert, die für die Charakterisierung des Einflusses der Landnutzung auf die Hochwasserentstehung wichtig sind: (1) Bevorzugtes Fließen in Makroporen wird durch eine Zweiteilung des Bodens in Makroporen und Bodenmatrix dargestellt, die schnelle Infiltration und Perkolation jenseits der hydraulischen Leitfähigkeit der Bodenmatrix ermöglicht. (2) Verschlämmung äußert sich im Modell abhängig von Niederschlagsintensität und Vegetationsbedeckungsgrad als Verschlechterung der Infiltrationsbedingungen an der Bodenoberfläche. (3) Das heterogene Erscheinungsbild bebauter Flächen mit einer Mischung aus versiegelten Bereichen und Freiflächen wird berücksichtigt, indem jede Teilfläche je nach Versiegelungsgrad in einen unversiegelten Bereich und einen versiegelten Bereich mit Anschluss an die Kanalisation aufgeteilt wird. (4) Dezentraler Rückhalt von Niederschlagswasser kann sowohl für natürliche Mulden als auch für gezielt angelegte Versickerungsmulden mit definierten Infiltrationsbedingungen simuliert werden. Das erweiterte Modell wird exemplarisch auf drei mesoskalige Teileinzugsgebiete des Rheins angewandt. Diese drei Gebiete mit einer Fläche von zwischen 100 und 500 km² wurden im Hinblick darauf ausgewählt, dass jeweils eine der drei Hauptlandnutzungskategorien Bebauung, landwirtschaftliche Nutzung oder Wald dominiert. Für die drei Untersuchungsgebiete sind räumlich explizite Landnutzungs- und Landbedeckungsszenarien entworfen worden, deren Einfluss auf die Hochwasserentstehung mit Hilfe des erweiterten hydrologischen Modells simuliert wird. Im Einzelnen werden die Auswirkungen von Verstädterung, Maßnahmen zur Niederschlagsversickerung in Siedlungsgebieten, Stilllegung agrarisch genutzter Flächen, veränderter landwirtschaftlicher Bodenbearbeitung, Aufforstung sowie von Sturmschäden in Wäldern untersucht. Diese Eingriffe beeinflussen die Interzeption von Niederschlag, dessen Infiltration, die oberflächennahen unterirdischen Fließprozesse sowie, zum Beispiel im Fall der Kanalisation, auch die Abflusskonzentration. Die hydrologischen Simulationen demonstrieren, dass die Versiegelung einer Fläche den massivsten Eingriff in die natürlichen Verhältnisse darstellt und deshalb die stärksten (negativen) Veränderungen der Hochwassersituation hervorbringt. Außerdem wird deutlich, dass eine bloße Änderung des Interzeptionsvermögens zu keinen wesentlichen Veränderungen führt, da die Speicherkapazität der Pflanzenoberflächen im Verhältnis zum Volumen hochwasserauslösender Niederschläge eher klein ist. Stärkere Veränderungen ergeben sich hingegen aus einer Änderung der Infiltrationsbedingungen. Die Grenzen der entwickelten Methodik zeigen sich am deutlichsten bei der Simulation veränderter landwirtschaftlicher Bewirtschaftungsmethoden, deren mathematische Beschreibung und zahlenmäßige Charakterisierung aufgrund der Komplexität der beteiligten Prozesse mit großen Unsicherheiten behaftet ist. Die Modellierungsergebnisse belegen darüber hinaus, dass pauschale Aussagen zum Einfluss der Landnutzung auf die Hochwasserentstehung aufgrund der entscheidenden Bedeutung der klimatischen und physiographischen Randbedingungen unzulässig sind. Zu den klimatischen Randbedingungen zählen sowohl Niederschlagsintensität und -dauer als auch die Feuchtebedingungen vor einem hochwasserauslösenden Niederschlag. Die physiographischen Randbedingungen sind von der geomorphologischen und geologischen Ausstattung des Gebiets vorgegeben. Weiterhin muss der räumliche und zeitliche Maßstab, über den Aussagen getroffen werden, klar definiert sein, da sich mit steigender Einzugsgebietsgröße die relative Bedeutung sowohl der verschiedenen Niederschlagstypen als auch der physiographischen Eigenschaften verschiebt. Dies wird in der vorliegenden Arbeit im Gegensatz zu vielen anderen Untersuchungen konsequent berücksichtigt. In Abhängigkeit von Randbedingungen und räumlichen Maßstab sind aufgrund der gewonnen Erkenntnisse folgende Aussagen zum Einfluss von Landnutzungsänderungen auf die Hochwasserentstehung möglich: (1) Für intensive konvektive Niederschlagsereignisse mit tendenziell geringer Vorfeuchte ist der Einfluss der Landnutzung größer als für langanhaltende advektive Niederschläge geringer Intensität, da im ersten Fall veränderte Infiltrationsbedingungen stärker zum Tragen kommen als bei kleinen Niederschlagsintensitäten. (2) In kleinen Einzugsgebieten, wo kleinräumige Konvektivzellen zu Hochwassern führen können, ist der Einfluss der Landnutzung dementsprechend größer als in großen Flussgebieten wie dem Rheingebiet, wo vor allem langanhaltende advektive Ereignisse (unter Umständen verbunden mit Schneeschmelze) relevant sind. (3) In Gebieten mit guten Speichereigenschaften wie mächtigen, gut durchlässigen Böden und gut durchlässigem Gesteinsuntergrund ist der Einfluss der Landnutzung größer als in Gebieten mit geringmächtigen Böden und geringdurchlässigem Festgestein. Dies ist darin begründet, dass in Gebieten mit guten Speichereigenschaften bei einer Verschlechterung der Infiltrationsbedingungen mehr Speicherraum für Niederschlag verloren geht als in anderen Gebieten. Since 1990, several of the large European river basins were affected repeatedly by extreme floods. As both the landscape and the river systems in large parts of Central Europe have undergone major changes in the past, during the search for the causes of this accumulation of extreme events also the impact of human activities on flooding has been discussed. River training, surface sealing, intensive agricultural land-use, consolidation of farmland, and damages to forests are only some examples and consequences of the anthropogenic interferences with the landscape. But due to the diversity of the processes and factors involved, by now it can only be estimated how far the flood situation has changed by these interferences. Therefore, the main target of this thesis is to describe systematically in which way, to what extent and under which circumstances the land-use exerts an influence on storm-runoff generation and subsequently the discharge of rivers. This is investigated by means of exemplary model applications at the hydrological meso-scale. For this task, the deterministic and distributed hydrological model wasim-eth was chosen due to its well-balanced mixture of physically-based and conceptual approaches. In the framework of this thesis, the model has been extended in order to cope with several phenomena which are important when aiming at a characterization of the influence of land-use on flood generation: (1) Preferential flow in macropores is treated by a division of the soil into macropores and a soil matrix. This so-called double-porosity approach allows for fast infiltration and percolation beyond the hydraulic conductivity of the soil matrix. (2) Siltation expresses itself within the model as a deterioration of infiltration conditions at the soil surface, depending on precipitation intensity and the degree of vegetation covering. (3) The heterogeneous appearance of built-up areas, consisting of both sealed areas and pervious areas, is taken into account by dividing each partial area into an unsealed part and a sealed part which is connected to the sewer system. (4) Decentralized storage can be simulated for natural depressions as well as for specific infiltration measures with defined infiltration conditions. The extended model is exemplarily applied to three meso-scale tributaries of the Rhine river. These three catchments with an area of between 100 and 500 km² were chosen with regard to their prevailing land-use, one of them being heavily urbanized, one dominated by agricultural use, and one being mainly forested. For these three catchments, spatially explicit land-use and land-cover scenarios were developed. The impact of these scenarios on storm-runoff generation is being simulated using the extended hydrological model. In this context, namely urbanization, infiltration measures in settlement areas, conversion of farmland to set-aside areas, altered agricultural management practices, affor estation and storm damages in forests are taken into account. These changes influence the interception of rainfall, its infiltration into the soil, the subsurface flow processes next to the soil surface as well as, for example in the case of sewer systems, also runoff concentration. The hydrological simulations demonstrate that sealing of the soil surface is the most intensive intervention in the natural conditions among the ones which are mentioned above. Therefore it results in the strongest (negative) changes of the flooding situation in a catchment. In addition to that, the simulations show that a simple alteration in the interception capacity does not yield significant changes in catchment response, because the storage capacity of vegetation surfaces is rather low compared to the volume of storm events which normally lead to significant floods. More pronounced changes arise from modifications in the infiltration conditions. The limits of the methodology which was chosen for this thesis become obvious when simulating altered agricultural management practices. Due the complexity of the processes involved, mathematical description and parameterization is difficult and therefore afflicted with high uncertainty. In addition to that, the modelling results prove that global statements on the influence of land-use on flood generation are illegitimate because of the paramount importance of the climatic and physiographic boundary conditions. Climatic boundary conditions are precipitation intensity and duration as well as the moisture conditions before a storm event. The physiographic boundary counditions are given by the geomorphological and geological catchment properties. Furthermore, with increasing scale there is a shift in the relative importance of the different types of rainfall as well as the different geophysical catchment properties. Therefore, the spatial and temporal scale for which the results are valid have to be clearly defined. This is taken into account consequently within this thesis - in contrast to many other studies on this topic. Depending on boundary conditions and spatial scale, the findings allow the following statements regarding the influence of land-use changes on storm-runoff generation: (1) For intensive convective storm events with generally low antecedent soil moisture, the influence of land-use is greater than for long-lasting advective storm events with low rainfall intensities, because in the first case changes in the infiltration conditions are more important than during times of low precipitation intensities. (2) In small catchments, where small-scale convective cells can lead to a flood, the influence of land-use is accordingly greater than in large river basins like the Rhine basin, where long-lasting advective rainfalls (possibly in combination with snowmelt) are relevant. (3) In areas with good storage conditions like thick, permeable soils and pervious rock underneath, the influence of land-use is greater than in areas with thin soils and only slightly permeable bedrock. This is due to the fact that in case of deteriorating infiltration conditions, more storage space for precipitation is lost in areas with good storage conditions than in other areas. siehe auch: http://opus.kobv.de/ubp/volltexte/2005/398/
The 15th volume of the Acta Historica Astronomiae is at the same time the fifth collection of essays on the history of astronomy (Beitraege zur Astronomiegeschichte, Band 5), edited by the historians of astronomy W.R. Dick (Potsdam) and J. Hamel (Berlin). Besides a few short notices and book reviews, the book contains 11 major articles, which deal with astronomical topics covering the time from the 16th to the 20th centuries. The first article, on the analysis and interpretation of historical horoscopes as a source of the history of science, is based on the inaugural lecture of its author, Guenther Oestmann. After a general introduction, which deals with the principles of horoscope making, the author discusses the horoscope of Count Heinrich Ranzau (1526-1598), the Danish governor of Schleswig-Holstein, who was a friend of Tycho Brahe. Oestmann shows that the astronomical-mathematical basis of such a horoscope can be reconstructed and interpreted. However, it is hardly possible to gain an insight in the process how the interpretation of a horoscope was done in detail. The second and third articles, by Franz Daxecker, deal with Athanasius Kircher and Christoph Scheiner, two catholic astronomers of the 17th century. Kircher's Organum Mathematicum is a calculating device that can be used in the fields of arithmetic, geometry, chronology, astronomy, astrology and others. The author provides extracts of the description of the Organum taken from a book by Caspar Schott, which deal with chronology and astronomy. A photograph of the Organum indicates that this tool consists of a set of tables glued on wooden or cardboard, but details of its contents and applications remain pretty obscure for the reader - a few elaborated examples would have been helpful. The second paper deals with the life of Christoph Scheiner SJ, the co-discoverer of sunspots (next to Galileo), after leaving Rome in 1633 - the year of the Galileo trial. Scheiner spent his later years in the Austrian and Bohemian (Jesuit) provinces, mainly in Vienna and Neisse (the present Nysa in Silesia, Poland), but no traces of further astronomical activity have survived, if they ever existed. The fourth article, by Hans Gaab, is a very thoroughly researched biography of Johann Philipp von Wurzelbau (1651-1725), an merchant turned astronomer from Nuremberg. Wurzelbau started his activities at Christoph Eimmart's (the director of the painters' academy in Nuremberg) private observatory, and his first published work deals with observations of the great comet of 1680. Furthermore, he observed solar eclipses, Mercury transits, and determined the geographical latitude of Nuremberg. The article also contains a detailed description of Wurzelbau's observatory and its instruments. The fifth paper, by Klaus-Dieter Herbst, deals with Gottfried Kirch's idea of founding an astronomical society - being a vehicle to publishing astronomical observations. Kirch (1639-1710) was a well-known astronomer and calendar manufacturer. Around 1700, Kirch was appointed first astronomer at the Brandenburg society of sciences, and director of the observatory that was to be established with the new Berlin Academy. Herbst shows that Kirch's religious attitude that converged on pietism was a driving force to establish a scientific society. However, the final failure of such a project is due to the emergence of the scientific journal Acta Eruditorum, issued since 1682 in Leipzig, which could serve as an outlet for the publication of astronomical data by Kirch and others, thus fulfilling an essential task of the projected academy. Kirch's occupation with the composition of calendars, which took most of his time, was another reason. The following three shorter articles deal with 19th century astronomy. Peter Brosche describes an early visual photometer employed by Johann Gottfried Koehler (1745-1801) in Dresden, Alberto Meschiari edits and comments letters by Franz Xaver von Zach (1754-1832) to the physicist Gerbi in Pisa and the librarian Pozzetti at Bologna, and Karin Reich describes and edits Bessel's book critique of Gauss' Theoria Motus. How many one-time astronomers have to earn their living in other ways, become distracted from astronomical research, and vanish from the horizon of astronomical history? In the ninth paper, Hans-Joachim Ilgauds has traced the life of Georg Koch (1851-1905), who started his career as an astronomer at Leipzig Observatory in 1874. Later Koch worked at Hamburg Observatory, and then became an employee at the statistical office in Kiel, and finally director of the statistical office of the Hamburg revenue service. He was a collaborator for the statistical yearbook of German cities, and also contributed to a book investigating the causes and the impact of the cholera epidemic of 1892 in Hamburg. The last two papers deal with the circumstances of the discovery of the first Near-Earth asteroid (433) Eros. It was recorded on photographic plates taken at the Urania-Sternwarte Berlin and at Nice Observatory. The Berlin observer Witt announced the discovery, and only later, the Nice observer Charlois published a position of Eros. While all plates have disappeared, the authors Hans Scholl and Lutz D. Schmadel could prove that the Nice plate was poorly guided and Charlois would have been unable to discover the object. From a copy of the Berlin plate, published 50 years after the discovery by Witt's co-observer F. Linke, the exact position was determined, and the time of observation (which had not been published) was derived. The second article, by Lutz D. Schmadel, deals with the life of the Eros co-discoverer Felix Linke (1879-1959), who later worked in statistic offices, was a frequent writer of popular scientific articles, and later the editor of a journal, "Technik im Hotel'', and author of a book of the same title. As can be seen from the summaries given above, this collection of essays deals mainly with historical events that occurred in Germany and neighboring countries, and is focussed mainly on events in the 17th to 19th centuries. Except for the Eros article by Scholl and Schmadel, which is written in English, all contributions are written in German. The editors have taken care that generally a high standard was kept. The series appears to be a complement to the Journal for the History of Astronomy, in spite of the fact that its scope is somewhat narrower and somewhat less international. Of course, the use of the German language and the Germany-based small publishing company hampers a wide distribution of this series (but an all-English edition would turn away potential German readers). Nevertheless, it should be noted that English is not necessarily the "lingua franca'' in all cultural fields, and students of the history of science should have at least a cursory knowledge of several languages at their command. It would be nice to see that such a history of astronomy series would also be published in other countries, focussing on the historical events in these regions (French, Italian, Spanish - it should be mentioned that a series Istoriko-astronomicheskie issledovaniia has appeared since 1955 in Moscow). In any case, the editors should be congratulated in having established (with a lot of personal engagement) a flourishing book series. I hope that their venture may serve as an example for others.
Zámolyi, A.; Draganits, E.; Doneus, M.; Fera, M.; Griebl, M.
2009-04-01
Geomorphologic mapping and drainage network analysis was conducted in the Southern Vienna Basin on the Leitha and Fischa rivers. The study area belongs to an active pull-apart basin between the Eastern Alps and the Carpathians that started to subside in Karpatian times (~ 17 Ma), but with still active faults, proven by fault scarps and earth quakes. The investigated rivers are important tributaries to the Danube river and run through a region that has been subject to settlement since Neoltihic times. Thus, interaction between land use, settlement pattern and river dynamics can be studied. Several datasets are integrated to perform a comprehensive overview of geomorphological, as well as river dynamic changes in the landscape. During an earlier stage of this investigation a map of paleochannel distribution including the location and shape of the paleochannels was extracted from color-infrared and RGB digital orthophotos. Based on this map the location, character and shape of palaeomeanders is studied on different georeferenced historic maps (Timár et al., 2006; Biszak et al., 2007) in order to derive a time-series study. The paleochannels extracted from the digital orthophotos show a good coincidence with the depicted rivers on the historic maps. This partly allows quite well constrained age estimates of the paleochannel sections. The investigated maps are the Walter maps, the First, Second and Third Military Survey of the Habsburg/Austro-Hungarian Empire. Mapping of the Walter maps was conducted 1754-56 (Ulbrich, 1952), the First, Second and Third Military Surveys were mapped in this area in the time-span of 1782-1785, 1819-1869, and 1872-1873, respectively (Kretschmer et al., 2004). This sequence of georeferenced historical maps allows to study only a very short time-span (1755 - 1873) compared to the geological time scale. However, the characteristics of river dynamics special for the study area can be derived and, considering certain assumptions, extrapolated to a wider time range. Within the observable time period the Leitha river preserved its meandering characteristics. Small shifts of the mean channel towards E or W can be detected. A disadvantage of the maps previous to the Third Military Survey is the lack of contour lines. On these maps, variation in terrain elevation was mapped „a la vue" and rather depicted as changes in slope of the terrain by applying hatchures showing a density increase with higher slope. This method provided a very plastic overview of changes in the terrain, but the reading of absolute or relative elevations is not possible. According to this, geomorphologic observations from these maps are constricted to the comparison of the horizontal position of elevated areas and the change of their outline. This study shows that historical maps provide an essential tool to investigate younger river dynamics and sensitively show the impact of anthropological modifications as well as active tectonics. Biszak, S., Timár, G., Molnár, G., Jankó, A. (2007): Digitized maps of the Habsburg Empire - The third military survey, Österreichisch-Ungarische Monarchie, 1869-1887, 1:75000. DVD-issue, Arcanum, Budapest. ISBN 978-963-73-7451-7 Kretschmer, I., Dörflinger, J., Wawrick, F. (2004): Österreichische Kartographie. Wiener Schiften zur Geographie und Kartographie - Band 15. Institut für Geographie und Regionalforschung der Universität Wien, Wien. Timár, G., Molnár, G., Székely, B., Biszak, S., Varga, J., Jankó, A. (2006): Digitized maps of the Habsburg Empire - The map sheets of the second military survey and their georeferenced version. Arcanum, Budapest, 59 p. ISBN 963-7374-33-7 Ulbrich K. (1952): Die Grenzkarte Ungarn-Niederösterreich von C. J. Walter (1754 - 56). Burgenländische Heimatblätter, 14, 108-121
Permafrsot creep is an important sediment transfer process in periglacial alpine hillslopes (Delaloye et al. 2010). Rock glaciers are the visible expression of mountain permafrost creep (Delaloye 2004). Large volumes of rock debris originating from headwalls, moraines and weathering deposits are slowly transported within rock glaciers from their rooting zone to their fronts. In the Alps, most rock glaciers can be considered as sediment traps, because the sediment output at their margin is usually limited (Gärtner-Roer 2012). However, cases of rock glacier supplying torrential channels with sediments have been documented (e.g. Lugon and Stoffel 2010, Delaloye et al. 2013) Such rock glaciers can act as a sediment source for the triggering of gravitational processes propagating further downstream. Moreover, in such configuration the amount of sediment available is not a finite volume but is gradually renewed or increased as the rock glacier advances. These cases are therefore very specific, especially in the perspective of natural hazards assessment and mitigation. However, in the Alps very little is known about such type of rock glaciers. In addition, the sediment transfer rates between the fronts of the rock glaciers and the torrents are often not known. In this context, our study aims at (i) defining better the configurations in which a sedimentary connection exists between rock glaciers and torrential channels, (ii) localizing the cases of active rock glaciers connected to the torrential network and (iii) estimating approximate sediment transfer rates between the fronts and the torrential gullies. For that purpose, an inventory method for the classification of torrential catchments based on the analysis of aerial images and the computation of connectivity indexes have been developped. In addition, sediment transfer rates were estimated taking into account the geometry of the frontal areas and the velocity rates of the rock glaciers derived from DInSAR data. In order to validate these estimations, the resulting sediment transfer rates are compared to transfer rates calculated from repeated terrestrial LiDAR surveys on selected study cases. This contribution presents results from the application of this methodology in a test study area in the south-western Swiss Alps. The methodology reveals itself suitable to identify rock glaciers connected to the torrential network. For each of the detected rock glaciers, an estimation of the sediment yield is proposed. The transfer rates range from tens of cubic meters per year for some slow moving and/or partially connected landforms, to several thousands of cubic meters per year. References: Delaloye R. (2004). Contribution à l'étude du pergélisol de montagne en zone marginale. GeoFocus vol. 10, Thèse, Département de Géosciences/Géographie, Université de Fribourg. Delaloye, R., Lambiel, C., Gärtner-Roer, I. (2010). Overview of rock glacier kinematics research in the Swiss Alps. Seasonal rhythm, interannual variations and trends over several decades. Geogr. Helv., 65: 2, 135-145. Delaloye, R., Morard, S., Barboux, C., Abbet, D., Gruber, V., Riedo, M. & Gachet, S. (2013). Rapidly moving rock glaciers in Mattertal. In: Graf, C. (Eds). Mattertal - ein Tal in Bewegung. Publikation zur Jahrestagung der Schweizerischen Geomorphologischen Gesellschaft 29. Juni - 1. Juli 2011, St. Niklaus, Birmensdorf, Eidg. Forschungsanstalt WSL, 113 - 124. Gärtner-Roer, I. (2012). Sediment transfer rates of two active rockglaciers in the Swiss Alps. Geomorphology, 167-168, 45-50. Lugon, R. & Stoffel, M. (2010). Rock glacier dynamics and magnitude-frequency relations of debris flows in a high-elevation watershed : Ritigraben, Swiss Alps. Global and Planetary Change, 73, 202-210.
During the Late Rupelian the widespread second transgression (corresponding to international Ru2-3 transgressions; BERGER et al. 2005) affected the whole Upper Rhine Graben basin and led to the deposition of the several hundred meters thick marine "Série grise". An abrupt transition (erosion surface) between the uppermost "Série grise" and Niederroedern Formation indicates the change to fluviatile and lacustrine conditions throughout the basin close to the Late Rupelian / Early Chattian boundary. Abundant reworked Middle to Late Cretaceous (e.g., Marginotruncana pseudolinneiana) and Late Paleocene to Late Eocene (e.g., Acarinina bullbrooki, Morozovella subbotinae, Turborotalia cocoaensis) ranging planktonic Foraminifera occur in the "Série Grise" and equivalent lithological units of the Upper Rhine Graben and the Mainz Basin (e.g., FISCHER 1965, PIRKENSEER 2007, SCHÄFER & KUHN 2004). At least Late Cretaceous, Ypresian, Lutetian and Priabonian ages of source sediments are indicated by the overlapping biostratigraphic ranges of the reworked specimens. Abundant reworked material first appears in the lower "Couches à Mélettes" and reaches its acme in the increasingly "Marnes à Cyrènes" (terminal "Série grise"). Only sparse records are documented from the subsequent terrestrial Niederroedern Formation. These reworking events are linked to intervals of increased clastic input throughout the "Série grise". The planktonic Foraminifera are proposed to be reworked from related alpine deposits (later Helvetikum?) via a northwards trending fluviatile system, as no autochthonous Cretaceous and Early to Middle Eocene marine sediments were deposited within the graben basin. Furthermore other possible source areas (e.g., Paris Basin) were either not connected to the Upper Rhine Graben or were not subject to erosion in the Late Rupelian. This accords with the proposition (ROUSSÉ 2006) of a vast northwards prograding delta-system that was located close to the southern margin of the Upper Rhine Graben. Reworked Mesozoic and Paleogene calcareous nannoplankton from the Upper Rhine Graben and the Mainz Basin confirms the data derived from planktonic Foraminifera. The existence of reworked planktonic Foraminifera influences the biostratigraphic interpretation of the assemblage ranges attributed to "Série grise" samples. Facultatively reworked planktonic Foraminifera as Subbotina utilisindex and Pseudohastigerina micra ranging from the Lutetian to the Late Rupelian should not be included in the biostratigraphic analyses, as the occurrences of these facultatively reworked species are always linked to those of exclusively Cretaceous and Eocene age. Therefore the age of the "Série grise" deposits at Allschwil-2 is most likely to be placed within the "Chiloguembelina cubensis - Globigerinella obesa / Globorotaloides variabilis"-assemblage range of Mid P20 to Final P21a, lasting considerably longer than the very short Mid P20 range based on the presence of Pseudohastigerina micra as "last occurrence"-marker (PIRKENSEER 2007). This study was funded by the Swiss National Science Foundation projects 109457 and 118025. References: BERGER, J.-P., REICHENBACHER, B., BECKER, D., et al. (2005): Eocene-Pliocene time scale and stratigraphy of the Upper Rhine Graben (URG) and the Swiss Molasse Basin (SMB). - International Journal of Earth Sciences, 94, 4: 711-731. FISCHER, H. (1965): Geologie des Gebietes zwischen Blauen und Pfirter Jura. - Beiträge zur geologischen Karte der Schweiz, NF 122: 106p. PIRKENSEER, C. (2007): Foraminifera, Ostracoda and other microfossils of the Southern Upper Rhine Graben - Palaeoecology, biostratigraphy, palaeogeography and geodynamic implications. - PhD thesis: 340p, Fribourg. ROUSSÉ, S. (2006): Architecture et dynamique des séries marines et continentales de ĺOligocène Moyen et Supérieur du Sud du Fossé Rhénan: Evolution des milieux de dépôt en contexte de rift en marge de ĺavant-pays alpin. - PhD: 471p, Strasbourg. SCHÄFER, P. & KUHN, W. (2004): Mikropaläontologische und lithologische Abgrenzungskriterien zwischen Oberem Rupelton [= Rosenberg-Subformation] und "Schleichsand" [= Stadecken-Formation] im Rupelium (Tertiär) des Mainzer Beckens. - Mainzer geowissenschaftliche Mitteilungen, 32: 139-178.
In September 2013, the Swiss Federal Office of Energy (SFOE) published the final report of the proposed measures in the context of the Energy Strategy 2050 (ES2050). The ES2050 draws an energy scenario where the nuclear must be substituted by alternative sources. This implies a fundamental change in the energy system that has already been questioned by experts, e.g. [Piot, 2014]. Therefore, we must analyse in depth the technical implications of change in the Swiss energy mix from a robust baseload power such as nuclear, to an electricity mix where intermittent sources account for higher rates. Accomplishing the ES2050 imply difficult challenges, since nowadays nuclear power is the second most consumed energy source in Switzerland. According to the SFOE, nuclear accounts for a 23.3% of the gross production, only surpassed by crude oil products (43.3%). Hydropower is the third source more consumed, representing approximately the half of the nuclear (12.2%). Considering that Switzerland has almost reached the maximum of its hydropower capacity, renewables are more likely to be the alternative when the nuclear phase out takes place. Hence, solar and wind power will play an important role in the future Swiss energy mix, even though currently new renewables account for only 1.9% of the gross energy consumption. In this study we look for realistic and efficient combinations of energy resources to substitute nuclear power. Energy modelling is a powerful tool to design an energy system with high energy security that avoids problems of intermittency [Mathiesen & Lund, 2009]. In Switzerland, energy modelling has been used by the government [Abt et. al., 2012] and also has significant relevance in academia [Mathys, 2012]. Nevertheless, we detected a gap in the study of the security in energy scenarios [Busser, 2013]. This study examines the future electricity production of Switzerland using Calliope, a multi-scale energy systems model, developed at Imperial College, London and HES [Pfenninger, 2015]. It has been specifically design to represent high shares of renewable energy, allowing for the estimation of the Swiss energy transition with high level of detail. Calliope includes topology characteristics of the electricity system, and variability of radiation and wind, which enables the analysis of intermittency in renewable electricity sources, in order to fulfil the electricity demand at all hours. Three energy scenarios are modelled; first, the higher energy production of renewables in Switzerland and the import of natural gas to supply the demand; second, imports of wind power from North Sea with high level of intermittency; and third, imports of solar power from North Africa, with less intermittency but with higher risk of internal turmoil. To summarise, we analyse in detail the energy scenarios of Switzerland when the nuclear power plants will be ceased. A gap currently present in academia, such as the future energy security in Switzerland, is covered by our Calliope modelling. References: Abt, M.; E. Bernhard, A. Kolliker, T. Roth, M. Spicher, L. Stieger, Volkswirtschaftliche Massnahmenanalyse zur Energiestrategie 2050: Tiel I: Gesamtergebnisse und Empfehlungen, Staatssekretariat fur Wirtschaft SECO, Bern, CH, 2012. Busser, M; T. Kaiser, E. Wassermann, K. Ammon, S. Reichen, A. Gunzinger, et al., Energiestrategie 2050 aus Sicht des Energie Trialogs, Energie Trialog Schweiz, 2013. Mathiesen, B. V. and Lund, H. Comparative analyses of seven technologies to facilitate the integration of fluctuating renewable energy sources. IET Renew. Power Gen. 3, 190-204 (2009). Mathys, N. 2012. Modelling contributions to the Swiss energy and environmental challenge. Special issue on energy modelling_introductory article.Swiss journal of economics and statistics. Pfenninger, Stefan. 2015. Calliope: a multi-scale energy systems (MUSES) modeling framework. Available at: http://www.callio.pe/ Piot, M. Energiestrategie 2050 der Schweiz, in: 13. Symp. Energieinnovation, Graz, AT, 2014: p. 28.
Diffuse NO3 emissions derived from agricultural N surpluses are the main cause of NO3 pollution of aquifers and open water bodies. Denitrification is the key process for the attenuation of these anthropogenic NO3 concentrations in soils and groundwater. Since the greenhouse gas N2O is an obligate intermediate of denitrification this process is also a major regulator of N2O emissions from soils and indirect N2O fluxes from aquifers and open water bodies which result from NO3-leaching. Up to now the denitrification potential of soils and the potential NO3 concentration in the groundwater recharge are modelled from agricultural N-surpluses, water balances (GROWA) and soil properties (DENUZ) (Wendland et al. 2009) (LBEG 2008). In this study we compare modelled NO3 emissions (pot-NO3) (DENUZ) to the groundwater recharge with the calculated initial NO3 concentrations in the groundwater at time of groundwater recharge (NO3t0) (N2/Ar-method (Weymann et al. 2008)). NO3t0 can be calculated from the measurement of dissolved gases N2, N2O, Ar and NO3 concentrations in groundwater samples. We analysed groundwater samples from 534 groundwater monitoring wells throughout Lower-Saxony (Germany). Median NO3 and NO3t0 concentrations were 0,4 and 29 mg NO3 l1 respectively, showing that considerable proportions of the anthropogenic N-surplus is denitrified within the saturated zone. `First results showed a good agreement between measure and modelled NO3 emissions for areas of coastal marshes in the North of Lower-Saxony (predominantly Fluvisols). Medians of measured and modelled NO3 emissions are 12,5 mg NO3t0 l1 and 0,3 mg pot-NO3#713; l1 (mean values 20 mg l1 NO3 pot and 9,3 mg l1 NO3t0), respectively. Compared to the coastal marshes and in accordance with modelled pot-NO3 concentrations our measurements show small-scale spatial heterogeneities of NO3t0 concentrations in soil regions where the dominant parent material of soils are glacio fluviatile and moraine deposits (predominantly Podzols, Cambisols and Gleysols) in Lower-Saxony. In these regions the median of measured NO3t0 concentrations was between 29 and 38 mg NO3 l1 and on average 25 to 30 mg NO3 l1 below the modelled NO3 l1 concentrations. To further compare the modelled NO3 emissions (pot-NO3) with results of the N2/Ar-method (NO3t0 values) we select groundwater monitoring wells with more homogenous soil properties, soil water residence times in their catchment areas. We expect that further analysis will help to validate existing denitrification models. NO3t0 values might then be used as a lower boundary condition if denitrification in soils is modelled. References: Wendland, F., Behrendt, H., Gömann, H., Hirt, U., Kreins, P., Kuhn, U., Kunkel, R., and Tetzlaff, B. (2009): Determination of nitrogen reduction levels necessary to reach groundwater quality targets in large river basins: the Weser basin case study, Germany, Nutr. Cycl. Agroecosyst., 85, 63-78, 10.1007/s10705-009-9248-9. Weymann, D., Well, R., Flessa, H., von der Heide, C., Deurer, M., Meyer, K., Konrad, C., and Walther, W.(2008): Groundwater N2O emission factors of nitrate-contaminated aquifers as derived from denitrification progress and N2O accumulation, Biogeosciences, 5, 1215-1226. LBEG (Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie (2008): Nutzung bodenkundlich-hydrogeologischer Informationen zur Ausweisung von Zielgebieten für den Grundwasserschutz, Geoberichte 9.
Erstes wissenschaftliches Beobachtungsinstrument liefert eindrucksvolle Bilder Entsprechend dem straffen Zeitplan wird das ESO Very Large Teleskop Projekt (VLT-Projekt) auf dem Cerro Paranal in Nord-Chile verwirklicht: die volle Betriebsbereitschaft des ersten der vier 8,2m-Einzelteleskope wird Anfang des nächsten Jahres erreicht sein. Am 15. September 1998 wurde ein weiterer wichtiger Meilenstein erfolgreich, rechtzeitig und innerhalb des Kostenplans erreicht. Nur wenige Tage nach seiner Montage am ersten 8,2m-Einzelteleskop des VLT (UT1) konnte FORS1 ( FO cal R educer and S pectrograph) als erstes einer Gruppe leistungsfähiger und komplexer wissenschaftlicher Instrumente seine Beobachtungstätigkeit beginnen. Von Anfang an konnte es eine Reihe exzellenter astronomischer Bilder aufnehmen. Dieses bedeutende Ereignis eröffnet eine Fülle neuer Möglichkeiten für die europäische Astronomie. FORS - ein Höhepunkt an Komplexität FORS1 und das zukünftige Zwillingsinstrument (FORS2) sind das Ergebnis einer der eingehendsten und fortschrittlichsten technologischen Studien, die je für ein Instrument der bodengebundenen Astronomie durchgeführt wurden. Dieses einzigartige Instrument ist nun im Cassegrain-Fokus installiert und verschwindet beinahe, trotz seiner Dimensionen von 3 x 1.5m (Gewicht 2.3t), unterhalb des riesigen 53 m 2 großen Zerodurspiegels. Um die große Spiegelfläche und die hervorragende Bildqualität von UT1 optimal auszunützen, wurde FORS speziell so konstruiert, daß es die lichtschwächsten und entferntesten Objekte im Weltall untersuchen kann. Bald wird dieses komplexe VLT-Instrument den europäischen Astronomen erlauben, die derzeitigen Beobachtungshorizonte entscheidend zu erweitern. Die beiden FORS-Instrumente sind Vielzweck-Beobachtungsinstrumente, die in mehreren unterschiedlichen Beobachtungsarten eingesetzt werden können. Beispielsweise können Bilder mit zwei verschiedenen Abbildungsmaßstäben (Vergrößerungen) sowie Spektren mit unterschiedlicher spektraler Auflösung von einzelnen oder mehreren Objekten aufgenommen werden. Dabei erlaubt der schnelle Wechsel zwischen den unterschiedlichen Beobachtungsarten z.B. zunächst die Aufnahme und direkt anschließend die Spektroskopie weit entfernter Galaxien. Damit kann dann u.a. die stellare Zusammensetzung und die Entfernung bestimmt werden. Als eines der leistungsfähigsten astronomischen Instrumente seiner Art wird FORS1 ein wahres Arbeitspferd für die Untersuchung des fernen Universums darstellen. Der Bau von FORS Das FORS-Projekt wird unter ESO-Kontrakt von einem Konsortium dreier deutscher astronomischer Institute durchgeführt, der Landessternwarte Heidelberg und den Universitäts-Sternwarten von Göttingen and München. Bis zur Beendigung des Projekts werden die beteiligten Institute Arbeit im Umfang von ca. 180 Mann-Jahren eingebracht haben. Bei der Landessternwarte Heidelberg lag die Leitung des Projekts. Hier wurde außerdem das gesamte optische System konstruiert, die Beschaffung der Komponenten der abbildenden Optik und der Zusatzoptiken für Spektroskopie und Polarimetrie durchgeführt und die spezielle Computersoftware geschrieben, mit der die von FORS gelieferten Daten verarbeitet und ausgewertet werden. Darüber hinaus wurde in der Werkstatt der Sternwarte ein Teleskopsimulator gebaut, mit dem alle wesentlichen Funktionen von FORS in Europa getestet werden konnten, bevor das Instrument zum Paranal (Chile) transportiert wurde. An der Universitäts-Sternwarte Göttingen wurden Konstruktion, Herstellung und Zusammenbau der gesamten Mechanik von FORS durchgeführt. Der größte Teil der Präzisionsteile, insbesondere der Multispalteinheit, wurde in der feinmechanischen Werkstatt der Sternwarte hergestellt. Die Beschaffung der großen Instrumentengehäuse und Flansche, die Computeranalysen für mechanische und thermische Stabilität des empfindlichen Spektrographen und die Herstellung der speziellen Werkzeuge für Handhabung, Wartung und Justierung lag ebenso in der Verantwortung dieser Sternwarte wie die Tests der zahlreichen opto- und elektromechanischen Funktionen. Die Universitäts-Sternwarte München war verantwortlich für das Projektmanagement, Integration und Test des gesamten Instruments im Labor, für Planung und Einbau aller Elektronik und Elektromechanik, sowie für Entwicklung und Test der gesamten Software, die FORS in allen Teilen vollständig per Computer steuert (z.B. Filter- und Grismräder, Verschlüsse, Spalteinheit für die Vielspaltspektroskopie, Masken, alle optischen Komponenten, Elektromotoren, Encoder usw.). Zusätzlich wurde Computersoftware geschrieben, mit der die komplexen astronomischen Beobachtungen mit FORS vorbereitet werden und das Verhalten des Instruments durch eine ständige Kontrolle der gesammelten wissenschaftlichen Daten überwacht wird. Als Gegenleistung für den Bau von FORS erhalten die Astronomen der drei beteiligten Institute des FORS-Konsortiums eine gewisse Anzahl von Nächten an "garantierter Beobachtungszeit" am VLT. In dieser Beobachtungszeit werden verschiedene Forschungsprojekte durchgeführt, deren Themen unter anderem von kleinen Körpern im äußeren Sonnensystem über Untersuchungen von Sternen im Endstadium und den von ihnen abgestoßenen Gaswolken bis zur Erforschung ferner Galaxien und Quasare reichen, die Aufschluß über die frühen Zeiten unseres Universums geben. Erste Tests von FORS1 am VLT-UT1: ein großartiger Erfolg Nach sorgfältiger Vorbereitung hat das FORS-Konsortium nun mit der Inbetriebnahme ("Commissioning") des Instruments begonnen. Dazu gehören ein eingehender Nachweis der spezifizierten Leistungsfähigkeit am Teleskop, die Überprüfung der korrekten Funktionsweise unter Softwaresteuerung vom Kontrollraum auf Paranal, und am Ende dieses Prozesses eine Demonstration, daß das Instrument seinen angestrebten wissenschaftlichen Zweck erfüllt. Während der Durchführung dieser Tests gelangen dem Commissioning-Team auf Paranal eine Reihe von Aufnahmen verschiedener astronomischer Objekte, von denen einige hier wiedergegeben sind. Sie wurden alle mit FORS in der Standardauflösung gewonnen (Bildfeldgröße 6.8 x 6.8 Bogenminuten, Pixelgröße 0.20 Bogensekunden) und zeigen einige der eindrucksvollen Möglichkeiten, die das neue Instrument bietet. Spiralgalaxie NGC 1288 ESO PR Photo 37a/98 ESO PR Photo 37a/98 [Preview - JPEG: 800 x 908 pix - 224k] [High-Res - JPEG: 3000 x 3406 pix - 1.5Mb] Farbaufnahme der Spiralgalaxie NGC 1288, aufgenommen in der ersten Beobachtungsnacht von FORS ("Nacht des ersten Lichts"). Das erste Photo zeigt eine Dreifarbenaufnahme der schönen Spiralgalaxie NGC 1288 im südlichen Sternbild Fornax. PR Photo 37a/98 umfaßt das gesamte Feld, das mit der 2048 x 2048 Pixel großen CCD-Kamera abgebildet wurde. Es wurde aus drei CCD-Aufnahmen zusammengesetzt, die bei gutem Seeing in verschiedenen Farben in der "Nacht des ersten Lichts" (15. September 1998) aufgenommen wurden. Diese Galaxie mit einem Durchmesser von rund 200000 Lichtjahren ist etwa 300 Millionen Lichtjahre entfernt, ihre Fluchtgeschwindigkeit beträgt 4500 km/sec. Technische Informationen : Photo 37a/98 ist ein Komposit von drei Aufnahmen in den drei Filtern B (420nm, 6 Minuten belichtet), V (530nm, 3 Minuten) und I (800nm, 3 Minuten) während einer Periode mit 0.7 Bogensekunden Seeing. Das gezeigte Feld ist 6.8 x 6.8 Bogenminuten groß. Norden ist links, Osten unten. Entfernter Galaxienhaufen ESO PR Photo 37b/98 ESO PR Photo 37b/98 [Preview - JPEG: 657 x 800 pix - 248k] [High-Res - JPEG: 2465 x 3000 pix - 1.9Mb] Ein ungewöhnlicher Galaxienhaufen in der Umgebung des Quasars PB5763 . ESO PR Photo 37c/98 ESO PR Photo 37c/98 [Preview - JPEG: 670 x 800 pix - 272k] [High-Res - JPEG: 2512 x 3000 pix - 1.9Mb] Vergrößerung von PR Photo 37b/98; sie zeigt mehr Einzelheiten des ungewöhnlichen Galaxienhaufens. Die nächsten Photos wurden von einer 5-minütigen Aufnahme im Nahen Infrarot reproduziert, die ebenfalls in der "Nacht des ersten Lichts" von FORS1 (15. September 1998) gewonnen wurde. PR Photo 37b/98 zeigt einen Himmelsausschnitt in der Nähe des Quasars PB5763, in dem auch ein ungewöhnlicher, sehr weit entfernter Haufen von Galaxien zu sehen ist. Er besteht aus einer großen Zahl lichtschwacher Galaxien, die bisher noch nicht eingehend untersucht wurden. Dieser Haufen ist ein gutes Beispiel für die Art von Objekten, auf die viel Beobachtungszeit mit FORS verwendet werden wird, sobald der reguläre Beobachtungsbetrieb begonnen hat. Eine Vergrößerung des gleichen Feldes ist in PR Photo 37c/98 wiedergegeben. Sie zeigt die einzelnen Mitglieder dieses Galaxienhaufens im Detail. Man beachte besonders die interessante spindelförmige Galaxie, die anscheinend einen äquatorialen Ring aufweist. Neben einer schönen Spiralgalaxie sind auch noch viele weitere lichtschwache Galaxien zu erkennen. Sie sind entweder Zwerggalaxien und Mitglieder des Haufens oder befinden sich sehr viel weiter entfernt im Hintergrund des Haufens. Technische Informationen : PR Photos 37b/98 (als Negativ reproduziert) und 37c/98 (Positiv) stammen von einer Aufnahme, die bei 0.8 Bogensekunden Seeing durch ein I-Filter (nahes Infrarot, 800nm) gewonnen wurde. Die Belichtungszeit betrug 5 Minuten, und es wurde eine Flatfield-Korrektur durchgeführt. Das gezeigte Feld ist 6.8 x 6.8 Bogenminuten bzw. 2.5 x 2.3 Bogenminuten groß. Norden ist links oben, Osten links unten. Spiralgalaxie NGC 1232 ESO PR Photo 37d/98 ESO PR Photo 37d/98 [Preview - JPEG: 800 x 912 pix - 760k] [High-Res - JPEG: 3000 x 3420 pix - 5.7Mb] Ein Farbbild der Spiralgalaxie NGC 1232, aufgenommen am 21. September 1998. ESO PR Photo 37e/98 ESO PR Photo 37e/98 [Preview - JPEG: 800 x 961 pix - 480k] [High-Res - JPEG: 3000 x 3602 pix - 3.5Mb] Vergrößerung des Zentrums von PR Photo 37d/98. Dieses spektakuläre Bild der großen Spiralgalaxie NGC 1232 (Photo 37d/98) wurde am 21. September 1998 unter guten Beobachtungsbedingungen erhalten. Es wurde aus drei Einzelaufnahmen im ultravioletten, blauen und roten Licht zusammengesetzt. Die Farben der verschiedenen Regionen sind deutlich sichtbar: Das Zentralgebiet enthält ältere, rötlich leuchtende Sterne (Photo 37e/98), während die Spiralarme von jungen, bläulichen Sternen und roten Sternentstehungsgebieten bevölkert sind. Man beachte die gestörte Begleitgalaxie am linken Rand (Photo 37d/98), die wie der griechische Buchstabe "Theta" aussieht. NGC 1232 liegt 20 Grad südlich des Himmelsäquators im Sternbild Eridanus. Obwohl die Entfernung dieser Galaxie ungefähr 100 Millionen Lichtjahre beträgt, kann man auf Grund der exzellenten Bildqualität einen unglaublichen Reichtum an Details erkennen. Bei dieser Entfernung entspricht die Kantenlänge des Bildfeldes etwa 200000 Lichtjahren oder etwa der doppelten Größe unserer Milchstraße. Technische Informationen : Photos 37d/98 und 37e/98 sind ein Komposit von drei Aufnahmen in den drei Filtern U (360nm, 10 Minuten belichtet), B (420nm, 6 Minuten) und R (600nm, 2 Minuten 30 Sekunden) während einer Periode mit 0.7 Bogensekunden Seeing. Das gezeigte Feld ist 6.8 x 6.8 Bogenminuten bzw. 1.6 x 1.8 Bogenminuten groß. Norden ist oben, Osten links. Note: [1] Diese Pressemitteilung wird gemeinsam (auf Englisch und Deutsch) von der Europäischen Südsternwarte, der Landessternwarte Heidelberg und den Universitäts-Sternwarten Göttingen und München herausgegeben. An English Version of this Press Release is also available. Zugang zu ESO Presseinformationen ESO Presseinformationen werden im World Wide Web zur Verfügung gestellt (URL: http://www.eso.org/outreach/press-rel/). ESO Pressephotos dürfen veröffentlicht werden, wenn die Europäische Südsternwarte als Urheber genannt wird.
Hämoglobin-A1c (HbA1c) ist ein Hämoglobin (Hb)-Subtypus, der durch nicht-enzymatische Glykierung des N-terminalen Valinrestes der Hämoglobin-beta-Kette entsteht. Das gemessene Verhältnis von HbA1c zum Gesamt-Hämoglobin (5-20 % bei Diabetikern) repräsentiert den Mittelwert der Blutglucosekonzentration über einen zweimonatigen Zeitraum und stellt zur Beurteilung der diabetischen Stoffwechsellage eine Ergänzung zur Akutkontrolle der Glukosekonzentration dar. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, einen amperometrischen Biosensor für die Bestimmung des medizinisch relevanten Parameters HbA1c zu entwickeln. Durch Selektion geeigneter Bioerkennungselemente und deren Immobilisierung unter Erhalt der Bindungsfunktion für die Zielmoleküle Hämoglobin bzw. HbA1c wurden spezifische, hochaffine und regenerationsstabile Sensoroberflächen geschaffen. Für die Entwicklung des HbA1c-Biosensors wurden zwei Konzepte - Enzymsensor und Immunosensor - miteinander verglichen. Die enzymatische Umsetzung von HbA1c erfolgte mit der Fructosylamin Oxidase (FAO) aus Pichia pastoris N 1-1 unter Freisetzung von H2O2, welches sowohl optisch über eine Indikatorreaktion als auch elektrochemisch nach Einschluss der FAO in PVA-SbQ und Fixierung des Immobilisats vor einer H2O2-Elektrode nachgewiesen wurde. Die Kalibration des Enzymsensors mit der HbA1c-Modellsubstanz Fructosyl-Valin ergab Nachweisgrenzen, die ausserhalb des physiologisch relevanten HbA1c-Konzentrationsbereich lagen. Aus der Umsetzung von glykierten Peptiden mit einer nicht HbA1c analogen Aminosäurensequenz, z.B. Fructosyl-Valin-Glycin wurde zudem eine geringe HbA1c-Spezifität abgeleitet. Für den Immunosensor wurden zwei heterogene Immunoassay-Formate unter Verwendung von hochaffinen und spezifischen Antikörpern in Kombination mit Glucose Oxidase (GOD) als Markerenzym zum Nachweis von HbA1c untersucht. Beim indirekt-kompetitiven Immunoassay wurde anstelle des kompletten HbA1c-Moleküls das glykierte Pentapeptid Fructosyl-Valin-Histidin-Leucin-Threonin-Prolin (glkPP) als Kompetitor und Affinitätsligand immobilisiert und so eine regenerierfähige Oberfläche geschaffen. Beim Sandwich-Immunoassay wurde im ersten Schritt Gesamt-Hämoglobin an die mit Haptoglobin (Hp) modifizierte Festphase angereichert und im zweiten Schritt der gebundene HbA1c-Anteil nachgewiesen. Für die Konstruktion des HbA1c-Immunosensors wurden Affinitätsmatrizen durch Modifizierung von Cellulose-Dialysemembranen mit glkPP bzw. Hp hergestellt. Grundlegend studiert wurde die Aktivierung der Cellulose-Membranen mit 1,1'-Carbonyldiimidazol (CDI) und 1-Cyano-4-dimethylaminopyridintetrafluoroborat (CDAP) als Aktivierungsagenzien. Eine gerichtete Immobilisierung der Liganden wurde realisiert, indem glkPP über dessen C-Terminus (einzige Carboxylatgruppe) und Hp über dessen periodat-oxidiertem Kohlenhydratrest an die amino- oder hydrazidfunktionalisierte Membranen kovalent gekoppelt wurden. Mit dem Einsatz der glkPP- und Hp-modifizierten Membranen in der elektrochemischen Messzelle war erstmalig der biosensorische Nachweis von HbA1c möglich. Als Transduktor diente eine Pt-Elektrode, an der das von der GOD generierte H2O2 umgesetzt und ein mit der HbA1c-Konzentration korrelierendes Stromsignal erzeugt wurde. Die Immunosensoren zeigten Ansprechzeiten von 3 s. Mit dem Immunosensor auf Basis des indirekt-kompetitiven Testprinzips wurde eine Kalibrationskurve für HbA1c im Bereich von 0,25-30 µg/ml (3,9-465 nM, CV 3-9 %) mit Assayzeiten von 60 min und mit dem Immunosensor im Sandwich-Format eine Kalibrationskurve im Bereich von 0,5-5 µg/ml (7,8-78 nM; 5-50 % HbA1c vom Gesamt-Hb, CV 6-10 %, 3 h) aufgenommen. Hemoglobin-A1c (HbA1c) is a hemoglobin subtype formed by non-enzymatic reaction of glucose with the N-terminus of the beta-polypeptide chains. As it reflects the glycemic status of diabetics over the preceding 8-12 weeks, the determination of HbA1c has become an established procedure in the management of diabetes mellitus. It is measured as the percentage of total hemoglobin. Up to 5 % HbA1c are considered as normal whereas in diabetic subjects it could be elevated from 5-20 %. In addition to amperometric biosensors for glucose self monitoring which have been successfully applied in diabetes management, biosensors for HbA1c would be an useful supplement for a comprehensive diabetes control. Objective of this work was to develop and compare amperometric biosensors for determination of HbA1c based on enzymatic and immunochemical methods. For the enzyme based HbA1c assay a novel fructosamine oxidase (FAO) derived from marine yeast Pichia pastoris, strain N1-1 was utilized. It recognizes and oxidatively degrades fructosyl-valine (FV) which corresponds to the glycated N-terminus of the beta-chain of HbA1c and therefore is regarded as a model compound for HbA1c. Hydrogen peroxide which is liberated by the FAO during FV conversion was indicated optically in a horseradish peroxidase (POD) coupled reaction and electrochemically. For the biosensor the FAO was embedded in polyvinyl alcohol-stylbazole (PVA-SbQ) and fixed it in front of a Pt-electrode. So far, the measuring range of FV did not cover the clinically relevant range of HbA1c. Low specificity was assumed since enzyme activity also was obtained with glycated peptides, e.g. fructosyl-valine-glycine, not corresponding to the glycated N-terminus of the hemoglobin-beta-chain. For the immunosensor two immunoassays formats - heterogeneous sandwich and heterogeneous competitive - were tested. The assays were designed as follows: The competitive immunoassay was based on the immobilized synthetic glycated pentapeptide fructosyl-valine-histidine-leucine-threonine-proline (glkPP) utilized as HbA1c analogue. The peptide has an amino acid sequence corresponding to the N-terminus of the hemoglobin beta-chains and is capable for competition together with the HbA1c of the sample for the amount of a glucose oxidase (GOD)-labelled anti-HbA1c antibody. In the sandwich-type assay haptoglobin (Hp), a natural hemoglobin binding molecule with antibody characteristic properties, was used as bioreceptor for enrichment of total hemoglobin onto the surface. In a subsequent step the HbA1c fraction was quantified by a GOD-labelled HbA1c specific antibody. Cellulose dialysis membrane was used as the solid support for immobilization of Hp and glkPP near the sensor surface. For activation of the membrane two reagents, 1,1‧-carbonyldiimidazole (CDI) and 1-cyano-4-dimethylamino pyridinium tetrafluoroborate (CDAP), were compared with respect to the degree of activation and coupling efficiency. Site-directed immobilization of Hp and glkPP was achieved by coupling Hp via its carbohydrate residue and glkPP via its C-terminus to the activated membrane using a bis-amine or bis-hydrazide spacer. The affinity membranes were placed in front of a modified Clark-type hydrogen peroxide electrode in an electrochemical measuring cell and HbA1c analysis was carried out within the stirred cell. Detection of the bound GOD-label was achieved by measurement of the electrocatalytic oxidation of hydrogen peroxide at +600 mV vs. Ag/AgCl. The indication was done in only 3 s. For the competitive principle a typical inhibition curve with a linear range between 0,25-30 µg/ml (3,9-465 nM, CV 3-9 %, 60 min per sample) HbA1c was obtained. Due to the high functional stability of the peptide multiple regeneration of the affinity surface was possible without loss of binding capacity. With the sandwich assay configuration the clinically relevant range could easily be covered (calibration curve: 5-50 % HbA1c corresponding to 7,8-78 nM, CV 6-10 %, 3 h per sample).
This 5-day meeting, sponsored by the European Science Foundation (ESF) in partnership with the Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung in Österreich (FWF) was organised by Marie-Claire Bellissent-Funel (Lab. Léon Brillouin (CEA-CNRS), CEA Saclay) and John Dore (School of Physical Sciences, University of Kent). It took place in the Universitatszcentrum (University of Innsbruck), in the ski resort of Obergurgl, Austria, from 8-13 December 2007. The main aim of the meeting was to bring together various groups working on the characteristics of water in a wide range of different conditions, particularly in relation to the difference in behaviour of bulk water and water in close proximity to an interface. Another focus was on the properties of 'solid water' and the free time during the afternoon provided a good opportunity for studying ice interfaces in a different context as the snow conditions were good for ski-ing! An outline of the programme is contained in the PDF file associated with this preface. There was a wide representation encompassing 30 countries and 130 scientists drawn from different science disciplines. Furthermore there was a good range of young scientists, who made an excellent contribution to the poster session. There were, of course, many animated discussions away from the conference room and the feedback forms showed that almost everyone (96%!) felt that they had enjoyed the sessions and had learned something new. There was support for a further conference on this theme in the future. Inevitably, many of the speakers presented information that was in preparation for publication elsewhere and therefore our compilation of some papers in this brief report is not fully representative of the range of topics discussed at the meeting. Further information on specific work reported at the meeting can be obtained by following the author list through the Web of Science or by contacting the authors directly. We report eight short papers from the meeting as well as five extended abstracts. 1. Initial Filling Mechanism of Predominant Water Adsorption on Hydrophobic Slit-Shaped Carbon Nanopores Tomonori Ohba and Katsumi Kaneko 2. Computer simulation study of water/hydrocarbon interfaces: effects of hydrocarbon branching on interfacial properties Janamejaya Chowdhary and Branka M Ladanyi 3. Thermodynamics of supercooled water in solutions D Corradini, P Gallo and M Rovere 4. Transferability of polarizable models for ion-water electrostatic interaction Marco Masia 5. Quantum chemical study of water impact on the calcium hydroxyapatite V D Khavryuchenko, O V Khavryuchenko, V V Lisnyak 6. Neutron Scattering Studies of Dynamic Crossover Phenomena in a Coupled System of Biopolymer and Its Hydration Water Sow-Hsin Chen, F Mallamace, X Q Chu, C Kim, M Lagi, A Faraone, E Fratini, P Baglioni 7. Looking for the best experimental conditions to detail the protein solvation shell in a binary aqueous solvent via Small Angle Scattering Maria Grazia Ortore, Raffaele Sinibaldi, Francesco Spinozzi, Andrea Carbini, Flavio Carsughi and Paolo Mariani 8. Influence of the water molecules near surface of viral protein on virus activation process S O Shepelenko, A S Salnikov, S V Rak, E P Goncharova and A B Ryzhikov 9. Optical Kerr effect measurements on supercooled water: the experimental perspectives P. Bartolini, A Taschin, R Eramo, R Righini and R Torre 10. Structural studies of water confined in a confined hydrophobic environment J C Dore, M-C Bellissent-Funel, A Burian, H P Castricum, J Jelassi, K Kaneko, T Ohba, H Tanaka and J B W Webber 11. Dynamic transition and glassy behaviour in hydrated proteins F Mezei, M Russina, G Chen, H Frauenfelder, P W Fenimore, P Falus and B Farago 12. Relation between frequency and H bond length in heavy water: Towards the understanding of the unusual properties of H bond dynamics in nanoporous media S Pommeret, R Musat, J-P Renault, J-C Leicknam and S Bratos 13. Quantum confinement of hydrogen in ice based clathrates M Russina, E Kemner, M Celli, L Ulivi and F Mezei Marie-Claire Bellissent-Funel (marie-claire.bellissent-funel@cea.fr) John Dore (j.c.dore@kent.ac.uk)
This article proposes a new method for evaluating the effects of therapist and patient work in the transference. Work in the transference is often difficult for the patient, and may show a characteristic pattern of lag between a transference interpretation and its therapeutic effect. To account for this lag, we assessed patient responses to interpretations over the course of entire sessions. The narratives patients told about others, or Relationship Episodes (REs), were used as units of study. In a sample of three consecutive sessions taken from each of three psychodynamic cases, we identified several instances when transference work appeared to have an initial inhibitory effect, but facilitated progress over the course of the entire session. We recommend that to examine the effects of interpretations future studies use longer, more clinically meaningful segments of patient speech than have been used in the past. Dieser Beitrag propagiert eine neue Methode zur Evaluierung der Effekte von Übertragungsarbeit durch Therapeut und Patient. Arbeit in der Übertragung ist für den Patienten oftmals schwierig und zeigt häufig eine charakteristisches Muster von zeitlichen Verzögerungen bzgl. Übertragungsdeutungen und deren therapeutischen Effekten. Um diese zeitliche Verzögerung zu erklären, untersuchten wir die Reaktionen von Patienten auf derartige Deutungen im Verlauf ganzer Sitzungen. Narrative, in denen die Patienten über andere berichteten, also Beziehungsepisoden, dienten in dieser Studie als Einheit. In einter Stichprobe dreier aufeinanderfolgender Sitzugnen, die sich auf drei Fälle bezogen, identifizierten wir verschiedene Umstände, unter denen Übertragungsarbeit anfänglich einen hemmenden Affekt zu haben schien, letztlich aber den Gesamtverlauf der Sitzung günstig beeinflussten. Wir empfehlen, in Zukunft die Effekte von Übertragungsdeutungen auf der Basis längerer, klinische sinnvoller Segmente von Patientenäußerungen zu untersuchen als dies in der Vergangenheit der Fall war. Cet article propose une nouvelle méthode pour évaluer les effets du travail sur le transfert entre thérapeute et patient. Ce travail est souvent difficile pour le patient, et il peut y avoir un pattern caractéristique de délai entre une înterprétation de transfert et son effet thérapeutique. Pour expliquer ce délai, nous avons évalué les réponses des patients à des interprétatios au cours de séances entières. C'est les narrations des patients sur d'autres, ou Episodes Relationnels (ERs), qui ont constitué les unités de base de cette étude. Dans un échantillon de 3 séances consécutives venant de 3 cas psychodynamiques, nous avons identifié plusieurs moments où le traail sur le transfert semblait avoir un effet inhibitoire initial, mais favorisait le progrès en regardant la séance entière. Nous recommandons pour de futures études sur l'effet des interprétations de prendre des segments plus longs et cliniquement significatifs du récit du patient que ceux utilisés dans le passé. Este artículo propone un nuevo método para evaluar los efectos del trabajo de terapeuta y paciente en la transferencia. El trabajo en la transferencia es, con frecuencia, dificil para el paciente y puede mostrar un lapso característico entre una interpretación transferencial y sus efectos terapéuticos. Para explicar este lapso, hemos evaluado las respuestas del paciente a las interpretaciones a lo largo de sesiones enteras. Como unidad de estudio se usaron las narrativas de los pacientes acerca de otros, o sea, los episodios relacionales (REs). En una muestra de tres sesiones consecutivas tomadas de tres casos psicodinámicos, identificamos varioss casos en los que la trasferencia parecía tener un efecto inicial inhibitorio, aunque se vio que a lo largo de la sesión facilitaba el progreso. Recomendamos que, para examinar los efectos de las interpretaciones, los futuros estudios usen segmentos más largos y clínicamente más significativos del habia del paciente que los que se usaron en el pasado.
A writer, more specific a writer on the history of astronomy, might from time to time look at the collected document folders with all the research material and reprints, and might wonder: has this been all? Especially at a time when recycling is in vogue? And, perhaps with a request or an invitation to submit something, he or she might consider re-using the material before its definitive disposal. Well, such are my feelings when I looked at Jurgen Hamel's new book Milestones of Astronomy - From Aristoteles to Hawking . A slight chance for survival of medium-sized publishers like Kosmos is to offer popular books, and a title must attract potential buyers: Aristoteles means the "old" times, and as concerns the "mad scientist" of modern times, Stephen Hawking has by now dethroned Einstein. In 1998, Hamel had published a Geschichte der Astronomie - Von den Anfangen bis zur Gegenwart (History of astronomy, from the beginnings to the present), which, of course, he could not simply copy. This time, he selected some stones from his research areas - milestones, touchstones, stumbling blocks in the long road of astronomical evolution - and put them between the covers of his new book. So let us look at these (mile)stones . The reader is informed about Aristoteles on 2 pages, but his medieval interpreter Johannes de Sacrobosco gets 8 pages! Copernicus' life and achievements are described on 9 pages, closely followed by his devotee and translator Rothmann with 8 pages; Copernicus' contemporary, Peter Apian, however, gets about 13! Bessel's and Herschel's lifes and works are described on well-deserved 13 and 15 pages, while the achievements of the two Lucasian professors, Isaac Newton and Stephen Hawking, are just outlined in a single paragraph! Thus, importance is sometimes inversely proportional to text length... But let us become serious now. Why should an active historian outline, for the hundreth time, the life of Copernicus, while there are so many interesting, and often neglected, other astronomers? Before the chapter dealing with Aristoteles and other Greek thinkers, the author presents a very good introduction to prehistoric astronomy. Subsequent chapters cover medieval times (Sacrobosco), Copernicus, instruments (Apian), calendars and their makers, telescopes and theological conflicts, women in astronomy and celestial mechanics, "amateur" astronomers (Herschel and Bessel), philosophy and science (Kant and successors). "At the limits of knowledge" is the title of the last, somewhat scanty chapter on 20th century astronomy. The only confusing text is found on p. 43: Die exzentrische Lage der Spharen wurde von Hipparch im 2. Jahrhundert v. Chr. eingefuhrt. Cum grano salis, this is correct; Hipparchos assumed an eccentric orbit for the Sun. Furthermore, die Erde steht im Mittelpunkt des Deferenten, jedoch um den Betrag der Exzentrizitat E vom Mittelpunkt des Exzenters entfernt. A figure showing a deferent circle (and attached epicycle) with center M, and a lower point E called center of world = center of Earth in the caption, tries to illustrate this. The desperate reader does not find the eccenter in the figure, and also does not appreciate why the Earth is in the center of the deferent M when the caption says it is in E. The explanation is that for a planet, having two anomalies, the epicycle does not run on a concentric circle, usually called deferent, but on an eccenter. Thus, in the figure, the circle labelled deferent is the eccenter. In Cellarius' Harmonia Macrocosmica, Table 14, a similar figure explains it all: Eccentricus deferens epicyclum - the eccenter that carries around the epicycle. Since we have switched to Latin, we should mention that on p. 158, we encountered the sentence "in dubia pro res". Perhaps we are permitted to reply "si tacuisses, philosophus mansisses". The reader is cautioned: if this book is used as a road atlas for the history of astronomy, the reader will often find very rough sketches of the progress of astronomy, but from time to time a very detailed map of a very beautiful town or village will be encountered. This well-written and inspiring book can be recommended to everyone who wants to learn about astronomical history somewhat off the beaten track.
Das Lektin aus Pisum sativum, der Gartenerbse, ist Teil der Familie der Leguminosenlektine. Diese Proteine haben untereinander eine hohe Sequenzhomologie, und die Struktur ihrer Monomere, ein all-ß-Motiv, ist hoch konserviert. Dagegen gibt es innerhalb der Familie eine große Vielfalt an unterschiedlichen Quartärstrukturen, die Gegenstand kristallographischer und theoretischer Arbeiten waren. Das Erbsenlektin ist ein dimeres Leguminosenlektin mit einer Besonderheit in seiner Struktur: Nach der Faltung in der Zelle wird aus einem Loop eine kurze Aminosäuresequenz herausgeschnitten, so dass sich in jeder Untereinheit zwei unabhängige Polypeptidketten befinden. Beide Ketten sind aber stark miteinander verschränkt und bilden eine gemeinsame strukturelle Domäne. Wie alle Lektine bindet Erbsenlektin komplexe Oligosaccharide, doch sind seine physiologische Rolle und der natürliche Ligand unbekannt. In dieser Arbeit wurden Versuche zur Entwicklung eines Funktionstests für Erbsenlektin durchgeführt und seine Faltung, Stabilität und Monomer-Dimer-Gleichgewicht charakterisiert. Um die spezifische Rolle der Prozessierung für Stabilität und Faltung zu untersuchen, wurde ein unprozessiertes Konstrukt in E. coli exprimiert und mit der prozessierten Form verglichen. Beide Proteine zeigen die gleiche kinetische Stabilität gegenüber chemischer Denaturierung. Sie denaturieren extrem langsam, weil nur die isolierten Untereinheiten entfalten können und das Monomer-Dimer-Gleichgewicht bei mittleren Konzentrationen an Denaturierungsmittel auf der Seite der Dimere liegt. Durch die extrem langsame Entfaltung zeigen beide Proteine eine apparente Hysterese im Gleichgewichtsübergang, und es ist nicht möglich, die thermodynamische Stabilität zu bestimmen. Die Stabilität und die Geschwindigkeit der Assoziation und Dissoziation in die prozessierten bzw. nichtprozessierten Untereinheiten sind für beide Proteine gleich. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass auch unter nicht-denaturierenden Bedingungen die Untereinheiten zwischen den Dimeren ausgetauscht werden. Die Renaturierung der unprozessierten Variante ist unter stark nativen Bedingungen zu 100 % möglich. Das prozessierte Protein dagegen renaturiert nur zu etwa 50 %, und durch die Prozessierung ist die Faltung stark verlangsamt, der Faltungsprozess ist erst nach mehreren Tagen abgeschlossen. Im Laufe der Renaturierung wird ein Intermediat populiert, in dem die längere der beiden Polypeptidketten ein Homodimer mit nativähnlicher Untereinheitenkontaktfläche bildet. Der geschwindigkeitsbestimmende Schritt der Renaturierung ist die Assoziation der entfalteten kürzeren Kette mit diesem Dimer. The lectin from Pisum sativum (garden pea) is a member of the family of legume lectins. These proteins share a high sequence homology, and the structure of their monomers, an all-ß-motif, is highly conserved. Their quaternary structures, however, show a great diversity which has been subject to cristallographic and theoretical studies. Pea lectin is a dimeric legume lectin with a special structural feature: After folding is completed in the cell, a short amino acid sequence is cut out of a loop, resulting in two independent polypeptide chains in each subunit. Both chains are closely intertwined and form one contiguous structural domain. Like all lectins, pea lectin binds to complex oligosaccharides, but its physiological role and its natural ligand are unknown. In this study, experiments to establish a functional assay for pea lectin have been conducted, and its folding, stability and monomer-dimer-equilibrium have been characterized. To investigate the specific role of the processing for stability and folding, an unprocessed construct was expressed in E. coli and compared to the processed form. Both proteins have the same kinetic stability against chemical denaturant. They denature extremely slowly, because only the isolated subunits can unfold, and the monomer-dimer-equilibrium favors the dimer at moderate concentrations of denaturant. Due to the slow unfolding, both proteins exhibit an apparent hysteresis in the denaturation transition. Therefore it has not been possible to determine their thermodynamic stability. For both proteins, the stability and the rates of association and dissociation into processed or unprocessed subunits, respectively, are equal. Furthermore it could be shown that even under non-denaturing conditions the subunits are exchanged between dimers. Renaturation of the unprocessed variants is possible under strongly native conditions with 100 % yield. The processed protein, however, can be renatured with yields of about 50 %, and its refolding is strongly decelerated. The folding process is finished only after several days. During renaturation, an intermediate is populated, in which the longer of the two polypeptide chains forms a homodimer with a native-like subunit interface. The rate limiting step of renaturation is the association of the unfolded short chain with this dimer.
Trimmel, Heidelinde; Weihs, Philipp; Oswald, Sandro M.; Masson, Valéry; Schoetter, Robert
2017-04-01
Urban settlements are generally known for their high fractions of impermeable surfaces, large heat capacity and low humidity compared to rural areas which results in the well known phenomena of urban heat islands. The urbanized areas are growing which can amplify the intensity and frequency of situations with heat stress. The distribution of the urban heat island is not uniform though, because the urban environment is highly diverse regarding its morphology as building heights, building contiguity and configuration of open spaces and trees vary, which cause changes in the aerodynamic resistance for heat transfers and drag coefficients for momentum. Furthermore cities are characterized by highly variable physical surface properties as albedo, emissivity, heat capacity and thermal conductivity. The distribution of the urban heat island is influenced by these morphological and physical parameters as well as the distribution of unsealed soil and vegetation. These aspects influence the urban climate on micro- and mesoscale. For larger Vienna high resolution vector and raster geodatasets were processed to derive land use surface fractions and building morphology parameters on block scale following the methodology of Cordeau (2016). A dataset of building age and typology was cross checked and extended using satellite visual and thermal bands and linked to a database joining building age and typology with typical physical building parameters obtained from different studies (Berger et al. 2012 and Amtmann M and Altmann-Mavaddat N (2014)) and the OIB (Österreichisches Institut für Bautechnik). Using dominant parameters obtained using this high resolution mainly ground based data sets (building height, built area fraction, unsealed fraction, sky view factor) a local climate zone classification was produced using an algorithm. The threshold values were chosen according to Stewart and Oke (2012). This approach is compared to results obtained with the methodology of Bechtel et al. (2015) which is based on machine learning algorithms depending on satellite imagery and expert knowledge. The data on urban land use and morphology are used for initialisation of the town energy balance scheme TEB, but are also useful for other urban canopy models or studies related to urban planning or modelling of the urban system. The sensitivity of canyon air and surface temperatures, air specific humidity and horizontal wind simulated by the town energy balance scheme TEB (Masson, 2000) regarding the dominant parameters within the range determined for the present urban structure of Vienna and the expected changes (MA 18 (2011, 2014a+b), PGO (2011), Amtmann M and Altmann-Mavaddat N (2014)) was calculated for different land cover zones. While the buildings heights have a standard deviation of 3.2m which is 15% of the maximum average building height of one block the built and unsealed surface fraction vary stronger with around 30% standard deviation. The pre 1919 structure of Vienna is rather uniform and easier to describe, the later building structure is more diverse regarding morphological as well as physical building parameters. Therefore largest uncertainties are possible at the urban rims where also the highest development is expected. The analysis will be focused on these areas. Amtmann M and Altmann-Mavaddat N (2014) Eine Typology österreichischer Wohngebäude, Österreichische Energieargentur - Austrian Energy Agency, TABULA/EPISCOPE Bechtel B, Alexander P, Böhner J, et al (2015) Mapping Local Climate Zones for a Worldwide Database of the Form and Function of Cities. ISPRS Int J Geo-Inf 4:199-219. doi: 10.3390/ijgi4010199 Berger T, Formayer H, Smutny R, Neururer C, Passawa R (2012) Auswirkungen des Klimawandelsauf den thermischen Komfort in Bürogebäuden, Berichte aus Energie- und Umweltforschung Cordeau E / Les îlots morphologiques urbains (IMU) / IAU îdF / 2016 Magistratsabteilung 18 - Stadtentwicklung und Stadtplanung, Wien - MA 18 (2011) Siedlungsformen für die Stadterweiterung, MA 18 (2014a) Smart City Wien - Rahmenstrategie MA 18 (2014b) Stadtentwicklungsplan STEP 2025, www.step.wien.at Masson V (2000) A physically-based scheme for the urban energy budget in atmospheric models. Bound-Layer Meteorol 94:357-397. doi: 10.1023/A:1002463829265 PGO (Planungsgemeinschaft Ost) (2011) stadtregion +, Planungskooperation zur räumlichen Entwicklung der Stadtregion Wien Niederösterreich Burgenland. Stewart ID, Oke TR (2012) Local climate zones for urban temperature studies. Bull Am Meteorol Soc 93:1879-1900.
Schindelwig, I.; Akçar, N.; Kubik, P. W.; Schlüchter, C.
2009-04-01
Examination of glacier associated records may contribute to a better understanding of the ice-continent-ocean-atmosphere interactions, since glacial deposits related to short-term temperature fluctuations, driven by climate change, might be preserved. Surface exposure dating (SED) of such glacial deposits can improve the chronology of climate records. The western Swiss Alps repeatedly hosted mountain glaciers during the Pleistocene, and even during the Last Glacial-Interglacial transition, with abundant stadial and interstadial transitions during the Lateglacial (e.g. Björck et al. 1998). In this study, the adjacent valleys of Belalp and Great Aletsch (catchment area is generally south facing) in the western Swiss Alps are investigated. The slow responding Great Aletsch valley glacier shows only one confirmed moraine ridge related to the Lateglacial (Egesen stadial) (Kelly et al. 2004). However, the rather fast responding Unnerbäch cirque (recent) glacier at the Belalp (a similarly exposed - and tributary - valley to the Great Aletsch valley), features 6 individual lateral-terminal moraine ridges related to Lateglacial and early Holocene times. In the Belalp valley, 22 erratic boulders from four out of six well-preserved moraines were sampled in order to establish a detailed chronological framework. From the Great Aletsch valley four samples (boulder and ice moulded bedrock) of the lateral moraine were collected for SED. Our 10Be exposure dates suggest a stabilization of the Great Aletsch moraine related to the Egesen advance in the beginning of the Younger Dryas, assuming that the ages of the oldest erratic boulders on a single moraine ridge are representative for the time of moraine stabilization (Putkonen & Swanson, 2003). According to our investigations on the right-lateral moraine and the dataset (recalculated from Kelly et al. 2004) for the left-lateral moraine, the Egesen stadial is the first preserved re-advance after the last deglaciation. In contrast, the glacier at the Belalp shows multiple advances during the Lateglacial to early Holocene. 10Be exposure age data suggest that the outer moraine ridge can be an advance older than the Egesen stadial and younger than the LGM. This is in concert with other Younger Dryas related glacial landsystems in Switzerland (reviewing the outer moraine ages e.g. Julier Pass, Ivy-Ochs et al. 1996, 2008). A large number of Lateglacial moraines have been identified and relative correlations on the basis of elevation, equilibrium line altitude (Gross et al. 1977; Maisch, 1987) and morphological characteristics have been established. Nevertheless, it remains important to refine the absolute chronology in order to put further temporal constraints on these relative frameworks. This allows the allocation of such absolutely dated deposits to distinguished cold phases (Preboreal oscillation, Younger Dryas, Aegelsee oscillation) thus underlining their potential significance in the context of regional, as well as global Lateglacial climate conditions. The 10Be exposure ages from an inner moraine ridge are in a good agreement with the recalculated previously published 10Be exposure ages from the Egesen moraines in the Alps. This suggests a synchronicity of the Egesen stadial in the European Alps at the end of the Younger Dryas cold phase. REFERENCES Björck, S., Walker, M. J.C., Cwynar, L.C., Johnson, S., Knudsen, K-L., Lowe, J. J. & Wohlfarth, B. (1998): An event stratigraphy for the Last Termination in the North Atlantic region based on the Greenland ice-core record: a proposal by the INTIMATE group. Journal of Quarternary Science, 13, 283-292. Gross, G., Kerschner, H. & Patzelt, G. (1977): Methodische Untersuchungen über die Schneegrenze in alpinen Gletschergebieten. Zeitschrift für Gletscherkunde und Glazialgeologie, 12, 223-251. Ivy-Ochs, S., Kerschner, H., Reuther, A., Preusser, F., Heine, K., Maisch, M., Kubik, P.W. & Schlüchter, C. (2008): Chronology of the last glacial cycle in the European Alps. Journal of Quaternary Science, 23, 559-573. Ivy-Ochs, S., Schlüchter, C., Kubik, P. W., Synal, H.-A., Beer, J., Kerschner, H. (1996): The exposure age of an Egesen moraine at Julier Pass, Switzerland, measured with the cosmogenic radionuclides 10Be, 26Al and 36Cl. Eclogae geol. Helv., 89, 1049-1063. Kelly, M.A., Kubik, P.W., von Blanckenburg, F. & Schlüchter, C. (2004): Surface exposure dating of the Great Aletsch Glacier Egesen moraine system, western Swiss Alps, using the cosmogenic nuclide 10Be. Journal of Quarternary Science, 19, 431-441. Maisch, M. (1987): Zur Gletschergeschichte des alpinen Spätglazials: Analyse und Interpretation von Schneegrenzdaten. Geographica Helvetica, 42, 63-71. Putkonen, J. & Swanson, T. (2003): Accuracy of cosmogenic ages for moraines. Quarternary Research, 59, 255-261.
Climate change adaptability of a region due to climate change (CC) is of growing concern due to its irreversible character and the multitude of factors supporting or hampering the capability to adapt. Research on climate change adaptation, in its complex character and its global (in terms of both societal and environmental implications), involves several schools according to [Miller et al. 2010]: (1) the 'vulnerability' community with its two to three main pillars (exposure, adaptive capacity, sensitivity) following the actor-oriented IPCC approach [IPCC 2007], investigating the degree to which a system is susceptible to, and unable to cope with, adverse effects of climate change; and (2) the 'resilience' community emerging from the (eco-)systems approach with its dual function [Folke 2006] of absorbing disturbance and self-renewal/-organisation. The concept of 'transformability' seems to be the appropriate overarching one to accommodate either notion. Here we treat climate change (CC) adaptability/transformability as a latent phenomenon to be operationalized by decomposition [Weinberg 1975]. After this we re-compose a meta-indicator based on a scale-specific spatial set of regions characterised by uniform response to the phenomenon under concern. In [Lang et al. 2014] we showed how gridded fine-scale data being integrated and regionalised can support ambitious policy interventions in the so-called geon approach. Spatializing a multi-dimensional indicator set using scale-specific regionalisation shall aim for a policy-driven 'unitisation' of the intervention space. We focus our study on a tourism region called Salzkammergut, situated in inner Austria and historically grown. Nowadays intersecting three federal states without an explicit administrative body, this region can be considered 'latent' itself. The region, a historic tourism area since the Austrian Empire has received its recognition since the early 19th century. Then being confined to an area around the actual salt production site, some 800 km2 in size [Geuter 1913], it is now self-defined [Kurz 2006] as a magnet for tourism still steadily growing by attendance of municipalities on its northern fringe (2008: 54 municipalities, 2013: 59). The region is exemplarily for comparable regions in Austria or the Alps in terms of national/regional and transnational (UNFCCC) climate change adaptation strategies towards local/regional transfer and adjustment. Adaption remains an ambitious, cross-cutting issue with a range of societal areas and policy domains involved and to be integrated. The set of indicators to be chosen depends on the focus of the adaptation strategy. Here we focus on tourism, because it is of paramount importance for the well-being of the region from an economic point of view, but also from the perspective of sustainability and conservation of the historic heritage. In order to model the adaptive behaviour towards tourism, we work with the following twelve indicators: (1) bathing lakes / (2) skiing resorts, (4) connection to public transport, (10) bicycle ways, (5) average number of summer days / (6) heat days / (7) freezing days / (11) rain days, (8) temperature raise, (3) elevation a.s.l. / (9) slope, (12) cultural heritage. Using standardisation, we regionalise the set of indicators achieving a set of units that represent areas of uniform adaption behaviour, scaled to the policy scale and revealing in a spatial explicit manner the aggregated adaptability in terms of their potential to sustain tourism. The approach can be applied also to other transformative, yet strongly CC-affected mountain areas with a similar setting regarding their climate change adaptation potential. REFERENCES Folke, C. (2006) Resilience: The emergence of a perspective for social-ecological systems analyses. Global Environmental Change, 16, pp. 253-267. Geuter, K. P. (1913) Illustrierter Führer durch das Salzkammergut und Salzburg mit Umgebung, Linz. IPCC (2007) Fourth Assessment Report Climate Change Kurz, M. (2006) Von der Grundherrschaft zur Tourismusdestination - 350 Jahre Salzkammergut. Österreichische Heimatblätter, 60(3/4), pp. 139-153. Lang, S., Kienberger, S., Tiede, D., Hagenlocher, M. and Pernkopf, L. (2014) Geons - domain-specific regionalization of space. Cartography and Geographic Information Science, 41(3), pp. 214-226. Miller, F., Osbahr, H., Boyd, E., Thomalla, F., Bharwani, S., Ziervogel, G., Walker, B., Birkmann, J., Van der Leeuw, S., Rockström, J., Hinkel, J., Downing, T., Folke, C. and Nelson, D. (2010) Resilience and vulnerability: complementary or conflicting concepts? Ecology and Society, 15(3), pp. 11. Weinberg, G. M. (1975) An introduction to general systems thinking, New York: Dorset House Publishing.
Häusler, Hermann; Scheibz, Jürgen; Chwatal, Werner; Kohlbeck, Franz
2014-05-01
The Eisenstadt Basin is the Austrian sub basin of the Neogene Eisenstadt-Sopron Basin, which is surrounded by mountain chains belonging to the Lower Austroalpine. The Rust Range is composed of crystalline overlain by Neogene formations, mainly fluvial Rust Formation of Karpatian age passing into marine Leitha Limestone of Middle Badenian age. Neogene of the Eisenstadt Basin comprises deposits of Karpatian to Pannonian age, which are characterized by deposits of fluvial, shallow marine, deeper marine and lacustrine environment with rapid facies changes at short distances complicating the interpretation of geophysical profiles. The geophysical profile measured east of Oslip (Scheibz, 2010) crosses the eastern margin of the Eisenstadt Basin, which is bordered by the north-south trending Rust Range. Application of complementary geophysical methods enables a profound interpretation of subsurface structures correlating different geophysical properties for the geologic interpretation. To obtain a full high-resolution image from a few meters down to a maximum of 350 m in depth electrical resistivity tomography (ERT), seismics and gravimetry were applied, and for topographical correction all data points were geodetically surveyed. The listric St. Margarethen Fault separates the Neogene of the Eisenstadt Basin from the crystalline basement of the Rust Range. West of this fault the seismic section clearly reveals reflectors, which we interpret as eastward dipping and eastward thickening beds of Miocene age. East of this fault a basal reflector above the crystalline basement images an open fold structure which domes up towards the crest of the Rust Range. Based on very detailed biostratigraphic investigations and our recent findings from geophysical campaigns we interpret the development of the Eisenstadt Basin in front of the Rust Range as follows (1-7): 1) In Karpatian times fluvial Rust Formation was deposited along the Lower Austroalpine of the Northern Burgenland. 2) During Middle Badenian times shallow-marine Leitha Limestone was deposited along islands and atolls of the crystalline basement, and clastic sedimentation of the Eisenstadt Basin comprised both fine clastic marine and coarse clastic fluvial deposits. 3) Since Leitha Formation on top of the Rust Range is of Middle Badenian age, the base of which is located at an altitude of 200 meter above sea level, and limestone beds equivalent in age crop out at the eastern and western side of the Range at an altitude of 130 meter, we conclude epirogenetic uplift of Rust Range, which took place after Middle Badenian times. 4) The uplifted Rust Range was sealed by deposits of Upper Sarmatian age at its western side near St. Margarethen and at its eastern side north of Oggau. 5) Updoming of the Rust Range of at least 70 meters caused open fold structures in the Lower Miocene succession as measured along the Oslip road-section, openly folded limestone beds of Middle Badenian age east of St. Margarethen (Fuchs, 1965; Sauer et al., 1992) as well as eastward tilted successions of Badenian age, the fault tectonics of which was interpreted as reverse drag associated with deformation bands in the footwall of a normal fault in the Oslip sandpit by Spahić et al. (2011). 6) The exploration well Zillingtal 1 in the western Eisenstadt Basin down to a depth of 1415 m proofed 1150 m thick deposits of Badenian age overlain by approximately 200 m thick deposits of Sarmatian age (Häusler, in press). Consequently subsidence of the Eisenstadt Basin coevalled the short period of updoming and openly folding of the Rust Range during Upper Badenian to Lower Sarmatian times. 7) Ongoing subsidence of the Eisenstadt Basin along the listric fault in front of the uplifted Rust Range until Middle Pannonian times resulted in growth strata dipping to the east and fault drags indicating a hanging-wall syncline. Fuchs, W. (1965): Geologie des Ruster Berglandes (Burgenland). - Jahrbuch der Geologischen Bundesanstalt, 108, 155-194, 3 Abb., 2 Taf., Wien. Häusler, H. (ed.): Geologische Karte der Republik Österreich 1:50.000, Erläuterungen zur Geologischen Karte 77 Eisenstadt, (Geologische Bundesanstalt), Wien (in press). Sauer, R., Seifert, P. and Wessely, G. (1992): Part II: Excursions. - Mitteilungen der Österreichischen Geologischen Gesellschaft, 85, 97-239, 154 Abb., Wien. Scheibz, J. (2010): Geologisch-geophysikalische Untersuchung postmiozäner Strukturen zwischen Leithagebirge und Ruster Höhenzug (Nördliches Burgenland). - Unveröffentlichte Dissertation, Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie der Universität Wien, 173 S., 94 Abb., 3 Tab., (Department für Umweltgeowissenschaften), Wien. Spahić, D., Exner, U., Behm, M., Grasemann, B., Haring, A. and Pretsch, H. (2011): Listric versus planar normal fault geometry: an example from the Eisenstadt-Sopron Basin (E Austria). - International Journal of Earth Sciences (Geologische Rundschau), 100, 1685-1695, 7 fig.
POLITICAL BACKGROUND: As a German novelty, the Institute for Quality and Efficiency in Health Care (Institut für Qualität und Wirtschaftlichkeit im Gesundheitswesen; IGWiG) was established in 2004 to, among other tasks, evaluate the benefit of pharmaceuticals. In this context it is of importance that patented pharmaceuticals are only excluded from the reference pricing system if they offer a therapeutic improvement. The institute is commissioned by the Federal Joint Committee (Gemeinsamer Bundesausschuss, G-BA) or by the Ministry of Health and Social Security. The German policy objective expressed by the latest health care reform (Gesetz zur Modernisierung der Gesetzlichen Krankenversicherung, GMG) is to base decisions on a scientific assessment of pharmaceuticals in comparison to already available treatments. However, procedures and methods are still to be established. This health technology assessment (HTA) report was commissioned by the German Agency for HTA at the Institute for Medical Documentation and Information (DAHTA@DIMDI). It analysed criteria, procedures, and methods of comparative drug assessment in other EU-/OECD-countries. The research question was the following: How do national public institutions compare medicines in connection with pharmaceutical regulation, i.e. licensing, reimbursement and pricing of drugs? Institutions as well as documents concerning comparative drug evaluation (e.g. regulations, guidelines) were identified through internet, systematic literature, and hand searches. Publications were selected according to pre-defined inclusion and exclusion criteria. Documents were analysed in a qualitative matter following an analytic framework that had been developed in advance. Results were summarised narratively and presented in evidence tables. Currently licensing agencies do not systematically assess a new drug's added value for patients and society. This is why many countries made post-licensing evaluation of pharmaceuticals a requirement for reimbursement or pricing decisions. Typically an explicitly designated drug review body is involved. In all eleven countries included (Austria, Australia, Canada, Switzerland, Finland, France, the Netherlands, Norway, New Zealand, Sweden, and the United Kingdom) a drug's therapeutic benefit in comparison to treatment alternatives is leading the evaluation. A medicine is classified as a therapeutic improvement if it demonstrates an improved benefit-/risk-profile compared to treatment alternatives. However, evidence of superiority to a relevant degree is requested. Health related quality of life is considered as the most appropriate criterion for a drug's added value from patients' perspective. Review bodies in Australia, New Zealand, and the United Kingdom have committed themselves to include this outcome measure whenever possible. Pharmacological or innovative characteristics (e.g. administration route, dosage regime, new acting principle) and other advantages (e.g. taste, appearance) are considered in about half of the countries. However, in most cases these aspects rank as second line criteria for a drug's added value. All countries except France and Switzerland perform a comparative pharmacoeconomic evaluation to analyse costs caused by a drug intervention in relation to its benefit (preferably by cost utility analysis). However, the question if a medicine is cost effective in relation to treatment alternatives is answered in a political and social context. A range of remarkably varying criteria are considered. Countries agree that randomised controlled head-to-head trials (head-to-head RCT) with a high degree of internal and external validity provide the most reliable and least biased evidence of a drug's relative treatment effects (as do systematic reviews and meta-analyses of these RCT). Final outcome parameters reflecting long-term treatment objectives (mortality, morbidity, quality of life) are preferred to surrogate parameters. Following the concept of community effectiveness, drug review institutions also explicitly favour RCT in a "natural" design, i.e. in daily routine and country specific care settings. The countries' requirements for pharmacoeconomic studies are similar despite some methodological inconsistencies, e.g. concerning cost calculation. Outcomes of clinical and pharmacoeconomic analyses are largely determined by the choice of comparator. Selecting an appropriate comparative treatment is therefore crucial. In theory, the best or most cost effective therapy is regarded as appropriate comparator for clinical and economic studies. Pragmatically however, institutions accept that the drug is compared to the treatment of daily routine or to the least expensive therapy. If a pharmaceutical offers several approved indications, in some countries all of them are assessed. Others only evaluate a drug's main indication. Canada is the only country which also considers a medicine's off-label use. It is well known that clinical trials and pharmacoeconomic studies directly comparing a drug with adequate competitors are lacking - in quantitative as well as in qualitative terms. This is specifically the case before or shortly after marketing authorisation. Yet there is the need to support reimbursement or pricing decisions by scientific evidence. In this situation review bodies are often forced to rely on observational studies or on other internally less valid data (including expert and consensus opinions). As a second option they use statistical approaches like indirect adjusted comparisons (in Australia and the United Kingdom) and, commonly, economic modelling. However, there is consensus that results provided by these techniques need to be verified by valid head-to-head comparisons as soon as possible. In the majority of countries reimbursement and pricing decisions are based on systematic and evidence-based evaluation comparing a drug's clinical and economic characteristics to daily treatment routine. However, further evaluation criteria, requirements and specific methodological issues still lack internationally consented standards.
Fluid inclusions studies in metamorphic rocks allow to reconstruct not only the chemistry of the fluids enabling and/or supporting metamorphic reactions but also the late metamorphic evolution of orogenesis. Therefore late, discordant quarz-calcite veins were investigated using FI-techniques. The Engadine Window which is exposed at the Swiss-Austrian-border exposes the penninic units of the Western Alps as a tectonic window within the Austroalpine nappes of the Eastern Alps. The nappes of the Engadine window underwent metamorphism and deformation during Tertiary times (THÖNI 1981, BERTLE 2000). The highest unit (Fimber unit) and the core of the window (= Zone of Pfunds) suffered HP-LT-metamorphism. P-T-conditions for parts of the Zone of Pfunds at the region of Piz Mundin are at 13-15 kbar at 380^oC (BOUSQUET et al. 2002) indicated by the occurrence of carpholite and glaucophane. The late metamorphic history is not very well constrained. There exist only a few FI-data published in an abstract by STÖCKHERT et al. 1990 and some unpublished data in RING 1989. During the ongoing mapping campaign of the first author samples from the Fimber unit and the Zone of Pfunds were collected and investigated using a LINKHAM freezing-cooling-stage. The investigated veins are discordant in respect to the main-foliation of the rocks and show nice cristalls of quarz, calcite and sometimes feldspar (adularia). Structural data implie that the investigated veins correspond to a set of ac-joints that correlate to the late updoming of the large "Engadiner Gewölbe" (Engadin anticlinal structure, MATTMÜLLER 1996). All investigated veins (from all tectonic units) show the same relationship to the anticlinal structure. FI-investigations show, that a large amount of the primary FI are decrepitated, however it was possible to find enough to provide a serious statistical data set. FI from Piz Mundin in the core of the Engadine window exhibit at the base of the vein quarz at the contact to the host rock (blueschist) epidote-clinozoisite cristalls. Futheron amphibole is visible. It is common at the base of the vein quarz and decreases towards the middle of the vein. FI are H2O-rich and indicate high pressure of trapping. Quarzes from the upper most part of the Zone of Pfunds from S of Zeblasjoch (W of Samnaun Dorf) show two main groups of primary FI which could be differentiated at room temperature: homogenous FI and such with a bubble. All FI were frozen at max. temperatures of ca. -56 ^oC. Bigger FI show cracking due to cristallisation pressure (build up of "wings"), the cracks however closed again during heating, so that the FI remained closed. Initial melting started between -20 ^oC (first recristallisation signs) and -9 ^oC, final melting was observable at -1 ^oC to 0 ^oC. Then the FI was a.) homogenous or b.) showed a bubble. Homogenisation Temp. of the inclusions with bubble were in the range of 70 to 150 ^oC , most of them between 70 and 80 ^oC and 110 - 125 ^oC. The data indicate a more or less pure H_2O-system for the FI under high pressure. Assuming a cristallisation temperature of the cristalls of about 200 to 250 ^oC and a density of the FI between 0,97 and 1,0 g/cm^3 pressures of 2,5 to 4,5 Kbar are indicated. The same P-T-conditions (same chemistry and melting & homog. Temp.) could be derived from FI in quarz from the Salaaser Kopf (Idalpe) for the late metamorphic evolution of the Fimber unit, indicating that the late metamorphic history of both units is the same. It is concluded that opening of the veins and first cristallisation of vein quarz corresponds to the first signs of updoming of the Engadine anticlinal structure. Updoming of the anticline started when the whole nappe stack was covered by the Austroalpine nappes. Therefore FI show such high pressures for trapping of the fluid. Acknowledgements: Data partly result from FWF-project P. 15278 "Bündnerschieferakkretion in the westlichen Ostalpen". Financal support is greatly acknowledged. References: BERTLE, R. J. 2000: Zur Geologie und Geochronologie um Alp Trida (Samnaun/Schweiz) einschließlich ingenieurgeologischer Fragen der Gebirgsauflösung und des Permafrosts. - Unpubl. Msc-Thesis. Univ. Wien, 395 S. BOUSQUET, R., GOFFÉ, B., VIDAL, O., OBERHÄNSLI, R. & PATRIAT, M. 2002: The tectono-metamorphic history of the Valaisan domain from the Western to the Central Alps: new constraints on the evolution of the Alps. - Geol. Soc. America Bull., 114/2, S. 207-225. KÜSTER, M. &STÖCKHERT, B. 1997: Density changes of fluid inclusions in high-pressure low-temperature metamorphic rocks from Crete: A thermobarometric approach based on the creep strength of the host minerals. Lithos, 41, S. 151-167. MATTMÜLLER, C. R. 1996: Geometrische Untersuchung des Inntalgewölbes. - Jahrb. Geol. B.-A., 139/1, S. 45-69, Wien 1996. RING, U. 1989: Tectonogenesis of the Penninic/Austroalpine Boundary Zone: The Arosa Zone (Grisons Rätikon area, Swiss-Austrian Alps). - Unpubl. Phd.-Thesis., 177 p., Tübingen. STOECKHERT, B., RÖSSNER, G., KÜSTER, M., HEIDER, M., GUNDLACH, K. &RICHTER, D.K. 1990: High-Pressure Metamorphism of the Mesozoic Sediments in the Lower Engadine Window, Eastern Alps. - Terra Abstracts, 2, S. 34, 1990. THÖNI, M. 1981: Degree and Evolution of the Alpine Metamorphism in the Austroalpine Unit W of the Hohe Tauern in the light of K/Ar and Rb/Sr Age Determinations on Micas. - Jahrb. Geol. B.-A., 124/1, S. 111-174, Wien 1981.
Elmquist, J K; Ross, L R; Hsu, W; Rothschild, M F; Jacobson, C D
1993-01-12
Cholecystokinin (CCK), a peptide found in both the gastrointestinal tract and brain, has been shown to be involved in the control of feed intake in a variety of animals including the pig. Chinese breeds of pigs such as the Meishan are noted for slow growth and heavy adipose deposition. In this study we have described the regional cholecystokinin-like immunoreactivity (CCK-IR) concentrations in the brain of young Duroc and Meishan pigs utilizing radioimmunoassay. Brains of days 1, 10, and 20 postnatal pigs from each breed were examined. The CCK-IR increased with age in all three areas examined (cortex, medulla, and hypothalamus). The cortical concentrations rose significantly from days 1 to 10 and from days 10 to 20. The levels in the hypothalamus and medulla increased significantly between days 1 and 20. There were no statistically significant differences in CCK-IR between the breeds at any of the three ages examined. Our results indicate that a rise in CCK-IR in the regions of the brain involved in the control of feed intake may parallel the ability of the young pigs to assimilate nutrients from a solid diet. ZUSAMMENFASSUNG: Cholecystokinin-ähnliche Immunreaktivität in den Gehirnen junger Meishan- und Durocschweine Das Peptid Cholecystokinin (CCK) wird im Gastrointestinaltrakt und im Gehirn gefunden und beeinflußt Futteraufnahme in einer Reihe von Tieren einschließlich Schwein. Chinesische Rassen wie Meishan sind wegen ihres langsamen Wachstums und der starken Fettablagerung bekannt. In dieser Studie beschreiben wir regionale Cholecystokinin-ähnliche Immunreaktivitäts-(CCK-IR)Konzentrationen im Gehirn junger Duroc- und Meishantiere, mittels Radioimmunassay bestimmt. Gehirne von 1, 10 und 20 Tage alten Ferkeln jeder Rasse wurden untersucht. CCK-IR nahm mit dem Alter in allen drei untersuchten Organen zu (Kortex, Medulla und Hypothalamus). Die kortikalen Spiegel stiegen vom Tag 1 bis 10 und vom Tag 10 bis 20 signifikant, die des Hypothalamus und der Medulla zwischen Tag 1 und 20. Zwischen Rassen waren keine statistisch signifikanten Unterschiede in CCK-IR. Unsere Ergebnisse zeigen einen Anstieg in CCK-IR in Gehirnregionen, die bei Futteraufnahme involviert sind, und könnten der Fähigkeit junger Schweine zur Assimilation von Nährstoffen aus festen Rationen parallel sein. RÉSUMÉ: Immunoréactivité de type cholécyctokinine dans le cerveau de jeunes porcs Meishan et Duroc La cholécystokinine (CCK) est peptide présent à la fois dans le tractus gastro-intestinal et le cerveau. Son influence sur le contrôle de la consommation alimentaire a été mise en évidence dans plusieurs espèces d'animaux dont le porc. Les races porcines chinoises comme la Meishan présentent une faible croissance et un dépôt de gras important. Cette étude décrit les concentrations régionales des composés présentant une réactivité immunologique similaire à la cholécystokinine (CCK-IR), déterminés par dosage radio-immunologique, dans le cerveau de porcelets Duroc et Meishan. Des cerveaux de porcelets de chacune des deux races ont été examinés à 1, 10 et 20 jours après la naissance. La CCK-IR augmente avec l'âge dans les trois zones du cerveau examinées (cortex, moelle et hypothalamus). Les concentrations corticales augmentent significativement etre 1 et 10 jours d'â ainsi qu'entre 10 et 20 jours d'âge. Les concentrations dans l'hypothalamus et la moelle croissent significativement entre 1 et 20 jours d'âge. Les différences de CCK-IR entre races ne sont statistiquement significatives pour aucun des trois âges étudiés. Nos résultats montrent qu'un accroissement de CCK-IR dans les régions du cerveau impliquées dans le contrôle de la consommation alimentaire peutètre mis en parallèle avec la capacité de porcelets à assimiler les éléments nutritifs d'un régime alimentaire solide. RESUMEN: Immunoreactividad similar a la de la colecistoquinina en los cerebros de lechones jovenes Meishan y Duroc La colecistoquinina (CCK), un péptido que se encuentra en el sistema digestivo y el cerebro, esta rela-cionado con el control del apetito en varias especies, incluido el cerdo. Las razas chinas como la Meishan se distinguen por su crecimiento lento y deposición de tejido adiposo. En este estudio hemos descrito las concentraciones de sustancias immunoló-gicamente similares a la colecistoquinina (CCK-IR) en tres regiones del cerebro de lechones Duroc y Meishan utilizando radioimmunoensayo. Los cerebros de cerdos de 1, 10 y 20 días de edad de cada raza fueron examinados. La CCK-IR aumentó con la edad en las tres áreas examinadas (córtex, médula e hipotálamo). Las concentraciones en el córtex aumentaron significativamente de 1 a 10 y de 10 a 20 dias de edad. Las concentraciones en el hipotálamo y médula aumentaron significativamente entre los días 1 y 20. No hubo diferencias significativas en CCK-IR entre las razas en ninguna de las edades estudiadas. Nuestros resultados indican que un aumento en CCK-IR en las regiones del cerebro que participan en el control del consumo de alimente podrían ir paralelas a la habilidad de los lechones para asimilar nutrientes de una dieta sólida. 1993 Blackwell Verlag GmbH.
Two different breeds of Andalusian sheep, 'Grazalema Merino' and 'Lebrijan Churro', and two different breeds of Andalusian goats, 'Andalusian White' and 'Andalusian Black', chosen by previous studies (Rodero et al. 1992a) as priority breeds for conservation, were studied. The systems used corresponded to ethnozootechnic characteristics, as well as the different biochemical-polymorphism variables. Farms were differentiated within breeds, or between themselves, and different tests were used of genetic and genotypic frequencies: Wright's indices, medium heterozygosities, Whalund's variances, G test of probability of reason, etc. Also Cavalli-Sforza's genetic distance was obtained. In the Andalusian Black and Grazalema Merino breeds, the Whalund's variances obtained were a result of selection, that has divided the breeds into distinct populations differentiated spatially. Medium heterozygosities of each breed do not differ much within themselves, but when each system is considered alone, discrepancies between ethnic groups are relevant. Wright's F indices demonstrated in the Andalusian White and Grazalema Merino breeds, genetic heterozygosities between populations or studied herds can be deduced, but this is not possible in the Andalusian Black. The F(IS) values indicated, despite the small size of the populations, that inbreeding has been avoided, probably because of the entry of foreign sires. In none of the breeds is there a significant excess of heterozygosis. The genetic distances between flocks within breeds do not differ from those found between breeds. RÉSUMÉ: On a travallé avec, differents troupeau des races de montons de l'Andalusie, Grazalema Merino et Lebrija Churro, et avec les races caprines Andalusian White et Andalusian Black, choisie entre les races Andaluciennes comme prioritaires pour la conservation, dans un etudie avant (Rodero et col. 1992a). Les sistémes utilicés dans cette travaille correspondent á charactérés etnozootechniques et á differents variables de polymorphism biochimique. Lorsque on fait differences entre troupeau, dedans de races, ou entre elles, on a utilicés differents preuves, á partir des fréquences géniques et génotipiques: l'index de Wright, hétérozygotie moyennes, variances de Whalund, preuve G de raison de probabilité, etc. Aussi le distance de Cavalli-Sforza. Comme conclusion, dans les races Andalusian Black et Grazalema Merino les variances de Whalund obtenues sont cosequences de l'action de la selection, donant different populations avec differentiation spaciale. Les hétérozygoties moyennes de chaque race sont parus, mais lorsque on considérent chaque systéme separé, les differences entre groupes ethniques sont importantes. Les indexes F de Wright demonstrent que, dans le races Andalusian White et Grazalema Merino on peuvent déduire d'heterozygoties génétique entre les populations ou troupeau analicées, dans le race Andalusian Black les differences valeurs de FIS indiquent que, malgré les petites dimensions des populations, on a evité la consanguinitée, due, probablement, á l'entrée d'étalons externes. Il n'y a pas, chez auqune race, d'un signifivative accroissement d'hétérizygosis. Les distances génétiques entre troupeau, dedans des races, en different pas des distances obtenues entre races. RESUMEN: Se ha trabajado con diferentes ganaderias de las razas ovinas andaluzas Merino de Grazalema y Churra Lebrijana, y con las caprinas Blanca Serrana y Negra Serrana, elegidas entre el resto de las razas de Andalucia como prioritarias pra la conservación, por estudio previo (Rodero y col., 1992a). Los sistemas utilizados en este trabajo corresponden tanto a caracteres etnozootécnicos como a diferentes variables de polimorfismos bioquimicos. Cuando se han diferenciado las ganaderias dentrde razas, o las ganaderias entre si, se han utilizado diferentes pruebas, a partir de las frecuencias genéticas y genotipicas: indices de Wright, heterocigosidades media, varianzas de Whalund, prueba G de razón de probabilidad, etc. También se obtuvieron las distancia genéticas de Cavalli-Sforza. Se concluye que en las razas Negra Serrana y Merino de Grazalema las varianzas de Whalund obtenidas son consecuencia de la acción de la selección que ha actuado dividiendo las razas en distintas poblaciones con diferenciación espacial. Las heterocigosidades medias de cada raza no difieren mucho entre si, pero cuando se considera cada sistema aisladamente, las discrepancias entre grupos étnicos son acusadas. Los indices F de Wright ponen de manifiesto que, mientras en las razas Blanca Serrana y Merino de Grazalema se pueden deducir heterocigosidades genéticas entre las problaciones o ganaderias estudiadas, no ocurre otro tanto en la raza Negra Serrana. Los valores de F(IS) parecen indicar que, a pesar del tamaño pequeño de las poblaciones, se ha evitado la consanguinidad, probablemente por la entrada de sementales externos. No se produce en ninguna de las razas un exceso significativo de heterocigosis. Las distancias genéticas entre ganaderias dentro de razas no difieren de lashalladas entre razas. ZUSAMMENFASSUNG: Es wurde mit verschiedenen andalusischen Zuchten der Schafrassen 'Grazalema Merino' and 'Lebrijan Churro' und der Ziegenrassen 'Andalusian White' und 'Andalusian Black' gearbeitet, die man von den andalusichen Rassen im Hinblick auf Erhaltung ausgewählt hat. Die benutzten Systeme in dieser Forschungsarbeit entsprechen Merkmalen, die sich sowohl auf ethnisch wie auch auf die verschiedenen Variablen des biochemischen Polimorfismius bezichen. Zur Unterschlidung von Zuchten innerhalb die Rassen oder von zuchten untereinander wurden verschiedene Tests benutzt, die von den genetischen und genotypischen Frequenzen ausgehen: Wright-Index, Durchschnittsheterozygositäten, Wahl und Varianz G-Test der Wahrscheinlichkeit, etc. Außerdem wurden die genetischen Distanzen nach Cavalli-Sforza errechnet. Man Kommt zum Schluß, daß in den Andalusian Black und Grazalema Merino die Wahl und Varianz das Ergebnis einer Selektionsaktivität ist, die die Rassen in Verschiedenen Populationen und unterschiedlichen Räumen aufgeteilt hat. Die durchschnittlichen Heterozygositäten jeder Rasse unterscheiden sich wenig voneinander, aber wenn man jedes System für sich betrachtet, stell man doch erhebliche Diskrepanzen zwischen den ethnischen Gruppen fest. Der Wright-Index offenbart, daß man in den Rassen Andalusian White und Grazalema Merino genetische Heterozygositäten ableiten kann zwischen den Populationen oder den untersuchten Zuchten; dies ist nicht der Fall inder Rasse Andalusian Black. Die F(IS) werte scheinen anzugeben, da trotz der kleinen Größe der Populationen die Blutsverwandschaft vermieden wurde, wahrscheinlich durch von außerhalb kommenden Böcken. In keiner der Rassen existiert übermässige Heterozygotie Die genetischen Distanzen zwischer der Zuchten unterscheiden sich nicht van dener der Rassen. 1997 Blackwell Verlag GmbH.
After a quarter century of discoveries that rattled the foundations of classical mechanics and electrodynamics, the year 1926 saw the publication of two works intended to provide a theoretical structure to support new quantum explanations of the subatomic world. Heisenberg's matrix mechanics and Schrödinger's wave mechanics provided compatible but mathematically disparate ways of unifying the discoveries of Planck, Einstein, Bohr and many others. Efforts began immediately to prove the equivalence of these two structures, culminated successfully by John von Neumann's 1932 volume Mathematical Foundations of Quantum Mechanics. This forms the springboard for the current effort. We begin with a presentation of a minimal set of von Neumann postulates while introducing language and notation to facilitate subsequent discussion of quantum calculations based in finite dimensional Hilbert spaces. Chapters that follow address two-state quantum systems (with spin one-half as the primary example), entanglement of multiple two-state systems, quantum angular momentum theory and quantum approaches to statistical mechanics. A concluding chapter gives an overview of issues associated with quantum mechanics in continuous infinite-dimensional Hilbert spaces. [Planck1900] PlanckM1900Zur Teorie des Gesetzes der Energieverteilung in NormalspektrumVerhandlung der Deutscher Physikalischen Gesellschaft 2 237[Heisenberg1925] HeisenbergW1925Über quantentheoretische Umdeutung kinematischer und mechanischer BeziehungenZ. Phys. 33 87993879-9310.1007/BF01328377[Schrödinger1926] SchrödingerE1926Quantisierung als Eigenwert ProblemAnn. Phys. 79 361367361-710.1002/andp.19263840404[vonNeumann1932] von NeumannJ1932Mathematische Grundlagen der QuantenmechanikBerlinSpringer(English translation 1955 Mathematical Foundation of Quantum Mechanics (Princeton, NJ: Princeton University Press))[Einstein1935] EinsteinA1935Can quantum-mechanical description of physical reality be considered complete?Phys. Rev. 47 77780777-8010.1103/PhysRev.47.777[DiVencenzo1995] DiVencenzoD P1995Two-bit gates are universal for quantum computationPhys. Rev. A 51 1015221015-2210.1103/PhysRevA.51.1015[Bell1964] BellJ S1964On the Einstein Podolsky Rosen paradoxPhysics 1 195200195-200[Clauser1969] ClauserJHorneMShimonyAHoltR1969Proposed experiment to test local hidden-variable theoriesPhys. Rev. Lett. 23 88010.1103/PhysRevLett.23.880[Shor1994] ShorP W1994Algorithms for quantum computation: discrete logarithm and factoring Proc. 35th Annu. Symp. on Foundations of Computer Science Santa Fe, NM [Shor1997] ShorP W1997Polynomial-time algorithms for prime factorization and discrete logarithms on a quantum computer'SIAM J. Comput. 26 148415091484-50910.1137/S0097539795293172[Grover1996] GroverL K1996A fast quantum mechanical algorithm for database search Proc. 28th Annu. ACM Symp. on the Theory of Computing p212[Simon1994] SimonD R1994On the power of quantum computationProc. 35th Annu. Symp. on the Foundations of Computer ScienceLos Alamitos, CAIEEEpp116193116-93[Mathworld] MathWorld-A Wolfram Web Resource http://mathworld.wolfram.com/RSAEncryption.html[Coutinho1999] CoutinhoS C1999The Mathematics of Ciphers: Number Theory and RSA CryptographyWellesley, MAA K Peters[Mermin2007] MerminD N2007Quantum Computer ScienceNew YorkCambridge University Press[Noether1918] Nöther E 1918 Invariante Variationsproblema, Nachrichten von der Gesellschaft der Wissenschaften zu Göttingen 235-57 Nöther's original paper on this topic and an English translation by M A Tavel can be found at `Noether, Amalie Emmy' CWP http://cwp.library.ucla.edu/[Rose1957] RoseM E1957Elementary Theory of Angular MomentumNew YorkWiley(Reprinted by Dover in 1995)[Edmunds1957] EdmondsA R1957Angular Momentum in Quantum MechanicsPrinceton, NJPrinceton University Press[Biedenharn1981] BiedenharnL CLouckJ D1981Angular Momentum in Quantum PhysicsReading, MAAddison-Wesley[Weisstein2002a] WeissteinE W2002CRC Concise Encyclopedia of Mathematics2nd edn(Weisstein E W Associated Legendre Polynomial MathWorld-A Wolfram Web Resource http://mathworld.wolfram.com/AssociatedLegendrePolynomial.html)Boca Raton, FLCRC[Weisstein2002b] WeissteinE W2002CRC Concise Encyclopedia of Mathematics2nd edn(Weisstein E W Spherical harmonic MathWorld-A Wolfram Web Resource http://mathworld.wolfram.com/SphericalHarmonic.html)Boca Raton, FLCRC[Fano1959] FanoURacahG1959Irreducible Tensorial SetsNew YorkAcademic[Danos1990] DanosMGilletV1990Angular Momentum Calculus in Quantum MechanicsSingaporeWorld Scientific[Wigner1931] WignerE1931The application of group theory to the quantum dynamics of monatomic systemsGruppenteorieBraunschweigFriedrich Vieweg und Sohn[Eckart1930] EckartCThe application of group theory to the quantum dynamics of monatomic systems1930Rev. 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Our dynamic Sun manifests its activity by different phenomena: from the 11-year cyclic sunspot pattern to the unpredictable and violent explosions in the case of solar flares. During flares, a huge amount of the stored magnetic energy is suddenly released and a substantial part of this energy is carried by the energetic electrons, considered to be the source of the nonthermal radio and X-ray radiation. One of the most important and still open question in solar physics is how the electrons are accelerated up to high energies within (the observed in the radio emission) short time scales. Because the acceleration site is extremely small in spatial extent as well (compared to the solar radius), the electron acceleration is regarded as a local process. The search for localized wave structures in the solar corona that are able to accelerate electrons together with the theoretical and numerical description of the conditions and requirements for this process, is the aim of the dissertation. Two models of electron acceleration in the solar corona are proposed in the dissertation: I. Electron acceleration due to the solar jet interaction with the background coronal plasma (the jet--plasma interaction) A jet is formed when the newly reconnected and highly curved magnetic field lines are relaxed by shooting plasma away from the reconnection site. Such jets, as observed in soft X-rays with the Yohkoh satellite, are spatially and temporally associated with beams of nonthermal electrons (in terms of the so-called type III metric radio bursts) propagating through the corona. A model that attempts to give an explanation for such observational facts is developed here. Initially, the interaction of such jets with the background plasma leads to an (ion-acoustic) instability associated with growing of electrostatic fluctuations in time for certain range of the jet initial velocity. During this process, any test electron that happen to feel this electrostatic wave field is drawn to co-move with the wave, gaining energy from it. When the jet speed has a value greater or lower than the one, required by the instability range, such wave excitation cannot be sustained and the process of electron energization (acceleration and/or heating) ceases. Hence, the electrons can propagate further in the corona and be detected as type III radio burst, for example. II. Electron acceleration due to attached whistler waves in the upstream region of coronal shocks (the electron--whistler--shock interaction) Coronal shocks are also able to accelerate electrons, as observed by the so-called type II metric radio bursts (the radio signature of a shock wave in the corona). From in-situ observations in space, e.g., at shocks related to co-rotating interaction regions, it is known that nonthermal electrons are produced preferably at shocks with attached whistler wave packets in their upstream regions. Motivated by these observations and assuming that the physical processes at shocks are the same in the corona as in the interplanetary medium, a new model of electron acceleration at coronal shocks is presented in the dissertation, where the electrons are accelerated by their interaction with such whistlers. The protons inflowing toward the shock are reflected there by nearly conserving their magnetic moment, so that they get a substantial velocity gain in the case of a quasi-perpendicular shock geometry, i.e, the angle between the shock normal and the upstream magnetic field is in the range 50--80 degrees. The so-accelerated protons are able to excite whistler waves in a certain frequency range in the upstream region. When these whistlers (comprising the localized wave structure in this case) are formed, only the incoming electrons are now able to interact resonantly with them. But only a part of these electrons fulfill the the electron--whistler wave resonance condition. Due to such resonant interaction (i.e., of these electrons with the whistlers), the electrons are accelerated in the electric and magnetic wave field within just several whistler periods. While gaining energy from the whistler wave field, the electrons reach the shock front and, subsequently, a major part of them are reflected back into the upstream region, since the shock accompanied with a jump of the magnetic field acts as a magnetic mirror. Co-moving with the whistlers now, the reflected electrons are out of resonance and hence can propagate undisturbed into the far upstream region, where they are detected in terms of type II metric radio bursts. In summary, the kinetic energy of protons is transfered into electrons by the action of localized wave structures in both cases, i.e., at jets outflowing from the magnetic reconnection site and at shock waves in the corona. Die Sonne ist ein aktiver Stern, was sich nicht nur in den allseits bekannten Sonnenflecken, sondern auch in Flares manifestiert. Während Flares wird eine große Menge gespeicherter, magnetischer Energie in einer kurzen Zeit von einigen Sekunden bis zu wenigen Stunden in der Sonnenkorona freigesetzt. Dabei werden u.a. energiereiche Elektronen erzeugt, die ihrerseits nichtthermische Radio- und Röntgenstrahlung, wie sie z.B. am Observatorium für solare Radioastronomie des Astrophysikalischen Instituts Potsdam (AIP) in Tremsdorf und durch den NASA-Satelliten RHESSI beobachtet werden, erzeugen. Da diese Elektronen einen beträchtlichen Anteil der beim Flare freigesetzten Energie tragen, ist die Frage, wie Elektronen in kurzer Zeit auf hohe Energien in der Sonnenkorona beschleunigt werden, von generellem astrophysikalischen Interesse, da solche Prozesse auch in anderen Sternatmosphären und kosmischen Objekten, wie z.B. Supernova-Überresten, stattfinden. In der vorliegenden Dissertation wird die Elektronenbeschleunigung an lokalen Wellenstrukturen im Plasma der Sonnenkorona untersucht. Solche Wellen treten in der Umgebung der magnetischen Rekonnektion, die als ein wichtiger Auslöser von Flares angesehen wird, und in der Nähe von Stoßwellen, die infolge von Flares erzeugt werden, auf. Generell werden die Elektronen als Testteilchen behandelt. Sie werden durch ihre Wechselwirkung mit den elektrischen und magnetischen Feldern, die mit den Plasmawellen verbunden sind, beschleunigt. Infolge der magnetischen Rekonnektion als Grundlage des Flares werden starke Plasmaströmungen (sogenannte Jets) erzeugt. Solche Jets werden im Licht der weichen Röntgenstrahlung, wie z.B. durch den japanischen Satelliten YOHKOH, beobachtet. Mit solchen Jets sind solare Typ III Radiobursts als Signaturen von energiereichen Elektronenstrahlen in der Sonnenkorona verbunden. Durch die Wechselwirkung eines Jets mit dem umgebenden Plasma werden lokal elektrische Felder erzeugt, die ihrerseits Elektronen beschleunigen können. Dieses hier vorgestellte Szenarium kann sehr gut die Röntgen- und Radiobeobachtungen von Jets und den damit verbundenen Elektronenstrahlen erklären. An koronalen Stoßwellen, die infolge Flares entstehen, werden Elektronen beschleunigt, deren Signatur man in der solaren Radiostrahlung in Form von sogenannten Typ II Bursts beobachten kann. Stoßwellen in kosmischen Plasmen können mit Whistlerwellen (ein spezieller Typ von Plasmawellen) verbunden sein. In der vorliegenden Arbeit wird ein Szenarium vorgestellt, das aufzeigt, wie solche Whistlerwellen an koronalen Stoßwellen erzeugt werden und durch ihre resonante Wechselwirkung mit den Elektronen dieselben beschleunigen. Dieser Prozess ist effizienter als bisher vorgeschlagene Mechanismen und kann deshalb auch auf andere Stoßwellen im Kosmos, wie z.B. an Supernova-Überresten, zur Erklärung der dort erzeugten Radio- und Röntgenstrahlung dienen.
This study investigated the slope carbonates of two Miocene carbonate systems: the Maltese Islands (in the Central Mediterranean) and the Marion Plateau (Northeastern Australia, drilled during ODP Leg 194). The aim of the study was to trace the impact of the Miocene cooling steps (events Mi1-Mi6) in these carbonate systems, especially the Mi3 event, which took place around 13.6 Ma and deeply impacted the marine oxygen isotope record. This event also profoundly impacted oceanographic and climatic patterns, eventually leading to the establishment of the modern ice-house world. In particular, East Antarctica became ice covered at that period. The rational behind the present study was to investigate the impact that this event had on shallow water systems in order to complement the deep-sea record and hence acquire a more global perspective on Miocene climate change. The Maltese Islands were investigated for trends in bulk-rock carbon and oxygen isotopes, as well as bulk-rock mineralogy, clay minerals analysis and organic geochemisty. Results showed that the mid Miocene cooling event deeply impacted sedimentation at that location by changing sedimentation from carbonate to clay-rich sediments. Moreover, it was discovered that each phase of Antarctic glaciation, not just the major mid Miocene event, resulted in higher terrigenous input on Malta. Mass accumulation rates revealed that this was linked to increased runoff during periods when Antarctica was glaciated, and thus that the carbonate sediments were “diluted” by clay-rich sediments. The model subsequently developed to explain this implies feedback from Antarctic glaciations creating cold, dense air masses that push the ITCZ Northward, thus increasing precipitation on the North African subcontinent. Increased precipitation (or stronger African monsoon) accelerated continental weathering and runoff, thus bringing more terrigenous sediment to the paleo-location of the slope sediments of Malta. Spectral analysis of carbonate content and organic matter geochemical analysis furthermore suggest that the clay-rich intervals are similar to sapropelic deposits. On the Marion Plateau, trends in oxygen and carbon isotopes were obtained by measuring Cibicidoides spp foraminifers. Moreover, carbonate content was reconstructed using a chemical method (coulometer). Results show that the mid Miocene cooling step profoundly affected this system: a major drop in accumulation rates of carbonates occurs precisely at 13.8 Ma, around the time of the East Antarctic ice sheet formation. Moreover, sedimentation changes occurred at that time, carbonate fragments coming from neritic environments becoming less abundant, planktonic foraminifer content increasing and quartz and reworked glauconite being deposited. Conversely, a surprising result is that the major N12-N14 sea-level fall occurring around 11.5 Ma did not impact the accumulation of carbonates on the slope. This was unexpected since carbonate platform are very sensitive to sea-level changes. The model developed to explain that mass accumulation rates of carbonates diminished around 13.6 Ma (Mi3 Event) instead of 11.5 Ma (N12-N14 event), suggests that oceanic currents were controlling slope carbonate deposition on the Marion Plateau prior to the mid-Miocene, and that the mid Miocene event considerably increase their strength, hence reducing the amount of carbonate being deposited on slope sites. Moreover, by combining results from deep-sea oxygen isotopes with sea-level estimates based on coastal onlaps made during Leg 194, we constrain the amplitude of the N12-N14 sea-level fall to 90 meters. When integrating isotopic results from this study, this amplitude is lowered to 70 meters. A general conclusion of this work is that the mid Miocene climatic shift did impact carbonate systems, at least at the two locations studied. However, the nature of this response was highly dependant on the regional settings, in particular the presence of land mass (Malta) and the absence of a barrier to shelter from the effects of open ocean (Marion Plateau). Im Rahmen dieser Doktorarbeit wurden die Hangkarbonate von zwei miozänen heterozoischen Karbonatsystemen näher untersucht: die Malta Inselgruppe (zentrales Mittelmeer) und das Marion Plateau (Nordost Australien, ODP Leg 194). Die Auswirkungen der mittelmiozänen Abkühlung (Mi3), die auf 13.6 Ma datiert wird und starken Einfluß auf die Sauerstoffisotopenkurve hatte, in den oben genannten Flachwassersystemen stellten das Ziel dieser Arbeit dar. Dieses Abkühlungsereignis beeinflußte außerdem sehr stark die ozeanographischen und klimatischen Muster, die im weiteren Verlauf zum modernen Eishausklima führten. So steht insbesondere die Vereisung von Ostantarktika mit diesem Ereignis in Verbindung. Diese Arbeit untersucht den Einfluß dieses Ereignisses auf Flachwassersysteme, um vorliegende Untersuchungen in Tiefwassersystemen zu ergänzen und so zum globalen Verständnis des miozänen Klimawechsels beizutragen. Die Profile auf der Maltainselgruppe wurden mit Hilfe von Kohlenstoff- und Sauerstoffisotopen Auswertungen im Gesamtgestein, Gesamtgesteinmineralogie, Tonmineralanalyse und organischer Geochemie untersucht. Durch einen Wechsel von karbonatischeren zu tonigeren Sedimenten beeinflußte das mittelmiozäne Abkühlungsereignis die Sedimentation in diesem Gebiet sehr stark. Weiterhin wurde beobachtet, daß jede Phase der antarktischen Vereisung, nicht nur das mittelmiozäne Hauptereignis, zu einem erhöhten terrigenen Eintrag in den Hangsedimenten der Maltainselgruppe führte. Akkumulationsraten zeigen, daß dieser erhöhte terrigene Eintrag den einzelnen Vereisungsperioden zusammenhängt und die karbonatischen Sedimente durch tonreiche Sedimente “verunreinigt” wurden. Das daraufhin entwickelte Modell erklärt diesen erhöhten terrigenen Eintrag mit einer nordwärtigen Verlagerung der innertropischen Konvergenzzone durch die Bildung von kalten, dichten Luftmassen, die zu verstärkten Niederschlägen in Nordafrika führten. Diese verstärkten Niederschläge (oder verstärkter afrikanischer Monsun) beeinflußten die kontinentale Verwitterung und den Eintrag, mit der Folge, daß verstärkt terrigene Sedimente im Bereich der Hangsedimente der Maltainselgruppe abgelagert wurden. Die tonreichen Intervalle weisen Ähnlichkeiten zu sapropelischen Ablagerungen auf, was mit Hilfe der Spektral analyse des Karbonatgehalts und der geochemischen Analyse des organischen Materials gezeigt wurde. Auf dem Marion Plateau wurden die Sauerstoff- und Kohlenstoffisotopenkurven anhand von Foraminiferen der Gattung Cibicidoides spp. rekonstruiert. Der Karbonatgehalt wurde mit Hilfe einer chemischen Methode (Coulometer) ermittelt. Genauso wie die Sedimente der Maltainselgruppe beeinflußte das mittelmiozäne Abkühlungsereignis (Mi3) auch die Sedimente auf dem Marion Plateau. So kam es bei 13,8 Ma, in etwa zur Zeit der Vereisung von Ostantarktika, zu einem Abfall der Karbonatakkumulationsraten. Weiterhin traten Änderungen in der Zusammensetzung der Sedimente auf, so nehmen neritische Karbonatfragmente ab, der planktische Foraminiferengehalt nimmt zu und es wurden verstärkt Quarz und Glaukonit abgelagert. Ein überraschendes Ergebnis ist die Tatsache, daß der große N12-N14 Meeresspiegelabfall um 11,5 Ma die Akkumulationsraten der Karbonate auf dem Hang nicht beeinflußte. Dieses Ergebnis ist umso erstaunlicher, da Karbonatplattformen normalerweise sehr sensitiv auf Meeresspiegeländerungen reagieren. Der Grund, warum sich die Karbonatakkumulationsraten schon um 13,6 Ma (Mi3) und nicht erst um 11,5 Ma (N12-N14) verringerten, liegt in der Tatsache, daß die ozeanischen Strömungen die Karbonatsedimentation auf dem Hang des Marion Plateau schon im Miozän kontrollierten. Das mittelmiozäne Ereignis (Mi3) erhöhte die Stärke diese Strömungen und als eine Ursache wurde die Karbonatakkumulation auf den Hängen reduziert. Die Amplitude des N12-N14 Meeresspiegelabfalls liegt bei 90 m unter der Berücksichtigung der Sauerstoffisotopendaten aus der Tiefsee und Berechnungen des Meeresspiegels anhand des “coastal onlaps”, die während Leg 194 gemacht wurden. Die Isotopendaten dieser Arbeit weisen hingegen auf einen verringerten Meeresspiegelabfall von 70 m hin. Als allgemeine Schlußfolgerung kann gesagt werden, daß der mittelmiozäne Klimaumschwung die Karbonatsysteme zumindest an den beiden untersuchten Lokalitäten beeinflußt hat. Allerdings waren die Auswirkungen sehr von den unterschiedlichen lokalen Gegebenheiten abhängig. Insbesondere wirkten sich die Anwesenheit einer Landmasse (Malta) und die Abwesenheit einer Barriere vor den Einflüssen des offenen Ozeans (Marion Plateau) stark auf die Ablagerung der Karbonate aus.
The East Eifel's early Cenozoic tectonic development is characterized by a main stress field trending in NW-SE direction, causing a re-organisation of postvariscan dextral strike-slip faults in approximately 105° direction, the formation of the tectonic depression of the Neuwieder Basin and small-scale transtension zones. The 105° trending strike-slip faults are staggered in equidistant intervals of several kilometers. This system continues from the Eifel to the North into the Ruhr Carboniferous, where it has been recognized due to the extensive underground coal mining first (Loos et al. 1999). Our recent research on analyses of tectonics in quarries, quartz/ore-dykes, mapping of minerals springs and gas analyses, has revealed a prominent 105° trending strike-slip fault cutting the South of Laacher See ("Laacher See Strike-slip Fault"). Within the Laacher See caldera, the "Laacher See Strike-slip Fault" can be tracked by a wide mofette zone that was mapped with a self-propelled submarine. At present, the "Laacher See Strike-slip Fault" can be tracked from Holzmühlheim in the West, Spessart, Wehrer Kessel, Laacher See, Plaidt to Bad Ems and furthermore to the South-East. Along this direction five intersections points of the "Laacher See Strike-slip Fault" with the Lahn River are documented, creating small-scale mofette fields in the Lahn River. In the Neuwied Basin, near Plaidt, the "Laacher See Strike-slip Fault" is intersected by the NW-SE-trending Ochtendung Fault. Regional strike-slip faults in combination with block rotation and uplift could have provided the voids for the magma chambers of the Wehrer Kessel and the Laacher See Caldera. Holohan et al. (2005) showed in analogue models that regional strike-slip regimes (including Riedel shears, chamber-localised graben fault, and a partial Y-shear) play a decisive role for caldera formation. In the East Eifel tectonic movement rates of active faults are approx. 1 mm/year (Meyer & Stets 2002, Cambell et al. 2002). Our research findings suggest that due to the slow movement rates of active tectonic faults, an estimated 18 km³ magma chamber within the brittle fracture section of the earth's crust beneath the Laacher See (v. d. Bogaard & Schmincke 1984) cannot be confirmed yet. Another discrepancy is given by a comparison of modeling of caldera evolution (Acocella 2007) with the Laacher See Caldera formation. The Laacher See caldera has a volume of 0.5 km³ with regard to the pre-eruptive surface (Viereck & v.d. Bogaard 1986). According to v. d. Bogaard & Schmincke (1984) a volume of 6.3 km³ dry rock equivalent of lava and basic rock was erupted. This magnitude is contradictory to the calculated 0.5 km³ volume of the Laacher See caldera. A volume compensation of approx. 6 km³ which could have prevented a further subsidence of the magma chamber cannot be a scientific possible explanation. This hypothesis is strengthened by performed sonar recordings of the post-eruptive Laacher See sediment layers which do not show any displacements that might indicate a doming caused by magma. Estimations of the erupted tephra volume provided the basis for the calculation of the size of the Laacher See magma chamber (v.d. Bogaard 1983), but there is no statistical significant data set with regard to spatial distribution of the erupted tephra amount. Our findings show an overestimation of the tephra thickness in published isopach maps of the Westerwald. Therefore, an order of magnitude smaller magma chamber stretched over a longer vertical crustal section can help to better match the given tectonic movement rates and the size of the caldera. To estimate the future development of the East Eifel volcanic field, a good knowledge of the active tectonics is an absolute prerequisite. Along the "Laacher See Strike-slip Fault", an area of intensive micro-seismicity and a new seismically active zone with local magnitudes up to 4 has developed over the last 40 years (Hinzen 2003). In the last decade, a second new seismically active zone developed in the Bad Ems/Nassau region with local magnitudes up to 4.4 (BNS 2012). Our data generated from a combination of mapped active strike-slip faults and gas analyses along these gaspermeable faults provide, besides a seismic monitoring, integrated knowledge on the future evolution of the East Eifel volcanic field. The gas analyses (carbon dioxide, helium, radon, hydrogen sulphide and methane) of mofettes and mineral springs were performed in several campaigns during the period 2008 to 2012 in the East Eifel volcanic field (Berberich 2010, Schreiber & Berberich 2012). Based on the results specific distribution patterns can be identified, which allow conclusions to be drawn to tectonic and magmatic activities. Our results show a split of the East Eifel volcanic field into two parts. Helium (He) anomalies with concentrations exceeding up to seven-fold the atmospheric standard of 5,220 ppb (Holland & Emmerson 1987) are evident in the northern and in the northwestern part of Laacher See, whereas Helium anomalies with concentrations up to 70-fold of the atmospheric standard are evident southeast of Laacher See, indicating a large-scale anisotropy in the tectonic depression of Neuwied Basin. East of Laacher See, Radon anomalies up to 130 Bq/l are found. H2S anomalies are evident northeast of Laacher See. The highest gas anomalies are evident in the mofette field (500 m length) in the Lahn River in Bad Ems: Helium anomalies with concentrations exceeding up to 150-fold the atmospheric standard, Radon anomalies up to 500 Bq/l and H2S anomalies up to 18 ppm were found. References: Acocella V (2007): Understanding caldera structure and development: An overview of analogue models compared to natural calderas, Earth-Science Reviews, 85 (3-4): 125-160. Berberich G (2010): Identifikation junger gasführender Störungszonen in der West- und Hocheifel mit Hilfe von Bioindikatoren. Dissertation. Essen, 293 S. BNS (2012): Earthquake data catalogue. Department of Earthquake Geology of Cologne University. http://www.seismo.uni-koeln.de/catalog/index.htm Bogaard v.d. P (1983): Die Eruption des Laacher See Vulkans. Ph.D. Thesis, Bochum, Ruhr-Universität, 348 p. Campbell J, Kümpel HJ, Fabian M, Fischer D, Görres B, Keysers Ch & Lehmann K (2002): Recent movement patterns of the Lower Rhine Embayment from tilt, gravity and GPS data, Netherlands Journal of Geosciences / Geologie en Mijnbouw, 81(2): 223--230 Hinzen KG (2003): Stress field in the Northern Rhine area, Central Europe, from earthquake fault plane solutions. Tectonophysics, 377: 325-356. Holland P, Emmerson DE (1987): Determination of the helium-4 content of near surface atmospheric air within the continental United States. Journal of Geophysical Research, 92: 12557-12556. Holohan EP, van Wyk de Vries B & Troll V (2005): Analogue models of caldera collapse in strike-slip tectonic regimes. Bull. Volcanol, 70, 773-796. Loos J, Juch D & Ehrhardt W (1999): Äquidistanzen von Blattverschiebungen - neue Erkenntnisse zur Lagerstättenbearbeitung im Ruhrkarbon.- Zeitschrift für angewandte Geologie, 45: 26 - 36. Meyer W & Stets J (2002): Pleistocene to Recent tectonics in the Rhenish Massif (Germany). Netherlands Journal of Geosciences / Geologie en Mijnbouw, 81 (2): 217-221) Schreiber U & Berberich G (2012): Monitoring geogener Gase in der West-, Ost- und Südeifel sowie im Mittelrhein-/Lahngebiet im Auftrag des Landesamtes für Geologie und Bergbau Rheinland-Pfalz, Mainz, Endbericht (unveröff.), 37 S. v. d. Bogaard P & Schmincke HU (1984): The Eruptive Center of the Late Quarternary Laacher See Tephra. - Geologische Rundschau, 73: 933-980. Viereck LG & v.d. Bogaard P (1986): Magma- und Wärmeinhalt der Magmakammer des Laacher See und des Riedener Vulkans. Forschungsbericht T 86-174. Bundesministerium für Forschung und Technologie (BMFT).
In der vorliegenden Arbeit habe ich wichtige Teilmechanismen der Erregungs-Sekretionskopplung in der Speicheldrüse der Schabe Periplaneta americana (L.) untersucht. Die Speicheldrüse ist von dopaminergen und serotonergen Fasern innerviert (Baumann et al., 2002). Beide Transmitter stimulieren eine unterschiedliche Reaktion der Drüse: Dopamin (DA) stimuliert die P-Zellen der Acini und die Ausführgangzellen, während Serotonin (5-HT) die P- und C-Zellen der Acini stimuliert, nicht jedoch die Ausführgangzellen. Der Endspeichel ist nach einer DA-Stimulierung proteinfrei. Dagegen enthält er nach einer 5-HT-Stimulierung Proteine, die von den C-Zellen sezerniert werden (Just & Walz, 1996). Im ersten Teil meiner Arbeit habe ich mittels Kapillarelektrophoretischer Analyse (CE-Analyse) die Elektrolytkonzentrationen im Endspeichel untersucht sowie die Raten der Flüssigkeitssekretion gemessen. Damit wollte ich klären, welche Transporter an der Sekretion des Primärspeichels und an dessen Modifikation beteiligt sind. Ausserdem wollte ich die Rolle der transportaktiven Epithelzellen der Ausführgänge für die Modifikation des Primärspeichels untersuchen. Dafür habe ich einen Vergleich der Elektrolytkonzentrationen im DA- und 5-HT-stimulierten Endspeichel durchgeführt. Der Elektrolytgehalt des DA- und 5-HT-stimulierten Endspeichels unterscheidet sich nicht signifikant voneinander. Er ist nach beiden Stimulierungen hypoosmotisch zum verwendeten Ringer. Die Ausführgangzellen werden durch DA stimuliert und modifizieren den Primärspeichel durch eine netto-Ionenreabsorption. Meine Versuche zeigen jedoch, dass auch die während einer 5-HT-Stimulierung der Drüse unstimulierten Ausführgangzellen den Primärspeichel modifizieren. In einer nachfolgenden Versuchsreihe habe ich den Einfluss von Ouabain, einem Hemmstoff der Na+-K+-ATPase, und Bumetanid, einem Hemmstoff des NKCC, auf die Raten der Flüssigkeitssekretion sowie den Elektrolytgehalt des Endspeichels untersucht. Ich habe gefunden, dass die Aktivität der Na+-K+-ATPase wichtig für die Modifikation des DA-stimulierten Primärspeichels ist. Im Gegensatz dazu ist sie für die Modifikation des 5-HT-stimulierten Primärspeichels nicht von Bedeutung. Bezüglich der Flüssigkeitssekretion habe ich keinen Einfluss der Na+-K+-ATPase-Aktivität auf die DA-stimulierten Sekretionsraten gefunden, dagegen ist die 5-HT-stimulierte Sekretionsrate in Anwesenheit von Ouabain gesteigert. Die Aktivität des NKCC ist für beide sekretorische Prozesse, die Ionen- und die Flüssigkeitssekretion, wichtig. Eine Hemmung des NKCC bewirkt eine signifikante Verringerung der Raten der Flüssigkeitssekretion nach DA- und 5-HT-Stimulierung sowie in beiden Fällen einen signifikanten Abfall der Ionenkonzentrationen im Endspeichel. Im zweiten Teil meiner Arbeit habe ich versucht, Änderungen der intrazellulären Ionenkonzentrationen in den Acinuszellen während einer DA- oder 5-HT-Stimulierung zu messen. Diese Experimente sollten mit der Methode des "ratiometric imaging" durchgeführt werden. Messungen mit dem Ca2+-sensitiven Fluoreszenzfarbstoff Fura-2 zeigten keinen globalen Anstieg in der intrazellulären Ca2+-Konzentration der P-Zellen. Aufgrund von Problemen mit einer schlechten Beladung der Zellen, einer starken und sich während der Stimulierung ändernden Autofluoreszenz der Zellen sowie Änderungen im Zellvolumen wurden keine Messungen mit Na+- und K+-sensitiven Fluoreszenzfarbstoffen durchgeführt. Im dritten Teil dieser Arbeit habe ich die intrazellulären Signalwege untersucht, die zwischen einer 5-HT-Stimulierung der Drüse und der Proteinsekretion vermitteln. Dazu wurde der Proteingehalt im Endspeichel biochemisch mittels eines modifizierten Bradford Assay gemessen. Eine erstellte Dosis-Wirkungskurve zeigt, dass die Rate der Proteinsekretion von der zur Stimulierung verwendeten 5-HT-Konzentration abhängt. In einer Serie von Experimenten habe ich die intrazellulären Konzentrationen von Ca2+, cAMP und / oder cGMP erhöht und anschließend den Proteingehalt im Endspeichel gemessen. Ein Anstieg der intrazellulären Ca2+-Konzentration aktiviert nur eine geringe Rate der Proteinsekretion. Dagegen kann die Steigerung der intrazellulären cAMP-Konzentration eine stärkere Proteinsekretion aktivieren, die sich nicht signifikant von der nach 5-HT-Stimulierung unterscheidet. Die cAMP-stimulierte Proteinsekretion kann durch gleichzeitige Erhöhung der intrazellulären Ca2+-Konzentration weiter gesteigert werden. Dagegen aktivierte eine Erhöhung der intrazellulären cGMP-Konzentration die Proteinsekretion nicht. Aufgrund dieser Ergebnisse postuliere ich die Existenz eines die Adenylatcyclase aktivierenden 5-HT-Rezeptors in der Basolateralmembran der C-Zellen. The aim of this PhD-work was to investigate major mechanisms of excitation-secretion coupling in the salivary gland of the cockroach Periplaneta americana (L.). This salivary gland is innervated by dopaminergic and serotonergic fibres (Baumann et al., 2002). The two transmitters stimulate different processes in the gland: Dopamine (DA) stimulates the p-cells of the acini and the salivary duct cells, whereas 5-HT (serotonin) activates the p- and the c-cells of the acini, but not the salivary duct cells. Final saliva is completely protein-free after dopamine stimulation. It contains proteins, which are secreted by the c-cells of the acini, after a 5-HT-stimulation (Just & Walz, 1996). In the first part of my work I measured the electrolytic composition of the final saliva by capillary electrophoretic analysis and measured the rates of fluid secretion, in order to answer the following questions: 1.) Which transporters affect the production of primary saliva and its modification? 2.) What is the function of the transport-active salivary duct cells for the modification of the primary saliva? Electrolytic composition of the DA- and 5-HT-stimulated final saliva is not significantly different from each other, and is hypoosmotic to the Ringer used. Salivary duct cells are stimulated by DA and modify the primary saliva by a netto ion-reabsorption. My experiments also show that the duct cells, which are unstimulated during a 5-HT-stimulation of the gland, modify the primary saliva. In the next series of experiments I investigated the effects of ouabain, an inhibitor of the Na+-K+-ATPase, and bumetanide, an inhibitor of the NKCC on the rates of fluid secretion and the electrolytic composition of the final saliva. I found, that the activity of the Na+-K+-ATPase is important for the modification of DA-stimulated primary saliva during its flow through the stimulated duct system. In contrast, it is not important for modification of the 5-HT-stimulated primary saliva. Inhibition of the Na+-K+-ATPase does not affect rates of DA-stimulated fluid secretion, but it increases the rates of 5-HT-stimulated fluid secretion. Activity of the NKCC is important for both secretory processes: the ion and the fluid secretion. Inhibition of the NKCC results in a significant drop in the rates of fluid secretion after DA- and 5-HT-stimulation, as well as a drop in electrolytic concentrations in the saliva. In the second part of my work, I tried to measure changes in the intracellular ionic concentrations (Ca2+, Na+, and K+) within the acinar cells during a DA- or 5-HT-stimulation. The experiments should be performed by ratiometric imaging. Measurements with the Ca2+-sensitive dye Fura-2 did not show any global increase in the intracellular Ca2+-concentration in the p-cells of the acini. Problems concerning a bad loading of the cells, a strong autofluorescence which changed during the time course of the stimulation, as well as changes in the cell volume were the reason, that no measurements using Na+- or K+-sensitive dyes were performed. In the third part of my work I investigated the intracellular signalling pathways, which activate protein secretion after 5-HT-stimulation of the gland. A modified Bradford Assay was used for measuring the protein content in the final saliva. In a dose-response curve I showed that rates of protein secretion are dependent on the 5-HT-concentrations used to stimulate the glands. In another set of experiments I increased the intracellular concentrations of Ca2+, cAMP and / or cGMP, and measured the protein content in the final saliva. An increase in the intracellular Ca2+-concentration activates only a low rate of protein secretion. After an increase in the intracellular cAMP-concentration a much higher rate of protein secretion can be activated, which is not significantly different from the 5-HT stimulated rate of protein secretion. The cAMP-stimulated protein secretion can be further increased by a simultaneous rise in the intracellular Ca2+-concentration. In contrast, cGMP does not activate protein secretion. Therefore I propose the expression of an adenylyl cyclase activating 5-HT-receptor in the basolateral membrane of the protein secreting c-cells.
A multidisciplinary study has been carried out to contribute to the understanding of the geologic evolution of the largest known occurrence of ultra-high-pressure (UHP) rocks on Earth, the Dabie Shan of eastern China. Geophysical data, collected along a ca. 20 km E-W trending seismic line in the eastern Dabie Shan, indicate that the crust comprises three layers. The upper crust has a homogeneously low reflectivity and exhibits roughly subhorizontal reflectors down to ca. 15 km. It is therefore interpreted to portray a crustal UHP slab thrust over non-UHP crust. An aprubt change in intensity and geometry of observed reflectors marks the boundary of a mid- to lower crustal zone which is present down to ca. 33 km. This crustal zone likely represents cratonal Yangtze crust that was unaffected by the Triassic UHP event and which has acted as the footwall during exhumation of the crustal wedge. Strong and continuous reflectors occurring at ca. 33-40 km depth most likely trace the Moho at the base of the crust. Any trace of a crustal root, that may have formed in response to collision tectonics, is therefore not preserved. A shollow tomographic velocity modell based on inversion of the first arrivals is constructed additionally. This model clearly images the distinct lithologies on both sides of the Tan Lu fault. Sediments to the east exhibit velocities of about 3.4 - 5.0 km* s^-1, whereas the gneisses have 5.2 - 6.0 km*s^-1. Geometry of velocity isolines may trace the structures present in the rocks. Thus the sediments dip shallowly towards the fault, whereas isoclinal folds are imaged to occur in the gneisses. Field data from the UHP unit of the Dabie Shan enables definition of basement-cover sequences that represent sections of the former passive margin of the Yangtze craton. One of the cover sequences, the Changpu unit, still displays a stratigraphic contact with basement gneisses, while the other, the Ganghe unit, includes no relative basement exposure. The latter unit is in tectonic contact with the basement of the former unit via a greenschist-facies blastomylonite. The Changpu unit is chiefly constituted by calc-arenitic metasediments intercalated with meta-basalts, whereas the Ganghe unit contains arenitic-volcanoclastic metasediments that are likewise associated with meta-basalts. The basement comprises a variety of felsic gneisses, ranging from preserved eclogitic- to greenschist-facies paragenesis, and locally contains mafic-ultramafic meta-plutons in addition to minor basaltic rocks. Metabasites of all lithologies are eclogite-facies or are retrogressed equivalents, which, with the exception of those from the Ganghe unit, bear coesite and thus testify to an UHP metamorphic overprint. Mineral chemistry of the analysed samples reveal large compositional variations among the main minerals, i.e. garnet and omphacite, indicating either distinct protoliths or different degrees of interaction with their host-rocks. Contents of ferric iron in low Fetot omphacites are determined by wet chemical titration and found to be rather high, i.e. 30-40 %. However, a even more conservative estimate of 50% is applied in the corresponding calculations, in order to be comparable with previous studies. Textural constraints and compositional zonation pattern are compatible with equilibrium conditions during peak metamorphism followed by a retrogressive overprint. P-T data are calculated with special focus on the application of the garnet-omphacite-phengite barometer, combined with Fe-Mg exchange thermometers. Maximum pressures range from 42-48 kbar (for the Changpu unit) to ~37 kbar (for the Ganghe unit and basement rocks). Temperatures during the eclogite metamorphism reached ca. 750 °C. Although the sample suite reveals variable peak-pressures, temperatures are in reasonable agreement. Pressure differences are interpreted to be due to strongly Ca-dominated garnet (up to 50 mol % grossular in the Changpu unit) and modification of peak-compositions during retrogressive metamorphism. The integrated geological data presented in this thesis allow it to be concluded that, i) basement and cover rocks are present in the Dabie Shan and both experienced UHP conditions ii) the Dabie Shan is the metamorphic equivalent of the former passive margin of the Yangtze craton iii) felsic gneisses undergoing UHP metamorphism are affected by volume changes due to phase transitions (qtz coe), which directly influence the tectono-metamorphic processes iv) initial differences in temperature may account for the general lack of lower crustal rocks in UHP-facies Um das Verständnis der geologischen Entwicklung des größten bekannten Vorkommens von ultra-hochdruck (UHP) Gesteinen auf der Erde, des Dabie Shan im östlichen China, zu erhöhen, wurde eine multidisziplinäre Studie durchgeführt. Geophysikalische Daten wurden entlang einer ca. 20 km langen seismischen Linie im östlichen Dabie Shan gesammelt. Diese reflektionsseismischen Daten zeigen, dass die Kruste aus drei Lagen besteht. Die Oberkruste besitzt eine durchgehend niedrige Reflektivität und meist subhorizontale Reflektoren bis in eine Tiefe von ca. 15 km. Aufgrund dieser Charakteristika wird diese Zone als UHP-bezogener krustaler Keil interpretiert, der auf nicht UHP Kruste überschoben wurde. Ein abrupter Wechsel in der Geometrie aber auch Intensität der Reflektoren markiert die Grenze zu einer mittel- bis unterkrustalen Zone, die sich bis ca. 33 km Tiefe erstreckt. Diese Zone repräsentiert wahrscheinlich kratonale Yangtze Kruste, die von der triassischen UHP-Orogenese nicht erfasst wurde, aber während der Exhumierung das Liegende relativ zum UHP Keil war. Starke und kontinuierliche Reflektoren im Tiefenintervall von 33-40 km bilden höchstwahrscheinlich die Moho an der Basis der Kruste ab. Relikte einer Krustenwurzel, die sich wahrscheinlich während der Kollisionstektonik gebildet hatte, sind nicht sichtbar. Ein flaches tomographisches Geschwindigkeitsmodell, das auf der Inversion der Ersteinsätze gründet, konnte zusätzlich erstellt werden. Dieses Modell bildet deutlich die unterschiedlichen Lithologien auf beiden Seiten der Tan Lu Störung ab. Sedimente östlich der Störung zeigen Geschwindigkeiten von 3.4 - 5.0 km* s^-1, wohingegen die Gneise im Westen 5.2 - 6.0 km*s^-1 aufweisen. Die Geometrie der Geschwindigkeits-Isolinien kann als Ausdruck der Strukturen der Gesteine angenommen werden. Somit zeigen die Sedimente ein nordwestliches Einfallen zur Störung hin, wohingegen isoklinale Falten in den Gneisen abgebildet werden. Geländedaten aus der UHP Einheit des Dabie Shan ermöglichen die Definition von Grundgebirgs- und Deckeinheiten, die Teile des ehemaligen passiven Kontinentalrandes des Yangtze Kratons repräsentieren. Eine der Deckeinheiten, die Changpu Einheit, besitzt nach wie vor einen stratigraphischen Kontakt zu den Grundgebirgs-Gneisen. Der anderen Einheit hingegen, der Ganghe Einheit, fehlt ein entsprechendes Grundgebirge. Diese Einheit steht vielmehr über einen Blasto-Mylonit in tektonischem Kontakt zum Grundgebirge der vorherigen. Die Changpu Einheit baut sich aus kalk-arenitischen Metasedimenten auf, die mit Metabasalten assoziiert sind. Die Ganghe Einheit wird von arenitisch-vulkanoklastischen Metasedimenten, die ebenfalls mit metabasaltischen Gesteinen vergesellschaftet sind, dominiert. Das Grundgebirge baut sich aus diversen felsischen Gneisen auf, die von reliktisch eklogitfaziell bis grünschieferfaziell ausgeprägt sind, und in denen, zusätzlich zu Metabasalten, sporadisch mafisch-ultramafische Meta-Plutone auftreten. Mit Ausnahme der Ganghe Einheit, führen die Metabasite Coesit und belegen somit das UHP Ereignis. Die Mineralchemie der analysierten Proben dokumentiert deutliche Variationen in der Zusammensetzung der Hauptminerale, Granat und Omphazit, was entweder unterschiedliche Protolithe oder unterschiedliche Grade von Stoffaustausch mit den Wirtsgesteinen reflektiert. Gehalte von dreiwertigem Eisen in Omphaziten mit geringen Gesamteisengehalten, wurden mittels Titration bestimmt, wobei sich Werte von 30-40 % ergaben. Dennoch wurde ein noch konservativerer Wert von 50% dreiwertigem Eisen in den entsprechenden Berechnungen angenommen, hauptsächlich, um mit anderen Arbeiten vergleichbar zu sein. Texturen und chemische Zonierungen in den Mineralen sind kompatibel mit Gleichgewichtsbedingungen während dem Höhepunkt der Metamorphose, der retrograd überprägt wird. P-T Daten wurden mit deutlicher Betonung auf das Granat-Omphazit-Phengit Barometer, das mit Fe-Mg Austausch-Thermometern kombiniert wurde, berechnet. Höchstdrucke reichen von 42-48 kbar (für die Changpu Einheit) bis ca. 37 kbar (für das Grundgebirge und die Ganghe Einheit). Während der eklogitfaziellen Metamorphose wurden Temperaturen von ca. 750 °C erreicht. Obwohl die maximalen Drucke deutlich schwanken, sind die Temperaturbestimmungen in guter Übereinstimmung. Die Druckschwankungen können zum einen durch deutlich Ca-dominierte Granate (bis zu 50 mol% Grossular in der Changpu Einheit) und/oder zum anderen durch Modifikationen der Mineralzusammensetzungen während der retrograden Metamorphose erklärt werden. Die präsentierten integrativen geologischen Daten ermöglichen die folgenden Schlussfolgerungen i) Grundgebirgs- und Deckeinheiten treten im Dabie Shan auf und wurden beide UHP metamorph überprägt ii) Der Dabie Shan ist das metamorphe Äquivalent des früheren passiven Kontinentalrandes des Yangtze Kratons iii) felsische Gneise, die eine UHP Metamorphose durchlaufen, sind von Volumenver-änderungen betroffen, die durch großräumige Phasenumwandlungen (Quarz Coesit) hervorgerufen werden, was direkt die tektono-metamorphen Prozesse beeinflusst iv) Initiale Unterschiede in der Temperatur sind möglicherweise dafür verantwortlich, dass generell Unterkrustengesteine in UHP Fazies fehlen
Pietschmann, Silvia; Meyer, Michael; Voget, Michael; Cieslicki, Michael
2013-01-01
Background Canine otitis externa, an inflammation of the external ear canal, can be maintained and worsened by bacterial or fungal infections. For topical treatment, combinations of anti-inflammatory and antimicrobial ingredients are mainly used. Hypothesis/Objectives This study was conducted to elucidate the in vitro activity of polymyxin B and miconazole against clinical bacterial isolates from three European countries, to investigate possible differences in sensitivity and to assess drug interactions. Animals Seventeen strains of Escherichia coli, 24 strains of Pseudomonas aeruginosa, 24 strains of Proteus mirabilis and 25 strains of Staphylococcus pseudintermedius from dogs with diagnosed otitis externa had been isolated in Germany, France and Italy. Methods Drug activities were evaluated by minimal inhibitory concentration (MIC) and minimal bactericidal concentration. The potentiation of polymyxin B plus miconazole was calculated using the fractional inhibitory concentration index (FICI). An FICI ≤0.5 defined synergy. Furthermore, geographical variations in the FICI and MIC were assessed by statistical analysis. Results Bacterial susceptibilities were comparable in different European countries, because there were no significant MIC and FICI variations (P > 0.05). As a single agent, polymyxin B had bactericidal activity against most E. coli and P. aeruginosa strains and, in higher concentrations, against S. pseudintermedius strains. Miconazole was bactericidal against all Staphylococcus strains. Synergy was demonstrated against strains of E. coli and P. aeruginosa (FICI = 0.25 and 0.50, respectively), whereas overall there was no interaction against S. pseudintermedius strains (FICI = 1.25). Proteus mirabilis strains were not inhibited by each of the drugs individually or by their combination. Conclusions and clinical importance In vitro synergy of polymyxin B and miconazole against E. coli and P. aeruginosa isolates indicates a rationale for applying both agents in combination to treat otitis externa when infected with these types of bacteria. Résumé Contexte L'otite externe canine, une inflammation du conduit auriculaire externe, peut être entretenue et aggravée par les infections bactériennes ou fongiques. Pour le traitement topique, les associations d'anti-inflammatoires et d'antimicrobiens sont principalement utilisées. Hypothèses/Objectifs Cette étude a été menée pour déterminer l'activité in vitro de la polymyxine B et du miconazole contre les souches bactériennes cliniques isolées dans trois pays européens, d'étudier les différences possibles de sensibilité et de déterminer les interactions médicamenteuses. Sujets Dix-sept souches d'Escherichia coli, 24 souches de Pseudomonas aeruginosa, 24 souches de Proteus mirabilis et 25 souches de Staphylococcus pseudintermedius ont été isolées de chiens atteints d'otite externe en Allemagne, France et Italie. Résultats L'activité des molécules a été évaluée par la concentration minimale inhibitrice (CMI) et la concentration minimale bactéricide. La potentialisation de la polymyxine B et du miconazole a été calculée par l'indice de concentration inhibitrice fractionnaire (FICI). Un FICI ≤ 0.5 définissait la synergie. En outre, les variations géographiques dans le FICI et la CMI étaient évaluées par analyses statistiques. Résultats Les sensibilités bactériennes étaient comparables dans les différents pays européens parce qu'aucune différence significative n'a été mise en évidence entre les variations de CMI et de FICI (P > 0.05). La polymyxine B en tant que seul agent avait une activité bactéricide contre la plupart des souches de E. coli et P. aeruginosa, et, à plus forte concentration, contre les souches de S. pseudintermedius. Le miconazole était bactéricide contre toutes les souches de S. pseudintermedius. Une synergie a été mise en évidence contre les souches de E. coli et P. aeruginosa (FICI = 0.25 et 0.50, respectivement), alors qu'aucune interaction n'a été mise en évidence contre les souches de S. pseudintermedius (FICI = 1.25). Les souches de Proteus mirabilis n'ont été inhibées par aucune des molécules, individuellement ou en association. Conclusions et importance clinique La synergie in vitro de la polymyxine B et du miconazole contre les souches d'E. coli et de P. aeruginosa justifie l'application de la combinaison des deux agents dans le traitement de l'otite externe lors d'infection par ces bactéries. Resumen Introducción la otitis externa canina, inflamación del canal auditivo externo, puede perpetuarse y empeorar debido a la presencia de infecciones bacterianas o fúngicas. Para el tratamiento tópico se utilizan fundamentalmente combinaciones de ingredientes antiinflamatorios y antimicrobianos. Hipótesis/objetivos este estudio se condujo para elucidar la actividad in vitro de polimixina B y miconazol frente a aislados clínicos bacterianos de tres países europeos, investigar posibles diferencias en sensibilidad y analizar interacciones de fármacos. Animales diecisiete cepas de Escherichia coli, 24 cepas de Pseudomonas aeruginosa, 24 cepas de Proteus mirabilis y 25 cepas de Staphylococcus pseudintermedius de perros diagnosticados con otitis externa asilados de Alemania, Francia e Italia. Métodos se evaluó la actividad de los fármacos mediante la concentración inhibitoria minima (MIC) y la concentración bactericida minima. La potenciación de polimixina B y miconazol se calculó usando el índice de concentración fraccional inhibitoria (FICI). Un FICI≤ 0,5 definía sinergismo. Además se analizaron estadísticamente las variaciones en la FICI y MIC dependiendo de la región de origen. Resultados la susceptibilidad bacteriana fue comparable en los diferentes países europeos ya que no hubo diferencias significativas en MIC y FICI (P > 0,05). Como agente único la polimixina B tuvo actividad antimicrobiana frente a la mayoría de cepas de E. coli y P. aeruginosa, y a mayores concentraciones frente a cepas de S. pseudintermedius. El miconazol fue bactericida frente a todas las cepas de Staphylococcus. Se observó sinergismo frente a cepas de E. coli y P. aeruginosa (FICI = 0.25 y 0,50, respectivamente), mientras en general no hubo sinergismo frente a las cepas de S. pseudintermedius (FICI = 1.25). Cepas de Proteus mirabilis no fueron inhibidas por los fármacos individualmente ni en combinación. Conclusiones e importancia clínica el sinergismo in vitro de la polimixina B y el miconazol frente a aislados de E. coli y P. aeruginosa indica un motivo para utilizar ambos agentes en combinación para tratar casos de otitis externa producidos por infecciones con estas bacterias. Zusammenfassung Hintergrund Die canine Otitis externa, eine Entzündung des äußeren Ohrkanals, kann durch eine bakterielle Infektion oder durch eine Infektion mit Hefepilzen aufrechterhalten bzw. verschlimmert werden. Zur topischen Behandlung werden hauptsächlich Kombinationen aus entzündungshemmenden und antimikrobiellen Wirkstoffen verwendet. Hypothese/Ziele Diese Studie wurde durchgeführt, um die in vitro Aktivität von Polymyxin B und Mikonazol gegenüber klinischen Bakterienisolaten aus drei europäischen Ländern zu beleuchten und um mögliche Unterschiede in der Sensibilität zu untersuchen und um Interaktionen von Medikamenten zu beurteilen. Tiere Siebzehn Stämme von Escherichia coli, 24 Stämme von Pseudomonas aeruginosa, 24 Stämme von Proteus mirabilis und 25 Stämme von Staphylokokkus pseudintermedius von Hunden mit einer diagnostizierten Otitis externa waren in Deutschland, Frankreich und Italien isoliert worden. Methoden Die Wirkstoffaktivitäten wurden mittels minimaler inhibitorischer Konzentration (MIC) und minimaler bakterizider Konzentration evaluiert. Die Potenzierung von Polymyxin B plus Mikonazol wurde mittels „Fractional Inhibitory Concentration Index” (FICI) kalkuliert. Ein FICI ≤ 0,5 definierte eine Synergie. Weiters wurden geographische Variationen des FICI und der MIC mittels statistischer Analyse beurteilt. Ergebnisse Die bakteriellen Empfindlichkeiten waren in den verschiedenen europäischen Ländern vergleichbar, da keine signifikanten Unterschiede bei MIC und FICI bestanden (P > 0,05). Als alleiniger Wirkstoff zeigte Polymyxin B eine bakterizide Wirkung gegenüber den meisten E. coli und P. aeruginosa Stämmen und, in höheren Konzentrationen, gegenüber S. pseudintermedius Stämmen. Eine Synergie wurde gegen E. coli und P. aeruginosa Stämme (FICI = 0.25 bzw. 0,50) demonstriert, während insgesamt keine Interaktion gegen S. pseudintermedius Stämme (FICI = 1.25) bestand. Proteus mirabilis Stämme wurden von keinem dieser Wirkstoffe, weder individuell noch in Kombination, inhibiert. Schlussfolgerungen und klinische Bedeutung Eine in vitro Synergie von Polymyxin B und Mikonazol gegenüber E. coli und P. aeruginosa Isolaten bekräftigt die Argumentation dafür, beide Wirkstoffe in Kombination zu verwenden, um eine Otitis externa, bei der diese Bakterien vorkommen, zu behandeln. PMID:23721182
Genetic correlations between two types of leg deformities, valgus and varus angulations, and some growth or conformation traits were estimated in two commercial broiler strains. 14 264 chickens of both sexes in line A were measured for leg defects at 6 weeks and body weight at 3 (BW3) or 6 (BW6) weeks. The same measures were taken in line B on 8 164 chickens, as well as breast angle (BRA) and breast meat yield (BRM) at 6 weeks on 70% of the male birds. The multinomial logit model previously developed for the genetic analysis of valgus and varus deformities was extended to deal with the joint analysis of one unordered categorical trait and one continuous variable. The model assumed a competition between latent susceptibility variates related to the various deformities and linearly dependent on the continuous performances. Location parameters for latent susceptibilities and continuous trait were estimated by the 'Maximum A Posteriori' approach and dispersion parameters by the 'Maximum Marginal Likelihood' using a tilda-hat approximation. The genetic model took into account the effects of the sire, maternal grandsire and dam within maternal grandsire. As described in a previous study, leg deformities showed moderate heritabilities. Mean heritability estimate for both lines, based on the sire/maternal-grandsire (S/MGS) component, was equal to 0.22 for valgus and varus; when based on the dam component, mean estimates were equal to 0.37 and 0.29 for the two deformities respectively. Except for BRA, heritability of growth and conformation traits appeared to be smaller when based on S/MGS component (from 0.18 to 0.47) than on dam component (from 0.41 to 0.63). Very low genetic correlations were found between susceptibilities to leg deformities and growth performances: average estimates for both lines of the genetic correlation with BW3 were -0.03 and -0.05 for valgus and varus respectively. Respective genetic correlations with BW6 were estimated to be +0.05 and +0.01. According to a simulation study these small estimates were unlikely to be due to the negative back effects of severe disorders on growth performances. According to these results, including leg defects in breeding schemes would not delay improvement on growth through unfavourable genetic correlations. Susceptibility to valgus deformity appeared to be genetically independent of conformation traits (genetic correlation was estimated to be -0.06 and -0.08 with BRA and BRM respectively), whereas moderate unfavourable genetic correlations were found for varus (+0.16 and +0.19 with BRA and BRM respectively). Care must be taken when considering the impact of the actual intensive selection for greater conformation on the incidence of varus deformity. RÉSUMÉ: Les corrélations génétiques entre deux types de déformations osseuses, le valgus et le varus, et des caractères de croissance et de conformation ont été estimées dans deux lignées commerciales de poulet de type chair. Dans la lignée "A", 14 264 poulets des deux sexes ont été mesurés pour les problèmes de pattes à 6 semaines, ainsi que pour le poids vif aux âges de 3 et 6 semaines. Ces mêmes mesures ont été faites dans la lignée "B"sur 8 164 poulets; on disposait en plus pour un échantillon des animaux de cette lignée de la mesure de l'angle de poitrine et du rendement en filet à 6 semaines. Des développements du modèle logistique multinomial déjà utilisé pour l'analyse génétique des valgus et varus ont été réalisés pour permettre l'analyse conjointe de plusieurs caractères discrets non ordonnés et d'une variable continue. Le modèle d'analyse fait l'hypothèse d'une compétition entre plusieurs variables sous-jacentes de sensibilité aux déformations, dépendant linéairement de la performance continue. Les paramètres de position pour les sensibilités sous-jacentes et le caractère continu ont été estimés par l'approche bayésienne du "Maximum A Posteriori"et les paramètres de dispersion par une approximation de type tilde-hat du "Maximum de Vraisemblance Marginale". Le modèle génétique d'analyse comprenait les effets des père, grand-père maternel et mère intra grand-père. Comme démontré dans une étude précédente, la sensibilité aux problèmes de patte présente une héritabilité modérée. En moyenne sur les deux lignées, l'estimation obtenue par la voie père/grand-père maternel (P-GPM) est de 0.22 pour les deux déformations et celle pour la voie mère de 0.37 pour le valgus et de 0.29 pour le varus. A l'exception de l'angle de poitrine, l'héritabilité des caractères de croissance et de conformation apparaît largement supérieure par la voie mère (de 0.41 à 0.63) que par la voie P-GPM (de 0.18 à 0.47). Les corrélations génétiques entre les sensibilités aux déformations osseuses et les performances de croissance apparaissent très faibles: la moyenne des estimations de la corrélation avec le poids vif à 3 semaines est de -0.03 pour le valgus et -0.05 pour le varus. Les corrélations avec le poids à 6 semaines sont du même ordre, estimées à respectivement +0.05 et +0.01 pour les valgus et varus. Une étude par simulation a permis de vérifier que ces faibles corrélations n'étaient pas dues à des biais éventuels liés aux effets secondaires négatifs des pathologies sévères sur les performances de croissance. D'après ces rèsultats, la prise en compte en sélection de la sensibilité aux problèmes de pattes n'introdurait pas, par une corrélation génétique défavorable, de réponse indirecte négative sur le poids. Si la sensibilité au valgus apparaît génétiquement indépendante des caractères de conformation (avec des corrélations génétiques avec l'angle de poitrine et le pourcentage de filet estimées à -0.06 et -0.8 respectivement), la liaison génétique apparaît plutôt défavorable pour le varus: +0.16 et +0.19 respectivement avec l'angle et le pourcentage de filet. Ces résultats doivent inciter à surveiller l'impact sur l'incidence des varus des fortes pressions de sélection appliquées actuellement sur les caractères de conformation. ZUSAMMENFASSUNG: Genetische Korrelationen zwischen verbogenen Füßen und Wachstums- und Formmerkmalen in Broilern Genetische Korrelationen zwischen 2 Arten von Beindeformationen, Valgus und Varus Angulationen, und einigen Wachtums- und Formmerkmalen wurden bei zwei kommerziellen Broiler Herkünften geschätzt, 14 264 Hühner beiderlei Geschlechter wurden in Linie A auf Beinfehler bei 6 Wochen Alter und Körpergewicht bei 3 (BW3) und 6 Wochen (BW6) untersucht, in Linie B 8 164 Tiere, wo aber auch Brustwinkel (BRA) und Brustfleisch (BRM) von ca. 70% der Hähne erhoben worden ist. Das für die genetische Analyse von Valgus und Varus Deformationen entwickelte multinomiale logit Modell wurde für die gemeinsame Analyse eines ungeordneten kategorischen Merkmals und einer kontinuierlichen Variablen erweitert. Dieses unterstellt Kompetition zwischen latenter Anfälligkeiten für verschiedene Deformationen und lineare Beziehung zu kontinuierlich verteilter Leistung. Lokationsparameter wurden mittels "Maximum A Posteriori" Ansatz und Dispersionsparameter mittels "Maximum Marginaler Likelihood" unter Verwendung von 'tilde-hat' Approximation geschätzt. Das genetische Modell berücksichtigte Vater-, maternale Großvater- und Muttertier-innerhalb der letzteren-Wirkungen. Beindeformationen zeigen mittlere Heritabilitätswerte, 0.22 für Valgus and Varus aus Vater/maternalem Großvater Komponenten, 0.37 bez. 0.29 aus der Muttertierkomponente. Mit Ausnahme von BRA waren Heritabilitätswerte für Wachstum- und Formmerkmale aus S/MGS-Komponenten (0.18-0.47) kleiner als die aus Muttertierkomponenten (0.41-0.63). Genetische Korrelationen zwischen letzeren und Anfällikeiten waren sehr niedrig: zwischen BW3 und Valgus und Varus -0.03 bzw. -0.05, BW6 +0.05 und 0.01. Simulation zeigte, daß die niedrigen Werte kaum auf negative Rückwirkung der Defekte auf Leistung zurückzuführen sind, sodaß deren Berücksichtigung in der Selektion den Zuchtfortschritt nicht beeinträchtigen sollte. Valgusdeformation scheint genetisch unabhängig von Formmerkmalen zu sein (r(G) -0.06, -0.08 mit BRA und BRM), während Varus mäßig ungünstige Korrelationen zeigt (+0.16, -0.19 mit BRA und BRM), sodaß Selektion auf Bemuskelung dies zu beachten hat. 1997 Blackwell Verlag GmbH.
Die Landschaften Mitteleuropas sind das Resultat einer langwierigen Geschichte menschlicher Landnutzung mit ihren unterschiedlichen, z.T. konkurrierenden Nutzungsansprüchen. Durch eine überwiegend intensive Beanspruchung haben die direkten und indirekten Auswirkungen der Landnutzung in vielen Fällen zu Umweltproblemen geführt. Die Disziplin der Landschaftsökologie hat es sich zur Aufgabe gemacht, Konzepte für eine nachhaltige Nutzung der Landschaft zu entwickeln. Eine wichtige Fragestellung stellt dabei die Abschätzung der möglichen Folgen von Landnutzungsänderungen dar. Für die Analyse der relevanten Prozesse in der Landschaft werden häufig mathematische Modelle eingesetzt, welche es erlauben die Landschaft unter aktuellen Verhältnissen oder hinsichtlich veränderter Rahmenbedingungen zu untersuchen. Die hypothetische Änderung der Landnutzung, die als Landnutzungsszenario bezeichnet wird, verkörpert eine wesentliche Modifikation der Rahmenbedingungen, weil Landnutzung mageblich Einfluss auf die natürlichen Prozesse der Landschaft nimmt. Während die Antriebskräfte einer solchen Änderung überwiegend von sozio-ökonomischen und politischen Entscheidungen gesteuert werden, orientiert sich die exakte Verortung der Landnutzungsänderungen an den naturräumlichen Bedingungen und folgt z.T. erkennbaren Regeln. Anhand dieser Vorgaben ist es möglich, räumlich explizite Landnutzungsszenarien zu entwickeln, die als Eingangsdaten für die Modellierung verschiedener landschaftsökologischer Fragestellungen wie z.B. für die Untersuchung des Einflusses der Landnutzung auf den Wasserhaushalt, die Erosionsgefahr oder die Habitatqualität dienen können. Im Rahmen dieser Dissertation wurde das rasterbasierte deterministische Allokationsmodell luck (Land Use Change Scenario Kit) für die explizite Verortung der Landnutzungsänderungen entwickelt. Es basiert auf den in der Landschaftsökologie üblichen räumlichen Daten wie Landnutzung, Boden sowie Topographie und richtet sich bei der Szenarienableitung nach den Leitbildern der Landschaftsplanung. Das Modell fut auf der Hypothese, dass das Landnutzungsmuster als Funktion seiner landschaftsökologischen Faktoren beschrieben werden kann. Das Veränderungspotenzial einer Landnutzungseinheit resultiert im Modell aus einer Kombination der Bewertung der relativen Eignung des Standortes für die jeweilige Landnutzung und der Berücksichtigung von Standorteigenschaften der umliegenden Nachbarn. Die Durchführung der Landnutzungsänderung im Modell ist iterativ angelegt, um den graduellen Prozess des Landschaftswandels nachvollziehen zu können. Als Fallbeispiel für die Anwendung solcher räumlich expliziten Landnutzungsszenarien dient die Fragestellung, inwieweit Landnutzungsänderungen die Hochwasserentstehung beeinflussen. Um den Einfluss auf die Hochwasserentstehung für jede der Landnutzungskategorien – bebaute, landwirtschaftlich genutzte und naturnahe Flächen – abschätzen zu können, wird im Landnutzungsmodell luck exemplarisch für jede Kategorie ein Teilmodell für die Veränderung von Landnutzung angeboten: 1) Ausdehnung der Siedlungsfläche: Dieses Teilmodell fut auf der Annahme, dass sich Siedlungen nur in direkter Nachbarschaft bereits bestehender Bebauung und bevorzugt entlang von Entwicklungsachsen ausbreiten. Steile Hangneigungen stellen für potenzielle Standorte ein Hemmnis bei der Ausbreitung dar. 2) Stilllegung von Grenzertragsackerflächen: Gemä der Hypothese, dass sich die Stilllegung von Ackerflächen an der potenziellen Ertragsleistung der Standorte orientiert, werden in diesem Teilmodell alle Ackerstandorte dahingehend bewertet und die Flächen mit der geringsten Leistungsfähigkeit stillgelegt. Bei homogenen Gebietseigenschaften werden die Stilllegungsflächen zufällig auf die Ackerfläche verteilt. 3) Etablierung von Schutzgebieten in Ufer- und Auenbereichen: Ausgehend von der These, dass sich entlang von Flüssen sensible Flächen befinden, deren Schutz positive Folgen für das Leistungsvermögen der Landschaft haben kann, werden in diesem Teilmodell schützenswerte Ufer- und Auenbereiche auf derzeit landwirtschaftlich genutzten Flächen ausgewiesen. Die Gröe der Schutzgebietsfläche orientiert sich an der Morphologie der umgebenden Landschaft. Die drei Teilmodelle wurden hinsichtlich der implizierten Hypothesen mit vielen unterschiedlichen Ansätzen validiert. Das Resultat dieser intensiven Analyse zeigt für jedes Teilmodell eine zufriedenstellende Tauglichkeit. Die Modellierung der Landnutzungsänderungen wurden in drei mesoskaligen Flusseinzugsgebieten mit einer Fläche zwischen 100 und 500 km² durchgeführt, die sich markant in ihrer Landnutzung unterscheiden. Besonderer Wert wurde bei der Gebietsauswahl darauf gelegt, dass eines der Gebiete intensiv landwirtschaftlich genutzt wird, eines dicht besiedelt und eines vorwiegend bewaldet ist. Im Hinblick auf ihre Relevanz für die vorliegende Fragestellung wurden aus bestehenden Landnutzungstrends die Szenarien für (1) die prognostizierte Siedlungsfläche für das Jahr 2010, (2) die möglichen Konsequenzen des EU-weiten Beschlusses der Agenda 2000 und (3) die Novelle des Bundesnaturschutzgesetzes aus dem Jahr 2001 abgeleitet. Jedes Szenario wurde mit Hilfe des Modells auf die drei Untersuchungsgebiete angewendet. Dabei wurden für die Siedlungsausdehnung in allen drei Gebieten realistische Landnutzungsmuster generiert. Einschränkungen ergeben sich bei der Suche nach Grenzertragsstilllegungsflächen. Hier hat unter homogenen Gebietseigenschaften die zufällige Verteilung von Flächen für die Stilllegung zu einem unrealistischen Ergebnis geführt. Die Güte der Schutzgebietsausweisung ist mageblich an die aktuelle Landnutzung der Aue und die Morphologie des Geländes gebunden. Die besten Ergebnisse werden erzielt, wenn die Flächen in den Ufer- und Auenbereichen mehrheitlich unter derzeitiger Ackernutzung stehen und der Flusslauf sich in das Relief eingetieft hat. Exemplarisch werden für jeden Landnutzungstrend die hydrologischen Auswirkungen anhand eines historischen Hochwassers beschrieben, aus denen jedoch keine pauschale Aussage zum Einfluss der Landnutzung abgeleitet werden kann. Die Studie demonstriert die Bedeutung des Landnutzungsmusters für die natürlichen Prozesse in der Landschaft und unterstreicht die Notwendigkeit einer räumlich expliziten Modellierung für landschaftsökologische Fragestellungen in der Mesoskala. Today′s landscapes in Central Europe are the result of a long history of land-use, which is characterised by many different demands. The immediate and long-term consequences of predominantly intensive land-use have led to environmental problems in many cases. Therefore it is necessary to develop strategies for the maintenance of landscape efficiency which take into account the different claims of utilisation. In this context the estimation of possible impacts of land-use changes represents an important statement of problem. For the analysis of the relevant processes within the landscape, it is common to apply mathematical models. Such models enable the investigation of the landscape under current conditions or with regard to modified boundary conditions. A hypothetic alteration of land-use, which is termed as land-use scenario, represents a substantial modification of the boundary conditions, because land-use exerts a strong influence on the natural processes of the landscape. While the driving forces are predominantly governed by socio-economical and political decisions, the exact location of land-use changes within the landscape mainly depends on the natural conditions and follows partly transparent rules. With these presumptions it is possible to develop land-use scenarios, which can serve as input data for the modelling of different questions of landscape ecology such as the influence of land-use on the water balance, the danger of erosion or the quality of habitat characteristics. In the context of this thesis the grid-based deterministic allocation model luck (Land Use Change Scenario Kit) for the allocation of land-use changes was developed. It is based upon the types of spatial data, which are commonly used in landscape ecology, such as information on land-use, soils as well as topography. The derivation of scenarios follows the approaches of landscape planning. The model is based upon the hypothesis, that land-use structure can be described as a function of its landscape ecological factors. The potential of a site to become subject to land-use changes, results from a combination of its local qualities and the site characteristics of its neighbourhood. Land-use change is realised iteratively in order to simulate the gradual process of changes in the landscape. The influence of land-use changes on flood generation serves as a case study to demonstrate the need for spatial explicit land-use scenarios. For each land-use category – built up areas, agriculturally used areas and natural/semi-natural land – the model luck offers a submodel for investigating the effect of land-use changes on flood generation: 1) Expansion of settlement area: This submodel is based upon the assumption that settlements spread only in the neighbourhood of already existing built-up areas and preferentially along infrastructural axes of development. Steep slopes inhibit the spreading on potential locations. 2) Set-aside of marginal yield sites under agricultural use: Setting-aside of arable land is based on the hypothesis that the selection of arable land to be set-aside depends on the potential yield efficiency of the locations. Within this submodel all fields under agricultural use are valued to that effect and the ones with the least productive efficiency are selected as set-aside locations. In case of homogeneous area qualities the set-aside locations are selected randomly. 3) Establishment of protected areas in waterside and ripearian areas: This submodel takes into consideration that the protection of sensitive areas along the river courses may have positive consequences for the efficiency of the landscape. Therefore this submodel establishes protection zones on waterside and ripearian sites under currently agricultural use, that might be of value for nature conservation. The size of the protection area depends on the morphology of the surrounding landscape. The three submodels were validated with respect to the implied hypotheses by the help of many different approaches. The result of this intensive analysis shows a satisfying suitability for each of the submodels. The simulation of land-use changes was carried out for three mesoscale river catchments with an area between 100 and 500 km². Special attention was paid to the fact that these areas should be markingly different in their land-use: One study area is predominantly under intensive agricultural use, one is densely populated and the third one is covered by forest in large parts of the area. With regard to their relevance to the onhand question from existing land-use trends scenarios were derived for the prognosed settlement area for the year 2010, for the possible consequences of the EU-wide agreement of Agenda 2000 and for the amending federal conservation law dating to the year 2001, which enhances the enlargement of protected areas. Each scenario was applied to the three study areas utilizing the model luck. For the expansion of the settlement areas in all three study areas realistic land-use patterns were generated. Limitations arose only in the context of the search for marginal yield fields. Here, the random distribution of areas to be set-aside under homogeneous conditions led to unrealistic results. The quality of the establishment of protected areas in waterside and ripearian areas is substantially bound to current land-use and the morphology of the area. The best results for this submodel are achieved if waterside and ripearian areas are mainly arable land and if the river has lowered its course into the morphology. The hydrological consequences are described exemplarily for each land-use trend with a historical flood event. The interpretation of the hydrographs does not allow global statements about the influence of land-use. The study demonstrates the significance of land-use pattern for the natural processes in the landscape and underlines the necessity of spatially explicit modelling for landscape ecological questions at the mesoscale.
New VLT Instrument Provides Impressive Images Following a tight schedule, the ESO Very Large Telescope (VLT) project forges ahead - full operative readiness of the first of the four 8.2-m Unit Telescopes will be reached early next year. On September 15, 1998, another crucial milestone was successfully passed on-time and within budget. Just a few days after having been mounted for the first time at the first 8.2-m VLT Unit Telescope (UT1), the first of a powerful complement of complex scientific instruments, FORS1 ( FO cal R educer and S pectrograph), saw First Light . Right from the beginning, it obtained some excellent astronomical images. This major event now opens a wealth of new opportunities for European Astronomy. FORS - a technological marvel FORS1, with its future twin (FORS2), is the product of one of the most thorough and advanced technological studies ever made of a ground-based astronomical instrument. This unique facility is now mounted at the Cassegrain focus of the VLT UT1. Despite its significant dimensions, 3 x 1.5 metres and 2.3 tonnes, it appears rather small below the giant 53 m 2 Zerodur main mirror. Profiting from the large mirror area and the excellent optical properties of the UT1, FORS has been specifically designed to investigate the faintest and most remote objects in the universe. This complex VLT instrument will soon allow European astronomers to look beyond current observational horizons. The FORS instruments are "multi-mode instruments" that may be used in several different observation modes. It is, e.g., possible to take images with two different image scales (magnifications) and spectra at different resolutions may be obtained of individual or multiple objects. Thus, FORS may first detect the images of distant galaxies and immediately thereafter obtain recordings of their spectra. This allows for instance the determination of their stellar content and distances. As one of the most powerful astronomical instruments of its kind, FORS1 is a real workhorse for the study of the distant universe. How FORS was built The FORS project is being carried out under ESO contract by a consortium of three German astronomical institutes, namely the Heidelberg State Observatory and the University Observatories of Göttingen and Munich. When this project is concluded, the participating institutes will have invested about 180 man-years of work. The Heidelberg State Observatory was responsible for directing the project, for designing the entire optical system, for developing the components of the imaging, spectroscopic, and polarimetric optics, and for producing the special computer software needed for handling and analysing the measurements obtained with FORS. Moreover, a telescope simulator was built in the shop of the Heidelberg observatory that made it possible to test all major functions of FORS in Europe, before the instrument was shipped to Paranal. The University Observatory of Göttingen performed the design, the construction and the installation of the entire mechanics of FORS. Most of the high-precision parts, in particular the multislit unit, were manufactured in the observatory's fine-mechanical workshops. The procurement of the huge instrument housings and flanges, the computer analysis for mechanical and thermal stability of the sensitive spectrograph and the construction of the handling, maintenance and aligning equipment as well as testing the numerous opto- and electro-mechanical functions were also under the responsibility of this Observatory. The University of Munich had the responsibility for the management of the project, the integration and test in the laboratory of the complete instrument, for design and installation of all electronics and electro-mechanics, and for developing and testing the comprehensive software to control FORS in all its parts completely by computers (filter and grism wheels, shutters, multi-object slit units, masks, all optical components, electro motors, encoders etc.). In addition, detailed computer software was provided to prepare the complex astronomical observations with FORS in advance and to monitor the instrument performance by quality checks of the scientific data accumulated. In return for building FORS for the community of European astrophysicists, the scientists in the three institutions of the FORS Consortium have received a certain amount of Guaranteed Observing Time at the VLT. This time will be used for various research projects concerned, among others, with minor bodies in the outer solar system, stars at late stages of their evolution and the clouds of gas they eject, as well as galaxies and quasars at very large distances, thereby permitting a look-back towards the early epoch of the universe. First tests of FORS1 at the VLT UT1: a great success After careful preparation, the FORS consortium has now started the so-called commissioning of the instrument. This comprises the thorough verification of the specified instrument properties at the telescope, checking the correct functioning under software control from the Paranal control room and, at the end of this process, a demonstration that the instrument fulfills its scientific purpose as planned. While performing these tests, the commissioning team at Paranal were able to obtain images of various astronomical objects, some of which are shown here. Two of these were obtained on the night of "FORS First Light". The photos demonstrate some of the impressive posibilities with this new instrument. They are based on observations with the FORS standard resolution collimator (field size 6.8 x 6.8 armin = 2048 x 2048 pixels; 1 pixel = 0.20 arcsec). Spiral galaxy NGC 1288 ESO PR Photo 37a/98 ESO PR Photo 37a/98 [Preview - JPEG: 800 x 908 pix - 224k] [High-Res - JPEG: 3000 x 3406 pix - 1.5Mb] A colour image of spiral galaxy NGC 1288, obtained on the night of "FORS First Light". The first photo shows a reproduction of a colour composite image of the beautiful spiral galaxy NGC 1288 in the southern constellation Fornax. PR Photo 37a/98 covers the entire field that was imaged on the 2048 x 2048 pixel CCD camera. It is based on CCD frames in different colours that were taken under good seeing conditions during the night of First Light (15 September 1998). The distance to this galaxy is about 300 million light-years; it recedes with a velocity of 4500 km/sec. Its diameter is about 200,000 light-years. Technical information : Photo 37a/98 is based on a composite of three images taken behind three different filters: B (420 nm; 6 min), V (530 nm; 3 min) and I (800 nm; 3min) during a period of 0.7 arcsec seeing. The field shown measures 6.8 x 6.8 arcmin. North is left; East is down. Distant cluster of galaxies ESO PR Photo 37b/98 ESO PR Photo 37b/98 [Preview - JPEG: 657 x 800 pix - 248k] [High-Res - JPEG: 2465 x 3000 pix - 1.9Mb] A peculiar cluster of galaxies in a sky field near the quasar PB5763 . ESO PR Photo 37c/98 ESO PR Photo 37c/98 [Preview - JPEG: 670 x 800 pix - 272k] [High-Res - JPEG: 2512 x 3000 pix - 1.9Mb] Enlargement from PR Photo 37b/98, showing the peculiar cluster of galaxies in more detail. The next photos are reproduced from a 5-min near-infrared exposure, also obtained during the night of First Light of the FORS1 instrument (September 15, 1998). PR Photo 37b/98 shows a sky field near the quasar PB5763 in which is also seen a peculiar, quite distant cluster of galaxies. It consists of a large number of faint and distant galaxies that have not yet been thoroughly investigated. Many other fainter galaxies are seen in other areas, for instance in the right part of the field. This cluster is a good example of a type of object to which much observing time with FORS will be dedicated, once it enters into regular operation. An enlargement of the same field is reproduced in PR Photo 37c/98. It shows the individual members of this cluster of galaxies in more detail. Note in particular the interesting spindle-shaped galaxy that apparently possesses an equatorial ring. There is also a fine spiral galaxy and many fainter galaxies. They may be dwarf members of the cluster or be located in the background at even larger distances. Technical information : PR Photos 37b/98 (negative) and 37c/98 (positive) are based on a monochrome image taken in 0.8 arcsec seeing through a near-infrared (I; 800 nm) filtre. The exposure time was 5 minutes and the image was flat-fielded. The fields shown measure 6.8 x 6.8 arcmin and 2.5 x 2.3 arcmin, respectively. North is to the upper left; East is to the lower left. Spiral galaxy NGC 1232 ESO PR Photo 37d/98 ESO PR Photo 37d/98 [Preview - JPEG: 800 x 912 pix - 760k] [High-Res - JPEG: 3000 x 3420 pix - 5.7Mb] A colour image of spiral galaxy NGC 1232, obtained on September 21, 1998. ESO PR Photo 37e/98 ESO PR Photo 37e/98 [Preview - JPEG: 800 x 961 pix - 480k] [High-Res - JPEG: 3000 x 3602 pix - 3.5Mb] Enlargement of central area of PR Photo 37d/98. This spectacular image (Photo 37d/98) of the large spiral galaxy NGC 1232 was obtained on September 21, 1998, during a period of good observing conditions. It is based on three exposures in ultra-violet, blue and red light, respectively. The colours of the different regions are well visible: the central areas (Photo 37e/98) contain older stars of reddish colour, while the spiral arms are populated by young, blue stars and many star-forming regions. Note the distorted companion galaxy on the left side of Photo 37d/98, shaped like the greek letter "theta". NGC 1232 is located 20 o south of the celestial equator, in the constellation Eridanus (The River). The distance is about 100 million light-years, but the excellent optical quality of the VLT and FORS allows us to see an incredible wealth of details. At the indicated distance, the edge of the field shown in PR Photo 37d/98 corresponds to about 200,000 lightyears, or about twice the size of the Milky Way galaxy. Technical information : PR Photos 37d/98 and 37e/98 are based on a composite of three images taken behind three different filters: U (360 nm; 10 min), B (420 nm; 6 min) and R (600 nm; 2:30 min) during a period of 0.7 arcsec seeing. The fields shown measure 6.8 x 6.8 arcmin and 1.6 x 1.8 arcmin, respectively. North is up; East is to the left. Note: [1] This Press Release is published jointly (in English and German) by the European Southern Observatory, the Heidelberg State Observatory and the University Observatories of Goettingen and Munich. Eine Deutsche Fassung dieser Pressemitteilung steht ebenfalls zur Verfügung. How to obtain ESO Press Information ESO Press Information is made available on the World-Wide Web (URL: http://www.eso.org ). ESO Press Photos may be reproduced, if credit is given to the European Southern Observatory.
In the Eemian to Early/Middle Weichselian (Late Pleistocene), when the Scandinavian and Alpine Glaciers were still small, and northern Germany under mammoth steppe to taiga palaoenvironment conditions, Late Quaternary steppe lions were well distributed in northern to central Germany, whereas generally all over Central Europe bones and rarely articulated skeletons were found less at open air but mainly at cave sites (Diedrich 2007a, 2008a-b, 2009a-b, 2010a-c, k, in review a-b; Diedrich and Rathgeber in review). A similar distribution, but more dense, is reported for the Late Quaternary Ice Age spotted hyenas (Diedrich 2005, 2006, 2007b-c, 2008a, c, 2010f-j, in review c-d, Diedrich and Žák 2006). The last lions of northern Europe were thought to have reached into the final Magdalénan (cf. Musil 1980). This can be not concluded with a restudy of the bone material from the Late Magdalenian (V-VI) Teufelsbrücke stone arch site near Saalfeld (Thuringia, Central Germany) and many other Magdalenian stations (open air and caves) in northern to central Germany (Münsterland Bay, Sauerland Karst, Harz Mountain Karst, Thuringian Karst). None of those sites yield remains of final Upper Pleistocene spotted hyenas or steppe lion bones anymore, nor in the few preserved Late Magdalenian mobile art can those be recognized in those regions. The last lion remains seem to reach into the Aurignacian or possibly into the Early Gravettian (early Late Weichselian) documented especially at the cave bear den, hyena den and overlapping Neandertalian to Modern human camp site Balve Cave (Sauerland Karst, cf. archaeology in Günther 1964) where still a mammoth fauna is documented for that time (Diedrich 2010a). The last and by archaeological layers dated hyena remains were also found in the Balve Cave and are from the Late Middle Palaeolithic cave site reaching a maximum Aurignacian age documenting an overlapping of hyena den and human camp site use (Diedrich 2010a, b). In northern Germany there are no records of indirectly dated hyena and lion remains being younger then even Aurignacian/Early Gravettian (35.000-28.000 BP). Those largest Late Quaternary predators must have got extinct in northern Germany with the Late Weichselian/Wuermian extending Skandinavian Glacier, which reached northern Europe between Hamburg and Berlin its maximum extension about 24.000 BP (Skupin et al. 1993). The two largest predators of the Late Quaternary of Europe seem to have been well represented in the Gravettian and up to Magdalénian Late Palaeolithic of southern Europe, in which mainly lions, but only rarely hyenas are well documented within the cave and mobile art (e.g Breuil 1952, Begouen and Clottes 1987, Chauvet et al. 1995, Diedrich and Rathgeber in review, Diedrich 2005). Hyenas and lions must have been represented in the Gravettian, Early and Middle and possibly even ?Late Magdalenian in southern Europe, which must have resulted from a southern migration of those predators during the Late Weichselian/Wuermian together with the megafauna and humans. The disappearance of hyenas and lions also correlate with the extinction of mammoth and woolly rhinoceros in northern Germany. The large mammals such as elephants and rhinoceroses were highly important for hyenas and lions during the Late Quaternary. Hyenas had a systematic scavenging strategy on both large prey which was even "transferred" until today compared to modern spotted hyenas and lions of Africa (Diedrich 2010d, e, in prep). Where those Late Quaternary giant mammals such as woolly mammoth and woolly rhinoceros were absent in middle mountainous regions (e.g. Sauerland Karst, Harz Mountain Karst, Bohemian Karst, Thuringian Karst) those had to kill other medium sized animals such as horse or steppe bison and those in larger amounts (Diedrich 2008, 2010c). Woolly rhinoceros and woolly mammoth seem to be not known in northern Germany after Aurignacian/?Early Gravettian times (Sauerland Karst and Münsterland Bay, Harz Mountain Karst) such as humans (archaeology cf. Günther 1988) but there are also lacking radiocarbon dating series or new excavations. Humans must have been in antagonism to the large predators about their prey and also their Late Palaeolithic sanctuaries - the large caves especially in southern Europe, in which they left thousands of animal figurations mainly during the Gravettian to Late Magdalenian periods (e.g. Breuil 1952, Begouen and Clottes 1987, Chauvet et al. 1995). Therefore the extinction reason of the largest predators of the Late Quaternary seems to be a complex combination of climate change with resulting maximum glacier extension which finally caused a southern directed megafaunal migration and reduction of the available caves and habitat areas in general. Finally in those southern European regions a higher competition about larger caves as cave bear hibernation places, hyena den sites and human settlement/sanctuary sites must have happened. Therefore an active hunt onto lions and hyenas can not be excluded nor be proven well yet, even if there are finds of necklesses in Europe from Late Palaeolithic ages made of mainly carnivore teeth including rare lion and hyena teeth, which might have been only collected. The resettlement of the northern European region by humans and a reduced "reindeer fauna" and its main and largest predators such as wolves and wolverines after the maximum glacier extension in the middle Late Weichselian started not before the Late Magdalenian (Magdalénian V: e.g. Perick Caves, Martins Cave - Sauerland Karst; Rübeland Caves - Harz Mountain Karst, Teufelsbrücke stone arch - Thuringian Karst). Humans occupied at that post-maximum glaciation time many caves in the Sauerland Karst region and even at open air sites in the Münsterland Bay or central Germany (cf. Bosinski 1987, Günther 1988). Within this Late Magdalénian V-VI times in the record of ten thousands of bones from more then 100 sites no hyena or lion remains are recorded anymore in northern and central Germany, such as cave bears. References Begouen R. and Clottes J. 1987. Les Trois Frères after Breuil. Antiquity, 61: 180-187. Bosinski, G. 1987. Die große Zeit der Eiszeitjäger. Europa zwischen 40.000 und 10.000 v.Chr. Jahrbuch des Römisch-Germanischen Zentralmuseums, 34: 13-139. Breuil, H. 1952. Four Hundred Centuries of Cave Art. Montignac, Dordogne, 414 pp. Chauvet, J.-M., Deschamps B.E, and Hillaire C. 1995. Grotte Chauvet. Altsteinzeitliche Höhlenkunst im Tal der Ardèche. Thorbecke Speläo 1, Sigmaringen, 120 pp. Diedrich, C. 2005. Eine oberpleistozäne Population von Crocuta crocuta spelaea (GOLDFUSS 1823) aus dem eiszeitlichen Fleckenhyänenhorst Perick-Höhlen von Hemer (Sauerland, NW Deutschland) und ihr Kannibalismus. Philippia, 12 (2): 93-115, Kassel. Diedrich, C. 2006. 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Kim, Ju-Won; Lee, Jong-Hwan; Lyoo, Young S; Jung, Dong-In; Park, Hee-Myung
2013-01-01
Background Adult stem cells have been widely investigated in bioengineering approaches for tissue repair therapy. We evaluated the clinical value and safety of the application of cultured bone marrow-derived allogenic mesenchymal stem cells (MSCs) for treating skin wounds in a canine model. Hypothesis Topical allogenic MSC transplantation can accelerate the closure of experimental full-thickness cutaneous wounds and attenuate local inflammation. Animals Adult healthy beagle dogs (n = 10; 3–6 years old; 7.2–13.1 kg) were studied. Methods Full-thickness skin wounds were created on the dorsum of healthy beagles, and allogenic MSCs were injected intradermally. The rate of wound closure and the degree of collagen production were analysed histologically using haematoxylin and eosin staining and trichrome staining. The degree of cellular proliferation and angiogenesis was evaluated by immunocytochemistry using proliferating cell nuclear antigen-, vimentin- and α-smooth muscle actin-specific antibodies. Local mRNA expression levels of interleukin-2, interferon-γ, basic fibroblast growth factor and matrix metalloproteinase-2 were evaluated by RT-PCR. Results Compared with the vehicle-treated wounds, MSC-treated wounds showed more rapid wound closure and increased collagen synthesis, cellular proliferation and angiogenesis. Moreover, MSC-treated wounds showed decreased expression of pro-inflammatory cytokines (interleukin-2 and interferon-γ) and wound healing-related factors (basic fibroblast growth factor and matrix metalloproteinase-2). Conclusion and clinical importance Topical transplantation of MSCs results in paracrine effects on cellular proliferation and angiogenesis, as well as modulation of local mRNA expression of several factors related to cutaneous wound healing. Résumé Contexte Les cellules souches adultes ont été largement étudiées dans les approches de bio-ingénierie pour la thérapie de réparation tissulaire. Nous évaluons l'efficacité clinique et la sécurité de l'application de cellules souches mésenchymateuses allogéniques en culture dérivées de moelle osseuse (MSCs) pour le traitement de plaies cutanées dans un modèle canin. Hypothèse La transplantation de MSC allogénique topique peut accélérer la fermeture en toute épaisseur de plaies cutanées expérimentales et atténuer l'inflammation locale. Sujets Des chiens beagles adultes sains (n = 10; 3–6 ans; 7.2–13.1 kg) ont été étudiés. Méthodes Des plaies cutanées en pleine épaisseur ont été crées sur la face dorsale des beagles sains et des MSCs allogènes ont été injectées par voie intradermique. Le taux de cicatrisation et le degré de production de collagène ont été analysés sur le plan histologique par colorations à l'hématoxyline et éosine et par trichrome. Le degré de prolifération cellulaire et d'angiogénèse ont été évalués par immunohistochimie à l'aide d'anticorps spécifiques d'antigène nucléaire de prolifération cellulaire, de vimentine et d'actine de muscle lisse α. Les taux d'expression local d'ARNm d'interleukine-2, d'interféron-γ, du facteur de croissance basique de fibroblaste et de métalloprotéinase-2 de matrice, ont été évalués par RT-PCR. Résultats Comparé avec les plaies traitées par excipient, les plaies traitées par les MSCs ont montré une plus rapide cicatrisation et une augmentation de synthèse de collagène, de prolifération cellulaire er d'angiogénèse. En outre, Les plaies traitées au MSC ont montré une expression diminuée de cytokines pro-inflammatoires (interleukine-2 et interféron-γ) et des facteurs liés à la cicatrisation (facteur de croissance basique de fibroblaste et métalloprotéinase-2 de matrice). Conclusion et importance clinique La transplantation topique de MSCs résulte en des effets paracrines de prolifération cellulaire et d'angiogénèse ainsi qu'en une modulation de l'expression locale d'ARNm de plusieurs facteurs liés à la cicatrisation cutanée. Resumen Introducción Las células madre de adultos se han estudiado extensivamente en estrategias de bioingeniería para la reparación de tejidos. Hemos evaluado el valor clínico y la seguridad de la aplicación de células madre mesenquimales (MSCs) alogenéicas derivadas de la medula ósea para tratar las heridas de la piel en un modelo canino. Hipótesis El transplante tópico alogenéico de MSCs puede acelerar la cicatrización de heridas cutáneas experimentales de todo el grosor de la piel y disminuir la inflamación local. Animales Se estudiaron perros de raza Beagle sanos adultos (n=10; de 3-6 años de edad; 7,2-13,1 kg de peso). Métodos Se crearon heridas de todo el grosor de la piel en el dorso de perros Beagle sanos, y se inyectaron MSCs alogenéicas intradérmicamente. El ritmo de reparación de la herida y el grado de producción de colágeno se analizaron histológicamente utilizando tinciones de hematoxilina-eosina y tricrómico. El grado de proliferación celular y la angiogenesis se evaluaron mediante inmunohistoquímica utilizando anticuerpos específicos para el antígeno de proliferación celular nuclear (PCNA), vimentina y α-actina de músculo liso. La expresión local de mRNA para interleuquina-2 (IL-2), interferón- γ (IFN- γ), factor básico de crecimiento de fibroblastos (BFGF) y metaloproteinasa de matriz-2 se evaluaron mediante RT-PCR. Resultados comparado con las heridas tratadas solo con el vehículo, las heridas tratadas con MSCs mostraron una reparación más rápida y un aumento en la producción de colágeno, proliferación celular y angiogenesis. Además, las heridas tratadas con MSCs mostraron una expresión aumentada de citoquinas proinflamatorias (IL-2 e IFN- γ) y factores relacionados con la reparación de la herida (BFGF y metaloproteinasa de matriz-2). Conclusión e importancia clínica El transplante tópico de MSCs resulta en efectos paracrinos en la proliferación celular y angiogenesis, así como en la modulación de la expresión de mRNA de diversos factores relacionados con la cicatrización de heridas. Zusammenfassung Hintergrund Adulte Stammzellen sind für ihre biotechnologische Verwendung bei der Wiederherstellung von Geweben bereits weit reichend erforscht. Wir haben die klinische Bedeutung und Sicherheit der Applikation von kultivierten allogenen mesenchymalen Stammzellen (MSCs) aus dem Knochenmark zur Behandlung von Hautwunden in einem caninen Modell evaluiert. Hypothese Die topische allogene MSC Transplantation kann den Wundverschluss experimenteller Hautwunden (Brandwunden Grad III) beschleunigen und die lokale Entzündung mildern. Tiere Erwachsene gesunde Beagles (n=10; 3-6 Jahre alt; 7,2-13,1kg) wurden in der Studie verwendet. Methoden Es wurden Hautwunden 3. Grades am Rücken der gesunden Beagles verursacht und allogene MSCs intradermal injiziert. Die Schnelligkeit des Wundverschlusses und das Ausmaß der Kollagenproduktion wurden histologisch mittels Hämatoxylin und Eosin Färbung und Trichromfärbung untersucht. Das Ausmaß der zellulären Proliferation und der Angiogenese wurde mittels Immunzytochemie unter Verwendung von Proliferating-Cell-Nuclear-Antigen, Vimentin und Alpha Smooth Muscle Actin-spezifischen Antikörpern evaluiert. Die lokale Exprimierung von mRNA von Interleukin-2, Interferon-γ, Basic Fibroblasten Wachstumsfaktor und Matrix Metalloproteinase-2 wurde mittels RT PCR evaluiert. Ergebnisse Im Vergleich zu den Wunden, die nur mit dem Trägermedium behandelt worden waren, zeigten die mit MSC-behandelten Wunden einen rascheren Verschluss und eine erhöhte Kollagensynthese, zelluläre Proliferation und Angiogenese. Darüber hinaus zeigten MSC-behandelte Wunden eine verminderte Exprimierung pro-entzündlicher Zytokine (Interleukin-2 und Interferon-γ) und Wundheilungsfaktoren (Basic Fibroblasten Wachstumsfaktor und Matrix Metalloproteinase-2). Schlussfolgerung und klinische Bedeutung Die topische Transplantation von MSCs resultiert in parakrinen Effekten auf die zelluläre Proliferation und Angiogenese sowie die Modulierung lokaler mRNA Exprimierung verschiedener Faktoren, die mit der Wundheilung der Haut im Zusammenhang stehen. 摘要 背景 以成体干细胞的生物工程法用于组织修复治疗已被广泛研究。将骨髓培养得到的外源性间充质干细胞(MSCs)用于犬模型上治疗皮肤创伤,我们来评估其临床价值和安全性。 假设 局部外源性MSC移植能使试验的皮肤创口全层愈合加快,并使局部炎症减轻。 动物 研究成年健康比格犬(n = 10;3–6 岁;7.2–13.1 kg)。 方法 在健康的比格犬背部创造全层皮肤创口,皮内注射外源性MSCs。使用苏木精和伊红染色法和三色染色法,从组织结构上分析伤口愈合率和胶原产生的程度。通过免疫细胞化学使用增殖细胞核抗原、维生素和α-平滑肌肌动蛋白-特定抗体,评估细胞增殖和血管生成程度。通过RT PCR评估白介素-2、γ-干扰素、基纤维母细胞生长因子和基质金属蛋白酶-2局部mRNA表达等级。 结果 与媒介物治疗创口相比,MSC治疗创口显示出更快的创口愈合,以及胶原合成、细胞增殖和血管生成增加。 此外,MSC治疗创口显示出炎性细胞因子(白介素-2和γ-干扰素)和与创口愈合相关因子(碱性成纤维细胞生长因子和基质金属蛋白酶-2)表达减少。 结论和临床价值 局部移植MSCs造成了对细胞增殖和血管生成的旁分泌作用,也同样引起几个与皮肤创伤愈合相关因子局部mRNA表达的调节。 要約 背景 成熟した幹細胞は組織修復療法に対して生物工学的なアプローチで広く研究されている。著者らは培養した骨髄由来の同種異系の間葉系肝細胞(MSCs)を犬の皮膚創傷の治療に応用し、臨床的な価値と安全性を評価した。 仮説 同種異系MSCの局所への移植は実験的な皮膚全層創傷の閉鎖と炎症の軽減を加速する可能性がある。 供与動物 成熟した健常ビーグル犬(n = 10; 3–6 歳齢; 7.2–13.1 kg)を用いた。 方法 健常ビーグルの背部に皮膚全層潰瘍を作成し、同種異系MSCを皮内に注射した。創傷閉鎖率とコラーゲン産生度をヘマトキシリン染色トリクローム染色を用いて組織学的に解析した。細胞増殖度と血管新生は核内増殖抗原−、ビメンチン−、α−平滑筋アクチン−特異的抗体を用いて免疫組織化学染色で評価した。局所のインターロイキン−2、インターフェロンγ、塩基性線維芽細胞増殖因子とマトリックスメタロプロテアーゼ2のmRNA発現レベルをRT-PCRで評価した。 結果 賦形剤のみで治療した創傷と比較し、MSCで治療した創傷はより早期に閉鎖し、コラーゲン合成の増加、細胞増殖や血管新生を示した。さらに、MSCで治療した創傷は炎症後サイトカイン(インターロイキン−2とインターフェロン−γ)と創傷治癒関連因子(塩基性線維芽細胞増殖因子とマトリックスメタロプロテアーゼ−2)の発現が減少していた。 結論と臨床的な重要性 MSCの局所への移植により細胞増殖と血管新生に対してはパラクライン効果を示すのと同時に,皮膚創傷治癒に関連する様々な因子の局所mRNA発現を調節した。 PMID:23432413
Nine Middle Triassic paleogeographical maps comprising the uppermost Upper Bunter, Lower to Middle Muschelkalk and Upper Muschelkalk to Lower Keuper time frame (Diedrich 2008b) show the marine ingression and regression cycle of the Middle Triassic Germanic Basin (Diedrich 2010c). For bathymetrical and palaeoenvironmental interpretations especially reptiles and their footprints are used. This Germanic Basin as analogon for the Arabian Gulf (Knaust 1997), north of the Tethys, was under marine and finally terrestrial influenced sediments in a time frame (after Kozur and Bachmann 2008) between 247.2 My (Myophoria Fm, Aegean, Lower Anisian) to 237.9 My (Grabfeld Fm, Longobardian, Lower Ladinian). In a duration of 9.3 My the Germanic Basin was filled up mainly with marine carbonates and at the end by siliciclastics influenced by the northern Tethys through the Silesian, Carpathian and later the Burgundian Gates which connected the Germanic Basin to the Northern Tethys. With the marine ingression from the East via the Silesian Gate (Poland) a ten to hundred kilometers extended intertidal flat to sabkha facies belt surrounded first only the central and then the Western Germanic Basin (Winterswijk, Netherlands). Those intertidal zones were used mainly by two different small reptiles as their primary habitat. Hereby they left Millions of the small tom medium sized footprints of the ichnogenera Rhynchosauroides and Procolophonichnium (Diedrich 2005, 2008a). Larger terrestrial and beach and sabkha adapted reptiles were Tanystrophaeus antiquus and unknown archosaurs, which are recorded only by their footprints. At the beginning of the ingression at the uppermost Bunter a shallow marine invertebrate fauna and coastal reptiles appeared in the Germanic Basin which must have originated mainly from the Northern Tethys. Especially all marine reptiles immigrated from the Tethys which is proven not only by assamblaged Tethyan cephalopod Ceratite species (cf. Diedrich 2008a). The coastal intertidal zones appeared with mud cracked biolaminate and sabkha dolomites ("Biolaminate and Sabkha facies") and expanded further west and south within the Lower Muschelkalk Winterswijk Fm (Aegean/Bithynian boundary), Osnabrück Fm, and Jena Fm (Bithynian to Pelsonian) (Diedrich and Trostheide 2007, Diedrich 2008a). The intertidal zones changed their extensions several times in the Lower Muschalkalk due to the less eustatically and more tectonically controlled very shallow relief cratonic basin morphology and were more stable in the western part of the flat carbonate ramp basin (Winterswijk, Netherlands) and in coastal zones in general. In the Germanic Basin centre (Rüdersdorf to Gogolin, Germany/Poland) the conditions were all that time under very shallow carbonate sand barr (Oolithtic, Terebratula or Shell bioclastic facies) or shallow subtidal ("Wellenkalk facies") conditions, whereas even extended seagrass meadows in shallow carbonate facies types are indirectly proven by invertebrate communities, especially snails. Those algae attracted especially placodontids which were the "Triassic seacows" feeding on such algae (Diedrich, 2010a), which immigrated with Paraplacodus, Placodus and Cyamodus already with the first Lower Muschelkalk ingression sequence. Also other reptiles such as nothosaurs Nothosaurus (small species), Cymatosaurus, the pachypleurosaurids Dactylosaurus, Neusticosaurus or Serpianosaurus must have originated from the tethys and were shallow marine and even lagoonary adapted paraxial swimming smaller marine reptiles. This "Lower Muschelkalk" time was highly tectonically active represented by several seismic layers (slumps, sigmoidal shocked layers, etc.) (cf. Schwarz 1975, Rüffer 1996, Knaust 2000, Diedrich 2008a), which were also reaching the intertidal beach zones, possibly even with tsunamite hazard events (Diedrich 2008b, 2009b). Such tsunamis or quick floodings due to storm events must have had hazardous impacts on marine reptiles or fishes, and the beach inhabiting terrestrial reptiles, which could have been killed by high amounts which explains the presence of many skeletons, bonebeds, and footprint preservations in the Germanic Basin biolaminate and lagoonal facies. With a high seismic peak during the Middle Muschelkalk Karlstadt Fm (Pelsonian/Illyrian boundary) in the intertidal zones up to 19 tectonically shocked biolaminate layers (locality Bernburg, Central Germany, Diedrich 2009b) prove the beginning of the Alpine tectonics and its raise (fold belt structure: Müller et al. 1964), but also the opening of the Carpathian Gate (graben structure: Szulc 1998), from which the epicenters were estimated by two main slickenside directions. Those can be found all over the Germanic Basin "Lower Muschelkalk" sediments (Szulc 1998, Föhlisch 2007, Diedrich 2009b). This time period of the Pelsonian/Illyrian boundary gave even such extended intertidal zones, that reptiles left Millions of tracks all over those biolaminate facies types, allowing those to migrate and distribute East (Bohemian Island) - West (Rhenisch Massif, London-Brabant Massif) due to "intertidal flat bridges". Therefore chirotherid archosaur trackmakers left Chirotherium, Isochirotherium and Brachychirotherium trackways quite abundantly not anymore in the typical Bunter red sandstone facies; now they appeared in the new environments, the intertidal biolaminates such as well documented at Bernburg (Central Germany, Diedrich 2009b), but also on other Middle Triassic coast east of the Massif Central (Demathieu 1985) or the Alps (e.g. Avanzini 2002). The only surviving marine reptiles were smaller lagoonal adapted pachypleurosaurs such as the common Anarosaurus and smaller sized Nothosaurus. Placodontids disappeared with the loss of the palaeoenvironment of the macroalgae meadows and seem to have migrated to the Carpathian gate and northern Tethys, where those habitats were still present. The dramatical habitat change with terrestrial territory loss, and marginal marine beach zone extensions seem to be also the reason for the beginning of the dinosaur raise in the world. Within the Middle Muschelkalk Heilbronn and Diemel Formations a massive sea level fall caused a new extension of intertidal zones and sabkhas, but also halite and gypsum evaporates ("Domolite-evaporate facies") in the basin center including the southern Germanic Basin branch (region Tübingen/Stuttgart, Southwestern Germany). The "Middle Muschelkalk" shallow relief and lagoon to intertidal dominated period changed again drastically within a new tectonic active "Upper Muschelkalk" time and strong "ingression" of the northern Tethys into the Germanic Basin within the Illyrian time (Bad Sulza Fm, Trochitenkalk Fm). A shallow marine, with shallow water carbonates filled Germanic Basin developed again, but this time with different consequences onto the former coastal zones, in which intertidal biolaminated and sabkhas disappeared as a result of steeper coastal morphologies. Whereas in the first ingression a shallow marine reptile fauna was present (Nothosaur-Pachypleurosaur taphocoenosis, Lower Bad Sulza Fm, Diedrich in prep.). The fauna changed with the main transgression within the Upper Bad Sulza Fm to a Placodontid-Pistosaur taphocoenosis with more open marine adapted forms (Diedrich in prep.). At those time also crinoid bioherms developed massively all over the central and southern Germanic Basin in front of the costs at the "steeper coast margins" (which were still hot high angled), as a "crinoid belt" (e.g. Aigner and Bachmann 1991), which was responsible for massive crinoidal limestones (= "Trochitenkalk facies"). In this period again "Triassic seacows" seem to have populated well the entire Germanic Basin, and here again seagrass meadow areas documented by benthic invertebrate palaeocommunities (Diedrich 2009a, 2010a). The marine macroplants must have built extended meadows on the shallow marine and oxygen-rich seafloor conditions of the "Tonplatten facies" on which many different invertebrates settled in- or epifaunistic. This tectonical deepening controlled situation continued with the Meißner Fm and aequivalent Formations and its cephalopod Ceratite rich "Tonplatten facies", whereas the "maximum flooding" (if the term can be used here in a cratonic and tectonically controlled basin: cf. definition of marine cycles in: Aigner and Bachmann 1991) was in the compressus biozone (ceratite biozone, middle Meißner Fm, Anisian/Ladinian boundary, cf. Diedrich 2009a). The high stand is underlined by now full adapted marine reptiles such as nothosaurs (Nothosaurus mirabilis, Simosaurus gaillardodti), pistosaurs (Pistosaurus longaevus) and especially the open marine ichtyosaurs (Shastasaurus, Mixosaurus, Omphtalmosaurus) support the full marine and highest water level conditions. The "regression" or better suggested here "basin uplifting" started in the upper Meißner Fm with a reducing carbonate sedimentation which was overtaken slowly by terrestrial sediments already within the Warburg/Erfurt Formations (Fassanian/Longobardian boundary, Lower Ladinian). The fresh water and clay mineral influence caused a reduction of the marine benthic community biodiversity and the development of brackish lagoons, in which some invertebrate faunas and dominantly small marine reptiles pachypleurosaurs lived. At that time all placodontid reptiles disappeared, which must have been the chain reaction of the macroalgae loss and environmental changes. A change of terrestrial influence and periodic marine influence is documented in repeating intercalated massive dolomites (Alberti-Bed, Anthraconit-Bed and others) and clay layers of the Lower Keuper Erfurt and especially Grabfeld Fm (Longobardian). In this final period the Lower Keuper Germanic Basin was less and less marine influenced, finally dominated at that time on the limnic influenced costs by large amphibians such as Mastodonsaurus, Gerrhothorax or Plagiosuchus, which were found especially at southern German and Central german sites (Schoch and Wild 1999, Diedrich 2010b), including the famous southern German "Grenzbonebed" (Fassanian/Longobardian boundary) (Reif 1982, Hagdorn 1990). This bonebed already contains a strongly reduced marine reptile fauna with pachypleurosaurs and giant lagoon-adapted nothosaurs (N. giganteus, S. gaillardoti) and few marine hypersaline adapted shells such as Costatoria costata (cf. Hagdorn et al. 2009). The absence of cephalopod ceratites and rare nautilid presence are the last proves for the periodic restricted lagoon situations- being comparable in its facies and reptile fauna to the lagoon of the Northern Tethys Monte San Giorgio, Switzerland/Italy (e.g. De Zanche and Farabegoli 1988, Furrer 1995) to which the Germanic Basin was connected through the Burgundian Gate, France. The marine influence and marine sediment fill of the Germanic Basin stopped finally at the beginning of the Middle Keuper (lower Upper Triassic), diachronously more earlier in northern Germany (Warburg/Erfurt Fm, cf.: Kozur and Bachmann 2008, Diedrich 2010b) as in southern Germany (cf. Hagdorn et al. 2009) indicating a periodic marine influence from the Northern Tethys through the Burgundian Gate. At the final tectonical stage (last seismits in the Grabfeld Fm, Longobardian: cf. Bachmann and Aref 2005) no intertidal flats nor biolamnintes developed anymore in a low relief Germanic Basin morphology, which reason can be explained be the carbonate reduction, strong terrigenous clay input, and brakish-lagoonary conditions, in which cyanobacterial mats of the low-relief intertidal zones could not develop. References Aigner, T. and Bachmann, G.H. 1991. Sequence Stratigraphy of the German Muschelkalk. In: Hagdorn, H. and Seilacher, A. (Eds.): Muschelkalk. Schöntaler Symposium. 15-18. Goldschneck-Verlag, Stuttgart. Avanzini, M. 2002. Dinosauromorph tracks from the Middle Triassic (Anisian) of the Southern Alps (Valle di Non-Italy). Bolletino della Società Paleontologica Italiana, 41 (1), 37-40. Bachmann, G.H. and Aref, M.A.M., 2005. A seismite in Triassic gypsum deposits (Grabfeld Formation, Ladinian), Southwest Germany. Sedimentary Geology 180, 75-89. De Zanche, V. and Farabegoli, E. 1988. Anisian paleogeographic evolution in the Central-Western Southern Alps. 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