@misc{OPUS4-18002, title = {einBlick - Ausgabe 18 - 07. Mai 2019}, volume = {18/2019}, organization = {Julius-Maximilians-Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-180026}, year = {2019}, abstract = {Nachrichten aus der Julius-Maximilians-Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, subject = {Universit{\"a}t}, language = {de} } @phdthesis{Wirsching2019, author = {Wirsching, Isabelle}, title = {LTD-artige zentralmotorische Plastizit{\"a}t im Schubereignis bei Patienten mit Multipler Sklerose}, doi = {10.25972/OPUS-18003}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-180036}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2019}, abstract = {Die Multiple Sklerose ist eine chronisch entz{\"u}ndliche Erkrankung des zentralen Nervensystems. Durch ein komplexes Zusammenspiel von Genetik, Autoimmunvorg{\"a}ngen und proinflammatorischen Prozessen kommt es zur Demyelinisierung sowie zu axonalen Sch{\"a}den und kortikalen L{\"a}sionen (Calabrese et al., 2010; Ciccarelli et al., 2014; International Multiple Sclerosis Genetics et al., 2011; Leray et al., 2015). In den Industriel{\"a}ndern ist diese Erkrankung eine der h{\"a}ufigsten Ursachen f{\"u}r langfristige Behinderung bereits im fr{\"u}hen Lebensalter (Flores-Alvarado, Gabriel- 46 Ortiz, Pacheco-Mois, \& Bitzer-Quintero, 2015). Die Diskrepanz allerdings zwischen klinischer Symptomatik und den Befunden der Bildgebung (Barkhof, 2002) gibt Anlass daf{\"u}r, Adaptionsm{\"o}glichkeiten detailliert zu erforschen. Vorg{\"a}nge der Neuroplastizit{\"a}t mit LTP und LTD als Basismechanismen erscheinen dabei zunehmend Beachtung zu finden (Dayan \& Cohen, 2011; Zeller et al., 2011). Welche Rolle diese Prozesse allerdings im akuten Schub, w{\"a}hrend der h{\"a}ufig stark ausgepr{\"a}gten Symptomatik, insbesondere aber auch w{\"a}hrend ihrer R{\"u}ckbildung spielen, bleibt bisher weitgehend ungekl{\"a}rt. Eine Untersuchung zu stimulationsinduzierter LTP-artiger Plastizit{\"a}t im Schub deutete auf einen m{\"o}glichen Zusammenhang zwischen Ausmaß der Symptomr{\"u}ckbildung und PAS25-induziertem LTP-Effekt hin (Mori et al., 2014). In der vorliegenden Arbeit wurde komplement{\"a}r hierzu die stimulationsinduzierte LTD-artige Plastizit{\"a}t bei 19 MS- bzw. CIS-Patienten w{\"a}hrend des steroidbehandelten akuten Schubes untersucht. Als Kontrollgruppe wurden alters- und geschlechtsgematchte gesunde Probanden untersucht. Die Messungen wurden mithilfe eines Protokolls der assoziativen Paarstimulation durchgef{\"u}hrt. Paarstimulation wird die Kombination aus der peripher elektrischen und transkraniell magnetischen Stimulation genannt. Das in unserer Studie verwendete Protokoll sieht ein Interstimulusintervall von 10ms vor (PAS10). Der Effekt der Paarstimulation wird durch Messungen der Exzitabilit{\"a}t des motorischen Kortex mittels motorisch evozierter Potenziale (MEP) jeweils vor und nach der Intervention gemessen. Bei den MS-Patienten wurden diese Daten zum Zeitpunkt des Schubes (t1) und 12 Wochen danach (t2) erhoben; die gesunden Kontrollen wurden nur einmal gemessen. Daneben wurde bei den Schubpatienten zur Quantifizierung der klinischen Symptomatik jeweils zum ersten und zum zweiten Zeitpunkt der MSFC erhoben. Die MS-Patienten zeigten im akuten MS-Schub im Gegensatz zu der Kontrollgruppe aus Gesunden keinen LTD-artigen, sondern einen inversen, sprich einen signifikant LTP-artigen Effekt; dieser war zum Zeitpunkt t2 nicht mehr zu erkennen. Der Unterschied zwischen den PAS10-Effekten der MS- und der Kontrollgruppe war ebenfalls signifikant. Der Vergleich der MSFC-Werte der MS-Gruppe zwischen t1 und t2 erbrachte eine signifikante klinische Besserung. Eine signifikante Korrelation zwischen 47 den neurophysiologischen und klinischen Daten bzw. ihren Ver{\"a}nderungen zwischen t1 und t2 zeigte sich nicht. Diese Ergebnisse untermauern und erweitern bereits bestehende Hinweise, dass w{\"a}hrend der akuten Inflammationsprozesse des MS-Schubes ver{\"a}nderte Voraussetzungen f{\"u}r die Induzierbarkeit von Plastizit{\"a}t gegeben sind. Nicht nur, wie bereits gezeigt, die LTP-artige, sondern offenbar auch die LTD-artige assoziative Plastizit{\"a}t zeigt sich stark von den humoralen Ver{\"a}nderungen im steroidbehandelten Schub beeinflusst. Weitere Studien in st{\"a}rker vorselektierten Patientengruppen sollten der Frage nachgehen, inwieweit LTD-artige Plastizit{\"a}t sich in verschiedenen Subgruppen mit unterschiedlichen Schubsymptomen unterscheidet. Des Weiteren ist der Frage weiter nachzugehen, ob LTD-artige Plastizit{\"a}t funktional zur Adaption im Rahmen des Schubereignisses notwendig ist und inwieweit deren Unterdr{\"u}ckung bzw. Ersatz durch Langzeitpotenzierung potenziell einer Adaption im Wege steht. Sollten potenzielle Folgestudien best{\"a}tigen, dass LTD- und LTP-artige Plastizit{\"a}t im Schub m{\"o}glicherweise h{\"a}ufig dysfunktional ausgepr{\"a}gt ist und einer optimalen Regeneration entgegensteht, w{\"a}ren daraus praktische Implikationen zu ziehen. Die Entwicklung neuer Trainingsprogramme oder elektrophysiologischer Konzepte k{\"o}nnte ein n{\"a}chstes Ziel dieses Forschungszweiges sein, um potenziell dysfunktionale Plastizit{\"a}t zu vermeiden und physiologische Prozesse bereits im Schub zu f{\"o}rdern.}, subject = {Neuronale Plastizit{\"a}t}, language = {de} } @phdthesis{Glanowski2019, author = {Glanowski, Michal}, title = {Untersuchung der Ergebnisse und Lebensqualit{\"a}t nach Reparatur der Trikuspidalklappe}, doi = {10.25972/OPUS-18015}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-180155}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2019}, abstract = {In der vorliegenden Studie wurden der Effekt und die Haltbarkeit der Rekonstruktion der Trikuspidalklappe mittels Ringen und B{\"a}ndern sowie die postoperative Lebensqualit{\"a}t der Patienten untersucht. Als Ausgangspunkt dieser Arbeit dienten die ausf{\"u}hrlichen Krankenakten der 141 Patienten, welche vom 01.01.2009 bis zum 31.12.2011 operiert wurden sowie die von den Patienten ausgef{\"u}llten Frageb{\"o}gen. Anhand der Frageb{\"o}gen konnte die Lebensqualit{\"a}t der Patienten beurteilt werden. Beim gesamten Patientenkollektiv wurden {\"u}berwiegend neue Ringmodelle, wie steife CE MC3 Ringe und flexible SJM Tailor B{\"a}nder verwendet. Bei postoperativen echokardiographischen Kontrollen sowie telefonischen Follow-ups wurden keine reoperationsnotwendigen TK-Pathologien festgestellt. Anhand der Kaplan-Meier-Analyse betrug das 5-Jahres-{\"U}berleben in dieser Studie 70\%. Die Beurteilung der Lebensqualit{\"a}t anhand COOP-Wonca-Fragebogen zeigte eine statistisch relevante postoperative Besserung im Bereich der somatischen, psychologischen und sozialen Funktion. Diese Arbeit best{\"a}tigt, dass die Anwendung von modernen B{\"a}ndern und Ringen zu einer dauerhaft kompetenten TK f{\"u}hrt, und dass sich der Allgemeinzustand der Patienten gegen{\"u}ber dem Zustand vor der Operation verbessert.}, subject = {Trikuspidalklappe}, language = {de} } @phdthesis{Weindl2019, author = {Weindl, Katharina}, title = {Langzeitergebnisse der Ranibizumabtherapie der altersabh{\"a}ngigen feuchten Makuladegeneration}, doi = {10.25972/OPUS-18017}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-180178}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2019}, abstract = {Hintergrund In einer retrospektiven Studie in der Augenklinik W{\"u}rzburg wurde die Ranibizumabtherapie bei Patienten mit altersabh{\"a}ngiger Makuladegeneration (AMD) im klinischen Alltag ausgewertet. Methoden Patientenakten von Patienten mit AMD, die im Jahr 2007 mit der Ranibizumabtherapie begannen, wurden untersucht. Daten wurden bis zum Ende der Behandlung und/oder Nachbeobachtung bis 2009 gesammelt. Der prim{\"a}re Endpunkt war das Verh{\"a}ltnis der Patienten, die weniger als 15 Buchstaben (bzw. 0,3 logMAR Einheiten) an Visus verloren zwischen Beginn und nach 12 Monaten. Ergebnisse 375 Patienten wurden einbezogen, nur 298 Patienten beendeten die Untersuchung nach einem Jahr. Nach 12 Monaten verloren 72\% der Patienten weniger als 15 Buchstaben. Die Sehsch{\"a}rfe verbesserte sich bis 12 Wochen nach der ersten Injektion und verschlechterte sich danach wieder. Patienten mit mehr als 3 Injektionen profitierten mehr als Patienten mit weniger Injektionen. Durchschnittlich wurden 4,25 Injektionen innerhalb eines Jahres gegeben. Der durchschnittliche R{\"u}ckgang der Netzhautdicke betrug 50 µm. Schlussfolgerung Intravitreale Injektionen von Ranibizumab in der Augenklinik W{\"u}rzburg f{\"u}hrten zu einer Visusverbesserung. Der Visusgewinn konnte nach 3 Monaten nicht gehalten werden. Bessere Reinjektionskriterien, mehr OCT Untersuchungen und besseres Nachsorgemanagement sollten entwickelt werden.}, subject = {Makuladegeneration}, language = {de} } @phdthesis{Laufs2019, author = {Laufs, Valeria}, title = {Evaluation von ERCC1 als pr{\"a}diktiver Biomarker bei mit platinbasierter Chemotherapie behandeltem Nebennierenrindenkarzinom}, doi = {10.25972/OPUS-18023}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-180230}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2019}, abstract = {Platinbasierte Chemotherapie ist die effektivste Chemotherapie f{\"u}r das fortgeschrittene Nebennierenrindenkarzinom (ACC). Excision repair cross complementing group 1 (ERCC1) spielt eine entscheidende Rolle bei der Reparatur durch Platin entstandener DNA-Sch{\"a}den. Zwei Studien die die Rolle von ERCC1 per Immunhistochemie als pr{\"a}diktiver Marker f{\"u}r das Ansprechen auf platinbasierte Chemotherapie beim ACC untersuchten kamen zu sich widersprechenden Ergebnissen. Beide Studien nutzten den ERCC1-Antik{\"o}rper Klon 8F1 der sich sp{\"a}ter als nicht spezifisch herausstellte. Das Ziel der Doktorarbeit war die Evaluation von ERCC1 mit einem neuen hoch spezifischen Antik{\"o}rper in einer großen Kohorte von Patienten mit ACC. Material und Methoden: 146 Patienten mit verf{\"u}gbaren FFPE-Schnitten wurden eingeschlossen. Alle Patienten erhielten eine platinbasierte Chemotherapie im Median f{\"u}r 6 Zyklen, n{\"a}mlich Cisplatin (n=131) oder Carboplatin (n=15), in den meisten F{\"a}llen in Kombination mit Etoposid (n=144 , Doxorubicin (n=131) und Mitotane (n=131). Die Immunhistochemische F{\"a}rbung wurde mit dem neuen Antik{\"o}rper Klon 4F9 durchgef{\"u}hrt. Der Zusammenhang zwischen ERCC1-Expression und klinischen Parametern, Therapieansprechen, progressionsfreiem {\"U}berleben und Gesamt{\"u}berleben wurde analysiert. Ergebnisse: Eine hohe ERCC1-Expression wurde in 66\% der Tumorproben beobachtet. W{\"a}hrend der Chemotherapie zeigte sich bei 43 Pateinten ein Therapieansprechen (29,5\%), bei 49 Patienten eine Stabilisierung der Erkrankung (33,6\%), bei 8 Patienten ein gemischtes Ansprechen (5,5\%) und bei 46 Pateinten ein Krankheitsprogress (31,5\%), ohne Zusammenhang zur ERCC1-Expression. Auch zeigte sich kein signifikanter Zusammenhanf zwischen der ERCC1-Expression und dem progressionsfreien {\"U}berleben (Median 6.5 vs. 6 Monate, P=0.33, HR=1.23, 95\%CI=0.82-2.0) oder dem Gesamt{\"u}berleben. Zusammenfassung: Es besteht kein Zusammenhang zwischen der ERCC1-Expression und der Platinsensitivit{\"a}t beim Nebennierenrindenkarzinom. Somit werden andere Biomarker zur Therapieentscheidung ben{\"o}tigt.}, subject = {ERCC1 Chemotherapie Nebennierenrindenkarzinom}, language = {de} } @phdthesis{Sebeck2019, author = {Sebeck, Jennifer}, title = {Versorgungsqualit{\"a}t von Tumorpatienten am Lebensende unter Screening-gest{\"u}tzter palliativmedizinischer Mitbetreuung}, doi = {10.25972/OPUS-18028}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-180285}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2019}, abstract = {Im Rahmen des BUKA-Projektes (Beratung und Unterst{\"u}tzung f{\"u}r Patienten mit Krebs und ihren Angeh{\"o}rigen) wurden im Universit{\"a}tsklinikum W{\"u}rzburg Krebspatienten auf Palliativbedarf gescreent. Ziel war es, bei einem positiven Screening die spezialisierte Palliativmedizin m{\"o}glichst fr{\"u}hzeitig in onkologische Entscheidungsprozesse miteinzubeziehen. Konzentriert wurde sich in diesem Projekt auf Patienten, die aufgrund eines metastasierten Prim{\"a}rfalles oder aufgrund eines Rezidives/ Progresses im Tumorboard der Universit{\"a}t W{\"u}rzburg vorgestellt wurden. Als Tumordiagnose lag ein Bronchialkarzinom, ein gastrointestinaler Tumor oder ein malignes Melanom vor. F{\"u}r die Auswertung unserer Studie wurden ausschließlich Patienten einbezogen, die innerhalb von 12 Monaten nach Vorstellung im Tumorboard verstorben sind. Um die Wirkung des Screenings beurteilen zu k{\"o}nnen, wurden Patientendaten zweier Beobachtungszeitr{\"a}ume verglichen. Die erste Kohorte aus dem Jahr 2011 umfasste 143 Patienten mit einem mittleren Alter von 65,9 Jahren. 67,8\% der Patienten waren M{\"a}nner und 32,2\% Frauen. Bei dieser Kohorte erfolgte kein Screening auf Palliativbedarf. Die zweite, palliativmedizinisch gescreente Kohorte aus dem Jahr 2014/15 bestand aus 263 Patienten mit einem mittleren Alter von 65,5 Jahren. Das Patientenkollektiv setzte sich zu 65,0\% aus M{\"a}nnern und 35,0\% Frauen zusammen. Anhand eines Datenvergleiches des Jahres 2011 mit 2014/15, sollte untersucht werden, ob die Versorgung von Tumorpatienten am Lebensende durch eine Screening gest{\"u}tzte palliativmedizinische Mitbetreuung verbessert werden konnte. Im Folgenden werden die Ergebnisse zusammengefasst. Im Jahr 2014/15 konnte eine Erh{\"o}hung des Anteils an Patienten mit Kontakt zur Palliativmedizin um knapp 20\% erreicht werden. 72,2\% des Kollektivs nahmen in unserer Studie palliativmedizinische Angebote in Anspruch, 2011 waren dies 56,6\%. Der Anteil an Patienten mit Erstkontakt ≤ 3 Tage vor dem Tod reduzierte sich um 15\% (23,5\% vs. 8,9\%). Eine signifikante Erh{\"o}hung an dokumentierten Patientenverf{\"u}gungen wurde nicht verzeichnet (19,6\% vs. 26,6\%). Ebenso fand kein R{\"u}ckgang an tumorspezifischen Therapiemaßnahmen in den letzten 14 Lebenstagen statt. Hier kam es im Vergleich zum Jahr 2011 zu einer leichten Steigerung um 3\% (24,5\% vs. 27,8\%). Die Ursache scheint in der Zunahme an Patienten mit einer zielgerichteten Therapie zu liegen. Der Vergleich beider Studien ergab, dass eine Verbesserung der Versorgungsqualit{\"a}t von Tumorpatienten am Lebensende durch die Screening gest{\"u}tzte palliativmedizinische Mitbetreuung in Teilpunkten erreicht werden konnte. Unsere Ergebnisse zeigen aber auch auf, dass es im Vergleich zur Kohorte des Jahres 2011 weiterhin zu einer {\"U}berversorgung am Lebensende bei Tumorpatienten kam. Deutlich wird dies im Hinblick auf die Konstanz bzw. leichte Zunahme an tumorspezifischer Therapie in den letzten 14 Lebenstagen. Vor allem neue Therapieans{\"a}tze und Medikamente bei der zielgerichteten Therapie scheinen einen R{\"u}ckgang zu verhindern. Es ist daher entscheidend, die Palliativmedizin m{\"o}glichst fr{\"u}hzeitig in die Behandlung von Krebspatienten miteinzubeziehen, um so {\"u}berambitionierte Therapiemaßnahmen am Lebensende zu unterbinden und r{\"u}ckl{\"a}ufige Prozentzahlen bei dem QI „Durchf{\"u}hren einer tumorspezifischen Therapie in den letzten 14 Lebenstagen" zu erhalten. Ob die Screening-gest{\"u}tzte palliativmedizinische Mitbetreuung eine M{\"o}glichkeit daf{\"u}r darstellen k{\"o}nnte, konnte mit unserer Studie nicht eindeutig gekl{\"a}rt werden. Es sind weitere Studien bez{\"u}glich dieser Thematik n{\"o}tig.}, subject = {Tumorerkrankungen}, language = {de} } @phdthesis{Rossow2019, author = {Rossow, Leonie}, title = {Einfluss der Lysyloxidase-katalysierten Matrix-Quervernetzung auf Tumorwachstum, -metabolismus und -malignit{\"a}t}, doi = {10.25972/OPUS-18034}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-180346}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2019}, abstract = {Die EZM bildet ein Netzwerk quervernetzter Proteine, welches alle Zellen im Tumor umgibt. Sie {\"u}bt direkte Effekte auf die Medikamenteneinbringung und -verteilung aus und somit auch auf die therapeutische Effizienz von Chemotherapeutika. Die LOX(L)-Proteinfamilie katalysiert die oxidative Desaminierung von Lysinresten in Elastin und Kollagenfasern und erm{\"o}glicht dadurch eine intra- und intermolekulare Quervernetzung. Diese wird f{\"u}r die Reifung und Stabilisierung der Kollagene in der EZM ben{\"o}tigt. Eine erh{\"o}hte LOX(L)-Expression steigert durch eine verst{\"a}rkte EZM-Quervernetzung die Gewebesteifheit im Tumor und bildet so eine physikalische Diffusionsbarriere. Durch diese Barriere wird die Versorgung mit Sauerstoff und N{\"a}hrstoffen reduziert. Die resultierende Hypoxie im Tumor kann eine fehlgeleitete Angiogenese triggern und zu einer Aktivierung maligner Signalkaskaden f{\"u}hren. In dieser Arbeit wurden durch eine LOX(L)-Inhibierung mittels βAPN einerseits und eine ektopische LOX-/LOXL2-{\"U}berexpression andererseits Auswirkungen solcher Eingriffe auf verschiedene Indikatoren wie Zellproliferation und apoptose, Versorgung mit Sauerstoff und N{\"a}hrstoffen, Angiogenese, Hypoxie, Makrophageninfiltration und die Expression verschiedener Wachstumsfaktoren analysiert. Die Versuche wurden an f{\"u}nf verschiedenen Tumoren (4T1-, E0771- und EMT6-Brustkarzinome, LLC-Lungenkarzinome und MT6-Fibrosarkome) durchgef{\"u}hrt. Die Ergebnisse dieser Arbeit demonstrieren eine direkte Verbindung zwischen der EZM und einer Therapieresistenz. Nach βAPN-Behandlung konnte eine verbesserte Versorgung mit Sauerstoff und N{\"a}hrstoffen beobachtet werden, welches in einer Verringerung maligner Signalkaskaden und folglich auch in einer verbesserten Vaskularisierung resultierte. Als Konsequenz wurde die therapeutische Effizienz von Chemotherapeutika verbessert. Im Gegensatz dazu f{\"u}hrte eine LOX-/LOXL2-{\"U}berexpression zu einer erh{\"o}hten Therapieresistenz. Die vorliegende Studie zeigt, dass die Modifizierung der EZM durch eine Hemmung von LOX(L) das Potenzial birgt, das Ansprechen von Chemotherapeutika in der Behandlung von Krebserkrankungen zu verbessern.}, subject = {Lysyl-Oxidase}, language = {de} } @misc{OPUS4-18041, title = {einBlick - Ausgabe 19 - 14. Mai 2019}, volume = {19/2019}, organization = {Julius-Maximilians-Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-180410}, year = {2019}, abstract = {Nachrichten aus der Julius-Maximilians-Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, subject = {Universit{\"a}t}, language = {de} } @phdthesis{Kajdi2019, author = {Kajdi, Georg Wilhelm}, title = {iROLL - 3D-bildnavigierte, radioaktivit{\"a}tsgest{\"u}tzte Resektion des nicht-palpablen Mammakarzinoms}, doi = {10.25972/OPUS-18045}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-180459}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2019}, abstract = {In dieser prospektiven Studie wurde die Durchf{\"u}hrbarkeit der 3D-bildnavigierten, radioaktivit{\"a}tsgest{\"u}tzten Resektion des nicht-palpablen Mammakarzinoms (iROLL) unter Verwendung der freehand SPECT (fhSPECT)-Technologie untersucht. Das Verfahren wurde mit der als Goldstandard etablierten, drahtgest{\"u}tzten Lokalisation (WGL) verglichen. Sekund{\"a}re Endpunkte der Studie waren die erfolgreiche Sentinellymphknotenbiopsie (SLNB) mittels fhSPECT, der Patientenkomfort beider Verfahren, die m{\"o}gliche Vorhersage tumorpositiver Resektatr{\"a}nder mittels fhSPECT, inklusive notwendiger Nachresektionen und der Einfluss von iROLL auf die OP-Dauer. Die fhSPECT-gest{\"u}tzte iROLL ist ein schmerzarmes, patientenfreundliches, zeiteffizientes und v.a. gut durchf{\"u}hrbares brusterhaltendes Therapieverfahren (BET) ist. Gegen{\"u}ber der WGL wird eine einzeitige Markierung zur Primarius- und SLN-Markierung m{\"o}glich, ohne dabei auf eine visuell fassbare, intraoperative Navigationshilfe verzichten zu m{\"u}ssen.}, subject = {Brustkrebs}, language = {de} } @unpublished{LindnerSultangaleevaRoehretal.2019, author = {Lindner, Joachim O. and Sultangaleeva, Karina and R{\"o}hr, Merle I. S. and Mitric, Roland}, title = {metaFALCON: A program package for automatic sampling of conical intersection seams using multistate metadynamics}, series = {Journal of Chemical Theory and Computation}, journal = {Journal of Chemical Theory and Computation}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-199258}, year = {2019}, abstract = {The multistate metadynamics for automatic exploration of conical intersection seams and systematic location of minimum energy crossing points in molecular systems and its implementation into the software package metaFALCON is presented. Based on a locally modified energy gap between two Born-Oppenheimer electronic states as a collective variable, multistate metadynamics trajectories are driven toward an intersection point starting from an arbitrary ground state geometry and are subsequently forced to explore the conical intersection seam landscape. For this purpose, an additional collective variable capable of distinguishing structures within the seam needs to be defined and an additional bias is introduced into the off-diagonal elements of an extended (multistate) electronic Hamiltonian. We demonstrate the performance of the algorithm on the examples of the 1,3-butadiene, benzene, and 9H-adenine molecules, where multiple minimum energy crossing points could be systematically located using the Wiener number or Cremer-Pople parameters as collective variables. Finally, with the example of 9H-adenine, we show that the multistate metadynamics potential can be used to obtain a global picture of a conical intersection seam. Our method can be straightforwardly connected with any ab initio or semiempirical electronic structure theory that provides energies and gradients of the respective electronic states and can serve for systematic elucidation of the role of conical intersections in the photophysics and photochemistry of complex molecular systems, thus complementing nonadiabatic dynamics simulations.}, language = {en} }