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Abstract
Nanoscale multilayer thin films of W and PC (Polycarbonate) show, due to the great difference of the components’ characteristics, fascinating properties for a variety of possible applications and provide an interesting research field, but are hard to fabricate with low layer thicknesses. Because of the great acoustic mismatch between the two materials, such nanoscale structures are promising candidates for new phononic materials, where phonon propagation is strongly reduced. In this article we show for the first time that W/PC-multilayers can indeed be grown with high quality by pulsed laser deposition. We analyzed the polymer properties depending on the laser fluence used for deposition, which enabled us to find best experimental conditions for the fabrication of high-acoustic-mismatch W/PC multilayers. The multilayers were analyzed by fs pump-probe spectroscopy showing that phonon dynamics on the ps time-scale can strongly be tailored by structural design. While already periodic multilayers exhibit strong phonon localization, especially aperiodic structures present outstandingly low phonon propagation properties making such 1D-layered W/PC nano-structures interesting for new phononic applications.
Editorial
(2016)
Zerstückte Laufbahn
(2016)
Karl Philipp Moritz’ Roman Anton Reiser (1785–1790) schildert die Laufbahn
seines Titelhelden.1 Trotz aller Bewegungsmetaphorik, die bereits in dessen Namen eingetragen ist, erscheint diese – der zeitgenössischen Semantik entsprechend2 – dabei zumindest nicht als rein linearer Prozess: Reisers Laufbahn ist
nämlich nicht nur durch progredierende, sondern auch durch zirkuläre, retardie
The antigen in heparin-induced thrombocytopenia (HIT) is expressed on platelet factor 4 (PF4) when PF4 complexes with polyanions. In recent years, biophysical tools (e.g. circular dichroism spectroscopy, atomic force microscopy, isothermal titration calorimetry, x-ray crystallography, electron microscopy) have gained an important role to complement immunological and functional assays for better understanding the interaction of heparin with PF4. This allowed identification of those features that make PF4 immunogenic (e.g. a certain conformational change induced by the polyanion, a threshold energy of the complexes, the existence of multimeric complexes, a certain number of bonds formed by PF4 with the polyanion) and to characterize the morphology and thermal stability of complexes formed by the protein with polyanions. These findings and methods can now be applied to test new drugs for their potential to induce the HIT-like adverse drug effect by preclinical in vitro testing. The methods and techniques applied to characterize the antigen in HIT may also be helpful to better understand the mechanisms underlying other antibody-mediated disorders in thrombosis and hemostasis (e.g. acquired hemophilia, thrombotic thrombocytopenic purpura). Furthermore, understanding the mechanisms making the endogenous protein PF4 immunogenic may help to understand the mechanisms underlying other autoimmune disorders.
Little is known about mechanics underlying the interaction among platelets during activation and aggregation. Although the strength of a blood thrombus has likely major biological importance, no
previous study has measured directly the adhesion forces of single platelet-platelet interaction at different activation states. Here, we filled this void first, by minimizing surface mediated plateletactivation and second, by generating a strong adhesion force between a single platelet and an AFM cantilever, preventing early platelet detachment. We applied our setup to measure rupture forces between two platelets using different platelet activation states, and blockade of platelet receptors. The rupture force was found to increase proportionally to the degree of platelet activation, but reduced with blockade of specific platelet receptors. Quantification of single platelet-platelet interaction provides major perspectives for testing and improving biocompatibility of new materials; quantifying the effect of drugs on platelet function; and assessing the mechanical characteristics of acquired/inherited platelet
defects.
Im Rahmen eines assoziierten Projektes zur Study of Health in Pomerania wurde die Lage des Auges in der Orbita bestimmt. Wir arbeiteten dabei mit der Probandenkohorte SHIP-Trend. Insgesamt standen MRT-Datensätze von 2152 Probanden zu Verfügung. Die Daten lagen im DICOM-Format vor. Für die Bildauswertung nutzten wir den DICOM-Betrachter OsiriX (v3.9.2, 32-bit). Da eine große Achsenlänge des Sehorgans einen Exophthalmus vortäuschen kann, bestimmten wir neben der Lage des Bulbus oculi jeweils auch die Bulbusachsenlänge. Die Messung der Bulbusachsenlänge erfolgte ebenfalls anhand der MRT-Aufnahmen. Anschließend konnten die Messwerte auf eine Assoziation mit diversen weiteren gesundheitsbezogenen Parametern überprüft werden. Die transversale T1-gewichtete MRT-Serie mit einer Voxelgröße von 1mm x 1mm x 1mm erwies sich für die Datenerhebung als am besten geeignet. Die Messungen wurden an derjenigen Bildebene durchgeführt, in der das Auge die größte Ausdehnung aufwies und sowohl der Hornhautscheitel als auch der Sehnervenkopf am Bulbus oculi dargestellt waren. Da es sich bei geschlossenen Augenlidern oftmals schwierig gestaltete, den äußeren Rand der Hornhaut auf den radiologischen Schnittbildern zweifelsfrei zu erkennen, nutzten wir die Rückseite der Kornea als Bezugspunkt für unsere Messungen. Die Bulbusachsenlänge war durch eine Strecke definiert, die von der Rückseite der Kornea bis zum Krümmungsmittelpunkt am posterioren Pol des Bulbus oculi reichte. Für die Lageermittlung des Sehorgans wurden zwei verschiedenen Vorgehensweisen angewandt. Zunächst führten wir eine Verbindungslinie zwischen den seitlichen Begrenzungen beider Augenhöhlen (interzygomatische Linie) ein. Die vordere Exophthalmometrie beschrieb die Lage des Augapfels durch den senkrechten Abstand der interzygomatischen Linie von der Rückseite der Hornhaut. Die Messstrecke musste dabei auf Höhe des Hornhautapex liegen. Die hintere Exophthalmometrie war durch eine Strecke definiert, die sich zwischen der interzygomatischen Linie und dem posterioren Augenpol ausdehnte.
Insgesamt konnten die Messdaten von 1808 Probanden in die darauffolgende statistische Analyse übernommen werden. Das Durchschnittsalter betrug 51,5 Jahre. In der vorderen Exophthalmometrie unterschieden sich die Mittelwerte beider Geschlechter signifikant (m.: r.: 16,4mm, l.: 16,3mm/w.: r.: 15,2mm, l.: 15,0mm). Auch bei der hinteren Exophthalmometrie ergaben sich geschlechtsspezifische Unterschiede (m.: rechts: 6,7mm, links: 6,8mm / w.: rechts: 7,3mm, links 7,4mm). Zwischen dem rechten und linken Auge war für keinen Parameter ein statistisch signifikanter Unterschied zu beobachten. Demgegenüber beeinflusst die Bulbusachsenlänge das Hervorstehen der Augen sehr wohl (p<0,001). Um einen Pseudoexophthalmus zukünftig sicher von einem Exophthalmus mit Krankheitswert unterscheiden zu können, führten wir einen Quotient aus dem Ergebnis der vorderen Exophthalmometrie und der Bulbusachsenlänge eines Auges ein (Quotient Ex/Al). Darüber hinaus besteht ein signifikanter Zusammenhang zwischen dem BMI eines Menschen und der individuellen Position des Auges innerhalb der Orbita. Studienteilnehmer mit einem BMI >30kg/m² wiesen im Vergleich zu Studienteilnehmern mit einem BMI <25kg/m² im Mittel eine rund 2 mm höhere Protrusion des Bulbus oculi auf. Mit dem gewählten Auswertungsalgorithmus konnte erstmals veranschaulicht werden, dass der Einfluss des BMI unabhängig von der Bulbusachsenlänge, dem Alter und Geschlecht besteht. Ebenso fand sich ein statistisch signifikanter Zusammenhang zwischen Taillen- bzw. Hüftumfang und der Augenposition. Steigt der Taillen- bzw. Hüftumfang um einen Zentimeter geht das mit einer Vorverlagerung des Bulbus oculi um 0,05 Millimeter einher. Die Körpergröße hatte innerhalb unserer Untersuchung keine Auswirkung auf die Position des Augapfels. Vielmehr war die Körpergröße mit der Bulbusachsenlänge der Probanden assoziiert. Die Zunahme der Körpergröße um einen Zentimeter ging mit einer rund 0,03 mm höheren Achsenlänge des Sehorgans einher. Innerhalb der Kohorte war eine gewisse Altersabhängigkeit der Bulbusachsenlänge zu beobachten. Im hohen Probandenalter nahm die Achsenlänge ab (0,008 mm/Jahr). Auch die Exophthalmometrie ließ Alterskorrelationen erkennen. Das Hervorstehen der Augen nahm bis zu einem Probandenalter von 50 Jahren zu, um anschließend auf einem Plateau zu verweilen. Als besondere Beobachtung fällt jedoch auf, dass die Resultate der hinteren Exophthalmometrie bei den über 70-Jährigen wieder ansteigen, während die Ergebnisse der vorderen Exophthalmometrie nahezu unverändert bleiben. Die statistische Analyse konnte keinen signifikanten Zusammenhang zwischen Schilddrüsenparametern und der Lage des Sehorgans aufzeigen. Für diesen Zweck wurden Interviewdaten, Sonografiebefunde der Schilddrüse sowie die TSH- und Anti-TPO-Konzentration im Blutplasma ausgewertet.
Editorial
(2016)
Ausbildung des Charakters
(2016)
Zerstückte Laufbahn
(2016)