Podcasts about partikeln

Ein Standpunkt von Felix Feistel.Schon seit Jahrzehnten greift der Mensch aktiv in das Wetter ein, wie in den vorangegangenen Artikeln zum Thema Geoengineering dargestellt wurde. Geoengineering, wie etwa das Cloudseeding wurde schon während des zweiten Weltkrieges vom britischen Militär erprobt und vom US-amerikanischen Militär im Vietnamkrieg eingesetzt, um die Monsunsaison zu verlängern, und so die Bewegungsmöglichkeiten des Vietcong einzuschränken. Cloudseeding zielt wahlweise darauf ab, Wolken abregnen zu lassen, um an anderer Stelle einen wolkenfreien Himmel zu bekommen, oder darauf, bestimmte Regionen zu beregnen. Dabei werden die Wolken mit chemischen Substanzen, meist Silberiodid, besprüht, oder aber mit elektrischen Impulsen stimuliert, um den Regen zu provozieren. Wie bereits thematisiert wird diese Technologie bereits seit Jahrzehnten auf allen Kontinenten angewendet. Die USA, China, Russland, Israel, Marokko, viele europäische Länder und die Vereinigten Arabischen Emirate nutzen sie, um Regen zu erzeugen, und in Deutschland dient das Geoengineering der Abwehr von Hagel in Weinbaugebieten. Spätestens seit der Olympiade in China im Jahr 2008 ist die Existenz dieser Technologie der breiten Öffentlichkeit bekannt. (1)Darüber hinaus gibt es jedoch Bestrebungen verschiedener Staaten, und hier insbesondere des Militärs und der Geheimdienste, das Wetter vollständig zu kontrollieren. Zahlreiche Berichte und Papiere belegen, dass das US-Militär schon lange daran arbeitet, das globale Wetter bis zu diesem Jahr vollständig unter Kontrolle zu bekommen. Zentral dafür ist die Herrschaft über die Wärmeverteilung in der Atmosphäre, die unter Anderem durch elektromagnetische Wellen beeinflusst werden können soll. Hier kommen Anlagen wie HAARP ins Spiel, deren Existenz gesichert ist, deren Zweck sich aber offiziell auf die Erforschung der Ionosphäre beschränkt. Viele Spekulationen und Theorien, die eine Beeinflussung des Wetters oder die Erzeugung von Erdbeben mittels dieser Anlagen behaupten haben zwar eine wissenschaftliche Grundlage und werden sogar durch die zugrundeliegenden Patente gestützt, allerdings ist die praktische Umsetzung derzeit kaum nachweisbar. (2)Auch das Geoengineering – vielleicht sollte man lieber von Climateengineering sprechen – das momentan in den Medien zur Abwendung des sogenannten menschengemachten Klimawandels vorangetrieben wird, und sich offiziell lediglich in der Testphase befindet, könnte ein Bestandteil dieser angestrebten Herrschaft über das Wetter sein. Hier werden wahlweise die Entfernung des Kohlenstoffdioxids aus der Atmosphäre, oder das Ausbringen von Partikeln zur Abdunkelung der Sonne oder Aufhellung der Wolken angestrebt, um die Rückstrahlung der Sonneneinstrahlung zu erhöhen. Jedoch gibt es zahlreiche Spekulationen und Vermutungen, dass dieses Einbringen von Partikeln in der Atmosphäre bereits seit Jahrzehnten stattfindet. Hier ist die Rede von Aluminium, Strontium, Bor und anderen Metallen, die als Nanopartikel mittels Flugzeugen in der Atmosphäre ausgebracht werden, und die seltsamen, persistierenden Streifen am Himmel erklären. Mittels HAARP in Verbindung mit diesen Partikeln sollen dann, so die Theorie, Luftmassen verschoben und ionosphärische Schichten angehoben werden können, um das Wetter global zu manipulieren und sogar Erdbeben zu erzeugen. Und auch, wenn die Hintermänner einer solchen globalen Operation bislang unbekannt sind, und der technische Aufwand enorm scheint, so gibt es doch immer wieder Hinweise darauf, dass es sich dabei um mehr handeln könnte, als reine Spekulation. Allerdings sind hier einige Aspekte unschlüssig, etwa die Frage, warum die Menschen, die so etwas planen und durchführen, sich selbst dermaßen vergiften sollten, wie es die Anhänger dieser Theorie nahelegen....https://apolut.net/das-klima-im-zeichen-menschlicher-aktivitat-von-felix-feistel/ Hosted on Acast. See acast.com/privacy for more information.

Heißt es „erholsam“ oder „erholend“? Wir holen spontan Erik ins Podcaststudio, um diese Debatte zu klären. Dann sprechen wir über ein Thema, das ganz Deutschland aktuell bewegt: Sollten Böller und Feuerwerkskörper in Deutschland für den Privatgebrauch verboten werden? Auch der Kanzler hat eine Meinung dazu. Außerdem berichtet Cari von ihrem Urlaub auf der autofreien Insel Juist und empfiehlt eine Doku über zwei Basketballspieler.   Transkript und Vokabelhilfe Werde ein Easy German Mitglied und du bekommst unsere Vokabelhilfe, ein interaktives Transkript und Bonusmaterial zu jeder Episode: easygerman.org/membership   Sponsoren Hier findet ihr unsere Sponsoren und exklusive Angebote: easygerman.org/sponsors   erholsam vs. erholend erholsam (Duden) Partizip I und II in der deutschen Grammatik (lingolia deutsch) Wie kommt ein Wort in den Duden? (Easy German Podcast 322)   Darüber redet Deutschland: Silvester in Deutschland Silvester in Deutschland: Meistens friedlich - aber auch Tote und Angriffe (tagesschau) Scholz zu Böller-Debatte: "Böllerverbot finde ich irgendwie komisch" Video: Kugelbomben in Tegel und Schöneberg (rbb24) Petition: Bundesweites Böllerverbot, jetzt! (innn.it)   Das ist schön: Insel ohne Autos Juist (Wikipedia) ARD Brisant: Inselflieger (YouTube) Ebbe & Flut (die nordsee)   Follow-up: Tageslicht in Finnland @yourtraveltofinland (Instagram) Home for Christmas (Netflix)   Empfehlung der Woche: The Wagner Brothers The Wagner Brothers - Zwei Brüder, ein Traum (ZDF Mediathek) Foto: Olaf Scholz mit Franz und Moritz Wagner   Wichtige Vokabeln in dieser Episode erholsam: entspannend, beruhigend, zur Erholung beitragend idiomatisch: sprachlich üblich, wie es Muttersprachler sagen würden der Böller: kleiner Feuerwerkskörper, der beim Zünden laut knallt böllern: Feuerwerkskörper zünden und abfeuern die Feinstaubbelastung: die Menge an kleinen Partikeln in der Luft, die gesundheitsschädlich sein können Ebbe und Flut: das regelmäßige Ansteigen (Flut) und Abfallen (Ebbe) des Meeresspiegels durch die Gezeiten die Kutsche: ein von Pferden gezogenes Fahrzeug   Support Easy German and get interactive transcripts, live vocabulary and bonus content: easygerman.org/membership

Det bör finnas en kvantpartikel som hör till gravitationen. Nu föreslår forskare i Stockholm ett sätt att hitta den. Lyckas man är det ett steg på vägen mot svaret på fysikens största fråga. Lyssna på alla avsnitt i Sveriges Radio Play. Hur ska man få gravitationsteorin att gå ihop med kvantmekaniken? Det har fysikerna länge undrat. Gravitationen är vi bekanta med till vardags och den fungerar bra också när det gäller vad som händer i rymden, medan kvantmekaniken väl beskriver det som händer i partiklarnas lilla lilla värld. Samtidigt beskriver de ju samma verklighet och måste på något sätt gå ihop.Ett första steg på den vägen kan vara att hitta gravitonen, gravitationens kvantpartikel. Men hur ska det gå till? Genom att borsta av en teknik från 1960-talet och samtidigt dra nytta av moderna gravitationsvågsexperiment, föreslår Igor Pikovski och hans medarbetare vid Stockholms universitet.Medverkande: Ulf Danielsson, professor i teoretisk fysik Uppsala Universitet, Igor Pikovski, forskare i fysik vid Stockholms universitet.Programledare: Camilla Widebeckcamilla.widebeck@sverigesradio.seProducent: Lars Broströmlars.brostrom@sverigesradio.se

Es klingt fast schon nach bio, das Meersalz oder das Fleur de Sel. Dabei enthält es nicht wenig Mikroplastik. Geisternetze und Plastikabfälle im Meer verwandeln sich mit der Zeit in Mikroplastik, das besonders im Fleur de Sel nachgewiesen werden kann. Barbara Scholz-Böttcher, Umweltchemikerin am Institut der Chemie und der Biologie der Meere in Oldenburg hat verschiedene Fleur de Sel-Proben untersucht und darin Mikroplastikteile ausgemacht. Nun aber die gute Nachricht: Das allermeiste Mikroplastik scheiden wir wieder aus. Es gibt aber kleinste Mikroplastikteile - man müsste da eher von Nanopartikeln sprechen - welche durch die Darmwand durchgehen und dann in unseren Körper gelangen. Barbara Rothen, Professorin für Bionanomaterialien hat sich auch mit Mikroplastik auseinandergesetzt. Was genau mit diesen Partikeln, welche im Körper bleiben, passiert weiss man nicht, daran wird im Moment geforscht. 

Ja, in den letzten Jahren ist es tendenziell zu einer Häufung von Saharastaub-Ereignissen gekommen. Viel Saharastaub gelangt zur Schweiz, wenn die Winde immer wieder von der Sahara zu uns blasen. Zudem sind trockene Phasen in Nordafrika Staub-förderlich. Ob systematische Änderungen im Klima oder eher der Zufall für die Häufung von Saharastaub verantwortlich ist, bleibt offen. Saharastaub von Auge von sonstigem Feinstaub, Partikeln oder Dunst zu unterscheiden ist übrigens gar nicht einfach. Oft muss man den Saharastaub erwarten, um ihn zu erkennen.

Peter Higgs belönades med Nobelpriset i fysik 2013 för den teori han presenterat nästan 50 år tidigare, om ett fält som genomsyrar allt och som för med sig en partikel, som kom att kallas Higgspartikeln och vars existens bevisades 2012. Men, att hitta Higgspartikeln var motsatsen till slutet på ett sökande. Den var en nyckel till en låst dörr och bakom den fanns en ny värld och tillräckligt att forska på för nästintill oändlig tid framöver. Vad kan vi hitta med hjälp av Higgspartikeln? Lyssna på alla avsnitt i Sveriges Radio Play. Medverkande: Sara Strandberg, professor i partikelfysik vid Stockholms Universitet och verksam vid CERN i Schweiz. Ljudtekniker: David HellgrenReporter: Camilla Widebeck camilla.widebeck@sverigesradio.seProducent : Blenda Setterwall Klingert blenda.klingert@sverigesradio.seProgramledare: Björn Gunérbjorn.guner@sverigesradio.se

Könnte unser Universum ein Experiment einer alten Zivilisation gewesen sein? Astronauten beschreiben die Leere und Dunkelheit des Weltraums fernab der Erde als eine überwältigende Erfahrung. Die Realität ist, dass der Raum weder leer noch dunkel ist. Selbst außerhalb von Galaxien konnte ein Astronaut durchschnittlich mindestens ein Proton pro Kubikmeter finden. Außerdem ein Elektron und eine halbe Milliarde Photonen und Neutrinos, die alle vom Urknall übrig geblieben sind. Dennoch könnte man sich auf eine naive Art vorstellen, dass der Raum zwischen diesen Partikeln leer ist. In der Tat dachten die frühen Atomisten im antiken Griechenland, dass das Vakuum buchstäblich nichts ist. Empfohlenes Video: https://www.youtube.com/watch?v=rGoYCbv_l0A Abonniere jetzt die Entropy, um keine der coolen & interessanten Episoden zu verpassen! Das unterstützt mich natürlich und hilft mir meinen Content zu verbessern und zu erweitern! Hier abonnieren: https://www.youtube.com/channel/UC5dBZm6ztKizdUnN7Puz3QQ?sub_confirmation=1 ♦ MEINE NEUE WEBSITE - WISSENSCHAFT IM ÜBERBLICK: https://www.entropywse.com ♦ MERCH: https://yvolve.shop/collections/vendors?q=Entropy ♦ PATREON: https://www.patreon.com/entropy_wse ♦ TWITTER: https://twitter.com/Entropy_channel ♦ INSTAGRAM: https://www.instagram.com/roma_perezogin/ ♦ INSTAGRAM: https://www.instagram.com/entropy_channel/ ♦ DISCORD-SERVER: https://discord.gg/xGtUAaAw98 ♦ GOODNIGHT STORIES: https://open.spotify.com/show/5Mz5jx2lm7DXN3FizSigoJ

Plastikmüll ist ein globales Problem und gehört zu den drängendsten Umweltthemen. Aber nicht nur der große Plastikmüll stellt ein Problem dar. Sogenanntes Mikro- und Nanoplastik verbreitet sich zunehmend in alle Ecken dieser Welt. Diese Partikel wurden bereits in den verschiedensten Lebewesen nachgewiesen und auch wir Menschen nehmen kontinuierlich Mikroplastik über die Atmung, Haut und Nahrung auf. Die Folgen für die menschliche Gesundheit untersucht die Biomedizinerin Ann-Kathrin Vlacil und berichtet mir in dieser Folge vom aktuellen Stand der Forschung. Wo wurde bereits Mikroplastik in Umwelt und Lebewesen nachgewiesen, was passiert mit den Partikeln im menschlichen Körper und was ist nötig, um dieses Problem einzudämmen?

In diesem Impuls möchte ich ein Thema für die kalte Jahreszeit vorschlagen: Formen von Eis. Eis ist durch seine verschiedenen Entstehungsarten in unterschiedlichen Formen sichtbar. Was Eis immer braucht, ist ein Partikel, etwa ein Staubpartikel oder eine bestimmte Bakterienkonstellation, um die herum sich Eiskristalle anlegen und formen können. Wenn Wasser vollkommen frei von allen Partikeln ist, braucht es bis zu minus 70 Grad, um zu frieren. Im Normalfall friert es aber bei 0 beziehungsweise minus 1 Grad Celsius. Eis kommt als Schneeflocke vor, als gefrorener Nebel, also Raureif, als Hagelkörner, als Schneegrieseln. Diese Formen kennen wir als Niederschlag. Natürlich kann stehendes Wasser frieren, aber auch das Meer kann frieren. Wobei es interessant ist, dass der gefrorene Teil eines Eismeeres Süßwasser ist. Die verschiedenen Eisformen sind besonders in der Malerei und in der Zeichnung von Interesse, weil sie so schöne Formen für unser Auge bilden.

Könnte unser Universum ein Experiment einer alten Zivilisation gewesen sein? Astronauten beschreiben die Leere und Dunkelheit des Weltraums fernab der Erde als eine überwältigende Erfahrung. Die Realität ist, dass der Raum weder leer noch dunkel ist. Selbst außerhalb von Galaxien konnte ein Astronaut durchschnittlich mindestens ein Proton pro Kubikmeter finden. Außerdem ein Elektron und eine halbe Milliarde Photonen und Neutrinos, die alle vom Urknall übrig geblieben sind. Dennoch könnte man sich auf naive Art vorstellen, dass der Raum zwischen diesen Partikeln leer ist. In der Tat dachten die frühen Atomisten im antiken Griechenland, dass das Vakuum buchstäblich nichts ist. Abonniere jetzt die Entropy, um keine der coolen & interessanten Episoden zu verpassen! Das unterstützt mich natürlich und hilft mir meinen Content zu verbessern und zu erweitern! Hier abonnieren: https://www.youtube.com/channel/UC5dBZm6ztKizdUnN7Puz3QQ?sub_confirmation=1 ♦ PATREON: https://www.patreon.com/entropy_wse ♦ TWITTER: https://twitter.com/Entropy_channel ♦ INSTAGRAM: https://www.instagram.com/roma_perezogin/ ♦ INSTAGRAM: https://www.instagram.com/entropy_channel/

Wie sich Tumore zielgenau mit geladenen Partikeln aus Teilchenbeschleunigern behandeln lassen, erklärt Thomas Haberer vom Heidelberger Ionenstrahl-Therapiezentrum in dieser Folge.

Bei dem Wort „Sterillabor“ versteht man im Allgemeinen: keimfrei, sauber, clean. Unser Sterillabor in der MediosApotheke erfüllt genau diese Bedingungen; es ist ein sogenannter Reinraum, der nur durch eine Schleuse zu betreten ist. Die eigene Straßen Garderobe muss dort abgelegt und sterile Laborkleidung angezogen werden, bevor die Arbeit an den Werkbänken beginnen kann. Ein steter Luftstrom sorgt dafür, dass pro Kubikmeter nur eine bestimmte Anzahl von Partikeln in der Luft verwirbelt wird, sodass das Sterillabor die erforderliche Reinheitsstufe einhält. Im Jahr 2013 hat das Sterillabor am Standort an der Charité die ersten Aufträge angenommen und stellt seither Infusion und Injektionen, Augentropfen, sterile Medikamente u.v.m. her. Aus ganz Deutschland senden Arztpraxen und Ambulanzen ihre Bestellungen, die von den engagierten Kolleg*innen im Sterillabor montags bis freitags zwischen 8 und 19 Uhr angefertigt, überprüft, etikettiert und versendet werden. Wenn du Mario in voller Laborkleidung und an seinem Arbeitsplatz mal sehen möchtest, dann bleib dran und schau dir das Video in voller Länge an. Mario Albrecht ist seit über 10 Jahren bei MediosApotheke und hat nach seiner PTA Ausbildung zunächst im Kundenbereich gearbeitet, bevor ihn der Lockruf aus dem Sterillabor ins Backoffice der Apotheke geholt hat. Seitdem hat er unheimlich viel Spaß an der Herstellung von besonderen Arzneimitteln und an der abwechslungsreichen Arbeit im Reinraum und an seinem „normalen“ Schreibtisch.

99% aller Menschen auf der Erde leben laut WHO in Gegenden mit erhöhten Feinstaubwerten - ergo umgeben von schmutziger Luft. Im industriellen Umfeld ist man bestrebt, die Menge an feinsten Partikeln derart zu reduzieren, dass Normen und gesetzliche Grenzwerte eingehalten werden. Doch wie funktioniert das Abscheiden kleinster Partikel aus der Luft? Wie schafft man es, die Luft effektiv und nachhaltig zu reinigen?

Neue und unglaubliche wissenschaftliche Ergebnisse zweier Physiker aus Japan und Deutschland, zeigen Polarisationen in der kosmischen Hintergrundstrahlung auf, die, die Quintessenz beweisen könnte. Eine neue Messtechnik hat Hinweise auf eine Verdrehung des Lichts ergeben - etwas, das ein Zeichen für eine Verletzung der Paritätssymmetrie sein könnte und auf eine Physik außerhalb des Standardmodells hindeutet. Nach dem Standardmodell der Physik sollten die Gesetze der Physik immer noch gelten, wenn wir das Universum umdrehen, als wäre es ein Spiegelbild seiner selbst. Subatomare Wechselwirkungen sollten im Spiegel genauso auftreten wie im realen Universum. Soweit wir bisher messen konnten, gibt es nur eine grundlegende Wechselwirkung, die die Paritätssymmetrie bricht. Das ist die schwache Wechselwirkung zwischen subatomaren Partikeln. Die Suche nach einem anderen Ort, an dem die Paritätssymmetrie zusammenbricht, könnte uns jedoch möglicherweise zu einer neuen Physik jenseits des Standardmodells führen.

Die Welle der Quantenrealität | Was ist die Pilot Wave Theorie? (De-Broglie-Bohm-Theorie) Von den vielen kontraintuitiven Merkmalen der Quantenmechanik besteht die vielleicht größte Herausforderung für unsere Vorstellungen vom gesunden Menschenverstand darin, dass Teilchen erst dann Positionen haben, wenn sie beobachtet werden. Dies ist genau das, was uns die Standardansicht der Quantenmechanik, welche oft als die Kopenhagener Interpretation bezeichnet wird, von Niels Bohr und Werner Heisenberg, zum Glauben auffordert. Anstelle der eindeutigen Positionen und Bewegungen der Newtonschen Physik haben wir eine Wahrscheinlichkeitswolke, die durch eine mathematische Struktur beschrieben wird, die als Wellenfunktion bekannt ist. Wichtig hier bei ist, die Wellenfunktion nicht als eine Tatsächliche Welle zu sehen sondern eine Verteilung an Wahrscheinlichkeiten an möglichen Positionen. Oh ihr müsst euch anschnallen, die Folge wird extrem. Alle gut aufpassen und gut zuhören. Die Wellenfunktion entwickelt sich unterdessen im Laufe der Zeit, wobei ihre Entwicklung von präzisen Regeln bestimmt wird, die in der sogenannten Schrödinger-Gleichung kodifiziert sind. Die Mathematik hier ist deutlich; der tatsächliche Verbleib von Partikeln, weniger. Bis ein Teilchen beobachtet wird, ein Vorgang, bei dem die Wellenfunktion „zusammenbricht oder kollabiert“, können wir nichts über seine Position sagen. Viele Wissenschaftler zu denen selbst Einstein gehörte, lehnte diese Sichtweise eine Weile ab. Denn sie verändert die Sichtweise auf unsere Realität, denn was nicht beobachtet wird, existiert nur in einer mystischen Wolke aus Wahrscheinlichkeiten BIS eine beobachtung stattfindet und die Wahrscheinlichkeitswelle, die Wellenfunktion kollabiert und ein Teilchen eine bestimmte Position bekommt. Aber es gibt noch eine andere Sichtweise - eine, die es seit fast einem Jahrhundert gibt -, in der Partikel wirklich zu jeder Zeit präzise Positionen haben. Diese alternative Sichtweise, bekannt als die Pilot Wave Theory, Theorie der Führungswelle oder böhmische Mechanik, wurde nie so populär wie die Kopenhagener Sichtweise, auch weil die böhmische Mechanik impliziert, dass die Welt auf auf eine Weise selbstsam sein muss, die mir selbst die Kinnlade runter klappen lies als ich zum ersten mal von hörte.

Verschwörungstheorien ziehen seit eh und je zahlreiche Menschen in ihren Bann. Doch laut Ulrike Schiesser von der Bundesstelle für Sektenfragen sind die Theorien seit der Corona-Pandemie extremer und damit auch um einiges gefährlicher geworden. In der heutigen KURIER Daily Podcast Folgen hört ihr einige der abstrusen Mythen, mit denen die Bundesstelle für Sektenanfragen tag täglich konfrontiert wird. Hier ist von Masken, die Partikeln ins Gehirn schleusen bis zum Mikro-Chip, der uns über die Impfung in den Arm implantiert wird, alles dabei. Doch woher kommen all diese Verschwörungstheorien, wie verbreiten sie sich so schnell und wie läuft das in dieser Szene ab? KURIER-Redakteurin Birgit Seiser beschäftigt sich im Zuge des KURIER-Podcasts "Fakebusters" laufend mit Verschwörungstheorien und ist zu Recherchezwecken selbst Mitglied in einigen der Gruppen, in denen allerlei Verschwörungstheorien verbreitet werden. In der heutigen Folge erzählt sie über ihre Erfahrungen, warum Verschwörungstheorien gerade jetzt so zunehmen und wie man am besten mit ihnen umgeht, sollte man mit ihnen konfrontiert werden. Abonniert unseren Podcast auch auf Apple Podcasts, Spotify FYEO oder Google Podcasts und  hinterlasst uns eine Bewertung, wenn euch der Podcast gefällt. Mehr Podcasts gibt es unter www.kurier.at/daily

Plastikmüll gerät ins Meer und zerfällt dort zu kleinsten Partikeln, die auch Meerestiere in sich aufnehmen - Mikorpolastik ist ein massives Umweltproblem. Welche Ansätze gibt es, um die Meere wieder zu säubern? Wir sprechen mit der Biologin Thea Hamm vom Helmholtzzentrum GEOMAR.

Kinder haben Rechte. Dazu haben sich inzwischen die meisten Staaten in Form der UN-Kinderrechtskonvention bekannt. Darunter ist auch das Recht auf eine gesunde Umwelt. Das wird allerdings massiv verletzt - findet zumindest Terre des hommes und nennt als Argument unter anderem, dass 90 Prozent aller Kinder weltweit gesundheitsschädlichen Partikeln in der Luft ausgesetzt sind, die weit über den Grenzwerten der Weltgesundheitsorganisation liegen. Deshalb haben sie die Kampagne "MY PLANET MY RIGHTS" gestartet. Sie wollen darauf aufmerksam machen, dass dieses Recht aktuell nicht ausreichend geschützt wird. Jonas Schubert von Terre des hommes erzählt bei Fairquatscht, warum das Thema auch uns in Deutschland berührt und wie man die Kampagne unterstützen kann. Fairquatscht wird präsentiert von Avocadostore - deinem Online Marktplatz für Eco Fashion & Green Lifestyle. Du willst nachhaltiger einkaufen, weißt aber nicht, wie? Dann schau doch mal bei Avocadostore vorbei. Auf dem grünen Online Marktplatz gibt es für viele Produkte eine nachhaltige Alternative. Alle Artikel, die du auf der Website findest, müssen mindestens eines von zehn Nachhaltigkeitskriterien erfüllen. Dazu gehört z. B. eine faire oder schadstoffreduzierte Herstellung sowie die Verwendung recycelter Materialien. Ob Mode, plastiksparende Haushaltswaren oder Wohnaccessoires - Avocadostore hat fast 4.000 grüne Marken im Sortiment. Mehr Infos findest du auf avocadostore.de. Mit dem Rabattcode „FAIRQUATSCHT“ erhältst du außerdem 10% auf deine nächste Bestellung.

Ein Reizhusten ist wirklich lästig für die betroffenen Personen. Einige von ihnen arbeiten in Umgebungen, welche staubig sind oder wo die Zirkulation von Partikeln gefördert wird. Doch auch an der frischen Luft fliegen viele Partikel durch die Luft, welche unsere Atemwege angreifen und auf diesem Weg einen Reizhusten auslösen können. Unser Gesundheitsexperte Hanspeter Horsch gibt Tipps, wie man solch einen Reizhusten, der meist auf eine Infektion in den Atemwegen zurückzuführen ist, bekämpfen kann. Ein wichtiges Element: Wasser trinken. Naturheilpraktiker Hanspeter Horsch Wie ernähren wir uns gesund? Was tun, wenn uns unser Körper einen Strich durch die Rechnung macht und wir von Intoleranzen, Unverträglichkeiten oder gar Allergien geplagt werden? Solche Fragen thematisiert der Gesundheitsexperte Hanspeter Horsch in unserem Gesundheitstipp. Horsch ist Naturheilpraktiker und Drogist. Heilpflanzen gehören immer in seine Behandlungskonzepte. Aus der langjährigen Praxis lässt er viel Wissen in den Gesundheitstipp einfliessen. Er ist überzeugt, dass die Volksheilkunde wieder zum Volk zurückfinden muss. Mehr zu Hanspeter Horsch und seinen Empfehlungen finden Sie auf seiner Website Gesundes Wissen … natürlich besser!

Im Herbst 2020 widmet sich MdbK [talk] der Ausstellung ZERO WASTE, die bis 8. November 2020 im MdbK zu sehen ist. In der Folge #21 sprechen wir in Form eines "Walk the Talks" mit der Künstlerin, Architektin und Expertin für Staub und Abfallwirtschaft Bettina Vismann sowie mit dem Experten für Geografien und Ökonomien des Abfalls und der Entsorgung Dr. Yusif Idies über unsichtbaren Müll wie Feinstaub, Staub und Rauch sowie die Entsorgung und Verbringung von kleinsten Reststoffen und Partikeln. "Walk the Talk" ist ein dialogisches Führungsformat mit zwei Expert*innen aus verschiedenen wissenschaftlichen Bereichen. In einer moderierten Diskussion tauschen sie sich mit dem Publikum zu einem Themenkomplex der ZERO WASTE Ausstellung in Bezug auf ausgewählte Kunstwerke aus. Aufgrund der Corona-Schutzmaßnahmen können daran im MdbK aktuell leider nur 5 Personen teilnehmen. Deshalb zeichnen wir alle vier "Walk the Talks" auf und stellen sie als MdbK [talk] Podcast-Episoden zur Verfügung. Moderatorinnen: Lena Fließbach, kuratierte zusammen mit Hannah Beck-Mannagetta die Ausstellung ZERO WASTE im MdbK in Kooperation mit dem Umweltbundesamt und Laura Jansen ist eine Texterin aus Leipzig. Seit ihrem Engagement im "Café kaputt" (Leipziger Repair Café) bringt sie das Thema Abfall in das Bewusstsein der Öffentlichkeit: ob als Mitorganisatorin von Veranstaltungen wie dem "Markt der Müllvermeidung" oder als Mitgründerin des "Leipziger Bündnis Abfallvermeidung" – ein Netzwerk für Leipziger Abfallvermeidungs-Initiativen. Expert*innen: Bettina Vismann ist Architektin, Künstlerin und Staubtheoretikerin. Ihre interdisziplinär ausgerichtete Forschung zum Thema Staub als Element und Material in Naturwissenschaft, Kunst und Architektur präsentierte sie u.a. auf der Berlin Biennale, Haus der Kulturen der Welt, Stadtforum Graz, AA London. Lehrtätigkeiten an der TU–Berlin, ETH–Zürich, Greenwich University, Kunsthochschule Weißensee, HafenCity Universität Hamburg. Bettina Vismann lebt und arbeitet in Berlin. und Yusif Idies, *1979 in Frankfurt am Main, lebt in Steinfurt. Er ist derzeit als Akademischer Rat a.Z. am Institut für Geographie der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster beschäftigt. Nach seinem Studium in Frankfurt a. M. arbeitete er als wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Universität Leipzig, wo er 2015 über nachhaltigen Konsum im Alltag promovierte. Aktuell befasst er sich mit Geografien des Abfalls und der Entsorgung. Besonders interessiert ihn dabei, wie verschiedene Abfallprobleme gerahmt werden und welche Lösungen auf dieser Grundlage ins Auge gefasst werden.

Thema heute:    Haustiere machen nicht nur Freude, sondern auch viel Arbeit Kürzlich haben wir uns darüber unterhalten, dass Haustiere zwar viel Freude bereiten können, sie machen aber auch viel Arbeit. Das geht schon damit los, dass sie im Zweifelsfall von draußen Schmutz mit ins Haus schleppen, eventuell auch winzige Lebewesen, die man nicht unbedingt im Haus haben möchte, sie verteilen bei der Nahrungsaufnahme Teile ihres Futters in der Wohnung und sie verlieren ihr Fell, was sich dadurch bemerkbar macht, dass überall in der Wohnung Tierhaare zu finden sind. Was die Ingenieure des Technologieunternehmens Dyson speziell beim Thema Staubsauger und Staub saugen tun, um Tierhaare effektiv zu beseitigen, darüber haben wir bereits intensiv gesprochen. Aber Tierhaare und Futterreste sind beileibe nicht alles, was unsere lieben Haustiere uns so alles bescheren. Neben Verunreinigungen durch Tierhaare und -futter, die man sehen kann, gibt es eine Vielzahl mikroskopisch kleiner Partikel, die Haustiere mit sich bringen und die mit bloßem Auge nicht erkennbar sind. Dazu gehören auch Hautschuppen von Tieren. Sie bestehen aus winzigen, mikroskopischen Partikeln, die von Haustieren mit Fell oder Federn abgestoßen werden. Die Hautschuppen können auf Oberflächen fallen oder mit dem Hausstaub durch die Luft transportiert werden. Sobald sie in der Luft sind, können Hautschuppen und die darauf lebenden Hausstaubmilben eingeatmet werden und Allergien auslösen. Neben Hausstaubmilben und Hautschuppen können auch allergenhaltiger getrockneter Speichel, Urin oder Kot vom Fell eines Tieres abfallen und in die Luft gelangen, wo sie eingeatmet werden können. Ähnlich wie Staub sammeln sich Hautschuppen in weichen Einrichtungsgegenständen wie Teppichen, Matratzen und Kissen an und sind die Nahrungsquelle für Hausstaubmilben.Bewegungen in der Wohnung wirbeln die Hausstaubmilben und ihre Ausscheidungen in die Luft. Diese können dann 30 Minuten lang in der Luft bleiben, leicht eingeatmet werden und allergische Reaktionen auslösen. Es ist also enorm wichtig, all diese Verunreinigungen zu entfernen, sagt man bei Dyson. Besonders wichtig ist dies natürlich, wenn Menschen mit Allergien in diesen Räumen leben. Es lohnt sich daher, in einen Staubsauger mit extra starker Saugkraft und einem vollständig abgedichteten Filtersystem zu investieren, da Untersuchungen gezeigt haben, dass Tierhaare und Hautschuppen am besten vollständig aus dem Haus entfernt werden sollten. Deshalb investiert man bei Dyson viel Zeit in die Entwicklung von Filtern und Dichtungen, um sicherzustellen, dass die Geräte nicht nur die sichtbaren Tierhaare, sondern auch die Hautschuppen, die man nicht sehen kann, einfangen.     Diesen Beitrag können Sie nachhören oder downloaden unter:

Die Ministerpräsidenten der ostdeutschen Bundesländer sind ziemliche Verbotsbremsen. Sie machen einfach nicht mit beim Gesellschaftsspiel Lock Down. Es wäre aber auch schwer der Bevölkerung zu vermitteln, denn bei ihnen bleiben die Infektionszahlen beharrlich unten. Wie schaffen die das nur? Dazu gibt es erste zaghafte Theorien, von denen ich Ihnen zwei vorstellen möchte, aber noch besser, ich habe eine eigene entwickelt, basierend auf neuesten wissenschaftlichen Erkenntnissen.  Die erste Theorie besagt, dass der Osten ja so dünn besiedelt sei, dass sich die Leute nicht gegenseitig anstecken könnten. Ein Ausbruch in einem Haushalt hat es schwer zum nächsten überzuspringen. Für Mecklenburg-Vorpommern mag das stimmen. Da müsste schon die Übertragung vom Mensch zum Kranich und wieder zurück funktionieren, um die großen Distanzen zwischen den Dörfern zu überwinden. Aber Sachsen, mit einer Bevölkerungsdichte oberhalb von Rheinland-Pfalz passt da nicht ins Bild. Es gibt aber auch Wissenschaftler, die davon ausgehen, dass die Pflichtimpfung gegen Tuberkulose zu DDR Zeiten eine Art Booster für das Immunsystem sei, der sich gegen Corona nun bezahlt macht. Somit wäre jeder der älter als 30 Jahre ist zwar nicht immun, aber widerstandsfähiger. So ganz ist das aber wohl noch nicht bewiesen. Nun wurde aber eine noch viel interessantere Studie im Deutschlandfunk vorgestellt. Dort wurden die Luftströmungen rund um den Mund beobachtet, um zu verstehen, wie das tückische Coronavirus von einem Mensch zum anderen fliegt. Und da waren es die P-Laute, die besonders viel Schwung den Partikeln gaben. Es bildet sich ein „konisch verlaufender, turbulenter Luftstrom“ wenn man mehrere P-Laute hintereinander ausspricht und der kann dann die Virusträger bis zu zwei Meter weit befördern. Und nach dieser Nachricht war mir alles klar, es ist der Dialekt, der die Sachsen rettet. Wenn in Paderborn Paul und Peter sich auf ein Pils treffen, dann fliegt das Virus schon bei der Begrüßung bis in die gegenüberliegende Nase. Aber wenn in Dräsden Baul und Bascal bei Bier und Bommes miteinander barlieren, dann hat der Virus überhaupt keinen Schwung.  Der Text wurde in diesem Podcast erstveröffentlicht und ist unter Verlinkung zu diesem Beitrag zur weiteren Veröffentlichung freigegeben.

Feinstaub ist gefährlich, und Experten warnen besonders vor ultrafeinen Partikeln. Diese sind besonders gesundheitsschädlich, werden von vielen Messstationen aber gar nicht erfasst. Ein neues Messfahrzeug des Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) kann Ultrafeinstaub in der Luft jetzt mobil und in Echtzeit messen.Ultrafeine Partikel haben einen Durchmesser von weniger als 100 Nanometer und können von regulärer Umweltmesstechnik und einfachen Sensorlösungen meist nicht erfasst werden. Weil sie so klein sind, gelangen diese Partikel besonders tief in die Atemwege. Das macht sie so gefährlich.

Damit die EU bis 2050 klimaneutral wird, müssen strengere Abgasnormen her. Ob es technisch machbar und sinnvoll wäre, auch die Emission von kleinsten Partikeln zu regulieren, erforscht Markus Bainschab im Projekt „DownToTen“. Der Beitrag Der Mann fürs Ultrafeine erschien zuerst auf AirCampus.

Eine kleine portugiesische Firma will neue Standards für Raumklang setzen. Dazu haben die Entwickler eine Software erstellt, die den Klang mit virtuellen Partikeln im Raum verteilt. Beim Hören wirkt es dann, als ob sich das Geräusch im Raum bewegt.

Robert Schumann - Szenen aus Goethes Faust Während die Goethesche Klassik das Ganze meinte, das einem höheren Plan folgend sich aus Partikeln zusammensetzt, wo das erkennende Licht der Herzensvernunft spricht, wo Faust sucht, was „die Welt im Innersten zusammenhält“, pflegt die Romantik den Sinn für überraschende, alogische Wendungen, sie schwärmt für dunkle, mystische Sphären, irrt gerne durch poetische Landschaften. Das Romantische sei das Kranke, sagte Goethe. Schumann hatte keinen dramaturgischen Gesamtplan in Bezug auf den Faust. Er fragt sogar: „Wozu Musik zu solch vollendeter Poesie?“ und meint zunächst nur den apotheotischen Schluss von Faust II, von dem er zunächst ausgeht. Erst danach fügt er weitere „Szenen aus Goethes Faust“ hinzu, doch der Zusammenhang bleibt lose und sprunghaft. Erst in den Lücken, in den Zwischenräumen rundet sich die Geschichte. https://www.staatsoper-hamburg.de

Schwerpunkt: Volker Behr von der Universität Würzburg über ein neues medizinisches Bildgebungsverfahren, das auf winzigen magnetischen Partikeln basiert || Nachrichten: Totale Mondfinsternis am 27. Juli 2018 | Neue Monde um Jupiter entdeckt

Mikroplastik z.B. besteht aus sehr kleinen Partikeln, die von Lebewesen aufgenommen werden. Teilweise bleiben die Partikel in den Körpern der Tiere, teilweise werden sie aber …

Schwerpunkt: Thorsten Pöschel von der Universität Erlangen über Sand, Müsli und andere Stoffe, die aus unzähligen kleinen, festen Partikeln bestehen – und sich als Ganzes wie ein Festkörper, eine Flüssigkeit oder sogar wie ein Gas verhalten können || Nachrichten: Neues Gravitationswellensignal gemessen | Ultraschnelle Prozesse im Molekül beobachtet | Polarmission im äußeren Sonnensystem

Eva-Maria Walz und Kathrin Kadel studieren Mathematik und Verfahrenstechnik am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und trafen sich in einem Softwarepraktikum zu Strömungssimulationen von Mathias Krause und erhielten darauf die Chance auf ein Auslandspraktikum am City College of New York (CCNY) in den USA, von dem sie uns im Gespräch mit Gudrun Thäter erzählen. Die ersten Eindrücke waren überwältigend; auf der einen Seite Campusgebäude wie Kathedralen, auf der anderen Seite sehr viel Sicherheitspersonal und häufige Ausweiskontrollen. Nachdem die ersten organisatorischen Hürden überwunden waren, konnten sie sehr schnell in der Gruppe um Prof. Taehun Lee (Ph.D.) mitarbeiten. Ihr Thema war die Sedimentation von Partikeln einmal auf Basis von OpenFOAM und einmal auf Basis von OpenLB. Speziell ging es um die Modellierung von kreis- und kugelförmigen Partikeln und der Interaktion zweier Partikel und dem Vergleich von Ergebnissen und Performance. Die beiden wurden während ihres Praktikums sowohl von der Gruppe in New York als auch von der Gruppe in Karlsruhe weiter betreut und hatten die Gelegenheit an externen Workshops in New York teilzunehmen. Sehr spannend fanden die beiden auch den Einblick in die andere Lehr- und Lernkultur in den Vereinigten Staaten. Da das Praktikum in die Zeit der Präsidentschaftswahl 2016 fiel, war ihr Aufenthalt geprägt von rückschrittlichen Einstellungen zur Immigration, der geschlechtlichen Gleichberechtigung und Rolle der Bildung in der Gesellschaft. Neben den Reaktionen auf die Wahl in der Gesellschaft erlebten sie auch die Reaktionen der internationalen Forschungsgruppe, bei der sie zu Gast waren. Der Aufenthalt wäre ohne Baden-Württemberg-Stipendium nicht möglich gewesen und die Wohnungssuche ist in einer Stadt wie New York nur vor Ort möglich. Die Organisation für einen akademischen Aufenthalt sollte man auf jeden Fall mit viel zeitlichem Vorlauf einplanen. Die Chancen durch einen Auslandsaufenthalt sind aber immer den Aufwand für die Organisation wert.

Das Gespräch mit Susanne Höllbacher von der Simulationsgruppe an der Frankfurter Goethe-Universität war ein Novum in unserer Podcastgeschichte. Das erste mal hatte sich eine Hörerin gemeldet, die unser Interesse an Partikeln in Strömungen teilte, was sofort den Impuls in Gudrun auslöste, sie zu einem Podcastgespräch zu diesem Thema einzuladen. Susanne hat in der Arbeitsgruppe von Gabriel Wittum in Frankfurt promoviert. Dort werden Finite-Volumen-Verfahren zur Lösung von Partiellen Differentialgleichungen benutzt. Das Verfahren betrifft hier insbesondere die räumliche Diskretisierung: Das Rechengebiet wird in Kontrollvolumen aufgeteilt, in denen durch das Verfahren sichergestellt wird, dass bestimmte Größen erhalten bleiben (z.B. die Masse). Diese Verfahren stammen aus dem Umfeld hyperbolischer Probleme, die vor allem als Erhaltungsgesetze modelliert sind. Diese Gleichungen haben die Eigenschaft, dass Fehler nicht automatisch geglättet werden und abklingen sondern potentiell aufgeschaukelt werden können. Trotzdem ist es möglich, diese numerischen Verfahren ähnlich wie Finite-Elemente-Verfahren als Variationsprobleme zu formulieren und die beiden Familien in der Analyse etwas näher zusammenrücken zu lassen. Gemeinsam ist ihnen ja ohnehin, dass sie auf große Gleichungssysteme führen, die anschließend gelöst werden müssen. Hier ist eine billige und doch wirkungsvolle Vorkonditionierung entscheidend für die Effizienz und sogar dafür, ob die Lösungen durch das numerische Verfahren überhaupt gefunden werden. Hier hilft es, schon auf Modell-Ebene die Eigenschaften des diskreten Systems zu berücksichtigen, da ein konsistentes Modell bereits als guter Vorkonditionierer fungiert. Das Promotionsprojekt von Susanne war es, eine Methode zur direkten numerischen Simulation (DNS) von Partikeln in Fluiden auf Basis eines finite Volumen-Verfahrens zu entwickeln. Eine grundsätzliche Frage ist dabei, wie man die Partikel darstellen möchte und kann, die ja winzige Festkörper sind und sich anders als die Strömung verhalten. Sie folgen anderen physikalischen Gesetzen und man ist geneigt, sie als Kräfte in die Strömung zu integrieren. Susanne hat die Partikel jedoch als Teil des Fluides modelliert, indem die Partikel als finite (und nicht infinitesimal kleine) Volumen mit zusätzlicher Rotation als Freiheitsgrad in die diskreten Gleichungen integriert werden. Damit fügen sich die Modelle für die Partikel natürlich und konsistent in das diskrete System für die Strömung ein. Vorhandene Symmetrien bleiben erhalten und ebenso die Kopplung der Kräfte zwischen Fluid und Partikel ist gewährleistet. Die Nebenbedingungen an das System werden so formuliert, dass eine Sattelpunkt-Formulierung vermieden wird. Die grundlegende Strategie dabei ist, die externen Kräfte, welche bedingt durch die Partikel und deren Ränder wirken, direkt in die Funktionenräume des zugrundeliegenden Operators zu integrieren. In biologischen Systemen mit hoher Viskotität des Fluides fungiert die Wirkung der Partikel auf das Fluid als Informationstransport zwischen den Partikeln und ist sehr wichtig. In der Umsetzung dieser Idee verhielten sich die Simulationen des Geschwindigkeitsfeldes sehr gutartig, aber Susanne beobachtete Oszillationen im Druck. Da sie sich nicht physikalisch erklären ließen, musste es sich um numerische Artekfakte handeln. Bei näherem Hinsehen zeigte sich, dass es vor allem daran lag, dass die Richtungen von Kraftwirkungen auf dem Rand der Partikel im diskreten System nicht sinnvoll approximiert wurden. In den berechneten Lösungen für das Geschwindigkeitsfeld hat sich dies kaum messbar niedergeschlagen. Im Druck zeigte sich jedoch, dass es sich lohnt, hier das numerische Verfahren zu ändern, so dass die Normalenrichtungen auf dem Rand jeweils korrekt sind. Mathematisch heißt das, dass die Ansatzfunktionen so geändert werden, dass deren Freiheitsgrade auf dem Rand liegen. Der Aufwand dafür ist vergleichsweise gering und die Resultate sind überzeugend. Die Oszillationen verschwinden komplett. Der Nachweis der Stabilität des entstehenden Gleichungssystems lässt sich über die inf-sup-Bedingung des orginalen Verfahrens erbringen, da die Konstruktion den Raum in der passenden Weise erweitert. Literatur und weiterführende Informationen S. V. Apte, M. Martin, N. A. Patankar: A numerical method for fully resolved simulation (FRS) of rigid particle–flow interactions in complex flows, Journal of Computational Physics 228, S. 2712–2738, 2009. R. E. Bank, D. J. Rose: Some Error Estimates for the Box Method, SIAM Journal on Numerical Analysis 24, S. 777–787, 1987. Glowinski, R.: Finite element methods for incompressible viscous flow, P. G. Ciarlet, J. L. Lions (Eds.), Handbook of Numerical Analysis IX (North-Holland, Amsterdam), S. 3–1176, 2003. Strang, G.: Wissenschaftlisches Rechnen, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2010. A. Vogel, S. Reiter, M. Rupp, A. Naegel, G. Wittum: UG 4: A novel flexible software system for simulating PDE based models on high performance computers, Computing and Visualization in Science 16, S. 165–179, 2013. G. J. Wagner, N. Moes, W. K. Liu, T. Belytschko: The extended finite element method for rigid particles in Stokes flow, International Journal for Numerical Methods in Engineering 51, S. 293–313, 2001. D. Wan, S. Turek: Fictitious boundary and moving mesh methods for the numerical simulation of rigid particulate flows, Journal of Computational Physics 222, S. 28–56, 2007. P. Wessling: Principles of Computational Fluid Dynamics, Springer, Series in Computational Mathematics, 2001. J. Xu, Q. Zou: Analysis of linear and quadratic simplicial finite volume methods for elliptic equations, Numerische Mathematik 111, S. 469–492, 2009. X. Ye: On the Relationship Between Finite Volume and Finite Element Methods Applied to the Stokes Equations, Numerical Methods for Partial Differential Equations 17, S. 440–453, 2001. Podcasts T. Henn: Partikelströmungen, Gespräch mit G. Thäter im Modellansatz Podcast, Folge 115, Fakultät für Mathematik, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), 2016. http://modellansatz.de/partikelstroemungen L.L.X. Augusto: Filters, Gespräch mit G. Thäter im Modellansatz Podcast, Folge 112, Fakultät für Mathematik, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), 2016. http://modellansatz.de/filters L. Adlung: Systembiologie, Gespräch mit G. Thäter und S. Ritterbusch im Modellansatz Podcast, Folge 39, Fakultät für Mathematik, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), 2014. http://modellansatz.de/systembiologie

Thomas Henn hat im Oktober 2016 seine Promotion zum Thema Computersimulation von Partikelströmungen abgeschlossen. Partikelströmungen treten in zahlreichen natürlichen sowie künstlichen Vorgängen auf, beispielsweise als Transport von Feinstaub in den menschlichen Atemwegen, als Bildung von Sediment in Flüssen oder als Feststoff–Fluid Gemisch bei Filtrationen. Simulationen von Partikelströmungen kommen zum Einsatz, wenn physische Untersuchungen nicht möglich sind. Darüber hinaus können sie Kosten experimenteller Studien verringern. Häufig ist das der Fall, wenn es um medizinische Anwendungen geht. Wenn man beispielsweise aus CT-Aufnahmen die genaue Geometrie des Naseninnenraums eines Patienten kennt, kann durch Simulation in dieser spezifischen Geometrie ermittelt werden, wo sich Partikel welcher Größe ablagern. Das ist in zwei Richtungen interessant: Erstens zur Vermeidung von Gesundheitsbelastungen durch Einlagerung von Partikeln in der Lunge (dort landen alle Partikel, die die Nase nicht filtern kann) aber zweitens auch bei der bestmöglichen Verabreichung von Medikamenten mittels Zerstäubung in die Nasenhöhle. Es hat sich gezeigt, dass die Simulation von Strömungen mit einer großen Zahl an beliebig geformten Partikeln den herkömmlichen numerischen Methoden insbesondere bei der Parallelisierung Probleme bereitet. Deshalb wird die Lattice Boltzmann Methode (LBM) als neues Verfahren zur numerischen Simulation von Strömungen auf Partikelströmungen angewendet. Sie hat außerdem den Vorteil, dass komplexe Geometrien wie z.B. ein Naseninnenraum keine extra zu bewältigende Schwierigkeit darstellen. Die zentrale Idee für die effektive Parallelisierung unter LBM ist eine Gebietszerlegung: Die durchströmte Geometrie wird in Zellen aufgeteilt und diese Zellen gerecht auf die zur Verfügung stehenden Prozessoren verteilt. Da die Rechnungen für die Strömungsrechnung mit LBM im wesentlichen lokal sind (es werden nur die Informationen einer Zelle und der direkten Nachbarzellen benötigt), ist das extrem effektiv. Wenn nun neben der Strömung auch noch die Bewegung der Partikel berechnet werden soll, müssen natürlich physikalische Bewegungsmodelle gefunden werden, die für die jeweilige Partikelgröße und -form passen, daraus Gleichungen und deren Diskretisierung abgeleitet werden in der Implementierung die Vorteile der LBM bei der Parallelisierung möglichst nicht zerstört werden. Offensichtlich ist es am besten, wenn die Partikel möglichst gleichmäßig über die durchströmte Geometrie verteilt sind. Aber das kann man sich ja nicht immer so aussuchen. Je nach Größe und Dichte der Partikel wird es wichtig, neben der Wirkung des Fluids auf die Partikel auch Rückwirkung des Partikels auf die Strömung, Wechselwirkung der Partikel untereinander (z.B. auch herausfinden, wann sich Partikel berühren) Wechselwirkung der Partikel mit dem Rand der Geometriezu betrachten. Als sehr hilfreich hat sich eine ganz neue Idee herausgestellt: Partikelströmungen als bewegtes poröses Medium zu modellieren. D.h. für große Partikel stellt man sich vor, sie haben einen festen Kern und außen einen glatten Übergang in der Porösität zur reinen Fluidphase. Es zeigt sich, dass man dann sogar auf ein Modell verzichten kann, das die Kontakte der Partikel modelliert, weil sich die Partikel so natürlich in der Strömung bewegen, wie man es auch im Experiment beobachtet. Alle Berechnungen müssen validiert werden, auch wenn manchmal nicht ganz klar ist, wie das erfolgen kann. Zum Glück ist hier aber die enge Zusammenarbeit mit der Verfahrenstechnik am KIT eine große Hilfe, die die Computersimulationswerkzeuge auch für ihre Projekte nutzen und weiter entwickeln. Literatur und weiterführende Informationen L.L.X. Augusto: Filters, Gespräch mit G. Thäter im Modellansatz Podcast, Folge 112, Fakultät für Mathematik, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), 2016. http://modellansatz.de/filters OpenLB Open source Lattice Boltzmann Code F. Bülow: Numerical simulation of destabilizing heterogeneous suspensions at vanishing Reynolds numbers. Karlsruhe, 2015. T. Henn et al.: Particle Flow Simulations with Homogenised Lattice Boltzmann Methods. To appear in Particuology. F. Klemens: Simulation of Fluid-Particle Dynamics with a Porous Media Lattice Boltzmann Method, MA thesis. Karlsruher Institut für Technologie, 2016. E. E. Michaelides: Particles, Bubbles & Drops: Their Motion, Heat and Mass Transfer, World Scientific Publishing Company Incorporated, 2006. T.Henn: Aorta Challenge, Gespräch mit S. Ritterbusch im Modellansatz Podcast, Folge 2, Fakultät für Mathematik, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), 2013. http://modellansatz.de/aorta-challenge

Sat, 6 Feb 2016 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/19214/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/19214/1/Dallmayr_Carina.pdf Dallmayr, Carina

Ein Auslandsstudium ist eine ganz besondere Ergänzung zum Studium: Benedikt Kottler und Hakan Demirel konnten im Rahmen einer Direktkooperation ihr Studium und ihre Forschungen für ein Semester in Brasilien durchführen. Mit Gudrun Thäter sprechen die beiden über ihre dortigen mathematischen Arbeitsgebiete und ihren Aufenthalt. Benedikt Kottler hat sich in Vorbereitung seiner Master-Arbeit mit der Molekulardynamik befasst. Er möchte die Interaktion von molekularen Partikeln im Rahmen der Kontinuumsmechanik modellieren und mit der Software OpenLB durchführen. Diese Prozesse treten schon in der Betrachtung des Wassermoleküls auf. Eine naheliegende Anwendung ist daher die Simulation von Filtrationsprozessen, wo kleine Schmutzpartikel aus einem Fluid herausgefiltert werden sollen. Das Forschungsthema von Hakan Demirel dreht sich um Feinstaub im Stadtgebiet, genauer um die drei Themen Windsimulation, Partikelsimulation und Feinstaub-Emission durch den Autoverkehr. Dazu konnte er in Brasilien auf eine Verkehrssimulation zurückgreifen und ein stochastisches Modell für Windrichtungen und -intensitäten aufstellen. Dabei hat sich ergeben, dass sich die Stadtgeometrie in der Form von Gebäuden und Straßenzügen einen großen Einfluss auf die sinnvolle Diskretisierung der Windmodelle haben und entsprechend berücksichtigt werden müssen. Die Idee für das Auslandssemester in Brasilien entstand nach einem Vortrag über die Simulationssoftware OpenLB, zu der bestehende Kooperationen zwischen Forschungseinrichtungen in Brasilien und dem KIT bestehen. Die Finanzierung wurde dabei insbesondere durch das Baden-Württemberg-Programm nach Bewerbungsphase ermöglicht. Natürlich gehört auch der Besuch von Vorlesungen zum Auslandsstudium, die teilweise für die beiden in englisch gehalten wurden- und sich teilweise von Vorlesungen in Karlsruhe unterschieden. Die positiven Kontakte zu den Studierenden und Gastfamilien in Brasilien gehören dabei genauso zum Austausch, wie die Erfahrungen unterschiedlicher bürokratischer Systeme. Literatur und Zusatzinformationen OpenLB - Open source lattice boltzmann code International Student Office am KIT I. Waltschläger: Windsimulation im Stadtgebiet, Gespräch mit S. Ritterbusch im Modellansatz Podcast, Folge 14, Fakultät für Mathematik, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), 2014.

Viele Missverständnisse, Mythen und Fehlinformationen umranken das Thema Cholesterin und, damit verbunden, die Blutfettwerte. Der Versuch, das Thema mit Begriffen wie Gut und Schlecht zu vereinfachen, macht es nur noch schlimmer. Was hat es also auf sich mit HDL und LDL, mit Triglyceriden und Partikeln? Weiterlesen » The post Cholesterin ist unschuldig (Podcast) appeared first on Urgeschmack.

Komplexe Plasmen sind Systeme bestehend aus schwach ionisierten Gasen und mesoskopischen Partikeln. Partikel in einem Plasma erhalten ihre Ladung hauptsächlich durch den Fluß von Ionen und Elektronen auf denen Oberflächen. Abhängig von der Teilchengröße und den Plasmabedinungen kann die Ladung pro Teilchen mehrere tausend Elementarladungen betragen. Da das Hintergrundgas sehr dünn ist, können Partikelsysteme unabhängig von dem Plasma betrachtet werden. In vielen Fällen kann das Partikelwechselwirkungspotential als Yukawapotential angenähert werden, welches im Wesentlichen ein abgeschirmtes Coulombpotential ist. Kapitel 1 ist eine kurze Einleitung in die theoretischen Konzepte komplexer Plasmen. Aufgrund der Bedeutung des Mechanismus, beginne ich diese Arbeit mit der Diskussion der Teilchenladung für zwei verschiedene Situationen in Kapitel 2. Zunächst beschreibe ich ein einzigartiges Experiment, die "Coulomb-Explosion", zur Messung der Teilchenladung tief in der Plasmarandschicht. Ein Hybrid-Analyseverfahren, bestehend aus Teilchenverfolgung, MD und PIC Simulationen, wurde angewendet um die Ladung im Anfangsstadium der Explosion abzuschätzen. Dieses wird mit einer theoretische Methode zur Bestimmung der Partikelladung im Bulk-Plasma bei verschiedenen Entladungsfrequenzen ergänzt. Die Abhängigkeit der Partikelladung von der Entladungsfrequenz wird bei drei verschiedenen Drücken gezeigt. Das verwendete Modell ist hilfreich um die Veränderung der Teilchenladung in Abhänigkeit der Entladungsfrequenz abzuschätzen. Die hohe Teilchenladung und die damit verbundene abstoßende Teilchenwechselwirkung verhindern Partikelagglomeration. In Kapitel 3 stelle ich ein Experiment vor, in dem Partikelagglomeration durch selbst-angeregte Wellen induziert wird. Innerhalb der Wellen werden die Teilchen derart beschleunigt, dass das abstoßende Potential durch die erhöhte kinetische Energie überwunden werden kann. Die resultierenden Agglomerate werden mit einem "Long-Distance" Mikroskop überprüft. Im Folgenden stelle ich ein System binärer komplexer Plasmen vor. Unter bestimmten Bedingungen können monodisperse Partikel in einer Monolage eingefangen werden. Die Teilchen ordnen sich in einem Dreiecksgitter mit hexagonaler Symmetrie an. Dies ist als 2D Plasmakristall bekannt. Wenn ein sich bewegendes, einzelnes Teilchen einer anderen Spezies in das System eingeführt wird, verursacht es eine Störung des Kristallgitters. In Kapitel 4 werden die Untersuchungen der Wechselwirkung des Kristallgitters mit einem sich oberhalb des Gitters (stromaufwärts des Ionenflusses) befindlichen Teilchens diskutiert. Dieses zusätzliche Partikel erzeugt einen Mach-Kegel, da es sich mit einer Geschwindigkeit, schneller als der Schall in dem System bewegt. Das stromaufwärts befindliche Teilchen neigt dazu sich zwischen Reihen von Teilchen in dem Gitter zu bewegen, was als "Channeling-Effekt" bekannt ist. Wenn Teilchen einer Spezies eine Partikelwolke einer anderen durchdringen, bilden sowohl die durchfliessende als auch die durchflossene Teilchenwolke Kettenstrukturen ("Lanes") aus. In komplexen Plasmen ist die Wechselwirkung verschiedener Partikel immer stärker abstoßend als das geometrische Mittel der Wechselwirkung gleicher Partikel. Diese Asymmetrie in der gegenseitigen Wechselwirkung heißt "Positive nicht-Additivität". Deren Grad wird von dem nicht-Additivitäts Parameter bestimmt. In Kapitel 5 beschreibe ich zuerst die Ergebnisse von Langevin-Simulationen, um die Abhängigkeit der "Lane - Formation" von dem nicht-Additivitäts Parameters zu studieren. Weiterhin wurde die Rolle des Anfangszustands numerisch untersucht. Zusätzlich wurde eine Reihe umfassender Experimente zur "Lane - Formation" an Bord der Internationalen Raumstation (ISS) durchgeführt. Die Auswertung der Experimente konzentrierte sich auf die Struktur der durchflossenen Teilchen. Der Einfluss der Partikeldichten und -größe wurden untersucht. Das Studium zweier aufeinanderfolgenden Durchdringungen offenbarte einen "Memory-Effekt" in der Kettenstruktur. Zusätzlich wurde ein Übergang von freier "Lane-Formation" zu einem, von Entmischung dominierten, Zustand des Nichtgleichgewichtsystems innerhalb einer Experimentreihe beobachtet. Schließlich stelle ich einen ergänzenden Versuch zur "Lane-Formation" in erdgebundenen Experimenten vor. Die Schwerkraft wurde hier durch thermophoretische Kräfte kompensiert. In dieser Versuchsreihe konnten die durch unregelmässige Teilchengeschwindigkeiten und Inhomgenitäten in der durchflossenen Teilchenwolke entstehenden Nachteile erfolgreich überwunden werden. Mit diesem Modell-System kann die "Lane-Formation" im Detail untersucht werden und die Ergebnisse mit denen numerischer Simulationen und denen aus Experimenten in Kolloiden verglichen werden.

In der Endoprothetik sind Abriebpartikel von Polyethylen-Inlays ursächlich für aseptische Prothesenlockerungen und damit für die Limitierung der „Standzeiten“ dieser Prothesen verantwortlich. In der Hüftgelenkendoprothetik finden zunehmend, im Gegensatz zur Knieendoprothetik, Inlays aus quervernetztem Polyethylen klinische Anwendung. Die Zurückhaltung beruht im Allgemeinen auf der Angst vor frühzeitigem Materialversagen bei nicht ausreichend evaluierten biomechanischen Testungen. Die Entwicklung dieser neuen Materialien war Anlass, drei bikondyläre fixed-bearing Knieoberflächenersatzprothesen mit unterschiedlichen Polyethyleninlays in Simulatorversuchen zu testen. Bei zwei dieser Prothesen bestehen die dazugehörigen Inlays aus hochvernetztem Polyethylen (XPE X3™ vom Modell Scorpio® der Fa. Stryker und XPE Durasul™ vom Modell Natural Knee II® der Fa. Zimmer). Als Vergleich diente die Kniegelenkprothese Natural Knee II® mit dem konventionellem Polyethyleninlay (PE GUR 1050) der Fa. Zimmer. Im Vorfeld waren diese Modelle bereits im Rahmen einer anderen Untersuchung mechanisch und tribologisch getestet worden. Die Separation und Analyse der Polyethylenpartikel hinsichtlich Größe, Morphologie und Anzahl waren Zielparameter dieser Arbeit. Diese Auswertung erscheint wesentlich vor dem Hintergrund, da in vorausgegangenen Studien gezeigt werden konnte, dass diese Parameter einen entscheidenden Einfluss auf das Ausmaß der biologischen Reaktion haben, welche letzten Endes in eine Osteolyse mündet, die dann die aseptische Prothesenlockerung nach sich zieht. Sämtliche Untersuchungen wurden unter identischen Voraussetzungen durchgeführt. Zur Erzeugung des Polyethylen-Abriebes dienten Kniesimulatoren vom Typ Stallforth/Ungethüm. Nach Separation der Partikel aus dem Testmedium der vorausgegangenen Simulatorversuche mit Hilfe der Säuredigestion, wurden die separierten Abriebpartikel auf einem Nano-Porenfilter abfiltriert und nach einer Goldbeschichtung des Filters elektronenmikroskopisch untersucht. Von jedem Filter wurden 20 randomisierte, nicht überlappende Bilder bei einer 5’000-10’000-fachen Vergrößerung angefertigt. Die gespeicherten Bilder wurden anschließend mit Hilfe einer Fotoanalysesoftware mit Graustufenerkennung digital ausgewertet und die Partikel nach Größe und Morphologieparametern kategorisiert. Die Partikelanzahl wurde nach einer eigens hierfür entwickelten Formel errechnet. Diese ermittelt sich aus dem hochgerechneten Volumen der Partikel und dem gravimetrischen/volumetrischen Abrieb des Inlays selbst. Das Partikelspektrum ergab bei allen drei Materialkombinationen rundliche, granuläre und nur wenig fibrilläre Partikel. Insgesamt zeigten die Abriebpartikel der XPE-Inlays X3™ und Durasul™ einen gering höheren Anteil runder und granulärer Abriebpartikel im Vergleich zum herkömmlichen UHMWPE. Das Partikelgrößenspektrum zeigte annähernd gleiche Werte für alle drei Gruppen. Lediglich die Partikel beim XPE X3™-Inlay waren im Nanometerbereich kleiner (p < 0,05). Eine Änderung der Partikelgröße und –Morphologie aller drei Gruppen während der 5'000'000 Zyklen war ebenfalls im Nanometerbereich nachweisbar, jedoch ergaben sich keine deutlichen Ergebnisveränderungen über den gesamten Zeitraum. Der größte Unterschied aller drei untersuchten Materialkombinationen ergab sich im Hinblick auf die Partikelanzahl der XPE- und UHMWPE -Inlays. So ergab sich für Stryker X3™ eine Anzahl von 25,3 Mrd. Partikeln/Mio. Zyklen, für Zimmer Durasul™ 46 Mrd. und für Zimmer GUR 1050 204,4 Mrd. Partikel. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass die Verwendung von XPE als Werkstoff bei Knieprotheseninlays zu geringfügig kleineren Partikeln, vor allem aber zu einer deutlichen Reduktion der Abriebpartikel führt. Im Hinblick auf die potentielle inflammatorische Aktivität könnten die Partikel beim Modell Scorpio® (Fa. Stryker) mit dem Inlay X3™, aufgrund der stark reduzierten Partikelanzahl bei nur geringfügig kleineren Partikeln (im Nanometerbereich), zu einer erniedrigten biologischen Aktivität in vivo führen. Die Abriebpartikel beim Modell Natural Knee II® (Fa. Zimmer) mit dem Inlay Durasul™ zeigten ebenfalls eine deutliche Reduktion der Partikelanzahl im Vergleich zum konventionellem UHMWPE-Inlay, ferner eine ähnliche Größenverteilung der Abriebpartikel. Auch dies spricht insgesamt für eine geringere biologische Aktivität der Abriebpartikel in vivo. Der Einsatz von „crosslinked Polyethylen“ in der Kniegelenkendoprothetik erscheint vor dem Hintergrund der durchgeführten Partikelanalyse durchaus sinnvoll und erweckt Hoffnung auf reduzierte Entzündungsreaktionen aufgrund der deutlich reduzierten Partikelanzahl ohne wesentliche Größen- und Formänderungen der Partikel, und damit auf längere „Standzeiten“ dieser Prothesen. Es bedarf aber noch zusätzlicher Untersuchungen dieses Werkstoffes in vivo, um adäquate Aussagen über die biologische Aktivität der entstandenen Abriebpartikel treffen zu können.

Thu, 22 Nov 2012 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/15067/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/15067/1/Lorber_Verena.pdf Lorber, Verena

Thermophorese beschreibt die von Temperaturegradienten angetriebene, gerichtete Bewegung von Partikeln. Obwohl dieser Effekt seit 1856 bekannt ist, werden die zugrundeliegenden Prinzipien immer noch aktiv diskutiert. Im ersten Teil dieser Arbeit wurde ein lange vorhergesagter größenabhängiger Übergang der Thermophorese zum ersten Mal experimentell verifiziert. Die Experimente untersuchen ein sphärisches Kondensator Modell für Thermophorese. Um Vorhersagen über ionisches Abschirmen geladener Partikel zu testen, sind Nanopartikel erforderlich, deren Größe im Bereich der Debye Länge liegt: DNA und RNA Oligonucleotide. Der theoretisch prognostizierte Übergang vom Plattenkondensator- über das sphärische Kondensator- bis hin zum isolierte Sphäre-Modell wurde über einen weiten Bereich von Verhältnissen zwischen Partikelgröße und Debye Länge erfolgreich beobachtet. Die Kombination dieser ionischen Thermophorese mit einer etablierten Beschreibung der Temperaturabhängigkeit von Thermophorese von ungeladenen Partikeln reicht aus, um Thermophorese von einzel- und doppelsträngiger DNA und RNA von 5°C bis 75°C und unter Salzkonzentrationen von 0.5mM bis 500mM abzudecken. Dies umfasst einen Großteil biologisch relevanten Bedingungen. Damit lassen sich nicht triviale Abhängigkeiten der Thermophorese in sehr breiten Bereichen von Salzkonzentration und Temperaturen für hoch relevante DNA und RNA Längen mit dem bestätigten Modell vorausberechnen. Diese Experimente geben neue Impulse in der Diskussion über die Rolle von sekundären elektrischen Feldern bei der Thermophorese. Zudem kann dieses neu gewonnene theoretische Verständnis die Quantifizierung von Biomolekülaffinitäten verbessern. Kooperatives Binden, das im zweiten Teil untersucht wird, ist entscheidend für das Verständnis vieler intrazellulärer Prozesse wie z.B. der Transkription. Mithilfe von Thermophoresemessungen wird das komplette Bindungsverhalten von mehr als zwei Partnern inklusive der kooperativen Effekte untersucht, die komplexe Molekül-Interaktionen formen. Die hier präsentierte, neu entwickelte Prozedur ist sehr flexibel und setzt nur einen fluoreszierzmarkierten Bindungspartner voraus. Im Gegensatz zu Methoden, die auf der Sättigung einer Bindung bei gleichzeitiger Untersuchung einer anderen beruhen, macht dieser neue Ansatz viele zusätzliche kooperative Molekülsysteme zugänglich. Kooperatives Binden eines sternförmigen, dreiteiligen DNA-Komplexes wird mit einer einzigen Messung aufgedeckt. Bindungskonstanten und thermophoretische Eigenschaften der Komplexe werde mit Messungen von Titrationsreihen innerhalb des Konzentrationswürfels untersucht. Diese Methode kann zu einer bisher fehlenden, flexiblen Messtechnik für kooperative Effekte bei geringer Veränderungen der untersuchten Systeme werden.

Herpesviren umfassen eine große Gruppe von human- sowie tierpathogenen Erregern. Auf Grund ihrer hohen Durchseuchungsrate und Fähigkeit zur Etablierung einer latenten Infektion stellen humane Herpesviren vor allem für immunsupprimierte Patienten eine ernsthafte Bedrohung dar. Deshalb ist eine umfassende Aufklärung des viralen Replikationszyklus für die Entwicklung von antiviralen Therapiestrategien zwingend erforderlich. Besonders die membran-assoziierten Vorgänge der Virionmorphogenese - primäre Umhüllung an der inneren Kernmembran mit darauffolgendem Verlust der Virushülle an der äußeren Kernmembran sowie sekundäre Umhüllung an cytoplasmatischen Membranen - sind nur unvollständig entschlüsselt. Um das komplexe Zusammenspiel der viralen Proteine während des Replikationszyklus an den verschiedenen zellulären Membranen aufzudecken, wurde im Rahmen dieser Arbeit eine genomweite Analyse der Protein-Protein-Interaktion (PPI) der durch Herpes simplex-Virus 1 (HSV-1) kodierten Membranproteine durchgeführt. Außerdem lieferte die Identifizierung von PPI zwischen dem HSV-1 Proteom und Untereinheiten der zellulären ESCRT-Maschinerie (endosomal sortingcomplex required for transport) weitere Belege für die Ausbeutung von Wirtsfaktoren durch das Virus zur Knospung der Partikel. Zur Detektion der genomweiten PPI sowohl intraviral als auch zwischen Virus und Wirt wurde das Hefe-2-Hybridsystem (Y2H) im Hochdurchsatz angewandt. Beide Datensätze konnten eine Vielzahl neuer PPI aufdecken und somit eine solide Grundlage für Interaktionsnetzwerke und zukünftige funktionale Studien schaffen. Auch wurde duch das breite Interaktionsspektrum des Virus mit den z.T. funktionell redundanten ESCRT-Proteinen erneut veranschaulicht, wie die Nutzung flexibler Strategien zur Stabilität des HSV-1 beiträgt. Anhand der Y2H-Analysen wurde ein virales Membranprotein als interessanter Kandidat zur funktionalen Charakterisierung ausgewählt. Glykoprotein M (gM/UL10) von HSV-1 ist ein Typ-III Transmembranprotein, das während der Infektion in verschiedenen Membrankompartimenten lokalisiert. Obwohl evolutionär konserviert, ist es zumindest für HSV-1 nicht-essenziell und seine molekulare Funktion unklar. Auch die funktionale Relevanz einiger potenzieller trafficking Motive von gM ist noch nicht aufgeklärt. In dieser Studie konnte gezeigt werden, dass das targeting von gM zum trans-Golgi Netzwerk (TGN) unabhängig von anderen viralen Faktoren sowie seinen potenziellen C terminalen trafficking Motiven erfolgt und keiner Homooligomerisierung bedarf. Erstaunlicherweise führt die Deletion der C-terminalen Domäne von gM (gMΔC) zu seiner Retention im ER, wohingegen der Vorwärtstransport durch eine kurze, nicht-verwandte Sequenz wiederhergestellt wurde. Demzufolge enthält die C-terminale Domäne von gM wahrscheinlich keine Sequenzinformation für das targeting vom ER zum Golgi-Apparat, jedoch scheint die Faltung und Integrität des Proteins dafür von Bedeutung zu sein. Im Kontext der Virusinfektion führte die Deletion der C-terminalen Domäne von gM (HSV-1 gMΔC) zur Akkumulation von nicht-umhüllten Partikeln im Cytoplasma, verminderter Freisetzung von Viruspartikeln und in ihrer Infektiosität beeinträchtigten reifen Virionen. Alle Effekte wurden durch eine Revertante wieder aufgehoben und sind demnach spezifisch. Im Gegensatz dazu zeigten zwei zusätzliche Mutanten, HSV-1 ΔgM mit einem frühzeitigen Stoppcodon an Position 3 von UL10 und gMΔac ohne potenzielle trafficking Motive, Wildtyp-ähnliche Wachstumskinetiken. Daraus lässt sich schließen, dass zwar gM entbehrlich ist, gMΔC jedoch einen dominant-negativen Effekt ausübt. Daher wird eine Beteiligung der N-terminalen Bereiche von gM (Aminosäuren 1-361) an der Rekrutierung von viralen und/oder zellulären Faktoren zum Ort der sekundären Umhüllung postuliert. Diese Daten enthüllen neue unbekannte Eigenschaften von HSV-1 gM.

Das hat mehrere Gründe: Vulkanasche besteht meistens aus sehr porösen Partikeln, z. B. kleine Stücke von Bims – also Glasgehäuse, in denen sich Löcher befinden. Dort wo es nicht …

Die Exposition mit Umweltstäuben, ultrafeinen Partikeln und Gasen wird als Ursache akuter kardiovaskulärer Morbidität und Mortalität angesehen. Epidemiologische und toxikologische Studien der letzten Jahre weisen auf die Bedeutung von ultrafeinen Partikeln als Auslöser für die lokalen pulmonalen und systemischen Entzündungsreaktionen hin, die durch Veränderungen in der kardiovaskulären Funktion gekennzeichnet sind. Dazu gehören endotheliale Dysfunktion und prothrombotische Prozesse, die letztlich zum akuten Herztod führen können. Die Mechanismen, die dazu führen, sind derzeit nur unzureichend geklärt. Es konnte in zahlreichen Studien gezeigt werden, dass ultrafeine Partikel von der Lunge in die systemische Blutzirkulation translozieren können. Als Ursache kardiovaskulärer Negativ-Effekte werden entweder die Freisetzung von löslichen Mediatoren aus der Lunge und direkte Effekte von translozierten, ultrafeinen Partikeln in die systemische Blutzirkulation diskutiert. Unsere Tierexpositionsstudie wurde durchgeführt, um die Hypothesen zu prüfen, dass „translozierte“ ultrafeine Kohlenstoffpartikel (UfCP) eine signifikante extrapulmonale Entzündung induzieren können. Zu diesem Zweck wurden die systemischen Effekte von zwei verschiedenen Expositionsmodellen verglichen. Die Versuchsmäuse wurden mittels der Inhalation von UfCP (48 nm; 440 µg/m3) bzw. gefilterter Luft für 4 oder 24 Stunden oder durch die intraarterielle Infusion mit der berechneten äquivalenten Dosis von innerhalb einer 24-Stunden- Inhalation translozierten UfCP (5 × 10E7 UfCP) exponiert. Die Versuchsmäuse wurden hinsichtlich systemischer Effekte in der Blutzirkulation mittels automatisierter hämatologischer Untersuchung von Zellzahlen und Plasma-Zytokin-Konzentrationen untersucht. Darüber hinaus wurden Aktivierungsmarker auf peripheren Monozyten und Granulozyten mit FACS analysiert. Zur Untersuchung der lokalen, entzündlichen, mikrovaskulären Effekte in den Geweben von der Lunge, vom Herz, von der Aorta und von der Leber wurde eine quantitative Genexpressionsanalyse und eine multianalytische Proteinexpressionsanalyse durchgeführt. Die Inhalation von UfCP war durch eine leichte pulmonale Entzündungsreaktion mit endothelialer Aktivierung und einer leicht erhöhten Fibrin(ogen)deposition auf Endothelzellen von kapillaren Blutgefäßen der Lunge gekennzeichnet, wohingegen die intraarterielle Infusion von UfCP keine signifikanten Reaktionen in der Lunge aufwies. Auf systemischer Ebene verursachten beide Expositionsmodelle nach der Partikelexposition einen Anstieg von neutrophilen Granulozyten- und Monozytenzellzahlen und zugleich eine Abnahme der pro-entzündlichen Plasma-Zytokin-Konzentrationen, jedoch mit einem stärkeren Effekt nach der Inhalation von UfCP. Hinsichtlich dieser Endpunkte lassen diese Ergebnisse auf einen adjuvanten Effekt von „translozierten“ Partikeln schließen. Jedoch zeigte sich nur nach der Inhalation von UfCP eine signifikante Abnahme von Aktivierungsmarkern auf der Oberfläche der zirkulierenden Leukozyten-Populationen, was auf eine Retention/Transmigration von aktivierten Zellen über die Adhäsion des aktivierten Endothels in der Lunge hinweist. Das Zytogramm der Thrombozyten ergab ebenso nur nach der Inhalation von UfCP einen Anstieg der Zellzahlen und ihres Aktivierungszustandes und dessen der Riesenthrombozyten. Diese Tatsache lässt auf die notwendige pulmonale Entzündungsreaktion schließen, die für die Rekrutierung und Aktivierung der Thrombozyten ausschlaggebend war. In beiden Expositionsmodellen mit UfCP zeigte innerhalb der extrapulmonalen Organe die Aorta die stärkste entzündliche und prothrombotische Reaktion auf, wobei im Vergleich zur intraarteriellen Exposition ein stärkeres pro-entzündliches Reaktionsbild nach der Inhalation von UfCP zu erkennen war. Die Inhalation von UfCP induzierte in der Leber eine frühe, vorübergehende pro-entzündliche Reaktion mit einer endothelialen Aktivierung und einer geringfügigen Reaktion im Herzen, die mit steigender Expositionsdauer zunahm, während die intraarterielle Infusion von UfCP in diesen Organen keine offensichtlichen Effekte verursachte. Die Ergebnisse dieser Studie weisen darauf hin, dass die systemisch verfügbaren UfCP teilweise förderliche Effekte auf spezifische biologische Endpunkte haben mögen. Jedoch zeigen die Ergebnisse eindeutig, dass die Entzündungsreaktion in der Lunge entscheidender für die meisten extrapulmonal beobachteten Effekte ist. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit kann die wichtigste Aussage getroffen werden, dass die Lungenentzündung und nicht die Translokation ultrafeiner Partikel entscheidend für die extrapulmonalen Effekte ist.

Dieses Licht ist, wenn es nicht von irgendwelchen Wolken oder sonstigen Partikeln in der Luft verschluckt wird, und ein paar Strahlen kommen mit Sicherheit …

Hintergrund Humane mesenchymale Stammzellen sind ein viel versprechendes Ziel für die ex vivo Gentherapie, und Lentiviren sind exzellente Vehikel für den Gentransfer in hMSCs, da sie hohe Transduktionsfrequenzen mit langfristiger Genexpression erreichen. Dennoch könnte die Seneszenz von hMSCs die therapeutische Anwendung, infolge von zeitaufwendiger Zellselektion und Virus Titration, limitieren. Diese Arbeit beschreibt optimierte Protokolle für hoch effizienten ex vivo lentiviralen Gentransfer in hMSCs und eine schnelle und verlässliche Methode, um den funktionellen lentiviralen Titer mittels quantitativer Polymerase-Kettenreaktion (qPCR) zu bestimmen. Methoden EGFP wurde als Markergen/-protein verwendet, um verschiedene lentivirale Expressionsvektoren herzustellen. Die Produktion von Lentiviren wurde mit verschiedenen Verpackungssystemen getestet. Der Prozentsatz transduzierter Zellen wurde durch Polybrene und Blasticidinselektion erhöht. hMSCs von verschiedenen Spendern wurden mittels PCR und Western Blot analysiert. Regulierte Genexpression wurde durch Herstellung eines Tet-On selbstregulierten Expressionsvektors erreicht. Mit einem p24 ELISA-Test wurden übrig gebliebene virale Partikel im Zellkulturüberstand detektiert. Die Effizienz des lentiviralen Gentransfers wurde mittels Fluoreszenz-Mikroskopie beobachtet und mittels qRT-PCR und FACS-Analyse quantifiziert. Die lentiviralen Titer wurden mit qRT-PCR der exprimierten Transgene bestimmt. Die hMSC Differenzierung wurde histologisch untersucht. Ergebnisse Selbstinaktivierende lentivirale Vektoren der dritten Generation zeigten hoch effizienten Gentransfer in hMSCs bei der Verwendung von Polybrene. Die Blasticidinselektion hat den Prozentsatz der transgenen Zellen weiter erhöht unter Selektion von Zellen die mehrere Transgenkopien tragen. Die positiven Effekte von Polybrene und der Blasticidinselektion sind nicht von hMSCs eines speziellen Spenders abhängig. Präzise Regulation der Genexpression wurde durch Herstellung eines selbstregulierten Tet-On-Expressionssystems erreicht. Keine viralen Antigene wurden im Zellkulturüberstand nach aufeinander folgenden Medienwechseln detektiert, was auf die Abwesenheit von infektiösen Partikeln nach einigen Tagen hindeutet. In dieser Arbeit wurde ein starker linearer Zusammenhang zwischen der Virusverdünnung und der Stärke der Transgenexpression mittels qPCR Analysen beobachtet, wodurch die Virustitration durch Quantifizierung der Transgenexpression ermöglicht wird. Abschließend wurde durch Differenzierung in die adipogene, osteogene und chondrogene Richtung gezeigt, dass transduzierte hMSCs ihren Stammzellcharakter beibehalten haben und dass die Transgenexpression durch die Differenzierung nicht beeinflusst wurde. Schlussfolgerungen Die Quantifizierung der Transgen-Kopienanzahl durch qRT-PCR ist eine schnelle und verlässliche Methode, um den funktionellen lentiviralen Titer nach dem ex vivo Gentransfer in hMSCs zu bestimmen. Die in dieser Arbeit optimierte und charakterisierte Methode für die effiziente lentivirale Transduktion von humanen mesenchymalen Stammzellen, in Verbindung mit regulierbarer Transgenexpression, ist ein sicheres, verlässliches und leistungsstarkes Verfahren und bildet eine aussichtsreiche Grundlage für zukünftige Gentherapie und Tissue Engineering Anwendungen in hMSCs.

In dieser Arbeit wurden immunhistologische Charakteristika der Nickel-induzierten (Epikutantest-) Ekzemreaktion im Vergleich mit Nickel-exponierter, reaktionsloser Haut analysiert. Weiterhin wurden immunhistologische Untersuchungen an bei Revisionsoperationen erhaltenen Gewebeproben aus der Umgebung nicht-zementierter CrCOMo-basierter Hüftendoprothesen durchgeführt. Die Analysen wurden aus 10 Biopsien aus Nickelepikutantestarealen (5 Personen mit, 5 Personen ohne Nickelallergie) und an 6 periimplantären Gewebeproben durchgeführt. Für Nickel-allergische Personen (Ekzem im Testfeld) waren im Vergleich mit Nickel-exponierter, klinisch reaktionsloser Haut deutliche Infiltrate CD3+ T-Lymphozyten mit überwiegend CD4+ Zellen sichtbar. Das entzündliche Infiltrat wurde anhand der Expression von IL-2-Rezeptor und CD69 (als früher Aktivierungsmarker) als Hinweis auf aktivierte bzw. dem Wachstumsfaktor IL-2 empfängliche Zellen hinterfragt. Hier zeigte sich eine – wenn auch individuell schwankende – erhöhte Expression im Vergleich zu den nicht-allergischen Personen. Dazu passt auch die über Expression des Markers Ki-67 erkennbare, gesteigerte Proliferation innerhalb der Infiltratzellen in Gruppe 1. Daneben war die „physiologische“ proliferative Aktivität in den basalen Epidermisanschnitten erkennbar. Bei der Untersuchung von Adhäsionsstrukturen fiel in den mit Ekzem reagierenden Nickel-Testfeldern eine vergleichsweise deutliche Expression von ICAM-1 und E-Selektin (CD62E) auf. Dem könnte die bei einer Kontaktallergie unter TH1-Dominanz vorherrschende IFN-γ-Produktion zugrunde liegen. In einem TNF-α/IFN-γ-reichen Umfeld wird auch die Expression von CD40 als kostimulatorische Struktur für aktivierte T-Zellen gefördert. Eine CD40-Hochregulation war speziell in Proben der Gruppe 1 zu beobachten. Wir haben nun innerhalb der Biopsien nickelallergischer Personen auch CD45RO-tragende Zellen nachweisen können. Dies deutet auf die Anwesenheit von (Antigen-erkennenden) Memory-T-Zellen hin. An Gewebeproben aus periimplantärem Gewebe – erhalten bei Revisionsoperationen nicht-infektiöser unzementierter CrCoMo-Hüftgelenke – wurde in unserer Arbeit gefragt, ob sich Elemente wie bei der kutanen Spättypüberempfindlichkeitsreaktion auf Nickel finden lassen. Auch wenn diese Gewebe verschiedenen Legierungsmetallen und Partikeln noch dazu über Jahre hinweg exponiert waren, so fanden sich auch hier individuell schwankend: CD3+ Lymphozyten, meist CD4-dominiert; Hochregulation von Adhäsionsmolekülen; Expression der kostimulatorischen Struktur CD40; IL-2-R+ Zellen. Speziell im Präparat E2 waren auch deutlich CD45RO-tragende Zellen im Sinne von Memory-Zellen sichtbar. Bei diesem Patienten hatten Schmerzen, Lockerung und Ergussbildung zum Wechsel seiner Metall-Metall-Hüftendoprothese geführt. Zusammenfassend konnten mit den beschriebenen Methoden Charakteristika des Nickel-Kontaktekzems untersucht werden. Periimplantäre Gewebe aus revidierten Metall-Metall-Hüftendoprothesen können ebenfalls wie hier beschrieben lymphozytäre Entzündungsphänomene aufweisen. Die Ergebnisse sollen Ausgangspunkt zur Untersuchung einer möglichen metallallergischen Komponente bei nicht-infektiöser Endoprothesenunverträglichkeit sein.

Mon, 10 Sep 2007 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/7473/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/7473/1/Deichsel_Heike.pdf Deichsel, Heike

Gentherapie ist ein vielversprechender neuer Ansatz für die Tumortherapie. Daher ist die Entwicklung eines effizienten Vektorsystems von großer Bedeutung. Bisher wurden unterschiedliche Serotypen des Adeno-assoziierten Virus (AAV) beschrieben, welche einen erheblichen Unterschied im Tropismus für bestimmte Gewebearten und Zelltypen aufweisen. Daraufhin haben wir systematisch den effizientesten Serotyp unter den AAV Serotypen 1 bis 5 bezüglich der Effektivität des Gentransfers in humanen Tumorzellen untereinander verglichen. Um alle Einflüsse außer denen, die auf das Kapsid zurückzuführen sind, auszuschließen, enthalten alle fünf Serotypen die gleiche Transgen-Kassette, einheitlich flankiert von der ITR (Invertierte terminale Wiederholung = inverted terminal repeat) des AAV-Serotyp 2. AAV2 war der effizienteste Serotyp in einer Reihe klinisch relevanter Tumorzelllinien mit einer Transduktionseffizienz von über 99,5±0,2 % bei nur 1000 genomische Partikeln / Zelle. Transduktionseffizienzen um die 70 % konnte durch den Serotyp 1 in Prostata- und Zervixkarzinom und durch den Serotyp 3 in Prostata-, Mamma-, Kolon- und Zervixkarzinom beim Einsatz von 1000 genomischen Partikeln pro Zelle erzielt werden. AAV4 und AAV5 haben durchgehend schlecht transduziert. Die höchste Transduktionseffizienz unter den humanen Tumorzelllinien betrug für AAV4, 40,6±3,1 % und 25,4±2,2 % für AAV5 beim Zervixkarzinom. Die jüngsten Fortschritte in der AAV-Vektor-Technologie weisen darauf hin, dass AAV- basierte Vektoren für die Tumorgentherapie eingesetzt werden können. Unsere Vergleichsanalysen zeigen, dass AAV2 zwar der am vielversprechenste Kandidat für eine solche Anwendung ist, aber AAV1 und AAV3 auch als gute Alternativen verwendet werden können. Dies ist besonders dann von Bedeutung, wenn eine Anwendung mit AAV2 durch neutralisierende Antikörper verhindert wird. Gao et al. konnten zeigen, dass diese Serotypen trotz des Vorhandensein neutralisierender Antikörper gegen AAV2 zum effizienten Gentransfer befähigt sind. Die Transduktionseffizienz von AAV4 und AAV5 ist generell zu niedrig, was eine effiziente Anwendung in der Tumorgentherapie derzeit unmöglich macht. Bei Untersuchungen einiger muriner Zelllinien stellten wir fest, dass sie sich am besten von AAV1 transduzieren lassen. Um nachzuweisen, ob AAV1 generell murine Zellen besser transduziert als AAV2, müssten weitere Untesuchungen durchgeführt werden. Dies ist für die zukünftige AAV-Forschung von Bedeutung, da eine Bestätigung unserer Beobachtung bedeuten würde, dass die Ergebnisse aus den zahlreichen in-vivo-Experimenten mit Mäusen nicht auf den Menschen übertragbar wären.

Diese Dissertation hat sich mit dem Prozess der Implementierung numerischer Simulationen auf komplexe Plasmen auseinandergesetzt, aufbauend auf ein Set gekoppelter Partielle Differentialgleichungen. Die Dynamik komplexer Plasmen ist durch die Wechselwirkung ihrer unterschiedlichen Komponenten auf mikroskopischen und mesoskopischen Ebenen charakterisiert worden. Diese Wechselwirkungen resultieren in einer Mischung elektrodynamischer und strömungsdynamischer Effekte. Dieses Differentialgleichungssystem ist mit der Methode der finiten Elemente gelöst worden, die die Verkuppelung verschiedener physikalischer Phänomene in beschränkten Bereichen ermöglicht. Die Sturm-Liouville Theorie ist als mathematisches Gerüst verwendet worden, um Maxwellsche Gleichungen in beschränkten Hohlraumresonatoren mit inhomogenen Randbedingungen zu lösen. Die Profile der elektrischen Energiedichte sind kalkuliert worden, sowohl für den elektrostatischen Fall, als auch für die ersten sechs Eigenresonanzfrequenzen der elektromagnetischen Wellen. Es hat sich herausgestellt, dass die angelegte Hochfrequenz niedriger als die erste Eigenfrequenz der HF-Plasmakammer ist. Es hat sich erwiesen, dass sich die elektromagnetische Energie innerhalb der HF-Plasmakammer unter den Eigenfrequenzen aufspaltet, und dass die Rahmenbedingungen bestimmte Resonanzen erzeugen. Die Form und Verteilung dieser elektromagnetischen Energie korrelieren mit den Eigenfunktionen der respektiven Eigenresonanzfrequenzen. Um eine makroskopische Beschreibung der Dynamik komplexer Plasmen zu erreichen, ist die kinetische Theorie für Modellierung der Strömungsdynamik verwendet worden. Die Kopplung zu den elektromagnetischen Feldern ist auf der kinetischen Ebene durchgeführt worden. Dieses Herangehen überbrückt den Sprung von der mikroskopischen Beschreibung der Boltzmann Gleichung zu einer makroskopischen Beschreibung. Wir haben festgestellt, dass sowohl die dielektrischen Partikel als auch der Dielektrikumfluss einen “Elektrodruck” empfinden. Hohe Gradienten der elektrischen Energiedichte können die komplexen Plasmen zum Wirbeln bringen. Diese Herangehensweise ist neu, denn die gegenwärtige Theorie betrachtet das Neutralgas im Ruhezustand, dabei wird der Reibungswiderstand auf die komplexen Plasmen ausüben. Die beobachteten Wirbel in dem PK-3 Plus Experiment können durch die Stromlinien dieser Gradienten erklärt werden. Wir haben herausgefunden, dass der partikelfreie Raum in dem PK-3 Plus Experiment erklärt werden kann, wenn man sowohl die Elektrostatik als auch die erste Eigenresonanzfrequenz der elektrischen Energiedichte der HF-Plasmakammer berücksichtigt. Dies ist durch ein dreidimensionales Modell visualisiert worden. Dieses Model erklärt auch die Bildung sekundürer Räume, die durch die Einführung metallischer Tastkopfe in die HF-Plasmakammer hervorgebracht werden. Die Hypothese der elektrischen Energiedichte als Quelle der partikelfreien Räume kann durch die Trennung der Partikel in den Plasmakristall-Experimenten geklärt werden. Dielektrophoretische Kräfte stoßen Partikel mit höheren Permittivität (oder größere Partikel, falls alle aus demselben Material sind) in die Richtung der Regionen mit höherer elektrischer Energiedichte. Die Grenze zwischen Partikeln unterschiedlicher Permittivität (oder Größe) ist durch Isoflächen dieser Energiedichte geformt. Die Erklärung dieser Phänomene (die auf der Distribution elektrischer Energiedichte beruht) bietet einen neuen Standpunkt zur aktuellen Theorie, die auf der Reibungskraft der Ionenströmung basiert.

Makrophagen spielen innerhalb des zellulären unspezifischen Abwehrsystems eine wesentliche Rolle. Für die Ausübung ihrer Funktion sind dynamische Änderungen des Zytoskeletts sowie Aufnahmeprozesse wie Phago- und Pinozytose von entscheidender Bedeutung. Diese Prozesse werden u. a. von Rho-GTPasen und ihren Effektorproteinen reguliert. Zu diesen Effektorproteinen gehören die Proteine der WASp-Familie, die aus WASp, N-WASP und den drei WAVE-Isoformen besteht. In unserer Arbeitsgruppe konnten mittels eines pan-WAVE-Antikörpers Akkumulationen von WAVE an vesikulären Strukturen gezeigt werden (Dissertation B. Schell, 2003). Über eine Beteiligung von WAVE an der Regulation von Vesikeln ist jedoch bisher nichts bekannt. Deshalb beschäftigt sich diese Arbeit mit der Rolle und Funktion von WAVE im Rahmen der Vesikelbildung in Makrophagen. Mittels Färbungen gegen die verschiedenen WAVE-Isoformen konnte erstmals in J774- und primären Makrophagen gezeigt werden, dass WAVE1 an vesikulären Strukturen lokalisiert. Überexpressionen von WAVE1- und WAVE2-GFP bestätigten dieses Ergebnis. Darüber hinaus war es möglich, WAVE1 nach Stimulierung der Makrophagen durch chemoattraktive Stoffe wie fMLP und LPS an Vesikeln zu lokalisieren. Im Rahmen ihrer Rolle als Fresszellen sind Makrophagen insbesondere zu Phagozytose und Pinozytose befähigt. Da Vesikel gerade bei derartigen Prozessen auftreten, wurde untersucht, ob im Rahmen endozytotischer Vorgänge auch WAVE1-Vesikel vorkommen. Da es sich bei der Phagozytose um die Aktin-abhängige Internalisierung von Partikeln > 0,5 µm handelt, wurde ein Phagozytose-Assay mit latex-beads gewählt. Dabei werden von der Zelle Aktin-reiche Strukturen, sog. phagocytic cups, um den aufzunehmenden Partikel erzeugt. In den durchgeführten Experimenten wurde jedoch nur eine geringgradig gesteigerte Bildung von WAVE1-Vesikeln beobachtet. Eine Assoziation zwischen WAVE1 und den entstandenen phagocytic cups wurde dabei nicht festgestellt. Da die phagocytic cups auch nicht den gesuchten vesikulären Strukturen entsprachen, standen Phagozytose und phagocytic cups nicht im Fokus der weiteren Arbeit. Zur Stimulation der Pinozytose wurden sog. fluid phase marker wie z. B. Dextrane und Lysotracker verwendet. Damit konnte gezeigt werden, dass WAVE1-haltige Vesikel mit fluoreszenzmarkierten Dextranen in pinozytotischen Vesikeln kolokalisieren. Durch Verwendung von Lysotracker konnten die kolokalisierenden Vesikel sauren Kompartimenten im endosomallysosomalen Pathway, am ehesten Lysosomen entsprechend, zugeordnet werden. Endozytotische Vorgänge sind hochregulierte Prozesse. Da sich Makropinozytose sowie der anschließende Vesikeltransport entlang von Filamenten u. a. durch Manipulationen des Aktinund Mikrotubuli-Zytoskeletts inhibieren lässt, wurde der Einfluss des Aktin- bzw. Mikrotubuli- Zytoskeletts auf die WAVE1-Vesikel Bildung durch die Verwendung von Cytochalasin D und Nocodazol untersucht. Die Bildung von WAVE1-Vesikeln zeigte sich dabei unabhängig von der Manipulation sowohl des Aktin-Zytoskeletts als auch des Mikrotubuli-Netzwerkes. Im Gegensatz dazu steht die Bildung von Dextran-Vesikeln: diese konnte durch Zerstörung des Aktin- Zytoskeletts mittels Cytochalasin D reduziert werden. Damit konnte die in der Literatur beschriebene Aktin-Abhängigkeit von Dextran-Vesikeln bestätigt werden. Desweiteren scheint, wie erwartet, durch Zerstörung des Mikrotubuli-Netzwerkes mittels Nocodazol nicht die Aufnahme, sondern der intrazelluläre Transport der Dextran-Vesikel entlang von Filamenten inhibiert zu werden. WAVE1 stellt ein Multidomänenprotein dar. Um die Rolle der einzelnen Domänen von WAVE1 in Bezug auf die Bildung von WAVE1- und Dextran-Vesikel zu analysieren, wurden verschiedene Mutanten von WAVE1 als GST-Fusionsproteine in Makrophagen mikroinjiziert. Einen Effekt bezüglich der Bildung von Dextran-Vesikeln konnte mit der WA-Domäne von WAVE1 gezeigt werden. Dieses Resultat stimmt mit der zuvor beschriebenen Aktin- Abhängigkeit der Dextran-Vesikel überein. Die Konstrukte WAVE1-P ebenso wie WAVE1- PWA führten zu einer signifikanten Reduktion der Bildung von Dextran-Vesikeln. Dies lässt den Schluss zu, dass die Prolin-reiche Region eine essentielle Rolle in der Regulation sowohl von WAVE1- als auch Dextran-Vesikeln spielt. Zur Beschreibung eines möglichen Signalweges, der WAVE1- und Dextran-Vesikel beeinflusst, wurde nach Interaktionspartnern von WAVE1 gesucht. Mit NCK-1 und PAK-1 konnten in der Immunfluoreszenz zwei mit WAVE1 kolokalisierende Proteine gefunden werden. Transfektionsversuche lassen den Schluss zu, dass PAK1 die Bildung von WAVE1-Vesikeln beeinflusst. Weitere Experimente mit verschiedenen Mutanten von NCK-1 geben Hinweise auf einen Zusammenhang zwischen NCK-1 und WAVE1. Dabei scheinen vor allem die drei SH3- Domänen von NCK-1 einen Einfluss auf die Bildung der Dextran-Vesikel zu besitzen. WAVE1 wird durch die sog. mitogen activated protein kinase (MAPK) beeinflusst (Miki et al., 1999). Eine Phosphorylierung von WAVE1 durch die MAPK konnte in der vorliegenden Arbeit nicht nachgewiesen werden. Jedoch konnte durch Verwendung eines Inhibitors der MAPK ein deutlicher Einfluss sowohl auf die Bildung der WAVE1-Vesikel als auch auf die Bildung der Dextran-Vesikel gezeigt werden. Dies lässt den Schluss zu, dass die MAPK, ob direkt oder indirekt, eine wichtige Rolle im Rahmen der Bildung von WAVE1- und Dextran-Vesikeln spielt. Es konnte ein hypothetisches Modell eines Signalweges von WAVE1 erstellt werden: Phagozytotische Stimuli wie Dextrane aktivieren die GTPase Rac. Dies führt zur Rekrutierung und Aktivierung von Effektorproteinen wie PAK1 und NCK-1. Aktiviertes NCK-1 bindet WAVE1 und kann dieses seinerseits an die Plasmamembran rekrutieren. Dort könnten bspw. an der Zellfront WAVE1-abhängig membrane ruffles entstehen. Durch einen möglichen positiven feedback loop wird die Aufnahme von Dextran erleichtert. Aktiviertes PAK1 aktiviert die MAPK und beeinflusst WAVE1. Durch die Aktivierung von WAVE1, NCK-1 und PAK1 erfolgt die Bildung von WAVE1-Vesikeln. Diese WAVE1-Vesikel kolokalisieren im Laufe des endolysosomalen Pathway mit den internalisierten Dextran-Vesikeln und werden wahrscheinlich Lysosomen zur Degradierung zugeführt.

Fri, 15 Jul 2005 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/4143/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/4143/1/mohn_ulrich.pdf Mohn, Ulrich

In der vorliegenden Arbeit wurde ein Verfahren entwickelt, das es erlaubt, von in silico Sequenzdaten ausgehend einzelne Proteine in Proteomen direkt zu adressieren. Diese gezielte, quantitative Detektion einzelner Proteine im Proteom ist mit den klassischen Methoden der Proteomanalyse (2D Gelelektrophorese mit anschließender proteinchemischer Identifizierung einzelner Spots) nicht möglich, da das Laufverhalten des „gesuchten“ Proteins, aufgrund potentieller posttranslationaler prinzipiell nicht hinreichend genau vorhergesagt werden kann. Das im Rahmen dieser Arbeit entwickelte Verfahren beruht auf der Generierung von Peptid-Antikörpern, die sensitiv und spezifisch einzelne Proteine in Proteomen detektieren können. Die benötigten Peptid-Antigene werden hierfür ausschließlich von in silico Sequenzinformationen des Zielproteins abgeleitet und vollsynthetisch hergestellt. Zunächst wurde Entwicklungsarbeit bezüglich der effizienten Titration Peptid-induzierter Antiseren geleistet. Die ELISA-Analyse Peptid-induzierter Antikörper ist nicht trivial, weil Standard-Mikrotiterplatten mit kurzen synthetischen Peptiden nur mangelhaft beschichtet werden können, was geringe Sensitivität der Analyse zur Folge hat. Es konnte gezeigt werden, dass durch die Kopplung von biotinylierten Peptiden an Streptavidin-beschichtete Mikrotiterplatten die Sensitivität der ELISA-Analyse deutlich gesteigert werden konnte und das System hervorragend für die Titration Peptid-induzierter Seren geeignet ist. Wesentliche Entwicklungsarbeit wurde hinsichtlich geeigneter Carrier-Systeme zur Steigerung der Immunantwort gegen das Peptid-Antigen geleistet. Hierfür wurden verschiedene Carrier auf Kunststoffbasis, verschiedene klassische Protein-Carrier und kurze peptidische T-Zell-Epitope getestet. Mit einem vollsynthetischen, 15 AS langen Masernvirus-Fusions-Protein-T-Zell-Epitop konnte die Immunantwort am effektivsten gesteigert werden. Mit diesem Peptid-Carrier gelangen höhere Raten erfolgreicher Immunisierungen als mit den klassischen Carrier-Proteinen. Der wesentliche Vorteil dieses vollsynthetischen Carrier-Systems ist, dass die Induktion unerwünschter Kreuzreaktivität durch das Carrier-Protein und der daraus folgende Verlust an Spezifität der Seren a priori vermieden wird. Außerdem können diese Konstrukte, ohne chemische „Crosslinker“, vollsynthetisch und in hoher Reinheit hergestellt und deren Identität, im Gegensatz zu Protein-gekoppelten Peptiden, mittels MS verifiziert werden. Als anspruchsvoller Sensitivitäts- bzw. Spezifitätstest, wurden mit Peptid-induzierten Antikörpern im 2D-Western-Blot, Proteine diverser Funktionsklassen nachgewiesen. Alle Zusammenfassung 165 nachzuweisenden Proteine wurden im 2D-Western-Blot gezielt und hintergrundfrei detektiert. Die Detektionsgrenze der Peptid-induzierten Seren lag zwischen 313 fmol und 4 fmol Einzelprotein, was sensitiver ist als die routinemäßig verwendeten MS-basierten Proteinidentifizierungs-Verfahren. Mit Peptid-Arrays, die mit der Technik der Spot-Synthese hergestellt wurden, ist das Bindungsverhalten der Peptid-induzierten Antikörper weiter untersucht worden. Dabei konnte festgestellt werden, dass überraschenderweise die überwiegende Zahl der generierten Peptid-induzierten Antikörper an definierte ca. 5-9 AS lange Teilsequenzen der bis zu 20 AS langen Peptid-Antigene binden. Diese besonders bemerkenswerte Eigenschaft, die bislang nur in Zusammenhang mit monoklonalen Antikörpern bekannt ist, gab den Anlass, das Verfahren zum Patent anzumelden. Ferner wurde ein Verfahren entwickelt, das unter Verwendung von Peptid-induzierten Antiseren die Produktion von Antikörper-basierten Chips ermöglicht. Mit Protein A Partikeln als feste Phase ist es im Unterschied zu anderen häufig verwendeten Trägermaterialien gelungen, eine ausreichende Menge an Antikörpern direkt aus dem Rohserum zu binden, um einzelne Proteine in komplexen Proteingemischen (z.B. eukaryontischen Zell-Lysate) zu detektieren. Das Verfahren hat den Vorteil, dass einfach und schnell größere Mengen von Partikeln beschichtet und asserviert werden können. Mit den Partikeln können z.B. Antikörperchips individuell, für spezifische Fragestellungen angefertigt werden (sog. „custom designed“ Antikörperchips). Dadurch wird es möglich, ein Set von Proteinen in einer Vielzahl von Proben schnell, parallel und quantitativ zu detektieren.

Mon, 1 Jan 1979 12:00:00 +0100 http://epub.ub.uni-muenchen.de/4863/ http://epub.ub.uni-muenchen.de/4863/1/4863.pdf Altmann, Hans Altmann, Hans (1979): Funktionsambiguitäten und Präferenzregeln bei polyfunktionalen Partikeln. In: Weydt, H. (Hrsg.), Die Partikeln der deutschen Sprache. de Gruyter: Berlin, pp. 351-364. Sprach- und Literaturwissensc