Cosmological models constructed by van der Waals fluid approximation and volumetric expansion

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Samanta, G. C.; Myrzakulov, R.

The universe modeled with van der Waals fluid approximation, where the van der Waals fluid equation of state contains a single parameter ωv. Analytical solutions to the Einstein’s field equations are obtained by assuming the mean scale factor of the metric follows volumetric exponential and power-law expansions. The model describes a rapid expansion where the acceleration grows in an exponential way and the van der Waals fluid behaves like an inflation for an initial epoch of the universe. Also, the model describes that when time goes away the acceleration is positive, but it decreases to zero and the van der Waals fluid approximation behaves like a present accelerated phase of the universe. Finally, it is observed that the model contains a type-III future singularity for volumetric power-law expansion.

The Density Matrix for Single-mode Light after k-Photon Absorption

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Voigt, H.; Bandilla, A.

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).

Voltage regulation in distribution networks with distributed generation

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Blažič, B.; Uljanić, B.; Papič, I.

2012-11-01

The paper deals with the topic of voltage regulation in distribution networks with relatively high distributed energy resources (DER) penetration. The problem of voltage rise is described and different options for voltage regulation are given. The influence of DER on voltage profile and the effectiveness of the investigated solutions are evaluated by means of simulation in DIgSILENT. The simulated network is an actual distribution network in Slovenia with a relatively high penetration of distributed generation. Recommendations for voltage control in networks with DER penetration are given at the end.

NetCoDer: A Retransmission Mechanism for WSNs Based on Cooperative Relays and Network Coding

PubMed Central

Valle, Odilson T.; Montez, Carlos; Medeiros de Araujo, Gustavo; Vasques, Francisco; Moraes, Ricardo

2016-01-01

Some of the most difficult problems to deal with when using Wireless Sensor Networks (WSNs) are related to the unreliable nature of communication channels. In this context, the use of cooperative diversity techniques and the application of network coding concepts may be promising solutions to improve the communication reliability. In this paper, we propose the NetCoDer scheme to address this problem. Its design is based on merging cooperative diversity techniques and network coding concepts. We evaluate the effectiveness of the NetCoDer scheme through both an experimental setup with real WSN nodes and a simulation assessment, comparing NetCoDer performance against state-of-the-art TDMA-based (Time Division Multiple Access) retransmission techniques: BlockACK, Master/Slave and Redundant TDMA. The obtained results highlight that the proposed NetCoDer scheme clearly improves the network performance when compared with other retransmission techniques. PMID:27258280

On spectra of Lüders operations

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Nagy, Gabriel

2008-02-01

We show that all the eigenvalues of certain generalized Lüders operations are non-negative real numbers in two cases of interest. In particular, given a commuting n-tuple A =(A1,…,An) consisting of positive operators on a Hilbert space H, satisfying ∑j =1nAj=I, we show that the spectrum of the Lüders operation: ΛA:B(H)∋X↦∑j =1nAj1/2XAj1/2∈B(H) is contained in [0,∞), so the only solution of the equation ΛA(X)=I-X is the "expected" one: X =1/2I.

Analytical theory of the hydrophobic effect of solutes in water.

PubMed

Urbic, Tomaz; Dill, Ken A

2017-09-01

We develop an analytical statistical-mechanical model for hydrophobic solvation in water. In this three-dimensional Mercedes-Benz-like model, two neighboring waters have three possible interaction states: a radial van der Waals interaction, a tetrahedral orientation-dependent hydrogen-bonding interaction, or no interaction. Nonpolar solutes are modeled as van der Waals particles of different radii. The model is sufficiently simple that we can calculate the partition function and thermal and volumetric properties of solvation versus temperature, pressure, and solute radius. Predictions are in good agreement with results of Monte Carlo simulations. And their trends agree with experiments on hydrophobic solute insertion. The theory shows that first-shell waters are more highly structured than bulk waters, because of hydrogen bonding, and that that structure melts out faster with temperature than it does in bulk waters. Because the theory is analytical, it can explore a broad range of solvation properties and anomalies of water, at minimal computational expense.

Analytical theory of the hydrophobic effect of solutes in water

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Urbic, Tomaz; Dill, Ken A.

2017-09-01

We develop an analytical statistical-mechanical model for hydrophobic solvation in water. In this three-dimensional Mercedes-Benz-like model, two neighboring waters have three possible interaction states: a radial van der Waals interaction, a tetrahedral orientation-dependent hydrogen-bonding interaction, or no interaction. Nonpolar solutes are modeled as van der Waals particles of different radii. The model is sufficiently simple that we can calculate the partition function and thermal and volumetric properties of solvation versus temperature, pressure, and solute radius. Predictions are in good agreement with results of Monte Carlo simulations. And their trends agree with experiments on hydrophobic solute insertion. The theory shows that first-shell waters are more highly structured than bulk waters, because of hydrogen bonding, and that that structure melts out faster with temperature than it does in bulk waters. Because the theory is analytical, it can explore a broad range of solvation properties and anomalies of water, at minimal computational expense.

Hilbert's sixth problem and the failure of the Boltzmann to Euler limit

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Slemrod, Marshall

2018-04-01

This paper addresses the main issue of Hilbert's sixth problem, namely the rigorous passage of solutions to the mesoscopic Boltzmann equation to macroscopic solutions of the Euler equations of compressible gas dynamics. The results of the paper are that (i) in general Hilbert's program will fail because of the appearance of van der Waals-Korteweg capillarity terms in a macroscopic description of motion of a gas, and (ii) the van der Waals-Korteweg theory itself might satisfy Hilbert's quest for a map from the `atomistic view' to the laws of motion of continua. This article is part of the theme issue `Hilbert's sixth problem'.

Update on techniques to prevent infections associated with prostate needle biopsy.

PubMed

Fontana, Matteo; Boeri, Luca; Montanari, Emanuele

2018-04-24

Postbiopsy infections (PBIs) are among the most common complications associated with transrectal ultrasound-guided prostate biopsy (TRUSPB). This article discusses the pathogenesis of TRUSPB-associated infectious complications and reviews the most recent findings on techniques to prevent PBIs. Risk stratification is a powerful tool for identifying TRUSPB candidates whom warrant additional preventive measures. Bowel preparation with povidone-iodine-based enemas and needle disinfection with formalin solution are simple and attractive strategies, but their effectiveness needs to be thoroughly assessed. Antibiotic prophylaxis represents the mainstay for the prevention of PBIs: the prophylactic regimen must respect the principles of antimicrobial stewardship, and local antibiotic resistance patterns among uropathogens should always be considered. Augmented and targeted antibiotic prophylaxes are powerful options, but their role in current clinical practice has yet to be clarified. The transperineal approach has shown a near-zero rate of PBIs, and should therefore be considered for the highest-risk patients. Several procedures have been introduced to prevent TRUSPB-related infectious complication, but their utility and applicability in the clinical practice has yet to be elucidated. More robust evidence based on randomized control trials is needed to establish the efficacy of these tools in improving patient outcomes.

Existence of quasi-periodic solutions of fast excited van der Pol-Mathieu-Duffing equation

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Lu, Lin; Li, Xuemei

2015-12-01

The van der Pol-Mathieu-Duffing equation x ̈ + ( Ω0 2 + h 1 cos Ω 1 t + h 2 cos Ω 2 t ) x - ( α - β x 2 ) x ˙ - h 3 x 3 = h 4 Ω3 2 cos x cos Ω 3 t is considered in this paper, where α, β, h1, h2, h3, h4, Ω1, Ω2 are small parameters, α, β > 0, the frequency Ω3 is large compared to Ω1 and Ω2, the above parameters are real. For ∀α, β > 0, we use KAM (Kolmogorov-Arnold-Moser) theory to prove that the van der Pol-Mathieu-Duffing equation possesses quasi-periodic solutions for most of the parameters Ω0, Ω1, Ω2, Ω3, it verifies some phenomenon of Fahsi and Belhaq [Commun. Nonlinear Sci. 14, 244-253 (2009)] and can be regarded as a extension of Abouhazim et al. [Nonlinear Dyn. 39, 395-409 (2005)].

Exploring a multi-scale method for molecular simulation in continuum solvent model: Explicit simulation of continuum solvent as an incompressible fluid.

PubMed

Xiao, Li; Luo, Ray

2017-12-07

We explored a multi-scale algorithm for the Poisson-Boltzmann continuum solvent model for more robust simulations of biomolecules. In this method, the continuum solvent/solute interface is explicitly simulated with a numerical fluid dynamics procedure, which is tightly coupled to the solute molecular dynamics simulation. There are multiple benefits to adopt such a strategy as presented below. At this stage of the development, only nonelectrostatic interactions, i.e., van der Waals and hydrophobic interactions, are included in the algorithm to assess the quality of the solvent-solute interface generated by the new method. Nevertheless, numerical challenges exist in accurately interpolating the highly nonlinear van der Waals term when solving the finite-difference fluid dynamics equations. We were able to bypass the challenge rigorously by merging the van der Waals potential and pressure together when solving the fluid dynamics equations and by considering its contribution in the free-boundary condition analytically. The multi-scale simulation method was first validated by reproducing the solute-solvent interface of a single atom with analytical solution. Next, we performed the relaxation simulation of a restrained symmetrical monomer and observed a symmetrical solvent interface at equilibrium with detailed surface features resembling those found on the solvent excluded surface. Four typical small molecular complexes were then tested, both volume and force balancing analyses showing that these simple complexes can reach equilibrium within the simulation time window. Finally, we studied the quality of the multi-scale solute-solvent interfaces for the four tested dimer complexes and found that they agree well with the boundaries as sampled in the explicit water simulations.

Crystallization and Preliminary X-ray Analysis of Der f 2, a Potent Allergen Derived from the House Dust Mite

NASA Technical Reports Server (NTRS)

Roeber, Dana; Achari, Aniruddha; Takai, Toshiro; Okumura, Yasushi; Scott, David L.; Curreri, Peter (Technical Monitor)

2002-01-01

Although a number of allergens have been identified and isolated, the underlying molecular basis for the potent immune response is poorly understood. House dust mites (Dermatophugoides sp.) are particularly ubiquitous contributors to atopy in developed countries. The rhinitis, dermatitis, and asthma associated with allergic reactions to these arthropods are often caused by relatively small (125-129 amino acids) mite proteins of unclear biological function. Der f 2, a major allergen from the mite Dermatophagoides farinae, has been recombinantly expressed and characterized. The Der f 2 protein has been crystallized in our laboratory and a native data set collected at a synchrotron source. The crystals belong to the orthorhombic space group I422 with unit cell parameters of a = 95.2 Angstroms, b = 95.2 Angstroms, and c = 103.3 Angstroms. An essentially complete (97.2%) data set has been collected to 2.4 Angstroms. Attempts to solve the crystal structure of Der f 2 by molecular replacement using the available NMR coordinates for either Der f 2 or Der p 2 (the homologous protein from D. pterovssinus) failed to reveal a creditable solution.

Corresponding-states laws for protein solutions.

PubMed

Katsonis, Panagiotis; Brandon, Simon; Vekilov, Peter G

2006-09-07

The solvent around protein molecules in solutions is structured and this structuring introduces a repulsion in the intermolecular interaction potential at intermediate separations. We use Monte Carlo simulations with isotropic, pair-additive systems interacting with such potentials. We test if the liquid-liquid and liquid-solid phase lines in model protein solutions can be predicted from universal curves and a pair of experimentally determined parameters, as done for atomic and colloid materials using several laws of corresponding states. As predictors, we test three properties at the critical point for liquid-liquid separation: temperature, as in the original van der Waals law, the second virial coefficient, and a modified second virial coefficient, all paired with the critical volume fraction. We find that the van der Waals law is best obeyed and appears more general than its original formulation: A single universal curve describes all tested nonconformal isotropic pair-additive systems. Published experimental data for the liquid-liquid equilibrium for several proteins at various conditions follow a single van der Waals curve. For the solid-liquid equilibrium, we find that no single system property serves as its predictor. We go beyond corresponding-states correlations and put forth semiempirical laws, which allow prediction of the critical temperature and volume fraction solely based on the range of attraction of the intermolecular interaction potential.

Novel algebraic aspects of Liouvillian integrability for two-dimensional polynomial dynamical systems

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Demina, Maria V.

2018-05-01

The general structure of irreducible invariant algebraic curves for a polynomial dynamical system in C2 is found. Necessary conditions for existence of exponential factors related to an invariant algebraic curve are derived. As a consequence, all the cases when the classical force-free Duffing and Duffing-van der Pol oscillators possess Liouvillian first integrals are obtained. New exact solutions for the force-free Duffing-van der Pol system are constructed.

A New Remote Communications Link to Reduce Residential PV Solar Costs

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

King, Randy; Sugiyama, Rod

Monitoring of PV/DER site production is expensive to install and unreliable. Among third party systems providers, lost communications links are a growing concern. Nearly 20% of links are failing, provisioning is complex, recovery is expensive, production data is lost, and access is fragmented. FleetLink is a new concept in DER system communications, purpose built for lowering the cost of maintaining active contact with residential end user sites and ensuring that production data is reliably available to third party systems providers. Systems providers require accurate, secure system monitoring and reporting of production data and system faults while driving down overall costsmore » to compete effectively. This plug and play, independently operating communications solution lowers the cost of fleet contact from typically .08 dollars-$.12/W down to .02 dollars -.03/W including installation and maintenance expenses. FleetLink establishes a breakthrough in simplicity that facilitates rapid expansion of residential solar by reducing initial capital outlay and lowering installation labor time and skill levels. The solution also facilitates higher DER installation growth rates by driving down maintenance costs and eliminating communications trouble calls. This is accomplished by the FleetLink’s unique network technology that enables dynamic network configuration for fast changes, and active, self-healing DER site contact for uptime assurance. Using an open source network framework with proprietary, application specific enhancements, FleetLink independently manages connectivity, security, recovery, grid control communications, and fleet expansion while presenting a compliant SunSpec interface to the third party operations centers. The net system cost savings of at least .05 dollars/W supports the SunShot cost goals and the flexibility and scalability of the solution accelerates the velocity and ubiquitous adoption of solar.« less

Strong van der Waals attractive forces in nanotechnology

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Reimers, Jeffrey

The Dobson classification scheme for failure of London-like expressions for describing dispersion is reviewed. New ways to measure using STM data and calculate by first principles free energies of organic self-assembly processes from solution will be discussed, considering tetraalkylporphyrins on graphite. How strong van der Waals forces can compete against covalent bonding to produce new molecular isomers and reaction pathways will also be demonstrated, focusing on golds-sulfur bonds for sensors and stabilizing nanoparticles.

Calculations of predissociative lifetimes of RG...Hal2 Van der Waals complexes

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Buchachenko, Alexei A.; Stepanov, N. F.

1992-07-01

Good examples of combined energy- and time-resolved techniques linked by the theoretical solution of a nuclear problem may be found in investigations of the dynamics of weakly bound Van der Waals (VdW) complexes, such as Ar-OH and He-stilbene. Our report concerns only the theoretical aspect of this complex approach. However, we shall stress the importance of energy-resolved spectroscopy for the dynamics and try to illustrate this with some numerical results.

Hermite Functional Link Neural Network for Solving the Van der Pol-Duffing Oscillator Equation.

PubMed

Mall, Susmita; Chakraverty, S

2016-08-01

Hermite polynomial-based functional link artificial neural network (FLANN) is proposed here to solve the Van der Pol-Duffing oscillator equation. A single-layer hermite neural network (HeNN) model is used, where a hidden layer is replaced by expansion block of input pattern using Hermite orthogonal polynomials. A feedforward neural network model with the unsupervised error backpropagation principle is used for modifying the network parameters and minimizing the computed error function. The Van der Pol-Duffing and Duffing oscillator equations may not be solved exactly. Here, approximate solutions of these types of equations have been obtained by applying the HeNN model for the first time. Three mathematical example problems and two real-life application problems of Van der Pol-Duffing oscillator equation, extracting the features of early mechanical failure signal and weak signal detection problems, are solved using the proposed HeNN method. HeNN approximate solutions have been compared with results obtained by the well known Runge-Kutta method. Computed results are depicted in term of graphs. After training the HeNN model, we may use it as a black box to get numerical results at any arbitrary point in the domain. Thus, the proposed HeNN method is efficient. The results reveal that this method is reliable and can be applied to other nonlinear problems too.

Distributed Energy Systems Integration and Demand Optimization for Autonomous Operations and Electric Grid Transactions

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Ghatikar, Girish; Mashayekh, Salman; Stadler, Michael

Distributed power systems in the U.S. and globally are evolving to provide reliable and clean energy to consumers. In California, existing regulations require significant increases in renewable generation, as well as identification of customer-side distributed energy resources (DER) controls, communication technologies, and standards for interconnection with the electric grid systems. As DER deployment expands, customer-side DER control and optimization will be critical for system flexibility and demand response (DR) participation, which improves the economic viability of DER systems. Current DER systems integration and communication challenges include leveraging the existing DER and DR technology and systems infrastructure, and enabling optimized cost,more » energy and carbon choices for customers to deploy interoperable grid transactions and renewable energy systems at scale. Our paper presents a cost-effective solution to these challenges by exploring communication technologies and information models for DER system integration and interoperability. This system uses open standards and optimization models for resource planning based on dynamic-pricing notifications and autonomous operations within various domains of the smart grid energy system. It identifies architectures and customer engagement strategies in dynamic DR pricing transactions to generate feedback information models for load flexibility, load profiles, and participation schedules. The models are tested at a real site in California—Fort Hunter Liggett (FHL). Furthermore, our results for FHL show that the model fits within the existing and new DR business models and networked systems for transactive energy concepts. Integrated energy systems, communication networks, and modeling tools that coordinate supply-side networks and DER will enable electric grid system operators to use DER for grid transactions in an integrated system.« less

Der p 5 Crystal Structure Provides Insight into the Group 5 Dust Mite Allergens

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Mueller, G.; Gosavi, R; Krahn, J

2010-01-01

Group 5 allergens from house dust mites elicit strong IgE antibody binding in mite-allergic patients. The structure of Der p 5 was determined by x-ray crystallography to better understand the IgE epitopes, to investigate the biologic function in mites, and to compare with the conflicting published Blo t 5 structures, designated 2JMH and 2JRK in the Protein Data Bank. Der p 5 is a three-helical bundle similar to Blo t 5, but the interactions of the helices are more similar to 2JMH than 2JRK. The crystallographic asymmetric unit contains three dimers of Der p 5 that are not exactly alike.more » Solution scattering techniques were used to assess the multimeric state of Der p 5 in vitro and showed that the predominant state was monomeric, similar to Blo t 5, but larger multimeric species are also present. In the crystal, the formation of the Der p 5 dimer creates a large hydrophobic cavity of {approx}3000 {angstrom}{sup 3} that could be a ligand-binding site. Many allergens are known to bind hydrophobic ligands, which are thought to stimulate the innate immune system and have adjuvant-like effects on IgE-mediated inflammatory responses.« less

Predictors and incidence of hospitalization due to respiratory syncytial virus (RSV)-associated lower respiratory tract infection (LRTI) in non-prophylaxed moderate-to-late preterm infants in Bosnia and Herzegovina.

PubMed

Maksić, Hajrija; Heljić, Suada; Skokić, Fahrija; Šumanović-Glamuzina, Darinka; Milošević, Veroslava; Zlatanović, Almir; Gerard, Notario

2018-04-27

Prematurity is a risk factor for respiratory syncytial virus (RSV)-associated lower respiratory tract infections (LRTIs), due to immature humoral and cell-mediated immune system in preterm newborns, as well as their incomplete lung development. Palivizumab, a humanized monoclonal antibody against the F glycoprotein of RSV, is licensed for the prevention of severe RSV LRTI in children at high risk for the disease. This study is a part of a larger observational, retrospective-prospective epidemiological study (PONI) conducted at 72 sites across 23 countries in the northern temperate zone. The aim of our non-interventional study was to identify common predictors and factors associated with RSV LRTI hospitalization in non-prophylaxed, moderate-to-late preterm infants, born between 33 weeks and 0 days and 35 weeks and 6 days of gestation, and less than 6 months prior to or during the RSV season in Bosnia and Herzegovina (B&H). A total of 160 moderate-to-late preterm infants were included from four sites in B&H (Sarajevo, Tuzla, Mostar, and Banja Luka). We identified several significant intrinsic and extrinsic factors to be associated with the risk of RSV LRTI hospitalization in the preterm infants, including: comorbidities after birth, shorter hospital stay, admission to NICU/PICU while in the maternity ward, household smoking, low maternal age, breast feeding, number of family members, and history of family/paternal atopy. Overall, our results indicated that the risk of RSV LRTI in preterm newborns can be associated with different environmental and social/cultural factors, and further research is needed to comprehensively evaluate these associations.

Respiratory syncytial virus prophylaxis in cystic fibrosis: the Canadian registry of palivizumab data (2005-2016).

PubMed

Mitchell, Ian; Wong, S K; Paes, B; Ruff, M; Bjornson, C; Li, A; Lanctôt, K L

2018-05-04

Respiratory syncytial virus (RSV) may cause severe illness in cystic fibrosis (CF) children, but recommendations vary on prophylaxis. CARESS is a prospective registry of children who received palivizumab in 32 Canadian sites from 2005 to 2016. Demographic data were collected at enrollment and respiratory illness-related events recorded monthly. We reviewed respiratory illness hospitalization (RIH) and RSV hospitalization (RSVH) in CF children aged < 24 months versus those prophylaxed for standard indications (SI; prematurity, chronic lung disease [CLD] and congenital heart disease [CHD]), and complex medical disorders (CM). Of 23,228 children analyzed, 19,452 (83.8%) were SI, 3349 (14.4%) were CM, and 427 (1.8%) were CF. CF children were more likely to be Caucasian, heavier at birth and enrollment, and less likely to have a sibling or live in crowded conditions. CF children were similar to the other groups in daycare attendance, history of atopy, and exposure to smoking. RIH incidences were 4.3% (premature), 13.8% CLD, 11.5% CHD, 11.7% CM, and 6.8% CF. RSVH incidence in CF children was similar to that in the SI and CM groups: 1.1, 1.5, and 2.0% groups respectively. Cox regression analyses showed that compared to CF children, the HRs for RSVH in SI (HR 2.0 95% CI 0.5-8.3, p = 0.3) and CM (HR 2.4, 95% CI 0.6-9.8, p = 0.2) did not differ. CF children are equally at risk for RSVH relative to those prophylaxed for other indications. Pending robust evidence from prospective trials, palivizumab could perhaps be considered in the interim, for young CF patients born early during the RSV season with evidence of serious lung disease.

Design Flexibility for Uncertain Distributed Generation from Photovoltaics

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Palmintier, Bryan; Krishnamurthy, Dheepak; Wu, Hongyu

2016-12-12

Uncertainty in the future adoption patterns for distributed energy resources (DERs) introduces a challenge for electric distribution system planning. This paper explores the potential for flexibility in design - also known as real options - to identify design solutions that may never emerge when future DER patterns are treated as deterministic. A test case for storage system design with uncertain distributed generation for solar photovoltaics (DGPV) demonstrates this approach and is used to study sensitivities to a range of techno-economic assumptions.

On the stability analysis of a pair of van der Pol oscillators with delayed self-connection, position and velocity couplings

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Hu, Kun; Department of Mathematics, City University of Hong Kong, 83 Tat Chee Avenue, Kowloon; Chung, Kwok-wai, E-mail: makchung@cityu.edu.hk

2013-11-15

In this paper, we perform a stability analysis of a pair of van der Pol oscillators with delayed self-connection, position and velocity couplings. Bifurcation diagram of the damping, position and velocity coupling strengths is constructed, which gives insight into how stability boundary curves come into existence and how these curves evolve from small closed loops into open-ended curves. The van der Pol oscillator has been considered by many researchers as the nodes for various networks. It is inherently unstable at the zero equilibrium. Stability control of a network is always an important problem. Currently, the stabilization of the zero equilibriummore » of a pair of van der Pol oscillators can be achieved only for small damping strength by using delayed velocity coupling. An interesting question arises naturally: can the zero equilibrium be stabilized for an arbitrarily large value of the damping strength? We prove that it can be. In addition, a simple condition is given on how to choose the feedback parameters to achieve such goal. We further investigate how the in-phase mode or the out-of-phase mode of a periodic solution is related to the stability boundary curve that it emerges from a Hopf bifurcation. Analytical expression of a periodic solution is derived using an integration method. Some illustrative examples show that the theoretical prediction and numerical simulation are in good agreement.« less

Deep Energy Retrofit Guidance for the Building America Solutions Center

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Less, Brennan; Walker, Iain

2015-01-01

The U.S. DOE Building America program has established a research agenda targeting market-relevant strategies to achieve 40% reductions in existing home energy use by 2030. Deep Energy Retrofits (DERs) are part of the strategy to meet and exceed this goal. DERs are projects that create new, valuable assets from existing residences, by bringing homes into alignment with the expectations of the 21st century. Ideally, high energy using, dated homes that are failing to provide adequate modern services to their owners and occupants (e.g., comfortable temperatures, acceptable humidity, clean, healthy), are transformed through comprehensive upgrades to the building envelope, services andmore » miscellaneous loads into next generation high performance homes. These guidance documents provide information to aid in the broader market adoption of DERs.« less

Carbon Nanotube Dispersion in Solvents and Polymer Solutions: Mechanisms, Assembly, and Preferences.

PubMed

Pramanik, Chandrani; Gissinger, Jacob R; Kumar, Satish; Heinz, Hendrik

2017-12-26

Debundling and dispersion of carbon nanotubes (CNTs) in polymer solutions play a major role in the preparation of carbon nanofibers due to early effects on interfacial ordering and mechanical properties. A roadblock toward ultrastrong fibers is the difficulty to achieve homogeneous dispersions of CNTs in polyacrylonitrile (PAN) and poly(methyl methacrylate) (PMMA) precursor solutions in solvents such as dimethyl sulfoxide (DMSO), N,N-dimethylacetamide (DMAc), and N,N-dimethylformamide (DMF). In this contribution, molecular dynamics simulations with accurate interatomic potentials for graphitic materials that include virtual π electrons are reported to analyze the interaction of pristine single wall CNTs with the solvents and polymer solutions at 25 °C. The results explain the barriers toward dispersion of SWCNTs and quantify CNT-solvent, polymer-solvent, as well as CNT-polymer interactions in atomic detail. Debundling of CNTs is overall endothermic and unfavorable with dispersion energies of +20 to +30 mJ/m 2 in the pure solvents, + 20 to +40 mJ/m 2 in PAN solutions, and +20 to +60 mJ/m 2 in PMMA solutions. Differences arise due to molecular geometry, polar, van der Waals, and CH-π interactions. Among the pure solvents, DMF restricts CNT dispersion less due to the planar geometry and stronger van der Waals interactions. PAN and PMMA interact favorably with the pure solvents with dissolution energies of -0.7 to -1.1 kcal per mole monomer and -1.5 to -2.2 kcal per mole monomer, respectively. Adsorption of PMMA onto CNTs is stronger than that of PAN in all solvents as the molecular geometry enables more van der Waals contacts between alkyl groups and the CNT surface. Polar side groups in both polymers prefer interactions with the polar solvents. Higher polymer concentrations in solution lead to polymer aggregation via alkyl groups and reduce adsorption onto CNTs. PAN and PMMA solutions in DMSO and dilute solutions in DMF support CNT dispersion more than other combinations whereby the polymers significantly adsorb onto CNTs in DMSO solution. The observations by molecular simulations are consistent with available experimental data and solubility parameters and aid in the design of carbon nanofibers. The methods can be applied to other multiphase graphitic materials.

A pilot study of the efficacy of wipes containing chlorhexidine 0.3%, climbazole 0.5% and Tris-EDTA to reduce Malassezia pachydermatis populations on canine skin

PubMed Central

Cavana, Paola; Peano, Andrea; Petit, Jean-Yanique; Tizzani, Paolo; Perrot, Sébastien; Bensignor, Emmanuel; Guillot, Jacques

2015-01-01

Background Wipes containing chlorhexidine and azole derivates have been recommended for veterinary use. No study has been published about their activity against Malassezia pachydermatis. Hypothesis/Objectives To evaluate the in vivo and in vitro activity of wipes soaked in a chlorhexidine, climbazole and Tris-EDTA solution against Malassezia pachydermatis. Animals Five research colony shar-pei dogs. Methods Wipes were applied once daily onto the left axilla, left groin and perianal area (protocol A), and twice daily on the right axilla, right groin and umbilical region (protocol B) for 3 days. In vivo activity was evaluated by quantifying Malassezia colonies through contact plates on the selected body areas before and after wipe application. The activity of the solution in which the wipes were soaked was assessed in vitro by contact tests following the European Standard UNI EN 1275 guidelines. Results Samples collected after wipe application showed a significant and rapid reduction of Malassezia yeast CFU. No significant difference in the Malassezia reduction was found between protocols A and B. In vitro assay showed 100% activity against Malassezia yeasts after a 15 min contact time with the wipe solution. Conclusions and clinical importance Wipes containing chlorhexidine, climbazole and Tris-EDTA substantially reduced the M. pachydermatis population on the skin of dogs. The results, although this was an uncontrolled study performed on a small number of dogs, suggest that these wipes may be useful for topical therapy of Malassezia dermatitis involving the lips, paws, perianal area and skin folds. Résumé Contexte Des lingettes contenant de la chlorhexidine et des dérivésazolés ont été recommandés en médicine vétérinaire. Aucune étude n'a été publiée sur leur activité contre Malassezia pachydermatis. Hypothèses/Objectifs Evaluer l'activité in vivo et in vitro de lingettes imprégnées d'une solution de chlorhexidine, climbazole et Tris-EDTA contre Malassezia pachydermatis. Sujets Cinq colonies de shar-pei de recherche. Méthodes Les lingettes ont été appliquées une fois par jour au niveau du pli axillaire gauche, le pli inguinal droit et de la zone périanale(protocole A) et deux fois par joursur le pli axillaire droit, le inguinal droit et l'ombilic (protocole B) pendant 3 jours. L'activité in vivo a été évaluée par quantification des colonies de Malassezia par disques de contact sur les zones corporelles choisies avant et après application des lingettes. L'activité de la solution d'imprégnation des lingettes a été testée in vitro par tests de contact suivant les recommandations de l'European Standard UNI EN 1275. Résultats Les échantillons prélevés après application ont montré une diminution importante et rapide des CFU des levures Malassezia. Aucune différence significative dans la diminution des Malassezia n'a été mise en évidence entre les protocoles A et B. Des tests in vitro ont montré 100% d'activité contre les Malassezia après un temps de contact de 15 minutes avec la solution des lingettes. Conclusions et importance Clinique Les lingettes contenant la chlorhexidine, le climbazole et le Tris-EDTA réduisent substantiellement la population de M. pachydermatis sur la peau des chiens. Les résultats, bien qu'il s'agisse d'une étude non contrôlée réalisée sur un faible nombre de chiens, suggère que ces lingettes peuvent être utiles en traitement local de la dermatite à Malassezia des lèvres, des pattes, du périnée et des plis cutanés. Resumen Introducción las gasas que contienen clorhexidina y derivados de azol son recomendadas para uso veterinario. No se ha publicado ningún estudio acerca su actividad contra Malassezia paquidermatis. Hipótesis/Objetivos evaluar la actividad in vivo e in vitro de las gasas con clorhexidina, climbazol y soluciónb Tris-EDTA frente a Malassezia pachydermatis Animales cinco colonias de investigación de perros Sharpei. Métodos las gasas se aplicaron una vez al día en la axila izquierda, zona inguinal izquierda, y zona perianal (protocolo A), y dos veces al día en la axila derecha, zona inguinal derecha, y región umbilical (protocolo B) durante tres días. La actividad in vivo se evaluó mediante cuantificación de las colonias de Malassezia en placas de contacto de zonas seleccionadas del cuerpo antes y después de la aplicación de las gasas. La actividad de la solución en las que las gasas se empaparon se evaluó in vitro mediante pruebas de contacto siguiendo los estándares europeos UNI EN 1275. Resultados las muestras recogidas tras la aplicación de las gasas mostraron una reacción rápida y significativa de las colonias de Malassezia. No hubo significativas en la reducción de Malassezia en los dos protocolos. El ensayo in vitro demostró una actividad del 100% frente a Malassezia tras 15 minutos de contacto con la solución de las gasas. Conclusiones e importancia clínica las gasas que contienen clorhexidina, climbazol y Tris-EDTA reducen sustancialmente la población de Malassezia paquidermatis en la piel de perros. Aunque este era un estudio no controlado y desarrollado en un pequeño número de perros, los resultados sugieren que estas gasas pueden ser útiles para la terapia tópica de dermatitis producida por Malassezia en zonas de los labios, almohadillas plantares, y zonas perianales y pliegues de la piel. Zusammenfassung Hintergrund Feuchttücher, die Chlorhexidinund Azolderivate beinhalten, werden für den veterinärmedizinischen Gebrauch empfohlen. Es gibt keine Studie über ihre Wirkung im Einsatz gegen Malasseziapachydermatis. Hypothese/Ziele Eine Evaluierung der in vivo und der in vitro Aktivität dieser Feuchttücher in einer Chlorhexidin, Climbazol und Tris-EDTA Lösung gegen Malasseziapachydermatis. Tiere Fünf Shar-Peis aus einer Versuchstierkolonie. Methoden Die Feuchttücher wurden einmal täglich in der linken Achsel, in der linken Inguinalgegend und perianal (Protokol A) angewendet, und zweimal täglich in der rechten Achsel, in der rechten Inguinalgegend und umbilikal (Protokol B); beide Protokolle wurden 3 Tage lang durchgeführt. Die in vivo Aktivität wurde durch die Quantifizierung von Malassezienkolonien durch Kontaktplatten an den ausgewählten Körperstellen vor und nach Verwendung der Feuchttücher beurteilt. Die Aktivität der Lösung, in der die Feuchttücher getaucht waren, wurde in vitro mittels Kontakttest, den European Standard UNI EN 1275 Richtlinienfolgend, beurteilt. Ergebnisse Die Proben, die nach Anwendung der Feuchttücher genommen wurden, zeigten eine signifikante und rasche Abnahme der Malassezienhefen CFU. Zwischen den Protokollen A und B wurden keine signifikanten Unterschiede bei der Reduktion der Malassezien gefunden. Der in vitro Test zeigte nach einer 15 minütigen Kontaktzeit mit der Feuchtlösung eine 100%ige Wirkung gegen Malassezien. Schlussfolgerungen und klinische Bedeutung Feuchttücher, die Chlorhexidin, Climbazol und Tris-EDTA enthalten, reduzierten die M. pachydermatisPopulation auf der Haut der Hunde signifikant. Obwohl es sich um eine unkontrollierte Studie handelte, die an einer kleinen Zahl von Hunden durchgeführt wurde, weisen die Ergebnisse darauf hin, dass diese Feuchttücher für eine topische Behandlung der Malasseziendermatitis der Lippen, der Pfoten, der Perianalgegend und der Hautfaltennützlich sein könnten. PMID:26083147

Dynamical analysis of an n‑H‑T cosmological quintessence real gas model with a general equation of state

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Ivanov, Rossen I.; Prodanov, Emil M.

2018-01-01

The cosmological dynamics of a quintessence model based on real gas with general equation of state is presented within the framework of a three-dimensional dynamical system describing the time evolution of the number density, the Hubble parameter and the temperature. Two global first integrals are found and examples for gas with virial expansion and van der Waals gas are presented. The van der Waals system is completely integrable. In addition to the unbounded trajectories, stemming from the presence of the conserved quantities, stable periodic solutions (closed orbits) also exist under certain conditions and these represent models of a cyclic Universe. The cyclic solutions exhibit regions characterized by inflation and deflation, while the open trajectories are characterized by inflation in a “fly-by” near an unstable critical point.

Resistivity Changes Due to Precipitation Effects in Fibre Reinforced Mg-Al-Zn-Mn Alloy

NASA Astrophysics Data System (ADS)

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.

Psychometric properties of the Chinese version of the Difficulties in Emotion Regulation Scale (DERS): Factor structure, reliability, and validity.

PubMed

Li, Jian; Han, Zhuo Rachel; Gao, Mengyu M; Sun, Xin; Ahemaitijiang, Nigela

2018-05-01

Numerous studies have identified the significant role of emotion regulation in an individual's psychological and social functioning. Ever since its development, the Difficulties in Emotion Regulation Scale (DERS) has been widely adopted as a comprehensive measure to assess emotion regulation problems among English-speaking adults. To assess emotion regulation in adults from Chinese-speaking societies and to promote future cross-cultural examination of the emotion regulation processes, the authors aimed to develop a Chinese version of the DERS and provide an initial validation of this instrument. For the purpose of the current study, we recruited 862 Chinese adults from universities and local companies. The results indicated a similar six-factor solution in the Chinese version to the original version. Internal consistency and test-retest reliability were good. Concurrent validity was assessed by examining the correlations of the DERS and its subscales with measures of psychopathological symptoms and self-regulation of negative mood. The results demonstrated strong correlations of the DERS subscales with the Symptom Checklist-90 (SCL-90) and the Generalized Expectancy for Negative Mood Regulation Scale, except for that between the awareness subscale and the SCL-90. For the convergent validity, most DERS subscales were significantly correlated with personality traits, emotional intelligence, and self-control ability, with several exceptions. These findings are discussed within the context of the relevant literature. (PsycINFO Database Record (c) 2018 APA, all rights reserved).

An Open Source Extensible Smart Energy Framework

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Rankin, Linda

Aggregated distributed energy resources are the subject of much interest in the energy industry and are expected to play an important role in meeting our future energy needs by changing how we use, distribute and generate electricity. This energy future includes an increased amount of energy from renewable resources, load management techniques to improve resiliency and reliability, and distributed energy storage and generation capabilities that can be managed to meet the needs of the grid as well as individual customers. These energy assets are commonly referred to as Distributed Energy Resources (DER). DERs rely on a means to communicate informationmore » between an energy provider and multitudes of devices. Today DER control systems are typically vendor-specific, using custom hardware and software solutions. As a result, customers are locked into communication transport protocols, applications, tools, and data formats. Today’s systems are often difficult to extend to meet new application requirements, resulting in stranded assets when business requirements or energy management models evolve. By partnering with industry advisors and researchers, an implementation DER research platform was developed called the Smart Energy Framework (SEF). The hypothesis of this research was that an open source Internet of Things (IoT) framework could play a role in creating a commodity-based eco-system for DER assets that would reduce costs and provide interoperable products. SEF is based on the AllJoynTM IoT open source framework. The demonstration system incorporated DER assets, specifically batteries and smart water heaters. To verify the behavior of the distributed system, models of water heaters and batteries were also developed. An IoT interface for communicating between the assets and a control server was defined. This interface supports a series of “events” and telemetry reporting, similar to those defined by current smart grid communication standards. The results of this effort demonstrated the feasibility and application potential of using IoT frameworks for the creation of commodity-based DER systems. All of the identified commodity-based system requirements were met by the AllJoyn framework. By having commodity solutions, small vendors can enter the market and the cost of implementation for all parties is reduced. Utilities and aggregators can choose from multiple interoperable products reducing the risk of stranded assets. Based on this research it is recommended that interfaces based on existing smart grid communication protocol standards be created for these emerging IoT frameworks. These interfaces should be standardized as part of the IoT framework allowing for interoperability testing and certification. Similarly, IoT frameworks are introducing application level security. This type of security is needed for protecting application and platforms and will be important moving forward. Recommendations are that along with DER-based data model interfaces, platform and application security requirements also be prescribed when IoT devices support DER applications.« less

NREL Workshop Convenes Industry Experts on Cybersecurity and an Evolving

Science.gov Websites

silos in a field that demands greater collaboration, and the benefits of systemic security architecture groups to identify possible solutions to the challenges in securing DERs-from a technology, business, and

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Herk, Anastasia; Poerschke, Andrew

The New York State Energy Research and Development Authority (NYSERDA) is interested in finding cost-effective solutions for deep energy retrofits (DERs) related to exterior wall insulation in a cold climate, with targets of 50% peak load reduction and 50% space conditioning energy savings. The U.S. Department of Energy Building America team, IBACOS, in collaboration with GreenHomes America, Inc. (GHA), was contracted by NYSERDA to research exterior wall insulation solutions. In addition to exterior wall insulation, the strategies included energy upgrades where needed in the attic, mechanical and ventilation systems, basement, band joist, walls, and floors. Under Building America, IBACOS ismore » studying the impact of a “thermal enclosure” DER on the sizing of the space conditioning system and the occupant comfort if the thermal capacity of the heating and cooling system is dramatically downsized without any change in the existing heating and cooling distribution system (e.g., size, tightness and supply outlet configurations).« less

Joint Seismic-Geodetic Algorithm for Finite-Fault Detection and Slip Inversion in the West Coast ShakeAlert System

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Smith, D. E.; Felizardo, C.; Minson, S. E.; Boese, M.; Langbein, J. O.; Murray, J. R.

2016-12-01

Finite-fault source algorithms can greatly benefit earthquake early warning (EEW) systems. Estimates of finite-fault parameters provide spatial information, which can significantly improve real-time shaking calculations and help with disaster response. In this project, we have focused on integrating a finite-fault seismic-geodetic algorithm into the West Coast ShakeAlert framework. The seismic part is FinDer 2, a C++ version of the algorithm developed by Böse et al. (2012). It interpolates peak ground accelerations and calculates the best fault length and strike from template matching. The geodetic part is a C++ version of BEFORES, the algorithm developed by Minson et al. (2014) that uses a Bayesian methodology to search for the most probable slip distribution on a fault of unknown orientation. Ultimately, these two will be used together where FinDer generates a Bayesian prior for BEFORES via the methodology of Minson et al. (2015), and the joint solution will generate estimates of finite-fault extent, strike, dip, best slip distribution, and magnitude. We have created C++ versions of both FinDer and BEFORES using open source libraries and have developed a C++ Application Protocol Interface (API) for them both. Their APIs allow FinDer and BEFORES to contribute to the ShakeAlert system via an open source messaging system, ActiveMQ. FinDer has been receiving real-time data, detecting earthquakes, and reporting messages on the development system for several months. We are also testing FinDer extensively with Earthworm tankplayer files. BEFORES has been tested with ActiveMQ messaging in the ShakeAlert framework, and works off a FinDer trigger. We are finishing the FinDer-BEFORES connections in this framework, and testing this system via seismic-geodetic tankplayer files. This will include actual and simulated data.

Establishing conditions for simulating hydrophobic solutes in electric fields by molecular dynamics: effects of the long-range van der Waals treatment on the apparent particle mobility.

PubMed

Miličević, Zoran; Marrink, Siewert J; Smith, Ana-Sunčana; Smith, David M

2014-08-01

Despite considerable effort over the last decade, the interactions between solutes and solvents in the presence of electric fields have not yet been fully understood. A very useful manner in which to study these systems is through the application of molecular dynamics (MD) simulations. However, a number of MD studies have shown a tremendous sensitivity of the migration rate of a hydrophobic solute to the treatment of the long range part of the van der Waals interactions. While the origin of this sensitivity was never explained, the mobility is currently regarded as an artifact of an improper simulation setup. We explain the spread in observed mobilites by performing extensive molecular dynamics simulations using the GROMACS software package on a system consisting of a model hydrophobic object (Lennard-Jones particle) immersed in water both in the presence and absence of a static electric field. We retrieve a unidirectional field-induced mobility of the hydrophobic object when the forces are simply truncated. Careful analysis of the data shows that, only in the specific case of truncated forces, a non-zero van der Waals force acts, on average, on the Lennard-Jones particle. Using the Stokes law we demonstrate that this force yields quantitative agreement with the field-induced mobility found within this setup. In contrast, when the treatment of forces is continuous, no net force is observed. In this manner, we provide a simple explanation for the previously controversial reports.

Evaluating the Impact of Expanded Practice Dental Hygienists in Oregon: An Outcomes Assessment.

PubMed

Bell, Kathryn P; Coplen, Amy E

2016-06-01

Currently the dental hygiene practice model in Oregon includes the Expanded Practice Dental Hygienist (EPDH), which allows dental hygienists with an Expanded Practice Permit (EPP) to provide care to limited access populations without the supervision of a dentist. The number and types of services provided by EPDH practitioners is thus far undocumented. The purpose of this study is to conduct an outcomes assessment of EPDH practitioners in order to quantify the impact, defined by count of services, on the access to care crisis in Oregon. A 16 question confidential survey was developed and approved by the Pacific University institutional review board. The mail-based survey was sent to 181 EPDHs in Oregon in November 2011 (all EPDHs except pilot testers and one author). A second mailing was sent to non-respondents. Data were analyzed using descriptive statistics and chi-square analysis in SPSS. The response rate was 39% (n=71). Approximately 41% (n=29) of the respondents were currently using their EPP to provide care to limited access patients with an additional 21% (n=15) planning to start their own expanded practice. The majority of practicing EPDHs provide care in residential care facilities (n=21) and in school settings (n=13). Of the current practicing EPP holders, 76% practice ≤10 hours per week, and 66% make <$10,000 per year. Total services reported in an average month from all responding EPDH practitioners were: 254 adult prophylaxes, 1,003 child prophylaxes, 106 adult fluorides, 901 child fluorides and 1,994 fluoride varnishes, among many other preventive procedures. To a limited extent, the amount and type of services provided by EPDHs has now been quantified, and EPDHs are making an impact on the access to care crisis in Oregon. Continued outcomes assessment is needed to further quantify the impact of EPDHs. Copyright © 2016 The American Dental Hygienists’ Association.

Evaluating the impact of expanded practice dental hygienists in Oregon: an outcomes assessment.

PubMed

Bell, Kathryn P; Coplen, Amy E

2015-02-01

Currently the dental hygiene practice model in Oregon includes the Expanded Practice Dental Hygienist (EPDH), which allows dental hygienists with an Expanded Practice Permit (EPP) to provide care to limited access populations without the supervision of a dentist. The number and types of services provided by EPDH practitioners is thus far undocumented. The purpose of this study is to conduct an outcomes assessment of EPDH practitioners in order to quantify the impact, defined by count of services, on the access to care crisis in Oregon. A 16 question confidential survey was developed and approved by the Pacific University institutional review board. The mail-based survey was sent to 181 EPDHs in Oregon in November 2011 (all EPDHs except pilot testers and one author). A second mailing was sent to non-respondents. Data were analyzed using descriptive statistics and chi-square analysis in SPSS. The response rate was 39% (n = 71). Approximately 41% (n = 29) of the respondents were currently using their EPP to provide care to limited access patients with an additional 21% (n = 15) planning to start their own expanded practice. The majority of practicing EPDHs provide care in residential care facilities (n = 21) and in school settings (n=13). Of the current practicing EPP holders, 76% practice ≤ 10 hours per week, and 66% make < $10,000 per year. Total services reported in an average month from all responding EPDH practitioners were: 254 adult prophylaxes, 1,003 child prophylaxes, 106 adult fluorides, 901 child fluorides and 1,994 fluoride varnishes, among many other preventive procedures. To a limited extent, the amount and type of services provided by EPDHs has now been quantified, and EPDHs are making an impact on the access to care crisis in Oregon. Continued outcomes assessment is needed to further quantify the impact of EPDHs. Copyright © 2015 The American Dental Hygienists’ Association.

Implementing a C++ Version of the Joint Seismic-Geodetic Algorithm for Finite-Fault Detection and Slip Inversion for Earthquake Early Warning

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Smith, D. E.; Felizardo, C.; Minson, S. E.; Boese, M.; Langbein, J. O.; Guillemot, C.; Murray, J. R.

2015-12-01

The earthquake early warning (EEW) systems in California and elsewhere can greatly benefit from algorithms that generate estimates of finite-fault parameters. These estimates could significantly improve real-time shaking calculations and yield important information for immediate disaster response. Minson et al. (2015) determined that combining FinDer's seismic-based algorithm (Böse et al., 2012) with BEFORES' geodetic-based algorithm (Minson et al., 2014) yields a more robust and informative joint solution than using either algorithm alone. FinDer examines the distribution of peak ground accelerations from seismic stations and determines the best finite-fault extent and strike from template matching. BEFORES employs a Bayesian framework to search for the best slip inversion over all possible fault geometries in terms of strike and dip. Using FinDer and BEFORES together generates estimates of finite-fault extent, strike, dip, preferred slip, and magnitude. To yield the quickest, most flexible, and open-source version of the joint algorithm, we translated BEFORES and FinDer from Matlab into C++. We are now developing a C++ Application Protocol Interface for these two algorithms to be connected to the seismic and geodetic data flowing from the EEW system. The interface that is being developed will also enable communication between the two algorithms to generate the joint solution of finite-fault parameters. Once this interface is developed and implemented, the next step will be to run test seismic and geodetic data through the system via the Earthworm module, Tank Player. This will allow us to examine algorithm performance on simulated data and past real events.

Transactive System: Part I: Theoretical Underpinnings of Payoff Functions, Control Decisions, Information Privacy, and Solution Concepts

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Lian, Jianming; Zhang, Wei; Sun, Y.

The increased penetration of renewable energy has significantly changed the conditions and the operational timing of the electricity grid. More flexible, faster ramping resources are needed to compensate for the uncertainty and variability introduced by renewable energy. Distributed energy resources (DERs) such as distributed generators, energy storage, and controllable loads could help manage the power grid in terms of both economic efficiency and operational reliability. In order to realize the benefits of DERs, coordination and control approaches must be designed to enable seamless integration of DERs into the power grid. Transactive coordination and control is a new approach for DERmore » integration, where individual resources are automated and engaged through market interaction. Transactive approaches use economic signals—prices or incentives—to engage DERs. These economic signals must reflect the true value of the DER contributions, so that they seamlessly and equitably compete for the opportunities that today are only available to grid-owned assets. Value signals must be communicated to the DERs in near-real time, the assets must be imbued with new forms of distributed intelligence and control to take advantage of the opportunities presented by these signals, and they must be capable of negotiating and transacting a range of market-driven energy services. The concepts of transactive energy systems are not new, but build upon evolutionary economic changes in financial and electric power markets. These concepts also recognize the different regional structures of wholesale power markets, electricity delivery markets, retail markets, and vertically integrated service provider markets. Although transactive energy systems are not revolutionary, they will be transformational in their ability to provide flexibility and operational efficiency. A main goal of this research is to establish useful foundation for analysis of transactive energy systems and to facilitate new transactive energy system design with demonstrable guarantees on stability and performance. Specifically, the goals are to (1) establish a theoretical basis for evaluating the performance of different transactive systems, (2) devise tools to address canonical problems that exemplify challenges and scenarios of transactive systems, and (3) provide guidelines for design of future transactive systems. This report, Part 1 of a two part series, advances the above-listed research objectives by reviewing existing transactive systems and identifying a theoretical foundation that integrates payoff functions, control decisions, information privacy, and mathematical solution concepts.« less

Renewable Energy Power Generation Estimation Using Consensus Algorithm

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Ahmad, Jehanzeb; Najm-ul-Islam, M.; Ahmed, Salman

2017-08-01

At the small consumer level, Photo Voltaic (PV) panel based grid tied systems are the most common form of Distributed Energy Resources (DER). Unlike wind which is suitable for only selected locations, PV panels can generate electricity almost anywhere. Pakistan is currently one of the most energy deficient countries in the world. In order to mitigate this shortage the Government has recently announced a policy of net-metering for residential consumers. After wide spread adoption of DERs, one of the issues that will be faced by load management centers would be accurate estimate of the amount of electricity being injected in the grid at any given time through these DERs. This becomes a critical issue once the penetration of DER increases beyond a certain limit. Grid stability and management of harmonics becomes an important consideration where electricity is being injected at the distribution level and through solid state controllers instead of rotating machinery. This paper presents a solution using graph theoretic methods for the estimation of total electricity being injected in the grid in a wide spread geographical area. An agent based consensus approach for distributed computation is being used to provide an estimate under varying generation conditions.

Finite element and analytical solutions for van der Pauw and four-point probe correction factors when multiple non-ideal measurement conditions coexist

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Reveil, Mardochee; Sorg, Victoria C.; Cheng, Emily R.; Ezzyat, Taha; Clancy, Paulette; Thompson, Michael O.

2017-09-01

This paper presents an extensive collection of calculated correction factors that account for the combined effects of a wide range of non-ideal conditions often encountered in realistic four-point probe and van der Pauw experiments. In this context, "non-ideal conditions" refer to conditions that deviate from the assumptions on sample and probe characteristics made in the development of these two techniques. We examine the combined effects of contact size and sample thickness on van der Pauw measurements. In the four-point probe configuration, we examine the combined effects of varying the sample's lateral dimensions, probe placement, and sample thickness. We derive an analytical expression to calculate correction factors that account, simultaneously, for finite sample size and asymmetric probe placement in four-point probe experiments. We provide experimental validation of the analytical solution via four-point probe measurements on a thin film rectangular sample with arbitrary probe placement. The finite sample size effect is very significant in four-point probe measurements (especially for a narrow sample) and asymmetric probe placement only worsens such effects. The contribution of conduction in multilayer samples is also studied and found to be substantial; hence, we provide a map of the necessary correction factors. This library of correction factors will enable the design of resistivity measurements with improved accuracy and reproducibility over a wide range of experimental conditions.

Finite element and analytical solutions for van der Pauw and four-point probe correction factors when multiple non-ideal measurement conditions coexist.

PubMed

Reveil, Mardochee; Sorg, Victoria C; Cheng, Emily R; Ezzyat, Taha; Clancy, Paulette; Thompson, Michael O

2017-09-01

This paper presents an extensive collection of calculated correction factors that account for the combined effects of a wide range of non-ideal conditions often encountered in realistic four-point probe and van der Pauw experiments. In this context, "non-ideal conditions" refer to conditions that deviate from the assumptions on sample and probe characteristics made in the development of these two techniques. We examine the combined effects of contact size and sample thickness on van der Pauw measurements. In the four-point probe configuration, we examine the combined effects of varying the sample's lateral dimensions, probe placement, and sample thickness. We derive an analytical expression to calculate correction factors that account, simultaneously, for finite sample size and asymmetric probe placement in four-point probe experiments. We provide experimental validation of the analytical solution via four-point probe measurements on a thin film rectangular sample with arbitrary probe placement. The finite sample size effect is very significant in four-point probe measurements (especially for a narrow sample) and asymmetric probe placement only worsens such effects. The contribution of conduction in multilayer samples is also studied and found to be substantial; hence, we provide a map of the necessary correction factors. This library of correction factors will enable the design of resistivity measurements with improved accuracy and reproducibility over a wide range of experimental conditions.

Stern potential and Debye length measurements in dilute ionic solutions with electrostatic force microscopy.

PubMed

Kumar, Bharat; Crittenden, Scott R

2013-11-01

We demonstrate the ability to measure Stern potential and Debye length in dilute ionic solution with atomic force microscopy. We develop an analytic expression for the second harmonic force component of the capacitive force in an ionic solution from the linearized Poisson-Boltzmann equation. This allows us to calibrate the AFM tip potential and, further, obtain the Stern potential of sample surfaces. In addition, the measured capacitive force is independent of van der Waals and double layer forces, thus providing a more accurate measure of Debye length.

Exterior Insulation Implications for Heating and Cooling Systems in Cold Climates

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Herk, Anastasia; Poerschke, Andrew

The New York State Energy Research and Development Authority (NYSERDA) is interested in finding cost-effective solutions for deep energy retrofits (DERs) related to exterior wall insulation in a cold climate, with targets of 50% peak load reduction and 50% space conditioning energy savings. The U.S. Department of Energy Building America team, IBACOS, in collaboration with GreenHomes America, Inc. (GHA), was contracted by NYSERDA to research exterior wall insulation solutions. In addition to exterior wall insulation, the strategies included energy upgrades where needed in the attic, mechanical and ventilation systems, basement, band joist, walls, and floors. Under Building America, IBACOS ismore » studying the impact of a “thermal enclosure” DER on the sizing of the space conditioning system and the occupant comfort if the thermal capacity of the heating and cooling system is dramatically downsized without any change in the existing heating and cooling distribution system (e.g., size, tightness and supply outlet configurations).« less

Approximate Solutions for a Self-Folding Problem of Carbon Nanotubes

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Y Mikata

2006-08-22

This paper treats approximate solutions for a self-folding problem of carbon nanotubes. It has been observed in the molecular dynamics calculations [1] that a carbon nanotube with a large aspect ratio can self-fold due to van der Waals force between the parts of the same carbon nanotube. The main issue in the self-folding problem is to determine the minimum threshold length of the carbon nanotube at which it becomes possible for the carbon nanotube to self-fold due to the van der Waals force. An approximate mathematical model based on the force method is constructed for the self-folding problem of carbonmore » nanotubes, and it is solved exactly as an elastica problem using elliptic functions. Additionally, three other mathematical models are constructed based on the energy method. As a particular example, the lower and upper estimates for the critical threshold (minimum) length are determined based on both methods for the (5,5) armchair carbon nanotube.« less

Length-scale dependent transport properties of colloidal and protein solutions for prediction of crystal nucleation rates

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Kalwarczyk, Tomasz; Sozanski, Krzysztof; Jakiela, Slawomir; Wisniewska, Agnieszka; Kalwarczyk, Ewelina; Kryszczuk, Katarzyna; Hou, Sen; Holyst, Robert

2014-08-01

We propose a scaling equation describing transport properties (diffusion and viscosity) in the solutions of colloidal particles. We apply the equation to 23 different systems including colloids and proteins differing in size (range of diameters: 4 nm to 1 μm), and volume fractions (10-3-0.56). In solutions under study colloids/proteins interact via steric, hydrodynamic, van der Waals and/or electrostatic interactions. We implement contribution of those interactions into the scaling law. Finally we use our scaling law together with the literature values of the barrier for nucleation to predict crystal nucleation rates of hard-sphere like colloids. The resulting crystal nucleation rates agree with existing experimental data.We propose a scaling equation describing transport properties (diffusion and viscosity) in the solutions of colloidal particles. We apply the equation to 23 different systems including colloids and proteins differing in size (range of diameters: 4 nm to 1 μm), and volume fractions (10-3-0.56). In solutions under study colloids/proteins interact via steric, hydrodynamic, van der Waals and/or electrostatic interactions. We implement contribution of those interactions into the scaling law. Finally we use our scaling law together with the literature values of the barrier for nucleation to predict crystal nucleation rates of hard-sphere like colloids. The resulting crystal nucleation rates agree with existing experimental data. Electronic supplementary information (ESI) available: Experimental and some analysis details. See DOI: 10.1039/c4nr00647j

Advanced Communication and Control Solutions of Distributed Energy Resources (DER)

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Asgeirsson, Haukur; Seguin, Richard; Sherding, Cameron

2007-01-10

This report covers work performed in Phase II of a two phase project whose objective was to demonstrate the aggregation of multiple Distributed Energy Resources (DERs) and to offer them into the energy market. The Phase I work (DE-FC36-03CH11161) created an integrated, but distributed, system and procedures to monitor and control multiple DERs from numerous manufacturers connected to the electric distribution system. Procedures were created which protect the distribution network and personnel that may be working on the network. Using the web as the communication medium for control and monitoring of the DERs, the integration of information and security wasmore » accomplished through the use of industry standard protocols such as secure SSL,VPN and ICCP. The primary objective of Phase II was to develop the procedures for marketing the power of the Phase I aggregated DERs in the energy market, increase the number of DER units, and implement the marketing procedures (interface with ISOs) for the DER generated power. The team partnered with the Midwest Independent System Operator (MISO), the local ISO, to address the energy market and demonstrate the economic dispatch of DERs in response to market signals. The selection of standards-based communication technologies offers the ability of the system to be deployed and integrated with other utilities’ resources. With the use of a data historian technology to facilitate the aggregation, the developed algorithms and procedures can be verified, audited, and modified. The team has demonstrated monitoring and control of multiple DERs as outlined in phase I report including procedures to perform these operations in a secure and safe manner. In Phase II, additional DER units were added. We also expanded on our phase I work to enhance communication security and to develop the market model of having DERs, both customer and utility owned, participate in the energy market. We are proposing a two-part DER energy market model--a utility need business model and an independent energy aggregator-business model. The approach of developing two group models of DER energy participation in the market is unique. The Detroit Edison (DECo, Utility)-led team includes: DTE Energy Technologies (Dtech, DER provider), Electrical Distribution Design (EDD, Virginia Tech company supporting EPRI’s Distribution Engineering Workstation, DEW), Systems Integration Specialists Company (SISCO, economic scheduling and real-time protocol integrator), and OSIsoft (PI software system for managing real-time information). This team is focused on developing the application engineering, including software systems necessary for DER’s integration, control and sale into the market place. Phase II Highlights Installed and tested an ICCP link with SSL (security) between DECo, the utility, and DTE Energy Technologies (DTECH), the aggregator, making DER data available to the utility for both monitoring and control. Installed and tested PI process book with circuit & DER operational models for DECo SOC/ROC operator’s use for monitoring of both utility circuit and customer DER parameters. The PI Process Book models also included DER control for the DECo SOC/ROC operators, which was tested and demonstrated control. The DER Tagging and Operating Procedures were developed, which allowed that control to be done in a safe manner, were modified for required MOC/MISO notification procedures. The Distribution Engineering Workstation (DEW) was modified to include temperature normalized load research statistics, using a 30 hour day-ahead weather feed. This allowed day-ahead forecasting of the customer load profile and the entire circuit to determine overload and low voltage problems. This forecast at the point of common coupling was passed to DTech DR SOC for use in their economic dispatch algorithm. Standard Work Instructions were developed for DER notification, sale, and operation into the MISO market. A software mechanism consisting of a suite of new and revised functionality was developed that integrated with the local ISO such that offers can be made electronically without human intervention. A suite of software was developed by DR SOC enabling DER usage in real time and day-ahead: Generation information file exchange with PI and the utility power flow A utility day-ahead information file Energy Offer Web Service Market Result Web Service Real-Time Meter Data Web Service Real-Time Notification Web Service Registered over 20 DER with MISO in Demand Response Market and demonstrated electronic sale to MISO.« less

Energy Systems Integration News - September 2016 | Energy Systems

Science.gov Websites

, Smarter Grid Solutions demonstrated a new distributed energy resources (DER) software control platform utility interconnections require distributed generation (DG) devices to disconnect from the grid during OpenFMB distributed applications on the microgrid test site to locally optimize renewable energy resources

Molecular origins of fluorocarbon hydrophobicity

PubMed Central

Dalvi, Vishwanath H.; Rossky, Peter J.

2010-01-01

We have undertaken atomistic molecular simulations to systematically determine the structural contributions to the hydrophobicity of fluorinated solutes and surfaces compared to the corresponding hydrocarbon, yielding a unified explanation for these phenomena. We have transformed a short chain alkane, n-octane, to n-perfluorooctane in stages. The free-energy changes and the entropic components calculated for each transformation stage yield considerable insight into the relevant physics. To evaluate the effect of a surface, we have also conducted contact-angle simulations of water on self-assembled monolayers of hydrocarbon and fluorocarbon thiols. Our results, which are consistent with experimental observations, indicate that the hydrophobicity of the fluorocarbon, whether the interaction with water is as solute or as surface, is due to its “fatness.” In solution, the extra work of cavity formation to accommodate a fluorocarbon, compared to a hydrocarbon, is not offset by enhanced energetic interactions with water. The enhanced hydrophobicity of fluorinated surfaces arises because fluorocarbons pack less densely on surfaces leading to poorer van der Waals interactions with water. We find that interaction of water with a hydrophobic solute/surface is primarily a function of van der Waals interactions and is substantially independent of electrostatic interactions. This independence is primarily due to the strong tendency of water at room temperature to maintain its hydrogen bonding network structure at an interface lacking hydrophilic sites. PMID:20643968

The effect of the London-van der Waals dispersion force on interline heat transfer

NASA Technical Reports Server (NTRS)

Wayner, P. C., Jr.

1978-01-01

A theoretical procedure to determine the heat transfer characteristics of the interline region (junction of liquid-solid-vapor) from the macroscopic optical and thermophysical properties of the system is outlined. The analysis is based on the premise that the interline transport processes are controlled by the London-van der Waals dispersion force between condensed phases (solid and liquid). Numerical values of the dispersion constant are presented. The procedure is used to compare the relative size of the interline heat sink of various systems using a constant heat flux mode. This solution demonstrates the importance of the interline heat flow number, which is evaluated for various systems.

Electrostatics of electron-hole interactions in van der Waals heterostructures

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Cavalcante, L. S. R.; Chaves, A.; Van Duppen, B.; Peeters, F. M.; Reichman, D. R.

2018-03-01

The role of dielectric screening of electron-hole interaction in van der Waals heterostructures is theoretically investigated. A comparison between models available in the literature for describing these interactions is made and the limitations of these approaches are discussed. A simple numerical solution of Poisson's equation for a stack of dielectric slabs based on a transfer matrix method is developed, enabling the calculation of the electron-hole interaction potential at very low computational cost and with reasonable accuracy. Using different potential models, direct and indirect exciton binding energies in these systems are calculated within Wannier-Mott theory, and a comparison of theoretical results with recent experiments on excitons in two-dimensional materials is discussed.

Nuclear spin-spin coupling in a van der Waals-bonded system: xenon dimer.

PubMed

Vaara, Juha; Hanni, Matti; Jokisaari, Jukka

2013-03-14

Nuclear spin-spin coupling over van der Waals bond has recently been observed via the frequency shift of solute protons in a solution containing optically hyperpolarized (129)Xe nuclei. We carry out a first-principles computational study of the prototypic van der Waals-bonded xenon dimer, where the spin-spin coupling between two magnetically non-equivalent isotopes, J((129)Xe - (131)Xe), is observable. We use relativistic theory at the four-component Dirac-Hartree-Fock and Dirac-density-functional theory levels using novel completeness-optimized Gaussian basis sets and choosing the functional based on a comparison with correlated ab initio methods at the nonrelativistic level. J-coupling curves are provided at different levels of theory as functions of the internuclear distance in the xenon dimer, demonstrating cross-coupling effects between relativity and electron correlation for this property. Calculations on small Xe clusters are used to estimate the importance of many-atom effects on J((129)Xe - (131)Xe). Possibilities of observing J((129)Xe - (131)Xe) in liquid xenon are critically examined, based on molecular dynamics simulation. A simplistic spherical model is set up for the xenon dimer confined in a cavity, such as in microporous materials. It is shown that the on the average shorter internuclear distance enforced by the confinement increases the magnitude of the coupling as compared to the bulk liquid case, rendering J((129)Xe - (131)Xe) in a cavity a feasible target for experimental investigation.

Reparametrization of Protein Force Field Nonbonded Interactions Guided by Osmotic Coefficient Measurements from Molecular Dynamics Simulations.

PubMed

Miller, Mark S; Lay, Wesley K; Li, Shuxiang; Hacker, William C; An, Jiadi; Ren, Jianlan; Elcock, Adrian H

2017-04-11

There is a small, but growing, body of literature describing the use of osmotic coefficient measurements to validate and reparametrize simulation force fields. Here we have investigated the ability of five very commonly used force field and water model combinations to reproduce the osmotic coefficients of seven neutral amino acids and five small molecules. The force fields tested include AMBER ff99SB-ILDN, CHARMM36, GROMOS54a7, and OPLS-AA, with the first of these tested in conjunction with the TIP3P and TIP4P-Ew water models. In general, for both the amino acids and the small molecules, the tested force fields produce computed osmotic coefficients that are lower than experiment; this is indicative of excessively favorable solute-solute interactions. The sole exception to this general trend is provided by GROMOS54a7 when applied to amino acids: in this case, the computed osmotic coefficients are consistently too high. Importantly, we show that all of the force fields tested can be made to accurately reproduce the experimental osmotic coefficients of the amino acids when minor modifications-some previously reported by others and some that are new to this study-are made to the van der Waals interactions of the charged terminal groups. Special care is required, however, when simulating Proline with a number of the force fields, and a hydroxyl-group specific modification is required in order to correct Serine and Threonine when simulated with AMBER ff99SB-ILDN. Interestingly, an alternative parametrization of the van der Waals interactions in the latter force field, proposed by the Nerenberg and Head-Gordon groups, is shown to immediately produce osmotic coefficients that are in excellent agreement with experiment. Overall, this study reinforces the idea that osmotic coefficient measurements can be used to identify general shortcomings in commonly used force fields' descriptions of solute-solute interactions and further demonstrates that modifications to van der Waals parameters provide a simple route to optimizing agreement with experiment.

Reparameterization of Protein Force Field Nonbonded Interactions Guided by Osmotic Coefficient Measurements from Molecular Dynamics Simulations

PubMed Central

Miller, Mark S.; Lay, Wesley K.; Li, Shuxiang; Hacker, William C.; An, Jiadi; Ren, Jianlan; Elcock, Adrian H.

2017-01-01

There is a small, but growing, body of literature describing the use of osmotic coefficient measurements to validate and reparameterize simulation force fields. Here we have investigated the ability of five very commonly used force field and water model combinations to reproduce the osmotic coefficients of seven neutral amino acids and five small molecules. The force fields tested include AMBER ff99SB-ILDN, CHARMM36, GROMOS54a7, and OPLS-AA, with the first of these tested in conjunction with the TIP3P and TIP4P-Ew water models. In general, for both the amino acids and the small molecules, the tested force fields produce computed osmotic coefficients that are lower than experiment; this is indicative of excessively favorable solute-solute interactions. The sole exception to this general trend is provided by GROMOS54a7 when applied to amino acids: in this case, the computed osmotic coefficients are consistently too high. Importantly, we show that all of the force fields tested can be made to accurately reproduce the experimental osmotic coefficients of the amino acids when minor modifications – some previously reported by others and some that are new to this study – are made to the van der Waals interactions of the charged terminal groups. Special care is required, however, when simulating Proline with a number of the force fields, and a hydroxyl-group specific modification is required in order to correct Serine and Threonine when simulated with AMBER ff99SB-ILDN. Interestingly, an alternative parameterization of the van der Waals interactions in the latter force field, proposed by the Nerenberg and Head-Gordon groups, is shown to immediately produce osmotic coefficients that are in excellent agreement with experiment. Overall, this study reinforces the idea that osmotic coefficient measurements can be used to identify general shortcomings in commonly used force fields’ descriptions of solute-solute interactions, and further demonstrates that modifications to van der Waals parameters provides a simple route to optimizing agreement with experiment. PMID:28296391

Direction-specific van der Waals attraction between rutile TiO2 nanocrystals

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Zhang, Xin; He, Yang; Sushko, Maria L.; Liu, Jia; Luo, Langli; De Yoreo, James J.; Mao, Scott X.; Wang, Chongmin; Rosso, Kevin M.

2017-04-01

Mutual lattice orientations dictate the types and magnitudes of forces between crystalline particles. When lattice polarizability is anisotropic, the van der Waals dispersion attraction can, in principle, contribute to this direction dependence. We report measurement of this attraction between rutile nanocrystals, as a function of their mutual orientation and surface hydration extent. At tens of nanometers of separation, the attraction is weak and shows no dependence on azimuthal alignment or surface hydration. At separations of approximately one hydration layer, the attraction is strongly dependent on azimuthal alignment and systematically decreases as intervening water density increases. Measured forces closely agree with predictions from Lifshitz theory and show that dispersion forces can generate a torque between particles interacting in solution and between grains in materials.

Duffing's Equation and Nonlinear Resonance

ERIC Educational Resources Information Center

Fay, Temple H.

2003-01-01

The phenomenon of nonlinear resonance (sometimes called the "jump phenomenon") is examined and second-order van der Pol plane analysis is employed to indicate that this phenomenon is not a feature of the equation, but rather the result of accumulated round-off error, truncation error and algorithm error that distorts the true bounded solution onto…

An Introduction to the Conjugate Gradient Method that Even an Idiot Can Understand

DTIC Science & Technology

1994-03-07

to Omar Ghattas, who taught me much of what I know about numerical methods, and provided me with extensive comments on the first draft of this article...Dongarra, Victor Eijkhout, Roldan Pozo, Charles Romine, and Henk van der Vorst, Templates for the solution of linear systems: Building blocks for iterative

Theoretical study for volume changes associated with the helix-coil transition of peptides.

PubMed

Imai, T; Harano, Y; Kovalenko, A; Hirata, F

2001-12-01

We calculate the partial molar volumes and their changes associated with the coil(extended)-to-helix transition of two types of peptide, glycine-oligomer and glutamic acid-oligomer, in aqueous solutions by using the Kirkwood-Buff solution theory coupled with the three-dimensional reference interaction site model (3D-RISM) theory. The volume changes associated with the transition are small and positive. The volume is analyzed by decomposing it into five contributions following the procedure proposed by Chalikian and Breslauer: the ideal volume, the van der Waals volume, the void volume, the thermal volume, and the interaction volume. The ideal volumes and the van der Waals volumes do not change appreciably upon the transition. In the both cases of glycine-peptide and glutamic acid-peptide, the changes in the void volumes are positive, while those in the thermal volumes are negative, and tend to balance those in the void volumes. The change in the interaction volume of glycine-peptide does not significantly contribute, while that of glutamic acid-peptide makes a negative contribution. Copyright 2001 John Wiley & Sons, Inc. Biopolymers 59: 512-519, 2001

Oscillations and Rolling for Duffing's Equation

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Aref'eva, I. Ya.; Piskovskiy, E. V.; Volovich, I. V.

2013-01-01

The Duffing equation has been used to model nonlinear dynamics not only in mechanics and electronics but also in biology and in neurology for the brain process modeling. Van der Pol's method is often used in nonlinear dynamics to improve perturbation theory results when describing small oscillations. However, in some other problems of nonlinear dynamics particularly in case of Duffing-Higgs equation in field theory, for the Einsten-Friedmann equations in cosmology and for relaxation processes in neurology not only small oscillations regime is of interest but also the regime of slow rolling. In the present work a method for approximate solution to nonlinear dynamics equations in the rolling regime is developed. It is shown that in order to improve perturbation theory in the rolling regime it turns out to be effective to use an expansion in hyperbolic functions instead of trigonometric functions as it is done in van der Pol's method in case of small oscillations. In particular the Duffing equation in the rolling regime is investigated using solution expressed in terms of elliptic functions. Accuracy of obtained approximation is estimated. The Duffing equation with dissipation is also considered.

Are single-well "push-pull" tests suitable tracer methods for aquifer characterization?

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Hebig, Klaus; Zeilfelder, Sarah; Ito, Narimitsu; Machida, Isao; Scheytt, Traugott; Marui, Atsunao

2013-04-01

Recently, investigations were conducted for geological and hydrogeological characterisation of the sedimentary coastal basin of Horonobe (Hokkaido, Japan). Coastal areas are typical geological settings in Japan, which are less tectonically active than the mountain ranges. In Asia, and especially in Japan, these areas are often densely populated. Therefore, it is important to investigate the behaviour of solutes in such unconsolidated aquifers. In such settings sometimes only single boreholes or groundwater monitoring wells are available for aquifer testing for various reasons, e.g. depths of more than 100 m below ground level and slow groundwater velocities due to density driven flow. A standard tracer test with several involved groundwater monitoring wells is generally very difficult or even not possible at these depths. One of the most important questions in our project was how we can obtain information about chemical and hydraulic properties in such aquifers. Is it possible to characterize solute transport behaviour parameters with only one available groundwater monitoring well or borehole? A so-called "push-pull" test may be one suitable method for aquifer testing with only one available access point. In a push-pull test a known amount of several solutes including a conservative tracer is injected into the aquifer ("push") and afterwards extracted ("pull"). The measured breakthrough curve during the pumping back phase can then be analysed. This method has already been used previously with various aims, also in the recent project (e.g. Hebig et al. 2011, Zeilfelder et al. 2012). However, different test setups produced different tracer breakthrough curves. As no systematic evaluation of this aquifer tracer test method was done so far, nothing is known about its repeatability. Does the injection and extraction rate influence the shape of the breakthrough curve? Which role plays the often applied "chaser", which is used to push the test solution out from the borehole and gravel pack? How does density difference between the original groundwater and the test solution influence the tracer breakthrough curves? To solve these questions, seven push-pull tests were performed under controlled boundary conditions in the same well DD-2 (100 m depth). Only single parameters, as e.g. flow rate or salinization of the test solution, were varied during the experiments. By conducting these different test setups, conclusions could be drawn about the application of the push-pull method under different settings. References: Hebig, K.H., Ito, N., Scheytt, T.J. & Marui, A. (2011). Hydraulic and hydrochemical characterization of deep coastal sedimentary basins by single-well Push-Pull tests. GSA Annual Meeting, 9-12 October 2011, Minneapolis, USA. Zeilfelder, S., Ito, N., Marui, A., Hebig, K. & Scheytt, T. (2012). Push-Pull-Test und Tracer-Test in ei-nem tiefen Grundwasserleiter in Kameoka, Japan. Kurzfassung in: Liedl, R., Burghardt, D., Simon, E., Reimann, T. & Kaufmann-Knoke (Hg.). Grundwasserschutz und Grundwassernutzung. Tagung der Fachsektion Hydrogeologie in der DGG (FH-DGG). 16. - 20. Mai 2012, Dresden. Kurfassungen der Vorträge und Poster. Schriftenreihe der DGG, Heft 78, S. 192.

Battery cycle life balancing in a microgrid through flexible distribution of energy and storage resources

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Khasawneh, Hussam J.; Illindala, Mahesh S.

2014-09-01

In this paper, a microgrid consisting of four fuel cell-battery hybrid Distributed Energy Resources (DERs) is devised for an industrial crusher-conveyor load. Each fuel cell was accompanied by a Li-ion battery to provide energy storage support under islanded condition of the microgrid since the fuel cells typically have poor transient response characteristics. After carrying out extensive modeling and analysis in MATLAB®, the battery utilization was found to vary significantly based on the DER's 'electrical' placement within the microgrid. This paper presents, under such conditions, a variety of battery life balancing solutions through the use of the new framework of Flexible Distribution of EneRgy and Storage Resources (FDERS). It is based on an in-situ reconfiguration approach through 'virtual' reactances that help in changing the 'electrical' position of each DER without physically displacing any component in the system. Several possible approaches toward balancing the battery utilization are compared in this paper taking advantage of the flexibility that FDERS offers. It was observed that the estimated battery life is dependent on factors such as cycling sequence, pattern, and occurrence.

Robust boosting via convex optimization

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Rätsch, Gunnar

2001-12-01

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.

The anomaly in a breakthrough curve of a single well "push-pull" tracer test: A density driven effect?

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Zeilfelder, Sarah; Hebig, Klaus; Ito, Narimitsu; Machida, Isao; Scheytt, Traugott; Marui, Atsunao

2013-04-01

What method is appropriate to investigate an aquifer when there is only one well available? A single well "push-pull" tracer test (PP Test) may be a suitable method in order to characterize an aquifer and to obtain information about the hydraulic and chemical properties when only one well is available for the investigations. In a PP test, a test solution that contains a known amount of solutes and a conservative tracer is injected into the aquifer ("push") and extracted afterwards ("pull"). Optionally, the test solution is flushed out of the well and the casing with untreated test solution with a so called "chaser" before being extracted. Also between the injection and the extraction phase a drifting time may be included. The breakthrough of the tracer during the extraction phase is measured and used for analyses and interpretation. In the last three years, several PP Test campaigns were conducted at two different test sites in Japan (Hebig et al. 2011, Zeilfelder et al. 2012). The aim was to investigate the applicability of the PP Test method in different geological settings and in different types of aquifers. The latest field campaign thus focussed on the question how variations of the setup are influencing the breakthrough curve of the PP Test in order to develop and enhance this method. Also the standardization of the PP Test was an aim of this study. During the campaign, a total of seven PP Tests were performed, while only single aspects of the setup were varied from test to test. The tests differed in injection and extraction rate, in the salinity of the injected test solution and in the use of a chaser solution. The general shapes of the breakthrough curves were similar and conclusions about the repeatability of the PP Test could be drawn. However, a sharp anomaly was observed in the breakthrough curve of one specific setup type. By repeating this PP test under the same boundary conditions, we were able to recreate the anomaly and could exclude any technical aspects as a source. In this version of the PP test higher salinized test solution was injected into the aquifer. There are several hypotheses that could explain the behavior of the breakthrough curves of the tracer in this test design. Of all the possibilities (like sorption processes, unexpected tracer reactions, inhomogeneities in the aquifer, influence of the well design), we assume that ion exchange processes and density driven flow are the main reasons for the repeatedly observed anomaly. References: Hebig, K.H., Ito, N., Scheytt, T.J. & Marui, A. (2011). Hydraulic and hydrochemical characterization of deep coastal sedimentary basins by single-well Push-Pull tests. GSA Annual Meeting, 9-12 October 2011, Minneapolis, USA. Zeilfelder, S., Ito, N., Marui, A., Hebig, K. & Scheytt, T. (2012). Push-Pull-Test und Tracer-Test in einem tiefen Grundwasserleiter in Kameoka, Japan. Kurzfassung in: Liedl, R., Burghardt, D., Simon, E., Reimann, T. & Kaufmann-Knoke (Hg.). Grundwasserschutz und Grundwassernutzung. Tagung der Fachsektion Hydrogeologie in der DGG (FH-DGG). 16. - 20. Mai 2012, Dresden. Kurfassungen der Vorträge und Poster. Schriftenreihe der DGG, Heft 78, S. 192.

Protection against trichothecene mycotoxins

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Not Available

1983-01-01

Trichothecenes and their effects on humans have attracted national and international attention because of their reported use in warfare. This study arose out of a concern about such uses and the potential harm these substances could cause among civilian and military populations that might be exposed to them. Accordingly, this report is intended to assist in the protection not only of U.S. Armed Forces against the adverse effects of trichothecenes but also of civilian populations that may come into contact with these toxins during peace or war. The committee concentrated on the following two major objectives: (1) examination of themore » environmental and biological behavior of the trichothecene class of mycotoxins to determine what protective measures can be taken and (2) development of the means for optimizing the protection of human beings against the effects of trichothecenes through appropriate prophylaxes and treatments.« less

Crystal structure of [Eu(CyMe4-BTBP)2κ2O,O'-(NO3)](NO3)2·n-C8H17OH and its structure in 1-octanol solution.

PubMed

Lundberg, Daniel; Persson, Ingmar; Ekberg, Christian

2013-03-21

The structure of the [Eu(CyMe(4)-BTBP)(2)(NO(3))(n)]((3-n)+) complex in 1-octanol solution and solid state has been determined by EXAFS and X-ray crystallography. The crystal structure shows that 1-octanol binds only to the europium(III)-coordinated BTBP molecules through weak van der Waals forces, making it the first indication of the role of the extraction solvent.

Rarefaction waves in van der Waals fluids with an arbitrary number of degrees of freedom

DOE PAGES

Yuen, Albert; Barnard, John J.

2015-09-30

The isentropic expansion of an instantaneously and homogeneously heated foil is calculated using a 1D fluid model. The initial temperature and density are assumed to be in the vicinity of the critical temperature and solid density, respectively. The fluid is assumed to satisfy the van der Waals equation of state with an arbitrary number of degrees of freedom. Self-similar Riemann solutions are found. With a larger number of degrees of freedom f, depending on the initial dimensionless entropymore » $$˜\\atop{s_0}$$, a richer family of foil expansion behaviors have been found. We calculate the domain in parameter space where these behaviors occur. In total, eight types of rarefaction waves are found and described.« less

Feedback-Based Projected-Gradient Method for Real-Time Optimization of Aggregations of Energy Resources

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Dall-Anese, Emiliano; Bernstein, Andrey; Simonetto, Andrea

This paper develops an online optimization method to maximize operational objectives of distribution-level distributed energy resources (DERs), while adjusting the aggregate power generated (or consumed) in response to services requested by grid operators. The design of the online algorithm is based on a projected-gradient method, suitably modified to accommodate appropriate measurements from the distribution network and the DERs. By virtue of this approach, the resultant algorithm can cope with inaccuracies in the representation of the AC power flows, it avoids pervasive metering to gather the state of noncontrollable resources, and it naturally lends itself to a distributed implementation. Optimality claimsmore » are established in terms of tracking of the solution of a well-posed time-varying convex optimization problem.« less

An exact solution of the van der Waals interaction between two ground-state hydrogen atoms

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Koga, Toshikatsu; Matsumoto, Shinya

1985-06-01

A momentum space treatment shows that perturbation equations for the H(1s)-H(1s) van der Waals interaction can be exactly solved in their Schrödinger forms without invoking any variational methods. Using the Fock transformation, which projects the momentum vector of an electron from the three-dimensional hyperplane onto the four-dimensional hypersphere, we solve the third order integral-type perturbation equation with respect to the reciprocal of the internuclear distance R. An exact third order wave function is found as a linear combination of infinite number of four-dimensional spherical harmonics. The result allows us to evaluate the exact dispersion energy E6R-6, which is completely determined by the first three coefficients of the above linear combination.

Feedback-Based Projected-Gradient Method For Real-Time Optimization of Aggregations of Energy Resources: Preprint

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Dall-Anese, Emiliano; Bernstein, Andrey; Simonetto, Andrea

This paper develops an online optimization method to maximize the operational objectives of distribution-level distributed energy resources (DERs) while adjusting the aggregate power generated (or consumed) in response to services requested by grid operators. The design of the online algorithm is based on a projected-gradient method, suitably modified to accommodate appropriate measurements from the distribution network and the DERs. By virtue of this approach, the resultant algorithm can cope with inaccuracies in the representation of the AC power, it avoids pervasive metering to gather the state of noncontrollable resources, and it naturally lends itself to a distributed implementation. Optimality claimsmore » are established in terms of tracking of the solution of a well-posed time-varying optimization problem.« less

Liquid film drag out in the presence of molecular forces

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Schmidhalter, I.; Cerro, R. L.; Giavedoni, M. D.; Saita, F. A.

2013-03-01

From a practical as well as a conceptual point of view, one of the most interesting problems of physicochemical hydrodynamics is the drag out of a liquid film by a moving solid out of a pool of liquid. The basic problem, sometimes denoted the Landau-Levich problem [L. Landau and B. Levich, "Dragging of a liquid by a moving plate," Acta Physicochim. USSR 17, 42-54 (1942)], involves an interesting blend of capillary and viscous forces plus a matching of the static solution for capillary rise with a numerical solution of the film evolution equation, neglecting gravity, on the downstream region of the flow field. The original solution describes experimental data for a wide range of Capillary numbers but fails to match results for large and very small Capillary numbers. Molecular level forces are introduced to create an augmented version of the film evolution equation to show the effect of van der Waals forces at the lower range of Capillary numbers. A closed form solution for static capillary rise, including molecular forces, was matched with a numerical solution of the augmented film evolution equation in the dynamic meniscus region. Molecular forces do not sensibly modify the static capillary rise region, since film thicknesses are larger than the range of influence of van der Waals forces, but are determinant in shaping the downstream dynamic meniscus of the very thin liquid films. As expected, a quantitatively different level of disjoining pressure for different values of molecular constants remains in the very thin liquid film far downstream. Computational results for a wide range of Capillary numbers and Hamaker constants show a clear transition towards a region where the film thickness becomes independent of the coating speed.

Evaluation der zentralen TUM-Lernplattform

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Schulze, Elvira; Baume, Matthias; Graf, Stephan; Gergintchev, Ivan

Die Notwendigkeit der Qualitätssicherung und -kontrolle für innovative universitäre Lehr-/Lernszenarien ist in der Praxis unbestritten. Die Wirksamkeit der Einführung der zentralen Lernplattform CLIX Campus der imc AG an der TUM wurde mittels quantitativer und qualitativer Evaluation überprüft. Als statistische Bewertungsgrundlage wurde der Erreichungsgrad bestimmter Projektziele herangezogen. Aufbauend auf den theoretischen Grundlagen der Evaluation von Bildungsangeboten gibt diese Studie Aufschluss über die Ergebnisse der Datenerhebungen sowie die Einschätzung der Plattform aus Nutzersicht und belegt die wesentliche Bedeutung der durchgängigen IT-Infrastruktur und speziell der einheitlichen Verfügbarkeit der eLearning Angebote.

Molecular dynamics simulation of water in and around carbon nanotubes: A coarse-grained description

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Pantawane, Sanwardhini; Choudhury, Niharendu, E-mail: nihcho@barc.gov.in

2016-05-23

In the present study, we intend to investigate behaviour of water in and around hydrophobic open ended carbon nanotubes (CNTs) using a coarse-grained, core-softened model potential for water. The model potential considered here for water has recently been shown to successfully reproduce dynamic, thermodynamic and structural anomalies of water. The epitome of the study is to understand the incarceration of this coarse-grained water in a single-file carbon nanotube. In order to examine the effect of fluid-water van der Waals interaction on the structure of fluid in and around the nanotube, we have simulated three different CNT-water systems with varying degreemore » of solute-water dispersion interaction. The analyses of the radial one-particle density profiles reveal varying degree of permeation and wetting of the CNT interior depending on the degree of fluid-solute attractive van der Waals interaction. A peak in the radial density profile slightly off the nanotube axis signifies a zigzag chain of water molecule around the CNT axis. The average numbers of water molecules inside the CNT have been shown to increase with the increase in fluid-water attractive dispersion interaction.« less

Generalization of the van der Pauw relationship derived from electrostatics

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Weiss, Jonathan D.

2011-08-01

In an earlier paper, this author, along with two others Weiss et al. (2008) [1], demonstrated that the original van der Pauw relationship could be derived from three-dimensional electrostatics, as opposed to van der Pauw's use of conformal mapping. The earlier derivation was done for a conducting material of rectangular cross section with contacts placed at the corners. Presented here is a generalization of the previous work involving a square sample and a square array of electrodes that are not confined to the corners, since this measurement configuration could be a more convenient one. As in the previous work, the effects of non-zero sample thickness and contact size have been investigated. Buehler and Thurber derived a similar relationship using an infinite series of current images on a large and thin conducting sheet to satisfy the conditions at the boundary of the sample. The results presented here agree with theirs numerically, but analytic agreement could not be shown using any of the perused mathematical literature. By simply equating the two solutions, it appears that, as a byproduct of this work, a new mathematical relationship has been uncovered. Finally, the application of this methodology to the Hall Effect is discussed.

The potential for distributed generation in Japanese prototype buildings: A DER-CAM analysis of policy, tariff design, building energy use, and technology development (English Version)

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Zhou, Nan; Marnay, Chris; Firestone, Ryan

The August 2003 blackout of the northeastern U.S. and CANADA caused great economic losses and inconvenience to New York City and other affected areas. The blackout was a warning to the rest of the world that the ability of conventional power systems to meet growing electricity demand is questionable. Failure of large power systems can lead to serious emergencies. Introduction of on-site generation, renewable energy such as solar and wind power and the effective utilization of exhaust heat is needed, to meet the growing energy demands of the residential and commercial sectors. Additional benefit can be achieved by integrating thesemore » distributed technologies into distributed energy resource (DER) systems. This work demonstrates a method for choosing and designing economically optimal DER systems. An additional purpose of this research is to establish a database of energy tariffs, DER technology cost and performance characteristics, and building energy consumption for Japan. This research builds on prior DER studies at the Ernest Orlando Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) and with their associates in the Consortium for Electric Reliability Technology Solutions (CERTS) and operation, including the development of the microgrid concept, and the DER selection optimization program, the Distributed Energy Resources Customer Adoption Model (DER-CAM). DER-CAM is a tool designed to find the optimal combination of installed equipment and an idealized operating schedule to minimize a site's energy bills, given performance and cost data on available DER technologies, utility tariffs, and site electrical and thermal loads over a test period, usually an historic year. Since hourly electric and thermal energy data are rarely available, they are typically developed by building simulation for each of six end use loads used to model the building: electric-only loads, space heating, space cooling, refrigeration, water heating, and natural-gas-only loads. DER-CAM provides a global optimization, albeit idealized, that shows how the necessary useful energy loads can be provided for at minimum cost by selection and operation of on-site generation, heat recovery, cooling, and efficiency improvements. This study examines five prototype commercial buildings and uses DER-CAM to select the economically optimal DER system for each. The five building types are office, hospital, hotel, retail, and sports facility. Each building type was considered for both 5,000 and 10,000 square meter floor sizes. The energy consumption of these building types is based on building energy simulation and published literature. Based on the optimization results, energy conservation and the emissions reduction were also evaluated. Furthermore, a comparison study between Japan and the U.S. has been conducted covering the policy, technology and the utility tariffs effects on DER systems installations. This study begins with an examination of existing DER research. Building energy loads were then generated through simulation (DOE-2) and scaled to match available load data in the literature. Energy tariffs in Japan and the U.S. were then compared: electricity prices did not differ significantly, while commercial gas prices in Japan are much higher than in the U.S. For smaller DER systems, the installation costs in Japan are more than twice those in the U.S., but this difference becomes smaller with larger systems. In Japan, DER systems are eligible for a 1/3 rebate of installation costs, while subsidies in the U.S. vary significantly by region and application. For 10,000 m{sup 2} buildings, significant decreases in fuel consumption, carbon emissions, and energy costs were seen in the economically optimal results. This was most noticeable in the sports facility, followed the hospital and hotel. This research demonstrates that office buildings can benefit from CHP, in contrast to popular opinion. For hospitals and sports facilities, the use of waste heat is particularly effective for water and space heating. For the other building types, waste heat is most effectively used for both heating and cooling. The same examination was done for the 5,000 m{sup 2} buildings. Although CHP installation capacity is smaller and the payback periods are longer, economic, fuel efficiency, and environmental benefits are still seen. While these benefits remain even when subsidies are removed, the increased installation costs lead to lower levels of installation capacity and thus benefit.« less

Methoden der digitalen Planung

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Westkämper, Engelbert; Niemann, Jörg; Warschat, Joachim; Scheer, August-Wilhelm; Thomas, Oliver

Die industrielle Produktion ist das Herz der verarbeitenden Industrie in Deutschland. Mit einem Beitrag von rund 500 Mrd. EUR pro Jahr erwirtschaftet das verarbeitende Gewerbe etwa ein Viertel der gesamtwirtschaftlichen Wertschöpfung in Deutschland. Gemessen am Produktionswert der Gesamtwirtschaft betrug der industrielle Anteil sogar über ein Drittel. Der Erhalt und der Ausbau der Wettbewerbsfähigkeit unter den gegebenen Rahmenbedingungen der globalen Märkte ist eine der größten Herausforderungen der deutschen Wirtschaft [5, 8]. In diesem Beitrag soll - ausgehend von einer Strategie der Ausrüster von Fabriken in einer globalen Produktion - diskutiert werden, wie mit der digitalen Fabrik Potentiale in den Planungs- und Wandlungsprozessen erschlossen werden können.

Revisiting the phase transition of AdS-Maxwell-power-Yang-Mills black holes via AdS/CFT tools

NASA Astrophysics Data System (ADS)

El Moumni, H.

2018-01-01

In the present work we investigate the Van der Waals-like phase transition of AdS black hole solution in the Einstein-Maxwell-power-Yang-Mills gravity (EMPYM) via different approaches. After reconsidering this phase structure in the entropy-thermal plane, we recall the nonlocal observables such as holographic entanglement entropy and two point correlation function to show that the both observables exhibit a Van der Waals-like behavior as the case of the thermal entropy. By checking the Maxwell's equal area law and calculating the critical exponent for different values of charge C and nonlinearity parameter q we confirm that the first and the second order phases persist in the holographic framework. Also the validity of the Maxwell law is governed by the proximity to the critical point.

Direction-specific van der Waals attraction between rutile TiO2 nanocrystals.

PubMed

Zhang, Xin; He, Yang; Sushko, Maria L; Liu, Jia; Luo, Langli; De Yoreo, James J; Mao, Scott X; Wang, Chongmin; Rosso, Kevin M

2017-04-28

Mutual lattice orientations dictate the types and magnitudes of forces between crystalline particles. When lattice polarizability is anisotropic, the van der Waals dispersion attraction can, in principle, contribute to this direction dependence. We report measurement of this attraction between rutile nanocrystals, as a function of their mutual orientation and surface hydration extent. At tens of nanometers of separation, the attraction is weak and shows no dependence on azimuthal alignment or surface hydration. At separations of approximately one hydration layer, the attraction is strongly dependent on azimuthal alignment and systematically decreases as intervening water density increases. Measured forces closely agree with predictions from Lifshitz theory and show that dispersion forces can generate a torque between particles interacting in solution and between grains in materials. Copyright © 2017, American Association for the Advancement of Science.

Direction-specific van der Waals attraction between rutile TiO 2 nanocrystals

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Zhang, Xin; He, Yang; Sushko, Maria L.

Mutual lattice orientations dictate the types and magnitudes of forces between crystalline particles. When lattice polarizability is anisotropic, the van der Waals dispersion attraction can, in principle, contribute to this direction dependence. Here we report direct measurement of this attraction between rutile nanocrystals, as a function of their mutual orientation and surface hydration extent. At tens of nanometers of separation the attraction is weak and shows no dependence on azimuthal alignment nor surface hydration. At separations of approximately one hydration layer the attraction is strongly dependent on azimuthal alignment, and systematically decreases as intervening water density increases. Measured forces aremore » in close agreement with predictions from Lifshitz theory, and show that dispersion forces are capable of generating a torque between particles interacting in solution and between grains in materials.« less

[Management of Pregnancy-Associated Venous Thromboembolism - Current Recommendations].

PubMed

Linnemann, Birgit

2017-06-01

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).

Synchronization between two coupled direct current glow discharge plasma sources

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Chaubey, Neeraj; Mukherjee, S.; Sen, A.

2015-02-15

Experimental results on the nonlinear dynamics of two coupled glow discharge plasma sources are presented. A variety of nonlinear phenomena including frequency synchronization and frequency pulling are observed as the coupling strength is varied. Numerical solutions of a model representation of the experiment consisting of two coupled asymmetric Van der Pol type equations are found to be in good agreement with the observed results.

Elucidating How Wood Adhesives Bond to Wood Cell Walls using High-Resolution Solution-State NMR Spectroscopy

Treesearch

Daniel J. Yelle

2013-01-01

Some extensively used wood adhesives, such as pMDI (polymeric methylene diphenyl diisocyanate) and PF (phenol formaldehyde) have shown excellent adhesion properties with wood. However, distinguishing whether the strength is due to physical bonds (i.e., van der Waals, London, or hydrogen bond forces) or covalent bonds between the adherend and the adhesive is not fully...

Bildbasierte Navigation eines mobilen Roboters mittels omnidirektionaler und schwenkbarer Kamera

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Nierobisch, Thomas; Hoffmann, Frank; Krettek, Johannes; Bertram, Torsten

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.

Component-Resolved Diagnostic Study of Dermatophagoides Pteronyssinus Major Allergen Molecules in a Southern Chinese Cohort.

PubMed

Zeng, G; Luo, W; Zheng, P; Wei, N; Huang, H; Sun, B; Zhao, X

2015-01-01

Little is known about component-resolved diagnosis (CRD) for Dermatophagoides pteronyssinus (Der p) sensitization in the Chinese population. We aimed to evaluate sensitization to Der p components in southern China. Two-hundred immunotherapy-naïve patients with asthma and/or rhinitis positive to specific IgE (sIgE) against Der p extract, along with 20 Der p-negative nonallergic healthy controls, were tested for sIgE against Der p 1, Der p 2, and Der p 10 using ImmunoCAP 100. Seventy-five were further examined with the ImmunoCAP Immuno Solid-phase Allergen Chip (ISAC). Der p 10-positive patients were also tested for sIgE against crude extracts of cockroach, moth, and shrimp. In total, 183 (91.5%) of the 200 patients were sensitized to Der p 1 and/or Der p 2. The proportion of positive results and the median level of s1gE against Der p 1 were higher in children than in adults. Der p 1 and Der p 2 correlated with Der p in sIgE levels. ImmunoCAP ISAC demonstrated 100% specificity and 84% sensitivity in detecting Der p 1, Der p 2, and Der p 10 compared with ImmunoCAP 100. Sensitization to Der p 10 correlated well with sIgE to shrimp, moths, cockroaches, Pen m 1, Bla g 7, and Ani s 3. The detection of Der p 1 and Der p 2 provided a good reflection of atopy to Der p in a Chinese cohort. Sensitization to Der p 10 may result from cross-reactivity with seafood and cockroaches in coastal southern China. ImmunoCAP ISAC may be a useful tool for CRD, with comparable performance to ImmunoCAP 100.

Bay Ridge Gardens - Mixed Humid Affordable Multifamily Housing Deep Energy Retrofit: Annapolis, Maryland. Building America Case Study: Whole-House Solutions for Existing Homes (Fact Sheet)

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Not Available

2013-10-01

Under this project, Newport Partners (as part of the BA-PIRC research team) evaluated the installation, measured performance, and cost-effectiveness of efficiency upgrade measures for a tenant-in-place DER at the Bay Ridge multifamily (MF) development in Annapolis, Maryland. The design and construction phase of the Bay Ridge project was completed in August 2012. This report summarizes system commissioning, short-term test results, utility bill data analysis, and analysis of real-time data collected over a one-year period after the retrofit was complete. The Bay Ridge project is comprised of a "base scope" retrofit which was estimated to achieve a 30%+ savings (relative tomore » pre-retrofit) on 186 apartments, and a "DER scope" which was estimated to achieve 50% savings (relative to pre-retrofit) on a 12-unit building. The base scope was applied to the entire apartment complex, except for one 12-unit building which underwent the DER scope. A wide range of efficiency measures was applied to pursue this savings target for the DER building, including improvements/replacements of mechanical equipment and distribution systems, appliances, lighting and lighting controls, the building envelope, hot water conservation measures, and resident education. The results of this research build upon the current body of knowledge of multifamily retrofits. Towards this end, the research team has collected and generated data on the selection of measures, their estimated performance, their measured performance, and risk factors and their impact on potential measures.« less

Das Smart Meter Gateway - Der kritische Erfolgsfaktor für die Digitalisierung der Energiewende

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Abs, Paul-Vincent

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.

An analytic solution for periodic thermally-driven flows over an infinite slope

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Zardi, Dino; Serafin, Stefano

2013-04-01

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.

Rückwärtsintegration - Zu den Verhältnissen Gymnasium, Hochschule und Arbeitswelt

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Schmid, Gerhard; Heppner, Winfried; Focht, Eva

In seiner 2007 erschienen Sammlung von Vorträgen und Essays beschäftigt sich Wolfgang Frühwald, mit der Frage "Wieviel Wissen brauchen wir?“ [1] Die Kernproblematik moderner Wissenschaft und Forschung sieht der Autor, emeritierter Ordinarius für Neuere Deutsche Literaturwissenschaft und von 1992 bis 1997 Präsident der Deutschen Forschungsgemeinschaft, einerseits in der zunehmenden Spezialisierung der Wissenschaftsbereiche, andererseits in der Gefahr der Abkoppelung der Naturwissenschaften von den Geisteswissenschaften. Wiederholt plädiert er dafür, über der rasanten Entwicklung beispielsweise in der Biologie und Physik, die historische, gesellschaftliche und besonders die ethische Dimension der Forschung nicht zu übersehen und fordert eine übergeordnete Theorie der Wissenschaft, die nur im Dialog zwischen den einzelnen Fachgebieten zu entwickeln sei.

Characterization of rarefaction waves in van der Waals fluids

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Yuen, Albert; Barnard, John J.

2015-12-01

We calculate the isentropic evolution of an instantaneously heated foil, assuming a van der Waals equation of state with the Maxwell construction. The analysis by Yuen and Barnard [Phys. Rev. E 92, 033019 (2015), 10.1103/PhysRevE.92.033019] is extended for the particular case of three degrees of freedom. We assume heating to temperatures in the vicinity of the critical point. The self-similar profiles of the rarefaction waves describing the evolution of the foil display plateaus in density and temperature due to a phase transition from the single-phase to the two-phase regime. The hydrodynamic equations are expressed in a dimensionless form and the solutions form a set of universal curves, depending on a single parameter: the dimensionless initial entropy. We characterize the rarefaction waves by calculating how the plateau length, density, pressure, temperature, velocity, internal energy, and sound speed vary with dimensionless initial entropy.

Effect of adding Te to layered GaSe crystals to increase the van der Waals bonding force

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Tanabe, Tadao; Zhao, Shu; Sato, Yohei; Oyama, Yutaka

2017-10-01

The interplanar binding strength of layered GaSe1-xTex crystals was directly measured using a tensile testing machine. The GaSe1-xTex crystals were grown by a low temperature liquid phase solution method under a controlled Se vapor pressure. The stoichiometry-controlled GaSe1-xTex crystal has the ɛ-polytype structure of GaSe, where the Te atoms are substituted for some of the Se atoms in the GaSe crystal. The effect of adding Te on the bonding strength between the GaSe layers was determined from direct measurements of the van der Waals bonding energy. The bonding energy was increased from 0.023 × 106 N/m2 for GaSe to 0.16 × 106 N/m2 for GaSe1-xTex (x = 0.106).

Dynamic ADMM for Real-Time Optimal Power Flow

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Dall-Anese, Emiliano; Zhang, Yijian; Hong, Mingyi

This paper considers distribution networks featuring distributed energy resources (DERs), and develops a dynamic optimization method to maximize given operational objectives in real time while adhering to relevant network constraints. The design of the dynamic algorithm is based on suitable linearization of the AC power flow equations, and it leverages the so-called alternating direction method of multipliers (ADMM). The steps of the ADMM, however, are suitably modified to accommodate appropriate measurements from the distribution network and the DERs. With the aid of these measurements, the resultant algorithm can enforce given operational constraints in spite of inaccuracies in the representation ofmore » the AC power flows, and it avoids ubiquitous metering to gather the state of noncontrollable resources. Optimality and convergence of the proposed algorithm are established in terms of tracking of the solution of a convex surrogate of the AC optimal power flow problem.« less

Dynamic ADMM for Real-Time Optimal Power Flow: Preprint

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Dall-Anese, Emiliano; Zhang, Yijian; Hong, Mingyi

This paper considers distribution networks featuring distributed energy resources (DERs), and develops a dynamic optimization method to maximize given operational objectives in real time while adhering to relevant network constraints. The design of the dynamic algorithm is based on suitable linearizations of the AC power flow equations, and it leverages the so-called alternating direction method of multipliers (ADMM). The steps of the ADMM, however, are suitably modified to accommodate appropriate measurements from the distribution network and the DERs. With the aid of these measurements, the resultant algorithm can enforce given operational constraints in spite of inaccuracies in the representation ofmore » the AC power flows, and it avoids ubiquitous metering to gather the state of non-controllable resources. Optimality and convergence of the propose algorithm are established in terms of tracking of the solution of a convex surrogate of the AC optimal power flow problem.« less

Self-Assembly of Nanoclusters into Mono-, Few-, and Multilayered Sheets via Dipole-Induced Asymmetric van der Waals Attraction.

PubMed

Wu, Zhennan; Liu, Jiale; Li, Yanchun; Cheng, Ziyi; Li, Tingting; Zhang, Hao; Lu, Zhongyuan; Yang, Bai

2015-06-23

Two-dimensional (2D) nanomaterials possessing regular layered structures and versatile chemical composition are highly expected in many applications. Despite the importance of van der Waals (vdW) attraction in constructing and maintaining layered structures, the origin of 2D anisotropy is not fully understood, yet. Here, we report the 2D self-assembly of ligand-capped Au15 nanoclusters into mono-, few-, and multilayered sheets in colloidal solution. Both the experimental results and computer simulation reveal that the 2D self-assembly is initiated by 1D dipolar attraction common in nanometer-sized objects. The dense 1D attachment of Au15 leads to a redistribution of the surface ligands, thus generating asymmetric vdW attraction. The deliberate control of the coordination of dipolar and vdW attraction further allows to manipulate the thickness and morphologies of 2D self-assembly architectures.

Interaction-component analysis of the effects of urea and its alkylated derivatives on the structure of T4-lysozyme

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Yamamori, Yu; Matubayasi, Nobuyuki

2017-06-01

The effects of urea and its alkylated derivatives on the structure of T4-lysozyme were analyzed from the standpoint of energetics. Molecular dynamics simulations were conducted with explicit solvent, and the energy-representation method was employed to compute the free energy of transfer of the protein from pure-water solvent to the mixed solvents of water with urea, methylurea, 1,1-dimethylurea, and isopropylurea. Through the decomposition of the transfer free energy into the cosolvent and water contributions, it was observed that the former is partially cancelled by the latter and governs the total free energy of transfer. To determine the interaction component responsible for the transfer energetics, the correlations of the transfer free energy were also examined against the change in the solute-solvent interaction energy upon transfer and the corresponding changes in the electrostatic, van der Waals, and excluded-volume components. It was then found over the set of protein structures ranging from native to (partially) unfolded ones that the transfer free energy changes in parallel with the van der Waals component even when the cosolvent is alkylated. The electrostatic and excluded-volume components play minor roles in the structure modification of the protein, and the denaturing ability of alkylurea is brought by the van der Waals interaction.

IEEE 1547 and 2030 Standards for Distributed Energy Resources Interconnection and Interoperability with the Electricity Grid

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Basso, T.

Public-private partnerships have been a mainstay of the U.S. Department of Energy and the National Renewable Energy Laboratory (DOE/NREL) approach to research and development. These partnerships also include technology development that enables grid modernization and distributed energy resources (DER) advancement, especially renewable energy systems integration with the grid. Through DOE/NREL and industry support of Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) standards development, the IEEE 1547 series of standards has helped shape the way utilities and other businesses have worked together to realize increasing amounts of DER interconnected with the distribution grid. And more recently, the IEEE 2030 series ofmore » standards is helping to further realize greater implementation of communications and information technologies that provide interoperability solutions for enhanced integration of DER and loads with the grid. For these standards development partnerships, for approximately $1 of federal funding, industry partnering has contributed $5. In this report, the status update is presented for the American National Standards IEEE 1547 and IEEE 2030 series of standards. A short synopsis of the history of the 1547 standards is first presented, then the current status and future direction of the ongoing standards development activities are discussed.« less

CHONDRICHTHYES, Knorpelfische

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Goldschmid, Alfred

Die über 1.100 Arten der Knorpelfische sind nur etwa 4% aller heute lebenden Fischarten. Ihrknorpeliges Endoskelett kann zwar verkalken, wird abernie zu Knochen umgebaut. Der Schädel besteht nur aus Neurocranium und Viscerocranium, ein Dermatocranium fehlt. Knochen findet sich nur in den Plakoidschuppen der Körperdecke. Eine Schwimmblase wie bei den Knochenfischen wird nie gebildet. Mund- und Nasenöffnungen liegen ventral; der Endolymphgang bleibt zeitlebens mit der Epidermis verbunden. Der mediale Teil der Beckenflosse der Männchen dient als Kopulationsorgan (Mixopterygium, Klasper) (Abb. 208, 209B) bei der inneren Befruchtung.

Acta Mechanica Sinica (Selected Articles),

DTIC Science & Technology

1985-12-05

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

CMMI Roadmaps

DTIC Science & Technology

2008-11-01

Attendees of the SPIder Workshop D. Bierhuizen—Medis Medical Imaging Systems L. Braafhart—LogicaCMG Nederland H.J.J. Cannegieter—SYSQA W. den...Dekker—LogicaCMG Nederland L. Delmelk—LogicaCMG België A.J. Donderman—Transfer Solutions G.H.M. Friedhoff—SYSQA L.L. van der Giessen—ABN AMRO M...Mechelen—Compuware Nederland M.P.H.M. Mermans—Philips Medical Systems C. Michielsen—ITIB N. van Mourik—SYSQA E.M. Oostveen—Advanced M.H.M. van

Attractive interactions between reverse aggregates and phase separation in concentrated malonamide extractant solutions

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Erlinger, C.; Belloni, L.; Zemb, T.

1999-03-30

Using small angle X-ray scattering, conductivity, and phase behavior determination, the authors show that concentrated solutions of malonamide extractants, dimethyldibutyltetradecylmalonamide (DMDBTDMA), are organized in reverse oligomeric aggregates which have many features in common with reverse micelles. The aggregation numbers of these reverse globular aggregates as well as their interaction potential are determined from absolute scattering curves. An attractive interaction is responsible for the demixing of the oil phase when in equilibrium with excess oil. Prediction of conductivity as well as the formation conditions for the third phase is possible using standard liquid theory applied to the extractant aggregates. The interactions,more » modeled with the sticky sphere model proposed by Baster, are shown to be due to steric interactions resulting from the hydrophobic tails of the extractant molecule and van der Waals forces between the highly polarizable water core of the reverse micelles. The attractive interaction in the oil phase, equilibrated with water, is determined as a function of temperature, extractant molecule concentration, and proton and neodynium(III) cation concentration. It is shown that van der Waals interactions, with an effective Hamaker constant of 3kT, quantitatively explain the behavior of DMDBTDMA in n-dodecane in terms of scattering as well as phase stability limits.« less

Sitnikov problem in the cyclic kite configuration

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Shahbaz Ullah, M.; Bhatnagar, K. B.; Hassan, M. R.

2014-12-01

This manuscript deals with the development of the series solutions of the Sitnikov kite configuration by the methods given of Lindstedt-Poincarė, using Green's function and MacMillan. Next we have developed averaged equation of motion by applying the Van der Pol transformation and averaging technique of Guckenheimer and Holmes (Nonlinear oscillations, dynamical system bifurcations of vector fields. Springer, Berlin, 1983). In addition to the resonance criterion at the 3/2 commensurability we have chosen ω=2 n/3, n=2, ω is the angular velocity of the coordinate system. Lastly the periodicity of the solutions has been examined by the Poincarė section.

Bacteriophages for treating urinary tract infections in patients undergoing transurethral resection of the prostate: a randomized, placebo-controlled, double-blind clinical trial.

PubMed

Leitner, Lorenz; Sybesma, Wilbert; Chanishvili, Nina; Goderdzishvili, Marina; Chkhotua, Archil; Ujmajuridze, Aleksandre; Schneider, Marc P; Sartori, Andrea; Mehnert, Ulrich; Bachmann, Lucas M; Kessler, Thomas M

2017-09-26

Urinary tract infections (UTI) are among the most prevalent microbial diseases and their financial burden on society is substantial. The continuing increase of antibiotic resistance worldwide is alarming. Thus, well-tolerated, highly effective therapeutic alternatives are urgently needed. Although there is evidence indicating that bacteriophage therapy may be effective and safe for treating UTIs, the number of investigated patients is low and there is a lack of randomized controlled trials. This study is the first randomized, placebo-controlled, double-blind trial investigating bacteriophages in UTI treatment. Patients planned for transurethral resection of the prostate are screened for UTIs and enrolled if in urine culture eligible microorganisms ≥10 4 colony forming units/mL are found. Patients are randomized in a double-blind fashion to the 3 study treatment arms in a 1:1:1 ratio to receive either: a) bacteriophage (i.e. commercially available Pyo bacteriophage) solution, b) placebo solution, or c) antibiotic treatment according to the antibiotic sensitivity pattern. All treatments are intended for 7 days. No antibiotic prophylaxes will be given to the double-blinded treatment arms a) and b). As common practice, the Pyo bacteriophage cocktail is subjected to periodic adaptation cycles during the study. Urinalysis, urine culture, bladder and pain diary, and IPSS questionnaire will be completed prior to and at the end of treatment (i.e. after 7 days) or at withdrawal/drop out from the study. Patients with persistent UTIs will undergo antibiotic treatment according to antibiotic sensitivity pattern. Based on the high lytic activity and the potential of resistance optimization by direct adaptation of bacteriophages, and considering the continuing increase of antibiotic resistance worldwide, bacteriophage therapy is a very promising treatment option for UTIs. Thus, our randomized controlled trial investigating bacteriophages for treating UTIs will provide essential insights into this potentially revolutionizing treatment option. This study has been registered at clinicaltrials.gov ( www.clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT03140085 ). April 27, 2017.

Molecular dynamics simulations of the surface tension and structure of salt solutions and clusters.

PubMed

Sun, Lu; Li, Xin; Hede, Thomas; Tu, Yaoquan; Leck, Caroline; Ågren, Hans

2012-03-15

Sodium halides, which are abundant in sea salt aerosols, affect the optical properties of aerosols and are active in heterogeneous reactions that cause ozone depletion and acid rain problems. Interfacial properties, including surface tension and halide anion distributions, are crucial issues in the study of the aerosols. We present results from molecular dynamics simulations of water solutions and clusters containing sodium halides with the interatomic interactions described by a conventional force field. The simulations reproduce experimental observations that sodium halides increase the surface tension with respect to pure water and that iodide anions reach the outermost layer of water clusters or solutions. It is found that the van der Waals interactions have an impact on the distribution of the halide anions and that a conventional force field with optimized parameters can model the surface tension of the salt solutions with reasonable accuracy. © 2012 American Chemical Society

Werner Heisenberg zum 100. Geburtstag: Pionier der Quantenmechanik

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Jacobi, Manfred

2001-11-01

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.

Bereits nach Ablauf der Halbwertszeit droht der vollständige Zerfall Die britische Atomic Scientists’ Association, die Ideologie der „objektiven” Wissenschaft und die H-Bombe

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Laucht, Christoph

Präsident Harry Trumans Verlautbarung vom 31.1.1950, seine Regierung wolle die Entwicklung der Wasserstoffbombe vorantreiben, fand große Beachtung in den britischen Medien. Die illustrierte Zeitschrift Picture Post widmete der HBombe einen Artikel, der unter anderem kurze Stellungnahmen der britischen Atomwissenschaftler Eric Burhop, Kathleen Lonsdale, Harrie Massey, Rudolf Peierls und Maurice Pryce enthielt, die alle Mitglieder der Atomic Scientists' Association (ASA) waren.

Collision-Induced Spectra: AN Avenue to Investigate Microscopic-Scale Diffusion in Fluids

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Herrebout, Wouter A.; van der Veken, Benjamin J.; Kouzov, Alexander

2014-06-01

New data on the IR spectra induced by intermolecular interactions in liquid cryogenic mixtures at T=89 K (O2 in LAr and LN2 and binary O2-Ar solutions in LN2) are reported. The induced fundamental bands appear as diffuse pedestals (with FWHH≈100 cm-1) on which weak, paradoxically sharp lines (FWHH≈2 cm-1) develop at the 2326 and 1552 cm-1 frequencies of the free-molecule vibrational transitions in N2 and O2, respectively. In LAr and LN2 these lines were carefully separated and studied at varied O2 concentrations up to c=0.23 mole fractions (mf). While the 1552 cm-1 line scales as c[O2]2 and thus is induced by the O2-O2 interactions in a bulk of cryosolvent (Ar, N2), the 2326 cm-1 feature varies linearly with c[O2] and hence is caused by interaction of a guest (O2) with a vibrating host (N_2). The impurity induction mechanism was further supported by our data on the binary O2-Ar solutions in LN2 %for which the spectra were recorded at the fixed c[O2] (0.03 and 0.06 mf) and the varied c% [Ar]≤0.2 mf. Both series revealed the same (linear) enhancement of the sharp N2 line by argon, in an accord with our previous studies of the Ar-LN2 system. The results suggest that the resonance 2326 cm-1 feature is primarily due to the local distortion of the first coordination sphere around a vibrating N_2 by a guest molecule. We also notice that the resonance lines should be due to the dispersion- and overlap-induced dipole moments independent on the rotational degrees of freedom. As our previous studies of the H2-LNe system showed, the unusual line sharpness is a conspicuous manifestation of the relative solvent-solute and solute-solute translations dramatically retarded in a liquid by a fast velocity relaxation, an effect directly related to the microscopic-scale diffusion. The collision-induced spectra thus open up new vistas for studies of microscopic liquid dynamics. W.A. Herrebout, A.A. Stolov, E.J. Sluyts, and B.J. van der Veken, Chem. Phys. Lett. 295, 223 (1998) J.E. Bohr and K.L.C. Hunt, J. Chem. Phys. 86, 5441 (1987) W. A. Herrebout, B. J. van der Veken, and A. P. Kouzov, Phys.Rev. Lett. 101, 093001 (2008) W. A. Herrebout, B. J. van der Veken, and A. P. Kouzov, J. Chem. Phys. 137, 084509 (2012)

Einstellung und Wissen von Lehramtsstudierenden zur Evolution - ein Vergleich zwischen Deutschland und der Türkei

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Graf, Dittmar; Soran, Haluk

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.

A mechanistic study on Decontamination of Methyl Orange Dyes from Aqueous Phase by Mesoporous Pulp Waste and Polyaniline

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Li, Donglin; Yang, Yonggang; Li, Chaozheng

2017-04-15

The dispersion-corrected density functional theory (DFT-D3) is used to investigate the mechanism of mesoporous pulp waste (MPW) and polyaniline (PANI) adsorptive removal methyl orange (MO) dye from their aqueous solutions. The results are absolutely reliable because of the sufficiently accurate method although such big systems are studied. It is demonstrated that hydrogen bond and Van Der Waals interactions play a significant role in MO adsorption by MPW and PANI. For MO adsorption by MPW, hydrogen bond and Van Der Waals interactions are both weakened in S{sub 1} state. In contrast, hydrogen bond and Van Der Waals interactions between PANI andmore » MO are both enhanced in S{sub 1} state. The thermodynamic parameters such as enthalpy and free energy change reveal that the MO adsorption by MPW and PANI are spontaneous and exothermic. The adsorption of MO on MPW is less favorable in S{sub 1} state and the adsorption of MO on PANI is more favorable in S{sub 1} state. Therefore, the photoexcitation should be controlled during the MO adsorption by MPW and applied for MO adsorption by PANI. - Highlights: • The hydrogen bond and Van Der Waals interactions play a significant role in MO adsorption by MPW and PANI. • The influence of photoexcitation on adsorption has been studied firstly in our work. • The adsorption of MO on MPW is less favorable in S{sub 1} state and the adsorption of MO on PANI is more favorable in S{sub 1} state. • The MO adsorption by MPW and PANI are spontaneous and exothermic.« less

Numerical Treatment of Stokes Solvent Flow and Solute-Solvent Interfacial Dynamics for Nonpolar Molecules.

PubMed

Sun, Hui; Zhou, Shenggao; Moore, David K; Cheng, Li-Tien; Li, Bo

2016-05-01

We design and implement numerical methods for the incompressible Stokes solvent flow and solute-solvent interface motion for nonpolar molecules in aqueous solvent. The balance of viscous force, surface tension, and van der Waals type dispersive force leads to a traction boundary condition on the solute-solvent interface. To allow the change of solute volume, we design special numerical boundary conditions on the boundary of a computational domain through a consistency condition. We use a finite difference ghost fluid scheme to discretize the Stokes equation with such boundary conditions. The method is tested to have a second-order accuracy. We combine this ghost fluid method with the level-set method to simulate the motion of the solute-solvent interface that is governed by the solvent fluid velocity. Numerical examples show that our method can predict accurately the blow up time for a test example of curvature flow and reproduce the polymodal (e.g., dry and wet) states of hydration of some simple model molecular systems.

Numerical Treatment of Stokes Solvent Flow and Solute-Solvent Interfacial Dynamics for Nonpolar Molecules

PubMed Central

Sun, Hui; Zhou, Shenggao; Moore, David K.; Cheng, Li-Tien; Li, Bo

2015-01-01

We design and implement numerical methods for the incompressible Stokes solvent flow and solute-solvent interface motion for nonpolar molecules in aqueous solvent. The balance of viscous force, surface tension, and van der Waals type dispersive force leads to a traction boundary condition on the solute-solvent interface. To allow the change of solute volume, we design special numerical boundary conditions on the boundary of a computational domain through a consistency condition. We use a finite difference ghost fluid scheme to discretize the Stokes equation with such boundary conditions. The method is tested to have a second-order accuracy. We combine this ghost fluid method with the level-set method to simulate the motion of the solute-solvent interface that is governed by the solvent fluid velocity. Numerical examples show that our method can predict accurately the blow up time for a test example of curvature flow and reproduce the polymodal (e.g., dry and wet) states of hydration of some simple model molecular systems. PMID:27365866

Characteristics of a Steadily Operating Metal Combustor

DTIC Science & Technology

1976-08-01

Physique, Serie 7, Vol. 17, p. 510-576, 1899. 18. Zintl, E., Harder, A., and Dauth, B., "Gitterstruktur Der Oxyde , Sulfide, Selenide Und Telluride Des...ethyl alcohol were added to the cylinder along with three drops of alizarin Red S indicator (1%). The solution was titrated with thorium nitrate until...the appearance of a faint pink color. The thorium nitrate precipitated thorium fluoride which is insoluble in ethyl alcohol , and the indicator detected

Design and Analysis of Chronic Aquatic Tests of Toxicity with Daphnia magna.

DTIC Science & Technology

1981-12-01

surface waters. From that need evolved numerous standard toxicity tests. Aquatic toxicologists and biologists developed, refine,, and standard- ized many...experimental categorization summary sheets prepared by Dr. William van der Schalie, which is shown in Table I.I. 7 j-. " .’?, i...partial solution to this dilema can be obtained by studying the effects of the solvent alone. If the solvent by itself produces no toxic responses at

Zusammenarbeit aus Sicht eines outgesourcten Instandhalters

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Grüßer, Stefan; Loeven, Heinz-Wilhelm

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.

Heterologous Expression of Der Homologs in an Escherichia coli der Mutant and Their Functional Complementation

PubMed Central

Choi, Eunsil; Kang, Nalae; Jeon, Young; Pai, Hyun-Sook

2016-01-01

ABSTRACT The unique Escherichia coli GTPase Der (double Era-like GTPase), which contains tandemly repeated GTP-binding domains, has been shown to play an essential role in 50S ribosomal subunit biogenesis. The depletion of Der results in the accumulation of precursors of 50S ribosomal subunits that are structurally unstable at low Mg2+ concentrations. Der homologs are ubiquitously found in eubacteria. Conversely, very few are conserved in eukaryotes, and none is conserved in archaea. In the present study, to verify their conserved role in bacterial 50S ribosomal subunit biogenesis, we cloned Der homologs from two gammaproteobacteria, Klebsiella pneumoniae and Salmonella enterica serovar Typhimurium; two pathogenic bacteria, Staphylococcus aureus and Neisseria gonorrhoeae; and the extremophile Deinococcus radiodurans and then evaluated whether they could functionally complement the E. coli der-null phenotype. Only K. pneumoniae and S. Typhimurium Der proteins enabled the E. coli der-null strain to grow under nonpermissive conditions. Sucrose density gradient experiments revealed that the expression of K. pneumoniae and S. Typhimurium Der proteins rescued the structural instability of 50S ribosomal subunits, which was caused by E. coli Der depletion. To determine what allows their complementation, we constructed Der chimeras. We found that only Der chimeras harboring both the linker and long C-terminal regions could reverse the growth defects of the der-null strain. Our findings suggest that ubiquitously conserved essential GTPase Der is involved in 50S ribosomal subunit biosynthesis in various bacteria and that the linker and C-terminal regions may participate in species-specific recognition or interaction with the 50S ribosomal subunit. IMPORTANCE In Escherichia coli, Der (double Era-like GTPase) is an essential GTPase that is important for the production of mature 50S ribosomal subunits. However, to date, its precise role in ribosome biogenesis has not been clarified. In this study, we used five Der homologs from gammaproteobacteria, pathogenic bacteria, and an extremophile to elucidate their conserved function in 50S ribosomal subunit biogenesis. Among them, Klebsiella pneumoniae and Salmonella enterica serovar Typhimurium Der homologs implicated the participation of Der in ribosome assembly in E. coli. Our results show that the linker and C-terminal regions of Der homologs are correlated with its functional complementation in E. coli der mutants, suggesting that they are involved in species-specific recognition or interaction with 50S ribosomal subunits. PMID:27297882

Structure-based design and screening of inhibitors for an essential bacterial GTPase, Der.

PubMed

Hwang, Jihwan; Tseitin, Vladimir; Ramnarayan, Kal; Shenderovich, Mark D; Inouye, Masayori

2012-05-01

Der is an essential and widely conserved GTPase that assists assembly of a large ribosomal subunit in bacteria. Der associates specifically with the 50S subunit in a GTP-dependent manner and the cells depleted of Der accumulate the structurally unstable 50S subunit, which dissociates into an aberrant subunit at a lower Mg(2+) concentration. As Der is an essential and ubiquitous protein in bacteria, it may prove to be an ideal cellular target against which new antibiotics can be developed. In the present study, we describe our attempts to identify novel antibiotics specifically targeting Der GTPase. We performed the structure-based design of Der inhibitors using the X-ray crystal structure of Thermotoga maritima Der (TmDer). Virtual screening of commercially available chemical library retrieved 257 small molecules that potentially inhibit Der GTPase activity. These 257 chemicals were tested for their in vitro effects on TmDer GTPase and in vivo antibacterial activities. We identified three structurally diverse compounds, SBI-34462, -34566 and -34612, that are both biologically active against bacterial cells and putative enzymatic inhibitors of Der GTPase homologs. We also presented the possible interactions of each compound with the Der GTP-binding site to understand the mechanism of inhibition. Therefore, our lead compounds inhibiting Der GTPase provide scaffolds for the development of novel antibiotics against antibiotic-resistant pathogenic bacteria.

Kants Theorie der Sonne: Physikgeschichte

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Jacobi, Manfred

2005-01-01

Im Rahmen seiner Kosmogonie entwickelte der junge Immanuel Kant eine Theorie der Sonne. Sie ist ein einzigartiges Zeugnis seiner intuitiven Vorstellungskraft und beweist auch die Leistungsfähigkeit der damaligen, vorwiegend von Newton geprägten Weltsicht. Entstehung, Aufbau und Dynamik der Sonne werden in Kants Theorie ebenso erklärt wie etwa das Phänomen der Sonnenflecken.

Funkmesstechnik

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Plaßmann, Wilfried

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.

In silico structural analysis of group 3, 6 and 9 allergens from Dermatophagoides farinae.

PubMed

Teng, Feixiang; Yu, Lili; Bian, Yonghua; Sun, Jinxia; Wu, Juansong; Ling, Cunbao; Yang, Li; Wang, Yungang; Cui, Yubao

2015-05-01

Dermatophagoides farinae (Hughes; Acari: Pyroglyphidae) are the predominant source of dust mite allergens, which provoke allergic diseases, such as rhinitis, asthma and eczema. Of the 30 allergen groups produced by D. farinae, the Der f 3, Der f 6 and Der f 9 allergens are all trypsin‑associated proteins, however little else is currently known about them. The present study used in silico tools to compare the amino acid sequences, and predict the secondary and tertiary structures of Der f 3, Der f 6 and Der f 9 allergens. Protein sequence alignment detected ~46% identity between Der f 3, Der f 6 and Der f 9. Furthermore, each protein was shown to contain three active sites and two highly conserved trypsin functional domains. Predictions of the secondary and tertiary structure identified α‑helices, β‑sheets and random coils. The active sites of the three proteins appeared to fold onto each other in a three‑dimensional model, constituting the active site of the enzyme. Epitope analysis demonstrated that Der f 3, Der f 6 and Der f 9 have 4‑5 potential epitopes located in random coils, and the epitope sequences of Der f 3, Der f 6 and Der f 9 were shown to overlap in two domains (at amino acids 83‑87 and 179‑180); however the residues in these two domains were not identical. The present study aimed to conduct a biochemical and genetic analysis of these three allergens, and to potentially contribute to the development of vaccines for allergen‑specific immunotherapy.

Anti-Armor Defense Data Study (A2D2). Phase 2. Volume 4. US Anti-Tank Defense at Krinkelt-Rocherath, Belgium (December, 1944)

DTIC Science & Technology

1991-02-15

Geschicbte der Stammdivision der Waffen -SS, Band V: 194 -1945. Osnabruck: Munln-Verlag, 1982. (Includes translation) (Stuttgart] 105 Weidinger, Otto, ed...1960. C -68 Weidinger, Otto. Division Das Reich. Der Weg der 2.SS Panzer-Division "Das Reich". Die Geschichte der Stammdivision der Waffen -SS, Band

Solvophilic and solvophobic surfaces and non-Coulombic surface interactions in charge regulating electric double layers

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Vangara, R.; van Swol, F.; Petsev, D. N.

2018-01-01

The properties of electric double layers are governed by the interface between the substrate and the adjacent electrolyte solution. This interface is involved in chemical, Coulombic, and non-Coulombic (e.g., van der Waals or Lennard-Jones) interactions with all components of the fluid phase. We present a detailed study of these interactions using a classical density functional approach. A particular focus is placed on the non-Coulombic interactions and their effect on the surface chemistry and charge regulation. The solution structure near the charged interface is also analyzed and used to offer a thorough interpretation of established concepts such as the Stern and diffuse ionic layers.

Zu einer inhaltsorientierten Theorie des Lernens und Lehrens der biologischen Evolution

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Wallin, Anita

Der Zweck dieser Studie (zwecks Überblick siehe dazu Abb. 9.1) war zu untersuchen, wie die Schüler der Sekundarstufe II ein Verständnis von der Theorie der biologischen Evolution entwickeln. Vom Ausgangspunkt "Vorurteile der Schüler“ ausgehend wurden Unterrichtssequenzen entwickelt und drei verschiedene Lernexperimente in einem zyklischen Prozess durchgeführt. Das Wissen der Schüler wurde vor, während und nach den Unterrichtssequenzen mit Hilfe von schriftlichen Tests, Interviews und Diskussionsrunden in kleinen Gruppen abgefragt. Etwa 80 % der Schüler hatten vor dem Unterricht alternative Vorstellungen von Evolution, und in dem Nachfolgetest erreichten circa 75 % ein wissenschaftliches Niveau. Die Argumentation der Schüler in den verschiedenen Tests wurde sorgfältig unter Rücksichtnahme auf Vorurteile, der konzeptionellen Struktur der Theorie der Evolution und den Zielen des Unterrichts analysiert. Daraus konnten Einsichten in solche Anforderungen an Lehren und Lernen gewonnen werden, die Herausforderungen an Schüler und Lehrer darstellen, wenn sie anfangen, evolutionäre Biologie zu lernen oder zu lehren. Ein wichtiges Ergebnis war, dass das Verständnis existierender Variation in einer Population der Schlüssel zum Verständnis von natürlicher Selektion ist. Die Ergebnisse sind in einer inhaltsorientierten Theorie zusammengefasst, welche aus drei verschiedenen Aspekten besteht: 1) den inhaltsspezifischen Aspekten, die einzigartig für jedes wissenschaftliche Feld sind; 2) den Aspekten, die die Natur der Wissenschaft betreffen; und 3) den allgemeinen Aspekten. Diese Theorie kann in neuen Experimenten getestet und weiter entwickelt werden.

Role of Polymorphism and Thin-Film Morphology in Organic Semiconductors Processed by Solution Shearing

PubMed Central

2018-01-01

Organic semiconductors (OSCs) are promising materials for cost-effective production of electronic devices because they can be processed from solution employing high-throughput techniques. However, small-molecule OSCs are prone to structural modifications because of the presence of weak van der Waals intermolecular interactions. Hence, controlling the crystallization in these materials is pivotal to achieve high device reproducibility. In this perspective article, we focus on controlling polymorphism and morphology in small-molecule organic semiconducting thin films deposited by solution-shearing techniques compatible with roll-to-roll systems. Special attention is paid to the influence that the different experimental deposition parameters can have on thin films. Further, the main characterization techniques for thin-film structures are reviewed, highlighting the in situ characterization tools that can provide crucial insights into the crystallization mechanisms. PMID:29503976

Solute-solvent interactions in chloroform solutions of halogenated symmetric double Schiff bases of 1,1'-bis(4-aminophenyl)cyclohexane at 308.15 K according to ultrasonic and viscosity data

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Gangani, B. J.; Patel, J. P.; Parsania, P. H.

2015-12-01

The density, viscosity and ultrasonic speed (2 MHz) of chloroform solutions of halogenated symmetric double Schiff bases of 1,1'-bis(4-aminophenyl)cyclohexane were investigated at 308.15 K. Various acoustical parameters such as specific acoustical impedance ( Z), adiabatic compressibility ( Ka), Rao's molar sound function ( R m), van der Waals constant ( b), internal pressure (π), free volume ( V f), intermolecular free path length ( L f), classical absorption coefficient (α/ f 2)Cl) and viscous relaxation time (τ) were determine using ultrasonic speed ( U), viscosity (η) and density (ρ) data of Schiff bases solutions and correlated with concentration. Linear increase of Z, b, R, τ, and (α/ f 2)Cl except π (nonlinear) and linear decrease of Ka and L f except V f (nonlinear) with increasing concentration of Schiff bases suggested presence of strong molecular interactions in the solutions. The positive values of solvation number further supported strong molecular interactions in the solutions. The nature and position of halogen substituent also affected the strength of molecular interactions.

Transplantate und Implantate im Mittelohrbereich - Teil 1 (Stand 2002)

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Kempf, Hans-Georg; Lenarz, Thomas; Eckert, Karl-Ludwig

In Deutschland leben ungefähr 12 Millionen Menschen, die an einer ein- oder beidseitigen Schwerhörigkeit leiden. Diese kann angeboren oder im Laufe des Lebens erworben sein. Klinisch und therapeutisch wichtig ist die Unterscheidung, ob die Ursache der Schwerhörigkeit im Bereich des Mittelohres, d. h. der Schallübertragung, oder im Bereich des Innenohres, der Hörnerven und der zentralen Hörbahnabschnitte, d. h. der Schallempfindung, liegt. 2,5 Millionen Schwerhörige haben dabei das Problem der Schallübertragung, d.h. die Störung liegt im Mittelohrbereich, und hier kann man in der Regel mit operativen, mikrochirurgisch durchgeführten Massnahmen helfen [1, 2]. Im Vordergrund steht als Ursache hier die chronische Mittelohrentzündung, die sich als Perforation des Trommelfells, als Defekt oder Unterbrechung der Gehörknöchelchen oder auch als Cholesteatom, einer sogenannte Knocheneiterung äussern kann [3]. Therapeutisch und damit als Prinzip der operativen Hörverbesserung steht primär der Verschluss des Trommelfells oder eine Rekonstruktion der Gehörknöchelchen an.

Virtuelle Kraftwerke für Smart Markets

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Dürr, Thomas; Heyne, Jean-Christoph

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.

Betriebsführung multimodaler Energiesysteme

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Mackensen, Reinhard

Die Transformation des Energiesystems von einer zentral geprägten, unidirektional orientierten und in unterschiedliche Sektoren separierten Struktur hin zu einer umfassenden, multimodalen, dezentralen und flexiblen Erzeuger- und Verbraucherlandschaft findet auf verschiedenen Ebenen statt. Randbedingung bei dieser Umwälzung ist immer die Einhaltung der Teilziele Versorgungssicherheit, Wirtschaftlichkeit und Effizienz. Im Einzelnen schlägt sich diese Transformation in einer Diversifizierung der Akteurslandschaft durch die Mechanismen des Unbundling nieder. Weiterhin finden eine Dezentralisierung der Erzeugerlandschaft und damit eine Substitution von mehrheitlich fossil betriebener Großkraftwerkstechnologie durch eine Vielzahl dezentraler Erzeuger mit zumeist regenerativem Charakter statt. Dieser Wandel hat im Wesentlichen zwei Hauptkonsequenzen. Zum einen ergeben sich durch dezentrale, flächige Verteilung der Erzeuger neue Anforderungen an den Energieaustausch, bspw. aus der Erweiterung der Stromnetze für einen bidirektionalen Energieaustausch, zum anderen werden Abstimmungsmechanismen erforderlich, welche die fluktuierende Einspeisung derart mit dem Verbrauch in Waage hält, dass sowohl elektrische Netzrestriktionen, die Qualität der Versorgung und Aspekte der Energieeffizienz und damit der Wirtschaftlichkeit berücksichtigt werden. Mögliche Antworten auf die mit dieser Betrachtung einhergehenden Fragen liegen in der Konzeption eines multimodalen Energiesystems, also in der Gesamtbetrachtung der Sektoren Strom, Wärme und Verkehr. Dieses Kapitel soll Mechanismen darlegen und Wege aufzeigen, wie eine solche Konzeption gestaltet werden kann und wie solche komplexen Systeme in der Praxis betrieben werden können.

International Symposium on Electrochemical Impedance Spectroscopy (2nd) Held in Santa Barbara, California on 12-17 July 1992 (Extended Abstracts)

DTIC Science & Technology

1992-01-01

Spectroscopy Evaluation of Painted Steel Under Cathodic Isabel C.P. Margant. aa MaflD$ and Protecuon Joaquim Pereira Quintela Determination of ...in BML/ Graphite Fiber Composites Using ElectrochemiczJ Impedance Spectroscopy Corrosion of Steel in Concrete Studied by F. Wenger and J Gal~and...and Neutral Solutions EIS As A Means of Evaluating Electroless Nickel E.T. van der Kouwe Deposits Characterization of Aluminum Surface Treatments J

Encapsulation of cisplatin as an anti-cancer drug into boron-nitride and carbon nanotubes: Molecular simulation and free energy calculation.

PubMed

Roosta, Sara; Hashemianzadeh, Seyed Majid; Ketabi, Sepideh

2016-10-01

Encapsulation of cisplatin anticancer drug into the single walled (10, 0) carbon nanotube and (10, 0) boron-nitride nanotube was investigated by quantum mechanical calculations and Monte Carlo Simulation in aqueous solution. Solvation free energies and complexation free energies of the cisplatin@ carbon nanotube and cisplatin@ boron-nitride nanotube complexes was determined as well as radial distribution functions of entitled compounds. Solvation free energies of cisplatin@ carbon nanotube and cisplatin@ boron-nitride nanotube were -4.128kcalmol(-1) and -2457.124kcalmol(-1) respectively. The results showed that cisplatin@ boron-nitride nanotube was more soluble species in water. In addition electrostatic contribution of the interaction of boron- nitride nanotube complex and solvent was -281.937kcalmol(-1) which really more than Van der Waals and so the electrostatic interactions play a distinctive role in the solvation free energies of boron- nitride nanotube compounds. On the other hand electrostatic part of the interaction of carbon nanotube complex and solvent were almost the same as Van der Waals contribution. Complexation free energies were also computed to study the stability of related structures and the free energies were negative (-374.082 and -245.766kcalmol(-1)) which confirmed encapsulation of drug into abovementioned nanotubes. However, boron-nitride nanotubes were more appropriate for encapsulation due to their larger solubility in aqueous solution. Copyright © 2016 Elsevier B.V. All rights reserved.

Craniota, Wirbel- oder Schädeltiere

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Schultze, Hans-Peter

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.

„3D-augmented-reality“-Visualisierung für die navigierte Osteosynthese von Beckenfrakturen

PubMed Central

Befrui, N.; Fischer, M.; Fuerst, B.; Lee, S.-C.; Fotouhi, J.; Weidert, S.; Johnson, A.; Euler, E.; Osgood, G.; Navab, N.; Böcker, W.

2018-01-01

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

Generalized closed form solutions for feasible dimension limit and pull-in characteristics of nanocantilever under the Influences of van der Waals and Casimir forces

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Mukherjee, Banibrata; Sen, Siddhartha

2018-04-01

This paper presents generalized closed form expressions for determining the dimension limit for the basic design parameters as well as the pull-in characteristics of a nanocantilever beam under the influences of van der Waals and Casimir forces. The coupled nonlinear electromechanical problem of electrostatic nanocantilever is formulated in nondimensional form with Galerkin’s approximation considering the effects of these intermolecular forces and fringe field. The resulting integrals and higher order polynomials are solved numerically to derive the closed form expressions for maximum permissible detachment length, minimum feasible gap spacing and critical pull-in limit. The derived expressions are compared and validated as well with several reported literature showing reasonable agreement. The major advantages of the proposed closed form expressions are that, they do not contain any complex mathematical term or operation unlike in reported literature and thus they will serve as convenient tools for the NEMS community in successful design of various electrostatically actuated nanosystems.

Status and Needs of Power Electronics for Photovoltaic Inverters: Summary Document

NASA Astrophysics Data System (ADS)

West, R.; Mauch, K.; Qin, Y. C.; Mohan, N.; Bonn, R.

2002-05-01

Photovoltaic inverters are the most mature of any DER inverter, and their mean time to first failure (MTFF) is about five years. This is an unacceptable MTFF and will inhibit the rapid expansion of PV. With all DER technologies, (solar, wind, fuel cells, and microturbines) the inverter is still an immature product that will result in reliability problems in fielded systems. The increasing need for all of these technologies to have a reliable inverter provides a unique opportunity to address these needs with focused R&D development projects. The requirements for these inverters are so similar that modular designs with universal features are obviously the best solution for a 'next generation' inverter. A 'next generation' inverter will have improved performance, higher reliability, and improved profitability. Sandia National Laboratories has estimated that the development of a 'next generation' inverter could require approximately 20 man-years of work over an 18- to 24-month time frame, and that a government-industry partnership will greatly improve the chances of success.

Spatial Modernist Architectural Artistic Concepts

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Gudkova, T. V.; Gudkov, A. A.

2017-11-01

The development of a single spatial modernist conception had continued until the middle of the twentieth century. The first authors who proposed the new conceptual solutions of an architectural space that had the greatest impact on the further development of architecture were Le Corbusier, Frank Lloyd Wright, Mies van der Rohein. They embodied different approaches within the common modernist spatial concept using the language of morphological, symbolic and phenomenological descriptions of space. The concept was based on the simplification of functional links, integration of internal architectural space with the environment due to the vanishing of boundaries between them and expansion of their interrelation. Le Corbusier proposed a spatio-temporal concept based on the movement and tempo-rhythmics of the space “from inside to outside.” Frank Lloyd Wright proposed the concept of integral space where inner and outer spaces were the parts of a whole. Mies van der Rohein was the author of the universal space concept in which the idea of the “dissolution” of the inner space in the outer space was embodied.

Asymmetric van der Waals Forces Drive Orientation of Compositionally Anisotropic Nanocylinders within Smectic Arrays: Experiment and Simulation

PubMed Central

Smith, Benjamin D.; Fichthorn, Kristen A.; Kirby, David J.; Quimby, Lisa M.; Triplett, Derek A.; González, Pedro; Hernández, Darimar; Keating, Christine D.

2014-01-01

Understanding how micro- and nanoparticles interact is important for achieving bottom-up assembly of desired structures. Here, we examine the self-assembly of two-component, compositionally asymmetric nanocylinders that sediment from solution onto a solid surface. These particles spontaneously formed smectic arrays. Within the rows of an array, nanocylinders tended to assemble such that neighboring particles had the same orientation of their segments. As a probe of interparticle interactions, we classified nanocylinder alignments by measuring the segment orientations of many sets of neighboring particles. Monte Carlo simulations incorporating an exact expression for the van der Waals (vdW) energy indicate that differences in the vdW interactions, even when small, are the key factor in producing observed segment alignment. These results point to asymmetrical vdW interactions as a potentially powerful means of controlling orientation in multicomponent cylinder arrays, and suggest that designing for these interactions could yield new ways to control self-assembly. PMID:24308771

Engineering Low Dimensional Materials with van der Waals Interaction

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Jin, Chenhao

Two-dimensional van der Waals materials grow into a hot and big field in condensed matter physics in the past decade. One particularly intriguing thing is the possibility to stack different layers together as one wish, like playing a Lego game, which can create artificial structures that do not exist in nature. These new structures can enable rich new physics from interlayer interaction: The interaction is strong, because in low-dimension materials electrons are exposed to the interface and are susceptible to other layers; and the screening of interaction is less prominent. The consequence is rich, not only from the extensive list of two-dimensional materials available nowadays, but also from the freedom of interlayer configuration, such as displacement and twist angle, which creates a gigantic parameter space to play with. On the other hand, however, the huge parameter space sometimes can make it challenging to describe consistently with a single picture. For example, the large periodicity or even incommensurability in van der Waals systems creates difficulty in using periodic boundary condition. Worse still, the huge superlattice unit cell and overwhelming computational efforts involved to some extent prevent the establishment of a simple physical picture to understand the evolution of system properties in the parameter space of interlayer configuration. In the first part of the dissertation, I will focus on classification of the huge parameter space into subspaces, and introduce suitable theoretical approaches for each subspace. For each approach, I will discuss its validity, limitation, general solution, as well as a specific example of application demonstrating how one can obtain the most important effects of interlayer interaction with little computation efforts. Combining all the approaches introduced will provide an analytic solution to cover majority of the parameter space, which will be very helpful in understanding the intuitive physical picture behind the consequence of interlayer interaction, as well as its systematic evolution in the parameter space. Experimentally, optical spectroscopy is a powerful tool to investigate properties of materials, owing to its insusceptibility to extrinsic effects like defects, capability of obtaining information in large spectral range, and the sensitivity to not only density of states but also wavefunction through transition matrix element. Following the classification of interlayer interaction, I will present optical spectroscopy studies of three van der Waals systems: Two-dimensional few layer phosphorene, one-dimensional double-walled nanotubes, and two-dimensional graphene/hexagonal Boron Nitride heterostructure. Experimental results exhibit rich and distinctively different effects of interlayer interaction in these systems, as a demonstration of the colorful physics from the large parameter space. On the other hand, all these cases can be well-described by the methods developed in the theory part, which explains experimental results quantitatively through only a few parameters each with clear physical meaning. Therefore, the formalism given here, both from theoretical and experimental aspects, offers a generally useful methodology to study, understand and design van der Waals materials for both fascinating physics and novel applications.

Stufenweise Integration von eLearning an der Technischen Universität München

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Pätzold, Sebastian; Graf, Stephan; Gergintchev, Ivan; Pongratz, Hans; Rathmayer, Sabine

Der vorliegende Beitrag beschreibt als Best Practice Beispiel die stufenweise Integration eines Learning Management Systems (LMS) in die Infrastruktur von Information und Kommunikation (IuK) der Technischen Universität München (TUM). Dabei wird sowohl die Konsolidierung mehrfach angebotener Funktionalitäten und Dienste in den verschiedenen Portalen der Universität als auch die sukzessive Optimierung der Abläufe aufgezeigt. Gleichzeitig wird auf zukünftige weitere Entwicklungen hin zu einer vollständigen Integration der IuK, aber auch auf die Probleme in den unterschiedlichen Stadien der Entwicklung eingegangen.

Meilensteine in der Erforschung der kompakten Objekte

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Camenzind, Max

Kompakte Objekte besitzen zum einen eine sehr hohe Dichte, und zum anderen sind sie durch die Tatsache charakterisiert, dass keine nuklearen Reaktionen mehr in ihrem Inneren stattfinden können. Aus diesem Grund können sie im Unterschied zu gewöhnlichen Sternen der Gravitation nicht mehr mit dem Druck des thermischen Gases widerstehen. In den Weißen Zwergen bzw. Neutronensternen wird der Gravitation der Quantendruck eines Elektronengases bzw. einer Neutronenflüssigkeit entgegengesetzt. Ein solches Gas besteht aus Elektronen bzw. Neutronen, die auf ihr niedrigstes Energieniveau zusammengepresst wurden. Durch die daraus resultierende hohe Bewegungsenergie der Fermionen wird der sogenannte Quantendruck erzeugt.

Extrusion & Compoundierung

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Collin, Heinz; Schulze, Verena

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].

Implantate in der Augenheilkunde

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Dresp, Joachim H.

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.

Medizintechnik in der Tumororthopädie

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Burgkart, Rainer; Gollwitzer, Hans; Holzapfel, Boris; Rudert, Maximilian; Rechl, Hans; Gradinger, Reiner

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.

Can the scaling behavior of electric conductivity be used to probe the self-organizational changes in solution with respect to the ionic liquid structure? The case of [C8MIM][NTf2].

PubMed

Paluch, Marian; Wojnarowska, Zaneta; Goodrich, Peter; Jacquemin, Johan; Pionteck, Jürgen; Hensel-Bielowka, Stella

2015-08-28

Electrical conductivity of the supercooled ionic liquid [C8MIM][NTf2], determined as a function of temperature and pressure, highlights strong differences in its ionic transport behavior between low and high temperature regions. To date, the crossover effect which is very well known for low molecular van der Waals liquids has been rarely described for classical ionic liquids. This finding highlights that the thermal fluctuations could be dominant mechanisms driving the dramatic slowing down of ion motions near Tg. An alternative way to analyze separately low and high temperature dc-conductivity data using a density scaling approach was then proposed. Based on which a common value of the scaling exponent γ = 2.4 was obtained, indicating that the applied density scaling is insensitive to the crossover effect. By comparing the scaling exponent γ reported herein along with literature data for other ionic liquids, it appears that γ decreases by increasing the alkyl chain length on the 1-alkyl-3-methylimidazolium-based ionic liquids. This observation may be related to changes in the interaction between ions in solution driven by an increase in the van der Waals type interaction by increasing the alkyl chain length on the cation. This effect may be related to changes in the ionic liquid nanostructural organization with the alkyl chain length on the cation as previously reported in the literature based on molecular dynamic simulations. In other words, the calculated scaling exponent γ may be then used as a key parameter to probe the interaction and/or self-organizational changes in solution with respect to the ionic liquid structure.

Zeitlicher Verlauf der avaskulären Nekrose des Hüftkopfes bei Patienten mit Pemphigus vulgaris.

PubMed

Balighi, Kamran; Daneshpazhooh, Maryam; Aghazadeh, Nessa; Saeidi, Vahide; Shahpouri, Farzam; Hejazi, Pardis; Chams-Davatchi, Cheyda

2016-10-01

Pemphigus vulgaris (PV) wird in der Regel mit systemischen Corticosteroiden und Immunsuppressiva behandelt. Avaskuläre Nekrose (AVN) des Hüftkopfes ist eine gut bekannte schwerere Komplikation einer Corticosteroid-Therapie. Die Charakteristika dieser schweren Komplikation bei PV sind nach wie vor unbekannt. Nicht kontrollierte, retrospektive Untersuchung aller PV-bedingten AVN-Fälle, die in einer iranischen Klinik für bullöse Autoimmunerkrankungen zwischen 1985 und 2013 diagnostiziert wurden. Anhand der Krankenakten von 2321 untersuchten PV-Patienten wurden 45 Fälle (1,93 %) von femoraler AVN identifiziert. Dreißig davon waren Männer. Das mittlere Alter bei der Diagnose der AVN betrug 47,4 ± 14,2 Jahre. Der mittlere Zeitraum zwischen der Diagnose des PV und dem Einsetzen der AVN lag bei 25,3 ± 18,3 Monaten. Mit Ausnahme von acht Fällen (17,8 %) setzte die AVN bei der Mehrheit der Patienten innerhalb von drei Jahren nach Diagnose des PV ein. Die mittlere kumulative Dosis von Prednisolon bei Patienten mit AVN betrug 13.115,8 ± 7041,1 mg. Zwischen der Prednisolon-Gesamtdosis und dem Zeitraum bis zum Einsetzen der AVN bestand eine starke Korrelation (p = 0,001). Bei Patienten mit Alendronateinnahme in der Vorgeschichte war dieser Zeitraum signifikant kürzer (p = 0,01). Die AVN ist eine schwere Komplikation einer Corticosteroid-Behandlung bei Patienten mit PV. Sie wird bei 2 % der Patienten beobachtet und tritt vor allem in den ersten drei Behandlungsjahren auf. Bei Patienten, die höhere Dosen von Prednisolon erhalten, setzt die AVN tendenziell früher ein. © 2016 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

Umsetzung der Unternehmensstrategie mit der Balanced Scorecard

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Crespo, Isabel; Bergmann, Lars; Portmann, Stefan; Lacker, Thomas; Lacker, Michael; Fleischmann, Jürgen; Kozó, Hans

Die Balanced Scorecard (BSC) ist ein Ansatz zum strategischen Management, der neben der Ausrichtung des Unternehmens auf finanzielle Zielwerte ebenso großes Gewicht auf so genannte weiche Faktoren legt, die den wirtschaftlichen Erfolg eines Unternehmens erst ermöglichen. Das entscheidende Merkmal der Balanced Scorecard ist dabei, dass sie ein ausgewogenes System strategischer Ziele herstellt, welches das Unternehmen hinsichtlich der vier Perspektiven Finanzen, Kunden, interne Prozesse und Mitarbeiter und Potenziale strategisch ausrichtet (Kaplan u. Norton 1997).

An Analysis of the DER Adoption Climate in Japan UsingOptimization Results for Prototype Buildings with U.S. Comparisons

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Zhou, Nan; Marnay, Chris; Firestone, Ryan

2006-06-16

This research demonstrates economically optimal distributedenergy resource (DER) system choice using the DER choice and operationsoptimization program, the Distributed Energy Resources Customer AdoptionModel (DER-CAM). DER-CAM finds the optimal combination of installedequipment given prevailing utility tariffs and fuel prices, siteelectrical and thermal loads (including absorption cooling), and a menuof available equipment. It provides a global optimization, albeitidealized, that shows how site useful energy loads can be served atminimum cost. Five prototype Japanese commercial buildings are examinedand DER-CAM is applied to select the economically optimal DER system foreach. Based on the optimization results, energy and emission reductionsare evaluated. Significant decreases in fuelmore » consumption, carbonemissions, and energy costs were seen in the DER-CAM results. Savingswere most noticeable in the prototype sports facility, followed by thehospital, hotel, and office building. Results show that DER with combinedheat and power equipment is a promising efficiency and carbon mitigationstrategy, but that precise system design is necessary. Furthermore, aJapan-U.S. comparison study of policy, technology, and utility tariffsrelevant to DER installation is presented.« less

Einsatz molekularer Methoden für Starterkulturen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Ehrmann, Matthias A.; Pavlovic, Melanie

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.

Satellitenbewegung, band III: Natiirliche und gesteuerte bewegung.

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Jochim, E. F.

2014-12-01

Im dritten Band der Satellitenbewegung werden in fortlaufender Nummerierung einige für Untersuchungen der Bewegung der künstlichen Satelliten wichtige Grundlagen der Astrodynamik mit ausführlichen mathematischen Formelsystemen behandelt. Dazu zählen die unterschiedlichen Aspekte der Bewegung der natürlichen Himmelskörper, die Steuerung und Kontrolle von künstlichen Objekten, und insbesondere die für eine Satellitenbahnanalyse wichtigen physikalischen Beeinflussungen einer Satellitenbewegung. Mathematisch entscheidend ist die Wahl geeigneter Bahnparameter, die ein bestimmtes Bewegungsproblem widerspruchsfrei und singularitätenfrei zu behandeln gestatten. Für die Behandlung routinemäßiger Aufgabenstellungen der Satellitenbewegung, in erster Linie einer präzisen Bahnbestimmung und Bahnverbesserung, kann auf eine Fülle von lehrbuchartigen Monographien verwiesen werden, so dass diese Problematik in der vorliegenden Arbeit nur angedeutet werden soll.

Density Fluctuation in Aqueous Solutions and Molecular Origin of Salting-Out Effect for CO 2

DOE PAGES

Ho, Tuan Anh; Ilgen, Anastasia

2017-10-26

Using molecular dynamics simulation, we studied the density fluctuations and cavity formation probabilities in aqueous solutions and their effect on the hydration of CO 2. With increasing salt concentration, we report an increased probability of observing a larger than the average number of species in the probe volume. Our energetic analyses indicate that the van der Waals and electrostatic interactions between CO 2 and aqueous solutions become more favorable with increasing salt concentration, favoring the solubility of CO 2 (salting in). However, due to the decreasing number of cavities forming when salt concentration is increased, the solubility of CO 2more » decreases. The formation of cavities was found to be the primary control on the dissolution of gas, and is responsible for the observed CO 2 salting-out effect. Finally, our results provide the fundamental understanding of the density fluctuation in aqueous solutions and the molecular origin of the salting-out effect for real gas.« less

Density Fluctuation in Aqueous Solutions and Molecular Origin of Salting-Out Effect for CO 2

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Ho, Tuan Anh; Ilgen, Anastasia

Using molecular dynamics simulation, we studied the density fluctuations and cavity formation probabilities in aqueous solutions and their effect on the hydration of CO 2. With increasing salt concentration, we report an increased probability of observing a larger than the average number of species in the probe volume. Our energetic analyses indicate that the van der Waals and electrostatic interactions between CO 2 and aqueous solutions become more favorable with increasing salt concentration, favoring the solubility of CO 2 (salting in). However, due to the decreasing number of cavities forming when salt concentration is increased, the solubility of CO 2more » decreases. The formation of cavities was found to be the primary control on the dissolution of gas, and is responsible for the observed CO 2 salting-out effect. Finally, our results provide the fundamental understanding of the density fluctuation in aqueous solutions and the molecular origin of the salting-out effect for real gas.« less

Superior electro-optical properties of electrically controlled birefringence mode using solution-derived La{sub 2}O{sub 3} films

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Jeong, Hae-Chang; Park, Hong-Gyu; Lee, Ju Hwan

2015-11-15

The authors demonstrate a high performance electrically controlled birefringence (ECB) mode with solution-derived La{sub 2}O{sub 3} films at various molar concentrations. Uniform and homogeneous liquid crystal (LC) alignment was spontaneously achieved on the La{sub 2}O{sub 3} films for lanthanum concentrations at ratios greater than and equal to 0.2. A preferred orientation of LC molecules appeared along the filling direction, and the LC alignment was maintained via van der Waals force by nanocrystals of the La{sub 2}O{sub 3} films. The LC alignment mechanism was confirmed by x-ray photoelectron spectroscopy and high-resolution transmission electron microscopy analysis. Superior electro-optical characteristics of the ECBmore » cells constructed with solution-derived La{sub 2}O{sub 3} films were observed, which suggests that the proposed solution-derived La{sub 2}O{sub 3} films have strong potential for use in the production of advanced LC displays.« less

Was leistet ein Sportler? Kraft, Leistung und Energie im Muskel

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Thaller, Sigrid; Mathelitsch, Leopold

2006-01-01

Der Leistungsbegriff ist im Sport weiter gefasst als in der Physik. In beiden Fällen liegt der Fokus jedoch auf einer pro Zeiteinheit erfolgten Energieumsetzung. Allerdings gibt die rein physikalische Leistung nicht immer Auskunft über den Energieumsatz der Muskeln. Die Muskelkraft hängt von der Kontraktionsgeschwindigkeit des Muskels ab. Ein Muskel verhält sich also anders als eine Feder. Für den Hochleistungssport müssen die Energieumsätze der Muskeln durch spezielle Trainings- und Nahrungsprogramme optimiert werden.

Sterblichkeit: der paradoxe Kunstgriff des Lebens - Eine Betrachtung vor dem Hintergrund der modernen Biologie

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Verbeek, Bernhard

Leben gibt es auf der Erde seit fast 4 Mio. Jahren, trotz allen Katastrophen. Die Idee des Lebens scheint unsterblich. Der Tod aber offenbar auch. Jedes Lebewesen ist davon bedroht, ja für Menschen und andere "höhere“ Lebewesen ist er im Lebensprogramm eingebaut - todsicher. Diese Tatsache ist alles andere als selbstverständlich. Ist sie überhaupt kompatibel mit dem Prinzip der Evolution, nach dem der am besten Angepasste überlebt?

Stenting und technische Stentumgebung

NASA Astrophysics Data System (ADS)

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].

Characterisation of tropomyosin and paramyosin as vaccine candidate molecules for the poultry red mite, Dermanyssus gallinae.

PubMed

Wright, Harry W; Bartley, Kathryn; Huntley, John F; Nisbet, Alasdair J

2016-10-12

Dermanyssus gallinae is the most economically important haematophagous ectoparasite in commercial egg laying flocks worldwide. It infests the hens during the night where it causes irritation leading to restlessness, pecking and in extreme cases anaemia and increased cannibalism. Due to an increase in the occurrence of acaricide-resistant D. gallinae populations, new control strategies are required and vaccination may offer a sustainable alternative to acaricides. In this study, recombinant forms of D. gallinae tropomyosin (Der g 10) and paramyosin (Der g 11) were produced, characterised and tested as vaccine candidate molecules. The D. gallinae paramyosin (Der g 11) coding sequence was characterised and recombinant versions of Der g 11 and D. gallinae tropomyosin (Der g 10) were produced. Hens were immunised with the recombinant proteins and the resulting antibodies were fed to D. gallinae and mite mortality evaluated. Sections of mites were probed with anti- Der g 11 and Der g 10 antibodies to identify the tissue distribution of these protein in D. gallinae. The entire coding sequence of Der g 11 was 2,622 bp encoding 874 amino acid residues. Immunohistochemical staining of mite sections revealed that Der g 10 and Der g 11 were located throughout D. gallinae tissues. In phylogenetic analyses of these proteins both clustered with orthologues from tick species rather than with orthologues from astigmatid mites. Antibodies raised in hens against recombinant forms of these proteins significantly increased D. gallinae mortality, by 19 % for Der g 10 (P < 0.001) and by 23 % for Der g 11 (P = 0.009) when fed to the mites using an in vitro feeding device. This study has shown that Der g 10 and Der g 11 were located ubiquitously throughout D. gallinae and that antibodies raised against recombinant versions of these proteins can be used to significantly increase D. gallinae mortality in an in vitro feeding assay. When comparing archived data for all recombinant and native proteins assessed as vaccines using this in vitro feeding assay, Der g 10 and Der g 11 ranked highly and performed better than some of the pools of native proteins.

Die Baukastensystematik in der Fördertechnik

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Sebulke, Johannes

In der Fördertechnik wird kaum ein größerer Einsatzfall so dem anderen gleichen, dass man zwei Anlagen nach denselben Zeichnungen fertigen kann. Konstruktionszeiten, Rüst- und Umstellungszeiten der Fertigung sind hoch; der Kunde muss bei Einzelanfertigung lange Lieferzeiten in Kauf nehmen. In der Fördertechnik haben sich daher Baukastenprinzip, Standardisierung und die Konstruktion von Erzeugnisreihen weitgehend durchgesetzt.

Comprehensive Action: A Whole of Government Solution to Fighting Transnational Terrorism

DTIC Science & Technology

2010-06-01

THUNDER, DESERT FOX a n d n u m erou s opera t ion a l exercis es . Ma jor Ba qu et is a gra du a te of US Air Force Squ a dron Officer Sch ool...per wa s developed . Ma jor Ba qu et is a s qu a dron com m a n der a t th e 27 th Specia l Opera t ion s Win g, Ca n n on AFB New

Variational Theory of Motion of Curved, Twisted and Extensible Elastic Rods

DTIC Science & Technology

1993-01-18

nonlinear theory such as questions of existence of solutions and global behavior have been carried out by Antman (1976). His basic work entitled "The...Aerosp. Ens. Q017/018 16 REFERENCES Antman , S.S., "Ordinary Differential Equations of Non-Linear ElastIcity 1: Foundatious of the Theories of Non-Linearly...Elutic rods and Shells," A.R.M.A. 61 (1976), 307-351. Antman , S.S., "The Theory of Rods", Handbuch der Physik, Vol. Vla/2, Springer-Verlq, Berlin

Texas Solar Collaboration Action Plan

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Winland, Chris

2013-02-14

Texas Solar Collaboration Permitting and Interconenction Process Improvement Action Plan. San Antonio-specific; Investigate feasibility of using electronic signatures; Investigate feasibility of enabling other online permitting processes (e.g., commercial); Assess need for future document management and workflow/notification IT improvements; Update Information Bulletin 153 regarding City requirements and processes for PV; Educate contractors and public on CPS Energy’s new 2013 solar program processes; Continue to discuss “downtown grid” interconnection issues and identify potential solutions; Consider renaming Distributed Energy Resources (DER); and Continue to participate in collaborative actions.

Kontinuierliche Wanddickenbestimmung und Visualisierung des linken Herzventrikels

NASA Astrophysics Data System (ADS)

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.

Rate of Bubble Coalescence following Quasi-Static Approach: Screening and Neutralization of the Electric Double Layer

PubMed Central

Katsir, Yael; Marmur, Abraham

2014-01-01

Air-bubble coalescence in aqueous electrolytic solutions, following quasi-static approach, was studied in order to understand its slow rate in purified water and high rate in electrolytic solutions. The former is found to be due to surface charges, originating from the speciation of dissolved CO2, which sustain the electric double layer repulsion. Rapid coalescence in electrolytic solutions is shown to occur via two different mechanisms: (1) neutralization of the carbonaceous, charged species by acids; or (2) screening of the repulsive charge effects by salts and bases. The results do not indicate any ion specificity. They can be explained within the DLVO theory for the van der Waals and electric double layer interactions between particles, in contrast to observations of coalescence following dynamic approach. The present conclusions should serve as a reference point to understanding the dynamic behavior. PMID:24589528

Intelligente Messsysteme - Mehrwert für unterschiedliche Stufen der Wertschöpfung

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Deppe, Benjamin

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.

FORESEE™ User-Centric Energy Automation

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

FORESEE™ is a home energy management system (HEMS) that provides a user centric energy automation solution for residential building occupants. Built upon advanced control and machine learning algorithms, FORESEE intelligently manages the home appliances and distributed energy resources (DERs) such as photovoltaics and battery storage in a home. Unlike existing HEMS in the market, FORESEE provides a tailored home automation solution for individual occupants by learning and adapting to their preferences on cost, comfort, convenience and carbon. FORESEE improves not only the energy efficiency of the home but also its capability to provide grid services such as demand response. Highlymore » reliable demand response services are likely to be incentivized by utility companies, making FORESEE economically viable for most homes.« less

Zum Wissenschaftsverständnis der modernen Evolutionsbiologie

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Sommer, Ralf J.

Die moderne Evolutionsbiologie hat ihren Ursprung in den Arbeiten von Charles Darwin und Alfred Wallace (Darwin 1963). Der gemeinsame Ausgangspunkt des Evolutionsgedanken ist dabei die Beobachtung, dass die biologische Welt nicht konstant ist. Biologische Systeme und alle darin lebenden Organismen unterliegen über längere Zeiträume hinweg einer stetigen Veränderung. Diese grundlegende Eigenschaft biologischer Systeme macht die Biologie zu einer historischen Wissenschaft und stellt einen wichtigen Gegensatz zu großen Teilen der Physik dar. Obwohl die Aussage von der Veränderlichkeit der Arten heute trivial klingt, war sie im 19. Jahrhundert eine Revolution, da die Konstanz der Arten und der Welt eine vorherrschende Stellung im damaligen Weltbild hatte (Amundson 2005).

Regionalstatistik

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Eppmann, Helmut; Fürnrohr, Michael

Viele Aufgaben in Politik, Wirtschaft und Gesellschaft erfordern nicht nur globale, sondern auch regionale Lösungen. Die Regionalstatistik ist deshalb unentbehrlich für viele Planungs- und Entscheidungsprozesse. Ihren Ausbau und ihre Nutzung zu fördern, hat sich der Ausschuss für Regionalstatistik der Deutschen Statistischen Gesellschaft zum Ziel gesetzt. Dieses Kapitel stellt zunächst einige Grundlagen der Regionalstatistik und die Aufgaben des Ausschusses dar. Es folgen das umfangreiche regionalstatistische Datenangebot der Statistischen Ämter des Bundes und der Länder und seine Nutzung. Ein ergänzender Abschnitt ist der Arbeit des Instituts für Bau-, Stadt- und Raumforschung gewidmet. Das Kapitel schließt mit einem Ausblick auf die Weiterentwicklung des regionalstatistischen Datenangebotes aus Sicht der amtlichen Statistik.

Arzt und Hobby-Astronom in stürmischen Zeiten Der Büchernachlass des Doktor Johannes Häringshauser, Viertelsmedicus in Mistelbach (1630-1641) in der Melker Stiftsbibliothek.

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Davison, Giles; Glaßner, Gottfried

2009-06-01

Auf der Suche nach astronomischer Literatur stieß Giles Davison in der Melker Stiftsbibliothek auf den Namen "Doctor Johannes Häringshauser“ als Besitzer seltener und interessanter astronomischer Werke u.a. von Johannes Regiomontan, Georg von Peuerbach, Michael Mästlin, Johannes Kepler und Daniel Sennert. Weitere in den Jahren 2007-2009 durchgeführte Nachforschungen ergaben, dass es sich um den von 1630-1641 in Mistelbach, Niederösterreich, als Landschaftsarzt tätigen Vater des Melker Konventualen und Bibliothekars Sigismund Häringshauser (1631-1698) handelt. Er wurde 1603 als Sohn des aus Magdeburg stammenden Apothekers Johannes Häringshauser geboren und starb 1642 in Mistelbach. Johannes Häringshauser Sen. bekleidete von 1613-1640 eine Reihe wichtiger Ämter in der Wiener Stadtregierung und starb 1647. Der Studienaufenthalt von Dr. Johannes Häringshauser Jun. in Padua (1624-1626) dürfte das Interesse für Astronomie geweckt haben, das sich in seiner in die Bestände der Melker Stiftsbibliothek eingegangenen Privatbibliothek widerspiegelt. Der Großteil der 10 dem Fachbereich der Astronomie und Astrologie zuzuweisenden Titel wurde von ihm in den Jahren 1636 und 1637 erworben.

Distributed Energy Resources Customer Adoption Model Plus (DER-CAM+), Version 1.0.0

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Stadler, Michael; Cardorso, Goncalo; Mashayekh, Salman

DER-CAM+ v1.0.0 is internally referred to as DER-CAM v5.0.0. Due to fundamental changes from previous versions, a new name (DER-CAM+) will be used for DER-CAM version 5.0.0 and above. DER-CAM+ is a Decision Support Tool for Decentralized Energy Systems that has been tailored for microgrid applications, and now explicitly considers electrical and thermal networks within a microgrid, ancillary services, and operating reserve. DER-CAM was initially created as an exclusively economic energy model, able to find the cost minimizing combination and operation profile of a set of DER technologies that meet energy loads of a building or microgrid for a typicalmore » test year. The previous versions of DER-CAM were formulated without modeling the electrical/thermal networks within the microgrid, and hence, used aggregate single-node approaches. Furthermore, they were not able to consider operating reserve constraints, and microgrid revenue streams from participating in ancillary services markets. This new version DER-CAM+ considers these issues by including electrical power flow and thermal flow equations and constraints in the microgrid, revenues from various ancillary services markets, and operating reserve constraints.« less

Umgang mit Antithrombotika bei Operationen an der Haut vor und nach Publikation der entsprechenden S3-Leitlinie.

PubMed

Gaskins, Matthew; Dittmann, Martin; Eisert, Lisa; Werner, Ricardo Niklas; Dressler, Corinna; Löser, Christoph; Nast, Alexander

2018-03-01

Laut einer Befragung im Jahre 2012 war der Umgang mit Antithrombotika bei dermatochirurgischen Eingriffen in Deutschland sehr heterogen. 2014 wurde erstmals eine evidenzbasierte Leitlinie zu diesem Thema veröffentlicht. Es wurde eine anonyme Befragung derselben Stichprobe zum Umgang mit Antithrombotika sowie zu Kenntnissen der Leitlinie durchgeführt. Die Ergebnisse wurden als relative Häufigkeiten berichtet und denen aus 2012 gegenübergestellt. 208 Antwortbögen wurden ausgewertet (Rücklaufquote: 36,6 %). Die große Mehrheit der Dermatologen erklärte, kleinere Eingriffe unter Fortführung der Therapie mit Phenprocoumon, niedrig dosierter Acetylsalicylsäure (≤ 100 mg) und Clopidogrel sowie mit direkten oralen Antikoagulanzien durchzuführen. Bei größeren Eingriffen war der Umgang hingegen weiterhin heterogen, insbesondere unter niedergelassenen Dermatologen. Der Anteil der Dermatologen, die Phenprocoumon, Acetylsalicylsäure und Clopidogrel leitlinienkonform verwendeten, hat sich insgesamt vergrößert. Führten 2012 beispielsweise 53,8 % der Klinikärzte bzw. 36,3 % der niedergelassenen Dermatologen eine große Exzision unter Fortführung der Therapie mit niedrig dosierter Acetylsalicylsäure durch, taten dies 2017 90,2 % bzw. 57,8 % (Phenprocoumon: 33,8 % bzw. 11,9 % auf 63,9 % bzw. 29,9 %; Clopidogrel: 36,9 % bzw. 23,2 % auf 63,9 % bzw. 30,6 %). Unter den Klinikärzten war ein hoher Anteil mit der Leitlinie vertraut und fand diese hilfreich. Eine Zunahme des leitlinienkonformen Verhaltens war bei allen Eingriffen zu verzeichnen. Bei größeren Eingriffen zeigte sich trotz deutlicher Verbesserung die Notwendigkeit verstärkter Anstrengungen zur Leitlinienumsetzung bzw. zur Identifizierung von Implementierungsbarrieren. © 2018 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

Structural Analysis of Der p 1–Antibody Complexes and Comparison with Complexes of Proteins or Peptides with Monoclonal Antibodies

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Osinski, Tomasz; Pomés, Anna; Majorek, Karolina A.

Der p 1 is a major allergen from the house dust mite, Dermatophagoides pteronyssinus, that belongs to the papain-like cysteine protease family. To investigate the antigenic determinants of Der p 1, we determined two crystal structures of Der p 1 in complex with the Fab fragments of mAbs 5H8 or 10B9. Epitopes for these two Der p 1–specific Abs are located in different, nonoverlapping parts of the Der p 1 molecule. Nevertheless, surface area and identity of the amino acid residues involved in hydrogen bonds between allergen and Ab are similar. The epitope for mAb 10B9 only showed a partialmore » overlap with the previously reported epitope for mAb 4C1, a cross-reactive mAb that binds Der p 1 and its homolog Der f 1 from Dermatophagoides farinae. Upon binding to Der p 1, the Fab fragment of mAb 10B9 was found to form a very rare α helix in its third CDR of the H chain. To provide an overview of the surface properties of the interfaces formed by the complexes of Der p 1–10B9 and Der p 1–5H8, along with the complexes of 4C1 with Der p 1 and Der f 1, a broad analysis of the surfaces and hydrogen bonds of all complexes of Fab–protein or Fab–peptide was performed. This work provides detailed insight into the cross-reactive and specific allergen–Ab interactions in group 1 mite allergens. The surface data of Fab–protein and Fab–peptide interfaces can be used in the design of conformational epitopes with reduced Ab binding for immunotherapy.« less

Vernarbende Alopezien.

PubMed

Kanti, Varvara; Röwert-Huber, Joachim; Vogt, Annika; Blume-Peytavi, Ulrike

2018-04-01

Primär vernarbende Alopezien (PVA) werden nach der Klassifikation der North American Hair Research Society nach ihrem prominenten entzündlichen Infiltrat in vier Gruppen eingeteilt: PVA mit lymphozytärem, neutrophilem, gemischtzelligem oder unspezifischem Entzündungsmuster. Der Haarausfall kann subklinisch beginnen und langsam fortschreiten, so dass der genaue Erkrankungsbeginn oft schwer nachzuvollziehen ist. Die Diagnose wird häufig verzögert gestellt. Während die meisten vernarbenden Alopezien bei vollständiger Ausprägung anhand des klinischen Bildes klar zugeordnet werden können, ist die Diagnosestellung in der Frühphase oder im Endstadium häufig schwierig. Bei Erstvorstellung sollte eine ausführliche Anamnese und dermatologische Ganzkörperuntersuchung, inklusive Trichoskopie durchgeführt werden. In klinisch unklaren Fällen sollte eine Biopsie erfolgen. Aufgrund der Seltenheit der PVA gibt es bisher nur eine niedrige Evidenz über die Wirksamkeiten der Vielzahl der verschiedenen angewandten Therapien. Ziele der Therapie einer PVA sind, den Haarausfall zu stoppen oder zumindest zu verzögern, die klinischen Entzündungszeichen zu reduzieren, weitere Vernarbung zu verhindern sowie die subjektiven Symptome zu lindern. Ein Nachwachsen in bereits vernarbten Arealen sollte nicht erwartet werden. Eine antientzündliche Therapie mit topischen Kortikosteroiden der Klasse III-IV und/oder mit intrakutanen intraläsionalen Triamcinolonacetonid-Injektionen kommt bei den meisten PVA in Betracht. Die Wahl der systemischen Therapie hängt von der Art des prädominierenden entzündlichen Infiltrates ab und umfasst antimikrobielle/antibiotische oder immunmodulatorische/immunsuppressive Ansätze. Psychologische Unterstützung und Camouflage-Techniken sollten den Patienten angeboten werden. © 2018 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

Probleme aus der Physik

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Vogel, Helmut

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.

[Detection of mite allergens in the dust of filter-net and air of air-conditioned room].

PubMed

Lian, Yu-yin; Liu, Zhi-gang; Wang, Hong-yu; Chai, Cheng-yu; Liu, Xiao-yu

2007-08-01

To detect mite allergens in the dust of air conditioner filter-net and floating air in room. Samples were collected from rooms of asthma patient and normal families with or without air conditioner. Der p1, Der f1 and Der 2 were determined by two monoclonal antibody-based ELISA. In asthma patient families, the concentration of airborne Der p1, Der f1 and Der 2 was (0.23 +/- 0.13), (2.62 +/- 1.08), (0.93 +/- 0.41) ng/m3, and (0.56 +/- 0.25), (4.74 +/- 1.22), (2.33 +/- 0.64) ng/m3 respectively before and after the air conditioner switched on, all showing a significant difference (P < 0.05). In families without asthma patient, the concentration of Der p1, Der f1 and Der 2 was (0.33 +/- 0.11), (11.50 +/- 3.08) and (2.10 +/- 0.80) ng/m3, and (0.63 +/- 0.23), (19.80 +/- 4.30) and (3.60 +/- 1.00) ng/m3 respectively before and after the air conditioner switched on, also showing a significant difference (P < 0.05). From the filter-net dust of air conditioner in family with allergic asthma patient, the concentration of Der p1, Der f1 and Der 2 was (0.52 +/- 0.19), (3.34 +/- 0.63), (2.53 +/- 0.65) microg/g dust, while that of normal families was (1.30 +/- 0.35), (5.16 +/- 0.92), (3.47 +/- 1.13) microg/g dust respectively. The concentration of Der f1 and Der 2 at both asthma families and normal families was higher than 2 microg/g, an allergen concentration threshold. Mite allergens exist in the filter-net dust of air conditioner, which may be an important source of indoor allergens and a cause of the increasing prevalence of allergic asthma.

Expression, purification and characterization of Der f 27, a new allergen from dermatophagoides farinae

PubMed Central

Lin, Jianli; Li, Meng; Liu, Yulin; Jiang, Congli; Wu, Yulan; Wang, Yuanyuan; Gao, Anjian; Liu, Zhigang; Yang, Pingchang; Liu, Xiaoyu

2015-01-01

The house dust mite (HDM), Dermatophagoidesfarinae (D. farina), is one of the most important indoor allergen sources and a major elicitor of allergic asthma; itscharacterization is important in the diagnosis and immunotherapy of mite allergen-relevant diseases. This study aims to characterize a novel allergen, the D. farinae-derived serpin (Der f 27). In this study, the total RNA of D. farinae was extracted, and the Der f 27 gene was cloned and expressed. The allergenicity of recombinant Der f 27 protein was determined by enzyme-linked immunosorbent assay, and Western-blotting with the sera of asthma patients, and skin prick test (SPT) in allergic human subjects. A r-Der f 27 allergic asthma mouse model was established. The cloned Der f 27 gene has been presented at the Gene Bank with an accession number of KM009995. The IgE levels of r-Der f 27 in the serum from r-Der f 27 SPT positive allergic patients were 3 folds more than healthy subjects. The Der f 27 SPT positive ratewas 42.1% in 19 DM-SPT positive patients. Airway hyperresponsiveness, serum specific IgE, and levels of interleukin-4 in the spleen cell culture supernatant were significantly increased in allergic asthma mice sensitized to r-Der f 27. In conclusion, Der f 27 is a new subtype of house mite allergen. PMID:26328010

STF Optimierung von single-bit CT ΣΔ Modulatoren basierend auf skalierten Filterkoeffizienten

NASA Astrophysics Data System (ADS)

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.

Digitalisierung als Inkubator für die Energieversorgung von morgen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Arnold, Christian; Postina, Matthias

Neue Treiber der Digitalisierung bestimmen die Geschicke der etablierten Unternehmen im Energiebereich, dabei haben diese in vielen Fällen noch nicht einmal adäquat auf die altbekannten Treiber der Energiewende reagiert. Eine ganze Branche ist im Umbruch, alte Erlösmodelle brechen ein und Einigkeit scheint bei den Verantwortlichen nur in der Frage zu herrschen, wie in Zukunft noch Geld verdient werden kann. Dieser Beitrag erklärt die prägenden Treiber der Veränderung, analysiert die Ausgangslage und nennt Herausforderungen der Branche. Darüber hinaus legt er den Fokus auf die Betrachtung der neuen digitalen Wertschöpfung. Dazu wird ein Modell eingeführt, welches von der klassischen Wertschöpfungskette über datenbasierte Geschäftsmodelle im Energiesystem bis hin zum Internet of Smart Services reicht. Mit dem Modell geben die Autoren gleichsam Einblick in das geplante Energiewendeprojekt enera.

Der neue Kosmos

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Unsöld, Albrecht; Baschek, Bodo

Astronomie, Astrophysik und Weltraumforschung haben innerhalb weniger Jahrzehnte eine geradezu explosive Entwicklung genommen. Die neuen Beobachtungsmöglichkeiten durch die Raumfahrt, die Entwicklung hochempfindlicher Lichtdetektoren und der Einsatz leistungsstarker Computer haben uns neuartige Aspekte in der faszinierenden Welt der Galaxien und Quasare, der Sterne und Planeten erschlossen. Nachdem die dritte Auflage vergriffen ist, trägt die vorliegende vierte, völlig neubearbeitete Auflage des NEUEN KOSMOS dieser stürmischen Entwicklung Rechnung. In überschaubarem Umfang wird - bei bescheidenen Ansprüchen an die mathematisch-naturwissenschaftliche Vorbildung des Lesers - eine zusammenhängende Einführung in das Gesamtgebiet der Astronomie und Astrophysik gegeben, welche die Beobachtungen und die Grundgedanken ihrer theoretischen Deutung in gleicher Weise berücksichtigt. Auch in seiner neuen Gestalt wird der NEUE KOSMOS den Studenten und Forschern in Bereichen der Astronomie, Physik und Geowissenschaften sowie einem weiten Kreis ernsthaft interessierter Amateure viel Neues und viel Freude bringen.

Quantitative Characterization of Molecular Similarity Spaces: Tools for Computational Toxicology

DTIC Science & Technology

2000-01-20

numbers for hydrogen-filled molecular structure, hydrogen-suppressed molecular structure, and van der Waals volume. Van der Waals...relative covalent radii Geometrical Vw van der Waals volume 3DW 3-D Wiener number for the hydrogen-suppressed geometric distance matrix...molecular structure, and van der Waals volume. Van der Waals volume, Vw (Bondi 1964). was calculated using Sybyl 6.1 from Tripos As- sociates. Inc

Quantitative Analyse und Visualisierung der Herzfunktionen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Sauer, Anne; Schwarz, Tobias; Engel, Nicole; Seitel, Mathias; Kenngott, Hannes; Mohrhardt, Carsten; Loßnitzer, Dirk; Giannitsis, Evangelos; Katus, Hugo A.; Meinzer, Hans-Peter

Die computergestützte bildbasierte Analyse der Herzfunktionen ist mittlerweile Standard in der Kardiologie. Die verfügbaren Produkte erfordern meist ein hohes Maß an Benutzerinteraktion und somit einen erhöhten Zeitaufwand. In dieser Arbeit wird ein Ansatz vorgestellt, der dem Kardiologen eine größtenteils automatische Analyse der Herzfunktionen mittels MRT-Bilddaten ermöglicht und damit Zeitersparnis schafft. Hierbei werden alle relevanten herzphysiologsichen Parameter berechnet und mithilfe von Diagrammen und Graphen visualisiert. Diese Berechnungen werden evaluiert, indem die ermittelten Werte mit manuell vermessenen verglichen werden. Der hierbei berechnete mittlere Fehler liegt mit 2,85 mm für die Wanddicke und 1,61 mm für die Wanddickenzunahme immer noch im Bereich einer Pixelgrösse der verwendeten Bilder.

PubMed

Hachenberg, Thomas; Kols, Kerstin

2018-04-01

Schlichtungsstellen für Arzthaftpflichtfragen bieten Patienten, Ärzten und Versicherern eine Möglichkeit, Arzthaftungsstreitigkeiten außergerichtlich zu klären. In der Rubrik „Fälle der Schlichtungsstelle“ stellen wir abgeschlossene Fälle aus der Schlichtungsstelle für Arzthaftpflichtfragen der norddeutschen Ärztekammern vor.

Einleitung

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Ha, Suk-Woo

Der Einsatz von Implantaten zielt auf die Unterstützung oder den Ersatz von Zelloder Gewebefunktionen im menschlichen Körper. Die Werkstoffauswahl für diese Implantate hängt dabei von der Art und der Funktion des zu ersetzenden Gewebes ab. Die Anforderungen an den Implantatwerkstoff bezüglich Eigenschaften und Struktur können je nach Implantationsort und Funktionalität ganz unterschiedlich sein. Implantate, die im Knochengewebe Funktionen der Lasteinleitung und -überleitung ausüben, sind hohen mechanischen Anforderungen (optimale Bauteilsteifigkeit, Dauerfestigkeit) unterworfen, während bei Blutgefässimplantaten die Werkstoffoberfläche, primär in ihrer chemischen Zusammensetzung derart gestaltet sein muss, dass eine minimale Thrombogenität resultiert. Für den Erfolg des Implantatwerkstoffes oder -bauteils sind folgende drei Faktoren relevant: (a) Biokompatibilität, (b) Gesundheitszustand des Patienten und (c) Verlauf der Operation und der nachfolgenden Therapie. Bei Vorliegen einer Erkrankung, wie z. B. die allergische Sensibilisierung gegenüber Metallionen (Nickelallergie) oder Osteoporose im Fall der Verankerung von Hüftprothesen, ist der Implantatwerkstoff höheren Anforderungen bezüglich der Biokompatibilität unterworfen als bei organisch gesunden Patienten.

Schönheit und andere Provokationen - Eine neue evolutionsbiologische Theorie der Kunst

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Junker, Thomas

Die Evolution hat viele spektakuläre Phänomene hervorgebracht - von der Eleganz des Vogelflugs über die gigantischen Körper der Dinosaurier und die farbenprächtige Vielfalt der Korallenriffe bis hin zu ihrem jüngsten Geniestreich - der menschlichen Kunst. Die schönen Künste - Malerei, Bildhauerei und Architektur, Theater, Tanz, Oper und Filmkunst, Musik und Literatur - Produkte der Evolution? Diese Vorstellung mutet vielen Menschen fremd an, aber wie könnte es anders sein? Denn wenn Charles Darwin recht hat, dann sind nicht nur die körperlichen Merkmale der Menschen als Antworten auf die Erfordernisse des Lebens entstanden, sondern auch ihre geistigen Fähigkeiten und Verhaltensweisen. Im Jahr 1859 hatte er auf den letzten Seiten seines berühmten Buches über die Entstehung der Arten eine kühne Prophezeiung gemacht: Durch die Evolutionstheorie werde es "zu einer bemerkenswerten Revolution in der Naturwissenschaft kommen […]. Die Psychologie wird auf die neue Grundlage gestellt, dass jede geistige Kraft und Fähigkeit notwendigerweise durch graduelle Übergänge erworben wird“ (Darwin 1859, S. 484, 488; Junker 2008).

Salting effects on protein components in aqueous NaCl and urea solutions: toward understanding of urea-induced protein denaturation.

PubMed

Li, Weifeng; Zhou, Ruhong; Mu, Yuguang

2012-02-02

The mechanism of urea-induced protein denaturation is explored through studying the salting effect of urea on 14 amino acid side chain analogues, and N-methylacetamide (NMA) which mimics the protein backbone. The solvation free energies of the 15 molecules were calculated in pure water, aqueous urea, and NaCl solutions. Our results show that NaCl displays strong capability to salt out all 15 molecules, while urea facilitates the solvation (salting-in) of all the 15 molecules on the other hand. The salting effect is found to be largely enthalpy-driven for both NaCl and urea. Our observations can explain the higher stability of protein's secondary and tertiary structures in typical salt solutions than that in pure water. Meanwhile, urea's capability to better solvate protein backbone and side-chain components can be extrapolated to explain protein's denaturation in aqueous urea solution. Urea salts in molecules through direct binding to solute surface, and the strength is linearly dependent on the number of heavy atoms of solute molecules. The van der Waals interactions are found to be the dominant force, which challenges a hydrogen-bonding-driven mechanism proposed previously.

Geschichtlicher Überblick

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Bölke, Klaus-Peter

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.

Herausforderungen durch die deutsche Wiedervereinigung

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Stäglin, Reiner

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.

Phänomenologische Grundlagen der Wärmelehre

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Heintze, Joachim

Die Physik der Wärme lässt sich auf zweierlei Weise formulieren: Einmal als Mechanik eines Systems, das eine enorm große Zahl von Teilchen enthält (statistische Mechanik), und einmal mit Hilfe von ad hoc eingeführten Größen, den sogenannten Zustandsgrößen, die geeignet sind, das Verhalten eines solchen Systems zu beschreiben, ohne dass man die Teilchen selbst und ihre Bewegungen betrachten muss (Thermodynamik). Wir werden beide Ansätze in ihrer einfachsten und anschaulichsten Ausprägung in Kap. 5 (kinetische Gastheorie) bzw. in Kap. 8 (Grundbegriffe der Thermodynamik) behandeln. Obgleich sich die volle Durchführung des Programms als begrifflich und mathematisch recht schwierig erweist - die Vorlesung "Thermodynamik und Statistik" steht gewöhnlich am Ende der Kursvorlesungen über theoretische Physik - werden wir doch auf der Grundlage der Kap. 5 und 8 eine Menge über die Physik der Wärme lernen können. Den Ausgangspunkt der Wärmelehre bilden jedoch allemal die Naturerscheinungen, die wir hier in Kap. 4 behandeln wollen: Wärme, Kälte, Temperaturausgleich. Wir werden untersuchen, wie man diese Begriffe quantifizieren kann, und was bei der Erwärmung oder Abkühlung eines Körpers vor sich geht. Dabei werden wir auf den I. und II. Hauptsatz der Wärmelehre stoßen.

[Not Available].

PubMed

Hainschitz, I; Rieger, K; Siegl, H

2002-06-01

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.

Kombinierte Hoch-/Niedrig-Dosis-Therapie mit systemischen Glukokor-tikoiden bei schweren Verlaufsformen der Alopecia areata im Kindesalter.

PubMed

Jahn-Bassler, Karin; Bauer, Wolfgang Michael; Karlhofer, Franz; Vossen, Matthias G; Stingl, Georg

2017-01-01

Schwere Verlaufsformen der Alopecia areata (AA) im Kindesalter sind aufgrund limitierter Optionen therapeutisch herausfordernd. Systemische, hochdosierte Glukokortikoide weisen die schnellste Ansprechrate auf, nach dem Absetzen kommt es allerdings zu Rezidiven. Eine längerfristige Hochdosis-Anwendung ist aufgrund der zu erwartenden Nebenwirkungen nicht empfehlenswert. Eine dauerhafte Steroiderhaltungstherapie unterhalb der Cushing-Schwellen-Dosis nach Bolustherapie könnte die Krankheitsaktivität ohne Nebenwirkungen längerfristig unterdrücken. Im Rahmen einer offenen Anwendungsbeobachtung wurden 13 Kinder mit schweren Formen der AA in diese Studie eingeschlossen. Bei sieben Kindern lag eine AA totalis/universalis vor, bei sechs eine multifokale AA mit Befall von mehr als 50 % der Kopfhaut. Das Therapieregime sah eine initiale Prednisolon-Dosierung von 2 mg/kg Körpergeweicht (KG) vor und wurde innerhalb von neun Wochen auf eine Erhaltungsdosierung unter der individuellen Cushing-Schwelle reduziert. Der Nachbeobachtungszeitraum betrug ein bis drei Jahre. Wir beobachteten in 62 % aller Fälle ein komplettes Nachwachsen der Haare. Die mittlere Dauer bis zum Ansprechen lag bei 6,6 Wochen und konnte mit der Erhaltungstherapie über den gesamten Beobachtungszeitraum aufrechterhalten werden. An Nebenwirkungen wurden ausschließlich eine Gewichtszunahme (1-3 kg) bei allen Behandelten sowie eine milde Steroidakne in 23 % der Fälle beobachtet. Die kombinierte Hoch-/Niedrig-Dosis-Therapie mit systemischen Glukokortikoiden mittels Prednisolon zeigte eine hohe, dauerhafte Ansprechrate ohne signifikante Nebenwirkungen. © 2017 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

Herausforderungen für künftige Lernumgebungen am Beispiel der Fakultät für Medizin

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Gergintchev, Ivan; Graf, Stephan

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.

elecTUM: Umsetzung der eLearning-Strategie der Technischen Universität München

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Rathmayer, Sabine; Gergintchev, Ivan

An der TUM wurde ein umfassendes und integriertes eLearning-Konzept umgesetzt, welches Präsenzstudium und eLearning in allen Leistungsbereichen der Universität miteinander verzahnt. Ein besonderer Schwerpunkt lag dabei in der Schaffung einer effizienten und wettbewerbsfähigen integrierten eLearning Infrastruktur in Hinblick auf die noch weiter steigenden Studienanfängerzahlen ab dem Jahr 2011 sowie die Umsetzung von eBologna. Die Etablierung einer hochschulweiten Lernplattform stellte eine wesentliche Basis für die Umsetzung der eLearning-Strategie dar. Die wissenschaftliche und wirtschaftliche Anschlussfähigkeit im Hinblick auf eine Verwertung der Projektergebnisse wurde durch die aktive Beteiligung an einer Vielzahl hochschulübergreifender Arbeitskreise, Fachtagungen und Kooperationen, vor allem über Organisations- und Dienstleistungsmodelle sowie innovative technische Entwicklungen, sichergestellt.

Viele Tests - viele Fehler?

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Tabelow, Karsten

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.

[Evaluation of sensitization to Der p 1 and Der p 2 in a pediatric population of the North of Portugal].

PubMed

Peixoto, Sara; Soares, Joana; Monteiro, Tânia; Carvalho, Marisa; Santos, Marinela; Simões, Carla; Quaresma, Márcia

2017-12-28

In Portugal, data on the role of Der p 1 and Der p 2 in patients with house dust mite (HDM) allergy are scarce. Allergen-specific immunotherapy (sIT) is the only treatment that improves symptoms, reduces the need for pharmacological therapy and modifies the natural history of the disease. With this study, the authors aim to understand the local epidemiology and to clarify if the molecular assay of major allergens is advantageous in deciding and/or modifying the decision to initiate sIT in children with clinical indication which are sensitized to Dermatophagoides pteronyssinus. Retrospective study with analysis of patients with asthma and/or rhinitis. January/2013-December/2016. 1) positive prick-test to Dermatophagoides pteronyssinus; and 2) clinically relevant disease under treatment. Assay Der p 1 and Der p 2 values ≥0.35 kUA/L were considered positive. Statistical significance was set at P<.05. The clinical files of 279 patients. Mean ages 9.55 years (min.4-max.17). Asthma was present in 199 children (71.3%) and rhinitis in 245 (87.8%). Der p 1 and Der p 2 was <0.35kUA/L in 29 (10,4%) patients. The value of Der p 1/Der p 2 correlated with the size of the prick-test papule, the value of the eosinophils and the total IgE. Der p 1 and Der p 2 are dominant allergens in our population and there may be benefits in determining these molecular allergen levels in patients with a positive prick-test and a clinical indication for sIT prior to a decision of initiating sIT or not. Copyright © 2017. Publicado por Elsevier España, S.L.U.

Retrospektive Analyse von Zufallsbefunden, die bei Patienten mit kutanem malignen Malignom durch (18) F-Fluordeoxyglucose-PET/CT erhoben wurden.

PubMed

Conrad, Franziska; Winkens, Thomas; Kaatz, Martin; Goetze, Steven; Freesmeyer, Martin

2016-08-01

Bei der (18) F-Fluordeoxyglucose-Positronenemissionstomographie/Computertomographie (FDG-PET/CT) ergeben sich häufig Zufallsbefunde. In der vorliegenden Studie konzentrierten wir uns auf mittels FDG-PET/CT erhaltene Zufallsbefunde bei Patienten mit kutanem Melanom und überprüften deren Relevanz hinsichtlich weiterer diagnostischer Maßnahmen und Interventionen. Die Krankenakten von 181 konsekutiven Melanom-Patienten wurden retrospektiv ausgewertet, um das Management von Zufallsbefunden zu dokumentieren. Der Schwerpunkt lag dabei auf den histologischen Befunden. Bei 33 von 181 (18 %) Patienten lagen 39 relevante Zufallsbefunde vor, und zwar im Kolorektalbereich (n = 15 Patienten), in der Schilddrüse (n = 8), der Prostata (n = 2), dem Bewegungsapparat (n = 2), in Lymphknoten (n = 2), der Parotis (n = 1), den Mandeln (n = 1), den Nieren (n = 1) und der Gallenblase (n = 1). Bei 25 Patienten schlossen sich weitere diagnostische Verfahren an, wobei in 21 Fällen ein klinisches Korrelat nachgewiesen wurde. Bei 16 von 21 Patienten ergab sich eine Neoplasie, darunter fünf maligne Läsionen (vier Kolonkarzinome und ein Prostatakarzinom). Die Malignome wurden frühzeitig diagnostiziert und in der Mehrzahl der Fälle erfolgreich entfernt. Der Einsatz der FDG-PET/CT als Routine-Diagnostik wird in den Leitlinien empfohlen und ist indiziert bei malignem Melanom ab Stadium IIC. In dieser Studie wurden auf effektive Weise ansonsten nicht erkannte Krebserkrankungen, insbesondere Kolonkarzinome, detektiert. In den meisten Fällen war eine frühe Intervention möglich. Zufallsbefunde durch FDG-PET/CT sollten, unter Berücksichtigung des Zustands und der Wünsche des Patienten, mit den geeigneten diagnostischen Maßnahmen abgeklärt werden. © 2016 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

Molecular, Structural and Immunological Characterization of Der p 18, a Chitinase-Like House Dust Mite Allergen.

PubMed

Resch, Yvonne; Blatt, Katharina; Malkus, Ursula; Fercher, Christian; Swoboda, Ines; Focke-Tejkl, Margit; Chen, Kuan-Wei; Seiberler, Susanne; Mittermann, Irene; Lupinek, Christian; Rodriguez-Dominguez, Azahara; Zieglmayer, Petra; Zieglmayer, René; Keller, Walter; Krzyzanek, Vladislav; Valent, Peter; Valenta, Rudolf; Vrtala, Susanne

2016-01-01

The house dust mite (HDM) allergen Der p 18 belongs to the glycoside hydrolase family 18 chitinases. The relevance of Der p 18 for house dust mite allergic patients has only been partly investigated. To perform a detailed characterization of Der p 18 on a molecular, structural and immunological level. Der p 18 was expressed in E. coli, purified to homogeneity, tested for chitin-binding activity and its secondary structure was analyzed by circular dichroism. Der p 18-specific IgG antibodies were produced in rabbits to localize the allergen in mites using immunogold electron microscopy and to search for cross-reactive allergens in other allergen sources (i.e. mites, crustacea, mollusca and insects). IgE reactivity of rDer p 18 was tested with sera from clinically well characterized HDM-allergic patients (n = 98) and its allergenic activity was analyzed in basophil activation experiments. Recombinant Der p 18 was expressed and purified as a folded, biologically active protein. It shows weak chitin-binding activity and partial cross-reactivity with Der f 18 from D. farinae but not with proteins from the other tested allergen sources. The allergen was mainly localized in the peritrophic matrix of the HDM gut and to a lower extent in fecal pellets. Der p 18 reacted with IgE from 10% of mite allergic patients from Austria and showed allergenic activity when tested for basophil activation in Der p 18-sensitized patients. Der p 18 is a rather genus-specific minor allergen with weak chitin-binding activity but exhibits allergenic activity and therefore should be included in diagnostic test panels for HDM allergy.

Der II. Hauptsatz der Wärmelehre

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Heintze, Joachim

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.

Molecular, Structural and Immunological Characterization of Der p 18, a Chitinase-Like House Dust Mite Allergen

PubMed Central

Resch, Yvonne; Blatt, Katharina; Malkus, Ursula; Fercher, Christian; Swoboda, Ines; Focke-Tejkl, Margit; Chen, Kuan-Wei; Seiberler, Susanne; Mittermann, Irene; Lupinek, Christian; Rodriguez-Dominguez, Azahara; Zieglmayer, Petra; Zieglmayer, René; Keller, Walter; Krzyzanek, Vladislav; Valent, Peter; Valenta, Rudolf; Vrtala, Susanne

2016-01-01

Background The house dust mite (HDM) allergen Der p 18 belongs to the glycoside hydrolase family 18 chitinases. The relevance of Der p 18 for house dust mite allergic patients has only been partly investigated. Objective To perform a detailed characterization of Der p 18 on a molecular, structural and immunological level. Methods Der p 18 was expressed in E. coli, purified to homogeneity, tested for chitin-binding activity and its secondary structure was analyzed by circular dichroism. Der p 18-specific IgG antibodies were produced in rabbits to localize the allergen in mites using immunogold electron microscopy and to search for cross-reactive allergens in other allergen sources (i.e. mites, crustacea, mollusca and insects). IgE reactivity of rDer p 18 was tested with sera from clinically well characterized HDM-allergic patients (n = 98) and its allergenic activity was analyzed in basophil activation experiments. Results Recombinant Der p 18 was expressed and purified as a folded, biologically active protein. It shows weak chitin-binding activity and partial cross-reactivity with Der f 18 from D. farinae but not with proteins from the other tested allergen sources. The allergen was mainly localized in the peritrophic matrix of the HDM gut and to a lower extent in fecal pellets. Der p 18 reacted with IgE from 10% of mite allergic patients from Austria and showed allergenic activity when tested for basophil activation in Der p 18-sensitized patients. Conclusion Der p 18 is a rather genus-specific minor allergen with weak chitin-binding activity but exhibits allergenic activity and therefore should be included in diagnostic test panels for HDM allergy. PMID:27548813

Direct analysis of airborne mite allergen (Der f1) in the residential atmosphere by chemifluorescent immunoassay using bioaerosol sampler.

PubMed

Miyajima, Kumiko; Suzuki, Yurika; Miki, Daisuke; Arai, Moeka; Arakawa, Takahiro; Shimomura, Hiroji; Shiba, Kiyoko; Mitsubayashi, Kohji

2014-06-01

Dermatophagoides farinae allergen (Der f1) is one of the most important indoor allergens associated with allergic diseases in humans. Mite allergen Der f1 is usually associated with particles of high molecular weight; thus, Der f1 is generally present in settled dust. However, a small quantity of Der f1 can be aerosolized and become an airborne component. Until now, a reliable method of detecting airborne Der f1 has not been developed. The aim of this study was to develop a fiber-optic chemifluorescent immunoassay for the detection of airborne Der f1. In this method, the Der f1 concentration measured on the basis of the intensity of fluorescence amplified by an enzymatic reaction between the labeled enzyme by a detection antibody and a fluorescent substrate. The measured Der f1 concentration was in the range from 0.49 to 250 ng/ml and a similar range was found by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). This method was proved to be highly sensitive to Der f1 compared with other airborne allergens. For the implementation of airborne allergen measurement in a residential environment, a bioaerosol sampler was constructed. The airborne allergen generated by a nebulizer was conveyed to a newly sampler we developed for collecting airborne Der f1. The sampler was composed of polymethyl methacrylate (PMMA) cells for gas/liquid phases and some porous membranes which were sandwiched in between the two phases. Der f1 in air was collected by the sampler and measured using the fiber-optic immunoassay system. The concentration of Der f1 in aerosolized standards was in the range from 0.125 to 2.0 mg/m(3) and the collection rate of the device was approximately 0.2%. © 2013 Elsevier B.V. All rights reserved.

Cybersecurity for distributed energy resources and smart inverters

DOE PAGES

Qi, Junjian; Hahn, Adam; Lu, Xiaonan; ...

2016-12-01

The increased penetration of distributed energy resources (DER) will significantly increase the number of devices that are owned and controlled by consumers and third parties. These devices have a significant dependency on digital communication and control, which presents a growing risk from cyber attacks. This paper proposes a holistic attack-resilient framework to protect the the integrated DER and the critical power grid infrastructure from malicious cyber attacks, helping ensure the secure integration of DER without harming the grid reliability and stability. Specifically, we discuss the architecture of the cyber-physical power system with a high penetration of DER and analyze themore » unique cybersecurity challenges introduced by DER integration. Next, we summarize important attack scenarios against DER, propose a systematic DER resilience analysis methodology, and develop effective and quantifiable resilience metrics and design principles. Lastly, we introduce attack prevention, detection, and response measures specifically designed for DER integration across cyber, physical device, and utility layers of the future smart grid.« less

Dynamical importance of van der Waals saddle and excited potential surface in C(1D)+D2 complex-forming reaction

PubMed Central

Shen, Zhitao; Ma, Haitao; Zhang, Chunfang; Fu, Mingkai; Wu, Yanan; Bian, Wensheng; Cao, Jianwei

2017-01-01

Encouraged by recent advances in revealing significant effects of van der Waals wells on reaction dynamics, many people assume that van der Waals wells are inevitable in chemical reactions. Here we find that the weak long-range forces cause van der Waals saddles in the prototypical C(1D)+D2 complex-forming reaction that have very different dynamical effects from van der Waals wells at low collision energies. Accurate quantum dynamics calculations on our highly accurate ab initio potential energy surfaces with van der Waals saddles yield cross-sections in close agreement with crossed-beam experiments, whereas the same calculations on an earlier surface with van der Waals wells produce much smaller cross-sections at low energies. Further trajectory calculations reveal that the van der Waals saddle leads to a torsion then sideways insertion reaction mechanism, whereas the well suppresses reactivity. Quantum diffraction oscillations and sharp resonances are also predicted based on our ground- and excited-state potential energy surfaces. PMID:28094253

Theoretische Konzepte der Physik

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Longair, Malcolm S.; Simon, B.; Simon, H.

"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

Cybersecurity for distributed energy resources and smart inverters

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Qi, Junjian; Hahn, Adam; Lu, Xiaonan

The increased penetration of distributed energy resources (DER) will significantly increase the number of devices that are owned and controlled by consumers and third parties. These devices have a significant dependency on digital communication and control, which presents a growing risk from cyber attacks. This paper proposes a holistic attack-resilient framework to protect the the integrated DER and the critical power grid infrastructure from malicious cyber attacks, helping ensure the secure integration of DER without harming the grid reliability and stability. Specifically, we discuss the architecture of the cyber-physical power system with a high penetration of DER and analyze themore » unique cybersecurity challenges introduced by DER integration. Next, we summarize important attack scenarios against DER, propose a systematic DER resilience analysis methodology, and develop effective and quantifiable resilience metrics and design principles. Lastly, we introduce attack prevention, detection, and response measures specifically designed for DER integration across cyber, physical device, and utility layers of the future smart grid.« less

Personen- und Güterverkehr

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Flämig, Heike; Gertz, Carsten; Mühlhausen, Thorsten

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.

Strahlungsfeldbedingungen bei der Ionisationsdosimetrie

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Krieger, Hanno

Bei der Dosimetrie von Photonenstrahlungen mit luftgefüllten Ionisationskammern werden in diesem Kapitel zwei Grenzfälle unterschieden. Der eine Fall ist die Bedingung des so genannten Sekundärelektronengleichwichts im Kammervolumen. In diesem Fall bestimmen ausschließlich die Photonen im Messvolumen die dosimetrische Anzeige. Der zweite Grenzfall ist gegeben, wenn das Luftvolumen und die Kammer das Strahlungsfeld im Phantom so wenig stören, dass der Sekundärelektronenfluss unverändert bleibt. Diese Bedingungen nennt man BRAGG-GRAY-Bedingungen. Beide Grenzfälle sind in der Praxis nur näherungsweise zu verwirklichen. Abweichungen müssen durch entsprechende Korrekturen oder Kalibrierungen berücksichtigt werden.

„Überholen ohne einzuholen“ Die Entwicklung von Technologien für übermorgen in Kernenergie und Mikroelektronik der DDR

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Barkleit, Gerhard

Dem nuklearen Patt zwischen Ostblock und westlichem Staatenbündnis ist es nach weitgehend übereinstimmender Auffassung von Politik und Wissenschaft zu danken, dass der "Kalte Krieg" in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts nicht zum weltumfassenden Flächenbrand eskalierte. An der raschen Herstellung dieses Patts waren zwei Dresdner Physiker maßgeblich beteiligt, deren einer im Manhattan-Projekt in den USA gearbeitet hatte und später in England der Spionage für die Sowjetunion und des Verrats des Know-how der Atombombe überführt wurde.

Organisationsaspekte in der Umsetzung

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Balck, Henning; Bungard, Walter; Hofmann, Karsten; Ganz, Walter; Schwenker, Burkhard; Hanßen, Dirk; Meindl, Rudolf; Schloske, Alexander; Thieme, Paul; Teufel, Peter

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.

Implantate für den Bandscheibenersatz (Stand 1993)

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Mathey, Michael; Wintermantel, Erich

Die Bandscheiben sind besonders betroffen von Fehlhaltungen und -stellungen der Wirbelsäule. Sie unterliegen als grösstes zusammenhängendes, nicht vaskularisiertes Gewebe im Menschen, statisch und dynamisch extrem belastet, besonders der Alterung. Um die teilweise sehr starken Schmerzen bei Bandscheibenschädigungen zu lindern, ist eine Operation vielfach die einzige Hilfe. Bei dieser Operation (Nukleotomie) entfernt man das aus der Bandscheibe ausgetretene Gewebe des Gallertkerns (nucleus pulposus), welches durch Druck auf die Nervenstränge im Bereich der Wirbelsäule die Beschwerden (Ischias-Schmerz) verursacht hat. Nach der Entfernung des Gallertkerns werden die auftretenden Kräfte bei veränderter Biomechanik übertragen. Dabei erhalten die Zwischenwirbelgelenke (Facettengelenke) eine erheblich grössere Flächenpressung als dies bei intakter Bandscheibe der Fall war. Die höhere Flächenpressung kommt durch die Verringerung des Abstandes zwischen den oberen und unteren Deckplatten der benachbarten Wirbelkörper zustande, zwischen denen sich der Gallertkern befand. Durch geeignetes Training der Rückenmuskulatur kann eine Stabilisierung des operierten Bandscheibensegmentes erreicht werden, jedoch ist es eine klinische Erfahrung, dass die meisten Patienten, die momentan durch die Operation schmerzfrei geworden sind, keine adäquate zusätzliche sportliche Betätigung auf sich nehmen.

Zeit im Wandel der Zeit.

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Aichelburg, P. C.

Contents: Einleitung(P. C. Aichelburg). 1. Über Zeit, Bewegung und Veränderung (Aristoteles). 2. Ewigkeit und Zeit (Plotin). 3. Was ist die Zeit? (Augustinus). 4. Von der Zeit (Immanuel Kant). 5. Newtons Ansichten über Zeit, Raum und Bewegung (Ernst Mach). 6. Über die mechanische Erklärung irreversibler Vorgänge (Ludwig Boltzmann). 7. Das Maß der Zeit (Henri Poincaré). 8. Dauer und Intuition (Henri Bergson). 9. Die Geschichte des Unendlichkeitsproblems (Bertrand Russell). 10. Raum und Zeit (Hermann Minkowski). 11. Der Unterschied von Zeit und Raum (Hans Reichenbach). 12. Newtonscher und Bergsonscher Zeitbegriff (Norbert Wiener). 13. Die Bildung des Zeitbegriffs beim Kinde (JeanPiaget).14. Eine Bemerkung über die Beziehungen zwischen Relativitätstheorie und der idealistischen Philosophie (Kurt Gödel). 15. Der zweite Hauptsatz und der Unterschied von Vergangenheit und Zukunft (Carl Friedrich v. Weizsäcker). 16. Zeit als physikalischer Begriff (Friedrich Hund). 17. Zeitmessung und Zeitbegriff in der Astronomie (Otto Heckmann). 18. Kann die Zeit rückwärts gehen? (Martin Gardner). 19. Zeit und Zeiten (Ilya Prigogine, Isabelle Stengers). 20. Zeit als dynamische Größe in der Relativitätstheorie (P. C. Aichelburg).

Psychometric Properties of the Persian Version of the Difficulties in Emotion Regulation Scale) DERS-6 & DERS-5- Revised (in an Iranian Clinical Sample.

PubMed

Mazaheri, Mina

2015-04-01

The purpose of this study was to determine the construct validity and reliability of the two forms of the Persian version of the Difficulties in Emotion Regulation Scale (DERS-6 & DERS-5-revised) in a clinical sample. The clinical sample consisted of 181 patients diagnosed with Functional GI Disorders (FGID) who referred to the digestive psychosomatic clinic in Isfahan in 2012. They were selected by census method (In a given period of time). The Persian version of the DERS, the short form of the DASS, and the TAS-20 were used to collect data. The results of the factor structure or construct validity using principal components analysis with varimax rotation recognized 7 factors for the DERS-6 (Goals, Awarness, Impalse, Non Acceptance, Strategy, Clarity, Recognition), and 6 factors for the DERS-5- revised (Non Acceptance, Goals, Impalse, Strategy, Clarity, Recognition) in the clinical sample. They showed the common variance of 59.51% and 59.15%, respectively. Also, the results showed that the concurrent validity of both forms of the DERS and most of their factors, and their reliability in terms of Cronbach-Alpha were favorable. Considering the factor structure and favorable psychometric properties of the two scales of DERS-6 & DERS-5-revised, the scales can be used in clinical samples.

Statistik in Naturwissenschaft und Technik

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Wilrich, Peter-Theodor

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.

DIFFUSED SOLUTE-SOLVENT INTERFACE WITH POISSON-BOLTZMANN ELECTROSTATICS: FREE-ENERGY VARIATION AND SHARP-INTERFACE LIMIT.

PubMed

Li, B O; Liu, Yuan

A phase-field free-energy functional for the solvation of charged molecules (e.g., proteins) in aqueous solvent (i.e., water or salted water) is constructed. The functional consists of the solute volumetric and solute-solvent interfacial energies, the solute-solvent van der Waals interaction energy, and the continuum electrostatic free energy described by the Poisson-Boltzmann theory. All these are expressed in terms of phase fields that, for low free-energy conformations, are close to one value in the solute phase and another in the solvent phase. A key property of the model is that the phase-field interpolation of dielectric coefficient has the vanishing derivative at both solute and solvent phases. The first variation of such an effective free-energy functional is derived. Matched asymptotic analysis is carried out for the resulting relaxation dynamics of the diffused solute-solvent interface. It is shown that the sharp-interface limit is exactly the variational implicit-solvent model that has successfully captured capillary evaporation in hydrophobic confinement and corresponding multiple equilibrium states of underlying biomolecular systems as found in experiment and molecular dynamics simulations. Our phase-field approach and analysis can be used to possibly couple the description of interfacial fluctuations for efficient numerical computations of biomolecular interactions.

Exploring the Counteracting Mechanism of Trehalose on Urea Conferred Protein Denaturation: A Molecular Dynamics Simulation Study.

PubMed

Paul, Subrata; Paul, Sandip

2015-07-30

To provide the underlying mechanism of the inhibiting effect of trehalose on the urea denatured protein, we perform classical molecular dynamics simulations of N-methylacetamide (NMA) in aqueous urea and/or trehalose solution. The site-site radial distribution functions and hydrogen bond properties indicate in binary urea solution the replacement of NMA-water hydrogen bonds by NMA-urea hydrogen bonds. On the other hand, in ternary urea and trehalose solution, trehalose does not replace the NMA-urea hydrogen bonds significantly; rather, it forms hydrogen bonds with the NMA molecule. The calculation of a preferential interaction parameter shows that, at the NMA surface, trehalose molecules are preferred and the preference for urea decreases slightly in ternary solution with respect to the binary solution. The exclusion of urea molecules in the ternary urea-NMA-trehalose system causes alleviation in van der Waals interaction energy between urea and NMA molecules. Our findings also reveal the following: (a) trehalose and urea induced second shell collapse of water structure, (b) a reduction in the mean trehalose cluster size in ternary solution, and (c) slowing down of translational motion of solution species in the presence of osmolytes. Implications of these results for the molecular explanations of the counteracting mechanism of trehalose on urea induced protein denaturation are discussed.

Verantwortlicher Umgang mit Antibiotika: Notwendigkeit der Antibiotikareduktion in der Aknetherapie.

PubMed

Gollnick, Harald P M; Buer, Jan; Beissert, Stefan; Sunderkätter, Cord

2016-12-01

Der übermäßige oder unkritische weltweite Einsatz von Antibiotika in der Medizin hat die Ausbreitung von Antibiotikaresistenzen beschleunigt. In einigen Bereichen sind viele Antibiotika bei bakteriellen Infektionen, die zuvor noch gut auf antibakterielle Wirkstoffe reagierten, mittlerweile wirkungslos geworden. Dermatologen/Venerologen setzten orale und topische Antibiotika bei der Behandlung von Acne vulgaris routinemäßig ein, obwohl Akne weder eine infektiöse Erkrankung ist noch alleine durch das Propionibacterium getriggert wird. Vielmehr ist sie eine komplexe, chronische entzündliche Hauterkrankung, die durch verschiedene pathogenetische Faktoren wie follikuläre Hyperkeratose, erhöhter Sebumproduktion, bakterielle Proliferation und Entzündung zustande kommt. Folglich sollte eine erfolgreiche Therapie auf die Bekämpfung verschiedener pathogenetischer Faktoren und nicht nur auf die von Propionibacterium acnes abzielen. Daher wurden topische Retinoide und Benzoylperoxid als Mittel der ersten Wahl definiert. Monotherapien mit lokalen Antibiotika sollten insgesamt vermieden werden. Systemische Antibiotika der Tetrazyklin-Gruppe haben bei bestimmen Krankheitsstadien ihren Sinn, ihre Wirkung könnte aber eher auf der antientzündlichen als auf der antibiotischen Reaktion beruhen. Gesundheitsbehörden ermahnen alle Gesundheitsdienstleister, den Einsatz von Antibiotika einzuschränken. Das Nutzen-Risiko-Verhältnis muss bei der Entscheidung für oder gegen eine antibiotische Therapie bei einem einzelnen Patienten immer auch in Bezug auf das öffentliche Interesse am Erhalt der Wirksamkeit von Antibiotika abgewogen werden. Im Folgenden werden das aktuelle Krankheitskonzept zu Acne vulgaris und die sich daraus ableitenden Konsequenzen für den Einsatz von Antibiotika vorgestellt. © 2016 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

Titanisierung von Implantatoberflächen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

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.

Stochastic responses of Van der Pol vibro-impact system with fractional derivative damping excited by Gaussian white noise.

PubMed

Xiao, Yanwen; Xu, Wei; Wang, Liang

2016-03-01

This paper focuses on the study of the stochastic Van der Pol vibro-impact system with fractional derivative damping under Gaussian white noise excitation. The equations of the original system are simplified by non-smooth transformation. For the simplified equation, the stochastic averaging approach is applied to solve it. Then, the fractional derivative damping term is facilitated by a numerical scheme, therewith the fourth-order Runge-Kutta method is used to obtain the numerical results. And the numerical simulation results fit the analytical solutions. Therefore, the proposed analytical means to study this system are proved to be feasible. In this context, the effects on the response stationary probability density functions (PDFs) caused by noise excitation, restitution condition, and fractional derivative damping are considered, in addition the stochastic P-bifurcation is also explored in this paper through varying the value of the coefficient of fractional derivative damping and the restitution coefficient. These system parameters not only influence the response PDFs of this system but also can cause the stochastic P-bifurcation.

Van der Waals interactions between planar substrate and tubular lipid membranes undergoing pearling instability

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Valchev, G. S.; Djondjorov, P. A.; Vassilev, V. M.; Dantchev, D. M.

2017-10-01

In the current article we study the behavior of the van der Waals force between a planar substrate and an axisymmetric bilayer lipid membrane undergoing pearling instability, caused by uniform hydrostatic pressure difference. To do so, the recently suggested "surface integration approach" is used, which can be considered a generalization of the well known and widely used Derjaguin approximation. The static equilibrium shape after the occurrence of the instability is described in the framework of Helfrich's spontaneous curvature model. Some specific classes of exact analytical solutions to the corresponding shape equation are considered, and the components of the respective position vectors given in terms of elliptic integrals and Jacobi elliptic functions. The mutual orientation between the interacting objects is chosen such that the axis of revolution of the distorted cylinder be parallel to the plane bounding the substrate. Based on the discussed models and approaches we made some estimations for the studied force in real experimentally realizable systems, thus showing the possibility of pearling as an useful technique for reduction of the adhesion in variety of industrial processes using lipid membranes as carriers.

Sensitivity of resistive and Hall measurements to local inhomogeneities: Finite-field, intensity, and area corrections

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Koon, Daniel W.; Wang, Fei; Petersen, Dirch Hjorth; Hansen, Ole

2014-10-01

We derive exact, analytic expressions for the sensitivity of sheet resistance and Hall sheet resistance measurements to local inhomogeneities for the cases of nonzero magnetic fields, strong perturbations, and perturbations over a finite area, extending our earlier results on weak perturbations. We express these sensitivities for conductance tensor components and for other charge transport quantities. Both resistive and Hall sensitivities, for a van der Pauw specimen in a finite magnetic field, are a superposition of the zero-field sensitivities to both sheet resistance and Hall sheet resistance. Strong perturbations produce a nonlinear correction term that depends on the strength of the inhomogeneity. Solution of the specific case of a finite-sized circular inhomogeneity coaxial with a circular specimen suggests a first-order correction for the general case. Our results are confirmed by computer simulations on both a linear four-point probe array on a large circular disc and a van der Pauw square geometry. Furthermore, the results also agree well with Náhlík et al. published experimental results for physical holes in a circular copper foil disc.

Stochastic responses of Van der Pol vibro-impact system with fractional derivative damping excited by Gaussian white noise

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Xiao, Yanwen; Xu, Wei, E-mail: weixu@nwpu.edu.cn; Wang, Liang

2016-03-15

This paper focuses on the study of the stochastic Van der Pol vibro-impact system with fractional derivative damping under Gaussian white noise excitation. The equations of the original system are simplified by non-smooth transformation. For the simplified equation, the stochastic averaging approach is applied to solve it. Then, the fractional derivative damping term is facilitated by a numerical scheme, therewith the fourth-order Runge-Kutta method is used to obtain the numerical results. And the numerical simulation results fit the analytical solutions. Therefore, the proposed analytical means to study this system are proved to be feasible. In this context, the effects onmore » the response stationary probability density functions (PDFs) caused by noise excitation, restitution condition, and fractional derivative damping are considered, in addition the stochastic P-bifurcation is also explored in this paper through varying the value of the coefficient of fractional derivative damping and the restitution coefficient. These system parameters not only influence the response PDFs of this system but also can cause the stochastic P-bifurcation.« less

Complexation of C60 fullerene with aromatic drugs.

PubMed

Evstigneev, Maxim P; Buchelnikov, Anatoly S; Voronin, Dmitry P; Rubin, Yuriy V; Belous, Leonid F; Prylutskyy, Yuriy I; Ritter, Uwe

2013-02-25

The contributions of various physical factors to the energetics of complexation of aromatic drug molecules with C(60) fullerene are investigated in terms of the calculated magnitudes of equilibrium complexation constants and the components of the net Gibbs free energy. Models of complexation are developed taking into account the polydisperse nature of fullerene solutions in terms of the continuous or discrete (fractal) aggregation of C(60) molecules. Analysis of the energetics has shown that stabilization of the ligand-fullerene complexes in aqueous solution is mainly determined by intermolecular van der Waals interactions and, to lesser extent, by hydrophobic interactions. The results provide a physicochemical basis for a potentially new biotechnological application of fullerenes as modulators of biological activity of aromatic drugs. Copyright © 2013 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.

β-TCP porous pellets as an orthopaedic drug delivery system: ibuprofen/carrier physicochemical interactions

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Baradari, Hiba; Damia, Chantal; Dutreih-Colas, Maggy; Champion, Eric; Chulia, Dominique; Viana, Marylène

2011-10-01

Calcium phosphate bone substitute materials can be loaded with active substances for in situ, targeted drug administration. In this study, porous β-TCP pellets were investigated as an anti-inflammatory drug carrier. Porous β-TCP pellets were impregnated with an ethanolic solution of ibuprofen. The effects of contact time and concentration of ibuprofen solution on drug adsorption were studied. The ibuprofen adsorption equilibrium time was found to be one hour. The adsorption isotherms fitted to the Freundlich model, suggesting that the interaction between ibuprofen and β-TCP is weak. The physicochemical characterizations of loaded pellets confirmed that the reversible physisorption of ibuprofen on β-TCP pellets is due to Van der Waals forces, and this property was associated with the 100% ibuprofen release.

Elastolysen und Hauterkrankungen mit Verlust der elastischen Fasern.

PubMed

Tronnier, Michael

2018-02-01

Die elastischen Fasern sind neben den kollagenen Fasern der wichtigste Bestandteil des Bindegewebsgerüstes der Haut. Eine Verminderung oder ein Verlust der elastischen Fasern ist bei einer Vielzahl von klinisch sich unterschiedlich präsentierenden Erkrankungen, hereditär oder erworben, beschrieben. Bei den Erkrankungen, die mit einer Entzündung einhergehen ist die Elastophagozytose ein wichtiges histologisches Merkmal. Die Therapie der Erkrankungen dieser Gruppe ist grundsätzlich schwierig. © 2018 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

Maschinensicherheit

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Linke, Petra

Soll eine Maschine ohne weitere Überprüfung in Europa in Verkehr gebracht werden, so ist nachzuweisen, dass diese die Forderungen der sogenannten Maschinenrichtlinie erfüllt. Durch Gesetzgebungen und Normen innerhalb der Mitgliedsstaaten wird das Einhalten dieser Richtlinie abgesichert. Ihr Ziel ist es, dass von der Maschine keine Gefahr für den Menschen ausgeht, d.h. sämtliche Sicherheits- und Gesundheitsschutzanforderungen erfüllt werden. Dieses Kapitel beschreibt das allgemeine Vorgehen, das zu einer funktional sicheren Maschine und somit der Erfüllung der Maschinenrichtlinie führt.

Design of a prosumer EMS for energy trading

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Hwang, T.; Yoo, Y.; Kang, S.; Lee, I.

2018-03-01

We design a DER management system for energy trading based on OASIS EI and EMIX. With the spread of DERs, there is a growing need of a system for integrated management of DERs and customer loads. In this paper, we give a brief overview of a DER EMS for prosumer energy saving and trading. Based on the OASIS standards, we design a functional architecture of a DER EMS for energy trading. After showing communication protocols and operation sequences, we summarize our works.

Efficient post-exposure prophylaxis against rabies by applying a four-dose DNA vaccine intranasally.

PubMed

Tesoro Cruz, Emiliano; Feria Romero, Iris Angélica; López Mendoza, Juan Gabriel; Orozco Suárez, Sandra; Hernández González, Rafael; Favela, Francisco Blanco; Pérez Torres, Armando; José Alvaro Aguilar Setién

2008-12-09

We tested two post-exposure prophylaxes (PEPs) for rabies in laboratory animals; one was a traditional antirabies vaccine for humans via intramuscular route (IM), and the other was a DNA vaccine administered by intranasal route (IN). In contrast to The World Health Organization's recommended five-dose PEP, we gave only four doses without hyper-immune antirabies sera, making the PEP more rigorous. All animals were challenged with challenge virus strain (CVS); 16h later, PEP was applied. All animals that received the PEP with DNA/IN survived, and 87% of the rabbits and 80% of the mice that received the PEP with traditional antirabies vaccine/IM survived. Negative controls succumbed to infection. The expression of G protein was detected in the NALT, cerebellum, cerebral cortex (neocortex), cerebellum and hippocampus, mainly in the glial cells (microglia) and microvessels. On the other hand, plasmid construct was detected in brain and its mRNA expression in medium and posterior encephalon. The efficiency of this DNA/IN PEP is probably due to the early expression of the antigen in the brain stimulating the immune system locally.

Perspectives on HIV Pre- and Post- Exposure Prophylaxes (PrEP and PEP) among Female and Male Sex Workers in Mombasa, Kenya: Implications for Integrating Biomedical Prevention into Sexual Health Services

PubMed Central

Restar, Arjee J.; Tocco, Jack Ume; Mantell, Joanne E.; Lafort, Yves; Gichangi, Peter; Masvawure, Tsitsi B; Chabeda, Sophie Vusha; Sandfort, Theo G. M.

2017-01-01

Pre- and post-exposure prophylaxis (PrEP and PEP) can reduce the risk of HIV acquisition, yet often are inaccessible to and underutilized by most-vulnerable populations, including sex workers in sub-Saharan Africa. Based on in-depth interviews with 21 female and 23 male HIV-negative sex workers in Mombasa, Kenya, we found that awareness and knowledge of PrEP and PEP were low, although willingness to use both was high. Participants felt PrEP would be empowering and give added protection against infection, although some expressed concerns about side effects. Despite its availability, few knew about PEP and even fewer had used it, but most who had would use it again. Sex workers valued confidentiality, privacy, trustworthiness, and convenient location in health services and wanted thorough HIV/STI assessments. These findings suggest the importance of situating PrEP and PEP within sex worker-friendly health services and conducting outreach to promote these biomedical prevention methods for Kenyan sex workers. PMID:28467163

Bildanalyse in Medizin und Biologie

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Athelogou, Maria; Schönmeyer, Ralf; Schmidt, Günther; Schäpe, Arno; Baatz, Martin; Binnig, Gerd

Heutzutage sind bildgebende Verfahren aus medizinischen Untersuchungen nicht mehr wegzudenken. Diverse Methoden - basierend auf dem Einsatz von Ultraschallwellen, Röntgenstrahlung, Magnetfeldern oder Lichtstrahlen - werden dabei spezifisch eingesetzt und liefern umfangreiches Datenmaterial über den Körper und sein Inneres. Anhand von Mikroskopieaufnahmen aus Biopsien können darüber hinaus Daten über die morphologische Eigenschaften von Körpergeweben gewonnen werden. Aus der Analyse all dieser unterschiedlichen Arten von Informationen und unter Konsultation weiterer klinischer Untersuchungen aus diversen medizinischen Disziplinen kann unter Berücksichtigung von Anamnesedaten ein "Gesamtbild“ des Gesundheitszustands eines Patienten erstellt werden. Durch die Flut der erzeugten Bilddaten kommt der Bildverarbeitung im Allgemeinen und der Bildanalyse im Besonderen eine immer wichtigere Rolle zu. Gerade im Bereich der Diagnoseunterstützung, der Therapieplanung und der bildgeführten Chirurgie bilden sie Schlüsseltechnologien, die den Forschritt nicht nur auf diesen Gebieten maßgeblich vorantreiben.

Integriertes Informationsmanagement an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster - Das Projekt MIRO

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Vogl, Raimund; Gildhorn, Antje; Labitzke, Jörg; Wibberg, Michael

An der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster (WWU) wurde bereits 1996 ein tragfähiges, kooperativ ausgerichtetes System der IT-Governance im Zusammenspiel zentraler und dezentraler IT-Leistungserbringer etabliert. Um den Anforderungen an ein integriertes Informationsmanagement im Überlappungsfeld von Information, Kommunikation und Medien (IKM) durch das Zusammenspiel der zentralen Einrichtungen Universitätsverwaltung (UniV), Universitäts- und Landesbibliothek (ULB) und Zentrum für Informationsverarbeitung (ZIV) gerecht zu werden, wurde 2003 der IKM-Service institutionalisiert. In diesem Rahmen wurde das Projekt Münster Information System for Research and Organization (MIRO) entwickelt, das als Leistungszentrum für Forschungsinformation von der DFG gefördert wird. Die bisherigen Projekterfahrungen, erreichten Ziele und verbleibenden Aufgaben werden dargestellt. Im Projektverlauf haben sich insbesondere die etablierten IT-Governance und Versorgungs-Strukturen sowie die Unterstützung der Hochschulleitung als essentielle Erfolgskriterien erwiesen.

Supply Chain Management (SCM) mit Kanban

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Beer, Anja; Dickmann, Eva; Dickmann, Philipp; Gerth, Wolf-Michael; Graßy, Mario; Herron, Colin; Schmidt, Peter; Seidl, Florian; Wittmann, Claus-Eduard

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.

A numerical method for systems of conservation laws of mixed type admitting hyperbolic flux splitting

NASA Technical Reports Server (NTRS)

Shu, Chi-Wang

1992-01-01

The present treatment of elliptic regions via hyperbolic flux-splitting and high order methods proposes a flux splitting in which the corresponding Jacobians have real and positive/negative eigenvalues. While resembling the flux splitting used in hyperbolic systems, the present generalization of such splitting to elliptic regions allows the handling of mixed-type systems in a unified and heuristically stable fashion. The van der Waals fluid-dynamics equation is used. Convergence with good resolution to weak solutions for various Riemann problems are observed.

On the Computation of Finite Invariant Sets of Mappings.

DTIC Science & Technology

1988-02-01

for the calculation of such invariant cycles. We refer here only to Doedel [1], looss et al [3], Kevrekidis et al [4], Van Veldhuizen ,[6], where further... van Veldhuizen , On Polygonal Approximations of an Invariant Curve, Dept.of Mathem. and Comp. Science, Vrije Universiteit Amsterdam, Techni- cal Report 1987, Math. Comp. to appear DATE Fl .LMED ...of van der Pol’s equation " x2) x - A(l - x ) X’ + x - 0 (16) As shown, for example in [2], the solution satisfies x - 2 cos(wt)+ A (0.75 sin(wt

Modeling and design optimization of adhesion between surfaces at the microscale.

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Sylves, Kevin T.

2008-08-01

This research applies design optimization techniques to structures in adhesive contact where the dominant adhesive mechanism is the van der Waals force. Interface finite elements are developed for domains discretized by beam elements, quadrilateral elements or triangular shell elements. Example analysis problems comparing finite element results to analytical solutions are presented. These examples are then optimized, where the objective is matching a force-displacement relationship and the optimization variables are the interface element energy of adhesion or the width of beam elements in the structure. Several parameter studies are conducted and discussed.

Kostenüberwachung und Wirtschaftlichkeitsrechnung

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Bauer, Jürgen

Die ERP-Produktkalkulation erfolgt auf der Basis des Mengen- und Wertgerüsts der Produktionsprozesse. Sie greift dabei auf die Stammdaten (Materialstamm, Arbeitsplätze, Arbeitspläne, Stücklisten) zu. Basis ist die übliche Industriekalkulation in der Form einer Zuschlagskalkulation, ergänzt durch Platzkostensätze der Maschinen und Arbeitsplätze (siehe Teil ).

TÜV - Zertifizierungen in der Life Science Branche

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Schaff, Peter; Gerbl-Rieger, Susanne; Kloth, Sabine; Schübel, Christian; Daxenberger, Andreas; Engler, Claus

Life Sciences [1] (Lebenswissenschaften) sind ein globales Innovationsfeld mit Anwendungen der Bio- und Medizinwissenschaften, der Pharma-, Chemie-, Kosmetik- und Lebensmittelindustrie. Diese Branche zeichnet sich durch eine stark interdisziplinäre Ausrichtung aus, mit Anwendung wissenschaftlicher Erkenntnisse und Einsatz von Ausgangsstoffen aus der modernen Biologie, Chemie und Humanmedizin sowie gezielter marktwirtschaftlich orientierter Arbeit.

Did You Know – Transactive Energy Provides the Next Big Step in DER Integration

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

McDermott, Thomas E.

This is an invited blog article for the Utility Variable Generation Integration Group (UVIG) on the topic of distributed energy resource (DER) integration. Summarizes DER progress since 2004, which signifies a maturing industry. Proposes transactive energy as a means of integrating more DER without special incentives or mitigation techniques.

Wie verstehen Schülerinnen und Schüler den Begriff der Unendlichkeit?

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Schimmöller, Tabea

Wie Hilbert bereits feststellte, wirkt die Idee der Unendlichkeit, wie keine andere, schon seit Zeiten sehr anregend und fruchtbar auf den Verstand und bewegt das Gemüt der Menschen. Der Begriff der Unendlichkeit bedarf aber auch, wie kein anderer, der Aufklärung, denn mit ihm eröffnet sich ein weites Feld, welches nicht nur aus vielen verschiedenen Definitionen besteht, sondern auch aus völlig unterschiedlichen Disziplinen. Physiker suchen immer dringender nach einer "Theorie für Alles" oder einer "Weltformel", Kosmologen beschäftigen sich unter anderem mit der Ewigkeit des Universums, Theologen interessiert eher die Unendlichkeit Gottes, Philosophen diskutieren unter anderem Grenzfragen zwischen Naturwissenschaft und Philosophie und die Mathematiker versuchen den Paradoxien des Unendlichen einen Sinn zu geben. Und so wird ersichtlich, dass nichts abstrakter ist als das Unendliche: Obwohl die Unendlichkeit für die unterschiedlichsten Wissenschaften von großer Bedeutung ist, "[ist] in der Wirklichkeit das Unendliche nirgends zu finden, [egal] was für Erfahrungen und Beobachtungen und welcherlei Wissenschaft wir auch heranziehen".

An Optimization and Assessment on DG adoption in JapanesePrototype Buildings

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Zhou, Nan; Marnay, Chris; Firestone, Ryan

2005-11-30

This research investigates a method of choosing economicallyoptimal DER, expanding on prior studies at the Berkeley Lab using the DERdesign optimization program, the Distributed Energy Resources CustomerAdoption Model (DER-CAM). DER-CAM finds the optimal combination ofinstalled equipment from available DER technologies, given prevailingutility tariffs, site electrical and thermal loads, and a menu ofavailable equipment. It provides a global optimization, albeit idealized,that shows how the site energy load scan be served at minimum cost byselection and operation of on-site generation, heat recovery, andcooling. Five prototype Japanese commercial buildings are examined andDER-CAM applied to select thee conomically optimal DER system for each.The fivemore » building types are office, hospital, hotel, retail, and sportsfacility. Based on the optimization results, energy and emissionreductions are evaluated. Furthermore, a Japan-U.S. comparison study ofpolicy, technology, and utility tariffs relevant to DER installation ispresented. Significant decreases in fuel consumption, carbon emissions,and energy costs were seen in the DER-CAM results. Savings were mostnoticeable in the sports facility, followed by the hospital, hotel, andoffice building.« less

[Research on dust mite allergen gathered from filters of air-conditioners].

PubMed

Zhan, Xiao-dong; Wu, Hua; Hu, Hui-min; Li, Chao-pin

2015-12-01

To discuss the relation between the dust mite allergen (Der) in air-conditioner filters and the asthma attack. The dust samples were collected from the filters of air-conditioners in dining rooms, shopping malls, hotels and households, respectively. The concentrations of Der f 1 and Der p1 were detected by ELISA, and the dust mite immune activities were determined by dot-ELISA. The concentrations of Der f 1 in the dining rooms, shopping malls, hotels and households were 1.52, 1.24, 1.31 µg/g and 1.46 µg/g respectively, and the concentrations of Der p 1 were 1.23, 1.12, 1.16 µg/ g and 1.18 µg, respectively. One hour after the running of air-conditioners, the concentrations of Der f 1 and Der p 1 in the air were higher than those before the running of air-conditioners, and the differences were significant (P < 0.05). Additionally, the dot-ELISA results revealed that the allergen extracted from the dust was capable of reacting with IgE from the sera of asthma mice allergic to dust mites. Der f 1 and Der p 1 appear abundantly in the filters of air-conditioners in domestic houses in Wuhu City, and the allergens can induce asthma.

Wissenschaft, die unsere Kultur verändert. Tiefenschichten des Streits um die Evolutionstheorie

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Patzelt, Werner J.

Die Evolutionstheorie ist eine der erfolgreichsten wissenschaftlichen Theorien. Sie erlaubt es, unsere Herkunft zu verstehen und riskante Merkmale gerade der menschlichen Spezies zu begreifen. Zugleich ist die Evolutionstheorie eine der umstrittensten Theorien. Das liegt nicht an ihrer empirischen Tragfähigkeit, sondern an ihrem Gegenstand. Sie handelt nämlich nicht nur - wie Hunderte andere wissenschaftliche Theorien - von der "Welt da draußen“, sondern vor allem auch von uns selbst und von unserem Platz in dieser Welt. Den einen gilt sie obendrein als Überwinderin religiösen Aberglaubens, den anderen als neuer Zugang zu Gott und seinem Wirken in der Welt. Ferner sehen die einen in der Evolution eine unbezweifelbare Tatsache gleich der Schwerkraft oder dem Holocaust, die anderen aber eine - noch oder dauerhaft - unbewiesene Hypothese oder gar eine falsche Schöpfungslehre. Und während die meisten Streitfragen solcher Art nach wechselseitig akzeptierten Regeln ‚normaler Wissenschaft‘ geklärt werden, wird bei der Frage nach dem Woher unserer Spezies und Kultur die intellektuelle Zuständigkeit von Wissenschaft mitunter überhaupt bezweifelt. Anscheinend geht es schon um recht tiefe Schichten unserer Kultur und nicht nur der wissenschaftlichen, wenn - wie seit 150 Jahren - um die Evolutionstheorie gestritten wird. Wie sehen diese Schichten aus?

Spitznävi: unterschiedliche klinische, dermatoskopische und histopathologische Merkmale in der Kindheit.

PubMed

Dika, Emi; Neri, Iria; Fanti, Pier Alessandro; Barisani, Alessia; Ravaioli, Giulia Maria; Patrizi, Annalisa

2017-01-01

Die Charakterisierung der klinischen Merkmale und des biologischen Potenzials von Spitznävi hat in den letzten Jahrzehnten breites Interesse gefunden. Das Ziel dieser Arbeit ist die Beschreibung der klinischen und dermatoskopischen Merkmale von Spitznävi sowie des klinischen Ergebnisses nach chirurgischer Exzision von Spitznävi in drei pädiatrischen Altersgruppen. Restrospektive Studie zur Analyse von klinischen Merkmalen, videodermatoskopischen Bildern, histopathologischen Diagnosen und Behandlungsergebnissen. Der Grad der Pigmentierung wurde sowohl klinisch als auch histopathologisch beurteilt. Bei 71 Patienten wurden 72 spitzoide Neoplasien entfernt. Videodermatologische Bilder lagen für 41 Patienten vor. Das Muster der Pigmentierung korrelierte signifikant mit dem Alter der Patienten: Hyperpigmentierte Läsionen waren bei Vorschulkindern selten, bei Patienten von 7 bis 12 Jahren und ab 13 Jahren dagegen häufiger. Eine histopathologische Diagnose von atypischen Spitznävi wurde selten durchgeführt. Keiner der Patienten, bei denen ursprünglich ein atypischer Spitznävus diagnostiziert worden war, entwickelte ein Lokalrezidiv oder Metastasen während der anschließenden Nachbeobachtung. Pigmentierte Spitznävi traten im Alter ab 13 Jahren häufiger auf. Die Studie bestätigt andere Berichte über die Altersverteilung von Pigmentierungsmustern und hebt die geringe Anzahl atypischer Spitznävi bei pädiatrischen Patienten hervor sowie das Ausbleiben von Rezidiven bei der langfristigen Nachbeobachtung. © 2017 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

Assessment of Distributed Generation Potential in JapaneseBuildings

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Zhou, Nan; Marnay, Chris; Firestone, Ryan

2005-05-25

To meet growing energy demands, energy efficiency, renewable energy, and on-site generation coupled with effective utilization of exhaust heat will all be required. Additional benefit can be achieved by integrating these distributed technologies into distributed energy resource (DER) systems (or microgrids). This research investigates a method of choosing economically optimal DER, expanding on prior studies at the Berkeley Lab using the DER design optimization program, the Distributed Energy Resources Customer Adoption Model (DER-CAM). DER-CAM finds the optimal combination of installed equipment from available DER technologies, given prevailing utility tariffs, site electrical and thermal loads, and a menu of available equipment.more » It provides a global optimization, albeit idealized, that shows how the site energy loads can be served at minimum cost by selection and operation of on-site generation, heat recovery, and cooling. Five prototype Japanese commercial buildings are examined and DER-CAM applied to select the economically optimal DER system for each. The five building types are office, hospital, hotel, retail, and sports facility. Based on the optimization results, energy and emission reductions are evaluated. Furthermore, a Japan-U.S. comparison study of policy, technology, and utility tariffs relevant to DER installation is presented. Significant decreases in fuel consumption, carbon emissions, and energy costs were seen in the DER-CAM results. Savings were most noticeable in the sports facility (a very favourable CHP site), followed by the hospital, hotel, and office building.« less

Big Biology: Supersizing Science During the Emergence of the 21st Century

PubMed Central

Vermeulen, Niki

2017-01-01

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

Involvement of the mannose receptor in the uptake of Der p 1, a major mite allergen, by human dendritic cells.

PubMed

Deslée, Gaëtan; Charbonnier, Anne-Sophie; Hammad, Hamida; Angyalosi, Gerhild; Tillie-Leblond, Isabelle; Mantovani, Alberto; Tonnel, André-Bernard; Pestel, Joël

2002-11-01

Immature dendritic cells (DCs) take up antigens in peripheral tissues and, after antigen processing, mature to efficiently stimulate T cells in secondary lymph nodes. In allergic airway diseases DCs have been shown to be involved in the induction and maintenance of a T(H)2-type profile. The present study was undertaken to determine pathways of Der p 1 (a house dust mite allergen) uptake by human DCs and to compare Der p 1 uptake between DCs from patients with house dust mite allergy and DCs from healthy donors. Monocyte-derived DCs (MD-DCs) were obtained from patients with house dust mite allergy (n = 13) and healthy donors (n = 11). Der p 1 was labeled with rhodamine. Der p 1 uptake by MD-DCs was analyzed by means of flow cytometry and confocal microscopy. Rhodamine- labeled Der p 1 was demonstrated to be taken up by MD-DCs in a dose-, time-, and temperature- dependent manner. The involvement of the mannose receptor (MR) in the Der p 1 uptake was demonstrated by using (1) inhibitors of the MR- mediated endocytosis (mannan and blocking anti-MR mAb), which inhibited the Der p 1 uptake from 40 % to 50 %, and (2) confocal microscopy showing the colocalization of rhodamine-labeled Der p 1 with FITC-dextran. Interestingly, compared with DCs from healthy donors, DCs from allergic patients expressed more MR and were more efficient in Der p 1 uptake. These results suggest that the MR could play a key role in the Der p 1 allergen uptake by DCs and in the pathogenesis of allergic diseases in dust mite -sensitive patients.

Directed self-assembly of nanogold using a chemically modified nanopatterned surface

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Nidetz, Robert; Kim, Jinsang

2012-02-01

Electron-beam lithography (EBL) was used to define an aminosilane nanopatterned surface in order to electrostatically self-assemble gold nanoparticles (Au NPs). The chemically modified nanopatterned surfaces were immersed into a Au NP solution to allow the Au NPs to self-assemble. Equilibrium self-assembly was achieved in only 20 min. The number of Au NPs that self-assembled on an aminosilane dot was controlled by manipulating the diameters of both the Au NPs and the dots. Adding salt to the Au NP solution enabled the Au NPs to self-assemble in greater numbers on the same sized dot. However, the preparation of the Au NP solution containing salt was sensitive to spikes in the salt concentration. These spikes led to aggregation of the Au NPs and non-specific deposition of Au NPs on the substrate. The Au NP patterned surfaces were immersed in a sodium hydroxide solution in order to lift-off the patterned Au NPs, but no lift-off was observed without adequate physical agitation. The van der Waals forces are too strong to allow for lift-off despite the absence of electrostatic forces.

Effect of Tabor parameter on hysteresis losses during adhesive contact

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Ciavarella, M.; Greenwood, J. A.; Barber, J. R.

2017-01-01

The Tabor parameter μ is conventionally assumed to determine the range of applicability of the classical 'JKR' solution for adhesive elastic contact of a sphere and a plane, with the variation of the contact area and approach with load, and in particular the maximum tensile force (the pull-off force) being well predicted for μ > 5 . Here we show that the hysteretic energy loss during a contact separation cycle is significantly overestimated by the JKR theory, even at quite large values of μ. This stems from the absence of long-range tensile forces in the JKR theory, which implies that jump into contact is delayed until the separation α = 0 . We develop an approximate solution based on the use of Wu's solution with van der Waals interactions for jump-in, and the JKR theory for jump out of contact, and show that for μ > 5 , the predicted hysteresis loss is then close to that found by direct numerical solutions using the Lennard-Jones force law. We also show how the same method can be adapted to allow for contact between bodies with finite support stiffness.

[Postoperative adjuvante Therapie mit einem Mistelextrakt (Viscum album ssp. album) bei Hündinnen mit Mammatumoren].

PubMed

Biegel, Ulrike; Stratmann, Nina; Knauf, Yvonne; Ruess, Katja; Reif, Marcus; Wehrend, Axel

2017-01-01

Hintergrund: Canine Mammatumoren (CMT) sind wegen ihrer Häufigkeit und hohen Malignitätsrate eine Herausforderung für die Veterinärmedizin. Bisher ist noch keine postoperative adjuvante Therapie als wirksamer Standard etabliert und in den nächsten Jahren wohl auch nicht zu erwarten. Zusätzlich ist die Frage nach der Verträglichkeit einer adjuvanten Therapie mit Erhaltung oder Verbesserung der Lebensqualität (LQ) wichtig. Die Therapie mit Mistelextrakten (Viscum album L.; VAE) ist in der Humanonkologie nach adjuvanter Tumorbasistherapie (Chemotherapie und Bestrahlung) eine sehr häufig verwendete, zusätzliche adjuvante Behandlungsmethode. Auch bei verschiedenen Tierarten werden inzwischen Mistelpräparate in der Onkologie erfolgreich angewendet. Methoden: Überprüfung von Wirkung und Nutzen einer postoperativen, adjuvanten Misteltherapie beim CMT sowie Erfassung der LQ unter der VAE-Behandlung. Ausgewertet wurden 56 Hündinnen mit Mammaadenokarzinom, 33 ausschließlich operierte Kontrolltiere und 23 operierte Tiere, die adjuvant VAE erhielten. Ergebnisse: Die mediane Überlebenszeit (MST) aller Tiere (n = 56) betrug 32 Monate (Interquartilbereich 13-51 Monate). Im deskriptiven Vergleich der Überlebenszeiten (ST) nach Kaplan-Meier waren nach 12, 24, 36 bzw. 48 Monaten noch 24, 20, 15 bzw. 5 Hündinnen (entsprechend 72,7%, 60,6%, 45,1%, 12,4%) der Kontrollgruppe sowie 19, 14, 11 und 1 Hündin (82,6%, 60,9%, 47,8%, 4,3%) der VAE-Gruppe am Leben. Die VAE-Therapie führte zu einem geringeren Gesamtversterberisiko, das statistisch nicht signifikant war (Hazard Ratio (HR) 0,530, 95%-Konfidenzintervall (KI) 0,222-1,262; p = 0,15). Tendenziell (p = 0,07) zeigte sich eine Verringerung des tumorbedingten Sterberisikos auf 25% (HR 0,251, 95%-KI 0,056-1,122). Schlussfolgerungen: Es kann eine Tendenz zur Senkung des tumorbedingten Sterberisikos der VAE-Gruppe bei guter Verträglichkeit der Therapie angenommen werden. Die LQ der Tiere blieb über die gesamte Beobachtungszeit auf hohem Niveau stabil. © 2017 S. Karger GmbH, Freiburg.

Indoor mite allergens in patients with respiratory allergy living in Porto, Portugal.

PubMed

Plácido, J L; Cuesta, C; Delgado, L; da Silva, J P; Miranda, M; Ventas, P; Vaz, M

1996-09-01

We investigated the levels of mite allergens (Der p 1, Der f 1, Der 2, and Lep d 1) in dust samples from the homes of 59 patients with asthma, 36 sensitized to house-dust mites (HDM) and 23 to grass pollen (controls), living in Porto, northern Portugal. The relationship between exposure and sensitization to HDM and the influence of housing conditions on mite-allergen levels were also evaluated. Der p 1 (median 9.2 micrograms/g) and Der 2 (4.6 micrograms/g) were the main allergens, while Der f 1 and Lep d 1 levels were always < 1 microgram/g dust and undetectable in 11% and 47% of samples, respectively. All HDM-sensitized asthmatics were exposed to Der p 1 levels > 2 micrograms/g and their homes contained significantly higher levels of Der p 1 (median 12.5 vs 6.4 micrograms/g; P = 0.008) and Der 2 (6.2 vs 3.0 micrograms/g; P = 0.004) when compared to the control group. A significant correlation was observed between the exposure to Der p 1 and the wheal area at skin testing with the Dermatophagoides pteronyssinus (Dp) extract (P = 0.01) as well as with serum specific IgE levels to Dp (P = 0.03). Patients with higher levels of serum specific IgE (> or = 17.5 HRU/ml) were also more frequently exposed to Der p 1 levels > or = 10 micrograms/g (P = 0.002). Old homes, presence of carpets, and signs of dampness were conditions associated with significantly higher levels of mite allergens. In conclusion, we found high levels of Der p 1 and Der 2 particularly in the homes of HDM-sensitized patients and we confirm the relationship between exposure and sensitization to HDM, assessed by both in vivo and in vitro methods. In additional to a favorable outdoor climate, we found in our region housing conditions propitious to mite growth, suggesting that specific geographic characteristics must also be taken into account for the correct planning of mite-avoidance measures.

Stabilität

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Horn, Joachim

Für die Stabilität eines linearen, zeitinvarianten Übertragungsgliedes existieren verschiedene Definitionen. Bei der asymptotischen Stabilität wird gefordert, dass der Systemausgang nach einer kurzzeitigen Systemanregung mit wachsender Zeit wieder gegen Null geht. Bei der BIBO-Stabilität (Bounded Input-Bounded Output) wird gefordert, dass bei einem beschränkten Systemeingang der Systemausgang ebenfalls beschränkt ist.

Musikalische Akustik

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Meyer, Jürgen

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.

Variational Implicit Solvation with Solute Molecular Mechanics: From Diffuse-Interface to Sharp-Interface Models.

PubMed

Li, Bo; Zhao, Yanxiang

2013-01-01

Central in a variational implicit-solvent description of biomolecular solvation is an effective free-energy functional of the solute atomic positions and the solute-solvent interface (i.e., the dielectric boundary). The free-energy functional couples together the solute molecular mechanical interaction energy, the solute-solvent interfacial energy, the solute-solvent van der Waals interaction energy, and the electrostatic energy. In recent years, the sharp-interface version of the variational implicit-solvent model has been developed and used for numerical computations of molecular solvation. In this work, we propose a diffuse-interface version of the variational implicit-solvent model with solute molecular mechanics. We also analyze both the sharp-interface and diffuse-interface models. We prove the existence of free-energy minimizers and obtain their bounds. We also prove the convergence of the diffuse-interface model to the sharp-interface model in the sense of Γ-convergence. We further discuss properties of sharp-interface free-energy minimizers, the boundary conditions and the coupling of the Poisson-Boltzmann equation in the diffuse-interface model, and the convergence of forces from diffuse-interface to sharp-interface descriptions. Our analysis relies on the previous works on the problem of minimizing surface areas and on our observations on the coupling between solute molecular mechanical interactions with the continuum solvent. Our studies justify rigorously the self consistency of the proposed diffuse-interface variational models of implicit solvation.

Numerical solutions of pulsating flow and heat transfer characteristics in a channel with a backward-facing step

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Valencia, A.; Hinojosa, L.

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.

Efficient Strategy for the Calculation of Solvation Free Energies in Water and Chloroform at the Quantum Mechanical/Molecular Mechanical Level.

PubMed

Wang, Meiting; Li, Pengfei; Jia, Xiangyu; Liu, Wei; Shao, Yihan; Hu, Wenxin; Zheng, Jun; Brooks, Bernard R; Mei, Ye

2017-10-23

The partitioning of solute molecules between immiscible solvents with significantly different polarities is of great importance. The polarization between the solute and solvent molecules plays an essential role in determining the solubility of the solute, which makes computational studies utilizing molecular mechanics (MM) rather difficult. In contrast, quantum mechanics (QM) can provide more reliable predictions. In this work, the partition coefficients of the side chain analogs of some amino acids between water and chloroform were computed. The QM solvation free energies were calculated indirectly via a series of MM states using the multistate Bennett acceptance ratio (MBAR) and the MM-to-QM corrections were applied at the two endpoints using thermodynamic perturbation (TP). Previously, it has been shown (Jia et al. J. Chem. Theory Comput. 2016, 12, 499-511) that this method provides the minimal variance in the results without running QM simulations. However, if there is insufficient overlap in phase space between the MM and QM Hamiltonians, this method fails. In this work, we propose, for the first time, a quantity termed the reweighting entropy that serves as a metric for the reliability of the TP calculations. If the reweighting entropy is below a certain threshold (0.65 for the solvation free energy calculations in this work), this MM-to-QM correction should be avoided and two alternative methods can be employed by either introducing a semiempirical state or conducting nonequilibrium simulations. However, the results show that the QM methods are not guaranteed to yield better results than the MM methods. Further improvement of the QM methods are imperative, especially the treatment of the van der Waals and the electrostatic interactions between the QM region and the MM region in the first shell. We also propose a scheme for the calculation of the van der Waals parameters for the solute molecules in nonaqueous solvent, which improves the quality of the computed thermodynamic properties. Furthermore, the force field parameters for the sulfur-containing molecules are also optimized.

Thermophoresis of dissolved molecules and polymers: Consideration of the temperature-induced macroscopic pressure gradient

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Semenov, Semen; Schimpf, Martin

2004-01-01

The movement of molecules and homopolymer chains dissolved in a nonelectrolyte solvent in response to a temperature gradient is considered a consequence of temperature-induced pressure gradients in the solvent layer surrounding the solute molecules. Local pressure gradients are produced by nonuniform London van der Waals interactions, established by gradients in the concentration (density) of solvent molecules. The density gradient is produced by variations in solvent thermal expansion within the nonuniform temperature field. The resulting expression for the velocity of the solute contains the Hamaker constants for solute-solvent and solute-solute interactions, the radius of the solute molecule, and the viscosity and cubic coefficient of thermal expansion of the solvent. In this paper we consider an additional force that arises from directional asymmetry in the interaction between solvent molecules. In a closed cell, the resulting macroscopic pressure gradient gives rise to a volume force that affects the motion of dissolved solutes. An expression for this macroscopic pressure gradient is derived and the resulting force is incorporated into the expression for the solute velocity. The expression is used to calculate thermodiffusion coefficients for polystyrene in several organic solvents. When these values are compared to those measured in the laboratory, the consistency is better than that found in previous reports, which did not consider the macroscopic pressure gradient that arises in a closed thermodiffusion cell. The model also allows for the movement of solute in either direction, depending on the relative values of the solvent and solute Hamaker constants.

Hydration Repulsion between Carbohydrate Surfaces Mediated by Temperature and Specific Ions

PubMed Central

Chen, Hsieh; Cox, Jason R.; Ow, Hooisweng; Shi, Rena; Panagiotopoulos, Athanassios Z.

2016-01-01

Stabilizing colloids or nanoparticles in solution involves a fine balance between surface charges, steric repulsion of coating molecules, and hydration forces against van der Waals attractions. At high temperature and electrolyte concentrations, the colloidal stability of suspensions usually decreases rapidly. Here, we report a new experimental and simulation discovery that the polysaccharide (dextran) coated nanoparticles show ion-specific colloidal stability at high temperature, where we observed enhanced colloidal stability of nanoparticles in CaCl2 solution but rapid nanoparticle-nanoparticle aggregation in MgCl2 solution. The microscopic mechanism was unveiled in atomistic simulations. The presence of surface bound Ca2+ ions increases the carbohydrate hydration and induces strongly polarized repulsive water structures beyond at least three hydration shells which is farther-reaching than previously assumed. We believe leveraging the binding of strongly hydrated ions to macromolecular surfaces represents a new paradigm in achieving absolute hydration and colloidal stability for a variety of materials, particularly under extreme conditions. PMID:27334145

Direct Assembly of Modified Proteins on Carbon Nanotubes in an Aqueous Solution

NASA Technical Reports Server (NTRS)

Kim, Jae-Woo; Lillehei, Peter T.; Park, Cheol; Harrison, Joycelyn S.

2007-01-01

Carbon nanotubes (CNTs) have superior mechanical and electrical properties that have opened up many potential applications. However, poor dispersibility and solubility, due to the substantial van der Waals attraction between tubes, have prevented the use of CNTs in practical applications, especially biotechnology applications. Effective dispersion of CNTs into small bundles or individual tubes in solvents is crucial to ensure homogeneous properties and enable practical applications. In addition to dispersion of CNTs into a solvent, the selection of appropriate solvent, which is compatible with a desired matrix, is an important factor to improve the mechanical, thermal, optical, and electrical properties of CNT-based fibers and composites. In particular, dispersion of CNTs into an aqueous system has been a challenge due to the hydrophobic nature of CNTs. Here we show an effective method for dispersion of both single wall CNTs (SWCNTs) and few wall CNTs (FWCNTs) in an aqueous buffer solution. We also show an assembly of cationized Pt-cored ferritins on the well dispersed CNTs in an aqueous buffer solution.

Hydration Repulsion between Carbohydrate Surfaces Mediated by Temperature and Specific Ions

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Chen, Hsieh; Cox, Jason R.; Ow, Hooisweng; Shi, Rena; Panagiotopoulos, Athanassios Z.

2016-06-01

Stabilizing colloids or nanoparticles in solution involves a fine balance between surface charges, steric repulsion of coating molecules, and hydration forces against van der Waals attractions. At high temperature and electrolyte concentrations, the colloidal stability of suspensions usually decreases rapidly. Here, we report a new experimental and simulation discovery that the polysaccharide (dextran) coated nanoparticles show ion-specific colloidal stability at high temperature, where we observed enhanced colloidal stability of nanoparticles in CaCl2 solution but rapid nanoparticle-nanoparticle aggregation in MgCl2 solution. The microscopic mechanism was unveiled in atomistic simulations. The presence of surface bound Ca2+ ions increases the carbohydrate hydration and induces strongly polarized repulsive water structures beyond at least three hydration shells which is farther-reaching than previously assumed. We believe leveraging the binding of strongly hydrated ions to macromolecular surfaces represents a new paradigm in achieving absolute hydration and colloidal stability for a variety of materials, particularly under extreme conditions.

Kompressionstherapie bei Patienten mit Ulcus cruris venosum.

PubMed

Dissemond, Joachim; Assenheimer, Bernd; Bültemann, Anke; Gerber, Veronika; Gretener, Silvia; Kohler-von Siebenthal, Elisabeth; Koller, Sonja; Kröger, Knut; Kurz, Peter; Läuchli, Severin; Münter, Christian; Panfil, Eva-Maria; Probst, Sebastian; Protz, Kerstin; Riepe, Gunnar; Strohal, Robert; Traber, Jürg; Partsch, Hugo

2016-11-01

Wund-D.A.CH. ist der Dachverband deutschsprachiger Fachgesellschaften, die sich mit den Thematiken der Wundbehandlung beschäftigen. Experten verschiedener Fachgesellschaften aus Deutschland, Österreich und der Schweiz haben nun einen aktuellen Konsens der Kompressionstherapie für Patienten mit Ulcus cruris venosum erstellt. In Europa ist das Ulcus cruris venosum eine der häufigsten Ursachen für chronische Wunden. Neben der konservativen und interventionellen Wund- und Venentherapie, ist die Kompressionstherapie die Basis der Behandlungsstrategien. Die Kompressionstherapie kann heute mit sehr unterschiedlichen Materialien und Systemen durchgeführt werden. Während in der Entstauungsphase insbesondere Verbände mit Kurzzugbinden oder Mehrkomponentensysteme zur Anwendung kommen, sind es anschließend überwiegend Ulkus-Strumpfsysteme. Eine weitere, bislang wenig verbreitete Alternative sind adaptive Kompressionsbandagen. Insbesondere für die Rezidivprophylaxe werden medizinische Kompressionsstrümpfe empfohlen. Durch die Vielzahl der heute zur Verfügung stehenden Behandlungsoptionen, kann für nahezu alle Patienten ein Konzept entwickelt werden, dass sich an den individuellen Bedürfnissen und Fähigkeiten orientiert und daher auch akzeptiert und durchgeführt wird. Die Kompressionstherapie ist für die Behandlung von Patienten mit Ulcus cruris venosum essentiell. In den letzten Jahren sind viele verschiedene Therapieoptionen verfügbar, die in den deutschsprachigen Ländern unterschiedlich angewendet oder durchgeführt werden. Daher soll dieser Expertenkonsens dazu beitragen, konkrete Empfehlungen für die praktische Durchführung der Kompressionstherapie von Patienten mit Ulcus cruris venosum darzustellen. © 2016 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

Factor Structure of the Psychopathic Personality Inventory (PPI): Findings from a Large Incarcerated Sample

PubMed Central

Neumann, Craig S.; Malterer, Melanie B.; Newman, Joseph P.

2010-01-01

Recent exploratory factor analysis (EFA) of the Psychopathic Personality Inventory (PPI; Lilienfeld, 1990) with a community sample suggested that the PPI subscales may be comprised of two higher-order factors (Benning et al., 2003). However, little research has examined the PPI structure in offenders. The current study attempted to replicate the Benning et al. two-factor solution using a large (N=1224) incarcerated male sample. Confirmatory factor analysis (CFA) of this model with the full sample resulted in poor model fit. Next, to identify a factor solution that would summarize the offender data, EFA was conducted using a split-half of the total sample, followed by an attempt to replicate the EFA solution via CFA with the other split-half sample. Using the recommendations of Prooijen and van der Kloot (2001) for recovering EFA solutions, model fit results provided some evidence that the EFA solution could be recovered via CFA. However, this model involved extensive cross-loadings of the subscales across three factors, suggesting item overlap across PPI subscales. In sum, the two-factor solution reported by Benning et al. (2003) was not a viable model for the current sample of offenders, and additional research is needed to elucidate the latent structure of the PPI. PMID:18557694

Forschungspolitik USA weisen zunehmend ausländische Physikstudenten ab

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Bührke, Thomas

2003-11-01

In keinem anderen Land der Erde ist der Anteil ausländischer Studenten im Fach Physik größer als in den USA. Nach den Terroranschlägen vom 11. September werden jedoch zunehmend ausländische Studenten, insbesondere aus China und dem mittleren Osten, abgewiesen - zum Leidwesen der Studenten und der Universitäten.http://www.aip.org/statistics

Aus Wirtschaft und Betrieb. Biomasse: Gewinnung und Verarbeitung mit Profilschal-maschinen

Treesearch

P. Koch

1977-01-01

1963 wurden in den Südstaaten der USA nur 30% der oberund unterirdischen Biomasse der geernteten sog. Southern pines für Schnittholz und Zellstoff verwertet bzw. als getrockneies, gehobletes und abgelängtes Schnittholz oder als Kraftpapier verkauft. Keine der zusammen mit den Kiefern vorkommenden Laubholzarten wurde bisher in nennenswertem Umfan verwertet. Auch heute...

Activation of mas-related G-protein-coupled receptors by the house dust mite cysteine protease Der p1 provides a new mechanism linking allergy and inflammation.

PubMed

Reddy, Vemuri B; Lerner, Ethan A

2017-10-20

Cysteine and serine proteases function via protease-activated and mas-related G-protein-coupled receptors (Mrgprs) to contribute to allergy and inflammation. Der p1 is a cysteine protease and major allergen from the house dust mite and is associated with allergic rhinitis and allergic asthma. Der p1 activates protease-activated receptor 2 and induces the release of the pro-inflammatory cytokine IL-6 from cells. However, the possibility that Der p1 acts on Mrgprs has not been considered. We report here that ratiometric calcium imaging reveals that Der p1 activates the human receptor MRGPRX1 and the mouse homolog MrgprC11, implicated previously in itch. Der p1 cleavage of N-terminal receptor peptides followed by site-directed mutagenesis of the cleavage sites links receptor activation to specific amino acid residues. Der p1 also induced the release of IL-6 from heterologous cells expressing MRGPRX1. In summary, activation of Mrgprs by the allergen Der p1 may contribute to inflammation. © 2017 by The American Society for Biochemistry and Molecular Biology, Inc.

Einleitung

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Ha, Suk-Woo; Wintermantel, Erich

Der Aufbau des menschlichen Körpers ist derart komplex, dass die vollständige funktionelle Substitution seiner Strukturen mit künstlichen Werkstoffen und Bauteilen unwahrscheinlich ist. Die meisten heute klinisch eingesetzten Implantate ersetzen in der Regel einfache mechanische oder andere physikalische Funktionen des menschlichen Körpers, die aufgrund eines singulären Defektes im Gewebe oder als Ergebnis einer chronischen Erkrankung substituiert werden müssen. Gelenkprothesen beispielsweise übertragen Lasten, eine künstliche intraokulare Linse ermöglicht Lichttransmission und eine künstliche Arterie sorgt für die Aufrechterhaltung der Blutversorgung. Neben der Funktionserfüllung müssen die medizinisch eingesetzten Werkstoffe zusätzlich den Anforderungen der Körperverträglichkeit genügen, die die vollständige und dauerhafte Aufnahme des Implantates im Körper zum Ziel hat. Die Erkenntnisse der Werkstoffwissenschaft und deren Umsetzung in neue Produkte hat die Entwicklung und Fortschritte in der Medizin und in der Chirurgie entscheidend geprägt. Werkstoffe stehen in ihrem klinischen Einsatz als Temporärimplantate (z. B. Kathetersysteme) sowie als Langzeitimplantate (z. B. Hüftgelenksimplantate oder Herzschrittmacher) in direktem Kontakt mit den Geweben des Körpers und müssen deshalb biokompatibel sein.

Der evolutionäre Naturalismus in der Ethik

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Kaiser, Marie I.

Charles Darwin hat eindrucksvoll gezeigt, dass der Mensch ebenso wie alle anderen Lebewesen ein Produkt der biologischen Evolution ist. Die sich an Darwin anschließende Forschung hat außerdem plausibel gemacht, dass sich nicht nur viele der körperlichen Merkmale des Menschen, sondern auch (zumindest einige) seiner Verhaltensdispositionen in adaptiven Selektionsprozessen herausgebildet haben. Die Vorstellung, dass auch die menschliche Moralität evolutionär bedingt ist, scheint daher auf den ersten Blick ganz überzeugend. Schließlich hat die Evolutionstheorie in den vergangenen Jahrzehnten in vielen Bereichen (auch außerhalb der Biologie) ihre weitreichende Bedeutung unter Beweis gestellt. Warum sollte, so könnte man beispielsweise fragen, gerade die Fähigkeit des Menschen, moralische Normen aufzustellen und gemäß ihnen zu handeln, nicht evolutionär erklärt werden können? Und warum sollte eine solche evolutionäre Erklärung der menschlichen Moralität irrelevant für die Rechtfertigung moralischer Normen sein? Warum sollte die Ethik eine Bastion der Philosophen bleiben, für die evolutionsbiologische Forschungsergebnisse über den Menschen und seine nächsten Verwandten keinerlei Relevanz besitzen?

Comparative analysis of biological activities of Der p I-derived peptides on Fc epsilon receptor-bearing cells from Dermatophagoides pteronyssinus-sensitive patients.

PubMed Central

Jeannin, P; Pestel, J; Bossus, M; Lassalle, P; Tartar, A; Tonnel, A B

1993-01-01

The ability of four uncoupled synthetic peptides (p52-71, p117-133, p176-187, p188-199) derived from Der p I, a major allergen from the house dust mite Dermatophagoides pteronyssinus (Dpt) to stimulate Fc epsilon R+ cells from Dpt-sensitive patients was comparatively analysed. Each free peptide may specifically stimulate basophils (Fc epsilon RI+ cells) and platelets (Fc epsilon RII+ cells) from patients with significant levels of anti-Der p I IgE antibodies; p52-71 and p117-133 appear the best cell stimulation inducers. Both concentration-dependent biological activities of Der p I-peptide on Fc epsilon R+ cells are enhanced by coupling peptide to a carrier (as human serum albumin). Interestingly each Der p I-sensitive patient tested presents an individual pattern of response to peptide. Thus, from our results it appears that different Der p I sequences could be involved in the immune response to Der p I. PMID:7682161

Comparative analysis of biological activities of Der p I-derived peptides on Fc epsilon receptor-bearing cells from Dermatophagoides pteronyssinus-sensitive patients.

PubMed

Jeannin, P; Pestel, J; Bossus, M; Lassalle, P; Tartar, A; Tonnel, A B

1993-04-01

The ability of four uncoupled synthetic peptides (p52-71, p117-133, p176-187, p188-199) derived from Der p I, a major allergen from the house dust mite Dermatophagoides pteronyssinus (Dpt) to stimulate Fc epsilon R+ cells from Dpt-sensitive patients was comparatively analysed. Each free peptide may specifically stimulate basophils (Fc epsilon RI+ cells) and platelets (Fc epsilon RII+ cells) from patients with significant levels of anti-Der p I IgE antibodies; p52-71 and p117-133 appear the best cell stimulation inducers. Both concentration-dependent biological activities of Der p I-peptide on Fc epsilon R+ cells are enhanced by coupling peptide to a carrier (as human serum albumin). Interestingly each Der p I-sensitive patient tested presents an individual pattern of response to peptide. Thus, from our results it appears that different Der p I sequences could be involved in the immune response to Der p I.

Verbesserung der Symmetrie von Hirnaufnahmen entlang der Sagittalebene

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Ens, Konstantin; Wenzel, Fabian; Fischer, Bernd

Die lokale Symmetrie von Hirnscans entlang der Sagittalebene zu ermitteln und zu modizifieren, ist für eine Reihe neurologischer Anwendungen interessant. Beispielsweise kann der voxelweise Vergleich von rechter und linker Hirnhälfte nur dann Aufschluss über die Lokalisierung von Läsionen geben, wenn durch Transformation ein Hirnscan eine möglichst hohe Symmetrie aufweist. Ein weiteres Anwendungsgebiet ist die Visualisierung von medialen Hirnschnitten, für die die Trennfläche beider Hirnhälfte möglichst eben sein sollte. Diese Arbeit stellt die Entwicklung eines Verfahrens vor, mit dessen Hilfe die Symmetrie von Hirnaufnahmen entlang der Sagittalebene verbessert werden kann. Dies geschieht unter Verwendung von aktiven Konturen, die mit Hilfe einer neuartigen Kostenfunktion gesteuert werden. Experimente am Ende der Arbeit mit strukturellen Kernspinaufnahmen demonstrieren die Leistungsfähigkeit des Verfahrens.

Niederschlag

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Kunz, Michael; Mohr, Susanna; Werner, Peter C.

Niederschlag kann in flüssiger Form als Niesel oder Regen oder in gefrorener, fester Form als Graupel, Hagel oder Schnee fallen. Durch die globale Erwärmung intensiviert sich der Wasserkreislauf, was zu einer Veränderung der Niederschlagsmuster führt. Außerdem ist zu erwarten, dass sich im Zuge des Klimawandels auch die Häufigkeit bestimmter Wetterlagen ändern wird, die das Niederschlagsgeschehen grundsätzlich bestimmen. Bereits heute ist in Deutschland eine Änderung der Niederschlagsaktivität zu beobachten. Das Kapitel beschäftigt sich neben den sommerlichen und winterlichen Starkniederschlagsereignissen auch mit Hagelereignissen und dem Schneefall. Neben einer Zusammenfassung der bereits beobachteten Änderungen dieser Niederschlagsformen in der Vergangenheit wird auch der Frage nachgegangen, inwieweit man für diese Ereignisse belastbare Aussagen für die Zukunft treffen kann.

Der Begriff der Verständlichkeit in der modernen Physik (1948).

PubMed

Feyerabend, Paul K

2016-06-01

This is a critical transcription of Paul Feyerabend's earliest extant essay "Der Begriff der Verständlichkeit in der modernen Physik" (1948) recovered from the European Forum Alpbach archives. In it, Feyerabend defends positivism as a progressive framework for scientific research in certain stages of scientific development. He argues that in physics visualizability (Anschaulichkeit) and intelligibility (Verständlichkeit) are time-conditioned concepts: what is deemed visualizable in the development of physical theories is relative to a specific historical context and changes over time. He concludes that from time to time the abandonment of visualizability is crucial for progress in physics, as it is conducive to major theory change, illustrating the point on the basis of advances in atomic theory. Copyright © 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.

AMANDA and D0 as a Test Environment for the LHC Computing Grid (in German)

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Harenberg, Torsten

2005-08-01

Die Suche nach den Grundbausteinen der Materie und nach den Kräften, die zwischen ihnen wirken, ist das Forschungsgebiet der Hochenergiephysik. Mit immer größer werdenden Teilchenbeschleunigern erreicht man immer tiefer gehende Erkenntnisse und dringt dabei in Energiebereiche vor, wie sie kurz nach dem Urknall herrschten. Im Moment ist das Tevatron am Fermilab der energ piereichste Teilchenbeschleuniger der Welt mit einer Schwerpunktsenergie von √s = 1, 96 TeV. Um die bei diesen hohen Energien entstehende Anzahl von Teilchen zu messen, sind auch immer höher auflösende Detektoren nötig. Dem wurde dadurch Rechnung getragen, dass mit der Steigerung der Schwerpunktsenergie am Tevatron auch diemore » Detektoren DØ und CDF1) teilweise erneuert wurden.« less

Instandhaltungsmanagement als Gestaltungsfeld Ganzheitlicher Produktionssysteme

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Dombrowski, Uwe; Schulze, Sven; Otano, Isabel Crespo

Sich kontinuierlich verändernde Rahmenbedingungen, wie beispielsweise eine steigende Variantenvielfalt, verkürzte Produktlebenszyklen sowie Kundenforderungen nach höherer Qualität, kürzeren Lieferzeiten und geringeren Kosten, fordern von produzierenden Unternehmen eine stetige Anpassung der Prozesse, der Organisation und der Strukturen. Seit den 90er Jahren versuchen immer mehr deutsche Unternehmen diesen veränderten Anforderungen mit der Einführung eines Ganzheitlichen Produktionssystems (GPS) zu begegnen. Ganzheitliche Produktionssysteme sind dabei in ihren Grundlagen an das Toyota Produktionssystem angelehnt, vereinigen aber auch weitere Methoden zu einem unternehmensspezifischen Regelwerk. Im Rahmen des langfristigen Trends zu unternehmensindividuellen Produktionssystemen wird sowohl in der Industrie als auch in der Forschung intensiv über das Toyota Produktionssystem, Lean Production, Lean Management und Ganzheitliche Produktionssysteme diskutiert, werden Konzepte zu Implementierung und Betrieb erstellt und die Wirtschaftlichkeit untersucht.

S2k-Leitlinie zum Gebrauch von Präparationen zur lokalen Anwendung auf der Haut (Topika).

PubMed

Wohlrab, Johannes; Staubach, Petra; Augustin, Matthias; Eisert, Lisa; Hünerbein, Andreas; Nast, Alexander; Reimann, Holger; Strömer, Klaus; Mahler, Vera

2018-03-01

Diese Leitlinie richtet sich an Assistenz- und Fachärzte der Dermatologie sowie an Kostenträger und politische Entscheidungsgremien. Die Leitlinie wurde im formellen Konsensusverfahren (S2k) von Dermatologen unter Einbindung von Apothekern erstellt. Die Leitlinie stellt allgemeine Aspekte der Pharmakokinetik sowie der regulatorischen Begrifflichkeiten dar. Es werden Empfehlungen zur Indikation von Magistralrezepturen sowie deren Qualitätssicherung gegeben. Die Bedeutung der galenischen Grundlagen und die Problematik bei einer Substitution gegeneinander verschiedener Grundlagen werden dargestellt. Die Leitlinie umfasst Kriterien zur Auswahl einer adäquaten Grundlage sowie spezifische Aspekte zur Therapieplanung. Die Leitlinie gibt Empfehlungen zum Management bei Unverträglichkeiten gegenüber Bestandteilen der Grundlagen oder Hilfsstoffe. © 2018 The Authors | Journal compilation © Blackwell Verlag GmbH, Berlin.

Simulations of pattern dynamics for reaction-diffusion systems via SIMULINK

PubMed Central

2014-01-01

Background Investigation of the nonlinear pattern dynamics of a reaction-diffusion system almost always requires numerical solution of the system’s set of defining differential equations. Traditionally, this would be done by selecting an appropriate differential equation solver from a library of such solvers, then writing computer codes (in a programming language such as C or Matlab) to access the selected solver and display the integrated results as a function of space and time. This “code-based” approach is flexible and powerful, but requires a certain level of programming sophistication. A modern alternative is to use a graphical programming interface such as Simulink to construct a data-flow diagram by assembling and linking appropriate code blocks drawn from a library. The result is a visual representation of the inter-relationships between the state variables whose output can be made completely equivalent to the code-based solution. Results As a tutorial introduction, we first demonstrate application of the Simulink data-flow technique to the classical van der Pol nonlinear oscillator, and compare Matlab and Simulink coding approaches to solving the van der Pol ordinary differential equations. We then show how to introduce space (in one and two dimensions) by solving numerically the partial differential equations for two different reaction-diffusion systems: the well-known Brusselator chemical reactor, and a continuum model for a two-dimensional sheet of human cortex whose neurons are linked by both chemical and electrical (diffusive) synapses. We compare the relative performances of the Matlab and Simulink implementations. Conclusions The pattern simulations by Simulink are in good agreement with theoretical predictions. Compared with traditional coding approaches, the Simulink block-diagram paradigm reduces the time and programming burden required to implement a solution for reaction-diffusion systems of equations. Construction of the block-diagram does not require high-level programming skills, and the graphical interface lends itself to easy modification and use by non-experts. PMID:24725437

Simulations of pattern dynamics for reaction-diffusion systems via SIMULINK.

PubMed

Wang, Kaier; Steyn-Ross, Moira L; Steyn-Ross, D Alistair; Wilson, Marcus T; Sleigh, Jamie W; Shiraishi, Yoichi

2014-04-11

Investigation of the nonlinear pattern dynamics of a reaction-diffusion system almost always requires numerical solution of the system's set of defining differential equations. Traditionally, this would be done by selecting an appropriate differential equation solver from a library of such solvers, then writing computer codes (in a programming language such as C or Matlab) to access the selected solver and display the integrated results as a function of space and time. This "code-based" approach is flexible and powerful, but requires a certain level of programming sophistication. A modern alternative is to use a graphical programming interface such as Simulink to construct a data-flow diagram by assembling and linking appropriate code blocks drawn from a library. The result is a visual representation of the inter-relationships between the state variables whose output can be made completely equivalent to the code-based solution. As a tutorial introduction, we first demonstrate application of the Simulink data-flow technique to the classical van der Pol nonlinear oscillator, and compare Matlab and Simulink coding approaches to solving the van der Pol ordinary differential equations. We then show how to introduce space (in one and two dimensions) by solving numerically the partial differential equations for two different reaction-diffusion systems: the well-known Brusselator chemical reactor, and a continuum model for a two-dimensional sheet of human cortex whose neurons are linked by both chemical and electrical (diffusive) synapses. We compare the relative performances of the Matlab and Simulink implementations. The pattern simulations by Simulink are in good agreement with theoretical predictions. Compared with traditional coding approaches, the Simulink block-diagram paradigm reduces the time and programming burden required to implement a solution for reaction-diffusion systems of equations. Construction of the block-diagram does not require high-level programming skills, and the graphical interface lends itself to easy modification and use by non-experts.

Ion-exchange selectivity of diclofenac, ibuprofen, ketoprofen, and naproxen in ureolyzed human urine.

PubMed

Landry, Kelly A; Sun, Peizhe; Huang, Ching-Hua; Boyer, Treavor H

2015-01-01

This research advances the knowledge of ion-exchange of four non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) - diclofenac (DCF), ibuprofen (IBP), ketoprofen (KTP), and naproxen (NPX) - and one analgesic drug-paracetamol (PCM) - by strong-base anion exchange resin (AER) in synthetic ureolyzed urine. Freundlich, Langmuir, Dubinin-Astakhov, and Dubinin-Radushkevich isotherm models were fit to experimental equilibrium data using nonlinear least squares method. Favorable ion-exchange was observed for DCF, KTP, and NPX, whereas unfavorable ion-exchange was observed for IBP and PCM. The ion-exchange selectivity of the AER was enhanced by van der Waals interactions between the pharmaceutical and AER as well as the hydrophobicity of the pharmaceutical. For instance, the high selectivity of the AER for DCF was due to the combination of Coulombic interactions between quaternary ammonium functional group of resin and carboxylate functional group of DCF, van der Waals interactions between polystyrene resin matrix and benzene rings of DCF, and possibly hydrogen bonding between dimethylethanol amine functional group side chain and carboxylate and amine functional groups of DCF. Based on analysis of covariance, the presence of multiple pharmaceuticals did not have a significant effect on ion-exchange removal when the NSAIDs were combined in solution. The AER reached saturation of the pharmaceuticals in a continuous-flow column at varying bed volumes following a decreasing order of DCF > NPX ≈ KTP > IBP. Complete regeneration of the column was achieved using a 5% (m/m) NaCl, equal-volume water-methanol solution. Results from multiple treatment and regeneration cycles provide insight into the practical application of pharmaceutical ion-exchange in ureolyzed urine using AER.

Analytische Geometrie

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Kemnitz, Arnfried

Der Grundgedanke der Analytischen Geometrie besteht darin, dass geometrische Untersuchungen mit rechnerischen Mitteln geführt werden. Geometrische Objekte werden dabei durch Gleichungen beschrieben und mit algebraischen Methoden untersucht. Behandelt werden folgende Themen: Koordinatensysteme: Kartesisches Koordinatensystem der Ebene und des Raumes, Polarkoordinatensystem der Ebene, Zusammenhang zwischen kartesischen und Polarkoordinaten; Geraden: Geradengleichungen, Abstände von Geraden; Kreise: Kreisgleichungen, Kreisberechnungen; Kugeln; Kegelschnitte; Ellipsen; Hyperbeln; Parabeln; Anwendungen von Kegelschnitten aus Technik und Mathematik; Vektoren: Definitionen, Addition, Multiplikation, Komponentendarstellung in der Ebene und im Raum, Skalarprodukt, Vektorprodukt. Zu den einzelnen Themenkreisen sind Beispiele aufgeführt. Wichtige Regeln und Gesetze sind durch Umrandung besonders kenntlich gemacht.

Information Interaction Study for DER and DMS Interoperability

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Liu, Haitao; Lu, Yiming; Lv, Guangxian; Liu, Peng; Chen, Yu; Zhang, Xinhui

The Common Information Model (CIM) is an abstract data model that can be used to represent the major objects in Distribution Management System (DMS) applications. Because the Common Information Model (CIM) doesn't modeling the Distributed Energy Resources (DERs), it can't meet the requirements of DER operation and management for Distribution Management System (DMS) advanced applications. Modeling of DER were studied based on a system point of view, the article initially proposed a CIM extended information model. By analysis the basic structure of the message interaction between DMS and DER, a bidirectional messaging mapping method based on data exchange was proposed.

Romanistik ohne Latein? Zu einer Empfehlung der Konferenz der Romanischen Seminare (Romance Studies without Latin? On a Recommendation from the Conference of Romance Seminars)

ERIC Educational Resources Information Center

Neumeister, Sebastian

1973-01-01

Reaction to a February 19, 1972 recommendation of the Konferenz der Romanischen Seminare der Bundesrepublik Deutschland und West-Berlins in Deutschen Romanistenverband'' (Conference of Romance Seminars of the Federal Republic of Germany and West Berlin of the German Association of Romance Philologists) to discontinue the Latin prerequisite for…

Wirkungen biogener Amine auf die Erregungs-Sekretions-Kopplung in der Speicheldrüse von Periplaneta americana (L.)

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Rietdorf, Katja

2003-07-01

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.

IL-23 secreted by bronchial epithelial cells contributes to allergic sensitization in asthma model: role of IL-23 secreted by bronchial epithelial cells.

PubMed

Lee, Hyun Seung; Park, Da-Eun; Lee, Ji-Won; Chang, Yuna; Kim, Hye Young; Song, Woo-Jung; Kang, Hye-Ryun; Park, Heung-Woo; Chang, Yoon-Seok; Cho, Sang-Heon

2017-01-01

IL-23 has been postulated to be a critical mediator contributing to various inflammatory diseases. Dermatophagoides pteronyssinus (Der p) is one of the most common inhalant allergens. However, the role of IL-23 in Der p-induced mouse asthma model is not well understood, particularly with regard to the development of allergic sensitization in the airways. The objective of this study was to evaluate roles of IL-23 in Der p sensitization and asthma development. BALB/c mice were repeatedly administered Der p intranasally to develop Der p allergic sensitization and asthma. After Der p local administration, changes in IL-23 expression were examined in lung tissues and primary epithelial cells. Anti-IL-23p19 antibody was given during the Der p sensitization period, and its effects were examined. Effects of anti-IL-23p19 antibody at bronchial epithelial levels were also examined in vitro. The expression of IL-23 at bronchial epithelial layers was increased after Der p local administration in mouse. In Der p-induced mouse models, anti-IL-23p19 antibody treatment during allergen sensitization significantly diminished Der p allergic sensitization and several features of allergic asthma including the production of Th2 cytokines and the population of type 2 innate lymphoid cells in lungs. The activation of dendritic cells in lung-draining lymph nodes was also reduced by anti-IL-23 treatment. In murine lung alveolar type II-like epithelial cell line (MLE-12) cells, IL-23 blockade prevented cytokine responses to Der p stimulation, such as IL-1α, granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF), IL-33, and also bone marrow-derived dendritic cell activation. In conclusion, IL-23 is another important bronchial epithelial cell-driven cytokine which may contribute to the development of house dust mite allergic sensitization and asthma. Copyright © 2017 the American Physiological Society.

AdS charged black holes in Einstein-Yang-Mills gravity's rainbow: Thermal stability and P - V criticality

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Hendi, Seyed Hossein; Momennia, Mehrab

2018-02-01

Motivated by the interesting non-abelian gauge field, in this paper, we look for the analytical solutions of Yang-Mills theory in the context of gravity's rainbow. Regarding the trace of quantum gravity in black hole thermodynamics, we examine the first law of thermodynamics and also thermal stability in the canonical ensemble. We show that although the rainbow functions and Yang-Mills charge modify the solutions, the first law of thermodynamics is still valid. Based on the phenomenological similarities between the adS black holes and van der Waals liquid/gas systems, we study the critical behavior of the Yang-Mills black holes in the extended phase space thermodynamics. We also investigate the effects of various parameters on thermal instability as well as critical properties by using appropriate figures.

Smartes System für die Energiewende - der Übertragungsnetzbetreiber in der digitalen Zukunft

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Pflaum, Rainer; Egeler, Tobias

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.

Characterization of an immunomodulatory Der p 2-FIP-fve fusion protein produced in transformed rice suspension cell culture.

PubMed

Su, Chin-Fen; Kuo, I-Chun; Chen, Peng-Wen; Huang, Chiung-Hui; Seow, See Voon; Chua, Kaw Yan; Yu, Su-May

2012-02-01

Der p 2, a major allergen of Dermatophagoides pteronyssinus mites, is one of the most clinically relevant allergens to allergic patients worldwide. FIP-fve protein (Fve) from the golden needle mushroom (Flammulina velutipes) is an immunomodulatory protein with potential Th1-skewed adjuvant properties. Here, we produced and immunologically evaluated a Der p 2-Fve fusion protein as a potential immunotherapeutic for allergic diseases. Using an inducible expression system in cultured rice suspension cells, the recombinant Der p 2-Fve fusion protein (designated as OsDp2Fve) was expressed in rice cells under the control of an α-amylase gene (αAmy8) promoter and secreted under sucrose starvation. OsDp2Fve was partially purified from the cultured medium. The conformation of Der p 2 in OsDp2Fve remains intact as reflected by its unaltered allergenicity, as assessed by human IgE ELISA and histamine release assays, compared to non-fusion Der p 2 protein. Furthermore, the Fve protein expressed in OsDp2Fve retains its in vitro lymphoproliferative activity but loses its hemagglutination and lymphoagglutination effects compared to the native protein. Notably, in vivo evaluation showed that mice administered with OsDp2Fve possessed an enhanced production of Der p 2-specific IgG antibodies without potentiating the production of Der p 2-specific IgE and Th2 effector cytokines in comparison with mice co-administered with native Fve and Der p 2 proteins. These results suggest that the recombinant Der p 2-Fve fusion protein produced in rice suspension cell cultures has a great potential for allergy immunotherapy.

Magnetic jets from accretion disks : field structure and X-ray emission

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Memola, Elisabetta

2002-06-01

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.

Die Digitalisierung der Energiewirtschaft: Potenziale und Herausforderungen der IKT-Branche für Utility 4.0

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Aichele, Christian; Schönberger, Marius

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).

Stein-Schere-Papier

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Springborn, Boris

Wie gewinnt man im Spiel? Die Analyse von Strategien bei Gesellschaftsspielen ist ein Thema der mathematischen Spieltheorie. Mit ihren Methoden kann man aber nicht nur Spiele wie Schach oder Skat untersuchen, sondern auch verschiedenste Konfliktsituationen, bei denen das Schicksal jedes einzelnen Akteurs nicht nur vom eigenen Verhalten abhängt, sondern auch vom Verhalten der anderen, die ebenso wie er versuchen, ein für sie selbst möglichst positives Ergebnis herauszuschlagen. Die Spieltheorie hat großen Einfluss in den Wirtschaftswissenschaften. Auch in der Psychologie, Soziologie, Biologie und der Militärwissenschaft findet sie Anwendung. In der folgenden Aufgabe geht es aber tatsächlich um ein Spiel, und zwar um ein sehr einfaches, das jeder kennt. Trotzdem ist die Lösung nicht ganz einfach, und wer sie findet, hat schon die eine oder andere grundlegende Idee der Spieltheorie verstanden.

Reinraumtechnik für die Medizintechnik

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Petek, Max; Jungbluth, Martin; Krampe, Erhard

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].

Mikrodaten und statistische Auswertungsmethoden

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Hujer, Reinhard

Mit der zunehmenden Verfügbarkeit immer größerer Querschnitts- und Längschnittsdatensätze für Personen, Haushalte und Betriebe sowie deren Verknüpfungen hat sich die mikroökonometrische Forschung in den vergangenen Jahren rasant weiterentwickelt. Dies gilt sowohl aus methodischer als auch aus empirischer, anwendungsorientierter Sicht. Mikrodaten und mikroökonometrische Ansätze dienen dazu, aktuelle, politikrelevante Fragen aufzugreifen, sie zu analysieren und fundierte politische Empfehlungen zu geben, beispielsweise im Rahmen der Arbeitsmarkt- und Sozialpolitik, der Finanzanalyse und der Marketingforschung. Die Deutsche Statistische Gesellschaft (DStatG) und deren Mitglieder haben sich in den Ausschüssen und in Hauptversammlungen kontinuierlich mit den Weiterentwicklungen der mikroökonometrischen Methodik und den empirischen Anwendungen befasst. Zahlreiche Publikationen von Mitgliedern der DStatG haben entscheidend zum kritischen Diskurs und zum wissenschaftlichen Fortschritt in diesem Bereich beigetragen.

Generation of a transgenic rice seed-based edible vaccine against house dust mite allergy.

PubMed

Yang, Lijun; Kajiura, Hiroyuki; Suzuki, Kazuya; Hirose, Sakiko; Fujiyama, Kazuhito; Takaiwa, Fumio

2008-01-11

As an alternative approach to conventional allergen-specific immunotherapy, transgenic rice seed expressing a major house dust mite (HDM) allergen, Der p 1, was developed as an edible vaccine. The C-terminal KDEL-tagged Der p 1 allergen specifically accumulated in seed endosperm tissue under the control of the endosperm-specific GluB1 promoter. Der p 1 reached a maximum concentration of 58 microg/grain and was deposited in the endoplasmic reticulum (ER)-derived protein body I (PB-I). Plant-derived Der p 1 was posttranslationally modified with high-mannose-type glycan structures. Glycosylated Der p 1 displayed reduced IgE binding capacity in comparison with its unglycosylated counterpart in vitro. Our results indicate that transgenic Der p 1 rice seeds are a safe, potential oral delivery vaccine for the treatment of HDM allergy.

Ustekinumab in der Therapie der Pustulosis palmoplantaris - Eine Fallserie mit neun Patienten.

PubMed

Buder, Valeska; Herberger, Katharina; Jacobi, Arnd; Augustin, Matthias; Radtke, Marc Alexander

2016-11-01

Die Pustulosis palmoplantaris ist eine chronisch entzündliche Hauterkrankung, die mit bedeutenden Einschränkungen der Lebensqualität und der Belastbarkeit einhergeht. Aufgrund von Zulassungsbeschränkungen und einem häufig therapierefraktären Verlauf sind die Behandlungsmöglichkeiten limitiert. Nach zuvor frustranen Therapien erhielten 9 Patienten mit Pustulosis palmoplantaris nach Ausschluss einer latenten Tuberkulose Ustekinumab (45 mg Ustekinumab bei < 100 kg Körpergewicht [KG], 90 mg Ustekinumab > 100 kg KG) in Woche 0, 4, 12 und 24. Reguläre Visiten erfolgten nach 4 und 12 Wochen, im weiteren Verlauf alle 12 Wochen. Das Durchschnittsalter bei Therapiebeginn betrug 48 Jahre. Drei Patienten waren männlich. Bei n  =  4 Patienten (44,4 %) wurde eine Verbesserung um 75 % des Palmoplantar-Psoriasis-Area-Severity-Index (PPPASI) erreicht. Insgesamt verbesserte sich der PPPASI nach 24 Wochen durchschnittlich um 71,6 %. Eine komplette Abheilung zeigte sich bei n  =  2 Patienten nach 24 Wochen. Bis auf lokale Injektionsreaktionen und leichte Infekte wurden keine unerwünschten Wirkungen beobachtet. Die Fallserie ist ein weiterer Beleg für die Wirksamkeit und Verträglichkeit von Ustekinumab in der Therapie der Pustulosis palmoplantaris. Zur Beurteilung der Langzeitwirkung und -sicherheit sowie der Wirksamkeit einer intermittierenden Therapie sind kontrollierte Studiendaten sowie Beobachtungen im Rahmen von Patientenregistern notwendig. © 2016 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

[Homöopathisch-phytotherapeutische Behandlung des Reizdarmsyndroms mit Magen-Darm-Entoxin N®: Eine Anwendungsbeobachtung].

PubMed

Märtens, Diane; Range, Natasha; Günnewich, Nils; Gruber, Nicola; Schmidt, Stefan

Hintergrund: In dieser Anwendungsbeobachtung wird zum ersten Mal die Behandlung des Reizdarmsyndroms (RDS) mit einem homöopathisch-phytotherapeutischen Komplexpräparat beschrieben. Methodik: Ziel der 6-wöchigen Therapie mit dem Magen-Darm-Entoxin N® war die Reduzierung der RDS-Symptomatik sowie die Verbesserung der Lebensqualität. Zielkriterien waren die Veränderungen in der Irritable Bowel Syndrome - Severity Scoring System (IBS-SSS) und der Irritable Bowel Syndrome - Quality-of-Life Scale (IBS-QoL). Die Patient/innen (N = 41; Alter 44,0 ± 15,74 Jahre) wurden zu gleichen Teilen in einer Hausarztpraxis (N = 20) und einer Heilpraktikerpraxis (N = 21) rekrutiert. Ergebnisse: Der IBS-QoL-Score verringerte sich signifikant (prä: 35,9 ± 16,3; post: 20,1 ± 13,4; t = 8,504; p < 0,001). Die Effektstärke betrug 1,34 (Cohens d). Der IBS-SSS-Score verringerte sich ebenfalls signifikant (prä: 239,4 ± 83,4; post: 123,7 ± 80,9; t = 7,825; p < 0,001) mit einer Effektstärke von d = 1,24. Die Neben- und Wechselwirkungen waren minimal und signifikante Unterschiede zwischen beiden Praxen wurden nicht gefunden. Schlussfolgerungen: Magen-Darm-Entoxin N® ist eine sichere und sinnvolle Therapieoption bei der Behandlung des RDS. Allerdings sollten randomisierte kontrollierte Studien folgen, um die Spezifizität der Ergebnisse dieser Anwendungsbeobachtung zu stützen. © 2017 S. Karger GmbH, Freiburg.

Selective Perception for Robot Driving

DTIC Science & Technology

1992-05-01

models are theories of human cognitive activity during driving. Van der Molen and Botticher recently reviewed several of these models [ van der Molen 871...how to represent driving knowledge, how to perceive traffic situations, or how to process information to obtain actions. Van der Molen and Botticher...attempted to compare the operations of various models objectively on the same task [Rothengatter 88, van der Molen 87], but the models could be

Reale Gase, tiefe Temperaturen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Heintze, Joachim

Wir werden uns in diesem Kapitel zunächst mit der van der Waals'schen Zustandsgleichung befassen. In dieser Gleichung wird versucht, die Abweichungen, die reale Gase vom Verhalten idealer Gase zeigen, durch physikalisch motivierte Korrekturterme zu berücksichtigen. Es zeigt sich, dass die van derWaals-Gleichung geeignet ist, nicht nur die Gasphase, sondern auch die Phänomene bei der Verflüssigung von Gasen und den kritischen Punkt zu beschreiben.

Application of Diffusion Monte Carlo to Materials Dominated by van der Waals Interactions

DOE PAGES

Benali, Anouar; Shulenburger, Luke; Romero, Nichols A.; ...

2014-06-12

Van der Waals forces are notoriously difficult to account for from first principles. We perform extensive calculation to assess the usefulness and validity of diffusion quantum Monte Carlo when applied to van der Waals forces. We present results for noble gas solids and clusters - archetypical van der Waals dominated assemblies, as well as a relevant pi-pi stacking supramolecular complex: DNA + intercalating anti-cancer drug Ellipticine.

Chirurgie angeborener Herzfehler

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Schreiber, Christian; Libera, Paul; Lange, Rüdiger

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.

Frühe Stresserfahrungen und Krankheitsvulnerabilität

PubMed Central

Entringer, Sonja; Buss, Claudia; Heim, Christine

2016-01-01

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

Werner-Syndrom. Eine prototypische Form der segmentalen Progerie

PubMed Central

Lessel, D.; Oshima, J.; Kubisch, C.

2013-01-01

Das Werner-Syndrom ist eine segmental progeroide Erkrankung mit Beginn in der Adoleszenz oder im frühen Erwachsenenalter. Typische Symptome, die zum vorgealterten Phänotyp beitragen, sind ein post-pubertär auftretender Kleinwuchs, Katarakte, eine vorzeitige Ergrauung/Ausdünnung des Haupthaars, sklerodermieähnliche Hautveränderungen und eine regionale Atrophie des subkutanen Fettgewebes. Darüber hinaus kommt es früh und gehäuft zu „Alterserkrankungen“ wie z. B. einem Diabetes mellitus Typ 2, einer Osteoporose, einer Atherosklerose sowie verschiedenen malignen Tumoren. Das Werner-Syndrom wird autosomal- rezessiv vererbt und ist durch Mutationen im Werner-Gen (WRN) bedingt. Es wurden bis heute mehr als 70 über das gesamte Gen verteilte Mutationen identifiziert, die typischerweise zu einem Verlust der Genfunktion führen. WRN kodiert für eine RecQ-Typ- Helikase, die u. a. an der DNA-Reparatur und der Aufrechterhaltung der DNA-Integrität beteiligt ist, was sich in einer erhöhten genetischen Instabilität in Patientenzellen wider-spiegelt. Trotz der relativen Seltenheit ist die Analyse des Werner-Syndroms von allgemeiner Bedeutung, um die Rolle der DNA-Stabilität und Integrität für das Altern sowie die Entwicklung altersassoziierter Erkrankungen besser zu verstehen. PMID:25309043

Astronomie für Alle. Einführung in die Himmelsbeobachtung

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Neckel, Thorsten; Neumann, Martin; Staude, Jakob

2002-12-01

Contents: Abenteuer Astronomie - Aufbruch zu fremden Welten. Orientierung am Himmel. Das Teleskop - Dein Blick ins All. Der Erdmond. Wir beobachten unseren Mond. Planeten - Unsere Nachbarn im All. Himmelsleuchten in dunkler Nacht - Das Zodiakallicht. Vagabunden im Sonnensystem. Meteore und Feuerkugeln. Meteorite - Faszinierende Materie aus dem Weltall. Kometen - Eisige Zeugen der Urzeit. Der hellste Stern an unserem Himmel. Auf der Sonne ist 'was los! Kosmische Schattenspiele - Sonnen- und Mondfinsternisse. Ferne Sonnen. Die Tiefen des Kosmos - Sternhaufen, Gasnebel und Galaxien. Astrophotographie mit stehender Kamera. Astrophotographie mit nachgeführter Kamera. Der Kosmos im Computer - Software für Hobbyastronomen. Signale aus dem Kosmos - Radioastronomie für Einsteiger.

[Leben im Eismeer - Tauchuntersuchungen zur Biologie arktischer Meerespflanzen und Meerestiere

PubMed

Lippert; Karsten; Wiencke

2000-01-01

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.

Segmentierung von Aortenaneurysmen in CTA-Bildern mit dem statistischen Verfahren der Active Appearance Models

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Greiner, Katharina; Egger, Jan; Großkopf, Stefan; Kaftan, Jens N.; Dörner, Ralf; Freisleben, Bernd

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.

Electrodynamic pressure modulation of protein stability in cosolvents.

PubMed

Damodaran, Srinivasan

2013-11-19

Cosolvents affect structural stability of proteins in aqueous solutions. A clear understanding of the mechanism by which cosolvents impact protein stability is critical to understanding protein folding in a biological milieu. In this study, we investigated the Lifshitz-van der Waals dispersion interaction of seven different solutes with nine globular proteins and report that in an aqueous medium the structure-stabilizing solutes exert a positive electrodynamic pressure, whereas the structure-destabilizing solutes exert a negative electrodynamic pressure on the proteins. The net increase in the thermal denaturation temperature (ΔTd) of a protein in 1 M solution of various solutes was linearly related to the electrodynamic pressure (PvdW) between the solutes and the protein. The slope of the PvdW versus ΔTd plots was protein-dependent. However, we find a positive linear relationship (r(2) = 0.79) between the slope (i.e., d(ΔTd)/dPvdW) and the adiabatic compressibility (βs) of the proteins. Together, these results clearly indicate that the Lifshitz's dispersion forces are inextricably involved in solute-induced stabilization/destabilization of globular proteins. The positive and/or negative electrodynamic pressure generated by the solute-protein interaction across the water medium seems to be the fundamental mechanism by which solutes affect protein stability. This is at variance with the existing preferential hydration concept. The implication of these results is significant in the sense that, in addition to the hydrophobic effect that drives protein folding, the electrodynamic forces between the proteins and solutes in the biological milieu also might play a role in the folding process as well as in the stability of the folded state.

STABILITY OF A CYLINDRICAL SOLUTE-SOLVENT INTERFACE: EFFECT OF GEOMETRY, ELECTROSTATICS, AND HYDRODYNAMICS.

PubMed

Li, B O; Sun, Hui; Zhou, Shenggao

The solute-solvent interface that separates biological molecules from their surrounding aqueous solvent characterizes the conformation and dynamics of such molecules. In this work, we construct a solvent fluid dielectric boundary model for the solvation of charged molecules and apply it to study the stability of a model cylindrical solute-solvent interface. The motion of the solute-solvent interface is defined to be the same as that of solvent fluid at the interface. The solvent fluid is assumed to be incompressible and is described by the Stokes equation. The solute is modeled simply by the ideal-gas law. All the viscous force, hydrostatic pressure, solute-solvent van der Waals interaction, surface tension, and electrostatic force are balanced at the solute-solvent interface. We model the electrostatics by Poisson's equation in which the solute-solvent interface is treated as a dielectric boundary that separates the low-dielectric solute from the high-dielectric solvent. For a cylindrical geometry, we find multiple cylindrically shaped equilibrium interfaces that describe polymodal (e.g., dry and wet) states of hydration of an underlying molecular system. These steady-state solutions exhibit bifurcation behavior with respect to the charge density. For their linearized systems, we use the projection method to solve the fluid equation and find the dispersion relation. Our asymptotic analysis shows that, for large wavenumbers, the decay rate is proportional to wavenumber with the proportionality half of the ratio of surface tension to solvent viscosity, indicating that the solvent viscosity does affect the stability of a solute-solvent interface. Consequences of our analysis in the context of biomolecular interactions are discussed.

Blutpräparate und therapeutische Anwendung (Hämotherapie)

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Burkhart, Jürgen; Leimbach, Rainer; Nagl, Detlev; Weinauer, Franz

Die Geschichte der Blutübertragung lässt sich bis in das Altertum verfolgen - wenn auch hier das Blut nicht in die Blutgefäße eingebracht, sondern als Trank verabreicht wurde. Im alten Rom stürmten die Zuschauer in die Kampfarena, um das Blut verletzter Gladiatoren zu trinken, in dem Gedanken, deren Stärke würde in sie überfließen. So wurden auch Greise mit dem Blut von Jünglingen behandelt. Der Glaube, mit dem Blut würden Eigenschaften des Spenders übertragen, muss wohl auch bei dem Versuch mitgewirkt haben, Verbrecher durch Übertragung von Schafsblut "lammfromm“ zu machen. Zu Beginn der Mensch-zu-Mensch-Übertragung wurde Blut mittels eines Röhrchens von Blutgefäß zu Blutgefäß transfundiert. Diese im Mittelalter neu erprobte Form basierte auf der Entdeckung des Blutkreislaufes durch William Harvey (1578-1657). Es überwog allerdings noch die Blutübertragung vom Tier auf den Menschen, die nicht selten mit dem Tod beider Beteiligter endete. In der aufklärerischen Phase der französischen Revolution wurde diese Art der Blutübertragung deshalb verboten.

Der Begriff mathematischer Schönheit in einer empirisch informierten Ästhetik der Mathematik

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Müller-Hill, Eva; Spies, Susanne

Dieses Zitat des britischen Mathematikers G. H. Hardy bringt pointiert die unter praktizierenden Mathematikern, aber auch unter Philosophen der Mathematik weithin akzeptierte Ansicht zum Ausdruck, dass mathematische Schönheit eine nicht zu vernachlässigende Rolle in der mathematischen Forschungspraxis spielt und sowohl interessante ästhetiktheoretische, epistemische als auch ontologische Aspekte aufweist. Danach beeinflusst also das Verständnis dessen, was mathematische Schönheit ist, auch das Verständnis dessen, was Mathematik ist: "Was sind die Träger mathematischer Schönheit?" ist die Frage nach der Art der Gegenstände, für deren Schönheit Mathematiker sich begeistern und nach der sie streben. "Was sind die Kriterien für mathematische Schönheit?" ist die Frage nach den Kategorien, unter denen Mathematiker ihre Arbeit bewerten. Egal, ob sich das Phänomen mathematischer Schönheit als Ausnahmemerkmal oder als ständiger Begleiter mathematischen Tuns erweist - ein adäquates allgemeines Mathematikverständnis sollte dieses Phänomen berücksichtigen und bestenfalls auch erklären können.

Atmosphärisches Plasma in der Medizintechnik

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Beer, Thomas; Knospe, Alexander; Buske, Christian

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.

Resonance oscillations of nonreciprocal long-range van der Waals forces between atoms in electromagnetic fields

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Sherkunov, Yury

2018-03-01

We study theoretically the van der Waals interaction between two atoms out of equilibrium with an isotropic electromagnetic field. We demonstrate that at large interatomic separations, the van der Waals forces are resonant, spatially oscillating, and nonreciprocal due to resonance absorption and emission of virtual photons. We suggest that the van der Waals forces can be controlled and manipulated by tuning the spectrum of artificially created random light.

Implication of Two-Coupled Differential Van der Pol Duffing Oscillator in Weak Signal Detection

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Peng, Hang-hang; Xu, Xue-mei; Yang, Bing-chu; Yin, Lin-zi

2016-04-01

The principle of the Van der Pol Duffing oscillator for state transition and for determining critical value is described, which has been studied to indicate that the application of the Van der Pol Duffing oscillator in weak signal detection is feasible. On the basis of this principle, an improved two-coupled differential Van der Pol Duffing oscillator is proposed which can identify signals under any frequency and ameliorate signal-to-noise ratio (SNR). The analytical methods of the proposed model and the construction of the proposed oscillator are introduced in detail. Numerical experiments on the properties of the proposed oscillator compared with those of the Van der Pol Duffing oscillator are carried out. Our numerical simulations have confirmed the analytical treatment. The results demonstrate that this novel oscillator has better detection performance than the Van der Pol Duffing oscillator.

Molecular Determinants for Antibody Binding on Group 1 House Dust Mite Allergens

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Chruszcz, Maksymilian; Pomés, Anna; Glesner, Jill

2012-07-11

House dust mites produce potent allergens, Der p 1 and Der f 1, that cause allergic sensitization and asthma. Der p 1 and Der f 1 are cysteine proteases that elicit IgE responses in 80% of mite-allergic subjects and have proinflammatory properties. Their antigenic structure is unknown. Here, we present crystal structures of natural Der p 1 and Der f 1 in complex with a monoclonal antibody, 4C1, which binds to a unique cross-reactive epitope on both allergens associated with IgE recognition. The 4C1 epitope is formed by almost identical amino acid sequences and contact residues. Mutations of the contactmore » residues abrogate mAb 4C1 binding and reduce IgE antibody binding. These surface-exposed residues are molecular targets that can be exploited for development of recombinant allergen vaccines.« less

Scaling laws for van der Waals interactions in nanostructured materials.

PubMed

Gobre, Vivekanand V; Tkatchenko, Alexandre

2013-01-01

Van der Waals interactions have a fundamental role in biology, physics and chemistry, in particular in the self-assembly and the ensuing function of nanostructured materials. Here we utilize an efficient microscopic method to demonstrate that van der Waals interactions in nanomaterials act at distances greater than typically assumed, and can be characterized by different scaling laws depending on the dimensionality and size of the system. Specifically, we study the behaviour of van der Waals interactions in single-layer and multilayer graphene, fullerenes of varying size, single-wall carbon nanotubes and graphene nanoribbons. As a function of nanostructure size, the van der Waals coefficients follow unusual trends for all of the considered systems, and deviate significantly from the conventionally employed pairwise-additive picture. We propose that the peculiar van der Waals interactions in nanostructured materials could be exploited to control their self-assembly.

Spritzgießen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Bürkle, Erwin; Ammer, Daniel; Würtele, Martin

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].

Evolution and predictive value of IgE responses toward a comprehensive panel of house dust mite allergens during the first 2 decades of life.

PubMed

Posa, Daniela; Perna, Serena; Resch, Yvonne; Lupinek, Christian; Panetta, Valentina; Hofmaier, Stephanie; Rohrbach, Alexander; Hatzler, Laura; Grabenhenrich, Linus; Tsilochristou, Olympia; Chen, Kuan-Wei; Bauer, Carl-Peter; Hoffman, Ute; Forster, Johannes; Zepp, Fred; Schuster, Antje; Wahn, Ulrich; Keil, Thomas; Lau, Susanne; Vrtala, Susanne; Valenta, Rudolf; Matricardi, Paolo Maria

2017-02-01

The evolution of the IgE response to the numerous allergen molecules of Dermatophagoides pteronyssinus is still unknown. We sought to characterize the evolutionary patterns of the IgE response to 12 molecules of D pteronyssinus from birth to adulthood and to investigate their determinants and clinical relevance. We investigated the clinical data and sera of 722 participants in the German Multicenter Allergy Study, a birth cohort started in 1990. Diagnoses of current allergic rhinitis (AR) related to mite allergy and asthma were based on yearly interviews at the ages of 1 to 13 years and 20 years. IgE to the extract and 12 molecules of D pteronyssinus were tested by means of ImmunoCAP and microarray technology, respectively, in sera collected at ages 1, 2, 3, 5, 6, 7, 10, 13, and 20 years. Exposure to mites at age 6 and 18 months was assessed by measuring Der p 1 weight/weight concentration in house dust. One hundred ninety-one (26.5%) of 722 participants ever had IgE to D pteronyssinus extract (≥0.35 kU A /L). At age 20 years, their IgE recognized most frequently Der p 2, Der p 1, and Der p 23 (group A molecules; prevalence, >40%), followed by Der p 5, Der p 7, Der p 4, and Der p 21 (group B molecules; prevalence, 15% to 30%) and Der p 11, Der p 18, clone 16, Der p 14, and Der p 15 (group C molecules; prevalence, <10%). IgE sensitization started almost invariably with group A molecules and expanded sequentially first to group B and finally to group C molecules. Early IgE sensitization onset, parental hay fever, and higher exposure to mites were associated with a broader polymolecular IgE sensitization pattern. Participants reaching the broadest IgE sensitization stage (ie, ABC) had significantly higher risk of mite-related AR and asthma than unsensitized participants. IgE to Der p 1 or Der p 23 at age 5 years or less predicted asthma at school age. Parental hay fever and early exposure to D pteronyssinus allergens promote IgE polysensitization to several D pteronyssinus molecules, which in turn predicts current mite-related AR and current/future asthma. These results might inspire predictive algorithms and prevention strategies against the progression of IgE sensitization to mites toward AR and asthma. Copyright © 2016 American Academy of Allergy, Asthma & Immunology. Published by Elsevier Inc. All rights reserved.

Adhesive interaction of elastically deformable spherical particles

NASA Astrophysics Data System (ADS)

D'yachenko, E. N.; Dueck, J. G.

2012-01-01

Two spherical particles that attract each other by van der Waals volume forces and can undergo deformation as a result of the attraction are considered. Small deformations of such particles can be described by the solution of the Hertz problem. The deformation of particles, in turn, alters the force of attraction between them. It has been established that the relationship between the adhesion and elasticity of the indicated particles is determined by the degree to which these particles deform and that the adhesion force acting between the particles depends on their elasticity, size, and the Hamaker constants.

Kundenfokus: Startpunkt für die digitale Transformation bei Stadtwerken

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Fett, Perry; Küller, Philipp

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.

Analyse der pharmazeutischen Versorgungssituation von Patienten mit Psoriasis-Arthritis auf Basis von Routinedaten der Gesetzlichen Krankenversicherung.

PubMed

Sondermann, Wiebke; Ventzke, Julia; Matusiewicz, David; Körber, Andreas

2018-03-01

Die Psoriasis-Arthritis (PsA) gehört zu den chronisch entzündlichen Gelenkerkrankungen. Trotz zahlreicher versorgungswissenschaftlicher Studien in Deutschland liegen zur pharmazeutischen Versorgungssituation von PsA-Patienten bisher kaum aktuelle Ergebnisse vor. Mit Hilfe einer systematischen Literaturrecherche sowie anhand von Routinedaten der Allgemeinen Ortskrankenkasse (AOK) Rheinland/Hamburg wird ein aktueller Überblick über die pharmazeutische Versorgung von PsA-Patienten in Deutschland gegeben. Selektiert wurden Versicherte aus dem ambulanten und stationären Bereich, die im 1. und 2. Quartal des Jahres 2014 die gesicherte Abrechnungsdiagnose Psoriasis-Arthritis L40.5+ aufwiesen. Anschließend wurden auf Basis dieser "vorab definierten" Kohorte die Arzneimitteldaten für 5 Jahre (01.01.2010-31.12.2014) abgerufen. Es konnten insgesamt n  =  3205 Versicherte (45 % männlich, 55 % weiblich) der AOK Rheinland/Hamburg mit einer gesicherten PsA-Diagnose selektiert werden. Das Durchschnittsalter betrug 58,9 Jahre. 53,7 % der PsA-Patienten wurden mit systemischen PsA-relevanten Arzneimitteln versorgt. Nichtsteroidale Antirheumatika (NSAR) wurden am häufigsten verordnet, gefolgt von systemischen Glucocorticoiden. Von den selektierten PsA-Patienten, die eine Systemtherapie erhielten, wurden 72,1 % mittels einer Disease-modifying-antirheumatic-Drug (DMARD)-Monotherapie behandelt, gefolgt von der Kombinationstherapie aus DMARDs und Biologika (20,9 %). Die pharmakologische Therapie der PsA muss eine Gewährleistung zwischen adäquater Versorgung der PsA mit Verhinderung der Krankheitsprogression und ökonomischer Verantwortung darstellen. © 2018 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

Extended fusion yield integral using pathway idea in case of Shock-compressed heated plasma

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Kumar, Dilip; Haubold, Hans

The extended non-resonant thermonuclear reaction rate probability integral obtained in Haubold and Kumar [Haubold, H.J. and Kumar, D.: 2008, Extension of thermonuclear functions through the pathway model including Maxwell-Boltzmann and Tsallis distributions, Astroparticle Physics, 29, 70-76] is used to evaluate the fusion energy by itegrating it over temperature. The closed form representation of the extended reaction rate integral via Meijer's G-function is expressed as a solution of a homogeneous differential equation. A physical model of Guderley[Guderley G. :1942, Starke kugelige und zylindrische Verdichtungsstsse in der Nhe des Kugelmittelpunktes bzw. der Zylinderachse, Luftfahrtforschung, 19, 302] has been considered for the laser driven hydrodynamical process in a compressed fusion plasma and heated strong spherical shock wave. The fusion yield integral obtained in the paper is compared with the standard fusion yield ob-tained by Haubold and John [Haubold, H.J. and John, R.W.:1981, Analytical representation of the thermonuclear reaction rate and fusion energy production in a spherical plasma shock wave, Plasma Physics, 5, 399-411]. The pathway parameter used in this paper is given an interpretation in terms of moments.

Probabilistic analysis for identifying the driving force of protein folding

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Tokunaga, Yoshihiko; Yamamori, Yu; Matubayasi, Nobuyuki

2018-03-01

Toward identifying the driving force of protein folding, energetics was analyzed in water for Trp-cage (20 residues), protein G (56 residues), and ubiquitin (76 residues) at their native (folded) and heat-denatured (unfolded) states. All-atom molecular dynamics simulation was conducted, and the hydration effect was quantified by the solvation free energy. The free-energy calculation was done by employing the solution theory in the energy representation, and it was seen that the sum of the protein intramolecular (structural) energy and the solvation free energy is more favorable for a folded structure than for an unfolded one generated by heat. Probabilistic arguments were then developed to determine which of the electrostatic, van der Waals, and excluded-volume components of the interactions in the protein-water system governs the relative stabilities between the folded and unfolded structures. It was found that the electrostatic interaction does not correspond to the preference order of the two structures. The van der Waals and excluded-volume components were shown, on the other hand, to provide the right order of preference at probabilities of almost unity, and it is argued that a useful modeling of protein folding is possible on the basis of the excluded-volume effect.

[Difficulties in emotion regulation and personal distress in young adults with social anxiety].

PubMed

Contardi, Anna; Farina, Benedetto; Fabbricatore, Mariantonietta; Tamburello, Stella; Scapellato, Paolo; Penzo, Ilaria; Tamburello, Antonino; Innamorati, Marco

2013-01-01

The aim of this study was to assess the association between social anxiety and difficulties in emotion regulation in a sample of Italian young adults. Our convenience sample was composed of 298 Italian young adults (184 women and 114 men) aged 18-34 years. Participants were administered the Interaction Anxiousness Scale (IAS), the Audience Anxiousness Scale (AAS), the Difficulties in Emotion Regulation Scale (DERS), and the Interpersonal Reactivity Index (IRI). A Two Step cluster analysis was used to group subjects according to their level of social anxiety. The cluster analysis indicated a two-cluster solution. The first cluster included 163 young adults with higher scores on the AAS and the IAS than those included in cluster 2 (n=135). A generalized linear model with groups as dependent variable indicated that people with higher social anxiety (compared to those with lower social anxiety) have higher scores on the dimension personal distress of the IRI (p<0.01), and on the DERS non acceptance of negative emotions (p<0.001) and lack of emotional clarity (p<0.05). The results are consistent with models of psychopathology, which hypothesize that people who cannot deal effectively with their emotions may develop depressive and anxious disorders.

Quantum defect theory for the orbital Feshbach resonance

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Cheng, Yanting; Zhang, Ren; Zhang, Peng

2017-01-01

In the ultracold gases of alkali-earth-metal-like atoms, a new type of Feshbach resonance, i.e., the orbital Feshbach resonance (OFR), has been proposed and experimentally observed in ultracold 173Yb atoms [R. Zhang et al., Phys. Rev. Lett. 115, 135301 (2015), 10.1103/PhysRevLett.115.135301]. When the OFR of the 173Yb atoms occurs, the energy gap between the open and closed channels is smaller by two orders of magnitude than the van der Waals energy. As a result, quantitative accurate results for the low-energy two-body problems can be obtained via multichannel quantum defect theory (MQDT), which is based on the exact solution of the Schrödinger equation with the van der Waals potential. In this paper we use MQDT to calculate the two-atom scattering length, effective range, and binding energy of two-body bound states for the systems with OFR. With these results we further study the clock-transition spectrum for the two-body bound states, which can be used to experimentally measure the binding energy. Our results are helpful for the quantitative theoretical and experimental research for the ultracold gases of alkali-earth-metal-like atoms with OFR.

An oscillation free shock-capturing method for compressible van der Waals supercritical fluid flows

DOE PAGES

Pantano, C.; Saurel, R.; Schmitt, T.

2017-02-01

Numerical solutions of the Euler equations using real gas equations of state (EOS) often exhibit serious inaccuracies. The focus here is the van der Waals EOS and its variants (often used in supercritical fluid computations). The problems are not related to a lack of convexity of the EOS since the EOS are considered in their domain of convexity at any mesh point and at any time. The difficulties appear as soon as a density discontinuity is present with the rest of the fluid in mechanical equilibrium and typically result in spurious pressure and velocity oscillations. This is reminiscent of well-knownmore » pressure oscillations occurring with ideal gas mixtures when a mass fraction discontinuity is present, which can be interpreted as a discontinuity in the EOS parameters. We are concerned with pressure oscillations that appear just for a single fluid each time a density discontinuity is present. As a result, the combination of density in a nonlinear fashion in the EOS with diffusion by the numerical method results in violation of mechanical equilibrium conditions which are not easy to eliminate, even under grid refinement.« less

An oscillation free shock-capturing method for compressible van der Waals supercritical fluid flows

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Pantano, C.; Saurel, R.; Schmitt, T.

Numerical solutions of the Euler equations using real gas equations of state (EOS) often exhibit serious inaccuracies. The focus here is the van der Waals EOS and its variants (often used in supercritical fluid computations). The problems are not related to a lack of convexity of the EOS since the EOS are considered in their domain of convexity at any mesh point and at any time. The difficulties appear as soon as a density discontinuity is present with the rest of the fluid in mechanical equilibrium and typically result in spurious pressure and velocity oscillations. This is reminiscent of well-knownmore » pressure oscillations occurring with ideal gas mixtures when a mass fraction discontinuity is present, which can be interpreted as a discontinuity in the EOS parameters. We are concerned with pressure oscillations that appear just for a single fluid each time a density discontinuity is present. As a result, the combination of density in a nonlinear fashion in the EOS with diffusion by the numerical method results in violation of mechanical equilibrium conditions which are not easy to eliminate, even under grid refinement.« less

Measuring and modeling of a three-dimensional tracer transport in a planted soil column

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Schroeder, N.; Javaux, M.; Haber-Pohlmeier, S.; Pohlmeier, A. J.; Huber, K.; Vereecken, H.; Vanderborght, J.

2013-12-01

Water flow from soil to root is driven by the plant transpiration and an important component of the hydrological cycle. The model R-SWMS combines three-dimensional (3D) water flow and solute transport in soil with a detailed description of root structure in three dimensions [1,2]. This model offers the possibility to calculate root water and solute uptake and flow within the roots, which enables explicit studies with respect to the distribution of water and solutes around the roots as well as local processes at the root-soil interface. In this study, we compared measured data from a tracer experiment using Magnetic Resonance Imaging (MRI) with simulations in order to assess the distribution and magnitude of the water uptake of a young lupine plant. An aqueous solution of the Gadolinium-complex (Gd-DTPA2-) was chosen as a tracer, as it behaves conservatively and is ideally suited for MRI. Water flow in the soil towards the roots can thus be visualized by following the change in tracer concentrations over time. The data were obtained by MRI, providing high resolution 3D images of the tracer distribution and root architecture structures by using a spin echo pulse sequence, which is strongly T1- weighted to be tracer sensitive [3], and T2 -weighted for root imaging [4]. This experimental setup was simulated using the 3D high-resolution numerical model R-SWMS. The comparison between MRI data and the simulations showed extensive effects of root architecture parameters on solute spreading. Although the results of our study showed the strength of combining non-invasive measurements and 3D modeling of solute and water flow in soil-root systems, where the derivation of plant hydraulic parameters such as axial and radial root conductivities is possible, current limitations were found with respect to MRI measurements and process description. [1] Javaux, M., T. Schröder, J. Vanderborght, and H. Vereecken (2008), Use of a Three-Dimensional Detailed Modeling Approach for Predicting Root Water Uptake, Vadose Zone Journal, 7(3), 1079-1079. [2] Schröder, N., M. Javaux, J. Vanderborght, B. Steffen, and H. Vereecken (2012), Effect of Root Water and Solute Uptake on Apparent Soil Dispersivity: A Simulation Study, Vadose Zone Journal, 11(3). [3 ]Haber-Pohlmeier, S., Bechtold, M., Stapf, S., and Pohlmeier, A. (2010). Water Flow Monitored by Tracer Transport in Natural Porous Media Using Magnetic Resonance Imaging. Vadose Zone Journal (9),835-845. [4] Stingaciu, L. R., Schulz, H., Pohlmeier, A., Behnke, S., Zilken, H., Vereecken, H., and Javaux, M. (2013). In Situ Root System Architecture Extraction from Magnetic Resonance Imaging for Application to Water Uptake Modeling. Vadose Zone Journal.

Optimizing Distributed Energy Resources and building retrofits with the strategic DER-CAModel

DOE PAGES

Stadler, M.; Groissböck, M.; Cardoso, G.; ...

2014-08-05

The pressuring need to reduce the import of fossil fuels as well as the need to dramatically reduce CO 2 emissions in Europe motivated the European Commission (EC) to implement several regulations directed to building owners. Most of these regulations focus on increasing the number of energy efficient buildings, both new and retrofitted, since retrofits play an important role in energy efficiency. Overall, this initiative results from the realization that buildings will have a significant impact in fulfilling the 20/20/20-goals of reducing the greenhouse gas emissions by 20%, increasing energy efficiency by 20%, and increasing the share of renewables tomore » 20%, all by 2020. The Distributed Energy Resources Customer Adoption Model (DER-CAM) is an optimization tool used to support DER investment decisions, typically by minimizing total annual costs or CO 2 emissions while providing energy services to a given building or microgrid site. This document shows enhancements made to DER-CAM to consider building retrofit measures along with DER investment options. Specifically, building shell improvement options have been added to DER-CAM as alternative or complementary options to investments in other DER such as PV, solar thermal, combined heat and power, or energy storage. The extension of the mathematical formulation required by the new features introduced in DER-CAM is presented and the resulting model is demonstrated at an Austrian Campus building by comparing DER-CAM results with and without building shell improvement options. Strategic investment results are presented and compared to the observed investment decision at the test site. Results obtained considering building shell improvement options suggest an optimal weighted average U value of about 0.53 W/(m 2K) for the test site. This result is approximately 25% higher than what is currently observed in the building, suggesting that the retrofits made in 2002 were not optimal. Furthermore, the results obtained with DER-CAM illustrate the complexity of interactions between DER and passive measure options, showcasing the need for a holistic optimization approach to effectively optimize energy costs and CO 2 emissions. Lastly, the simultaneous optimization of building shell improvements and DER investments enables building owners to take one step further towards nearly zero energy buildings (nZEB) or nearly zero carbon emission buildings (nZCEB), and therefore support the 20/20/20 goals.« less

Optimizing Distributed Energy Resources and building retrofits with the strategic DER-CAModel

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Stadler, M.; Groissböck, M.; Cardoso, G.

The pressuring need to reduce the import of fossil fuels as well as the need to dramatically reduce CO 2 emissions in Europe motivated the European Commission (EC) to implement several regulations directed to building owners. Most of these regulations focus on increasing the number of energy efficient buildings, both new and retrofitted, since retrofits play an important role in energy efficiency. Overall, this initiative results from the realization that buildings will have a significant impact in fulfilling the 20/20/20-goals of reducing the greenhouse gas emissions by 20%, increasing energy efficiency by 20%, and increasing the share of renewables tomore » 20%, all by 2020. The Distributed Energy Resources Customer Adoption Model (DER-CAM) is an optimization tool used to support DER investment decisions, typically by minimizing total annual costs or CO 2 emissions while providing energy services to a given building or microgrid site. This document shows enhancements made to DER-CAM to consider building retrofit measures along with DER investment options. Specifically, building shell improvement options have been added to DER-CAM as alternative or complementary options to investments in other DER such as PV, solar thermal, combined heat and power, or energy storage. The extension of the mathematical formulation required by the new features introduced in DER-CAM is presented and the resulting model is demonstrated at an Austrian Campus building by comparing DER-CAM results with and without building shell improvement options. Strategic investment results are presented and compared to the observed investment decision at the test site. Results obtained considering building shell improvement options suggest an optimal weighted average U value of about 0.53 W/(m 2K) for the test site. This result is approximately 25% higher than what is currently observed in the building, suggesting that the retrofits made in 2002 were not optimal. Furthermore, the results obtained with DER-CAM illustrate the complexity of interactions between DER and passive measure options, showcasing the need for a holistic optimization approach to effectively optimize energy costs and CO 2 emissions. Lastly, the simultaneous optimization of building shell improvements and DER investments enables building owners to take one step further towards nearly zero energy buildings (nZEB) or nearly zero carbon emission buildings (nZCEB), and therefore support the 20/20/20 goals.« less

Isotrope und homogene Materie - Kosmen; On Dynamics and Thermodynamics of Isotropic Matter-Universes

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Treder, H.-J.

Die Dynamik und Thermodynamik großer kosmischer Systeme ist fast unabhängig von den besonderen Theorien über die Gravitation. Nur die Feinstruktur der Kosmologie und Kosmonogie reflektiert die speziellen Hypothesen. Diese Neutralität gegenüber den konkreten Gravodynamiken ist die Konsequenz der fundamentalen Eigenschaften der Gravitation: Der Prinzipien der Äquivalenz von Trägheit und Schwere. The dynamics and thermodynamics of great cosmical systems are nearly independent of the theory of gravitation and only the fine-structure of cosmogony and cosmology reflects the special hypotheses.The neutrality against the concret gravodynamics is a consequence of the fundamental properties of gravitation: the principlies of equivalence of gravity and inertia.

Compact two-electron wave function for bond dissociation and Van der Waals interactions: a natural amplitude assessment.

PubMed

Giesbertz, Klaas J H; van Leeuwen, Robert

2014-05-14

Electron correlations in molecules can be divided in short range dynamical correlations, long range Van der Waals type interactions, and near degeneracy static correlations. In this work, we analyze for a one-dimensional model of a two-electron system how these three types of correlations can be incorporated in a simple wave function of restricted functional form consisting of an orbital product multiplied by a single correlation function f (r12) depending on the interelectronic distance r12. Since the three types of correlations mentioned lead to different signatures in terms of the natural orbital (NO) amplitudes in two-electron systems, we make an analysis of the wave function in terms of the NO amplitudes for a model system of a diatomic molecule. In our numerical implementation, we fully optimize the orbitals and the correlation function on a spatial grid without restrictions on their functional form. Due to this particular form of the wave function, we can prove that none of the amplitudes vanishes and moreover that it displays a distinct sign pattern and a series of avoided crossings as a function of the bond distance in agreement with the exact solution. This shows that the wave function ansatz correctly incorporates the long range Van der Waals interactions. We further show that the approximate wave function gives an excellent binding curve and is able to describe static correlations. We show that in order to do this the correlation function f (r12) needs to diverge for large r12 at large internuclear distances while for shorter bond distances it increases as a function of r12 to a maximum value after which it decays exponentially. We further give a physical interpretation of this behavior.

North Korea’s Juche Ideology and the German Re-Unification Experience

DTIC Science & Technology

2008-06-01

repräsentativen Befragung in Ost- und Westdeutschland 2006,” Selbständige Abteilung für Medizimische Psychologie und Medizinische Soziologie der Universität...207 Ibid. “Auf anderen Ebenen – denen der Wirtschaft und der Psychologie – führte die rasche Übernahme des westdeutschen Systems zu Zerstörungen... Psychologie und Medizinische Soziologie der Universität Leipzig. (May/June 2006). http://medpsy.uniklinikum- leipzig.de/pdf/deutsche_befindlichkeiten_2006

Mikrospritzgießen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

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.

The Influence of Field Marshal Colmar Von Der Goltz on Ottoman Military Effectiveness in Mesopotamia: December 1915 to April 1916

DTIC Science & Technology

2012-02-23

SUBTITLE The Influence of Field Marshal Colmar Von Der Goltz on Ottoman Military Effectiveness in Mesopotamia: December 1915 to April 1916 5a...SUPPLEMENTARY NOTES N/A 14. ABSTRACT This paper discusses the contributions made by Field Marshal Colmar von der Goltz on the development of Ottoman...Kut. 15. SUBJECT TERMS Colmar von der Goltz ; Military advisor; Mesopotamian Campaign; Ottoman; Ottoman military effectiveness; British; Kut; World

Grundlagen des Tissue Engineering

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Mayer, Jörg; Blum, Janaki; Wintermantel, Erich

Die Organtransplantation stellt eine verbreitete Therapie dar, um bei krankheitsoder unfallbedingter Schädigung eines Organs die Gesamtheit seiner Funktionen wieder herzustellen, indem es durch ein Spenderorgan ersetzt wird. Organtransplantationen werden für die Leber, die Niere, die Lunge, das Herz oder bei schweren grossflächigen Verbrennungen der Haut vorgenommen. Der grosse apparative, personelle und logistische Aufwand und die Risiken der Transplantationschirurgie (Abstossungsreaktionen) sowie die mangelnde Verfügbarkeit von immunologisch kompatiblen Spenderorganen führen jedoch dazu, dass der Bedarf an Organtransplantaten nur zu einem sehr geringen Teil gedeckt werden kann. Sind Spenderorgane nicht verfügbar, können in einzelnen Fällen lebenswichtige Teilfunktionen, wie beispielsweise die Filtrationsfunktion der Niere durch die Blutreinigung mittels Dialyse ersetzt oder, bei mangelnder Funktion der Bauchspeicheldrüse (Diabetes), durch die Verabreichung von Insulin ein normaler Zustand des Gesamtorganismus auch über Jahre hinweg erhalten werden. Bei der notwendigen lebenslangen Anwendung apparativer oder medikamentöser Therapie können für den Patienten jedoch häufig schwerwiegende, möglicherweise lebensverkürzende Nebenwirkungen entstehen. Daher werden in der Forschung Alternativen gesucht, um die Funktionen des ausgefallenen Organs durch die Implantation von Zellen oder in vitro gezüchteten Geweben möglichst umfassend wieder herzustellen. Dies erfordert biologisch aktive Implantate, welche die für den Stoffwechsel des Organs wichtigen Zellen enthalten und einen organtypischen Stoffwechsel entfalten.

Update zum klinischen Einsatz von Inhibitoren mutierter Phosphokinasen beim Melanom.

PubMed

Cosgarea, Ioana; Ritter, Cathrin; Becker, Jürgen C; Schadendorf, Dirk; Ugurel, Selma

2017-09-01

Die Behandlungsstrategie beim metastasierten Melanom hat sich mit der Identifizierung therapeutisch angreifbarer molekularer Zielstrukturen innerhalb zellulärer Signalwege radikal geändert. Durch die Zulassung von Substanzen, die gezielt an den zentralen Schaltmolekülen, den Phosphokinasen, angreifen, können diese Signalwege selektiv abgeschaltet werden. Dies ist insbesondere bei denjenigen Tumoren von Interesse, deren Signalwege durch aktivierende Mutationen der für die Schaltmoleküle kodierenden Gene konstitutiv aktiviert sind. Aktuell ist diese therapeutische Strategie insbesondere für Patienten bedeutsam, deren Melanome eine Mutation im BRAF-Gen aufweisen. Diese Patienten können durch eine Kombinationstherapie aus Inhibitoren der Phosphokinasen BRAF und MEK langfristig mit sehr guter Krankheitskontrolle behandelt werden. Unter dieser Kombinationstherapie wird aktuell ein progressionsfreies Überleben von über zehn Monaten und ein Gesamtüberleben von mehr als zwei Jahren bei guter Lebensqualität erzielt. Da unter längerfristiger Therapie mit Kinaseinhibitoren jedoch bei einem Großteil der Patienten eine Resistenzbildung auftritt, sind aktuelle klinische Therapiestudien auf die Suche nach geeigneten Kombinationspartnern unter Blockierung anderer Signalwege oder unter Aktivierung der T-Zell-vermittelten Immunantwort ausgerichtet. Der vorliegende Übersichtsartikel stellt sowohl die aktuell verfügbaren als auch die in der klinischen Testung befindlichen zukünftigen Optionen der zielgerichteten Therapie des Melanoms dar. © 2017 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

[Cardiodoron® bei Patienten mit Schlafstörungen - Ergebnisse einer prospektiven Beobachtungsstudie].

PubMed

Rother, Claudia; Schnelle, Martin

Hintergrund: Schlafstörungen gehören zu den häufigsten gesundheitlichen Problemen der heutigen Zeit. Stress und die dadurch bedingte innere Anspannung sowie eine unrhythmische Lebensführung z.B. durch Schichtarbeit sind bekannte auslösende Faktoren. Weniger bekannt ist, dass auch funktionelle Herz-Kreislauf-Beschwerden zu Störungen des Schlafs führen können und dass deren Behandlung zu einer Verbesserung der Schlafqualität beiträgt. Ganzheitlich betrachtet geht es daher um die Wiederherstellung einer gesunden Rhythmik, insbesondere des Herz-/Atem- sowie des Schlaf-Wach-Rhythmus, die Cardiodoron®, eine Heilpflanzenkomposition aus Primula veris, Hyoscyamus niger und Onopordum acanthium, unterstützt. Patienten und Methoden: Mittels einer prospektiven, multizentrischen Beobachtungsstudie sollte ermittelt werden, wie sich funktionelle Herz-Kreislauf-Beschwerden und/oder Schlafstörungen unter der Behandlung mit Cardiodoron® (Dilution) über 3-6 Monate entwickeln. Im Zeitraum von September 2009 bis März 2012 dokumentierten 92 Ärzte 501 Patienten, von denen 380 über Schlafstörungen klagten und deren Daten in dieser Publikation näher betrachtet werden. Nach einer Aufnahmeuntersuchung erfolgte nach 90 Tagen eine Abschlussuntersuchung und bei Fortführung der Therapie nach nochmals 90 Tagen eine Follow-up-Untersuchung. Neben 30 ärztlicherseits bewerteten Symptomen beurteilten die Patienten ihr Befinden mittels Pittsburgh Sleep Quality Index (PSQI) nach Buysse und der Beschwerden-Liste nach von Zerssen (B-L und B-L'). Ergebnisse: Unter der Cardiodoron®-Therapie gingen bei guter Verträglichkeit sowohl die Ausprägung der Schlafstörungen (um 65% von 2,0 auf 0,7 Punkte) als auch die erfassten 30 Symptome (um 59% von 24,3 auf 9,9 Punkte) deutlich zurück (p < 0,01). Weiterhin reduzierten sich der PSQI und der Gesamtwert der Beschwerden-Liste signifikant (p < 0,0001) um 60% bzw. 56% (von 12,2 auf 4,8 bzw. von 25,6 auf 11,4 Punkte). Schlussfolgerungen: Bei Patienten mit Schlafstörungen (mit oder ohne funktionelle Herz-Kreislauf-Beschwerden) kann die Ausprägung der Beschwerden mit Cardiodoron® deutlich gesenkt werden. Cardiodoron® ist gut verträglich. © 2016 S. Karger GmbH, Freiburg.

Indoor factors associated with concentrations of house dust mite allergen, Der p 1, in a random sample of houses in Norwich, UK.

PubMed

Luczynska, C; Sterne, J; Bond, J; Azima, H; Burney, P

1998-10-01

Studies of house dust mite allergen concentrations suggest large variations both within and between homes. It is likely that different household characteristics influence allergen levels in different locations within the house. To investigate household characteristics associated with higher concentrations of house dust mite allergen in a random sample of houses. Information on indoor environment was obtained from 158 adults aged 20-44. Dust samples were collected from their living room floor, bedroom floor and mattress. Concentrations of Der p 1, the major allergen from the house dust mite Dermatophagoides pteronyssinus, were measured by monoclonal antibody immunoassay. Associations between mite allergen concentrations and household characteristics were examined using censored-normal regression models. Factors that were related to Der p 1 (P

Is sperm FISH analysis still useful for Robertsonian translocations? Meiotic analysis for 23 patients and review of the literature.

PubMed

Lamotte, Anna; Martinez, Guillaume; Devillard, Françoise; Hograindleur, Jean-Pascal; Satre, Véronique; Coutton, Charles; Harbuz, Radu; Amblard, Florence; Lespinasse, James; Benchaib, Mehdi; Bessonnat, Julien; Brouillet, Sophie; Hennebicq, Sylviane

2018-01-01

Robertsonian translocations (RobT) are common structural chromosome rearrangements where carriers display a majority of chromosomally balanced spermatozoa from alternate segregation mode. According to some monotony observed in the rates of balanced segregation, is sperm FISH analysis obsolete for RobT carriers? Retrospective cohort research study on 23 patients analyzed in our center from 2003 to 2017 and compared to the data of 187 patients in literature from 1983 to 2017.Robertsonian translocation carriers were divided in six groups according to the chromosomes involved in the translocation: 9 patients from our center and 107 from literature carrying 45,XY,der(13;14) karyotype, 3 and 35 patients respectively with 45,XY,der(14;21), 5 and 11 patients respectively with 45,XY,der(13;15), 4 and 7 patients respectively with 45,XY,der(14;15), 1 and 4 patients respectively with 45,XY,der(13;22),and 1 and 10 patients respectively with 45,XY,der(14;22). Alternate segregation mode is predominant in our group of Robertsonian translocation carriers with 73.45% ±8.05 of balanced spermatozoa (min 50.92%; max 89.99%). These results are compliant with the data from literature for all translocations types ( p  > 0.05) and are consistent among the different types of Robertsonian translocations ( p  > 0.05) except for der(13;15) that exhibit lower balanced spermatozoa rates ( p  < 0.05 versus der(13;14), der(14;21), (13;21) and der(15;22)). Normozoospermic patients also display a significantly ( p  < 0.01) higher rate of balanced sperm cells than patients with abnormal seminograms whatever the defect implied. According to the discrepancies observed between der(13;15) and all the other Rob T carriers, the differences observed among patients presenting normal and abnormal sperm parameters and the input in genetical counselling, sperm FISH does not seem obsolete for these patients. Moreover, it seems important to collect more data for rare RobT.

FORS am Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte

NASA Astrophysics Data System (ADS)

1998-09-01

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.

Effekt einer ad libitum verzehrten fettreduzierten Kost, reich an Obst, Gemüse und Milchprodukten auf den Blutdruck bei Borderline-Hypertonikern

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Möseneder, Jutta M.

2002-01-01

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.

Effect of the annealing temperature and ion-beam bombardment on the properties of solution-derived HfYGaO films as liquid crystal alignment layers

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Park, Hong-Gyu; Lee, Yun-Gun; Jang, Sang Bok

2015-11-15

Hafnium yttrium gallium oxide (HfYGaO) films were applied to liquid crystal displays (LCDs) as liquid crystal (LC) alignment layers, replacing conventional polyimide (PI) layers. The HfYGaO alignment layers were prepared by fabricating solution-processed HfYGaO films, annealing them, and treating them with ion-beam (IB) irradiation. The authors studied the effects of annealing temperature and IB irradiation of the solution-derived HfYGaO films on the orientation of LC molecules. The LC molecules on the solution-derived HfYGaO films were homogeneously and uniformly aligned by IB irradiation, irrespective of the annealing temperature. Atomic force microscopy analyses revealed that the surface reformation of the HfYGaO filmsmore » induced by IB irradiation strengthened the van der Waals force between the LC molecules and the HfYGaO films, leading to uniform LC alignment. Enhanced electro-optical characteristics were observed in the twisted-nematic (TN) LCDs based on IB-irradiated HfYGaO films compared with those of TN-LCDs based on PI layers, demonstrating the high application potential of the proposed solution-derived HfYGaO films as LC alignment layers.« less

Quantification of the hydrophobic interaction by simulations of the aggregation of small hydrophobic solutes in water

PubMed Central

Raschke, Tanya M.; Tsai, Jerry; Levitt, Michael

2001-01-01

The hydrophobic interaction, the tendency for nonpolar molecules to aggregate in solution, is a major driving force in biology. In a direct approach to the physical basis of the hydrophobic effect, nanosecond molecular dynamics simulations were performed on increasing numbers of hydrocarbon solute molecules in water-filled boxes of different sizes. The intermittent formation of solute clusters gives a free energy that is proportional to the loss in exposed molecular surface area with a constant of proportionality of 45 ± 6 cal/mol⋅Å2. The molecular surface area is the envelope of the solute cluster that is impenetrable by solvent and is somewhat smaller than the more traditional solvent-accessible surface area, which is the area transcribed by the radius of a solvent molecule rolled over the surface of the cluster. When we apply a factor relating molecular surface area to solvent-accessible surface area, we obtain 24 cal/mol⋅Å2. Ours is the first direct calculation, to our knowledge, of the hydrophobic interaction from molecular dynamics simulations; the excellent qualitative and quantitative agreement with experiment proves that simple van der Waals interactions and atomic point-charge electrostatics account for the most important driving force in biology. PMID:11353861

The magnetic field of a permanent hollow cylindrical magnet

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Reich, Felix A.; Stahn, Oliver; Müller, Wolfgang H.

2016-09-01

Based on the rational version of M AXWELL's equations according to T RUESDELL and T OUPIN or KOVETZ, cf. (Kovetz in Electromagnetic theory, Oxford University Press, Oxford, 2000; Truesdell and Toupin in Handbuch der Physik, Bd. III/1, Springer, Berlin, pp 226-793; appendix, pp 794-858, 2000), we present, for stationary processes, a closed-form solution for the magnetic flux density of a hollow cylindrical magnet. Its magnetization is constant in axial direction. We consider M AXWELL's equations in regular and singular points that are obtained by rational electrodynamics, adapted to stationary processes. The magnetic flux density is calculated analytically by means of a vector potential. We obtain a solution in terms of complete elliptic integrals. Therefore, numerical evaluation can be performed in a computationally efficient manner. The solution is written in dimensionless form and can easily be applied to cylinders of arbitrary shape. The relation between the magnetic flux density and the magnetic field is linear, and an explicit relation for the field is presented. With a slight modification the result can be used to obtain the field of a solid cylindrical magnet. The mathematical structure of the solution and, in particular, singularities are discussed.

Windkraftanlagen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Surek, Dominik

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.

Bioindikation im Grundwasser funktioniert - Erwiderung zum Kommentar von T. Scheytt zum Beitrag "Grundwasserfauna als Indikator für komplexe hydrogeologische Verhältnisse am westlichen Kaiserstuhl" von Gutjahr, S., Bork, J. & Hahn, H.J. in Grundwasser 18 (3), 173-184 (2013)

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Hahn, Hans Jürgen; Gutjahr, Simon

2014-09-01

In seinem Kommentar schließt Traugott Scheytt die faunistische Bioindikation über die Nutzung von Grundwassermessstellen aus methodischen Gründen aus. Er postuliert auch, dass die faunistische Indikation hydrogeologischer Zusammenhänge wegen der eingeschränkten Ausbreitungsfähigkeit der Tiere in Porengrundwasserleitern nicht möglich sei und stellt grundsätzlich die Befunde unserer Untersuchungen am Kaiserstuhl in Frage. Dabei überträgt Herr Scheytt seine Erfahrungen aus der unbelebten Hydrogeologie direkt auf den Lebensraum Grundwasser. Seine Argumentation berücksichtigt dabei weder die Prinzipien der Ökologie noch den aktuellen Stand der grundwasserökologischen Forschung. Wir gehen davon aus, dass für die Untersuchungen am Kaiserstuhl sowohl unsere Arbeitshypothese wie auch die angewandten Methoden und die Interpretation der Ergebnisse der Fragestellung angemessen sind und internationalem, wissenschaftlichem Standard entsprechen. Aus den oben benannten Gründen bleiben wir dabei: Biondikation im Grundwasser funktioniert und sie bietet hervorragende Möglichkeiten, gerade auch für die Hydrogeologie.

Untersuchung der Störwirkung von LTE auf SRD Anwendungen bei 868 MHz

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Welpot, M.; Wunderlich, S.; Gaspard, I.

2014-11-01

Moderne Hausautomatisierungssysteme, Alarmanlagen oder auch Funk-Zugangssysteme in Haus und Automobil setzen auf frei nutzbare Frequenzen in ISM/SRD-Bändern. Die rasante Zunahme an privaten und kommerziell genutzten Applikationen im SRD-Band bei 868 MHz und der Ausbau der LTE-Mobilfunknetze im Frequenzbereich unterhalb von 1 GHz ("Digital Dividend") wirft zunehmend die Frage nach der Funkverträglichkeit dieser Systeme untereinander auf. Während die SRD-Funkmodule auf eine geringe Sendeleistung von ~ +14 dBm beschränkt sind (Ralf and Thomas, 2009), beträgt die maximale LTE-Sendeleistung im Uplink nach (ETSI-Norm, 2011) +23 dBm. Zusammen mit der Einführung von LTE im Frequenzbereich unterhalb 1 GHz als DSL-Ersatz vor allem in ländlichen Gebieten, ergibt sich damit als mögliches Störszenario, dass durch die Aussendung des LTE-Endgerätes im Bereich von ca. 850 MHz die SRD-Funkverbindungen bei 868 MHz insbesondere dann gestört werden, wenn die Antennen beider Funksysteme räumlich nahe zueinander angeordnet sind und folglich nur eine geringe zusätzliche Entkopplung der Systeme bieten. In der vorliegenden Arbeit wird das LTE-Störpotential auf SRD-Empfänger praxisnah untersucht.

Tissue Engineering in der Hals-Nasen-Ohrenheilkunde, Kopf- und Halschirurgie

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Bücheler, Markus; Bootz, Friedrich

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.

Himmelsfotografie MIT Schmidt-Teleskopen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Marx, Siegfried; Pfau, Werner

Auf dem Höhepunkt der Verbreitung und astronomischen Anwendung von Schmidt-Teleskopen legen S. Marx und W. Pfau einen reich illustrierten Bildband zu diesem Fernrohrtyp vor. Der thematische Bogen reicht von der Teleskoptechnik und ihrer Geschichte über das Leben von Berhard Schmidt bis zu den schönsten, hier in hervorragender Qualität wiedergegebenen Himmelsaufnahmen und ihrer wissenschaftlichen Interpretation. Praktische Hinweise zu eigener fotografischer Tätigkeit und ein Glossar machen das Buch nützlich für jeden Liebhaber der Himmelskunde.

Einführung

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Wellenreuther, Günter; Zastrow, Dieter

Reale Aufgaben der Automatisierungstechnik sind im Allgemeinen sehr komplex. Als umfassender Ausdruck für Steuerungs-, Regelungs- und Visualisierungs-Vorgänge hat sich der Begriff der Automatisierung durchgesetzt. Er beinhaltet, dass Automatisierungsgeräte selbsttätig Programme befolgen und dabei Entscheidungen auf Grund vorgegebener Führungsgrößen und rückgeführter Prozessgrößen aus der Anlage sowie erforderlicher Daten aus internen Speichern des Systems treffen, um daraus notwendige Ausgangsgrößen für den Betriebsprozess zu bilden.

Anbindung des SISIS-SunRise-Bibliothekssystems an das zentrale Identitätsmanagement

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Ebner, Ralf; Pretz, Edwin

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 Grundlagen der Fernsehtechnik: Systemtheorie und Technik der Bildübertragung

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Mahler, Gerhard

Umfassende Einführung in die Grundlagen der Bewegtbild-Übertragung von den Anfängen bis zum heutigen Stand des digitalen Fernsehens mit einer aus der Praxis entstandenen systemtheoretischen Analyse. Die kompakte und anschaulich bebilderte Darstellung mit elementaren mathematischen Beschreibungen macht es dem Leser leicht, sich in die Bildübertragungstechnik einzuarbeiten. Thematische Einheiten erweitern den Wissensstoff - u.a. zu den Themen visuelle Wahrnehmung, mehrdimensionale Signaldarstellung, Farbmetrik, Digitalisierung, Elektronenoptik - und zeigen deren Anwendung auf die elektronische Bildübertragung.

Relationship Between Equilibrium Forms of Lysozyme Crystals and Precipitant Anions

NASA Technical Reports Server (NTRS)

Nadarajah, Arunan

1996-01-01

Molecular forces, such as electrostatic, hydrophobic, van der Waals and steric forces, are known to be important in determining protein interactions. These forces are affected by the solution conditions and changing the pH, temperature or the ionic strength of the solution can sharply affect protein interactions. Several investigations of protein crystallization have shown that this process is also strongly dependent on solution conditions. As the ionic strength of the solution is increased, the initially soluble protein may either crystallize or form an amorphous precipitate at high ionic strengths. Studies done on the model protein hen egg white lysozyme have shown that different crystal forms can be easily and reproducibly obtained, depending primarily on the anion used to desolubilize the protein. In this study we employ pyranine to probe the effect of various anions on the water structure. Additionally, lysozyme crystallization was carried out at these conditions and the crystal form was determined by X-ray crystallography. The goal of the study was to understand the physico-chemical basis for the effect of changing the anion concentration on the equilibrium form of lysozyme crystals. It will also verify the hypothesis that the anions, by altering the bulk water structure in the crystallizing solutions, alter the surface energy of the between the crystal faces and the solution and, consequently, the equilibrium form of the crystals.

Construction of a Der p2-transgenic plant for the alleviation of airway inflammation

PubMed Central

Lee, CC; Ho, H; Lee, KT; Jeng, ST; Chiang, BL

2011-01-01

In clinical therapy, the amount of antigen administered to achieve oral tolerance for allergic diseases is large, and the cost is a major consideration. In this study, we used tobacco plants to develop a large-scale protein production system for allergen-specific immunotherapy, and we investigated the mechanisms of oral tolerance induced by a transgenic plant-derived antigen. We used plants (tobacco leaves) transgenic for the Dermatophagoides pteronyssinus 2 (Der p2) antigen to produce Der p2. Mice received total protein extract from Der p2 orally once per day over 6 days (days 0–2 and days 6–8). Mice were also sensitized and challenged with yeast-derived recombinant Der p2 (rDer p2), after which the mice were examined for airway hyper-responsiveness and airway inflammation. After sensitization and challenge with rDer p2, mice that were fed with total protein extracted from transgenic plants showed decreases in serum Der p2-specific IgE and IgG1 titers, decreased IL-5 and eotaxin levels in bronchial alveolar lavage fluid, and eosinophil infiltration in the airway. In addition, hyper-responsiveness was also decreased in mice that were fed with total protein extracted from transgenic plants, and CD4+CD25+Foxp3+ regulatory T cells were significantly increased in mediastinal and mesenteric lymph nodes. Furthermore, splenocytes isolated from transgenic plant protein-fed mice exhibited decreased proliferation and increased IL-10 secretion after stimulation with rDer p2. The data here suggest that allergen-expressing transgenic plants could be used for therapeutic purposes for allergic diseases. PMID:21602845

Direct regulatory immune activity of lactic acid bacteria on Der p 1-pulsed dendritic cells from allergic patients.

PubMed

Pochard, Pierre; Hammad, Hamida; Ratajczak, Céline; Charbonnier-Hatzfeld, Anne-Sophie; Just, Nicolas; Tonnel, André-Bernard; Pestel, Joël

2005-07-01

Lactic acid bacteria (LAB) are suggested to play a regulatory role in the development of allergic reactions. However, their potential effects on dendritic cells (DCs) directing the immune polarization remain unclear. The immunologic effect of Lactobacillus plantarum NCIMB 8826 (LAB1) on monocyte-derived dendritic cells (MD-DCs) from patients allergic to house dust mite was evaluated. MD-DCs were stimulated for 24 hours with the related allergen Der p 1 in the presence or absence of LAB1. Cell-surface markers were assessed by means of FACS analysis, and the key polarizing cytokines IL-12 and IL-10 were quantified. The subsequent regulatory effect of pulsed MD-DCs on naive or memory T cells was evaluated by determining the T-cell cytokine profile. LAB1 induced the maturation of MD-DCs, even if pulsed with Der p 1. Interestingly, after incubation with LAB1 and Der p 1, MD-DCs produced higher amounts of IL-12 than Der p 1-pulsed DCs. Indeed, the T H 2 cytokine (IL-4 and IL-5) production observed when naive or memory autologous T cells were cocultured with Der p 1-pulsed MD-DCs was highly reduced in the presence of LAB1. Finally, in contrast to naive or memory T cells exposed once to Der p 1-pulsed DCs, T cells stimulated by MD-DCs pulsed with Der p 1 and LAB1 failed to produce T H 2 cytokines in response to a new stimulation with Der p 1-pulsed DCs. Thus in the presence of LAB1, MD-DCs from allergic patients tend to reorientate the T-cell response toward a beneficial T H 1 profile.

Prognostischer Wert der Fläche und Dichte von Lymphgefäßen bei kutanem Plattenepithelkarzinom.

PubMed

Krediet, Jorien Tannette; Kanitakis, Jean; Bob, Adrienne; Schmitter, Julia; Carine Krediet, Annelot; Röwert, Joachim; Stockfleth, Eggert; Painsi, Clemens; Hügel, Rainer; Terhorst, Dorothea; Lange-Asschenfeldt, Bernhard

2016-11-01

Kutane Plattenepithelkarzinome (SCC) sind bekannt für ihre Fähigkeit, über Lymphgefäße zu metastasieren. In neueren Studien wird das Ausmaß der Lymphangiogenese als möglicher prognostischer Faktor bei einigen Hauttumoren genannt. Ziel dieser Studie war die Quantifizierung der Lymphangiogenese bei SCC entweder durch computergestützte Bildanalyse oder mithilfe der Zählmethode nach Chalkley. Gefäßparameter wurden im Hinblick auf ihre Vorhersagekraft für die Bildung von Tumormetastasen beurteilt und verglichen. In dieser Fallkontrollstudie wurden die klinischen und histologischen Daten von jeweils 15 SCC-Patienten mit bzw. ohne Metastasen retrospektiv analysiert. In den SCC-Proben wurde der für das Lymphendothel spezifische Marker D2-40 und der pan-vaskuläre Marker CD31 immunhistochemisch angefärbt und durch computergestützte morphometrische Bildanalyse in Hotspots sowie mithilfe der digitalisierten Zählmethode nach Chalkley analysiert. Die Dichte von Lymphgefäßen, die relative Lymphgefäßfläche und die mit der Chalkley-Methode ermittelte Zahl an Lymphgefäßen (Chalkley-Count) waren bei metastasierten SCC signifikant erhöht. Die Tumordicke war bei metastasierten SCC signifikant höher und besaß die höchste Vorhersagekraft für eine Metastasierung. Die Tumordicke war ein signifikanter Prädiktor für Lymphangiogeneseparameter. Die Lymphangiogenese ist bei metastasierten SCC erhöht, doch ihr Ausmaß wird von der Tumordicke beeinflusst. Die Tumordicke bildet weiterhin den zuverlässigsten prädiktiven Faktor für die Metastasierung. © 2016 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

The minor house dust mite allergen Der p 13 is a fatty acid-binding protein and an activator of a TLR2-mediated innate immune response.

PubMed

Satitsuksanoa, P; Kennedy, M; Gilis, D; Le Mignon, M; Suratannon, N; Soh, W T; Wongpiyabovorn, J; Chatchatee, P; Vangveravong, M; Rerkpattanapipat, T; Sangasapaviliya, A; Piboonpocanun, S; Nony, E; Ruxrungtham, K; Jacquet, A

2016-10-01

The house dust mite (HDM) allergen Der p 13 could be a lipid-binding protein able to activate key innate signaling pathways in the initiation of the allergic response. We investigated the IgE reactivity of recombinant Der p 13 (rDer p 13), its lipid-binding activities, and its capacity to stimulate airway epithelium cells. Purified rDer p 13 was characterized by mass spectrometry, circular dichroism, fluorescence-based lipid-binding assays, and in silico structural prediction. IgE-binding activity and allergenic potential of Der p 13 were examined by ELISA, basophil degranulation assays, and in vitro airway epithelial cell activation assays. Protein modeling and biophysical analysis indicated that Der p 13 adopts a β-barrel structure with a predominately apolar pocket representing a potential binding site for hydrophobic ligands. Fluorescent lipid-binding assays confirmed that the protein is highly selective for ligands and that it binds a fatty acid with a dissociation constant typical of lipid transporter proteins. The low IgE-binding frequency (7%, n = 224) in Thai HDM-allergic patients as well as the limited propensity to activate basophil degranulation classifies Der p 13 as a minor HDM allergen. Nevertheless, the protein with its presumptively associated lipid(s) triggered the production of IL-8 and GM-CSF in respiratory epithelial cells through a TLR2-, MyD88-, NF-kB-, and MAPK-dependent signaling pathway. Although a minor allergen, Der p 13 may, through its lipid-binding capacity, play a role in the initiation of the HDM-allergic response through TLR2 activation. © 2016 John Wiley & Sons A/S. Published by John Wiley & Sons Ltd.

Air quality impacts of distributed energy resources implemented in the northeastern United States.

PubMed

Carreras-Sospedra, Marc; Dabdub, Donald; Brouwer, Jacob; Knipping, Eladio; Kumar, Naresh; Darrow, Ken; Hampson, Anne; Hedman, Bruce

2008-07-01

Emissions from the potential installation of distributed energy resources (DER) in the place of current utility-scale power generators have been introduced into an emissions inventory of the northeastern United States. A methodology for predicting future market penetration of DER that considers economics and emission factors was used to estimate the most likely implementation of DER. The methodology results in spatially and temporally resolved emission profiles of criteria pollutants that are subsequently introduced into a detailed atmospheric chemistry and transport model of the region. The DER technology determined by the methodology includes 62% reciprocating engines, 34% gas turbines, and 4% fuel cells and other emerging technologies. The introduction of DER leads to retirement of 2625 MW of existing power plants for which emissions are removed from the inventory. The air quality model predicts maximum differences in air pollutant concentrations that are located downwind from the central power plants that were removed from the domain. Maximum decreases in hourly peak ozone concentrations due to DER use are 10 ppb and are located over the state of New Jersey. Maximum decreases in 24-hr average fine particulate matter (PM2.5) concentrations reach 3 microg/m3 and are located off the coast of New Jersey and New York. The main contribution to decreased PM2.5 is the reduction of sulfate levels due to significant reductions in direct emissions of sulfur oxides (SO(x)) from the DER compared with the central power plants removed. The scenario presented here represents an accelerated DER penetration case with aggressive emission reductions due to removal of highly emitting power plants. Such scenario provides an upper bound for air quality benefits of DER implementation scenarios.

Der p 1 suppresses indoleamine 2, 3-dioxygenase in dendritic cells from house dust mite-sensitive patients with asthma.

PubMed

Maneechotesuwan, Kittipong; Wamanuttajinda, Valla; Kasetsinsombat, Kanda; Huabprasert, Sukit; Yaikwawong, Metha; Barnes, Peter J; Wongkajornsilp, Adisak

2009-01-01

Indoleamine 2, 3-dioxygenase (IDO), a tryptophan-degrading enzyme in dendritic cells (DCs), mediates an immunosuppressive effect on activated T lymphocytes. However, little is known about the effect of Der p 1 on IDO in human DCs. The aim was to investigate the effect of Der p 1 on the expression and activity of IDO in monocyte-derived DCs from house dust mite (HDM)-sensitive patients with asthma. Using real-time RT-PCR and HPLC, the expression and activity of IDO were assessed in TNF-alpha-induced mature DCs from HDM-sensitive and nonatopic patients with asthma in response to Der p 1 exposure ex vivo. We also monitored the alteration of IDO activity in Der p 1-pulsed DCs after the coincubation with autologous T cells. With a reliance on its protease activity, Der p 1 suppressed functional IDO in DCs from HDM-sensitive patients with asthma but enhanced IDO activity in DCs from nonatopic patients with asthma. This suppression was maintained by the reciprocally induced IL-4 from the coculturing autologous HDM-sensitive T cells. Conversely, the upregulation of IDO activity in Der p 1-pulsed DCs was maintained by IFN-gamma released from autologous nonatopic T cells and the regulatory T-cell subset. Der p 1 pulsation to sensitive DCs failed to raise regulatory T cells but raised progenitor fractions from cloned HDM-sensitive CD4(+) cells through direct contact and soluble mediators. House dust mite-sensitive DCs exposed to Der p 1 downregulated IDO activity and tipped the T(H)1/T(H)2 cytokine balance toward IL-4, resulting in sustainable IDO suppression.

Simple model of hydrophobic hydration.

PubMed

Lukšič, Miha; Urbic, Tomaz; Hribar-Lee, Barbara; Dill, Ken A

2012-05-31

Water is an unusual liquid in its solvation properties. Here, we model the process of transferring a nonpolar solute into water. Our goal was to capture the physical balance between water's hydrogen bonding and van der Waals interactions in a model that is simple enough to be nearly analytical and not heavily computational. We develop a 2-dimensional Mercedes-Benz-like model of water with which we compute the free energy, enthalpy, entropy, and the heat capacity of transfer as a function of temperature, pressure, and solute size. As validation, we find that this model gives the same trends as Monte Carlo simulations of the underlying 2D model and gives qualitative agreement with experiments. The advantages of this model are that it gives simple insights and that computational time is negligible. It may provide a useful starting point for developing more efficient and more realistic 3D models of aqueous solvation.

Connection between three-body configuration and four-body configuration of the Sitnikov problem when one of the masses approaches zero: circular case

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Shahbaz Ullah, M.; Hassan, M. R.

2014-09-01

In this manuscript we have established averaged equation of motion of the Sitnikov restricted three- body and four-body problem when all the primaries are point masses, by applying the Van der Pol transformation and averaging technique of J. Guckenheimer and P. Holmes (in Nonlinear Oscillations, Dynamical System Bifurcations of Vector Fields, Springer, Berlin, 1983). In addition to the resonance criterion at the 3/2 commensurability we have chosen ω=2 n/3, n=4, ω is the angular velocity of the coordinate system. Further we established the Series solution of the three-body and four-body problem in the sense of Sitnikov. Lastly the periodicities of the solutions have been examined by the Poincare section and four-body and three-body problem have been compared by different comparative graphs and surfaces.

Entwicklung von umwelt- und naturschutzgerechten Verfahren der landwirtschaftlichen Landnutzung für das Biosphärenreservat Schorfheide-Chorin

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Meyer-Aurich, Andreas

1999-11-01

Mit der vorliegenden Arbeit werden exemplarisch Chancen und Grenzen der Integration von Umwelt- und Naturschutz in Verfahren der ackerbaulichen Landnutzung aufgezeigt. Die Umsetzung von Zielen des Umwelt- und Naturschutzes in Verfahren der Landnutzung ist mit verschiedenen Schwierigkeiten verbunden. Diese liegen zum einen in der Konkretisierung der Ziele, um diese umsetzen zu können, zum anderen in vielfach unzulänglichem Wissen über den Zusammenhang zwischen unterschiedlichen Formen der Landnutzung und insbesondere den biotischen Naturschutzzielen. Zunächst wird die Problematik der Zielfestlegung und Konkretisierung erörtert. Das Umweltqualitätszielkonzept von Fürst et al. (1992) stellt einen Versuch dar, Ziele des Umwelt- und Naturschutzes zu konkretisieren. Dieses Konzept haben Heidt et al. (1997) auf einen Landschaftsausschnitt von ca. 6000 ha im Biosphärenreservat Schorfheide-Chorin im Nordosten Brandenburgs angewendet. Eine Auswahl der von Heidt et al. (1997) formulierten Umweltqualitätsziele bildet die Basis dieser Arbeit. Für die ausgewählten Umweltqualitätsziele wurden wesentliche Einflussfaktoren der Landnutzung identifiziert und ein Bewertungssystem entwickelt, mit dem die Auswirkungen von landwirtschaftlichen Anbauverfahren auf diese Umweltqualitätsziele abgebildet werden können. Die praktizierte Landnutzung von 20 Betrieben im Biosphärenreservat Schorfheide-Chorin wurde von 1994 bis 1997 hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf die Umweltqualitätsziele analysiert. Die Analyse ergab ein sehr differenziertes Bild, das zum Teil Unterschiede in der Auswirkung auf die Umweltqualitätsziele für den Anbau einzelner Kulturen oder für bestimmte Betriebstypen zeigte. Es zeigte sich aber auch, dass es bei der Gestaltung des Anbaus einzelner Kulturarten große Unterschiede gab, die für Umweltqualitätsziele Bedeutung haben. Neben der Analyse der Landnutzung im Biosphärenreservat Schorfheide-Chorin wurde ein System entwickelt, mit dem die modellhafte Abbildung von Verfahren der Landnutzung möglich ist. Die Modellverfahren wurden in eine umfangreiche Datenbank eingebunden. Sie wurden mit Hilfe eines Fuzzy- Regelsystems hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf die Umweltqualitätsziele bewertet. Die systematisch bewerteten Verfahren wurden in ein Betriebsmodell integriert, womit eine weitergehende Analyse der Zielbeziehungen und die Berechnung von Szenarien mit unterschiedlichen Rahmenbedingungen ermöglicht wurde. Die Analyse der Beziehung verschiedener Ziele zueinander (Zieldivergenz, Zielkonvergenz) zeigte, dass sich mit der Verfolgung vieler Umweltqualitätsziele auch positive Effekte für andere Umweltqualitätsziele ergaben. Teilweise konnte allerdings auch eine Zieldivergenz festgestellt werden, die auf mögliche Zielkonflikte hinweist. Bei der Analyse der Szenarienergebnisse zeigte sich, dass die vorgeschlagenen Veränderungen von Rahmenbedingungen vielfach eine Verschlechterung für verschiedene Umweltqualitätsziele mit sich bringen. Eine Ursache dafür liegt darin, dass bei der Definition der Szenarien die Bedeutung der Stilllegungen unterschätzt wurde. The objective of this research was to show the opportunities and limitations associated with integrating of environmental goals into agricultural land use management. For this purpose, the impact of agricultural land uses on six environmental quality goals was analysed for an approximately 16.000 ha study region within the biosphere reserve Schorfheide-Chorin in north-eastern Brandenburg (Germany). The environmental quality goals considered were protection of ground water, preservation of groundwater recharge, protection of the soil against wind and water erosion and preservation of animal species typical of the agricultural landscape, in particular partridge, amphibians and cranes. For each environmental quality goal, an evaluation framework is presented which enables an assessment of the impact of agricultural land uses on the environmental quality goals. The evaluation framework was applied to assess the impact of land uses of twenty farms in the study area from 1994 to 1997. It was demonstrated that the impact of agricultural land uses on the environmental quality of the region is very complex, and - although some crops did significantly impact certain aspects, one factor did not overwhelmingly contribute to the overall environmental quality. The evaluation framework was integrated further into a system of modelled cropping practices for optimisation calculations. For this purpose, a model framework was established based on a MS Access database. In the database, cropping practices for 17 crops are stored. Inputs and yields are adapted to the site-specific yield potential. In addition to the cropping practices, the model framework is comprised of an evaluation module and optimisation module. Hence, the impact of the cropping practices can be assessed for each site. This model framework provides the basis for optimisation calculations to forecast various land uses under different conditions. A step-wise integration of the environmental quality goals into the optimisation algorithm of a model farm allows for showing trade-offs between economic and ecological goals. The results of the trade-offs show that an improvement of ecological goal achievement is possible with little impact on the gross margin, as long as the improvement is less than 30% of the starting situation. If improvements greater than 30% are desired, very high losses of gross margin must be taken into consideration. Another result of the calculations shows that high achievements of environmental quality goals often correlate with the percentage of set-aside land within the total area.

[Experimental study on the Der f 1 mRNA molecules derived from dermatophagoides farinae for specific immunotherapy on murine model of asthma].

PubMed

Jiang, Yu-xin; Yin, Kang; Jin, Wen-jie; Wu, Lu-yi; Li, Chao-pin

2014-08-01

To investigate the effect of Der f 1 mRNA molecules for specific immunotherapy on murine model of asthma. Fifty BALB/c mice were randomly divided into 5 groups: PBS group, Der f 1 sensitization group, Der f 1 specific immunotherapy (SIT) group, beta-actin mRNA SIT group, and Derf 1 mRNA SIT group. On days 0, 7 and 14, mice in PBS group received PBS injection; mice in the other groups were intraperitoneally injected with 10 microg Derf 1. At day 21, the mice in the 4 experimental groups were challenged with a 30-min inhaled dose of Der f 1 (100 microg/ml) for 7 successive days. Two weeks after the final sensitization, the mice in the above five groups were im- munized by intradermal injection with PBS, 1 microg Der f 1, 10 microg Der f 1, 2 microg beta-actin mRNA, and 2 microg Der f 1 mRNA, respectively for 3 times at one-week intervals. Two weeks after the last intradermal injection, all mice were sacrificed and bronchoalveolar lavage fluid (BALF) was collected. ELISA was performed to detect the levels of IFN-gamma and IL-13 in BALF, the number of eosinophils in the BALF was recorded. Splenocytes were prepared, and cultured with Der f 1 al- lergen (10 Jg/ml) for 72 h. Splenocytes of PBS group was cultured without Derf 1 allergen. The levels of IFN-gamma and IL-13 in splenocyte culture supernatant were measured by ELISA, as well as serum antibody levels of total IgE, allergen- specific IgE (sIgE), sIgG1, and sIgG2a. Lung sections were stained in hematoxylin and eosin, and observed under the microsope. Except for PBS group, mice in the other 4 group showed symptoms of acute asthma attack. Com- pared with Derf 1 sensitization group [(897.56 +/- 105.73) pg/ml] and beta-actin mRNA SIT group [(219.47 +/- 64.72) pg/ml], the level of IFN-gamma in BALF from Der f 1 mRNA SIT group [(897.56 +/- 105.73) pg/ml] and Derfl SIT group [(864.48 +/- 70.62)pg/ml] significantly increased (P<0.01). However, the level of IL-13 in BALF from Derf 1 mRNA SIT group [(241.64 +/- 31.41) pg/ml] and Derf 1 SIT group [(321.94 +/- 41.07)pg/ml] was significantly lower than that of Der f 1 sensitization group [(520.62 +/- 43.77) pg/ml] and beta-actin mRNA SIT group [(507.22 +/- 42.26) pg/ml](P<0.01). The number of eosinophils in Der f 1 mRNA SIT group [(1.33 +/- 0.44) x 10(5)/ml] and Der f 1 SIT group [(1.48 +/- 0.39) x 10(5)/ml] was also lower than that of Der f 1 sensitization group [(3.54 +/- 0.52)x10(5)/ml] and beta-actin mRNA SIT group [(2.98-0.53) x 10(5)/ml] (P<0.01). The levels of IFN-GAMMA and IL-13 in splenocyte culture supernatant showed that IFN-gamma level in Der f 1 mRNA SIT group [(420.91+69.92) pg/ml] and Der f 1 SIT group [(334.92 +/- 43.72) pg/ml] was significantly higher than that of Der f 1 sensitization group[(123.75 +/- 5.48) pg/ml] and beta-actin mRNA SIT group[(128.84 +/- 59.00) pg/ml] (P<0.01). However, IL-13 level of Der f 1 mRNA SIT group [(268.51 +/- 40.42) pg/ml] and Der f 1 SIT group [(285.26 +/- 62.21) pg/ml] was significantly lower than that of Derf 1 sensitization group [(613.89 +/- 51.54) pg/ml] and beta-actin mRNA SIT group [(524.05 +/- 39.12) pg/ml] (P<0.01). Compared with Der f 1 sensitization group [total IgE: (94.34 +/- 11.66) ng/ml, sIgE: (65.67 +/- 9.47) ng/ml, sIgG1: (75.18 +/- 9.52) ng/ml, sIgG2a: (2.81 +/- 1.17) ng/ml] and beta-actin mRNA SIT group[total IgE: (86.48 +/- 10.26) ng/ml, sIgE: (62.36 +/- 8.35) ng/ml, sIgG1: (69.51 +/- 8.98) ng/ml, IgG2a: (1.06 +/- 0.11) ng/ml], the serum antibody levels of total IgE [(33.72 +/- 9.78) ng/ml], sIgE [(22.76 +/- 8.09) ng/ml], sIgG1 [(17.87 +/- 7.59) ng/ml] of Der f 1 mRNA SIT group decreased significantly (P<0.01), whereas the level of IgG% [(7.74 +/- 0.88) ng/ml] increased (P<0.01). Compared with Der f 1 sensitization group, the asthmatic symptoms were relieved after immunization with Der f 1 mRNA for specific immunotherapy, including intact structure of respiratory and alveolar epithelial cells, decreased inflammatory cell infiltration, and similar to those in Der f 1 SIT group. However, the breakage and detachment of bronchial epithelial cells occurred in beta-actin mRNA SIT group. Derf 1 mRNA vaccine can correct Th1 and Th2 imbalance.

Turbulenzübergang in der Rohrströmung: Die Lösung eines alten Rätsels

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Eckhardt, Bruno; Hof, Björn; Faisst, Holger

2006-09-01

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.

Optimizing DER Participation in Inertial and Primary-Frequency Response

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Dall-Anese, Emiliano; Zhao, Changhong; Guggilam, Swaroop

This paper develops an approach to enable the optimal participation of distributed energy resources (DERs) in inertial and primary-frequency response alongside conventional synchronous generators. Leveraging a reduced-order model description of frequency dynamics, DERs' synthetic inertias and droop coefficients are designed to meet time-domain performance objectives of frequency overshoot and steady-state regulation. Furthermore, an optimization-based method centered around classical economic dispatch is developed to ensure that DERs share the power injections for inertial- and primary-frequency response in proportion to their power ratings. Simulations for a modified New England test-case system composed of ten synchronous generators and six instances of the IEEEmore » 37-node test feeder with frequency-responsive DERs validate the design strategy.« less

Stereoskopische Visualisierung einer Infektion mammalischer Zellen durch pathogene Bakterien

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Granseier, Michael; Grassmé, Heike; Gulbins, Erich; Lipinski, Hans-Gerd

Die Infektion mammalischer Zellen durch pathogene Bakterien ist biologisch immer noch nicht sicher geklärt. Mit Hilfe der Laserscanmikroskopie ist es mittlerweile aber möglich, räumliche Bilddaten von Zellproben zu erstellen, auf denen der Eindringvorgang der Bakterien in das Zellinnere durch verschieden leuchtende Fluoreszenzfarbstoffe visualisiert werden kann. Unter Verwendung bekannter und adaptierter 3D-Rekonstruktionsalgorithmen werden dreidimensionale Visualisierungen von Mikroskopiebildern vorgestellt, mit deren Hilfe die Analyse des Infektionsprozesses erleichtert wird. Dabei hat sich gezeigt, dass mit Oberflächenrekonstruktionsverfahren die Topografie der Zelloberfiäche korrekt dargestellt werden kann, während die Darstellung der Farbstoffverteilungen besser durch ein Texture-Mapping-Verfahren gelingt. Die Rekonstruktionen konnten insbesondere durch den Einsatz von stereoskopischen Visualisierungstechniken detailgenau analysiert werden.

Schreibende Messgeräte

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Plaßmann, Wilfried

Die schreibenden Messgeräte werden hauptsächlich eingesetzt, um Vorgänge aufzuzeichnen und zu dokumentieren, die sich im Minuten- und Stunden-Bereich abspielen. Sie sind weitgehend durch Oszilloskope oder elektronische Geräte ähnlich einem Oszilloskop ersetzt worden, die entsprechend für Langzeitaufnahmen ausgelegt sind. Der Vorteil dieser Geräte gegenüber den schreibenden Messgeräten ist der, dass die Daten dauerhaft gespeichert sind, einschließlich der notwendigen Kenngrößen wie Zeitmaßstab, Amplitude, Datum, Aufzeichnungsgerät usw., und sich in dieser Form beliebig oft ausdrucken und vor allem direkt weiterverarbeiten lassen. Weiterhin entfallen die Probleme mit der Mechanik, dem Papier und den Schreibstiften. Deshalb folgt hier eine nur kurze Darstellung der Geräte.

Der Organismus der Mathematik - mikro-, makro- und mesoskopisch betrachtet

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Winkler, Reinhard

Meist enden ähnliche Gespräche über Mathematik etwa an diesem Punkt, ohne dass der Nichtmathematiker von der Sinnhaftigkeit mathematischer Forschung, ja mathematischer Tätigkeit generell überzeugt werden konnte. Ich glaube nicht, dass dem Laien Blindheit für die Großartigkeit unserer Wissenschaft vorzuwerfen ist, wenn hier keine befriedigendere Kommunikation zustande kommt. Ich sehe als Ursache eher ein stark verkürztes Bild von der Mathematik, welches auch Fachleute oft zeichnen, weil ihnen eine angemessenere Darstellung ihres Faches zu viel Mühe macht - und das obwohl Mathematik nur betreiben kann, wer geistige Mühen sonst keineswegs scheut. Ich will versuchen, den Ursachen dieses eigentümlichen Phänomens auf den Grund zu gehen.

Dürre, Waldbrände, gravitative Massenbewegungen und andere klimarelevante Naturgefahren

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Glade, Thomas; Hoffmann, Peter; Thonicke, Kirsten

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.

Victor F. Weisskopf (1908 - 2002): Physikgeschichte

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Jacobi, Manfred

2002-11-01

Universal gebildete und interessierte Menschen sind selten geworden in unserer Zeit. Victor F. Weisskopf war einer von ihnen. Sein geistiger Horizont umfasste nicht nur sein eigentliches Fachgebiet, die Physik, wo er sich durch fundamentale Arbeiten in den Bereichen der Quantenfeldtheorie, der Kern- und Elementarteilchenphysik hervortat. Daneben bildeten Kunst und Musik sowie ein außergewöhnliches Engagement in sozialen und politischen Angelegenheiten die Eckpunkte seines Lebens. Der Einsatz für die Verständigung zwischen den Machtblöcken während des Kalten Krieges war für ihn ebenso selbstverständlich wie das Bedürfnis, die neuen Ideen der Physik einem breiten Publikum nahe zu bringen. Die Wissenschaft erschien ihm als das geeignete Mittel, um zum Wohle der Menschheit zu wirken.

Genetics Home Reference: van der Woude syndrome

MedlinePlus

... What is the prognosis of a genetic condition? Genetic and Rare Diseases Information Center Frequency Van der Woude syndrome is believed to occur in 1 in 35,000 to 1 in 100,000 people, based on data from Europe and Asia. Van der Woude syndrome ...

A New Method for Suppressing Periodic Narrowband Interference Based on the Chaotic van der Pol Oscillator

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Lu, Jia; Zhang, Xiaoxing; Xiong, Hao

The chaotic van der Pol oscillator is a powerful tool for detecting defects in electric systems by using online partial discharge (PD) monitoring. This paper focuses on realizing weak PD signal detection in the strong periodic narrowband interference by using high sensitivity to the periodic narrowband interference signals and immunity to white noise and PD signals of chaotic systems. A new approach to removing the periodic narrowband interference by using a van der Pol chaotic oscillator is described by analyzing the motion characteristic of the chaotic oscillator on the basis of the van der Pol equation. Furthermore, the Floquet index for measuring the amplitude of periodic narrowband signals is redefined. The denoising signal processed by the chaotic van der Pol oscillators is further processed by wavelet analysis. Finally, the denoising results verify that the periodic narrowband and white noise interference can be removed efficiently by combining the theory of the chaotic van der Pol oscillator and wavelet analysis.

Van der Waals interaction in uniaxial anisotropic media.

PubMed

Kornilovitch, Pavel E

2013-01-23

Van der Waals interactions between flat surfaces in uniaxial anisotropic media are investigated in the nonretarded limit. The main focus is the effect of nonzero tilt between the optical axis and the surface normal on the strength of the van der Waals attraction. General expressions for the van der Waals free energy are derived using the surface mode method and the transfer-matrix formalism. To facilitate numerical calculations a temperature-dependent three-band parameterization of the dielectric tensor of the liquid crystal 5CB is developed. A solid slab immersed in a liquid crystal experiences a van der Waals torque that aligns the surface normal relative to the optical axis of the medium. The preferred orientation is different for different materials. Two solid slabs in close proximity experience a van der Waals attraction that is strongest for homeotropic alignment of the intervening liquid crystal for all the materials studied. The results have implications for the stability of plate-like colloids in liquid crystal hosts.

Phasenübergänge

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Heintze, Joachim

Bisher haben wir nur das thermische Verhalten von Stoffen einheitlicher Konsistenz diskutiert. Eines der auffälligsten Phänomene in der Physik der Wärme ist aber, dass ein Stoff in verschiedenen Aggregatzuständen vorliegen kann: fest, flüssig oder gasförmig, und dass durch Wärmezufuhr und -abfuhr Übergänge zwischen diesen verschiedenen Phasen bewirkt werden. Zunächst werden wir die Phasenübergänge flüssig-gasförmig und fest-gasförmig ausführlich diskutieren. Dann zeigen wir, dass der Phasenübergang fest-flüssig auf ganz ähnliche Weise beschrieben werden kann. Eine zusammenfassende Darstellung der Phasenübergänge ist in der Form von Zustandsdiagrammen möglich. Die Untersuchung solcher Diagramme führt auf das interessante Phänomen des kritischen Punktes. Am Schluss des Kapitels betrachten wir Phasenübergänge in Zweistoffsystemen. Sie weisen einige Eigenschaften auf, die nicht nur merkwürdig und physikalisch interessant, sondern vor allem auch technisch von Bedeutung sind.

Data-driven planning of distributed energy resources amidst socio-technical complexities

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Jain, Rishee K.; Qin, Junjie; Rajagopal, Ram

2017-08-01

New distributed energy resources (DER) are rapidly replacing centralized power generation due to their environmental, economic and resiliency benefits. Previous analyses of DER systems have been limited in their ability to account for socio-technical complexities, such as intermittent supply, heterogeneous demand and balance-of-system cost dynamics. Here we develop ReMatch, an interdisciplinary modelling framework, spanning engineering, consumer behaviour and data science, and apply it to 10,000 consumers in California, USA. Our results show that deploying DER would yield nearly a 50% reduction in the levelized cost of electricity (LCOE) over the status quo even after accounting for socio-technical complexities. We abstract a detailed matching of consumers to DER infrastructure from our results and discuss how this matching can facilitate the development of smart and targeted renewable energy policies, programmes and incentives. Our findings point to the large-scale economic and technical feasibility of DER and underscore the pertinent role DER can play in achieving sustainable energy goals.

Optimal planning and design of a renewable energy based supply system for microgrids

DOE PAGES

Hafez, Omar; Bhattacharya, Kankar

2012-03-03

This paper presents a technique for optimal planning and design of hybrid renewable energy systems for microgrid applications. The Distributed Energy Resources Customer Adoption Model (DER-CAM) is used to determine the optimal size and type of distributed energy resources (DERs) and their operating schedules for a sample utility distribution system. Using the DER-CAM results, an evaluation is performed to evaluate the electrical performance of the distribution circuit if the DERs selected by the DER-CAM optimization analyses are incorporated. Results of analyses regarding the economic benefits of utilizing the optimal locations identified for the selected DER within the system are alsomore » presented. The actual Brookhaven National Laboratory (BNL) campus electrical network is used as an example to show the effectiveness of this approach. The results show that these technical and economic analyses of hybrid renewable energy systems are essential for the efficient utilization of renewable energy resources for microgird applications.« less

Modelling Framework and the Quantitative Analysis of Distributed Energy Resources in Future Distribution Networks

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Han, Xue; Sandels, Claes; Zhu, Kun; Nordström, Lars

2013-08-01

There has been a large body of statements claiming that the large-scale deployment of Distributed Energy Resources (DERs) could eventually reshape the future distribution grid operation in numerous ways. Thus, it is necessary to introduce a framework to measure to what extent the power system operation will be changed by various parameters of DERs. This article proposed a modelling framework for an overview analysis on the correlation between DERs. Furthermore, to validate the framework, the authors described the reference models of different categories of DERs with their unique characteristics, comprising distributed generation, active demand and electric vehicles. Subsequently, quantitative analysis was made on the basis of the current and envisioned DER deployment scenarios proposed for Sweden. Simulations are performed in two typical distribution network models for four seasons. The simulation results show that in general the DER deployment brings in the possibilities to reduce the power losses and voltage drops by compensating power from the local generation and optimizing the local load profiles.

Van der waals forces on thin liquid films in capillary tubes

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Herdt, G.C.; Swanson, L.W.

1993-10-01

A theory of the van der Waals attraction between a thin liquid films and a capillary tube is presented assuming the presence of a vapor-liquid interface. The model is based on the surface mode analysis method of van Kampen et al. Values for the van der Waals interaction energy per unit area were calculated for liquid films of pentane on a gold substrate assuming a thin liquid film. Results indicate that the effect of capillary curvature on the van der Waals interaction increases as the ratio of the liquid film thickness to the capillary radius is increased. This trend ismore » consistent with predictions based on the Hamaker theory. Deviations from results based on the Hamaker theory are easily explained in terms of retardation of the van der Waals interaction. Because the effect of capillary curvature increases in the regime where retardation effects become important, curvature effects constitute a small correction to the van der Waals forces in a capillary tube.« less

Distributed Energy Resources Customer Adoption Model - Graphical User Interface, Version 2.1.8

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Ewald, Friedrich; Stadler, Michael; Cardoso, Goncalo F

The DER-CAM Graphical User Interface has been redesigned to consist of a dynamic tree structure on the left side of the application window to allow users to quickly navigate between different data categories and views. Views can either be tables with model parameters and input data, the optimization results, or a graphical interface to draw circuit topology and visualize investment results. The model parameters and input data consist of tables where values are assigned to specific keys. The aggregation of all model parameters and input data amounts to the data required to build a DER-CAM model, and is passed tomore » the GAMS solver when users initiate the DER-CAM optimization process. Passing data to the GAMS solver relies on the use of a Java server that handles DER-CAM requests, queuing, and results delivery. This component of the DER-CAM GUI can be deployed either locally or remotely, and constitutes an intermediate step between the user data input and manipulation, and the execution of a DER-CAM optimization in the GAMS engine. The results view shows the results of the DER-CAM optimization and distinguishes between a single and a multi-objective process. The single optimization runs the DER-CAM optimization once and presents the results as a combination of summary charts and hourly dispatch profiles. The multi-objective optimization process consists of a sequence of runs initiated by the GUI, including: 1) CO2 minimization, 2) cost minimization, 3) a user defined number of points in-between objectives 1) and 2). The multi-objective results view includes both access to the detailed results of each point generated by the process as well as the generation of a Pareto Frontier graph to illustrate the trade-off between objectives. DER-CAM GUI 2.1.8 also introduces the ability to graphically generate circuit topologies, enabling support to DER-CAM 5.0.0. This feature consists of: 1) The drawing area, where users can manually create nodes and define their properties (e.g. point of common coupling, slack bus, load) and connect them through edges representing either power lines, transformers, or heat pipes, all with user defined characteristics (e.g., length, ampacity, inductance, or heat loss); 2) The tables, which display the user-defined topology in the final numerical form that will be passed to the DER-CAM optimization. Finally, the DER-CAM GUI is also deployed with a database schema that allows users to provide different energy load profiles, solar irradiance profiles, and tariff data, that can be stored locally and later used in any DER-CAM model. However, no real data will be delivered with this version.« less

Formation and Restacking of Disordered Smectite Osmotic Hydrates

DOE PAGES

Gilbert, Benjamin; Comolli, Luis R.; Tinnacher, Ruth M.; ...

2015-12-01

Clay swelling, an important phenomenon in natural systems, can dramatically affect the properties of soils and sediments. Something of particular interest in low-salinity, saturated systems are osmotic hydrates, forms of smectite in which the layer separation greatly exceeds the thickness of a single smectite layer due to the intercalation of water. In situ X-ray diffraction (XRD) studies have shown a strong link between ionic strength and average interlayer spacing in osmotic hydrates but also indicate the presence of structural disorder that has not been fully described. In the present study the structural state of expanded smectite in sodium chloride solutionsmore » was investigated by combining very low electron dose, high-resolution cryogenic-transmission electron microscopy observations with XRD experiments. Wyoming smectite (SWy-2) was embedded in vitreous ice to evaluate clay structure in aqua. Lattice-fringe images showed that smectite equilibrated in aqueous, low-ionic-strength solutions, exists as individual smectite layers, osmotic hydrates composed of parallel layers, as well as disordered layer conformations. There was no evidence found here for edge-to-sheet attractions, but significant variability in interlayer spacing was observed. Whether this variation could be explained by a dependence of the magnitude of long-range cohesive (van der Waals) forces on the number of layers in a smectite particle was investigated here. Calculations of the Hamaker constant for layer-layer interactions showed that van der Waals forces may span at least five layers plus the intervening water and confirmed that forces vary with layer number. The drying of the disordered osmotic hydrates induced re-aggregation of the smectite to form particles that exhibited coherent scattering domains. Clay disaggregation and restacking may be considered as an example of oriented attachment, with the unusual distinction that it may be cycled repeatedly by changing solution conditions.« less

Development and Evaluation of Control System for Microgrid Supplying Heat and Electricity

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Kojima, Yasuhiro; Koshio, Masanobu; Nakamura, Shizuka

Photovoltaic (PV) and Wind Turbine (WT) generation systems are expected to offer solutions to reduce green house gases and become more widely used in the future. However, the chief technical drawback of using these kinds of weather-dependent generators is the difficulty of forecasting their output, which can have negative impacts on commercial grids if a large number of them are introduced. Thus, this problem may hinder the wider application of PV and WT generation systems. The Regional Power Grid with Renewable Energy Resources Project was launched to seek a solution to this problem. The scope of the project is to develop, operate, and evaluate a Dispersed Renewable Energy Supply System with the ability to adapt the total energy output in response to changes in weather and demand. Such a system would reduce the impact that PV and WT generation systems have on commercial grids and allow the interconnection of more Dispersed Energy Resources (DER). In other words, the main objective of this project is to demonstrate an integrated energy management system, or a type of microgrid [1], as a new way of introducing DERs. The system has been in operation since October 2005 and will continue operation until March 2008. Through the project period, the data on power quality, system efficiency, operation cost, and environmental burden will be gathered and a cost-benefit analysis of the system will be undertaken. In this paper, firstly we introduce the concept of microgrid for reducing negative impact of natural energy, and secondly illustrate the structure of electric and thermal supply control system for Microgrid, especially for the Hachinohe demonstration project. The control system consists of four stages; weekly operation planning, economic dispatching control, tie-line control and local frequency control. And finally demonstration results and evaluation results are shown.

Formation and Restacking of Disordered Smectite Osmotic Hydrates

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Gilbert, Benjamin; Comolli, Luis R.; Tinnacher, Ruth M.

Clay swelling, an important phenomenon in natural systems, can dramatically affect the properties of soils and sediments. Something of particular interest in low-salinity, saturated systems are osmotic hydrates, forms of smectite in which the layer separation greatly exceeds the thickness of a single smectite layer due to the intercalation of water. In situ X-ray diffraction (XRD) studies have shown a strong link between ionic strength and average interlayer spacing in osmotic hydrates but also indicate the presence of structural disorder that has not been fully described. In the present study the structural state of expanded smectite in sodium chloride solutionsmore » was investigated by combining very low electron dose, high-resolution cryogenic-transmission electron microscopy observations with XRD experiments. Wyoming smectite (SWy-2) was embedded in vitreous ice to evaluate clay structure in aqua. Lattice-fringe images showed that smectite equilibrated in aqueous, low-ionic-strength solutions, exists as individual smectite layers, osmotic hydrates composed of parallel layers, as well as disordered layer conformations. There was no evidence found here for edge-to-sheet attractions, but significant variability in interlayer spacing was observed. Whether this variation could be explained by a dependence of the magnitude of long-range cohesive (van der Waals) forces on the number of layers in a smectite particle was investigated here. Calculations of the Hamaker constant for layer-layer interactions showed that van der Waals forces may span at least five layers plus the intervening water and confirmed that forces vary with layer number. The drying of the disordered osmotic hydrates induced re-aggregation of the smectite to form particles that exhibited coherent scattering domains. Clay disaggregation and restacking may be considered as an example of oriented attachment, with the unusual distinction that it may be cycled repeatedly by changing solution conditions.« less

Hydrophobic forces in thin water films stabilized by dodecylammonium chloride

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Yoon, R.H.; Aksoy, B.S.

1999-03-01

A thin film balance of Scheludko-Exerowa type was used to determine equilibrium film thicknesses of dodecylammonium chloride (RNH{sub 3}Cl) solutions. The data were analyzed in view of the extended DLVO theory, which considers electrostatic, van der Waals. and hydrophobic forces. The hydrophobic force was represented as a power law which is of the same form as for the van der Waals force, so that its constant K{sub 232} can be directly compared with the Hamaker constant, A{sub 232}. The results showed that at low surfactant concentrations, K{sub 232} is positive and decreases with increasing surfactant concentration, suggesting that hydrophobic forcemore » plays an important role in thin films. When the K{sub 232} versus concentration plot was extrapolated to very dilute solutions, K{sub 232} approaches 10{sup {minus}17} J, which is approximately 270 times larger than A{sub 232}. When the surfactant concentration was increased above 2 {times} 10{sup {minus}3} M, however, K{sub 232} becomes negative, indicating that hydration force appears at high surfactant concentrations. These results suggest that air bubbles are hydrophobic and the hydrophobicity decreases with increasing surfactant concentration. A TFB was used to obtain a disjoining pressure isotherm at 10{sup {minus}3} M RNH{sub 3}Cl in the presence of 10{sup {minus}4} M NaCl. The results can be fitted to the extended DLVO theory with K{sub 232} = 6 {times} 10{sup {minus}19} J. Consideration of hydrophobic force predicted a rupture thickness larger than predicted using the DLVO theory, but is substantially smaller than the experimental result. This discrepancy may be ascribed to the hydrodynamic force operating in the film thinning process.« less

Amiodaron in atrial fibrillation: post coronary artery bypass graft.

PubMed

Habibollahi, Paria; Jam, Shahrzad Hashemi; Vahdati, Samad Shams; Baghi, Hamidreza Morteza; Amiri, Hassan

2016-01-01

Atrial fibrilation (AF) is the most common complication following heart surgeries; it often occurs in patients after coronary artery bypass graft (CABG). The purpose of this review is to categorize prophylaxes or treatment by administration of Amiodaron in patients with CABG. We searched google scholar, pubmed, and Cochrane Library databases (the period 1970-2010) for articles on Amiodaron in CABG and cardiac surgery. A total of 1 561 articles were identified, and 30 articles met the criteria and were enrolled in this review. Most studies supported Amiodarone for prophylaxi purpose in patients who were performed with CABG; few papers supported Amiodaron as a drug for treating CABG. The prophylaxis can decrease the incidence rate of AF in CABG, but if it uses as a treatment, the side effect of Amiodaron will decrease because all of the patients will not get Amiodarone. In the other hand use of Amiodarone as a treatment does not influence the length of hospital stay significantly but these kinds of study are so few. No appropriate therapeutic method has been defined for AF. At present, the common way of treating AF following cardiac surgery is mainly based on prophylaxis in medical books and references.

Amiodaron in atrial fibrillation: post coronary artery bypass graft

PubMed Central

Habibollahi, Paria; Jam, Shahrzad Hashemi; Vahdati, Samad Shams; Baghi, Hamidreza Morteza; Amiri, Hassan

2016-01-01

BACKGROUND: Atrial fibrilation (AF) is the most common complication following heart surgeries; it often occurs in patients after coronary artery bypass graft (CABG). The purpose of this review is to categorize prophylaxes or treatment by administration of Amiodaron in patients with CABG. DATA RESOURCES: We searched google scholar, pubmed, and Cochrane Library databases (the period 1970–2010) for articles on Amiodaron in CABG and cardiac surgery. A total of 1 561 articles were identified, and 30 articles met the criteria and were enrolled in this review. RESULTS: Most studies supported Amiodarone for prophylaxi purpose in patients who were performed with CABG; few papers supported Amiodaron as a drug for treating CABG. The prophylaxis can decrease the incidence rate of AF in CABG, but if it uses as a treatment, the side effect of Amiodaron will decrease because all of the patients will not get Amiodarone. In the other hand use of Amiodarone as a treatment does not influence the length of hospital stay significantly but these kinds of study are so few. CONCLUSION: No appropriate therapeutic method has been defined for AF. At present, the common way of treating AF following cardiac surgery is mainly based on prophylaxis in medical books and references. PMID:27942340

[Studies on the development of the medical occupational image in Egypt's early times].

PubMed

Engelmann, Heinz; Hallof, Jochen

2004-01-01

Shamanism in pre-dynastic Egypt, practise by Sem-priests, combines social, psycho-hygienic and para-medical elements of both Near-Eastern and African provenance. These activities, which included health care and medical prophylaxes, were organised by highly qualified advisors of the Pharaoh with the establishment of Egyptian state religion. Their aim was to protect the rulers against his "enemies". These enemies included illnesses of all kinds, as well as injuries to health caused by impure food. The importance of this task is emphasised by the fact that it was usually the eldest son of the Pharoah who was responsible for the correct performance of the royal rituals, which included these medical aspects. Changes in religious concepts made these special advisors and priests superfluous. They took over other tasks in the funeral service of the Pharaoh or were included in the professional group of physicians, known from the time of the pyramids as "Sahkmet-priests", i.e. medical specialists. They were particularly responsible for precautionary measures against epidemics and for curing snake and scorpion bites. They created the first medical papyri and established the legal foundation for the medical care of the inhabitants of Egypt by royal order.

Gerbstoffe aus Potentilla officinalis wirken entzündungshemmend im UV-Erythem-Test und bei Anwendung auf atopischer Haut.

PubMed

Hoffmann, Julia; Wölfle, Ute; Schempp, Christoph M; Casetti, Federica

2016-09-01

Das Rhizom von Potentilla officinalis (PO) ist reich an Gerbstoffen und wird traditionell zur äußerlichen Behandlung von Entzündungen der Haut und der Schleimhäute verwendet. Ziel der vorliegenden Arbeit war die Bestätigung der antiinflammatorischen Eigenschaften von PO mittels eines UV-Erythem-Tests und einer klinischen Anwendungsstudie bei atopischer Haut. Die antiinflammatorische Wirkung eines PO-Extrakts (standardisiert auf 2 % Trockensubstanz) wurde in einer prospektiven, randomisierten, placebokontrollierten Doppelblindstudie mit 40 gesunden Erwachsenen im UV-Erythem-Test im Vergleich zu 1 % Hydrocortisonacetat untersucht. Im Rahmen einer prospektiven nicht kontrollierten Studie wurde die Wirkung und Verträglichkeit der 2 % PO-Creme an zwölf Erwachsenen und zwölf Kindern mit atopischer Haut nach Anwendung über zwei Wochen in einem definierten Testareal anhand eines Teil-SCORAD untersucht. Zusätzlich wurde die Beeinflussung der Hautrötung im Testareal photometrisch gemessen. Im UV-Erythem-Test zeigte die PO-Creme eine signifikante Reduktion des Erythemindex im Vergleich zum Vehikel. Die antiinflammatorische Wirkung des Verums entsprach der der 1 % Hydrocortisonacetat-Creme. Die klinische Studie bei Atopikern zeigte eine signifikante Abnahme des Teil-SCORAD und des Erythems im Testareal. Es wurden keine Unverträglichkeitsreaktionen beobachtet. PO als 2%ige Zubereitung besitzt entzündungshemmende Eigenschaften und ist wirksam und gut verträglich auf atopischer Haut. © 2016 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

Das Lektin aus der Erbse Pisum sativum : Bindungsstudien, Monomer-Dimer-Gleichgewicht und Rückfaltung aus Fragmenten

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Küster, Frank

2002-11-01

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.

Efficient simultaneous adsorption-biodegradation of high-concentrated N,N-dimethylformamide from water by Paracoccus denitrificans-graphene oxide microcomposites

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Zheng, Yuan; Chen, Dongyun; Li, Najun; Xu, Qingfeng; Li, Hua; He, Jinghui; Lu, Jianmei

2016-02-01

Water contamination becomes one of the most pervasive environmental issues all over the world in recent years. In this paper, the functionalization of graphene oxide (GO) with copolymers containing methacrylic acid (MAA) and butyl methacrylate (BMA) was investigated to prepare a new microcomposite material (PGO) via free radical solution polymerization. PGO was used for the adsorption of N,N-dimethylformamide (DMF) from aqueous solution by utilizing the characteristics of ultralarge surface and the Van der Waals force between DMF molecules and polymers on the surface of PGO. Besides, PGO was used not only a high-capable adsorbent but also a carrier for the immobilization of Paracoccus denitrificans cells in the treatment of high-concentrated DMF. Bacterial cells could immobilized on the PGO (PGO@P. denitrificans) stably by covalent coupling process after acclimatization and high-concentrated DMF (2000 mg/L) could be removed completely and relatively rapidly from aqueous solutions by the simultaneous adsorption-biodegradation (SAB) process of PGO@P. denitrificans. Furthermore, the excellent recycle performance of PGO@P. denitrificans made the whole process more economical and practical.

Molecular Interactions in 1,4-Dioxane, Tetrahydrofuran, and Ethyl Acetate Solutions of 1,1'-Bis(4-isopropyloxyacetylphenoxy)cyclohexane on Reological, Density, and Acoustic Behavior

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Dhaduk, B. B.; Patel, Ch. B.; Parsania, P. H.

2017-12-01

Various thermo-acoustical parameters of 1,4-dioxane, tetrahydofuran and ethylacetae solutions of 1,1'-bis(4-isopropyloxyacetylphenoxy)cyclohexane were determined at different temperatures using density, viscosity and ultrasonic speed and correlated with concentration. Linear increase of ultrasonic speed, specific acoustical impedance, Rao's molar sound function, Van der Waals constant and free volume with concentration C and decreased with temperature. Linear decrease of adiabatic compressibility, internal pressure, intermolecular free path length, classical absorption coefficient, and viscous relaxation time with concentration and increased with temperature indicated existence of strong molecular interactions in solutions and further supported by positive values of solvation number. Gibbs free energy of activation decreased with C in all three systems. It is decreased with T in 1,4-dioxane, while increased in tetrahydrofuran and ethyl acetate. Both enthalpy of activation and entropy of activation are increased gradually with C in 1,4-dioxane, while they are negative and remained practically independent of concentration in 1,4-dioxane and tetrahydofuran systems.

An NMR (Nuclear Magnetic Resonance) Investigation of the Chemical Association and Molecular Dynamics in Asphalt Ridge Tar Sand Ore and Bitumen

DOE R&D Accomplishments Database

Netzel, D. A.; Coover, P. T.

1987-09-01

Preliminary studies on tar sand bitumen given in this report have shown that the reassociation of tar sand bitumen to its original molecular configuration after thermal stressing is a first-order process requiring nearly a week to establish equilibrium. Studies were also conducted on the dissolution of tar sand bitumen in solvents of varying polarity. At a high-weight fraction of solute to solvent the apparent molecular weight of the bitumen molecules was greater than that of the original bitumen when dissolved in chloroform-d{sub 1} and benzene-d{sub 6}. This increase in the apparent molecular weight may be due to micellar formation or a weak solute-solvent molecular complex. Upon further dilution with any of the solvents studied, the apparent molecular weight of the tar sand bitumen decreased because of reduced van der Waals forces of interaction and/or hydrogen bonding. To define the exact nature of the interactions, it will be necessary to have viscosity measurements of the solutions.

Physik gestern und heute: Visualisierung mit der Schlierenmethode

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Heering, Peter

2006-07-01

Der Name des österreichischen Forschers Ernst Mach ist heute noch mit der Schallgeschwindigkeit verbunden. Diese Auszeichnung resultiert aus Machs Untersuchungen, wie sich Projektile mit Überschallgeschwindigkeit durch die Luft bewegen. Gerade in jüngster Zeit hat die Anwendung derartiger Methoden durch technische Modifikationen wieder einen Aufschwung erfahren.

Dynamical property analysis of fractionally damped van der pol oscillator and its application

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Zhong, Qiuhui; Zhang, Chunrui

2012-01-01

In this paper, the fractionally damped van der pol equation was studied. Firstly, the fractionally damped van der pol equation was transformed into a set of integer order equations. Then the Lyapunov exponents diagram was given. Secondly, it was transformed into a set of fractional integral equations and solved by a predictor-corrector method. The time domain diagrams and phase trajectory were used to describe the dynamic behavior. Finally, the fractionally damped van der pol equation was used to detect a weak signal.

Verbesserte Visualisierung der Koronararterien in MSCT-Daten mit direkter Vergleichbarkeit zur Angiographie

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Lacalli, Christina; Jähne, Marion; Wesarg, Stefan

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.

Einsteins Spuren in den Archiven der Wissenschaft: Physikgeschichte

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Marx, Werner

2005-07-01

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.

Symmetriebrechung und Emergenz in der Kosmologie.

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Mainzer, K.

Seit der Antike wird der Aufbau des Universums mit einfachen und regulären (symmetrischen) Grundstrukturen verbunden. Diese Annahme liegt selbst noch den Standardmodellen der relativistischen Kosmologie zugrunde. Demgegenüber läßt sich die Emergenz neuer Strukturen von den Elementarteilchen über Moleküle bis zu den komplexen Systemen des Lebens als Symmetriebrechung verstehen. Symmetriebrechung und strukturelle Komplexität bestimmen die kosmische Evolution. Damit zeichnet sich ein fachübergreifendes Forschungsprogramm von Physik, Chemie und Biologie ab, in dem die Evolution des Universums untersucht werden kann.

Physik

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Gerthsen, Christian; Vogel, Helmut

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.

A notable difference between ideal gas and infinite molar volume limit of van der Waals gas

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Liu, Q. H.; Shen, Y.; Bai, R. L.; Wang, X.

2010-05-01

The van der Waals equation of state does not sufficiently represent a gas unless a thermodynamic potential with two proper and independent variables is simultaneously determined. The limiting procedures under which the behaviour of the van der Waals gas approaches that of an ideal gas are letting two van der Waals coefficients be zero rather than letting the molar volume become infinitely large; otherwise, the partial derivative of internal energy with respect to pressure at a fixed temperature does not vanish.

Jacobus Schroeder van der Kolk (1797-1862): his resistance against materialism.

PubMed

Eling, P

1998-07-01

Schroeder van der Kolk is regarded as the founder of Dutch psychiatry and neurology. This paper describes his vitalistic views on the relation between body and soul, as formulated by him in a series of lectures. These lectures were intended to counteract the materialistic tendencies of some of Schroeder van der Kolk's French and German contemporaries. It is argued that Schroeder van der Kolk can be regarded as the transition in Holland from the "Naturphilosophie" approach to the modern experimental approach in physiology. Copyright 1998 Academic Press.

Energy Policy Case Study - California: Renewables and Distributed Energy Resources

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Homer, Juliet S.; Bender, Sadie R.; Weimar, Mark R.

2016-09-19

The purpose of this document is to present a case study of energy policies in California related to power system transformation and renewable and distributed energy resources (DERs). Distributed energy resources represent a broad range of technologies that can significantly impact how much, and when, electricity is demanded from the grid. Key policies and proceedings related to power system transformation and DERs are grouped into the following categories: 1.Policies that support achieving environmental and climate goals 2.Policies that promote deployment of DERs 3.Policies that support reliability and integration of DERs 4.Policies that promote market animation and support customer choice. Majormore » challenges going forward are forecasting and modeling DERs, regulatory and utility business model issues, reliability, valuation and pricing, and data management and sharing.« less

The importance of housing characteristics in determining Der p 1 levels in carpets in New Zealand homes.

PubMed

Wickens, K; Mason, K; Fitzharris, P; Siebers, R; Hearfield, M; Cunningham, M; Crane, J

2001-06-01

A previous study of homes in Wellington, New Zealand showed that having carpets on floors was the most important determinant of floor Der p 1 levels, but there was much unexplained variability between houses in carpet levels. To determine to what extent housing characteristics might explain this variability in Der p 1 levels between houses. We returned to a selection of houses with carpets and sampled living room dust from 1 square metre for 1 min and from the whole floor at 5 m(2) per min. Der p 1 levels were estimated by double monoclonal antibody ELISA and are expressed as geometric mean microg/g and microg/m(2) (95% confidence intervals). Questionnaires were used to collect information on housing characteristics. Der p 1 levels were significantly higher in the 1 square metre sample (40.0, 31.9-50.2 microg/g; 53.4, 41.4-68.9 microg/m(2)) than in the whole room (25.8, 21.3-31.1 microg/g; 5.3, 3.8-7.4 microg/m(2)). However, results from the different sampling methods were correlated (r = 0.51, P = 0.001 for microg/g and r = 0.58, P = 0.001 for microg/m(2)). After controlling for possible confounders, houses with insulation or a room or garage below the living room had approximately half the Der p 1 concentration (P = 0.05 for both samples) and the amount of Der p 1 per m(2) (P = 0.004 for the 1 square meter sample, P = 0.06 for the whole room sample) than houses without these features. Having more than two children was associated with higher levels of Der p 1 in 1 square meter, significant (P = 0.05) for microg/m(2). Carpet underlay less than 8 mm thick was associated with an almost 3-fold increase in microg/m(2) Der p 1 (P = 0.03) and a 1.6-fold increase in microg/g Der p 1 (P = 0.08) in the whole room sample, when compared with thicker carpet underlays. The presence of insulation is the single most important housing characteristic explaining the between-house variability in Der p 1 levels on carpeted living room floors.

Effects of anisotropy in permeability on the two-phase flow and heat transfer in a porous cavity

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Zhang, X. L.; Nguyen, T. Hung; Kahawita, R.

Zusammenfassung In der Arbeit wird über die Ergebnisse einer numerischen Studie, betreffend die stationäre Konvektionsströmung und den stationären Wärmeübergang in einer rechteckigen, mit einem porösen, phasenveränderlichen Medium (PCM) verfüllten Kavität, berichtet. Den zwei vertikalen Berandungen der Kavität sind zwei, den Schmelzpunkt des PCM einschließende Temperaturen aufgeprägt, während die beiden horizontalen Berandungen adiabat gehalten werden. Das poröse Medium ist durch einen anisotropen Permeabilitätstensor charakterisiert, dessen Hauptachsen bezüglich des Gravitationsvektors beliebig orientiert sein können. Das Problem ist durch das Seitenverhältnis A, die Rayleigh-Zahl Ra, das Anisotropienverhältnis R und den Orientierungswinkel Θ des Permeabilitätstensor bestimmt. Hauptaugenmerk gilt dem Einfluß der anisotropen Permeabilität auf das Strömungsverhalten und den Wärme-übergang beim Phasenwechselprozeß flüssig/fest. Die Lösungsmethode basiert auf dem Kontrollvolumenprinzip in Verbindung mit der Landau-Transformation über welche das irreguläre Strömungsgebiet in ein rechteckiges abgebildet wird. Ergebnisse bezüglich Strömungsfeld, Temperaturverteilung, Phasengrenzenort und Wärmeübergang werden fürA=2,5Ra=40 0<=Θ<=π 0,25<=R<=4 mitgeteilt. Es zeigte sich, daß der Gleichgewichtszustand des Phasenwechselsprozesses fest/flüssig sowohl durch das Anisotropieverhältnis R als auch durch den Orientierungswinkel Θ des Permeabilitätstensors wesentlich beeinflußt werden kann. Zum einen existiert bei festgehaltenen ParameternA, Ra undR eine optimale Orientierung Θmax, bei der die Stromstärke, das Flüssigkeitsvolumen und der Wärmestrom Maximalwerte erreichen, während für Θmin=Θmax+π/2 Minimalwerte resultieren. Ist das anisotrope Medium entlang der Optimalrichtung Θmax orientiert, so ergibt sich zum anderen, daß eine Vergrößerung der in diese Richtung fallenden Permeabilitätskomponente die Stromstärke und den Wärmestrom in gleichem Maße erhöht, während eine Vergrößerung der anderen Permeabilitätskomponente nur vernachlässigbaren Einfluß hat. In den untersuchten Parameterbereichen lag die Optimalrichtung zwischen dem Gravitationsvektor und der Hauptstromrichtung.

Entwicklung von Landnutzungsszenarien für landschaftsökologische Fragestellungen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Fritsch, Uta

2002-04-01

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.

Sentinel-Lymphknoten-Biopsie des Melanoms mittels Indocyaningrün und "FOVIS"-System.

PubMed

Göppner, Daniela; Nekwasil, Stephan; Jellestad, Anne; Sachse, Alexander; Schönborn, Karl-Heinz; Gollnick, Harald

2017-02-01

Der Nachweis metastatischer Infiltrate im Sentinel-Lymphkoten (SLN) gilt als wesentlicher prognostischer Faktor des Melanoms. Alternativ zur Farbstoffmethode mit Patentblau zum Goldstandard der SLN-Biopsie (SLNB) mittels Radiokolloid wird die fluoreszenzoptische Darstellung mit Hilfe von Indocyaningrün (ICG) und Nahinfrarot (NIR)-Kamerasystem kommuniziert. Im Vergleich zur konventionellen Methode wurde die Wertigkeit des ICG-/NIR-Verfahrens in Abhängigkeit vom Body-Mass-Index (BMI) des Patienten und der Konzentration von ICG bezüglich der Visualisierung des Lymphabstroms und des SLNs untersucht. An zehn Patienten wurde die SLNB mittels Technetium-99m, Patentblau und ICG durchgeführt. Die Fluoreszenz-Darstellung von Lymphbahnen und SLN erfolgte in Echtzeit mittels der NIR-Kameratechnik "FOVIS". Je nach erzielter Bildqualität wurde ICG in einer Dosis von 0,25 mg bis 2,5 mg intrakutan appliziert. Neun der zehn SLN wurden fluoreszenzoptisch identifiziert (90 %), alle zehn radioaktiv (100 %), nur acht (80 %) mittels ICG-Grünfärbung bzw. Patenblau-Markierung. Transdermal wurde ein SLN dargestellt (10 %). In Korrelation zum BMI waren höhere ICG-Mengen, bis zu 2,5 mg intrakutan absolut, in der Darstellung der Lymphbahnen von Vorteil. Die SLN-Fluoreszenzmarkierung mit dem ICG/NIR-Kamera-System "FOVIS" stellt eine sichere Alternative zur Farbstoffmethode mit Patentblau ergänzend zur Radiokolloidmethode mit Technetium-99m dar. Weitere Studien zur optimalen Dosierung von ICG und transdermalen Bildgebung in Relation zum BMI sind notwendig. © 2017 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

Metastatic neuroblastoma of the mandible: a cytogenetic and molecular genetic study.

PubMed

Manor, Esther; Kapelushnik, Joseph; Joshua, Ben-Zion; Bodner, Lipa

2012-08-01

Neuroblastoma (NB) jaw metastases are rare. Here, we report on cytogenetic and genetic studies on metastatic NB to the mandible. A 7-year-old boy, with an abdominal neuroblastoma, presented with a mass of the left body of the mandible. Cytogenetic analysis of the original tumor and the mandibular lesion biopsies revealed similar heterogenous subclones with 42 ~ 47,XY,+der(1)(q11 → qter),-2,del(7)(q21.1 → qter),-8,-9,-10,-11,del(11)(q13.3 → qter),-13,-14,-15,-17, + 18-18,der(18)(?),+21,+m1,+m2,+m3,+m4,+m5,+m6,+m7[cp25]. The different markers were identified by SKY analysis. Most of the cells carried 3-6 of these translocations: der(1;21), der(2;9;17), der(2;15;18), der(2;15;Y), der(8;10), der(10;17). Molecular examination using Neuroblastoma MLPA kit (MRC-Holland) revealed gain of 1q25, 1q42, 2q33, 2p23, 2p24 (N-myc), and 21q22, and loss of 11q22, 11q23, 17p13, and 17q11. FISH analysis using N-myc probe showed high amplification levels of N-myc. The cytogenetic and molecular genetic work-ups revealed that the mandibular lesion is a metastasis of the original abdominal tumor and not a second primary caused by the aggressive treatment. Clinical parameters such as : patient's age, site of primary tumor and the mandibular metastasis, together with poor prognosis genetic markers explain the patient's short-term survival.

Performance Results for Massachusetts and Rhode Island Deep Energy Retrofit Pilot Community

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Gates, C.; Neuhauser, K.

2014-03-01

Between December, 2009 and December, 2012 42 deep energy retrofit (DER) projects were completed through a DER pilot program sponsored by National Grid and conducted in Massachusetts and Rhode Island. 37 of these projects were comprehensive retrofits while 5 were partial DERs, meaning that high performance retrofit was implemented for a single major enclosure component or a limited number of major enclosure components. The 42 DER projects represent 60 units of housing. The comprehensive projects all implemented a consistent 'package' of measures in terms of the performance targeted for major building components. Projects exhibited some variations in the approach tomore » implementing the retrofit package. Pre- and post-retrofit air leakage measurements were performed for each of the projects. Each project also reported information about project costs including identification of energy-related costs. Post-retrofit energy-use data was obtained for 29 of the DER projects. Post-retrofit energy use was analyzed based on the net energy used by the DER project regardless of whether the energy was generated on site or delivered to the site. Homeowner surveys were returned by 12 of the pilot participants. Based on the community experience, this DER package is expected to result in yearly source energy use near 110 MMBtu/year or approximately 40% below the Northeast regional average. Larger to medium sized homes that successful implement these retrofits can be expected to achieve source EUI that is comparable to Passive House targets for new construction. The community of DER projects show post-retrofit airtightness below 1.5 ACH50 to be eminently achievable.« less

France’s New NATO Policy: Leveraging a Realignment of the Alliance?

DTIC Science & Technology

2009-01-01

things that others only think. Former Socialist foreign minister, Hubert Védrine, put it in particularly stark terms: Were France to become a...see Ronja Kempin and Marco Overhaus, “Kein grosser Sprung in der Entwicklung der ESVP: Lehren aus der französischen Ratpräsidentschaft” [“No great

Die Bestimmung der Herkunft der Marmore von Büsten der Münchener Residenz

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Riederer, Josef; Hoefs, Joachim

1980-09-01

51 Greek, Roman and Renaissance marble busts from the Antiquarium of the Residenz in Munich were studied for their C- and O-isotopic composition. Apart from some overlapping values, this technique permits — contrary to microscopic and chemical methods — localization of different Turkish, Greek and Italian marble deposits.

Disruptive Ideas for Power Grid Security and Resilience With DER

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Ibrahim, Erfan

This presentation by Erfan Ibrahim was prepared for NREL's 2017 Cybersecurity and Reslience Workshop on distributed energy resource (DER) best practices. The presentation provides an overview of NREL's Cyber-Physical Systems Security and Resilience R&D Center, the Center's approach to cybersecurity, and disruptive ideas for power grid security and resilience with DER.

Die Deutsche Statistische Gesellschaft in der Weimarer Republik und während der Nazidiktatur

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Wilke, Jürgen

Nach anfänglichen Schwierigkeiten durch den 1. Weltkrieg erlangte die Deutsche Statistische Gesellschaft (DStatG) unter dem renommierten Statistiker und Vorsitzenden der DStatG, Friedrich Zahn, durch eine Vielzahl von Aktivitäten hohes Ansehen. Es gab Bestrebungen, Statistiker aus allen Arbeitsfeldern der Statistik in die DStatG zu integrieren, wobei die "Mathematische Statistik" nur zögerlich akzeptiert wurde (Konjunkturforschung, Zeitreihenanalyse). Nach der Machtübernahme 1933 durch Adolf Hitler geriet die DStatG in das Fahrwasser nationalsozialistischer Ideologie und Politik (Führerprinzip, Gleichschaltung des Vereinswesens). Damit war eine personelle Umstrukturierung in der DStatG verbunden. Politisch Missliebige und rassisch Verfolgte mussten die DStatG verlassen (Bernstein, Freudenberg, Gumbel u.a.). Unter den Statistikern gab es alle Abstufungen im Verhalten zum Regime von Ablehnung und zwangsweiser Anpassung über bereitwilliges Mitläufertum bis zu bewusster Täterschaft. Besonders die Bevölkerungsstatistik wurde durch die NS- Rassenpolitik auf lange Sicht diskreditiert. Im Rahmen von Wirtschaftsplanung und Aufrüstung wurden neue zukunftsträchtige statistische Modelle (Grünig, Bramstedt, Leisse) entwickelt.

Crystallization and preliminary X-ray analysis of Der f 2, a potent allergen derived from the house dust mite (Dermatophagoides farinae)

NASA Technical Reports Server (NTRS)

Roeber, Dana; Achari, Aniruddha; Takai, Toshiro; Okumura, Yasushi; Scott, David L.

2003-01-01

Although a number of allergens have been identified and isolated, the underlying molecular basis for the potent immune response is poorly understood. House dust mites (Dermatophagoides sp.) are ubiquitous contributors to atopy in developed countries. The rhinitis, dermatitis and asthma associated with allergic reactions to these arthropods are frequently caused by relatively small (125-129 amino acids) mite proteins of unknown biological function. Der f 2, a major allergen from the mite D. farinae, has been recombinantly expressed, characterized and crystallized. The crystals belong to the tetragonal space group I4(1)22, with unit-cell parameters a = b = 95.2, c = 103.3 A. An essentially complete (97.2%) data set has been collected to 2.4 A at a synchrotron source. Attempts to solve the crystal structure of Der f 2 by molecular replacement using the NMR coordinates for either Der f 2 or Der p 2 (the homologous protein from D. pteronyssinus) failed, but preliminary searches using the crystalline Der p 2 atomic coordinates appear to be promising.

Reisen im freien Fall - Teil 2: Das Zwillingsparadoxon aus dem Blickwinkel der ART

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Sonne, Bernd; Weiß, Reinhard

2013-07-01

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.

Prevalence of house dust mite allergens in low-income homes with evaporative coolers in a semiarid climate.

PubMed

Johnston, James D; Barney, Taylor P; Crandall, Justin H; Brown, Marinn A; Westover, Tarah R; Paulson, Sterling M; Smith, Madeleine S; Weber, K Scott

2018-01-02

House dust mites are typically absent in homes in arid and semiarid climates due to low humidity. Evaporative "swamp" cooling significantly increases indoor humidity in dry climates and is suspected of promoting dust mite survival in these regions. We investigated the prevalence and concentration of mite allergens in dust from low-income homes (N = 22) with evaporative coolers in Utah County, Utah. Overall, 15 homes (68.2%) were positive for either Der p 1 or Der f 1 in at least 1 location. Geometric mean allergen levels in mattresses were 0.107 and 0.087 ug/g dust for Der p 1 and Der f 1, respectively. In furniture, levels were 0.143 and 0.165 ug/g dust for Der p1 and Der f 1, respectively. The percentage of positive homes in this study was much higher than previously reported in larger homes with swamp coolers in the same community. These results suggest socioeconomic factors may play a role in dust mite allergen prevalence in homes with evaporative coolers in dry climates.

Ein statistisches Modell zum Einfluß der thermischen Bewegung auf NMR-Festkörperspektren

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Ploss, W.; Freude, D.; Pfeifer, H.; Schmiedel, H.

Es wird ein statistisches Modell zum Einfluß der thermischen Bewegung auf die NMR-Linienform vorgestellt, das die Verschmälerung von Festkörper-Spektren bei wachsender Temperatur beschreibt. Das Modell geht von der Annahme aus, daß nach einer Ortsveränderung eines Kerns infolge thermischer Bewegung jede beliebige Kernresonanzfrequenz mit der durch das Festkörperspektrum vorgegebenen Wahrscheinlichkeit angenommen werden kann. Am Beispiel der Festkörper-Gaußlinie wird der Unterschied zu dem bekannten Modell von ANDERSON und WEISS verdeutlicht.Translated AbstractA Statistical Model for the Influence of Thermal Motion on N. M. R. Spectra in SolidsA theory is proposed which allows to describe the narrowing of n. m. r.-line width in the presence of thermal motions of the spins. The model is based on the assumption, that the local resonance frequency of a given spin immediately after the jump is distributed according to the n. m. r.-line shape of the rigid lattice. The difference to the well-known ANDERSON-WEISS-model of spectral narrowing is demonstrated for a gaussian line shape.

Numerical methods for systems of conservation laws of mixed type using flux splitting

NASA Technical Reports Server (NTRS)

Shu, Chi-Wang

1990-01-01

The essentially non-oscillatory (ENO) finite difference scheme is applied to systems of conservation laws of mixed hyperbolic-elliptic type. A flux splitting, with the corresponding Jacobi matrices having real and positive/negative eigenvalues, is used. The hyperbolic ENO operator is applied separately. The scheme is numerically tested on the van der Waals equation in fluid dynamics. Convergence was observed with good resolution to weak solutions for various Riemann problems, which are then numerically checked to be admissible as the viscosity-capillarity limits. The interesting phenomena of the shrinking of elliptic regions if they are present in the initial conditions were also observed.

Characterization of folic acid-PAMAM conjugates: drug loading efficacy and dendrimer morphology.

PubMed

Chanphai, P; Tajmir-Riahi, H A

2018-05-01

We report the loading efficacy of folic acid (FA) by polyamidoamine (PAMAM-G3 and PAMAM-G4) nanoparticles in aqueous solution at physiological pH. Thermodynamic parameters ΔH = -47.57 (kJ Mol -1 ), ΔS = -122.78 (J Mol -1 , K -1 ) and ΔG = -10.96 (kJ Mol -1 ) showed FA-PAMAM bindings occur via H-bonding and van der Waals contacts. The stability of acid-PAMAM conjugate increased as polymer size increased. The acid loading efficacy was 40 to 50%. TEM images exhibited major polymer morphological changes upon acid encapsulation. PAMAM dendrimers are capable of FA delivery in vitro.

IQM-Reifegradmodell für die Bewertung und Verbesserung des Information Lifecycle Management Prozesses

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Baškarada, Saša; Gebauer, Marcus; Koronios, Andy; Gao, Jing

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.

Enhanced Chiral Discriminatory van der Waals Interactions Mediated by Chiral Surfaces

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Barcellona, Pablo; Safari, Hassan; Salam, A.; Buhmann, Stefan Yoshi

2017-05-01

We predict a discriminatory interaction between a chiral molecule and an achiral molecule which is mediated by a chiral body. To achieve this, we generalize the van der Waals interaction potential between two ground-state molecules with electric, magnetic, and chiral response to nontrivial environments. The force is evaluated using second-order perturbation theory with an effective Hamiltonian. Chiral media enhance or reduce the free interaction via many-body interactions, making it possible to measure the chiral contributions to the van der Waals force with current technology. The van der Waals interaction is discriminatory with respect to enantiomers of different handedness and could be used to separate enantiomers. We also suggest a specific geometric configuration where the electric contribution to the van der Waals interaction is zero, making the chiral component the dominant effect.

Campus Single Sign-On und hochschulübergreifendes Identity Management

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Hommel, Wolfgang

Das im Rahmen von IntegraTUM für die TUM geschaffene Identity & Access Management System setzt das Paradigma unified login um, d. h. ein Benutzer kann alle für ihn relevanten Dienste innerhalb der Hochschule mit derselben Loginname-/Passwortkombination nutzen. Dieser Artikel zeigt, wie auf Basis der Software Shibboleth und der deutschlandweiten Hochschulföderation DFN-AAI als weitere Mehrwerte das campusweite web single sign-on und die nahtlose Nutzung zahlreicher externer Web-Anwendungen erreicht werden. Als Beispiel für die Abläufe bei der Erschließung neuer Dienste für die hochschulübergreifende Nutzung wird die Anbindung von Learning Management Systemen auf Basis des DFN-AAI E-Learning-Profils diskutiert. Den umfassenden Vorteilen werden schließlich die aktuellen technischen Grenzen bei der Umsetzung des hochschulübergreifenden Identity Management gegenübergestellt.

Smart Meter Rollout: Intelligente Messsysteme als Schnittstelle zum Kunden im Smart Grid und Smart Market

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Vortanz, Karsten; Zayer, Peter

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.

Individuelle Templates für Rekonstruktionen des linken Herzventrikels

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Feder, Stefan; Falk, Volkmar; Gutberiet, Matthias; Bartz, Dirk

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.

Mercaptursäure und Nukleosidaddukt im Harn als Biomarker in 1-Hydroxymethylpyren-exponierten Ratten

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Ma, Lan

2002-01-01

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.

Der p 1-pulsed myeloid and plasmacytoid dendritic cells from house dust mite-sensitized allergic patients dysregulate the T cell response.

PubMed

Charbonnier, Anne-Sophie; Hammad, Hamida; Gosset, Philippe; Stewart, Geoffrey A; Alkan, Sefik; Tonnel, André-Bernard; Pestel, Joël

2003-01-01

Although reports suggest that dendritic cells (DC) are involved in the allergic reaction characterized by a T helper cell type 2 (Th2) profile, the role of myeloid (M-DC) and plasmacytoid DC (P-DC), controlling the balance Th1/Th2, remains unknown. Here, we showed that in Dermatophagoides pteronyssinus (Dpt)-sensitized allergic patients and in healthy donors, M-DC displayed a higher capacity to capture Der p 1, a major allergen of Dpt, than did P-DC. However, Der p 1-pulsed M-DC from healthy subjects overexpressed CD80 and secreted interleukin (IL)-10, whereas M-DC from allergic patients did not. In contrast, with Der p 1-pulsed P-DC from both groups, no increase in human leukocyte antigen-DR, CD80, and CD86 and no IL-10 secretion were detected. When cocultured with allogeneic naive CD4(+) T cells from healthy donors, Der p 1-pulsed M-DC from allergic patients favored a Th1 profile [interferon (IFN)-gamma(high)/IL-4(low)] and Der p 1-pulsed P-DC, a Th2 profile (IFN-gamma(low)/IL-4(high)). In healthy donors, no T cell polarization (IFN-gamma(low)/IL-4(low)) was induced by Der p 1-pulsed M-DC or P-DC, but in response to Der p 1-pulsed M-DC, T cells secreted IL-10. The neutralization of IL-10 produced by Der p 1-pulsed M-DC from healthy donors led to an inhibition of IL-10 production by T cells and a polarization toward a type 1. Thus, IL-10 produced by M-DC might be an essential mediator controlling the balance between tolerance and allergic status. In addition, P-DC could contribute to the steady state in healthy donors or to the development of a Th2 response in allergic donors.

Antibakterielle In-vitro-Wirksamkeit ätherischer Öle gegen veterinärmedizinisch relevante Keime klinischer Isolate von Hunden, Katzen und Pferden.

PubMed

Bismarck, Doris; Schneider, Marianne; Müller, Elisabeth

Einleitung: Ätherische Öle sind die Grundlage der Aromatherapie. Unter anderem wird ihnen eine antibakterielle Wirkung zugeschrieben. In dieser Studie sollte die In-vitro-Wirksamkeit ätherischer Öle gegen ein breites Spektrum veterinärmedizinisch relevanter Erreger getestet werden. Methoden: Die antibakterielle Aktivität von 16 ätherischen Ölen wurde mittels Agardiffusionstest bestimmt. Getestet wurden grampositive und gramnegative Erreger, die aus klinischen Isolaten von Hunden, Katzen und Pferden aus der veterinärmedizinischen Routinediagnostik stammten. Die Einteilung der Wirksamkeit in nicht, gering-, mittel- und hochgradig wirksam erfolgte anhand der Größe der Hemmhofradien des Bakterienwachstums. Ergebnisse: Generell zeigten sich sowohl grampositive als auch gramnegative Erreger empfindlich gegen einige der getesteten ätherischen Öle. Nicht nur gegen Staphylokokken, sondern auch gegen Methicillin-resistente Stämme der Staphylokokken wiesen die ätherischen Öle in vitro eine nicht zu vernachlässigende Wirkung auf. Pasteurella multocida stellte sich als eher sensibler Keim heraus, während Pseudomonas aeruginosa als vollkommen resistenter Keim eine Ausnahme bildete. Teebaum-, Oregano-, und Bergbohnenkrautöl waren die potentesten Öle. Zusätzlich zeigten sich bei den grampositiven Erregern Lemongrasöl und bei den gramnegativen Erregern Thymianöl als gut wirksam. Schlussfolgerung: Ätherische Öle verfügen in vitro über eine antibakterielle Aktivität gegen klinische Isolate von Hunden, Katzen und Pferden. Diese Studie bietet eine Grundlage für die Anwendung ätherischer Öle in der Veterinärmedizin. Es zeichneten sich Tendenzen im Wirkspektrum einzelner ätherischer Öle bzw. im Grad der Wirksamkeit ätherischer Öle hinsichtlich einzelner Erregerspezies ab, allerdings lässt sich keine sichere Vorhersage über ihre Wirksamkeit gegen einen spezifischen Keim eines individuellen Patienten treffen. Deswegen sollte vor einer Therapie mit ätherischen Ölen deren individuelle Wirksamkeit mittels Aromatogramm getestet werden. © 2017 The Author(s). Published by S. Karger GmbH, Freiburg.

Bioavailability of House Dust Mite Allergens in Sublingual Allergy Tablets Is Highly Dependent on the Formulation.

PubMed

Ohashi-Doi, Katsuyo; Kito, Hirokazu; Du, Weibin; Nakazawa, Hiroshi; Ipsen, Henrik; Gudmann, Pernille; Lund, Kaare

2017-01-01

In sublingual immunotherapy (SLIT), the immune system is addressed by solubilized allergen that interacts with immunocompetent cells of the oral mucosa, the efficiency of which is governed by 2 main factors of SLIT allergen bioavailability: the allergen concentration and the mucosal contact time. Recently, 3 house dust mite (HDM) SLIT tablets were developed that differ with regard to allergen content, nominal strength (maintenance doses: 6 SQ-HDM/10,000 Japanese Allergen Units [JAU], 12 SQ-HDM/ 20,000 JAU, and 300 IR/57,000 JAU), and formulation (freeze-dried/compressed). Here, the importance of the SLIT tablet formulation for HDM major allergen bioavailability is examined. The HDM major allergen content, tablet disintegration times, and allergen release kinetics were determined. Dissolution kinetics (allergen concentration vs. time) of Der f 1, Der p 1, and Der 2 were measured. Area under the curve (AUC) was used as a surrogate parameter for allergen bioavailability. The release of HDM major allergens from the freeze-dried tablets was complete after 30 s, while only partial release was achieved with the compressed tablets, even after prolonged dissolution. At 1 min, i.e., the recommended sublingual holding time for the freeze-dried tablets, the allergen bioavailability (AUC) of the compressed 300 IR/57,000 JAU tablet was 4.7-fold (Der f 1), 10.8-fold (Der p 1), and 23.6-fold (Der 2) lower than that of the freeze-dried 12 SQ-HDM/20,000 JAU tablet and similar to (Der f 1) and 5.3-fold (Der p 1) and 12.5-fold (Der 2) lower than that of the freeze-dried 6 SQ-HDM/10,000 JAU tablet. SLIT tablet allergen bioavailability depends highly on the tablet formulation. Only the fast-dissolving freeze-dried tablets provide maximal delivery of soluble allergens and achieve allergen concentrations that reflect the nominal tablet strengths within the recommended sublingual holding time. © 2017 S. Karger AG, Basel.

Application of the Multi-Doorway Continuum Shell Model to the Magnetic Dipole Strength Distribution in 58Ni

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Spangenberger, H.; Beck, F.; Richter, A.

The usual continuum shell model is extended so as to include a statistical treatment of multi-doorway processes. The total configuration space of the nuclear reaction problem is subdivided into the primary doorway states which are coupled by the initial excitation to the nuclear ground state and the secondary doorway states which represent the complicated nature of multi-step reactions. The latter are evaluated within the exciton model which gives the coupling widths between the various finestructure subspaces. This coupling is determined by a statistical factor related to the exciton model and a dynamical factor given by the interaction matrix elements of the interacting excitons. The whole structure defines the multi-doorway continuum shell model. In this work it is applied to the highly fragmented magnetic dipole strength in 58Ni observed in high resolution electron scattering.Translated AbstractAnwendung des Multi-Doorway-Kontinuum-Schalenmodells auf die Verteilung der magnetischen Dipolstärke von 58NiDas Kontinuum-Schalenmodell wurde so erweitert, daß auch statistische Multi-Doorway-Prozesse berücksichtigt werden können. Hierzu wird der Konfigurationsraum unterteilt in den Raum der primären Doorway-Zustände, die direkt aus dem Grundzustand angeregt werden, und den der sekundären Doorway-Zustände, die die komplizierte Struktur der Multi-Step-Reaktionen repräsentieren. Während die primären Doorway-Zustände inclusive ihrer Anregungen mittels üblicher Schalenmodellmethoden beschrieben werden können, werden die sekundären Doorway-Zustände sowie ihre verschiedenen Kopplungen im Rahmen des Exciton-Modells behandelt. Diese Kopplungen sind durch einen aus dem Exciton-Modell resultierenden Faktor sowie durch einen dynamischen Faktor bestimmt, der sich aus dem Matrixelement der wechselwirkenden Excitonen berechnet. Die Struktur der Kopplungen definiert das Multi-Doorway-Kontinuum-Schalenmodell, das hier auf die Beschreibung der stark fragmentierten magnetischen Dipolstärke in 58Ni angewendet wird.

Conjugation of nitrated acetaminophen to Der p1 amplifies peripheral blood monocyte response to Der p1.

PubMed

Thomas, Ryan G; Rivera Reyes, Brenda M; Gaston, Benjamin M; Rivera Acosta, Nelki B; Bederman, Ilya R; Smith, Laura A; Sutton, Morgan T; Wang, Benlian; Hunt, John F; Bonfield, Tracey L

2017-01-01

An association of acetaminophen use and asthma was observed in the International Study of Asthma and Allergies in Childhood study. However there are no clear mechanisms to explain an association between acetaminophen use and immunologic pathology. In acidic conditions like those in the stomach and inflamed airway, tyrosine residues are nitrated by nitrous and peroxynitrous acids. The resulting nitrotyrosine is structurally similar to 2,4-dinitrophenol and 2,4-dinitrochlorobenzene, known haptens that enhance immune responses by covalently binding proteins. Nitrated acetaminophen shares similar molecular structure. We hypothesized the acetaminophen phenol ring undergoes nitration under acidic conditions, producing 3-nitro-acetaminophen which augments allergic responses by acting as a hapten for environmental allergens. 3-nitro-acetaminophen was formed from acetaminophen in the presence of acidified nitrite, purified by high performance liquid chromatography, and assayed by gas-chromatography mass spectrometry. Purified 3-nitro-acetaminophen was reacted with Dermatophagoides pteronyssinus (Der p1) and analyzed by mass spectrometry to identify the modification site. Human peripheral blood mononuclear cells proliferation response was measured in response to 3-nitro-acetaminophen and to 3-nitro-acetaminophen-modified Der p1. Acetaminophen was modified by nitrous acid forming 3-nitro-acetaminophen over a range of different acidic conditions consistent with airway inflammation and stomach acidity. The Der p1 protein-hapten adduct creation was confirmed by liquid chromatography-mass spectrometry proteomics modifying cysteine 132. Peripheral blood mononuclear cells exposed to 3-nitro-acetaminophen-modified Der p1 had increased proliferation and cytokine production compared to acetaminophen and Der p1 alone (n = 7; p < 0.05). These data suggests 3-nitro-acetaminophen formation and reaction with Der p1 provides a mechanism by which stomach acid or infection-induced low airway pH in patients could enhance the allergic response to proteins such as Der p1.

Digital Transformation Canvas - Übersicht behalten und Handlungsfelder gestalten

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Köster, Michael; Mache, Tobias

Im Beitrag "Digital Transformation Canvas - Übersicht behalten und Handlungsfelder gestalten" wird zunächst grob auf die wesentlichen Herausforderungen, die mit der zunehmenden Digitalisierung einhergehen, eingegangen. Anschließend werden ausgewählte Konzepte des Business Transformation Management vorgestellt, die sich mit der grundlegenden Weiterentwicklung von Organisationen - wie es die Digitalisierung erfordert - auseinandersetzen. Eine detaillierte Einführung in die Methodik des Business Transformation Canvas, der sich mit den unterschiedlichsten Gestaltungsfeldern der Transformation auseinandersetzt und ein Framework für Transformationsprojekte darstellt, rundet den Beitrag ab. Er schließt mit einem Fazit und Ausblick.

Quantum synchronization of quantum van der Pol oscillators with trapped ions.

PubMed

Lee, Tony E; Sadeghpour, H R

2013-12-06

The van der Pol oscillator is the prototypical self-sustained oscillator and has been used to model nonlinear behavior in biological and other classical processes. We investigate how quantum fluctuations affect phase locking of one or many van der Pol oscillators. We find that phase locking is much more robust in the quantum model than in the equivalent classical model. Trapped-ion experiments are ideally suited to simulate van der Pol oscillators in the quantum regime via sideband heating and cooling of motional modes. We provide realistic experimental parameters for 171Yb+ achievable with current technology.

Aufbau des humanoiden Roboters BART III

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Resetov, Dimitri; Pietsch, Björn; Gerth, Wilfried

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.

Ökophysik: Plaudereien über das Leben auf dem Land, im Wasser und in der Luft

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Nachtigall, W.

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.

Konsistente Verknüpfung von Aktivitäts-, Sequenz- und Zustandsdiagrammen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Ebrecht, Lars; Lemmer, Karsten

Der folgende Beitrag stellt eine formale, generische Verhaltensstruktur und Semantik vor, die die Basis für die konsistente Verknüpfung der drei wichtigsten UML Verhaltensdiagramme bildet. Es wird gezeigt, wie sich das grobe und übersichtliche Verhalten in Aktivitätsdiagrammen, das detaillierte Schnittstellenverhalten in Sequenzdiagrammen und detaillierte Verhaltensmodelle in Zustandsdiagrammen mit Hilfe der Semantik konsistent miteinander verknüpfen lassen und die Inhalte der drei genannten Verhaltensdiagramme eindeutig miteinander in Beziehung gebracht werden können. Als Anwendungsbeispiel wird die komplexe, sicherheits- und echtzeitkritische zugseitige Komponente des Europäischen Leit- und Sicherungstechnik Systems (ETCS) verwendet.

Sternbilder und ihre Mythen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Fasching, Gerhard

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.

Distributed Energy Systems: Security Implications of the Grid of the Future

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Stamber, Kevin L.; Kelic, Andjelka; Taylor, Robert A.

2017-01-01

Distributed Energy Resources (DER) are being added to the nation's electric grid, and as penetration of these resources increases, they have the potential to displace or offset large-scale, capital-intensive, centralized generation. Integration of DER into operation of the traditional electric grid requires automated operational control and communication of DER elements, from system measurement to control hardware and software, in conjunction with a utility's existing automated and human-directed control of other portions of the system. Implementation of DER technologies suggests a number of gaps from both a security and a policy perspective. This page intentionally left blank.

Digitale Transformation, aber wie? - Von der Spielwiese zur Umsetzungsplanung

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Kaiser, Thomas

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.

Grundlagen und Grundbegriffe der Messtechnik

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Plaßmann, Wilfried

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.

Räumlich-statistische Charakterisierung der Hydrogeochemie einer BTEX-Grundwasserkontamination am Standort "RETZINA"/Zeitz

NASA Astrophysics Data System (ADS)

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.

Implantate im Mittelohrbereich - Teil 2 (Ergänzungen 2007)

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Stieve, M.; Lenarz, Thomas

In Deutschland leben ca. 12 Millionen Menschen, die an einer ein- oder beidseitigen Schwerhörigkeit leiden. Diese kann angeboren oder im Laufe des Lebens erworben sein. Klinisch und therapeutisch wichtig ist die Unterscheidung hinsichtlich des Schädigungsortes im Bereich des Mittelohres, d. h. eine Schalleitungsschwerhörigkeit, oder im Bereich des Innenohres, d. h. eine Schallempfindungsschwerhörigkeit, wobei hier der Schädigungsort auch am Hörnerven oder in den zentralen Hörabschnitten liegen kann. Therapeutisch lassen sich sowohl Schwerhörigkeiten im Bereich des Mittelohres als auch im Innenohr und sogar im Hirnstammbereich (Hirnstammimplantat) behandeln. 1,9 Millionen Schwerhörige haben eine Erkrankung im Mittelohrbereich, d. h. der Schall kann nur ungenügend auf das Innenohr übertragen werden. Die Ursache besteht meist in einer chronischen Mittelohrentzündung, die zu einer Zerstörung des Trommelfells und der Gehörknöchelchenkette geführt haben. Therapeutisch und damit als Prinzip der operativen Hörverbesserung steht primär der Verschluß des Trommelfells oder eine Rekonstruktion der Gehörknöchelchen. Mittelohroperationen werden mikrochirurgisch unter dem Operationsmikroskop durchgeführt, wobei zunächst durch eine sanierende Operation der Entzündungsprozeß entfernt wird und nach einer Ausheilungszeit die Gehörknöchelchenkette durch künstliche Prothesen rekonstruiert werden kann.

Liquid Biopsy zur Überwachung von Melanompatienten.

PubMed

Gaiser, Maria Rita; von Bubnoff, Nikolas; Gebhardt, Christoffer; Utikal, Jochen Sven

2018-04-01

In den letzten sechs Jahren wurden verschiedene innovative systemische Therapien zur Behandlung des metastasierten malignen Melanoms (MM) entwickelt. Die konventionelle Chemotherapie wurde durch neuartige Primärtherapien abgelöst, darunter systemische Immuntherapien (Anti-CTLA4- und Anti-PD1-Antikörper; Zulassung von Anti-PDL1-Antikörpern erwartet) und Therapien, die gegen bestimmte Mutationen gerichtet sind (BRAF, NRAS und c-KIT). Daher stehen die behandelnden Ärzte neuen Herausforderungen gegenüber, beispielsweise der Stratifizierung von Patienten für geeignete Behandlungen und der Überwachung von Langzeit-Respondern auf Progression. Folglich werden zuverlässige Methoden zur Überwachung von Krankheitsprogression oder Behandlungsresistenz benötigt. Lokalisierte und fortgeschrittene Krebserkrankungen können zur Bildung zirkulierender Tumorzellen und Tumor-DNA (ctDNA) führen, die sich in Proben von peripherem Blut nachweisen und quantifizieren lassen (Liquid Biopsy). Im Fall von Melanompatienten können die Ergebnisse von Liquid Biopsy als neuartige prädiktive Biomarker bei therapeutischen Entscheidungen hilfreich sein, insbesondere im Zusammenhang mit mutationsbasierten zielgerichteten Therapien. Die Herausforderungen bei der Anwendung der Liquid Biopsy beinhalten strikte Kriterien für den Phänotyp der zirkulierenden MM-Zellen oder ihrer Fragmente und die Instabilität von ctDNA im Blut. In diesem Übersichtsartikel diskutieren wir die Beschränkungen der Liquid Biopsy hinsichtlich ihrer Anwendung in der Routinediagnostik. © 2018 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

Prä- und perioperative Aspekte der Versorgung dermatochirurgischer Patienten.

PubMed

Müller, Cornelia S L; Hubner, Wakiko; Thieme-Ruffing, Sigrid; Pföhler, Claudia; Vogt, Thomas; Volk, Thomas; Gärtner, Barbara C; Bialas, Patric

2017-02-01

Die Dermatochirurgie nimmt hinsichtlich vieler Punkte eine Sonderstellung unter den operativen Fächern ein. Hierzu gehört in erster Linie die Tatsache, dass bis auf wenige Ausnahmen fast alle Eingriffe traditionell in Lokal- bzw. Regionalanästhesie und oft auch in räumlich-infrastruktureller Trennung von den großen Zentral-Operationssälen stattfinden können. Die peri- und postoperative Überwachung obliegt dabei dem dermatochirurgischen Operationsteam. Das sui generis kleinere OP-Team hat somit eine ganze Reihe perioperativer Notwendigkeiten zu beachten, um die sich in den "großen" chirurgischen Fächern eine Vielzahl verschiedener beteiligter Fachgruppen gemeinsam kümmern. Hierzu gehören neben Hygieneaspekten, Kenntnissen in der Überwachung der Patienten sowie dem Aspekt der surgical site infections auch Fragen zur postoperativen Schmerztherapie sowie detailliertes pharmakologisches Wissen über die zur Anwendung kommenden Lokalanästhetika und das Handling der damit assoziierten toxischen und allergischen Reaktionen. Eine interdisziplinäre Zusammenarbeit und Verantwortung für den Patienten ist notwendig und erfordert die Erarbeitung und Umsetzung qualitätsorientierter und evidenzbasierter Handlungsanweisungen, die im dermatochirurgischen OP-Setting meist weit über das eigentliche Fach hinausgehen. Ziel dieses Weiterbildungsartikels soll die komprimierte Darstellung der genannten fachübergreifenden Standpunkte bezüglich der wichtigsten perioperativen Aspekte sein. © 2017 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

Influence of van der Waals forces on increasing the strength and toughness in dynamic fracture of nanofibre networks: a peridynamic approach

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Bobaru, F.

2007-07-01

The peridynamic method is used here to analyse the effect of van der Waals forces on the mechanical behaviour and strength and toughness properties of three-dimensional nanofibre networks under imposed stretch deformation. The peridynamic formulation allows for a natural inclusion of long-range forces (such as van der Waals forces) by considering all interactions as 'long-range'. We use van der Waals interactions only between different fibres and do not need to model individual atoms. Fracture is introduced at the microstructural (peridynamic bond) level for the microelastic type bonds, while van der Waals bonds can reform at any time. We conduct statistical studies to determine a certain volume element for which the network of randomly oriented fibres becomes quasi-isotropic and insensitive to statistical variations. This qualitative study shows that the presence of van der Waals interactions and of heterogeneities (sacrificial bonds) in the strength of the bonds at the crosslinks between fibres can help in increasing the strength and toughness of the nanofibre network. Two main mechanisms appear to control the deformation of nanofibre networks: fibre reorientation (caused by deformation and breakage) and fibre accretion (due to van der Waals interaction). Similarities to the observed toughness of polymer adhesive in the abalone shell composition are explained. The author would like to dedicate this work to the 60th anniversary of Professor Subrata Mukherjee.

Modified Van der Waals equation and law of corresponding states

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Zhong, Wei; Xiao, Changming; Zhu, Yongkai

2017-04-01

It is well known that the Van der Waals equation is a modification of the ideal gas law, yet it can be used to describe both gas and liquid, and some important messages can be obtained from this state equation. However, the Van der Waals equation is not a precise state equation, and it does not give a good description of the law of corresponding states. In this paper, we expand the Van der Waals equation into its Taylor's series form, and then modify the fourth order expansion by changing the constant Virial coefficients into their analogous ones. Via this way, a more precise result about the law of corresponding states has been obtained, and the law of corresponding states can then be expressed as: in terms of the reduced variables, all fluids should obey the same equation with the analogous Virial coefficients. In addition, the system of 3 He with quantum effects has also been taken into consideration with our modified Van der Waals equation, and it is found that, for a normal system without quantum effect, the modification on ideal gas law from the Van der Waals equation is more significant than the real case, however, for a system with quantum effect, this modification is less significant than the real case, thus a factor is introduced in this paper to weaken or strengthen the modification of the Van der Waals equation, respectively.

Tinea capitis: Erregerspektrum und Epidemiologie im zeitlichen Wandel.

PubMed

Ziegler, Wiebke; Lempert, Sigrid; Goebeler, Matthias; Kolb-Mäurer, Annette

2016-08-01

Die Tinea capitis ist die häufigste Dermatomykose des Kindesalters. Das Erregerprofil zeigt unterschiedliche geographische Verteilungsmuster und variiert im Laufe der Zeit. Zwischen 1990-2014 an der Würzburger Universitätsklinik für Dermatologie erhobene Daten von 150 Patienten mit mykologisch gesicherter Tinea capitis wurden hinsichtlich Alter, Geschlecht und Erregerspektrum analysiert und über zwei Zeiträume von jeweils 12,5 Jahren miteinander verglichen. Obwohl eine Tinea capitis am häufigsten bei Kindern der Altersgruppe zwischen 0 und 5 Jahren diagnostiziert wurde, lag der Anteil betroffener Erwachsener mit 16 % höher als bislang berichtet. Der zoophile Dermatophyt Microsporum canis konnte am häufigsten als Erreger der Tinea capitis identifiziert werden, jedoch war ein Anstieg von Infektionen mit den anthropophilen Pilzen Trichophyton tonsurans und Trichophyton rubrum zu verzeichnen. Tendenziell sank der Anteil zoophiler im Verhältnis zu den anthropophilen Erregern. Im zeitlichen Verlauf zeigte sich eine zunehmende Heterogenität des Erregerspektrums: Dermatophyten wie Trichophyton soudanense und Trichophyton violaceum, Trichophyton anamorph von Arthroderma benhamiae sowie Trichophyton schoenleinii und Microsporum audouinii konnten erstmalig bzw. nach langer Zeit wieder erneut isoliert werden. Wenngleich Microsporum-canis-Infektionen noch dominieren, sind zunehmend anthropophile Erreger nachzuweisen. Angesichts des unerwartet hohen Anteils von Erwachsenen sollte eine Tinea capitis in allen Altersgruppen differenzialdiagnostisch in Betracht gezogen werden. © 2016 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

[Vegetarische und vegane Ernährung bei Kindern - Stand der Forschung und Forschungsbedarf].

PubMed

Keller, Markus; Müller, Stine

2016-01-01

Die Praxis vegetarischer Ernährungsformen ist in Deutschland im letzten Jahrzehnt deutlich angestiegen. Allerdings ist der Anteil vegetarischer und veganer Kinder dabei unbekannt. Studien mit Erwachsenen zeigen das präventive Potenzial, aber auch potenzielle Schwachstellen pflanzenbasierter Kostformen. Die Vorteile und Risiken einer vegetarischen bzw. veganen Ernährung im Kindesalter wurden bisher jedoch relativ selten untersucht. Außerdem lassen das unterschiedliche Alter der Kinder, das heterogene Studiendesign sowie die teilweise geringe Probandenzahl der Studien keine verbindlichen Aussagen zu. In dieser Übersichtsarbeit werden die Ergebnisse der wenigen Studien zu vegetarisch und vegan ernährten Kindern (< 12 Jahren) in Nordamerika und Europa zusammengefasst. Demnach lag die Zufuhr von Nahrungsenergie und Makronährstoffen vegetarischer und veganer Kinder meist näher an den Empfehlungen der Fachgesellschaften als die Ernährung gleichaltriger Mischkostkinder. Ebenso wiesen vegetarisch und vegan ernährte Kinder eine höhere Zufuhr von und bessere Versorgung mit verschiedenen Vitaminen und Mineralstoffen auf. Häufiger zeigten sich jedoch Defizite bei Vitamin B12, Zink, Kalzium, Eisen und Vitamin D. Das Wachstum und die Entwicklung vegetarisch und vegan ernährter Kinder entsprachen weitgehend den Referenzstandards, wobei sie dazu tendierten, leichter, schlanker und (< 5 Jahren) auch kleiner zu sein. Aufgrund der unzureichenden Studienlage besteht erheblicher Forschungsbedarf zu den Auswirkungen einer vegetarischen und veganen Ernährung im Kindesalter. © 2016 S. Karger GmbH, Freiburg.

Energetics of small molecule and water complexation in hydrophobic calixarene cavities.

PubMed

Notestein, Justin M; Katz, Alexander; Iglesia, Enrique

2006-04-25

Calixarenes grafted on silica are energetically uniform hosts that bind aromatic guests with 1:1 stoichiometry, as shown by binding energies that depend upon the calixarene upper rim composition but not on their grafted surface density (0.02-0.23 nm(-2)). These materials are unique in maintaining a hydrophilic silica surface, as probed by H2O physisorption measurements, while possessing a high density of hydrophobic binding sites that are orthogonal to the silica surface below them. The covalently enforced cone-shaped cavities and complete accessibility of these rigidly grafted calixarenes allow the first unambiguous measurements of the thermodynamics of guest interaction with the same calixarene cavities in aqueous solution and vapor phase. Similar to adsorption into nonpolar protein cavities, adsorption into these hydrophobic cavities from aqueous solution is enthalpy-driven, which is in contrast to entropy-driven adsorption into water-soluble hydrophobic hosts such as beta cyclodextrin. The adsorption thermodynamics of several substituted aromatics from vapor and liquid are compared by (i) describing guest chemical potentials relative to pure guest, which removes differences among guests because of aqueous solvation and van der Waals contacts in the pure condensed phase, and (ii) passivating residual guest binding sites on exposed silica, titrated by water during adsorption from aqueous solution, using inorganic salts before vapor adsorption. Adsorption isotherms depend only upon the saturation vapor pressure of each guest, indicating that guest binding from aqueous or vapor media is controlled by van der Waals contacts with hydrophobic calixarene cavities acting as covalently assembled condensation nuclei, without apparent contributions from CH-pi or other directional interactions. These data also provide the first direct quantification of free energies for interactions of water with the calixarene cavity interior. The calixarene-water interface is stabilized by approximately 20 kJ/mol relative to the water-vapor interface, indicating that water significantly competes with the aromatic guests for adsorption at these ostensibly hydrophobic cavities. This result is useful for understanding models of water interactions with other concave hydrophobic surfaces, including those commonly observed within proteins.

Experimental Study of Turbulent Mixing and Selectivity of Competing Reactions

DTIC Science & Technology

1988-07-01

polymerization reactors ( Van der Molen et al., 1982). MIixing is also recognized as a key factor affecting overall performance of a combustor--both in terms...Eng. Sci., 28, 413 (1973). Van der Molen , T. J., A. Koenen, H. H. J. Oosterwijk, and H. Th. Van der Bend. "Effect of Process Conditions on Light-Off

Tokamak und Stellarator - zwei Wege zur Fusionsenergie: Fusionsforschung

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Milch, Isabella

2006-07-01

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.

Institute for Science Education. Institut fur die Padagogik der Naturwissenschaften an der Universitat Kiel. IPN Report-in-Brief 11. 3rd Edition.

ERIC Educational Resources Information Center

Blansdorf, Klaus, Ed.

The Institut fur die Padagogik der Naturwissenschaften (IPN) is the research institute for science education, with a national function in the Federal Republic of Germany. The IPN consists of biology education, chemistry education, physics education, educational science, research methodology/statistics, and administration/general services…

Reproductive success of farmed blue foxes.

PubMed

Ilukha, V A; Harri, M; Rekilä, T

1997-01-12

The aim of this study was to provide basic data for the different components of reproductive performance of blue foxes under farm conditions. The foxes were mated naturally and the perinatal mortality of cubs was carefully recorded. This data allowed the evaluation of the effect of females' age and differences between years, and the maternal and paternal components of reproductive success. Generally the results were similar for all four years of the study. Altogether 2047 females (84.8 % of the total) gave birth to 22 941 cubs, of which 5.9% were stillborn and 11.4% died before weaning. Only in a very few cases (1.3%) was it the whole litter that was lost, and more commonly, there were some cub losses in almost one-half of the litters (46.9%). Abnormal birth and abortion of a part of a litter contributed most to reproductive failure of the vixen. Infanticide played a minimal role as a cause of postnatal cub mortality (0.3%). Death of the vixen was extremely rare. One half of all parturitions were dated between May 14 and May 28 and May 8 and May 20, for primiparous and multiparous vixens, respectively. Thus the parturitions peaked 5 days earlier (p < 0.001, median test) for multiparous vixens. The litter size was smaller and cub losses were higher for primiparous vixens than for multiparous ones. With a few exceptions, the age of the father or date of birth did not affect litter size or cub mortality. Postnatal cub mortality (y, %) decreased with age of the cub (x, days) and can be described by a simple equation: y = 15.3 - 11.2 log x, r(2) = 0.933. Fractional cub mortality increased with increasing litter size. Despite being significant, this increase was modest in extent. Low h(2) -values were observed for litter size at birth. ZUSAMMENFASSUNG: Der Zweck dieser Untersuchung war es, Basisinformation über verschiedene Komponenten der Reproduktion bei farmgezüchteten Blaufüchsen zu gewinnen. Die Fähen wurden naturlich gepaart. Eine besondere Aufmerksamkeit wurde der perinatalen Jungsterblichkeit gewidmet. Im allgemeinen waren die Ergebnisse für alle vier Jahre der Untersuchung gleich. Insgesamt 2 047 Fähen (84.8% von) warfen 22 941 Jungen. Von diesen wurden 5.6% totgeboren, und 11.4% starben später. Nur sehr selten war der ganze Wurf verloren (1.3%), aber Verluste fanden fast in der Hälfte der Würfe (46.9%) statt. Abnormale Geburt und Abort waren die häufigsten Ursachen der Geburtsprobleme der Fähen. Nur sehr selten brachte die Fähe ihre Jungen um (0.3%). Ebenso selten war ein Tod der Fähe. Eine Hälfte der Geburten fanden zwischen 14 und 28 Mai, bei Jungfähen und zwischen 8 und 20 Mai bei älteren statt. Die Jungfähen hatten kleinere Würfe und höhere Jungverluste als die Altfähen, wobei die Rüden fast keinen Einfluß hatten. Die postnatale Jungsterblichkeit (y, %) nahm mit Alter der Jungen (x, Tage) rasch ab, und kann mit einer einfachen Gleichung dargestellt werden: y = 15.3 - 11.2 log x, r(2) = 0.933. Jungsterblichkeit nahm mit der Grösse des Wurfes zu. Diese Wirkung war statistisch significant, zwar klein in Quantität. Die Heritabilitätswerte (h(2) ) der Wurfgrösse waren klein. 1997 Blackwell Verlag GmbH.

Detection of Dermatophagoides farinae in the dust of air conditioning filters.

PubMed

Liu, Zhigang; Bai, Yu; Ji, Kunmei; Liu, Xiaoyu; Cai, Chengyu; Yu, Haiqiong; Li, Meng; Bao, Ying; Lian, Yuyin; Gao, Bo

2007-01-01

The allergenic dust mite species Dermatophagoides pteronyssinus and Dermatophagoides farinae generally inhabit warm moist environments. This study tested the hypothesis that these allergenic species may thrive in air conditioner filters. A year-long investigation of the dust mite population densities and species identities living in air conditioner filters in Shenzhen City in Southern China was performed. Additional data describing the levels of major dust mite allergen proteins from samples collected in July and August 2004 were analyzed. Genetic polymorphism analysis of Der f 1 and Der f 2 genes in the collected animals was also conducted. Our investigation revealed that larval dust mites started to grow in March, from which time their populations proceeded to steadily increase until reaching their population zenith in July and August. The dust mite populations decreased sharply in October and live dust mites were no longer observed in the winter. Among the mites collected in July and August, 30.1 and 25.8% were of the species D. farinae. The concentration of Der f 1 was 3.04 +/- 1.75 and 3.21 +/- 1.84 microg/g dust in July and August, respectively, and that of Der f 2 was 2.15 +/- 0.82 and 2.04 +/- 1.15 microg/g dust. Four types of Der f 1 and 5 types of Der f 2 cDNA sequences were cloned from collected Der f mites. Their sequences were highly homologous with those previously published in GenBank (No. AB034946.1 and No. AB195580.1). This research demonstrated that Der f allergens exist in the dust of air conditioner filters in this area.

Air-conditioner filters enriching dust mites allergen.

PubMed

Zhan, Xiaodong; Li, Chaopin; Xu, Haifeng; Xu, Pengfei; Zhu, Haibin; Diao, Jidong; Li, Na; Zhao, Beibei

2015-01-01

We detected the concentration of dust mites allergen (Der f1 & Der p1) in the air of different places before and after the starting of air-conditioners in Wuhu City, Anhui, China, and to discuss the relation between the dust mites allergen in air-conditioner filters and the asthma attack. The dust samples were collected from the air-conditioner filters in dining rooms, shopping malls, hotels and households respectively. Concentrations of dust mites major group allergen 1 (Der f 1, Der p1) were detected with enzyme linked immunosorbent assay (ELISA), and the dust mite immune activities were determined by dot-ELISA. The concentration of Der f1 in dining rooms, shopping malls, hotels and households was 1.52 μg/g, 1.24 μg/g, 1.31 μg/g and 1.46 μg/g respectively, and the concentration of Der p1 in above-mentioned places was 1.23 μg/g, 1.12 μg/g, 1.16 μg/g and 1.18 μg/g respectively. The concentration of Der f1 & Der p1 in air was higher after the air-conditioners starting one hours later, and the difference was significant (P<0.05, respectively). Additionally, dot-ELISA findings revealed that the allergen extracted from the dust was capable of reacting with IgE from the sera of asthma mice allergic to dust mites. The study concludes that air-conditioner filters can enrich dust mites major group allergen, and the allergens can induce asthma. The air-conditioner filters shall be cleaned or replaced regularly to prevent or reduce accumulation of the dust mites and its allergens.

Air-conditioner filters enriching dust mites allergen

PubMed Central

Zhan, Xiaodong; Li, Chaopin; Xu, Haifeng; Xu, Pengfei; Zhu, Haibin; Diao, Jidong; Li, Na; Zhao, Beibei

2015-01-01

We detected the concentration of dust mites allergen (Der f1 & Der p1) in the air of different places before and after the starting of air-conditioners in Wuhu City, Anhui, China, and to discuss the relation between the dust mites allergen in air-conditioner filters and the asthma attack. The dust samples were collected from the air-conditioner filters in dining rooms, shopping malls, hotels and households respectively. Concentrations of dust mites major group allergen 1 (Der f 1, Der p1) were detected with enzyme linked immunosorbent assay (ELISA), and the dust mite immune activities were determined by dot-ELISA. The concentration of Der f1 in dining rooms, shopping malls, hotels and households was 1.52 μg/g, 1.24 μg/g, 1.31 μg/g and 1.46 μg/g respectively, and the concentration of Der p1 in above-mentioned places was 1.23 μg/g, 1.12 μg/g, 1.16 μg/g and 1.18 μg/g respectively. The concentration of Der f1 & Der p1 in air was higher after the air-conditioners starting one hours later, and the difference was significant (P<0.05, respectively). Additionally, dot-ELISA findings revealed that the allergen extracted from the dust was capable of reacting with IgE from the sera of asthma mice allergic to dust mites. The study concludes that air-conditioner filters can enrich dust mites major group allergen, and the allergens can induce asthma. The air-conditioner filters shall be cleaned or replaced regularly to prevent or reduce accumulation of the dust mites and its allergens. PMID:26064381

Asthmatic bronchial epithelium activated by the proteolytic allergen Der p 1 increases selective dendritic cell recruitment.

PubMed

Pichavant, Muriel; Charbonnier, Anne-Sophie; Taront, Solenne; Brichet, Anne; Wallaert, Benoît; Pestel, Joel; Tonnel, André-Bernard; Gosset, Philippe

2005-04-01

Airway dendritic cells (DCs) are crucial for allergen-induced sensitization and inflammation in allergic asthma. After allergen challenge, an increased number of DCs is observed in airway epithelium from patients with allergy. Because Der p 1, a cysteine protease allergen from Dermatophagoides pteronyssinus , induces chemokine production by bronchial epithelial cells (BECs), the purpose of this investigation was to evaluate the capacity of BEC exposed to Der p 1 to recruit DCs. Chemotactic activity of BEAS-2B, a bronchial epithelial cell line, and BECs from nonatopic controls and patients with allergic asthma was evaluated on the migration of precursors, immature and mature monocyte-derived DCs (MDDCs), and CD34 + -derived Langerhans cells (LCs). C-C chemokine ligand (CCL)-2, CCL5, and C-X-C chemokine ligand 10 production by BEAS-2B and BEC was increased after Der p 1 exposure, whereas the proenzyme proDer p 1 devoid of enzymatic activity had no effect. Der p 1 stimulation of BEAS-2B and BEC from both groups increased significantly the recruitment of MDDC precursors, depending on CCL2, CCL5, and C-X-C chemokine ligand 10 production. In a reconstituted polarized epithelium, apical application of Der p 1 enhanced MDDC precursor migration into the epithelial layer. Moreover, Der p 1 stimulation of BEC from patients with asthma but not from controls increased the migration of LC precursors, mainly dependent on CCL20 secretion. No migration of immature and mature DCs was observed. These data confirmed that BECs participate in the homeostasis of the DC network present within the bronchial epithelium through the secretion of chemokines. In allergic asthma, upregulation of CCL20 production induced LC recruitment, the role of which remains to be determined.

Effective allergen avoidance for reducing exposure to house dust mite allergens and improving disease management in adult atopic asthmatics.

PubMed

Tsurikisawa, Naomi; Saito, Akemi; Oshikata, Chiyako; Yasueda, Hiroshi; Akiyama, Kazuo

2016-10-01

We investigated the best strategy for adult asthmatics to avoid exposure to Dermatophagoides group (Der-1) allergens. Adult atopic asthmatics (n = 111) followed a 32-item checklist for avoiding Der-1 allergen exposure. Twenty-five patients were excluded through incomplete sampling; 50 remaining patients encased their pillows/futons/mattresses in microfine-fiber covers, 13 used vacuum cleaners with dust-mite-collection nozzles, and 23 acted as non-intervention controls. During August-October 2010 and August-October 2011, dust samples were collected in Petri dishes placed in bedrooms for 2 weeks and from mattresses/futons by using adhesive tape on one morning. A Der-1 level decrease was defined as a mean 2011 Der-1 level of <1 as a ratio of the 2010 level on tape or Petri dish samples. We analyzed the associations between Der-1 level change (by ELISA) and % weekly variability in peak expiratory flow (PEF) or fraction of exhaled nitric oxide (FeNO) after intervention. Der-1 levels decreased significantly in the covers group but not the vacuuming group. FeNO levels and PEF variability were unchanged in both groups. In patients whose Petri dish or tape samples showed decreased Der-1 levels, the % PEF variability was lower in 2011 than in 2010, but FeNO levels were unchanged. Three interventions (vacuuming all family members' mattress/futon surfaces at least weekly or after exposure of the futons to sunlight, and floor wiping before vacuuming), plus using covers, were the most effective management strategy in reducing Der-1 levels. This environmental and bedding maintenance program may help manage adult atopic asthma.

An epitope-specific DerG-PG70 LEAPS vaccine modulates T cell responses and suppresses arthritis progression in two related murine models of rheumatoid arthritis

PubMed Central

Mikecz, Katalin; Glant, Tibor T.; Markovics, Adrienn; Rosenthal, Kenneth S.; Kurko, Julia; Carambula, Roy E.; Cress, Steve; Steiner, Harold L.; Zimmerman, Daniel H.

2017-01-01

Rheumatoid arthritis (RA) is an autoimmune joint disease maintained by aberrant immune responses involving CD4+ T helper (Th)1 and Th17 cells. In this study, we tested the therapeutic efficacy of Ligand Epitope Antigen Presentation System (LEAPS™) vaccines in two Th1 cell-driven mouse models of RA, cartilage proteoglycan (PG)-induced arthritis (PGIA) and PG G1-domain-induced arthritis (GIA). The immunodominant PG peptide PG70 was attached to a DerG or J immune cell binding peptide, and the DerG-PG70 and J-PG70 LEAPS vaccines were administered to the mice after the onset of PGIA or GIA symptoms. As indicated by significant decreases in visual and histopathological scores of arthritis, the DerG-PG70 vaccine inhibited disease progression in both PGIA and GIA, while the J-PG70 vaccine was ineffective. Splenic CD4+ cells from DerG-PG70-treated mice were diminished in Th1 and Th17 populations but enriched in Th2 and regulatory T (Treg) cells. In vitro spleen cell-secreted and serum cytokines from DerG-PG70-treated mice demonstrated a shift from a pro-inflammatory to an anti-inflammatory/regulatory profile. DerG-PG70 peptide tetramers preferentially bound to CD4+ T-cells of GIA spleen cells. We conclude that the DerG-PG70 vaccine (now designated CEL-4000) exerts its therapeutic effect by interacting with CD4+ cells, which results in an antigen-specific down-modulation of pathogenic T-cell responses in both the PGIA and GIA models of RA. Future studies will need to determine the potential of LEAPS vaccination to provide disease suppression in patients with RA. PMID:28583308

Hypochondria as withdrawal and comedy as cure in Dr. Willibald's Der Hypochondrist (1824).

PubMed

Potter, Edward T

2012-01-01

Balthasar von Ammann's comedy Der Hypochondrist, published in 1824 under the pseudonym Dr. Willibald, foregrounds the social, sexual, and political implications of hypochondria. The play engages with early nineteenth-century medical and popular conceptions of hypochondria to co-opt potentially subversive elements and to promote a specific social, sexual, and political agenda. The text promotes literature — specifically comedic drama — as a cure for hypochondria. Hypochondria functions as a code for withdrawal. The hypochondriac withdraws medically from healthy society, gaining exceptional status. He withdraws sexually from society by remaining a bachelor, possibly engaged in non-normative sexual behaviour. Furthermore, the politically disenfranchised protagonist voices his political frustrations via a coded medical metaphor. The hypochondriac poses a threefold challenge to the social, sexual, and political order, and the play engages with contemporary conceptions of the disease to provide the solution: comedy. The text, presented as a cure for hypochondria, replaces the coded questioning of the social order via hypochondria with the less threatening code of heraldry. A comedy-within-the-comedy uses the hypochondriac's love of heraldry to cure him, resulting in the elimination of his medical problems and exceptional status, in the purification of his bachelorhood from non-normative elements, and in the pre-emption of political frustrations.

Electrodynamics of Lipid Membrane Interactions in the Presence of Zwitterionic Buffers

PubMed Central

Koerner, Megan M.; Palacio, Luis A.; Wright, Johnnie W.; Schweitzer, Kelly S.; Ray, Bruce D.; Petrache, Horia I.

2011-01-01

Due to thermal motion and molecular polarizability, electrical interactions in biological systems have a dynamic character. Zwitterions are dipolar molecules that typically are highly polarizable and exhibit both a positive and a negative charge depending on the pH of the solution. We use multilamellar structures of common lipids to identify and quantify the effects of zwitterionic buffers that go beyond the control of pH. We use the fact that the repeat spacing of multilamellar lipid bilayers is a sensitive and accurate indicator of the force balance between membranes. We show that common buffers can in fact charge up neutral membranes. However, this electrostatic effect is not immediately recognized because of the concomitant modification of dispersion (van der Waals) forces. We show that although surface charging can be weak, electrostatic forces are significant even at large distances because of reduced ionic screening and reduced van der Waals attraction. The zwitterionic interactions that we identify are expected to be relevant for interfacial biological processes involving lipid bilayers, and for a wide range of biomaterials, including amino acids, detergents, and pharmaceutical drugs. An appreciation of zwitterionic electrodynamic character can lead to a better understanding of molecular interactions in biological systems and in soft materials in general. PMID:21767488

A novel LTE scheduling algorithm for green technology in smart grid.

PubMed

Hindia, Mohammad Nour; Reza, Ahmed Wasif; Noordin, Kamarul Ariffin; Chayon, Muhammad Hasibur Rashid

2015-01-01

Smart grid (SG) application is being used nowadays to meet the demand of increasing power consumption. SG application is considered as a perfect solution for combining renewable energy resources and electrical grid by means of creating a bidirectional communication channel between the two systems. In this paper, three SG applications applicable to renewable energy system, namely, distribution automation (DA), distributed energy system-storage (DER) and electrical vehicle (EV), are investigated in order to study their suitability in Long Term Evolution (LTE) network. To compensate the weakness in the existing scheduling algorithms, a novel bandwidth estimation and allocation technique and a new scheduling algorithm are proposed. The technique allocates available network resources based on application's priority, whereas the algorithm makes scheduling decision based on dynamic weighting factors of multi-criteria to satisfy the demands (delay, past average throughput and instantaneous transmission rate) of quality of service. Finally, the simulation results demonstrate that the proposed mechanism achieves higher throughput, lower delay and lower packet loss rate for DA and DER as well as provide a degree of service for EV. In terms of fairness, the proposed algorithm shows 3%, 7 % and 9% better performance compared to exponential rule (EXP-Rule), modified-largest weighted delay first (M-LWDF) and exponential/PF (EXP/PF), respectively.

A Novel LTE Scheduling Algorithm for Green Technology in Smart Grid

PubMed Central

Hindia, Mohammad Nour; Reza, Ahmed Wasif; Noordin, Kamarul Ariffin; Chayon, Muhammad Hasibur Rashid

2015-01-01

Smart grid (SG) application is being used nowadays to meet the demand of increasing power consumption. SG application is considered as a perfect solution for combining renewable energy resources and electrical grid by means of creating a bidirectional communication channel between the two systems. In this paper, three SG applications applicable to renewable energy system, namely, distribution automation (DA), distributed energy system-storage (DER) and electrical vehicle (EV), are investigated in order to study their suitability in Long Term Evolution (LTE) network. To compensate the weakness in the existing scheduling algorithms, a novel bandwidth estimation and allocation technique and a new scheduling algorithm are proposed. The technique allocates available network resources based on application’s priority, whereas the algorithm makes scheduling decision based on dynamic weighting factors of multi-criteria to satisfy the demands (delay, past average throughput and instantaneous transmission rate) of quality of service. Finally, the simulation results demonstrate that the proposed mechanism achieves higher throughput, lower delay and lower packet loss rate for DA and DER as well as provide a degree of service for EV. In terms of fairness, the proposed algorithm shows 3%, 7 % and 9% better performance compared to exponential rule (EXP-Rule), modified-largest weighted delay first (M-LWDF) and exponential/PF (EXP/PF), respectively. PMID:25830703

Structure-Energy Relationships of Halogen Bonds in Proteins.

PubMed

Scholfield, Matthew R; Ford, Melissa Coates; Carlsson, Anna-Carin C; Butta, Hawera; Mehl, Ryan A; Ho, P Shing

2017-06-06

The structures and stabilities of proteins are defined by a series of weak noncovalent electrostatic, van der Waals, and hydrogen bond (HB) interactions. In this study, we have designed and engineered halogen bonds (XBs) site-specifically to study their structure-energy relationship in a model protein, T4 lysozyme. The evidence for XBs is the displacement of the aromatic side chain toward an oxygen acceptor, at distances that are equal to or less than the sums of their respective van der Waals radii, when the hydroxyl substituent of the wild-type tyrosine is replaced by a halogen. In addition, thermal melting studies show that the iodine XB rescues the stabilization energy from an otherwise destabilizing substitution (at an equivalent noninteracting site), indicating that the interaction is also present in solution. Quantum chemical calculations show that the XB complements an HB at this site and that solvent structure must also be considered in trying to design molecular interactions such as XBs into biological systems. A bromine substitution also shows displacement of the side chain, but the distances and geometries do not indicate formation of an XB. Thus, we have dissected the contributions from various noncovalent interactions of halogens introduced into proteins, to drive the application of XBs, particularly in biomolecular design.

Van der Waals Interactions Involving Proteins

NASA Technical Reports Server (NTRS)

Roth, Charles M.; Neal, Brian L.; Lenhoff, Abraham M.

1996-01-01

Van der Waals (dispersion) forces contribute to interactions of proteins with other molecules or with surfaces, but because of the structural complexity of protein molecules, the magnitude of these effects is usually estimated based on idealized models of the molecular geometry, e.g., spheres or spheroids. The calculations reported here seek to account for both the geometric irregularity of protein molecules and the material properties of the interacting media. Whereas the latter are found to fall in the generally accepted range, the molecular shape is shown to cause the magnitudes of the interactions to differ significantly from those calculated using idealized models. with important consequences. First, the roughness of the molecular surface leads to much lower average interaction energies for both protein-protein and protein-surface cases relative to calculations in which the protein molecule is approximated as a sphere. These results indicate that a form of steric stabilization may be an important effect in protein solutions. Underlying this behavior is appreciable orientational dependence, one reflection of which is that molecules of complementary shape are found to exhibit very strong attractive dispersion interactions. Although this has been widely discussed previously in the context of molecular recognition processes, the broader implications of these phenomena may also be important at larger molecular separations, e.g., in the dynamics of aggregation, precipitation, and crystal growth.

Towards understanding the effects of van der Waals strengths on the electric double-layer structures and capacitive behaviors

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Yang, Huachao; Bo, Zheng; Yang, Jinyuan; Yan, Jianhua; Cen, Kefa

2017-10-01

Solid-liquid interactions are considered to play a crucial role in charge storage capability of electric double-layer capacitors (EDLCs). In this work, effects of van der Waals (VDW) strengths on the EDL structures and capacitive performances within two representative electrolytes of solvated aqueous solutions and solvent-free ionic liquids are illuminated by molecular dynamics simulations. Single crystalline metals with similar lattice constant but diverse VDW potentials are employed as electrodes. Upon enhancing VDW strengths, capacitance of aqueous electrolytes first increases conspicuously by ∼34.0% and then descends, manifesting a non-monotonic trend, which goes beyond traditional perspectives. Such unusual observation is interpreted by the excluded-volume effects stemmed from ion-solvent competitions. Stimulated by predominant coulombic interactions, more ions are aggregated at the interface despite of the increasing VDW potentials, facilitating superior screening efficiency and capacitance. However, further enhancing strengths preferentially attracts more solvents instead of ions to the electrified surface, which in turn strikingly repels ions from Helmholtz layers, deteriorating electrode capacitance. An essentially similar feather is also recognized for ionic liquids, while the corresponding mechanisms are prominently ascribed to the suppressed ionic separations issued from cation-anion competitions. We highlight that constructing electrode materials with a moderate-hydrophilicity could further advance the performances of EDLCs.

Kraft-Wärmekopplung und Blockheiz-Kraftwerke BHKW

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Zahoransky, Richard; Allelein, Hans-Josef; Bollin, Elmar; Oehler, Helmut; Schelling, Udo

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.

Professionelles Learning Service Management an Hochschulen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Baume, Matthias; Rathmayer, Sabine; Gergintchev, Ivan; Schulze, Elvira

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.

Isotope separation by photodissociation of Van der Waal's molecules

DOEpatents

Lee, Yuan T.

1977-01-01

A method of separating isotopes based on the dissociation of a Van der Waal's complex. A beam of molecules of a Van der Waal's complex containing, as one partner of the complex, a molecular species in which an element is present in a plurality of isotopes is subjected to radiation from a source tuned to a frequency which will selectively excite vibrational motion by a vibrational transition or through electronic transition of those complexed molecules of the molecular species which contain a desired isotope. Since the Van der Waal's binding energy is much smaller than the excitational energy of vibrational motion, the thus excited Van der Waal's complex dissociate into molecular components enriched in the desired isotope. The recoil velocity associated with vibrational to translational and rotational relaxation will send the separated molecules away from the beam whereupon the product enriched in the desired isotope can be separated from the constituents of the beam.

Communication: Determining the structure of the N{sub 2}Ar van der Waals complex with laser-based channel-selected Coulomb explosion

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Wu, Chengyin, E-mail: cywu@pku.edu.cn; Liu, Yunquan; Gong, Qihuang

2014-04-14

We experimentally reconstructed the structure of the N{sub 2}Ar van der Waals complex with the technique of laser-based channel-selected Coulomb explosion imaging. The internuclear distance between the N{sub 2} center of mass and the Ar atom, i.e., the length of the van der Waals bond, was determined to be 3.88 Å from the two-body explosion channels. The angle between the van der Waals bond and the N{sub 2} principal axis was determined to be 90° from the three-body explosion channels. The reconstructed structure was contrasted with our high level ab initio calculations. The agreement demonstrated the potential application of laser-basedmore » Coulomb explosion in imaging transient molecular structure, particularly for floppy van der Waals complexes, whose structures remain difficult to be determined by conventional spectroscopic methods.« less

Radioimmunoassay of dermorphin-like peptides in mammalian and non-mammalian tissues.

PubMed

Negri, L; Melchiorri, P; Erspamer, G F; Erspamer, V

1981-01-01

A selective RIA for D-Ala2-Dermorphin (Der), a natural peptide extracted from amphibian skin, has been developed using an antibody raised in rabbits against Der which has been coupled to BSA through its phenolic hydroxyl groups of tyrosine residues with 2,4-Dichloro-6-methoxy-1,3,5-triazine. The cross-reactivity of this antibody with dermorphin analogs, C- and N-terminal fragments of dermorphin molecule, some opioid and gastrointestinal peptides was tested. Der-like immunoreactivity has been identified in tissue extracts of rats, frog and cephalopoda. Der-like peptides were purified by passing methanol extracts of the tissues through a Sephadex G25 column (16 x 100 cm) eluted with 0.1 M acetic acid at 4 degrees C. Der-like immunoreactivity from neural tissue of Dosidicus gigas, Eledone moscata, and rat brain showed a good agreement with an authentic sample of synthetic dermorphin.

Engineering Inertial and Primary-Frequency Response for Distributed Energy Resources: Preprint

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Dall-Anese, Emiliano; Zhao, Changhong; Guggilam, Swaroop

We propose a framework to engineer synthetic-inertia and droop-control parameters for distributed energy resources (DERs) so that the system frequency in a network composed of DERs and synchronous generators conforms to prescribed transient and steady-state performance specifications. Our approach is grounded in a second-order lumped-parameter model that captures the dynamics of synchronous generators and frequency-responsive DERs endowed with inertial and droop control. A key feature of this reduced-order model is that its parameters can be related to those of the originating higher-order dynamical model. This allows one to systematically design the DER inertial and droop-control coefficients leveraging classical frequency-domain responsemore » characteristics of second-order systems. Time-domain simulations validate the accuracy of the model-reduction method and demonstrate how DER controllers can be designed to meet steady-state-regulation and transient-performance specifications.« less

Engineering Inertial and Primary-Frequency Response for Distributed Energy Resources

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Dall-Anese, Emiliano; Zhao, Changhong; Guggilam, Swaroop

We propose a framework to engineer synthetic-inertia and droop-control parameters for distributed energy resources (DERs) so that the system frequency in a network composed of DERs and synchronous generators conforms to prescribed transient and steady-state performance specifications. Our approach is grounded in a second-order lumped-parameter model that captures the dynamics of synchronous generators and frequency-responsive DERs endowed with inertial and droop control. A key feature of this reduced-order model is that its parameters can be related to those of the originating higherorder dynamical model. This allows one to systematically design the DER inertial and droop-control coefficients leveraging classical frequency-domain responsemore » characteristics of second-order systems. Time-domain simulations validate the accuracy of the model-reduction method and demonstrate how DER controllers can be designed to meet steady-state-regulation and transient-performance specifications.« less

Uber Phosphorylierung im Licht

PubMed Central

Warburg, Otto

1962-01-01

Während bisher der Zusammenhang zwischen Dehydrierung und Phosphorylierung im Licht nur für die stöchiometrischen Chinonreactionen bewiesen worden war, ist nunmehr auch für die katalytischen Chinonreactionen, die aeroben wie die anaeroben, gezeigt worden, dass die Dehydrierung die Phosphorylierung bewirkt. Eine andere Phosphorylierung, als die Phosphorylierung durch Dehydrierung gibt es in den grünen Grana nicht. Natürlich entsteht nunmehr die Frage, welche Substanz das Substrat von Dehydrierung und Phosphorylierung ist. Da die Grana keine Dunkelatmung haben und deshalb im Dunkeln nicht phosphorylieren können, auch nicht nach Zusatz von Chinon, so muss das gesuchte Substrat im Licht entstehen; und da der Photolyt der Granareactionen eine Kohlensäureverbindung ist, so muss das gesuchte Substrat eine im Licht entstehende Kohlenstoffverbindung sein. Wegen der Gärungen und dem einzigen bisher bekannten chemischen Mechanismus der Phosphorylierung durch Dehydrierung (4) denkt man an Triosephosphat. Aber chemisch ist jeder Aldehyd möglich. PMID:14004907

Vibration-rotation-tunneling spectroscopy of the van der Waals Bond: A new look at intermolecular forces

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Cohen, R.C.; Saykally, R.J.

Measurements of the low-frequency van der Waals vibrations in weakly bound complexes by high-resolution laser spectroscopy provide a means to probe intermolecular forces at unprecedented levels of detail and precision. Several new methods are presently being used to record vibration/rotation-tunneling (VRT) transitions associated with the motions of the weak bonds in van der Waals clusters. The most direct measurements are those probing only the van der Waals modes themselves, which occur at far-infrared wavelengths. This article presents a review of the information on both intramolecular forces and intramolecular dynamics that has been obtained from far-infrared VRT spectra of 18 complexesmore » during the past several years. Some rotationally resolved measurements of van der Waals modes observed in combination with electronic or vibrational excitation are also discussed. 185 refs., 15 figs., 1 tab.« less

A Saturn-Like Complex Composed of Macrocyclic Oligothiophene and C60 Fullerene: Structure, Stability, and Photophysical Properties in Solution and the Solid State.

PubMed

Shimizu, Hideyuki; Park, Kyu Hyung; Otani, Hiroyuki; Aoyagi, Shinobu; Nishinaga, Tohru; Aso, Yoshio; Kim, Dongho; Iyoda, Masahiko

2018-03-12

A Saturn-like 1:1 complex composed of macrocyclic oligothiophene E-8T7A and C 60 fullerene (C 60 ) was synthesized to investigate the interaction between macrocyclic oligothiophenes and C 60 in solution and the solid state. Because the Saturn-like 1:1 complex E-8T7A⋅C 60 is mainly stabilized by van der Waals interactions between C 60 and the sulfur atoms of the E-8T7A macrocycle, C 60 is rather weakly incorporated inside the macro-ring in solution. However, in the solid state the Saturn-like 1:1 complex preferentially formed single crystals or nanostructured polymorphs. Interestingly, X-ray analysis and theoretical calculations exhibited hindered rotation of C 60 in the Saturn-like complex due to interactions between C 60 and the sulfur atoms. Furthermore, the photoinduced charge transfer (CT) interaction between E-8T7A and C 60 in solution was investigated by using femtosecond transient absorption (TA) spectroscopy. The ultrafast TA spectral changes in the photoinduced absorption bands were attributed to the CT process in the Saturn-like structure. © 2018 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.

Tabellenanhang

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Krieger, Hanno

Wichtiger Hinweis: Die Korrektur- und Umrechnungsfaktoren für die verschiedenen Dosimetrieaufgaben in diesem Tabellenanhang sind vom Autor mit Sorgfalt recherchiert und zusammengestellt. Der Anwender wird darauf hingewiesen, dass er für die Beschaffung und Überprüfung der Richtigkeit der Dosimetriefaktoren selbst die Verantwortung trägt, zumal je nach Normung und internationaler Festlegung von Zeit zu Zeit mit Änderungen zu rechnen ist.

Entwurf von Regelkreisen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Horn, Joachim

Betrachtet werde der Standardregelkreis gemäß Abb. 74.1. GS(s) bezeichnet die Übertragungsfunktion der Strecke, die bekannt sei. GR(s) bezeichnet die Übertragungsfunktion des Regelgliedes, dessen Struktur und Parameter so zu bestimmen sind, dass der geschlossene Regelkreis die gewünschten Eigenschaften besitzt. Zunächst sollen diese Forderungen an die Regelung dargestellt und die zu ihrer Erfüllung erforderlichen Bedingungen hergeleitet werden.

Desert Experimental Range: Annotated bibliography

Treesearch

E. Durant McArthur; Stanley G. Kitchen

2013-01-01

Entries qualify for inclusion if they were conducted in whole or part at the Desert Experimental Range (DER, also known as the Desert Range Experiment Station) or were based on DER research in whole or part. They do not qualify merely by the author having worked at the DER when the research was performed or prepared. Entries were drawn from the original abstracts or...

Amerikas Einschätzung der deutschen Atomforschung: Das deutsche Uranprojekt

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Walker, Mark

2002-07-01

Die amerikanischen Wissenschaftler und ihre emigrierten Kollegen, die am Bau der Atombombe beteiligt waren, verfügten über sehr widersprüchliche und großteils falsche Informationen über den Fortschritt des deutschen Uranprogramms. Noch nach Kriegsende lässt sich dies an Aussagen des Leiters der amerikanischen Alsos-Mission, Samuel Goudsmit, festmachen. Tatsächlich war das deutsche Programm hinsichtlich seiner wissenschaftlichen Grundlagen und des Managements nicht so unterlegen, wie vielfach behauptet wurde. Aber die deutschen Behörden waren nicht in der Lage, Geld und Ressourcen in gleichem Maße in das Uranprojekt zu investieren, wie etwa in das Peenemünder Raketenprojekt.

Haptische Modellierung und Deformation einer Kugelzelle

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Schippritt, Darius; Wiemann, Martin; Lipinski, Hans-Gerd

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.

Measurement of $W$ -Boson Helicity-Fractions in Top-Quark Decays with the CDF II Experiment and Prospects for an Early $$t\\overline{t}$$ Cross-Section Measurement with the CMS Experiment (in German)

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Chwalek, Thorsten

2010-12-02

Aus was besteht die Welt? Die Frage nach den fundamentalen Bausteinen der Materie beschaftigte Wissenschaftler und Gelehrte zu allen Zeiten. Ausgehend von abstrakten philosophischen Uberlegungen wurde das Konzept von kleinsten, nicht weiter zerteilbaren Grundbausteinen der Materie bereits einige Jahrhunderte vor Christus von indischen und griechischen Philosophieschulen entwickelt. Etwa 450 v. Chr. pragte Demokrit den Begriff ´atomos, das “Unzerschneidbare”, fur die diskreten Grundbausteine der Materie. Doch erst in der jungeren Vergangenheit konnte dieses philosophische Konzept auch experimentell uberpruft werden.

Digitalisierung und Energie 4.0 - Wie schaffen wir die digitale Energiewende?

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Irlbeck, Maximilian

Die digitale Energiewende verändert nachhaltig die Systeme der "alten" Energiewelt. Ein Zusammenwachsen verschiedener Domänen im Energiesystem, die durch digitale Technologie möglich wird, birgt enorme Herausforderungen, ist aber notwendig, um die Energiewende und ihre Ziele zu meistern. Dieser Beitrag beschreibt die Wirkung der Digitalisierung auf das Energiesystem, listet Charakteristika der digitalen Energiewende auf und schildert für verschiedene Domänen mögliche Zielvorstellungen, die durch digitale Technologie umsetzbar sind. Am Ende erläutert der Beitrag Handlungsschritte, die auf dem Weg zu einem erneuerbaren Energiesystem gegangen werden sollten und zeigt Probleme und Risiken einer Fehlentwicklung auf.

Unfallaufnahme und Datenerhebung

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Brösdorf, Klaus-Dieter; Moser, Andreas; Burg, Jürgen

Unfälle ereignen sich in unterschiedlichen Schweregraden. Man unterscheidet zwischen Unfälle mit nur Sachschaden und in Unfälle mit Personenschaden. Gemäß Statistik [1] machten in Deutschland im Jahr 2005 Unfälle mit Personenschaden (336.619) etwa 15 % der Gesamtanzahl der polizeilich erfassten Unfälle (2.253.992) aus. In den amtlichen Statistiken sind nur polizeilich erfasste Unfälle enthalten. Eine größere Zahl von Unfällen, insbesondere leichtere Unfälle, wird offensichtlich polizeilich nicht gemeldet. Mit den Daten der Versicherungswirtschaft wird die Anzahl der Kfz-Schäden pro Jahr in Deutschland mit 8.673.000 angegeben [2].

Effect of van der Waals forces on thermal conductance at the interface of a single-wall carbon nanotube array and silicon

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Feng, Ya; Zhu, Jie; Tang, Dawei

2014-12-01

Molecular dynamics simulations are performed to evaluate the effect of van der Waals forces among single-wall carbon nanotubes (SWNTs) on the interfacial thermal conductance between a SWNT array and silicon substrate. First, samples of SWNTs vertically aligned on silicon substrate are simulated, where both the number and arrangement of SWNTs are varied. Results reveal that the interfacial thermal conductance of a SWNT array/Si with van der Waals forces present is higher than when they are absent. To better understand how van der Waals forces affect heat transfer through the interface between SWNTs and silicon, further constructs of one SWNT surrounded by different numbers of other ones are studied, and the results show that the interfacial thermal conductance of the central SWNT increases with increasing van der Waals forces. Through analysis of the covalent bonds and vibrational density of states at the interface, we find that heat transfer across the interface is enhanced with a greater number of chemical bonds and that improved vibrational coupling of the two sides of the interface results in higher interfacial thermal conductance. Van der Waals forces stimulate heat transfer at the interface.

Geology of ultra-high-pressure rocks from the Dabie Shan, Eastern China

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Schmid, Robert

2001-02-01

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

Variabilität des Reviergesangs des Buchfinken (Fringilla coelebs) zur Raum-Zeit-Beschreibung von Metapopulationen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Nolte, Björn

2003-10-01

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.

Stable colloids in molten inorganic salts

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Zhang, Hao; Dasbiswas, Kinjal; Ludwig, Nicholas B.

2017-02-15

A colloidal solution is a homogeneous dispersion of particles or droplets of one phase (solute) in a second, typically liquid, phase (solvent). Colloids are ubiquitous in biological, chemical and technological processes1, 2, homogenizing highly dissimilar constituents. To stabilize a colloidal system against coalescence and aggregation, the surface of each solute particle is engineered to impose repulsive forces strong enough to overpower van der Waals attraction and keep the particles separated from each other2. Electrostatic stabilization3, 4 of charged solutes works well in solvents with high dielectric constants, such as water (dielectric constant of 80). In contrast, colloidal stabilization in solventsmore » with low polarity, such as hexane (dielectric constant of about 2), can be achieved by decorating the surface of each particle of the solute with molecules (surfactants) containing flexible, brush-like chains2, 5. Here we report a class of colloidal systems in which solute particles (including metals, semiconductors and magnetic materials) form stable colloids in various molten inorganic salts. The stability of such colloids cannot be explained by traditional electrostatic and steric mechanisms. Screening of many solute–solvent combinations shows that colloidal stability can be traced to the strength of chemical bonding at the solute–solvent interface. Theoretical analysis and molecular dynamics modelling suggest that a layer of surface-bound solvent ions produces long-ranged charge-density oscillations in the molten salt around solute particles, preventing their aggregation. Colloids composed of inorganic particles in inorganic melts offer opportunities for introducing colloidal techniques to solid-state science and engineering applications.« less

Versuche zur Gewinnung von katalytischen Antikörpern zur Hydrolyse von Arylcarbamaten und Arylharnstoffen. (English Title: Attempts to produce catalytic antibodies for hydrolysis of arylcarbamates and arylureas)

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Werner, Deljana

2002-05-01

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.

Analysis of predicted B and T-cell epitopes in Der p 23, allergen from Dermatophagoides pteronyssinus.

PubMed

Fanuel, Songwe; Tabesh, Saeideh; Sadroddiny, Esmaeil; Kardar, Gholam Ali

2017-01-01

House dust mite (HDM) allergy is the leading cause of IgE-mediated hypersensitivity. Therefore identifying potential epitopes in the Dermatophagoide pteronyssinus 23 (Der p 23), a major house dust mite allergen will aid in the development of therapeutic vaccines and diagnostic kits for HDM allergy. Experimental methods of epitope discovery have been widely exploited for the mapping of potential allergens. This study sought to use immunoinformatic methods to analyze the structure of Der p 23 for potential immunoreactive B and T-cell epitopes that could be useful for AIT and allergy diagnosis. We retrieved a Der p 23 allergen sequence from Genbank database and then analyzed it using a combination of web-based sequence analysis tools including the Immune Epitope Database (IEDB), Protparam, BCPREDS, ABCpred, BepiPred, Bcepred among others to predict the physiochemical properties and epitope spectra of the Der p 23 allergen. We then built 3D models of the predicted B-cell epitopes, T cell epitopes and Der p 23 for sequence structure homology analysis. Our results identified peptides 'TRWNEDE', 'TVHPTTTEQPDDK', and 'NDDDPTT' as immunogenic linear B-cell epitopes while 'CPSRFGYFADPKDPH' and 'CPGNTRWNEDEETCT' were found to be the most suitable T-cell epitopes that interacted well with a large number of MHC II alleles. Both epitopes had high population coverage as well as showing a 100% conservancy. These five Der p 23 epitopes are useful for AIT vaccines and HDM allergy diagnosis development.

B-Zell-Lymphome der Haut - Pathogenese, Diagnostik und Therapie.

PubMed

Nicolay, Jan P; Wobser, Marion

2016-12-01

Primär kutane B-Zell-Lymphome (PCBCL) beschreiben reifzellige lymphoproliferative Erkrankungen der B-Zell-Reihe, die primär die Haut betreffen. Die Biologie und der klinische Verlauf der einzelnen PCBCL-Subtypen variieren untereinander stark und unterscheiden sich grundsätzlich von primär nodalen und systemischen B-Zell-Lymphomen. Primär kutane Marginalzonenlymphome (PCMZL) und primäre kutane follikuläre Keimzentrumslymphome (PCFCL) werden auf Grund ihres unkomplizierten Verlaufs und ihrer exzellenten Prognose zu den indolenten PCBCL gezählt. Demgegenüber stellen die diffus großzelligen B-Zell-Lymphome, hauptsächlich vom Beintyp (DLBCL, LT) die aggressiveren PCBCL-Varianten mit schlechterer Prognose dar. Für die Ausbreitungsdiagnostik und die Therapieentscheidung sind eine genaue histologische und immunhistochemische Klassifizierung sowie der Ausschluss einer systemischen Beteiligung in Abgrenzung zu nodalen oder systemischen Lymphomen notwendig. Die Diagnostik sollte dabei durch molekularbiologische Untersuchungen unterstützt werden. Therapeutisch stehen für die indolenten PCBCL primär operative und radioonkologische Maßnahmen im Vordergrund sowie eine Systemtherapie mit dem CD20-Antikörper Rituximab bei disseminiertem Befall. Die aggressiveren Varianten sollten in erster Linie mit Kombinationen aus Rituximab und Polychemotherapieschemata wie z. B. dem CHOP-Schema oder Modifikationen davon behandelt werden. Auf Grund der in allen seinen Einzelheiten noch nicht vollständig verstandenen Pathogenese und Biologie sowie des begrenzten Therapiespektrums der PCBCL besteht hier, speziell beim DLBCL, LT, noch erheblicher Forschungsbedarf. © 2016 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

Mixtures of Bosonic and Fermionic atoms

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Albus, Alexander

2003-12-01

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.

Perception for Outdoor Navigation

DTIC Science & Technology

1991-12-01

are theories of human cognitive activity during driving. Van der Molen and Botticher recently reviewed several of these models [40]. The models...represent driving knowledge, how to perceive traffic situations, or how to process information to obtain actions. Van der Molen and Botticher attempted to...Conference on Robotics and Automation. IEEE, 1987. [40] van der Molen , H.H., and Botticher, A.M.T. Risk Models for Traffic Participants: A Concerted

49 CFR 40.215 - What information about the DER do employers have to provide to BATs and STTs?

Code of Federal Regulations, 2011 CFR

2011-10-01

... to provide to BATs and STTs? 40.215 Section 40.215 Transportation Office of the Secretary of... Personnel § 40.215 What information about the DER do employers have to provide to BATs and STTs? As an employer, you must provide to the STTs and BATs the name and telephone number of the appropriate DER (and C...

49 CFR 40.215 - What information about the DER do employers have to provide to BATs and STTs?

Code of Federal Regulations, 2012 CFR

2012-10-01

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49 CFR 40.215 - What information about the DER do employers have to provide to BATs and STTs?

Code of Federal Regulations, 2013 CFR

2013-10-01

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49 CFR 40.215 - What information about the DER do employers have to provide to BATs and STTs?

Code of Federal Regulations, 2014 CFR

2014-10-01

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Code of Federal Regulations, 2010 CFR

2010-10-01

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