@phdthesis{Teichert2018, author = {Teichert, Max}, title = {The interest rate risk of banks: current topics}, edition = {1. Auflage}, publisher = {W{\"u}rzburg University Press}, address = {W{\"u}rzburg}, isbn = {978-3-95826-070-2}, doi = {10.25972/WUP-978-3-95826-071-9}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-153669}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, pages = {XIX, 252}, year = {2018}, abstract = {Die vorliegende Dissertation besch{\"a}ftigt sich mit dem Zins{\"a}nderungsrisiko von Banken. Sie bearbeitet Themen mit hoher aktueller Relevanz angesichts gegenw{\"a}rtiger Entwicklungen in der Geldpolitik, der Volkswirtschaftslehre und der Bankenregulierung. Im ersten Teil werden vier Grundlagen gelegt. Erstens wird die moderne Auffassung des Bankgesch{\"a}fts vorgestellt, der nach Banken Geld in Form von Ersparnissen schaffen, wenn sie Kredite gew{\"a}hren. Mit dieser Auffassung geh{\"o}rt die {\"U}bernahme von Zins{\"a}nderungsrisiken zum normalen Bankgesch{\"a}ft. Zweitens wird ein {\"U}berblick {\"u}ber die Mikro{\"o}konomie des Bankgesch{\"a}fts gegeben, in dem der j{\"u}ngst vollzogene Wechsel zum Paradigma des Risikos dargestellt wird. Unter diesem Paradigma sind Banken wesentlich Risikonehmer auch von Zins{\"a}nderungsrisiko. Drittens wird die Geldtheorie der Transmissionskan{\"a}le zusammengefasst, wobei der Fokus auf dem zuletzt starke Beachtung findenden Risikoneigungskanal liegt. Dieser Transmissionskanal stellt auch eine Verbindung zwischen der Geldpolitik und der {\"U}bernahme von Zins{\"a}nderungsrisiko durch Banken her. Viertens werden Ans{\"a}tze und Spezifika der Behandlung des Zins{\"a}nderungsrisikos von Banken in der {\"o}konomischen Forschung zusammengetragen. Das ist das Handwerkszeug f{\"u}r die Erarbeitung neuer Forschungsbeitr{\"a}ge. Im zweiten Teil werden drei Erweiterungen entwickelt. Die erste Erweiterung begegnet dem nahezu vollst{\"a}ndigen Fehlen von spezifischen Daten zum Zins{\"a}nderungsrisiko von Banken in Deutschland mit einer umfassenden Auswertung allgemeiner, {\"o}ffentlich verf{\"u}gbarer Statistiken. Es zeigt sich, dass das Zins{\"a}nderungsrisiko von Banken in Deutschland {\"u}ber dem Durchschnitt des Euroraums liegt und einem steigenden Trend folgt, der sich insbesondere aus einer Verschiebung hin zu kurzfristigerer Refinanzierung speist. Von den unterschiedlichen Arten von Banken in Deutschland pr{\"a}sentieren sich Sparkassen und Genossenschaftsbanken als besonders exponiert. Die zweite Erweiterung untersucht die Ver{\"a}nderungen der Zinsstruktur in Deutschland und nimmt damit die zweite Komponente des Zins{\"a}nderungsrisikos neben der Position der Banken in den Blick. Analysen historischer sowie prognostizierter Ver{\"a}nderungen weisen auf ein sinkendes Zins{\"a}nderungsrisiko hin. Auch auf Basis einer erg{\"a}nzenden Szenarioanalyse ergeben sich konkrete Kritikpunkte an j{\"u}ngst auf internationaler Ebene beschlossenen regulatorischen Standards sowie genaue Vorschl{\"a}ge zur Erg{\"a}nzung im Rahmen ihrer Implementierung. Die dritte Erweiterung adressiert ein m{\"o}gliches Streben nach Rendite (search for yield) von Banken bei der {\"U}bernahme von Zins{\"a}nderungsrisiko, die geringere Profitabilit{\"a}t zu h{\"o}herer Risiko{\"u}bernahme f{\"u}hren l{\"a}sst. Ein theoretisches Modell f{\"u}hrt dieses Verhalten auf eine plausible Nutzenfunktion von Bankmanagern zur{\"u}ck. Eine empirische Untersuchung belegt die statistische Signifikanz und {\"o}konomische Relevanz mit Daten aus Deutschland.}, subject = {Zins{\"a}nderungsrisiko}, language = {en} } @phdthesis{Baumann2018, author = {Baumann, Christian}, title = {Psychologische und genetische Einflussfaktoren auf die Furchtkonditionierung und die Generalisierung konditionierter Furcht}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-153656}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Bei der Entstehung und Aufrechterhaltung von Furcht und Angsterkrankungen stellt, neben der Furchtkonditionierung, die Generalisierung der konditionierten Furcht einen wesentlichen Mechanismus dar. Die der Generalisierung zugrunde liegenden psychologischen und biologischen Prozesse sind jedoch beim Menschen bisher nur wenig untersucht. Ziel dieser Arbeit war, anhand eines neu entwickelten experimentellen Paradigmas den Einfluss eines psychometrisch bestimmbaren angstspezifischen Faktors sowie der mit Furcht und Angst assoziierten Genotypen Stathmin1, COMT Val158Met und BDNF Val66Met auf die Furchtkonditionierung und Generalisierung konditionierter Furcht zu untersuchen und somit m{\"o}gliche Risikofaktoren f{\"u}r die Entstehung von Angsterkrankungen zu bestimmen. Hierf{\"u}r wurden N = 126 gesunde Versuchspersonen (n = 69 weiblich; mittleres Alter M = 23.05, SD = 3.82) f{\"u}r die genannten Polymorphismen genotypisiert und zu {\"a}ngstlichen und affektiven Symptomen befragt. In einer Akquisitionsphase wurden den Probanden zwei neutrale weibliche Gesichter pr{\"a}sentiert (CS), von denen eines mit einem Schrei sowie einem {\"a}ngstlichen Gesichtsausdruck (UCS) gepaart wurde. Der sich anschließende Generalisierungstest erfolgte anhand von vier Gesichtern, die in der {\"A}hnlichkeit zwischen den beiden CS schrittweise {\"u}bergingen. Die Furchtreaktion wurde {\"u}ber die Bewertung von Valenz, Arousal und Kontingenzerwartung sowie {\"u}ber die Hautleitf{\"a}higkeitsreaktion (SCR) erfasst. Die Analyse der Frageb{\"o}gen anhand einer Hauptachsenanalyse und anhand von Strukturgleichungsmodellen erbrachte eine zweifaktorielle L{\"o}sung, die die Konstrukte Depression und Angst abbildete. Nur der Faktor Angst war mit einer ver{\"a}nderten Furchtkonditionierung und Furchtgeneralisierung assoziiert: Hoch {\"A}ngstliche zeigten eine st{\"a}rkere konditionierte Furchtreaktion (Arousal) und wiesen eine st{\"a}rkere Generalisierung der Valenzeinsch{\"a}tzung und Kontingenzerwartung auf. F{\"u}r den Stathmin1 Genotyp ergaben sich geschlechtsspezifische Effekte. Bei den m{\"a}nnlichen Versuchspersonen zeigte sich in Folge der Akquisition ein st{\"a}rkerer Abfall der Valenz f{\"u}r den CS+ in der Gruppe der Stathmin1 T Alleltr{\"a}ger, die ebenfalls eine st{\"a}rkere Generalisierung der Furchtreaktion, abgebildet in allen verbalen Maßen, aufwiesen. Ein gegenteiliger Befund ergab sich f{\"u}r die Gruppe der Frauen, insofern eine mit dem Stathmin1 C Allel assoziierte h{\"o}here Generalisierung der Valenz, des Arousals und der Kontingenzerwartung festgestellt werden konnte. F{\"u}r den COMT Val158Met Genotyp ergaben sich keine Einfl{\"u}sse auf die Akquisition der konditionierten Furcht. F{\"u}r Tr{\"a}ger des COMT 158Val Allels zeigte sich jedoch eine st{\"a}rkere Generalisierung der Valenz und der Kontingenzerwartung. Auch f{\"u}r den BDNF Val66Met Genotyp konnte keine Ver{\"a}nderung der Furchtakquisition beobachtet werden. Es ergaben sich jedoch Hinweise auf eine erh{\"o}hte Generalisierung der Kontingenzerwartung in der Gruppe der BDNF 66Val Homozygoten. F{\"u}r keinen der beschriebenen Faktoren konnte ein Einfluss auf die Furchtkonditionierung oder deren Generalisierung anhand der SCR abgebildet werden. Unsere Ergebnisse weisen auf einen psychometrisch erfassbaren Faktor und genetische Einfl{\"u}sse hin, die {\"u}ber den Prozess einer st{\"a}rkeren Generalisierung der konditionierten Furcht das Risiko f{\"u}r die Entstehung von Angsterkrankungen erh{\"o}hen k{\"o}nnen. Jedoch sollten die Befunde in gr{\"o}ßeren Stichproben repliziert werden. Neben der fr{\"u}hzeitigen Identifikation von Risikofaktoren sollten in zuk{\"u}nftigen Studien dar{\"u}ber hinaus wirksame Maßnahmen zur Pr{\"a}vention und Intervention entwickelt werden, um diesem Risiko entgegen zu wirken.}, subject = {Konditionierung}, language = {de} } @phdthesis{Kelch2018, author = {Kelch, Hauke}, title = {Synthese und Reaktivit{\"a}t neuer Bor-haltiger Heterocyclen UND Element-Element-Bindungsaktivierungen durch vicinale Biscarbenoide}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-153951}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Teil 1: Synthese und Reaktivit{\"a}t neuer Bor-haltiger Heterocyclen Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden Versuche unternommen, neue Borolverbindungen auf Basis des 2,3,4,5-Tetrakis(pinakolboryl)buta-1,3-diendiyl-R{\"u}ckgrates mit unterschiedlichen Substituenten am Borzentrum darzustellen. Des Weiteren wurde ein neues Borolsystem auf Basis des Tetraphenylbutadien-Ger{\"u}stes synthetisiert, das die elektronenziehende Perfluorphenylgruppe als Bor-st{\"a}ndigen Substituenten tr{\"a}gt. Durch experimentelle Gegen{\"u}berstellung der strukturellen und spektroskopischen Parameter konnte - unterst{\"u}tzt durch quantenchemische Berechnungen - der Einfluss der R{\"u}ckgratsubstitution eingehend untersucht werden. Teil 2: Element-Element-Bindungsaktivierungen durch vicinale Biscarbenoide Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde das vicinale Biscarbenoid Bis(piperidyl)acetylen eingesetzt um die Reaktivit{\"a}t dieser Verbindungsklasse gegen{\"u}ber Lewis-sauren Hauptgruppenelementverbindungen aufzukl{\"a}ren.}, subject = {Borheterocyclen}, language = {de} } @phdthesis{Uthe2018, author = {Uthe, Friedrich Wilhelm}, title = {Identifikation synthetisch-letaler Interaktionen mit dem Tumorsuppressor APC und Beeinflussung von MYC-Proteinmengen durch Translationsinhibition im kolorektalen Karzinom}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-166451}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Der Tumorsupressor APC ist in der Mehrzahl aller F{\"a}lle kolorektaler Karzinome bereits in der initialen Phase der Karzinogenese mutiert. Diese Mutationen f{\"u}hren zu einer aberranten Aktivierung des Wnt-Signalweges sowie zu weiteren die Karzinogenese vorrantreibenden Aktivit{\"a}ten, beispielsweise einem ver{\"a}nderten Migrationsverhalten. Dieser Dissertation zu Grunde liegt die Idee, dass durch die Trunkierung des APC-Proteins aber auch Abh{\"a}ngigkeiten von Genaktivit{\"a}ten entstehen, die zuvor entbehrlich waren. Solche synthetisch letalen Gene sollten in einem high-content shRNA-Screen gefunden werden. F{\"u}r die Durchf{\"u}hrung des Screens wurde ein von der SW480 Kolonkarzinomzelllinie abgeleitetes, isogenes Zellsystem generiert, welches durch Induktion mit Doxyzyklin das vollst{\"a}ndige APC-Allel (FL-APC) exprimiert. Infolge dieser Expression zeigen die Zellen einen weniger malignen Ph{\"a}notyp. Dies spiegelt sich darin wider, dass die Zellen durch FL-APC Expression in ihrer Wnt-Signalwegsaktivit{\"a}t eingeschr{\"a}nkt werden. Doxyzyklininduzierte Zellen sind schlechter in der Lage ohne Adh{\"a}sion zu proliferieren als nicht induzierte Zellen. Andererseits ist ihre F{\"a}higkeit einem FKS-gradienten entlang zu migrieren verbessert. Der shRNA-Screen wurde mit der Decipher shRNA-Bibliothek durchgef{\"u}hrt. Diese enth{\"a}lt 27.500 verschiedene shRNAs mit Interferenzaktivit{\"a}t gegen 5.000 mRNAs, die potentiell pharmakologisch inhibierbare Proteine kodieren. Die besten zwei Kandidaten f{\"u}r eine synthetisch letale Interaktion mit trunkiertem APC, BCL2L1 und EIF2B5 wurden im Verlauf einer Masterarbeit bzw. direkt in dieser Disseration validiert. EIF2B5 zeigte in vitro nach Depletion durch unterschiedliche shRNAs einen di erentiellen Proliferationse ekt bei FL-APC induzierten im Vergleich zu kontrollbehandelten Zellen. Dieser di erentielle E ekt konnte in einem weiteren Modellsystem, SW480 Zellen mit konstitutiver FL-APC Expression, ebenfalls validiert werden. Durch Expression einer shRNA mit Aktivit{\"a}t gegen EIF2B5 werden in beiden Zellsystem die unfolded protein response (UPR) Gene DDIT3 und splXBP1 aktiviert. Interessanterweise werden durch die Expression von FL-APC diese Gene reprimiert. Im Promotor der EIF2B5-mRNA be ndet sich eine Bindestelle f{\"u}r MYC. Es ist denkbar, dass durch die Expression von FL-APC eine globale Ver{\"a}nderung der Genexpression vorgenommen wird, die einerseits eine Repression von EIF2B5 nach sich zieht aber andererseits eine hierdurch ausgel{\"o}ste ER-Stress Antwort verhindert. Eine Inhibition von EIF2B5 ohne diese Adaption andererseits f{\"u}hrt nach diesem Model zu einer UPR-aktivierten Apoptose. In einem zweiten Projekt wurde das {\"u}berraschende Verhalten von Kolonkarzinomzellen untersucht, die nach Zugabe von BEZ235, einem dualen PI3K/mTOR Inhibitor, trotz gegenteiliger Erwartungen MYC-Proteinmengen erh{\"o}hen. Eine Repression wurde erwar- tet, weil die Inhibition von PI3K einerseits zu einer proteasomalen Destabiliserung und andererseits die mTOR Inhibition zu einer verringerten Synthese von MYC f{\"u}hren sollte. W{\"a}hrend bereits gezeigt werden konnte, dass durch einen FOXO-vermittelten Mechanismus MAPK-abh{\"a}ngig die MYC-Expression verst{\"a}rkt wird, wurde in dieser Dissertation die erwartete Translationsinhibition untersucht. BEZ235 inhibiert zwar CAP-abh{\"a}ngige Translation, das MYC Protein wird jedoch aufgrund einer IRES-vermittelten Translation weiterhin exprimiert. Silvestrol, ein Inhibitor der Helikase eIF4A andererseits interveniert mit CAP- und IRES-abh{\"a}ngiger Translation und kann die MYC-Proteinkonzentrationen verringern. Wir konnten zudem feststellen, dass die Applikation von Silvestrol auch in vivo m{\"o}glich und wirksam ist und zudem tolleriert wird. Dies gibt Anlass zur Ho nung, dass eine Intervention der Translation auch im Menschen eine valide Strategie zur Behandlung MYC-getriebener Tumore sein k{\"o}nnte.}, subject = {Colonkrebs}, language = {de} } @phdthesis{TawkTaouk2018, author = {Tawk [Taouk], Caroline S.}, title = {The role of host-stress in the infection by the bacterial pathogen \(Shigella\) \(flexneri\)}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-151107}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {The human-bacterial pathogen interaction is a complex process that results from a prolonged evolutionary arms race in the struggle for survival. The pathogen employs virulence strategies to achieve host colonization, and the latter counteracts using defense programs. The encounter of both organisms results in drastic physiological changes leading to stress, which is an ancient response accompanying infection. Recent evidence suggests that the stress response in the host converges with the innate immune pathways and influences the outcome of infection. However, the contribution of stress and the exact mechanism(s) of its involvement in host defense remain to be elucidated. Using the model bacterial pathogen Shigella flexneri, and comparing it with the closely related pathogen Salmonella Typhimurium, this study investigated the role of host stress in the outcome of infection. Shigella infection is characterized by a pronounced pro-inflammatory response that causes intense stress in host tissues, particularly the intestinal epithelium, which constitutes the first barrier against Shigella colonization. In this study, inflammatory stress was simulated in epithelial cells by inducing oxidative stress, hypoxia, and cytokine stimulation. Shigella infection of epithelial cells exposed to such stresses was strongly inhibited at the adhesion/binding stage. This resulted from the depletion of sphingolipidrafts in the plasma membrane by the stress-activated sphingomyelinases. Interestingly, Salmonella adhesion was not affected, by virtue of its flagellar motility, which allowed the gathering of bacteria at remaining membrane rafts. Moreover, the intracellular replication of Shigella lead to a similar sphingolipid-raft depletion in the membrane across adjacent cells inhibiting extracellular bacterial invasion. Additionally, this study shows that Shigella infection interferes with the host stress granule-formation in response to stress. Interestingly, infected cells exhibited a nuclear depletion of the global RNA-binding stress-granule associated proteins TIAR and TIA-1 and their accumulation in the cytoplasm. Overall, this work investigated different aspects of the host stress-response in the defense against bacterial infection. The findings shed light on the importance of the host stress-pathways during infection, and improve the understanding of different strategies in host-pathogen interaction.}, subject = {Shigella flexneri}, language = {en} } @phdthesis{Glueck2018, author = {Gl{\"u}ck, Lucia}, title = {Aktivierung des MEK5/ Erk5-Signalwegs durch inhibitorische Substanzen des Mevalonatstoffwechsels}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-162084}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Die Osteoporose ist eine Erkrankung, die durch verminderte Dichte und erh{\"o}hte Fragilit{\"a}t des Knochens gekennzeichnet ist. Sie z{\"a}hlt zu den h{\"a}ufigsten Erkrankungen weltweit und geht mit erheblicher Einschr{\"a}nkung der Lebensqualit{\"a}t und erh{\"o}hter Mortalit{\"a}t einher. Eine Behandlungsm{\"o}glichkeit dieses schwerwiegenden Krankheitsbilds ist die Therapie mit Bisphosphonaten. Diese hemmen mit ihren antiresorptiven Eigenschaften den Knochenabbau und f{\"o}rdern vermutlich gleichzeitig den Knochenaufbau. Obwohl schon lange die Wirkungsweise der Bisphosphonate erforscht wird, ist noch nicht sicher gekl{\"a}rt, wie beispielsweise osteoanabole oder antitumor{\"o}se Effekte vermittelt werden. Einen Erkl{\"a}rungsansatz bietet der MEK5/ Erk5-Signalweg. Diesem werden unter anderem antiangiogenetische, antiinflammatorische und antiproliferative Eigenschaften zugesprochen. In fr{\"u}heren Studien konnte gezeigt werden, dass Statine Erk5 und Erk5-abh{\"a}ngige Gene aktivieren k{\"o}nnen. Statine wiederum inhibieren ebenfalls den Mevalonatstoffwechsel, jedoch weiter upstream als Bisphosphonate. Da Statine zudem osteoanabole Effekte aufweisen, lag die These nahe, dass auch Bisphosphonate ihre Wirkung {\"u}ber den MEK5/Erk5-Signalweg vermitteln k{\"o}nnten. Die These konnte im Rahmen dieser Arbeit best{\"a}tigt werden: Stickstoffhaltige, nicht aber stickstofffreie Bisphosphonate aktivieren Erk5 sowohl in Endothelzellen als auch in Osteoblasten. Es gilt jedoch zu bedenken, dass eine Weiterentwicklung der Substanzen mit verbesserter Aufnahme in die Zelle zur Vermeidung von Apoptose-Induktion anzustreben ist. Des Weiteren konnte gezeigt werden, dass ein Knock-down der FDPS, dem Angriffspunkt der Bisphosphonate im Mevalonatstoffwechsel, ebenfalls eine Erk5-Phosphorylierung zur Folge hat. Durch Inhibition der FDPS wird die Prenylierung kleiner G-Proteine wie Cdc42 unterbunden, was eine ver{\"a}nderte Funktion der Proteine zur Folge hat. Ein Knock-down von Cdc42 mittels siRNA f{\"u}hrt wiederum zu einer Aktivierung von Erk5. Auf diese Weise wurde nicht nur ein neuer Wirkungsweg der Bisphosphonate identifiziert, sondern auch ein m{\"o}glicher Aktivierungsmechanismus der MEK5/ Erk5-Signalkaskade aufgedeckt. Erk5 wandert nach seiner Aktivierung in den Zellkern und beeinflusst dort die Genexpression. Im Rahmen dieser Arbeit wurden knochenrelevante Gene identifiziert, die durch Zoledronat-Stimulation induziert werden konnten. Zu diesen z{\"a}hlen INPP4B, das die Osteoklastogenese inhibiert, und PTHLH sowie FOSL1, welche die Osteoblastogenese f{\"o}rdern. Somit kann davon ausgegangen werden, dass die Aktivierung des MEK5/ Erk5-Signalwegs durch Zoledronat eine Geninduktion zur Folge hat, die sowohl die osteoanabole Wirkung unterst{\"u}tzt, als auch die katabolen Effekte hemmt. Auf diese Weise konnte neben den bereits bekannten Wirkungswegen der Bisphosphonate ein neuer identifiziert werden, der auch einen m{\"o}glichen Ansatz f{\"u}r weitere, bisher ungekl{\"a}rte Effekte von Bisphosphonaten darstellt.}, subject = {Bisphosphonate}, language = {de} } @phdthesis{Fuellgraf2018, author = {F{\"u}llgraf, Hannah Christine}, title = {Untersuchung des Pyruvatdehydrogenasekomplexes in der Fr{\"u}hphase nach experimenteller Subarachnoidalblutung}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-160216}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {In der hier vorliegenden Arbeit konnte zum ersten Mal eine Reduktion der Aktivit{\"a}t des PDHC in der Fr{\"u}hphase nach einer SAB im Tierversuch in der Ratte gezeigt werden. Da der PDHC bei der effizienten aeroben Energiegewinnung durch die Einschleusung von Pyruvat in den Zitratzyklus, den entscheidenden Enzymkomplex darstellt, k{\"o}nnte eine Aktivit{\"a}tsminderung des PDHC ein m{\"o}glicher Faktor f{\"u}r einen sekund{\"a}ren Hirnschaden und neuronalen Zellschaden nach einer SAB sein. Dass der lange als entscheidend f{\"u}r das schlechte Outcome von SAB-Patienten verantwortlich gemachte verz{\"o}gerte Vasospasmus nach einer SAB alleine nicht f{\"u}r den sekund{\"a}ren Hirnschaden im Rahmen dieser Erkrankung herhalten kann, wird dadurch unterstrichen, dass der Vasospasmus mittlerweile gut therapiert werden kann, diese Therapie das Outcome der SAB aber nicht signifikant verbessert hat. Eine metabolische Komponente des sekund{\"a}ren Hirnschadens, m{\"o}glicherweise kombiniert mit einer arteriellen Vasokonstriktion, sollte nach den Ergebnissen dieser Studie durchaus in Betracht gezogen werden. Die Ergebnisse stellen den PDHC als m{\"o}gliches Ziel f{\"u}r eine neuroprotektive Therapie der SAB heraus. Eine suffiziente Stimulierung des PDHC oder ein Schutz des Enzymkomplexes vor Inaktivierung oder Sch{\"a}digung k{\"o}nnte in der Fr{\"u}hphase der SAB protektiv wirken. Die Ergebnisse der hier vorliegenden Arbeit sind somit von klinischer Relevanz und sollten Anlass zu weiteren, auch klinischen Studien im Bereich der Funktionsbeeinflus-sung des PDHC geben. Weiterhin scheint eine Untersuchung weiterer metabolischer Schritte gewinnbringend, um weitere m{\"o}gliche Angriffspunkte einer gezielten Therapie zu identifizieren.}, subject = {Subarachnoidalblutung}, language = {de} } @phdthesis{Raab2018, author = {Raab, Annette}, title = {The role of Rgs2 in animal models of affective disorders}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-152550}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Anxiety and depressive disorders result from a complex interplay of genetic and environmental factors and are common mutual comorbidities. On the level of cellular signaling, regulator of G protein signaling 2 (Rgs2) has been implicated in human and rodent anxiety as well as rodent depression. Rgs2 negatively regulates G protein-coupled receptor (GPCR) signaling by acting as a GTPase accelerating protein towards the Gα subunit. The present study investigates, whether mice with a homozygous Rgs2 deletion (Rgs2-/-) show behavioral alterations as well as an increased susceptibility to stressful life events related to human anxiety and depressive disorders and tries to elucidate molecular underlying's of these changes. To this end, Rgs2-/- mice were characterized in an aversive-associative learning paradigm to evaluate learned fear as a model for the etiology of human anxiety disorders. Spatial learning and reward motivated spatial learning were evaluated to control for learning in non-aversive paradigms. Rgs2 deletion enhanced learning in all three paradigms, rendering increased learning upon deletion of Rgs2 not specific for aversive learning. These data support reports indicating increased long-term potentiation in Rgs2-/- mice and may predict treatment response to conditioning based behavior therapy in patients with polymorphisms associated with reduced RGS2 expression. Previous reports of increased innate anxiety were corroborated in three tests based on the approach-avoidance conflict. Interestingly, Rgs2-/- mice showed novelty-induced hypo-locomotion suggesting neophobia, which may translate to the clinical picture of agoraphobia in humans and reduced RGS2 expression in humans was associated with a higher incidence of panic disorder with agoraphobia. Depression-like behavior was more distinctive in female Rgs2-/- mice. Stress resilience, tested in an acute and a chronic stress paradigm, was also more distinctive in female Rgs2-/- mice, suggesting Rgs2 to contribute to sex specific effects of anxiety disorders and depression. Rgs2 deletion was associated with GPCR expression changes of the adrenergic, serotonergic, dopaminergic and neuropeptide Y systems in the brain and heart as well as reduced monoaminergic neurotransmitter levels. Furthermore, the expression of two stress-related microRNAs was increased upon Rgs2 deletion. The aversive-associative learning paradigm induced a dynamic Rgs2 expression change. The observed molecular changes may contribute to the anxious and depressed phenotype as well as promote altered stress reactivity, while reflecting an alter basal stress level and a disrupted sympathetic tone. Dynamic Rgs2 expression may mediate changes in GPCR signaling duration during memory formation. Taken together, Rgs2 deletion promotes increased anxiety-like and depression-like behavior, altered stress reactivity as well as increased cognitive function.}, subject = {Angst}, language = {en} } @phdthesis{Huang2018, author = {Huang, Hua}, title = {Comparative investigation of the chemical composition and the water permeability of fruit and leaf cuticles}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-152948}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {The plant cuticle is a continuous extracellular protective layer covering the outermost surfaces of higher plants that are in contact with the surrounding atmosphere. The primary function of the cuticular lipid membrane, which is mainly composed of biopolymer cutin and cuticular waxes, is to protect the plant organs against uncontrolled water loss. The chemical composition and the biophysical properties of cuticular waxes affect the rate of water diffusion across the cuticle. Fruit transpiration plays an important role in the development and the maintenance of fruit quality. The fruit has been suggested to present better dehydration stress tolerance than the leaf. However, the differences in transpiration and the chemical composition of cuticular waxes between fruit and leaf have yet to be comprehensively investigated. The present study aims to investigate the water permeability and cuticular wax composition of fruit and leaf cuticles of a wide range of plant species and to elucidate the different roles of the cuticular wax components in the transpiration barrier. To address these objectives, fruit and leaf samples from 17 species were investigated. The cuticular transpiration of intact fruits and astomatous adaxial leaf surfaces and the minimum leaf conductance obtained by leaf drying curves for intact leaves were gravimetrically determined for a variety of plant species. The chemical composition of cuticular waxes of fruits and leaves was thoroughly analysed by gas chromatography with flame ionization and mass spectrometry. The water permeability of fruits ranged from 3.7 x 10-5 m s-1 (Prunus domestica subsp. syriaca) to 37.4 x 10-5 m s-1 (Coffea arabica), whereas permeability for leaves varied between 1.6 x 10-5 m s-1 (Cornus officinalis) and 4.5 x 10-5 m s-1 (Prunus domestica subsp. syriaca (L.)). The interspecies range of water permeability of fruits was significantly higher than that of leaves. Chemical analyses of the cuticular waxes demonstrated that fatty acids, primary alcohols, n-alkanes, aldehydes and alkyl esters were the predominant very-long-chain aliphatic compound classes of fruit and leaf surfaces. Sterols, such as β-sitosterol and campesterol, and triterpenoids, such as oleanolic acid, ursolic acid, α-amyrin and ß-amyrin, were the major cyclic compound classes in the cuticular wax membrane. The amount and composition of cuticular waxes of both fruits and leaves varied at an intraspecific level. There were no significant correlations between the total cuticular wax load or the individual cuticular wax composition and the water permeability of fruits or leaves independently or together. After combining the fruit and leaf data set, a significant correlation between the average chain length of very-long-chain aliphatic compounds and permeabilities was detected, i.e. the longer the average chain length, the lower the water permeability. Interestingly, n-Nonacosane (C29) was abundantly detected in fruit waxes of Rosaceae species. These fruits exhibited a relatively low transpiration level, which was very close to their leaf cuticular permeability. The present study suggests that the lower cuticular permeability of leaves, in comparison to that of fruits, may be attributed to the longer average chain length of aliphatic compounds. The accumulation of total wax, triterpenoids and aliphatic compounds may not contribute to the transpiration barrier directly. The present results are highly consistent with the previous model assumptions for the cuticular structure and transport barrier. Furthermore, this comparative study on leaf and fruit cuticles provides further insights linking the cuticular wax chemistry to the physiological properties of the plant cuticle.}, subject = {Cuticle}, language = {en} } @phdthesis{Toepfer2018, author = {Toepfer, Franziska Helene}, title = {Component selectivity and multistability in a \(Drosophila\) orientation paradigm using incoherent motion stimuli}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-153346}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Visual information is essential for Drosophila to navigate its environment. The visual system of the fly has been studied for many decades and has yielded many insights about vision in general. However, visual information can be ambiguous and the system processing it needs to be able to cope with that. In this study, the visual orientation behavior of Drosophila is challenged by panoramic incoherent motion stimuli to which the fly can respond in three different, equally adaptive ways. The study is conducted in a well-established setup, the so-called flight simulator (Heisenberg and Wolf, 1993), where the fly can control its visual surroundings in stationary flight with its yaw torque, which is simultaneously recorded. The fly can either use one of two incoherently moving panorama patterns or the integrated motion of both as its reference for straight flight. It is observed that flies use all three of these behavioral alternatives for orientation. Previous models of fly motion vision do not predict a bimodal tuning to incoherent wide-field motion stimuli (Joesch et al., 2008, Borst et al., 1995), however, a recent study on blowflies could suggests that they show component selectivity to the individual moving gratings in a compound plaid stimulus (Saleem et al., 2012). Here, it can be shown that the same bimodal tuning manifests in Drosophila, although the stimuli used are different and most of the experiments are conducted in closed loop. It is found that the extent to which the Drosophila expresses this component selectivity in its orientation behavior, i.e. how often it stabilizes a single panorama pattern instead of the integrated motion of both, depends on two properties of the panorama stimuli, pattern contrast and horizontal pattern element distance. Single pattern stabilization decreases with increasing contrast and increasing pattern element distance. In the latter case, it increases again when there are very few horizontal pattern elements, although that appears to be the result of a lack of rivalry between the patterns due to the low number of pattern elements. Both increased pattern contrast and pattern element distance increase the salience of the single pattern elements. A single element in a compound visual stimulus, like a dot within a dot pattern, can be interpreted as a standalone figure or a part of a bigger unit. Previous studies on Drosophila vision have concentrated on how the fly discriminates a figure from the background (Heisenberg and Wolf, 1984, Bahl et al., 2013, Aptekar et al., 2012), but have hardly touched the question of what qualifies a figure or a background (i.e. a panorama) stimulus as such. In the present study, it is observed that, when exposed to incoherent panoramic motion stimuli, the flies prefer to orient themselves towards the average of the two motions when the panorama stimuli possess strong figure features and towards the single patterns when they do not and single pattern elements are therefore less salient. The above-mentioned plaid stimuli are a well-known multistable percept in human psychophysics. Multistability is a property of higher visual systems and considered an indicator of endogenous activity in vision. As Drosophila expresses behavioral multistability in the IPMP, it is evaluated in this respect. The results show several parallels to human multistable perception. For one, the frequency and duration with which a behavior occurs, can be influenced, but the occurrence of the behaviors is non-deterministic and not coupled to the stimulus. It can also be shown that the switches between behaviors do not stem from a rivalry of the two visual hemispheres of the fly, although monocularity does also influence the likelihood with which the behaviors occur. Secondly, like in human perceptual rivalry, individual flies exhibit strong idiosyncrasies regarding the overall durations they spend with the different behaviors and the frequencies with which they switch between them. Finally, the distribution of the durations between the behavioral switches can be fit to the same function as the distribution of percept durations in human multistable perception, the gamma function, although it has a different shape and therefore also differing parameters. The Drosophila mutant radish, which has been shown to have attention-like deficits (van Swinderen and Brembs, 2010, Koenig et al., 2016a), does also express an altered behavior in the IPMP compared to wildtype flies. As these behavioral alterations resemble effects on multistable perception found in humans suffering from ADHD (Amador-Campos et al., 2015) and perceptual multistability is generally considered to be closely related to attention (Leopold and Logothetis, 1999), attentional processes are also very likely to play a role in the flies' behavior in the IPMP. In conclusion, the visual system of Drosophila is capable disentangle incoherent motion stimuli even if they overlap and cover the entire visual field, i.e. it shows component selectivity of wide-field motion. Whether it uses a single wide-field motion component or the average of two as its reference for straight flight depends on pattern contrast and horizontal pattern element density, which indicates an involvement of a figure-background rivalry. This rivalry and the one between the two wide-field motion components elicit a multistability in the orientation behavior of the fly the temporal dynamics of which partially resemble the temporal dynamics of human multistable perception and which also suggests the involvement of attentional processes.}, subject = {Drosophila}, language = {en} } @phdthesis{Schedler2018, author = {Schedler, Anette}, title = {Analyse von Wirt-Pathogen-Interaktionen zur Untersuchung des Einflusses von \(Aspergillus\) \(fumigatus\) auf die H{\"a}mostase}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-152512}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Als H{\"a}mostase bezeichnet man die Gesamtheit der Reaktionen, die zu einer effektiven Blutgerinnung beitragen. Sie l{\"a}sst sich in die prim{\"a}re (thrombozyt{\"a}re) H{\"a}mostase, in die sekund{\"a}re (plasmatische) H{\"a}mostase und in das Fibrinolysesystem einteilen. Thrombozyten, oder auch Pl{\"a}ttchen genannt, spielen hierbei eine entscheidende Rolle. Sie binden an die durch eine Verletzung einer Blutgef{\"a}ßwand freigelegten Faktoren, werden so aktiviert und aggregieren mit weiteren Thrombozyten, wodurch ein Thrombus entsteht, der die Verletzung verschließt. Zudem besitzen Thrombozyten Immunokompetenz und k{\"o}nnen mit anderen Immunzellen interagieren, {\"u}ber Rezeptoren Pathogene erkennen und sie direkt angreifen. Einer dieser Pathogene ist der opportunistische Pilz Aspergillus fumigatus. Dieser bildet im Verlauf seines Lebenszyklus 2,5 -3 µm kleine Konidien aus, die mit dem Wind verbreitet werden und bis tief in die Alveolen der menschlichen Lunge eingeatmet werden k{\"o}nnen. W{\"a}hrend diese Konidien im gesunden Menschen durch das Immunsystem und andere Abwehrmechanismen eliminiert werden, k{\"o}nnen sie im immunsupprimierten Patienten, z. B. bei Patienten nach einer h{\"a}matopoietischen Stammzelltransplantation, auskeimen und verschiedene Krankheiten, sogenannte Aspergillosen, ausl{\"o}sen mit der Invasiven Aspergillose (IA) als schwerwiegendste Form. Diese ist assoziiert mit Gewebezerst{\"o}rungen, Blutungen und Thrombenbildung am Ort der Infektion. Diese Komplikationen k{\"o}nnten auf einer {\"u}berh{\"o}hten Immunantwort des Wirtes, auf dem mechanischen Eindringen des Pilzes in das Gewebe und die Blutgef{\"a}ße oder auf einer {\"A}nderung der lokalen H{\"a}mostase durch sezernierte hydrolytische Enzyme (Proteasen) oder Sekund{\"a}rmetabolite von A. fumigatus beruhen. Um diese {\"A}nderung der H{\"a}mostase im Verlauf einer IA zu analysieren, wurde der Einfluss von Morphologien (Konidien, geschwollene Konidien, Keimschl{\"a}uche und Hyphen), deren {\"U}berst{\"a}nde, sowie von proteolytisch aktivem {\"U}berstand und von verschiedenen Sekund{\"a}rmetaboliten von A. fumigatus auf die sekund{\"a}re H{\"a}mostase und die Aggregation und Aktivit{\"a}t von humanen Thrombozyten untersucht. Bei der Analyse der sekund{\"a}ren H{\"a}mostase konnte f{\"u}r keinen dieser eingesetzten Effektoren ein Einfluss festgestellt werden. Bei der Analyse der prim{\"a}ren H{\"a}mostase und dem Einsatz von Morphologien und ihrer {\"U}berst{\"a}nde konnte f{\"u}r Hyphen und ihren ankonzentrierten {\"U}berstand eine aggregationssteigernde Wirkung auf Thrombozyten beobachtet werden, die m{\"o}glicherweise auf Bestandteile der Zellwand von A. fumigatus, wie z. B. β-Galactosaminogalactan (GAG) zur{\"u}ckzuf{\"u}hren ist. Proteolytisch aktiver {\"U}berstand f{\"u}hrte zu einer Aktivierung der Thrombozyten, die zum Teil auf die PrtT-abh{\"a}ngige proteolytische Spaltung und damit die Aktivierung der Thrombinrezeptoren PAR1 und/oder PAR4 auf der Thrombozytenoberfl{\"a}che, zum Teil aber auch auf GAG zur{\"u}ckzuf{\"u}hren sein kann. Von den hier verwendeten Mykotoxinen Gliotoxin, Fumagillin, Citrinin, Verruculogen und Deoxynivalenol konnte f{\"u}r Gliotoxin ein negativer Einfluss auf die Thrombozytenaktivit{\"a}t nachgewiesen werden. Dieses Toxin inhibierte die Aggregation und die Aktivit{\"a}t der Thrombozyten, m{\"o}glicherweise durch die Bildung von Disulfid-Br{\"u}ckenbindungen oder auch durch die Bildung von reaktiven Sauerstoffspezies. Zudem wurde im Verlauf dieser Arbeit eine direkte Interaktion von Gliotoxin mit den ADP-Rezeptoren P2Y1 und P2Y12 sowie mit dem Integrin αIIbβ3 postuliert, die so zwar nicht best{\"a}tigt, aber auch nicht vollst{\"a}ndig wiederlegt werden konnte. Die hier dargestellten Ergebnisse zeigen deutlich zwei Wirkungen von A. fumigatus auf humane Thrombozyten: zum einen eine Aktivierung oder auch verst{\"a}rkte Aggregation durch sezernierte Proteasen oder Zellwandbestandteile, zum anderen eine Hemmung durch Gliotoxin, was die bei einer IA beobachtete Thrombenbildung sowie die Blutungen erkl{\"a}ren kann. Die Interaktion der aktivierten Thrombozyten mit den Zellen des Immunsystems sowie die zytotoxischen Eigenschaften von Gliotoxin k{\"o}nnten zudem f{\"u}r die beobachtete Gewebezerst{\"o}rung verantwortlich sein. Dennoch ist weitere Forschung in diesem Gebiet unabdingbar, um die pathophysiologische {\"A}nderung der lokalen H{\"a}mostase durch A. fumigatus und seine Wirkung auf humane Thrombozyten besser zu verstehen und so eine schnellere Erkennung und Behandlung von Aspergillosen zu erm{\"o}glichen.}, subject = {Aspergillus fumigatus}, language = {de} } @phdthesis{Paul2018, author = {Paul, Ursula Sofia D{\´e}sir{\´e}e}, title = {Studies on the Reactivity of Iridium Bis(phosphinite) Pincer Complexes towards Phosphines, Boranes and their Lewis Adducts and on the Reactivity of Cyclic (Alkyl)(Amino) Carbenes and Nickel Complexes thereof}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-151963}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {The first part of the present work provides an insight into the chemistry of iridium complexes bearing the bis(phosphinite) pincer ligand tBuPOCOP (k3-C6H3-1,3-(OPtBu2)2) towards primary boranes and phosphines as well as phosphine-borane Lewis adducts. It furthermore encloses some more detailed studies on their application as catalyst for the dehydrogenative coupling of the latter compounds. The results presented herein can be divided into three sections: I. synthesis and characterization of aryl dihydroborate ligated iridium(III) complexes II. and aryl phosphine coordinated iridium(I) and dihydrido iridium(III) complexes, III. as well as studies on the reactivity of the parent iridium pincer complexes towards BH3 adducts of primary phosphines, which led to first results in the homogeneous catalytic dehydrocoupling of P-aryl substituted phosphine boranes mediated by such iridium pincer complexes. The second part of the present work provides an insight into the chemistry of cyclic (alkyl)(amino) carbene-stabilized nickel complexes as well as it encloses some more detailed studies on the properties and reactivity of the free carbenes itself. The results presented herein can be divided into four sections: I. synthesis and characterization of cyclic (alkyl)(amino) carbene-stabilized nickel carbonyl complexes, II. which allow the evaluation and quantification of the steric and electronic properties of these cyclic (alkyl)(amino) carbenes, III. first studies on the reactivity of these novel nickel complexes, and IV. investigations on C-F and C-H bond activation at the carbene center of cyclic (alkyl)(amino) carbenes.}, subject = {Iridiumkomplexe}, language = {en} } @phdthesis{Stangl2018, author = {Stangl, Johannes Maria}, title = {Quantitative Feuchtesensorik mit lumineszierenden Ln-MOFs und Polymer-MOF-Matrix-Membranen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-173190}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {In der vorliegenden Arbeit werden die Sensorikeigenschaften der lumineszierenden metallorganischen Ger{\"u}stverbindungen (metal-organic frameworks, MOFs) ■(3@∞)[Ba0.98Eu0.02(Im)2] (1), ■(3@∞)[Sr0.90Eu0.10(Im)2] (2), ■(3@∞)[Tb(Im)3] (3), ■(2@∞)[Tb2Cl6(4,4'-bipy)3]•2(4,4'-bipy) (4) und ■(2@∞)[Eu2Cl6(4,4'-bipy)3]•2(4,4'-bipy) (5), sowohl in Form der Bulksubstanzen als auch in Form von mixed-matrix membranes (MMMs) gegen{\"u}ber den Analyten Wasser, Methanol, Ethanol und Isopropanol untersucht und mittels kinetischer Betrachtungen quantitativ beschrieben. Hierf{\"u}r wurde ein Versuchsaufbau konstruiert, der den Anforderungen einer quantitativen Erfassung der Sensorikeigenschaften gen{\"u}gt und einflussgebende externe und interne Parameter, wie die Konzentration des Analyten, Temperatur, Druck, Probenmenge und Probenoberfl{\"a}che standardisiert, um eine m{\"o}glichst genaue Erfassung der auftretenden Ver{\"a}nderung der Lumineszenzintensit{\"a}t zu erm{\"o}glichen. Zus{\"a}tzlich wurde eine mathematische Betrachtung genutzt, um die Ergebnisse der Experimente zu interpretieren und in einen Gesamtkontext zu setzen. F{\"u}r jedes der f{\"u}nf Modellsysteme wurde je eine Messreihe gegen ein breites Spektrum an relativen Feuchten (Wasser als Analyt) bei 25 °C durchgef{\"u}hrt. Der in allen F{\"a}llen auftretende Lumineszenzverlust ließ sich jeweils mittels einer Exponentialfunktion beschreiben und zur Bestimmung der konzentrationsabh{\"a}ngigen Reaktionskonstanten sowie der Halbwertszeiten nutzen. Die gewonnenen Informationen wurden verwendet, um die Reaktionskonstanten und die Schwellenwerte der Sensorik der jeweiligen Systeme zu bestimmten. In weiteren Versuchsreihen wurde der Messaufbau genutzt und der Einfluss der Alkohole Methanol, Ethanol und Isopropanol auf die Lumineszenz der MOFs ■(3@∞)[Ba0.98Eu0.02(Im)2] (1), ■(2@∞)[Tb2Cl6(4,4'-bipy)3]•2(4,4'-bipy) (4) und ■(2@∞)[Eu2Cl6(4,4'-bipy)3]•2(4,4'-bipy) (5) bei verschie-denen Konzentrationen in der Gasphase und bei unterschiedlichen Temperaturen untersucht, quantitativ bestimmt und gem{\"a}ß der vorangegangen Messreihen f{\"u}r Feuchte beschrieben. Zus{\"a}tzlich wurde die Ver{\"a}nderung des Lumineszenzmusters der MOFs ■(2@∞)[Tb2Cl6(4,4'-bipy)3]•2(4,4'-bipy) (4) und ■(2@∞)[Eu2Cl6(4,4'-bipy)3]•2(4,4'-bipy) (5) untersucht. Die M{\"o}glichkeiten der Prozessierung von ■(3@∞)[Ba0.98Eu0.02(Im)2] (1), und ■(2@∞)[Tb2Cl6(4,4'-bipy)3]•2(4,4'-bipy) (4) wurden im Hinblick auf eine praktische Anwendung im Bereich der Sensorik hin untersucht. Hierf{\"u}r wurden die jeweiligen Bulksubstanzen via Dropcoating in die drei Polymere Polystyrol (PS), Polyvinychlorid (PVC) und Polymethylpenten (TPX) eingebettet. Die so dargestellten MMMs wurden auf ihre Sensorikeigenschaften hin untersucht und der Lumineszenzverlust wurde quantitativ beschrieben. Des Weiteren wurde die korrespondierende Bulksubstanz, in Bezug auf die (konzentrationsabh{\"a}ngigen) Reaktionskonstanten und Halbwertszeiten, mit den MMMs verglichen. Im Rahmen einer Kooperation mit der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Janiak der Heinrich-Heine-Universit{\"a}t D{\"u}sseldorf wurden die MOFs ■(3@∞)[Ba0.98Eu0.02(Im)2] (1) und ■(3@∞)[Sr0.90Eu0.10(Im)2] (2) in Polysulfon (PSF) eingebettet und ebenfalls auf ihre F{\"a}higkeit zur Feuchtesensorik hin untersucht. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit war es erstmals m{\"o}glich, die Sensoreigenschaften der genutzten MOFs und CPs (1 - 5) quantitativ zu erfassen und mathematisch zu beschreiben. Ebenso konnte das entwickelte Sensorikkonzept erfolgreich auf die Erfassung von verschiedenen Alkoholen in der Gasphase {\"u}bertragen werden (f{\"u}r System 1, 4 und 5). Anschließend war es m{\"o}glich, die genutzten Modellsysteme 1, 2 und 4 unter dem Erhalt der Lumineszenzeigenschaft in verschiedene Polymere einzubetten und deren Eigenschaften zur Feuchtesensorik ebenfalls quantitativ zu erfassen und mathematisch zu beschreiben. Im letzten Abschnitt der Arbeit wurden die beiden por{\"o}sen ZIFs (zeolitic imidazolate frameworks) Na-Rho-ZMOF (6) und Zn(nmIm)2 (7) mit einer Terbiumnitratl{\"o}sung behandelt, um durch die F{\"u}llung der Kavit{\"a}ten die Lumineszenzeigenschaft der Terbiumionen in das ZIF zu implementieren. Der Grad und die Qualit{\"a}t der Bef{\"u}llung wurden anschließend analytisch auf Lumineszenzeigenschaften hin untersucht. Hierbei konnte die Bef{\"u}llung von Na-Rho-ZMOF (6) erfolgreich nachgewiesen werden, w{\"a}hrend es bei Zn(nmIm)2 (7) nicht zu einer Bef{\"u}llung des Porensystems kam.}, language = {de} } @phdthesis{Ketterl2018, author = {Ketterl, Ralf Christian}, title = {Der Zusammenhang von Angst und Depressivit{\"a}t mit den Bed{\"u}rfnissen nach Information und psychosozialer Unterst{\"u}tzung bei Patienten mit kolorektalem Karzinom}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-161433}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Bei Patienten mit einer kolorektalen Krebserkrankung zeigt sich ein deutlicher Zusammenhang zwischen Angst und Depressivit{\"a}t und dem psychosozialen Unterst{\"u}tzungsbedarf. Zwischen Angst und Depressivit{\"a}t und unbefriedigten Informationsbed{\"u}rfnissen scheint ebenfalls ein schwacher Zusammenhang zu bestehen. F{\"u}r eine m{\"o}gliche Pr{\"a}ferenz von anonymen Informationsquellen bei Patienten mit Angst oder Depressivit{\"a}t findet sich im Untersuchten Patientenkollektiv kein Anhaltspunkt.}, subject = {Psychoonkologie}, language = {de} } @phdthesis{Graus2018, author = {Graus, Martin}, title = {Anwendung und Weiterentwicklung der Orbitaltomographie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-163194}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Als Orbitaltomographie wird eine junge Methode innerhalb der Photoelektronenspektrokopie bezeichnet, welche es erm{\"o}glicht, Molek{\"u}lorbitale mit hoher Ortsaufl{\"o}sung abzubilden. Hierf{\"u}r werden die zu untersuchenden Molek{\"u}le durch elektromagnetische Strahlung angeregt und die mittels Photoeffekt emittierten Elektronen hinsichtlich ihres Impulses und ihrer kinetischen Energie charakterisiert. Moderne Photoemissionsexperimente erlauben die simultane Vermessung des gesamten Impulshalbraumes oberhalb der Probe. Die detektierte Intensit{\"a}tsverteilung stellt dann unter bestimmten Bedingungen das Betragsquadrat eines hemisph{\"a}rischen Schnittes durch den Fourierraum des spektroskopierten Orbitals dar, wobei der Radius der Hemisph{\"a}re von der Energie der anregenden Strahlung abh{\"a}ngt. Bei den in dieser Arbeit untersuchten Systemen handelt es sich um adsorbierte Molek{\"u}le, die hochgeordnete Schichten auf kristallinen Edelmetalloberfl{\"a}chen bilden. Im Fall eindom{\"a}nigen Wachstums liefern die parallel orientierten Molek{\"u}le identische Photoemissionssignale. Kommt es hingegen zur Ausbildung von Rotations- und Spiegeldom{\"a}nen, stellt die gemessene Impulsverteilung eine Superposition der unterschiedlichen Einzelbeitr{\"a}ge dar. Somit lassen sich R{\"u}ckschl{\"u}sse auf die Orientierungen der Molek{\"u}le auf den Substraten ziehen. Diese Charakterisierung molekularer Adsorptionsgeometrien wird anhand verschiedener Modellsysteme vorgestellt. Variiert man die Energie der anregenden Strahlung und somit den Radius der hemisph{\"a}rischen Schnitte durch den Impulsraum, ist es m{\"o}glich den Fourierraum des untersuchten Molek{\"u}lorbitals dreidimensional abzubilden. Kombiniert man die gemessenen Intensit{\"a}ten mit Informationen {\"u}ber die Phase der Wellenfunktion im Impulsraum, die durch zus{\"a}tzliche Experimente oder rechnerisch gewonnen werden k{\"o}nnen, l{\"a}sst sich durch eine Fouriertransformation ein dreidimensionales Bild des Orbitals generieren, wie Schritt f{\"u}r Schritt gezeigt wird. Im Zuge eines Photoemissionsprozesses kann das Molek{\"u}l in einen angeregten vibronischen Zustand {\"u}bergehen. Mittels Photoemissionsexperimenten mit hoher Energieaufl{\"o}sung lassen sich Unterschiede zwischen den Impulsverteilungen der schwingenden Molek{\"u}le und denen im vibronischen Grundzustand feststellen. Ein Vergleich der Messdaten mit Simulationen kann die Identifikation der angeregten Schwingungsmode erm{\"o}glichen, was eine neue Methode darstellt, Erkenntnisse {\"u}ber die Elektron-Phonon-Kopplung in molekularen Materialien zu gewinnen.}, subject = {ARPES}, language = {de} } @phdthesis{Balzer2018, author = {Balzer, Christian}, title = {Adsorption-Induced Deformation of Nanoporous Materials — in-situ Dilatometry and Modeling}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-157145}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {The goal of this work is to improve the understanding of adsorption-induced deformation in nanoporous (and in particular microporous) materials in order to explore its potential for material characterization and provide guidelines for related technical applications such as adsorption-driven actuation. For this purpose this work combines in-situ dilatometry measurements with in-depth modeling of the obtained adsorption-induced strains. A major advantage with respect to previous studies is the combination of the dilatometric setup and a commercial sorption instrument resulting in high quality adsorption and strain isotherms. The considered model materials are (activated and thermally annealed) carbon xerogels, a sintered silica aerogel, a sintered hierarchical structured porous silica and binderless zeolites of type LTA and FAU; this selection covers micro-, meso- and macroporous as well as ordered and disordered model materials. All sample materials were characterized by scanning electron microscopy, gas adsorption and sound velocity measurements. In-situ dilatometry measurements on mesoporous model materials were performed for the adsorption of N2 at 77 K, while microporous model materials were also investigated for CO2 adsorption at 273 K, Ar adsorption at 77 K and H2O adsorption at 298 K. Within this work the available in-situ dilatometry setup was revised to improve resolution and reproducibility of measurements of small strains at low relative pressures, which are of particular relevance for microporous materials. The obtained experimental adsorption and strain isotherms of the hierarchical structured porous silica and a micro-macroporous carbon xerogel were quantitatively analyzed based on the adsorption stress model; this approach, originally proposed by Ravikovitch and Neimark, was extended for anisotropic pore geometries within this work. While the adsorption in silica mesopores could be well described by the classical and analytical theory of Derjaguin, Broekhoff and de Boer, the adsorption in carbon micropores required for comprehensive nonlocal density functional theory calculations. To connect adsorption-induced stresses and strains, furthermore mechanical models for the respective model materials were derived. The resulting theoretical framework of adsorption, adsorption stress and mechanical model was applied to the experimental data yielding structural and mechanical information about the model materials investigated, i.e., pore size or pore size distribution, respectively, and mechanical moduli of the porous matrix and the nonporous solid skeleton. The derived structural and mechanical properties of the model materials were found to be consistent with independent measurements and/or literature values. Noteworthy, the proposed extension of the adsorption stress model proved to be crucial for the correct description of the experimental data. Furthermore, it could be shown that the adsorption-induced deformation of disordered mesoporous aero-/xerogel structures follows qualitatively the same mechanisms obtained for the ordered hierarchical structured porous silica. However, respective quantitative modeling proved to be challenging due to the ill-shaped pore geometry of aero-/xerogels; good agreement between model and experiment could only be achieved for the filled pore regime of the adsorption isotherm and the relative pressure range of monolayer formation. In the intermediate regime of multilayer formation a more complex model than the one proposed here is required to correctly describe stress related to the curved adsorbate-adsorptive interface. Notably, for micro-mesoporous carbon xerogels it could be shown that micro- and mesopore related strain mechanisms superimpose one another. The strain isotherms of the zeolites were only qualitatively evaluated. The result for the FAU type zeolite is in good agreement with other experiments reported in literature and the theoretical understanding derived from the adsorption stress model. On the contrary, the strain isotherm of the LTA type zeolite is rather exceptional as it shows monotonic expansion over the whole relative pressure range. Qualitatively this type of strain isotherm can also be explained by the adsorption stress model, but a respective quantitative analysis is beyond the scope of this work. In summary, the analysis of the model materials' adsorption-induced strains proved to be a suitable tool to obtain information on their structural and mechanical properties including the stiffness of the nonporous solid skeleton. Investigations on the carbon xerogels modified by activation and thermal annealing revealed that adsorption-induced deformation is particularly suited to analyze even small changes of carbon micropore structures.}, subject = {Nanopor{\"o}ser Stoff}, language = {en} } @phdthesis{Kampf2018, author = {Kampf, Thomas}, title = {Quantifizierung myokardialer Mikrostruktur und Perfusion mittels longitudinaler NMR Relaxation}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-174261}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Ziel der Arbeit war es die Quantifizierung funktioneller bzw. mikrostruktureller Parameter des Herzmuskels mit Hilfe T1-basierter Methoden zu verbessern. Diese Methoden basieren darauf, die gew{\"u}nschte Information durch eine geeignete Pr{\"a}paration der Magnetisierung bzw. durch die Gabe von Kontrastmittel in den Zeitverlauf der longitudinalen Relaxation zu kodieren. Aus der {\"A}nderung der Relaxationszeit l{\"a}ßt sich dann die gew{\"u}nschte Information bestimmen. Daf{\"u}r sollte sowohl der Einfluß der Anatomie als auch derjenige der Meßmethodik auf die Bestimmung der longitudinalen Relaxationszeit und damit auf die Quantifizierung der Funktion bzw. Mikrostrukturparameter untersucht werden. Speziell der Einfluß der Bildgebungssequenz f{\"u}hrt dazu, daß nur eine scheinbare Relaxationszeit gemessen wird. W{\"a}hrend dies keinen Einfluß auf die T1-basierte Bestimmung der untersuchten Mikrostrukturparameter hatte, ergab sich f{\"u}r die Perfusionsquantifizierung eine deutliche Abh{\"a}ngigkeit von den Parametern der verwendeten IRLL-Sequenz. Um diesen Einfluß gerecht zu werden, wurden an die Meßmethodik angepaßte Gleichungen zur Bestimmung der Perfusion gefunden mit denen die systematischen Abweichungen korrigiert werden k{\"o}nnen. Zus{\"a}tzlich reduzieren die angepaßten Gleichungen die Anforderungen bez{\"u}glich der Inversionsqualit{\"a}t im schichtselektiven Experiment. Dies wurde in einem weiteren Projekt bei der Bestimmung der Nierenperfusion im Mausmodell ausgenutzt. Neben der Untersuchung der Auswirkungen der Meßmethode wurde auch der Einfluß der anatomischen Besonderheiten des Blutkreislaufs am Herzen auf die Parameterquantifizierung mittels T1-basierter Methoden untersucht. Es konnte gezeigt werden, daß auf Grund der Anatomie des Herzens bei typischen Orientierungen der Bildgebungsschicht, auch bei der schichtselektiven Inversionspr{\"a}paration der Magnetisierung des Herzmuskels ein Anteil des Blutpools invertiert wird. Daraus folgt, daß die vereinfachende Annahme, nach welcher bei schichtselektiver Pr{\"a}paration in Folge von Perfusion nur Blut mit Gleichgewichtsmagnetisierung den Herzmuskel erreicht, nicht erf{\"u}llt ist. Es konnte gezeigt werden, daß dies bei Perfusion zu einer deutlichen Untersch{\"a}tzung der berechneten Perfusionswertes f{\"u}hrt. Um mit diesem Problem umgehen zu k{\"o}nnen, wurde aufbauend auf einem vereinfachten Modell der zeitlichen Entwicklung der Blutmagnetisierung eine Korrektur f{\"u}r die Bestimmung der Perfusionswerte gefunden welche den Einfluß der anatomischen Besonderheiten ber{\"u}cksichtigt. Das f{\"u}r die Perfusionskorrektur eingef{\"u}hrte Model prognostiziert ebenso, daß auch bei schichtselektiver Inversion die T1-basierte Bestimmung der untersuchten Mikrostrukturparameter von der Perfusion abh{\"a}ngig wird und eine systematische {\"U}bersch{\"a}tzung der quantifizierten Werte verursacht. Da die Perfusion im Kleintier deutlich h{\"o}her ist als im Menschen, ist dieser Einfluß besonders in der pr{\"a}klinischen Forschung zu beachten. So k{\"o}nnen dort allein durch verminderte Perfusion deutliche {\"A}nderungen in den bestimmten Werten der Mikrostrukturparameter erzeugt werden, welche zu einer fehlerhaften Interpretation der Ergebnisse f{\"u}hren und somit ein falsches Bild f{\"u}r die Vorg{\"a}nge im Herzmuskel suggerieren. Dabei best{\"a}tigt der Vergleich mit experimentellen Ergebnissen aus der Literatur die Vorhersagen f{\"u}r das Rattenmodell. Beim Menschen ist der prognostizierte Effekt deutlich kleiner. Der prognostizierte Fehler bspw. im RBV-Wert liegt in diesem Fall bei etwa 10\% und wird {\"u}blicherweise in der aktuellen Forschung vernachl{\"a}ssigt. Inwieweit dies in er klinischen Forschung gerechtfertigt ist, muß in weiteren Untersuchungen gekl{\"a}rt werden. Den untersuchten Methoden zur Bestimmung von funktionellen und mikrostrukturellen Parametern ist gemein, daß sie eine exakte Quantifizierung der longitudinalen Relaxationszeit T1 ben{\"o}tigen. Dabei ist im Kleintierbereich die klassische IRLL-Methode als zuverl{\"a}ssige Sequenz zur T1-Quantifizierung etabliert. In der klinischen Bildgebung werden auf Grund der unterschiedlichen Zeitskalen und anderer technischer Voraussetzungen andere Anforderungen an die Datenakquisition gestellt. Dabei hat in den letzten Jahren die MOLLI-Sequenz große Verbreitung gefunden. Sie ist eine Abwandlung der IRLL-Sequenz, bei der mit einer bSSFP-Bildgebungssequenz getriggert ganze Bilder w{\"a}hrend eines Herzschlages aufgenommen werden. Die MOLLI-Sequenz reagiert dabei empfindlich auf die Wartezeiten zwischen den einzelnen Transienten. Um mit diese Problematik in den Griff zu bekommen und gleichzeitig die Meßzeit verk{\"u}rzen zu k{\"o}nnen wurde eine neue Methode zum Fitten der Daten entwickelt, welche die Abh{\"a}ngigkeit der scheinbaren Relaxationszeit von der Wartezeit zwischen den einzelnen Transienten, sowie der mittleren Herzrate fast vollst{\"a}ndig eliminiert. Diese Methode liefert f{\"u}r das ganze klinisch Spektrum an erwarteten T1-Zeiten, vor und nach Kontrastmittelgabe, stabile Ergebnisse und erlaubte ein deutliche Verk{\"u}rzung der Meßzeit, ohne die Anzahl der aufgenommenen Meßzeitpunkte zu reduzieren. Dies wurde in einer initialen klinischen Studie genutzt, um ECV-Werte in Patienten zu bestimmen. Ein Nachteil der Verwendung der MOLLI-Sequenz ist, daß nur die scheinbare Relaxationszeit aus den Fit der Meßdaten bestimmt wird. Die standardm{\"a}ßig genutzte Korrektur benutzt aber dem gefitteten Wert der Gleichgewichtsmagnetisierung um den wahren T1-Wert zu bestimmen. Somit ist es f{\"u}r die Bestimmung des T1-Wertes notwendig, die Qualit{\"a}t der Inversionspr{\"a}paration zu kennen. Auf Basis der neuen Fitmethode wurde eine Anpassung der MOLLI-Sequenz demonstriert, welche die Bestimmung der Gleichgewichtsmagnetisierung unabh{\"a}ngig von der Qualit{\"a}t der Inversionspr{\"a}paration erlaubt. Daf{\"u}r verl{\"a}ngert sich die Meßdauer lediglich um einen Herzschlag um in geeigneter Weise ein zus{\"a}tzliches Bild aufnehmen zu k{\"o}nnen. Abschließend wurde in dieser Arbeit der Signal-Zeit-Verlauf der MOLLI-Sequenz eingehend theoretische untersucht um ein besseres Verst{\"a}ndnis der getriggerten IRLL-Sequenzen zu entwickeln. In diesem Zusammenhang konnte eine einfache Interpretation der scheinbaren Relaxationszeit gefunden werden. Ebenso konnte erkl{\"a}rt werden, warum die f{\"u}r ungetriggerte IRLL-Sequenzen abgeleitete Korrekturgleichung auch im getriggerten Fall erstaunlich gute Ergebnisse liefert. Weiterhin konnten Fehlerquellen f{\"u}r die verbleibenden Abweichungen identifiziert werden, welche als Ausgangspunkt f{\"u}r die Ableitung verbesserter Korrekturgleichungen genutzt werden k{\"o}nnen.}, subject = {Kernspintomographie}, language = {de} } @phdthesis{Finkenberg2018, author = {Finkenberg, Frank}, title = {Flipped Classroom im Physikunterricht}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-164146}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {In der Unterrichtsmethode Flipped Classroom sind schulische und h{\"a}usliche Aktivit{\"a}ten vertauscht. Instruktionale Elemente werden in online verf{\"u}gbare Lernvideos ausgelagert, welche die Sch{\"u}ler als h{\"a}usliche Vorbereitung ansehen. Im Unterricht stehen dann sch{\"u}lerzentrierte T{\"a}tigkeiten im Vordergrund, in denen die Sch{\"u}ler ihr Wissen anwenden und vertiefen k{\"o}nnen. Durch die Auslagerung von Inputphasen wandelt sich die Rolle des Lehrers vom Instructor zum Lernbegleiter. Die vorliegende quasi-experimentelle Studie im Pre-/Postdesign mit Kontrollgruppe untersuchte die Wirkungen des Flipped Classroom in Physikkursen der Oberstufe (Grundkursniveau) an zwei deutschen Gymnasien mit N = 151 Sch{\"u}lerinnen und Sch{\"u}lern. Acht Physikkurse der 11. Jahrgangsstufe nahmen an der Studie teil, die sich {\"u}ber einen Zeitraum von zwei Schuljahren erstreckte (2015/16 und 2016/17). Vier der f{\"u}nf teilnehmenden Lehrkr{\"a}fte unterrichteten sowohl einen Kontroll- als auch einen Treatmentkurs. S{\"a}mtliche Lernvideos wurden von den Lehrkr{\"a}ften selbst erstellt. Dabei integrierten sie reale Experimente, um dem Anspruch physikauthentischen Unterrichts gerecht zu werden. Die Forschungsfragen richteten sich sowohl auf die Leistung in einem Fachwissenstest als auch auf affektive Lernmerkmale wie die Motivation, das Interesse und das Selbstkonzept. Zus{\"a}tzlich wurden die wahrgenommene Lehrerunterst{\"u}tzung und das Hausaufgabenverhalten untersucht. Die Anwendung von Flipped Classroom im Physikunterricht zeigte gr{\"o}ßtenteils positive Effekte. Die Sch{\"u}lerinnen und Sch{\"u}ler im Flipped Classroom hatten einen h{\"o}heren kognitiven Lernzuwachs und ein besseres Selbstkonzept als ihre Mitsch{\"u}ler, die traditionell unterrichtet wurden. Das Leistungsniveau und das Geschlecht der Sch{\"u}lerinnen und Sch{\"u}ler hatten dabei keinen Einfluss auf diese Effekte. W{\"a}hrend die Motivation, sich mit Physik zu besch{\"a}ftigen, in der Kontrollgruppe sank, blieb sie in der Treatmentgruppe auf konstantem Niveau. Bei genauerem Blick zeigte sich, dass die Motivation bei Sch{\"u}lerinnen im Flipped Classroom anstieg, bei Sch{\"u}lerinnen im traditionellen Unterricht jedoch abnahm. Das Interesse am Unterrichtsfach Physik wurde in beiden Gruppen geringer. Sowohl die wahrgenommene Lehrerunterst{\"u}tzung als auch die Hausaufgabendauer blieben in beiden Gruppen zwischen Pre- und Posttest unver{\"a}ndert. Die Hausaufgabendisziplin war im Flipped Classroom jedoch deutlich h{\"o}her, was zeigt, dass die Sch{\"u}lerinnen und Sch{\"u}ler eher bereit waren, sich instruktionale Lernvideos anzusehen als klassische Hausaufgaben zu bearbeiten.}, subject = {Physikunterricht}, language = {de} } @phdthesis{Fleszar2018, author = {Fleszar, Krzysztof}, title = {Network-Design Problems in Graphs and on the Plane}, edition = {1. Auflage}, publisher = {W{\"u}rzburg University Press}, address = {W{\"u}rzburg}, isbn = {978-3-95826-076-4 (Print)}, doi = {10.25972/WUP-978-3-95826-077-1}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-154904}, school = {W{\"u}rzburg University Press}, pages = {xi, 204}, year = {2018}, abstract = {A network design problem defines an infinite set whose elements, called instances, describe relationships and network constraints. It asks for an algorithm that, given an instance of this set, designs a network that respects the given constraints and at the same time optimizes some given criterion. In my thesis, I develop algorithms whose solutions are optimum or close to an optimum value within some guaranteed bound. I also examine the computational complexity of these problems. Problems from two vast areas are considered: graphs and the Euclidean plane. In the Maximum Edge Disjoint Paths problem, we are given a graph and a subset of vertex pairs that are called terminal pairs. We are asked for a set of paths where the endpoints of each path form a terminal pair. The constraint is that any two paths share at most one inner vertex. The optimization criterion is to maximize the cardinality of the set. In the hard-capacitated k-Facility Location problem, we are given an integer k and a complete graph where the distances obey a given metric and where each node has two numerical values: a capacity and an opening cost. We are asked for a subset of k nodes, called facilities, and an assignment of all the nodes, called clients, to the facilities. The constraint is that the number of clients assigned to a facility cannot exceed the facility's capacity value. The optimization criterion is to minimize the total cost which consists of the total opening cost of the facilities and the total distance between the clients and the facilities they are assigned to. In the Stabbing problem, we are given a set of axis-aligned rectangles in the plane. We are asked for a set of horizontal line segments such that, for every rectangle, there is a line segment crossing its left and right edge. The optimization criterion is to minimize the total length of the line segments. In the k-Colored Non-Crossing Euclidean Steiner Forest problem, we are given an integer k and a finite set of points in the plane where each point has one of k colors. For every color, we are asked for a drawing that connects all the points of the same color. The constraint is that drawings of different colors are not allowed to cross each other. The optimization criterion is to minimize the total length of the drawings. In the Minimum Rectilinear Polygon for Given Angle Sequence problem, we are given an angle sequence of left (+90°) turns and right (-90°) turns. We are asked for an axis-parallel simple polygon where the angles of the vertices yield the given sequence when walking around the polygon in counter-clockwise manner. The optimization criteria considered are to minimize the perimeter, the area, and the size of the axis-parallel bounding box of the polygon.}, subject = {Euklidische Ebene}, language = {en} } @phdthesis{Wojtkowiak2018, author = {Wojtkowiak, Harald}, title = {Planungssystem zur Steigerung der Autonomie von Kleinstsatelliten}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-163569}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Der Betrieb von Satelliten wird sich in Zukunft gravierend {\"a}ndern. Die bisher ausge{\"u}bte konventionelle Vorgehensweise, bei der die Planung der vom Satelliten auszuf{\"u}hrenden Aktivit{\"a}ten sowie die Kontrolle hier{\"u}ber ausschließlich vom Boden aus erfolgen, st{\"o}ßt bei heutigen Anwendungen an ihre Grenzen. Im schlimmsten Fall verhindert dieser Umstand sogar die Erschließung bisher ungenutzter M{\"o}glichkeiten. Der Gewinn eines Satelliten, sei es in Form wissenschaftlicher Daten oder der Vermarktung satellitengest{\"u}tzter Dienste, wird daher nicht optimal ausgesch{\"o}pft. Die Ursache f{\"u}r dieses Problem l{\"a}sst sich im Grunde auf eine ausschlaggebende Tatsache zur{\"u}ckf{\"u}hren: Konventionelle Satelliten k{\"o}nnen ihr Verhalten, d.h. die Folge ihrer T{\"a}tigkeiten, nicht eigenst{\"a}ndig anpassen. Stattdessen erstellt das Bedienpersonal am Boden - vor allem die Operatoren - mit Hilfe von Planungssoftware feste Ablaufpl{\"a}ne, die dann in Form von Kommandosequenzen von den Bodenstationen aus an die jeweiligen Satelliten hochgeladen werden. Dort werden die Befehle lediglich {\"u}berpr{\"u}ft, interpretiert und strikt ausgef{\"u}hrt. Die Abarbeitung erfolgt linear. Situationsbedingte {\"A}nderungen, wie sie vergleichsweise bei der Codeausf{\"u}hrung von Softwareprogrammen durch Kontrollkonstrukte, zum Beispiel Schleifen und Verzweigungen, {\"u}blich sind, sind typischerweise nicht vorgesehen. Der Operator ist daher die einzige Instanz, die das Verhalten des Satelliten mittels Kommandierung, per Upload, beeinflussen kann, und auch nur dann, wenn ein direkter Funkkontakt zwischen Satellit und Bodenstation besteht. Die dadurch m{\"o}glichen Reaktionszeiten des Satelliten liegen bestenfalls bei einigen Sekunden, falls er sich im Wirkungsbereich der Bodenstation befindet. Außerhalb des Kontaktfensters kann sich die Zeitschranke, gegeben durch den Orbit und die aktuelle Position des Satelliten, von einigen Minuten bis hin zu einigen Stunden erstrecken. Die Signallaufzeiten der Funk{\"u}bertragung verl{\"a}ngern die Reaktionszeiten um weitere Sekunden im erdnahen Bereich. Im interplanetaren Raum erstrecken sich die Zeitspannen aufgrund der immensen Entfernungen sogar auf mehrere Minuten. Dadurch bedingt liegt die derzeit technologisch m{\"o}gliche, bodengest{\"u}tzte, Reaktionszeit von Satelliten bestenfalls im Bereich von einigen Sekunden. Diese Einschr{\"a}nkung stellt ein schweres Hindernis f{\"u}r neuartige Satellitenmissionen, bei denen insbesondere nichtdeterministische und kurzzeitige Ph{\"a}nomene (z.B. Blitze und Meteoreintritte in die Erdatmosph{\"a}re) Gegenstand der Beobachtungen sind, dar. Die langen Reaktionszeiten des konventionellen Satellitenbetriebs verhindern die Realisierung solcher Missionen, da die verz{\"o}gerte Reaktion erst erfolgt, nachdem das zu beobachtende Ereignis bereits abgeschlossen ist. Die vorliegende Dissertation zeigt eine M{\"o}glichkeit, das durch die langen Reaktionszeiten entstandene Problem zu l{\"o}sen, auf. Im Zentrum des L{\"o}sungsansatzes steht dabei die Autonomie. Im Wesentlichen geht es dabei darum, den Satelliten mit der F{\"a}higkeit auszustatten, sein Verhalten, d.h. die Folge seiner T{\"a}tigkeiten, eigenst{\"a}ndig zu bestimmen bzw. zu {\"a}ndern. Dadurch wird die direkte Abh{\"a}ngigkeit des Satelliten vom Operator bei Reaktionen aufgehoben. Im Grunde wird der Satellit in die Lage versetzt, sich selbst zu kommandieren. Die Idee der Autonomie wurde im Rahmen der zugrunde liegenden Forschungsarbeiten umgesetzt. Das Ergebnis ist ein autonomes Planungssystem. Dabei handelt es sich um ein Softwaresystem, mit dem sich autonomes Verhalten im Satelliten realisieren l{\"a}sst. Es kann an unterschiedliche Satellitenmissionen angepasst werden. Ferner deckt es verschiedene Aspekte des autonomen Satellitenbetriebs, angefangen bei der generellen Entscheidungsfindung der T{\"a}tigkeiten, {\"u}ber die zeitliche Ablaufplanung unter Einbeziehung von Randbedingungen (z.B. Ressourcen) bis hin zur eigentlichen Ausf{\"u}hrung, d.h. Kommandierung, ab. Das Planungssystem kommt als Anwendung in ASAP, einer autonomen Sensorplattform, zum Einsatz. Es ist ein optisches System und dient der Detektion von kurzzeitigen Ph{\"a}nomenen und Ereignissen in der Erdatmosph{\"a}re. Die Forschungsarbeiten an dem autonomen Planungssystem, an ASAP sowie an anderen zu diesen in Bezug stehenden Systemen wurden an der Professur f{\"u}r Raumfahrttechnik des Lehrstuhls Informatik VIII der Julius-Maximilians-Universit{\"a}t W{\"u}rzburg durchgef{\"u}hrt.}, subject = {Planungssystem}, language = {de} } @phdthesis{Baier2018, author = {Baier, Pablo A.}, title = {Simulator for Minimally Invasive Vascular Interventions: Hardware and Software}, isbn = {978-3-945459-22-5}, doi = {10.25972/OPUS-16119}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-161190}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, pages = {118}, year = {2018}, abstract = {A complete simulation system is proposed that can be used as an educational tool by physicians in training basic skills of Minimally Invasive Vascular Interventions. In the first part, a surface model is developed to assemble arteries having a planar segmentation. It is based on Sweep Surfaces and can be extended to T- and Y-like bifurcations. A continuous force vector field is described, representing the interaction between the catheter and the surface. The computation time of the force field is almost unaffected when the resolution of the artery is increased. The mechanical properties of arteries play an essential role in the study of the circulatory system dynamics, which has been becoming increasingly important in the treatment of cardiovascular diseases. In Virtual Reality Simulators, it is crucial to have a tissue model that responds in real time. In this work, the arteries are discretized by a two dimensional mesh and the nodes are connected by three kinds of linear springs. Three tissue layers (Intima, Media, Adventitia) are considered and, starting from the stretch-energy density, some of the elasticity tensor components are calculated. The physical model linearizes and homogenizes the material response, but it still contemplates the geometric nonlinearity. In general, if the arterial stretch varies by 1\% or less, then the agreement between the linear and nonlinear models is trustworthy. In the last part, the physical model of the wire proposed by Konings is improved. As a result, a simpler and more stable method is obtained to calculate the equilibrium configuration of the wire. In addition, a geometrical method is developed to perform relaxations. It is particularly useful when the wire is hindered in the physical method because of the boundary conditions. The physical and the geometrical methods are merged, resulting in efficient relaxations. Tests show that the shape of the virtual wire agrees with the experiment. The proposed algorithm allows real-time executions and the hardware to assemble the simulator has a low cost.}, subject = {Computersimulation}, language = {en} } @phdthesis{Zipfel2018, author = {Zipfel, Julian}, title = {Interaktion von B-Zellen und Dendritischen Zellen am Beispiel der chronischen Graft-versus-Host Disease}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-162002}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Interaktion von B-Zellen und Dendritischen Zellen am Beispiel der chronischen Graft-versus-Host Disease}, subject = {P{\"a}diatrie}, language = {de} } @phdthesis{Kauk2018, author = {Kauk, Michael}, title = {Investigating the Molecular Mechanism of Receptor Activation at Muscarinic Receptors by Means of Pathway-Specific Dualsteric Ligands and Partial Agonists}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-173729}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {G protein-coupled receptors (GPCRs) form the biggest receptor family that is encoded in the human genome and represent the most druggable target structure for modern therapeutics respectively future drug development. Belonging to aminergic class A GPCRs muscarinic Acetylcholine receptors (mAChRs) are already now of clinical relevance and are also seen as promising future drug targets for treating neurodegenerative diseases like Alzheimer or Parkinson. The mAChR family consist of five subtypes showing high sequence identity for the endogenous ligand binding region and thus it is challenging until now to selectively activate a single receptor subtype. A well accepted method to study ligand binding, dynamic receptor activation and downstream signaling is the fluorescence resonance energy transfer (FRET) application. Here, there relative distance between two fluorophores in close proximity (<10 nm) can be monitored in a dynamic manner. The perquisite for that is the spectral overlap of the emission spectrum of the first fluorophore with the excitation spectrum of the second fluorophore. By inserting two fluorophores into the molecular receptor structure receptor FRET sensors can serve as a powerful tool to study dynamic receptor pharmacology. Dualsteric Ligands consist of two different pharmacophoric entities and are regarded as a promising ligand design for future drug development. The orthosteric part interacts with high affinity with the endogenous ligand binding region whereas the allosteric part binds to a different receptor region mostly located in the extracellular vestibule. Both moieties are covalently linked. Dualsteric ligands exhibit a dynamic ligand binding. The dualsteric binding position is characterized by a simultaneous binding of the orthosteric and allosteric moiety to the receptor and thus by receptor activation. In the purely allosteric binding position no receptor activation can be monitored. In the present work the first receptor FRET sensor for the muscarinic subtype 1 (M1) was generated and characterized. The M1-I3N-CFP sensor showed an unaltered physiological behavior as well as ligand and concentration dependent responses. The sensor was used to characterize different sets of dualsteric ligands concerning their pharmacological properties like receptor activation. It was shown that the hybrids consisting of the synthetic full agonist iperoxo and the positive allosteric modulator of BQCA type is very promising. Furthermore, it was shown for orthosteric as well as dualsteric ligands that the degree of receptor activation is highly dependent on the length of and the chemical properties of the linker moiety. For dualsteric ligands a bell-shaped activation characteristic was reported for the first time, suggesting that there is an optimal linker length for dualsteric ligands. The gained knowledge about hybrid design was then used to generate and characterize the first photo-switchable dualsteric ligand. The resulting hybrids were characterized with the M1-I3N-CFP sensor and were described as photo-inactivatable and dimmable. In addition to the ligand characterization the ligand application methodology was further developed and improved. Thus, a fragment-based screening approach for dualsteric ligands was reported in this study for the first time. With this approach it is possible to investigate dualsteric ligands in greater detail by applying either single ligand fragments alone or in a mixture of building blocks. These studies revealed the insights that the effect of dualsteric ligands on a GPCR can be rebuild by applying the single building blocks simultaneously. The fragment-based screening provides high potential for the molecular understanding of dualsteric ligands and for future screening approaches. Next, a further development of the standard procedure for measuring FRET by sensitized emission was performed. Under normal conditions single cell FRET is measured on glass coverslips. After coating the coverslips surface with a 20 nm thick gold layer an increased FRET efficiency up to 60 \% could be reported. This finding was validated in different approaches und in different configurations. This FRET enhancement by plasmonic surfaces was until yet unreported in the literature for physiological systems and make FRET for future projects even more powerful.}, subject = {G-Protein gekoppelte Rezeptoren}, language = {en} } @phdthesis{SchwitallagebSchmitt2018, author = {Schwitalla [geb. Schmitt], Lisa}, title = {Messung niederfrequenter Oszillationen im frontalen und parietalen Kortex mit funktioneller Nahinfrarotspektroskopie in Abh{\"a}ngigkeit vom ApoE-Genotyp}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-158832}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Niederfrequenten Oszillationen r{\"u}cken immer mehr in den Blickpunkt der Forschung um Probanden mit kognitiven Beeintr{\"a}chtigungen zu untersuchen. Bei an Alzheimer-Demenz erkrankten Patienten konnten bereits Ver{\"a}nderungen niederfrequenter Oszillationsmuster, als Folge pathologischer Umbauprzesse im Gehirn festgestellt werden. Neben zahlreichen pr{\"a}disponierenden Risikofaktoren f{\"u}r die Entwicklung einer Alzheimer-Demenz existiert eine anerkannte Interaktion zwischen dem erh{\"o}hten Erkrankungsrisiko bei Vorliegen des ApoE4-Genotyps. Im Gegensatz zu neutralen ApoE3-Alleltr{\"a}gern weisen Tr{\"a}ger der ApoE4-Variante ein erh{\"o}htes Risiko auf, Alzheimer-Demenz zu entwickeln, die ApoE2-Variante gilt hingegen als protektiv. Es war Ziel der Studie, den Einfluss des ApoE-Genotyps auf die Oszillationsmuster unter Ruhebedingungen des Gehirns zu untersuchen. M{\"o}gliche fr{\"u}hzeitige Ver{\"a}nderungen niederfrequenter Oszillationen k{\"o}nnten dann als fr{\"u}hdiagnostische Marker auf dementielle Prozesse hinweisen. Insgesamt wurden 277 gesunde Probanden im Alter von 70-75 Jahren mittels funktioneller Nahinfrarotspektroskopie im frontalen und parietalen Kortex untersucht. Dabei konnten ApoE-Genotyp abh{\"a}ngige Ver{\"a}nderungen niederfrequenter Oszillationen im parietalen Kortex nachgewiesen werden.}, language = {de} } @phdthesis{LangjahrverhHeld2018, author = {Langjahr [verh. Held], Melissa}, title = {Systemische Expression von Zytokinen bei schmerzhaften und schmerzlosen Polyneuropathien}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-154445}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Die Pathophysiologie der PNP wie auch die Entstehung der oft assoziierten neuropathischen Schmerzen ist unklar. Gleichzeitig gibt es bislang keine geeigneten Biomarker, die die oft komplizierte Differentialdiagnose vereinfachen k{\"o}nnen. Einige Tiermodelle und klinische Studien lieferten bereits Hinweise auf die entscheidende Rolle pro- und anti-inflammatorischer Zytokine in diesen Prozessen. Ziel unserer Studie war es, die systemische Genexpression pro- und anti-inflammatorischer Zytokine in einer großen Kohorte von Patienten mit PNP verschiedener {\"A}tiologie zu charakterisieren. Insgesamt konnten 111 PNP-Patienten und 38 gesunde Kontrollpersonen prospektiv rekrutiert werden. Nach Isolation von PBMC aus Blutproben von 97 Patienten wurde die Genexpression der pro-inflammatorischen Zytokine TNF, IL1, IL2, IL6, IL8 und der anti-inflammatorischen Zytokine IL4 und IL10 mittels qRT-PCR bestimmt. Bei 47 Patienten und 12 Kontrollen wurde zudem die IL6-, IL-8- und TNF-Zytokinproduktion von PBMC in vitro nach Stimulation durch LPS mittels ELISA untersucht. Hauptbefund war ein pro-inflammatorisches Zytokinprofil der PNP-Patienten mit h{\"o}herer Genexpression von IL1, IL2, IL8 und TNF im Vergleich zu den gesunden Kontrollen. Im Falle der entz{\"u}ndlichen Neuropathien konnte zudem eine niedrigere Genexpression von IL10 im Vergleich zu Gesunden nachgewiesen werden. Sowohl schmerzhafte als auch schmerzlose Verlaufsformen wiesen ein pro-inflammatorisches Zytokingenexpressionsprofil im Vergleich zu Gesunden auf, das bei schmerzhaften PNP deutlich mehr beteiligte pro-inflammatorische Zytokine umfasste; relevante Unterschiede zwischen den PNP-Patienten mit und ohne Schmerz sowie der diagnostischen Subgruppen fanden sich nicht. Eine niedrigere Stimulationsschwelle der PBMC lag bei PNP-Patienten im Vergleich zu Gesunden nicht vor. Insgesamt erscheint die Rolle einzelner Zytokine als systemische Biomarker f{\"u}r die Differenzierung verschiedener PNP-Formen bzw. bez{\"u}glich neuropathischen Schmerzes aufgrund einer niedrigen Spezifit{\"a}t deutlich eingeschr{\"a}nkt. Dennoch sprechen unsere Ergebnisse f{\"u}r eine m{\"o}gliche Rolle eines pro-inflammatorischen Milieus bei der Entstehung bzw. des Verlaufes verschiedener entz{\"u}ndlicher und nicht-entz{\"u}ndlicher Neuropathien und neuropathischen Schmerzes.}, subject = {Polyneuropathie}, language = {de} } @phdthesis{Bemm2018, author = {Bemm, Felix Mathias}, title = {Genetic foundation of unrivaled survival strategies - Of water bears and carnivorous plants -}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-157109}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {All living organisms leverage mechanisms and response systems to optimize reproduction, defense, survival, and competitiveness within their natural habitat. Evolutionary theories such as the universal adaptive strategy theory (UAST) developed by John Philip Grime (1979) attempt to describe how these systems are limited by the trade-off between growth, maintenance and regeneration; known as the universal three-way trade-off. Grime introduced three adaptive strategies that enable organisms to coop with either high or low intensities of stress (e.g., nutrient deficiency) and environmental disturbance (e.g., seasons). The competitor is able to outcompete other organisms by efficiently tapping available resources in environments of low intensity stress and disturbance (e.g., rapid growers). A ruderal specism is able to rapidly complete the life cycle especially during high intensity disturbance and low intensity stress (e.g., annual colonizers). The stress tolerator is able to respond to high intensity stress with physiological variability but is limited to low intensity disturbance environments. Carnivorous plants like D. muscipula and tardigrades like M. tardigradum are two extreme examples for such stress tolerators. D. muscipula traps insects in its native habitat (green swamps in North and South Carolina) with specialized leaves and thereby is able to tolerate nutrient deficient soils. M. tardigradum on the other side, is able to escape desiccation of its terrestrial habitat like mosses and lichens which are usually covered by a water film but regularly fall completely dry. The stress tolerance of the two species is the central study object of this thesis. In both cases, high througput sequencing data and methods were used to test for transcriptomic (D. muscipula) or genomic adaptations (M. tardigradum) which underly the stress tolerance. A new hardware resource including computing cluster and high availability storage system was implemented in the first months of the thesis work to effectively analyze the vast amounts of data generated for both projects. Side-by-side, the data management resource TBro [14] was established together with students to intuitively approach complex biological questions and enhance collaboration between researchers of several different disciplines. Thereafter, the unique trapping abilities of D. muscipula were studied using a whole transcriptome approach. Prey-dependent changes of the transcriptional landscape as well as individual tissue-specific aspects of the whole plant were studied. The analysis revealed that non-stimulated traps of D. muscipula exhibit the expected hallmarks of any typical leaf but operates evolutionary conserved stress-related pathways including defense-associated responses when digesting prey. An integrative approach, combining proteome and transcriptome data further enabled the detailed description of the digestive cocktail and the potential nutrient uptake machinery of the plant. The published work [25] as well as a accompanying video material (https://www.eurekalert.org/pub_releases/ 2016-05/cshl-fgr042816.php; Video credit: S{\"o}nke Scherzer) gained global press coverage and successfully underlined the advantages of D. muscipula as experimental system to understand the carnivorous syndrome. The analysis of the peculiar stress tolerance of M. tardigradum during cryptobiosis was carried out using a genomic approach. First, the genome size of M. tardigradum was estimated, the genome sequenced, assembled and annotated. The first draft of M. tardigradum and the workflow used to established its genome draft helped scrutinizing the first ever released tardigrade genome (Hypsibius dujardini) and demonstrated how (bacterial) contamination can influence whole genome analysis efforts [27]. Finally, the M. tardigradum genome was compared to two other tardigrades and all species present in the current release of the Ensembl Metazoa database. The analysis revealed that tardigrade genomes are not that different from those of other Ecdysozoa. The availability of the three genomes allowed the delineation of their phylogenetic position within the Ecdysozoa and placed them as sister taxa to the nematodes. Thereby, the comparative analysis helped to identify evolutionary trends within this metazoan lineage. Surprisingly, the analysis did not reveal general mechanisms (shared by all available tardigrade genomes) behind the arguably most peculiar feature of tardigrades; their enormous stress tolerance. The lack of molecular evidence for individual tardigrade species (e.g., gene expression data for M. tardigradum) and the non-existence of a universal experimental framework which enables hypothesis testing withing the whole phylum Tardigrada, made it nearly impossible to link footprints of genomic adaptations to the unusual physiological capabilities. Nevertheless, the (comparative) genomic framework established during this project will help to understand how evolution tinkered, rewired and modified existing molecular systems to shape the remarkable phenotypic features of tardigrades.}, subject = {B{\"a}rtierchen}, language = {en} } @phdthesis{Krech2018, author = {Krech, Martin}, title = {Pedosediment{\"a}re Archive in pr{\"a}historischen Fundpl{\"a}tzen in Franken}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-163682}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Pedosediment{\"a}re Archive liefern einen wichtigen Beitrag zur Rekonstruktion der Landschaftsgeschichte. Die anthropogene Besiedlung und Nutzung der Landoberfl{\"a}che seit dem Beginn des Holoz{\"a}ns verursacht Boden-, Vegetations- und Reliefver{\"a}nderungen, welche sich durch die Verbreitung von B{\"o}den mit ihren Erosionsstadien und Kolluvien zeigen. Das Ausmaß und die Art der Bodenerosion und die damit verbundene Bildung der Kolluvien werden neben den nat{\"u}rlichen Faktoren wesentlich durch die Landnutzung bestimmt. B{\"o}den und Kolluvien enthalten wichtige Informationen {\"u}ber die urspr{\"u}ngliche Landschaft, ehemalige Landnutzungsphasen und Umweltver{\"a}nderungen. Die spezifischen Merkmale in Kombination mit den arch{\"a}ologischen Befunden erm{\"o}glichen R{\"u}ckschl{\"u}sse auf vergangene Natur- und Kulturr{\"a}ume. Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, ein besseres Verst{\"a}ndnis {\"u}ber die Siedlungs- und Landschaftsentwicklung der untersuchten Gebiete in Franken zu erlangen. Hierf{\"u}r ist es angebracht, mehrere r{\"a}umlich verteilte Standorte zu untersuchen. Um den menschlichen Einfluss auf die pr{\"a}historische Landschaft besser verstehen zu k{\"o}nnen, kam ein interdisziplin{\"a}rer Ansatz mit arch{\"a}ologischen und physisch-geographischen Methoden zur Anwendung. Die Umgebungen der einzelnen Untersuchungsstandorte wurden nach geomorphologischen Kriterien charakterisiert und ausgew{\"a}hlten Befunde nach bodenkundlichen Fragestellungen aufgenommen. Die Bestimmung der bodenphysikalischen und -chemischen Eigenschaften von B{\"o}den und Sedimenten erfolgte anhand repr{\"a}sentativer Probenmengen. Bei ausgew{\"a}hlten Profilen kamen zus{\"a}tzlich die Analysen zur Bestimmung der Gesamt- und Tonmineralogie sowie die Methode der 14C-Datierung f{\"u}r Bodensedimente, Tierknochen und Holzkohlen hinzu. Die physisch-geographischen Ergebnisse konnten anschließend mit den arch{\"a}ologischen Informationen erg{\"a}nzt. Die drei ausgew{\"a}hlten Untersuchungsgebiete befinden sich im Fr{\"a}nkischen Schichtstufenland. Der Bullenheimer Berg wurde aufgrund seiner bedeutenden Besiedlungsgeschichte ausgew{\"a}hlt. Die ausgew{\"a}hlten Profile liegen in verschiedenen Nutzungsarealen auf dem Plateau. Die Standorte Marktbergel und Ergersheim liegen im Gebiet des Fr{\"a}nkischen Gipskarstes. Diese Untersuchungen sind ein Teil des DFG-gef{\"o}rderten Projektes „Pr{\"a}historische Mensch-Umwelt-Beziehungen im Gipskarst der Windsheimer Bucht, Nordbayern. Dolinen als Archive f{\"u}r Siedlungs- und Landschaftsentwicklung." Die vorliegenden Ergebnisse zeigen, dass der anthropogene Einfluss zu einer deutlichen Ver{\"a}nderung in der Landschaft f{\"u}hrte. F{\"u}r die Untersuchungsr{\"a}ume zeichnet sich eine lange Nutzungsgeschichte seit dem Beginn des Holoz{\"a}ns ab. Durch die Auswertung der Gel{\"a}ndebefunde und der labortechnisch erzeugten Kennwerte konnten die untersuchten Profile in mehrere Phasen gegliedert werden. Es zeigten sich Stabilit{\"a}tsphasen in denen Bodenbildung stattfinden konnte, aber auch geomorphodynamisch aktive Phasen der Erosion und Akkumulation von Bodensedimenten.}, subject = {Pedostratigraphie}, language = {de} } @phdthesis{Ruth2018, author = {Ruth, Nicolas}, title = {Gute Musik. Repr{\"a}sentation und Wirkung prosozialer Musik}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-164528}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Die vorliegende Rahmenschrift der kumulativen Dissertation umfasst zun{\"a}chst einen einleitenden Teil, der die zentralen Begriffe „prosoziales Verhalten" und „prosoziale Musik" definiert. Anschließend werden der Stand der Forschung zu den Inhalten popul{\"a}rer Musik und zur Wirkung prosozialer Musik aufgezeigt. Im darauffolgenden Abschnitt werden die theoretischen Grundlagen f{\"u}r die Wirkungsstudien dieser Arbeit dargestellt und diskutiert. Das theoretische Ger{\"u}st bilden das General Learning Model sowie das Reciprocal Feedback Model of Musical Response. Aspekte dieser theoretischen Ans{\"a}tze werden schließlich kombiniert, um sie in ein eigenes Musikwirkungsmodell zu {\"u}berf{\"u}hren. Das {\"u}bergeordnete Forschungsvorhaben wird in zwei zentrale Vorhaben aufgeteilt - die Analyse der Repr{\"a}sentation und die Untersuchung der Wirkung prosozialer Musik - und im anschließenden Kapitel dargestellt. Im Zentrum des Dissertationsprojekts stehen die vier empirischen Arbeiten, mit denen die Forschungsvorhaben realisiert wurden. Um die Repr{\"a}sentation pro-sozialen Verhaltens in popul{\"a}rer Musik zu untersuchen, wurde eine Inhaltsanalyse durchgef{\"u}hrt (erschienen bei Musicae Scientiae). Zur {\"U}berpr{\"u}fung der Wirkung prosozialer Musik wurden eine experimentelle Feldstudie (erschienen bei Psychology of Music), zwei aufeinander aufbau-ende Online-Experimente (erschienen bei Musicae Scientiae) und schließlich ein mehrfaktorielles Online-Experiment (erschienen bei Psychology of Music) realisiert. Diese Studien werden in der anschließenden Synopse kurz dargestellt und zueinander in Bezug gesetzt. Den Schluss der Rahmenschrift bilden eine Zusammenfassung und Diskussion der Ergebnisse sowie ein Fazit mit Ausblick auf m{\"o}gliche weitere Untersuchungen.}, language = {de} } @phdthesis{Vink2018, author = {Vink, Frederike}, title = {Vorsprachliche Diagnostik im zweiten Lebenshalbjahr - Ein Vergleich zwischen Kindern mit isolierter Sagittalnahtsynostose vor und nach operativer Therapie, S{\"a}uglingen mit lagerungsbedingtem Plagiocephalus und Kontrollkindern}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-164202}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {In der vorliegenden Arbeit wurden vorsprachliche F{\"a}higkeiten von Kindern mit isolierten Sagittalnahtsynostosen zu einem pr{\"a}- und postoperativen Zeitpunkt untersucht. Diese wurden pr{\"a}operativ mit S{\"a}uglingen mit lagerungsbedingtem Plagiocephalus und einer gleichaltrigen Kontrollgruppe verglichen. Die Untersuchungen erfolgten im Rahmen des interdisziplin{\"a}ren Forschungsprojektes „Dreidimensionale stereophotogrammetrische Diagnostik des Sch{\"a}dels und Evaluierung der Therapie bei Kindern mit kraniofazialen Fehlbildungen" des CFCW des Universit{\"a}tsklinikums W{\"u}rzburg. Grundlage zur Annahme von Entwicklungsdefiziten waren vorausgehende Studien, die postulierten, dass kraniofaziale Fehlbildungen zu neurophysiologischen Entwicklungsst{\"o}rungen und somit Einschr{\"a}nkungen in Motorik, Kognition und Sprache f{\"u}hren k{\"o}nnen (Boltshauser et al. 2003, Chieffo et al. 2010, Korpilahti et al. 2012, Shipster et al. 2003, Virtanen et al. 1999). Vorangegangene projektinterne Untersuchungen konnten bisher jedoch keine signifikanten Unterschiede von S{\"a}uglingen mit Lagerungsplagiocephalus bzw. isolierten Sagittalnahtsynostosen bez{\"u}glich der vorsprachlichen Leistungen zu unauff{\"a}lligen Kontrollkindern nachweisen. Die vorliegende Arbeit best{\"a}tigt diese Ergebnisse. Zur vorsprachlichen Entwicklung von Kindern mit isolierten Sagittalnahtsynostosen im pr{\"a}- / postoperativen Vergleich gab es bisher keine Untersuchung. Daher wurden in der vorliegenden Arbeit akustische Eigenschaften von Komfortvokalisationen dieser Probanden analysiert. Sowohl artikulatorische F{\"a}higkeiten, als auch grundfrequenzbasierte und temporale Stimmleistungen dienten in den Untersuchungen als Messgr{\"o}ßen. Im Signalanalyselabor des Zentrums f{\"u}r vorsprachliche Entwicklung und Entwicklungsst{\"o}rungen (ZVES) konnten insgesamt 2836 Vokalisationen von 39 Kindern (13 Kinder pro Gruppe) ausgewertet werden. Die Laute der Kinder mit isolierter Sagittalnahtsynostose wurden zu einem pr{\"a}- und postoperativen Zeitpunkt analysiert. Die ausgew{\"a}hlten Messgr{\"o}ßen wurden mittels standardisierter Verfahren der Vorsprachlichen Diagnostik und mit Hilfe am ZVES implementierter Computersoftware (CSL, PRAAT, CDAP) ausgewertet. Die Ergebnisse der Babbelanalyse zeigten keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen. Allerdings fanden sich signifikante pr{\"a}-/ postoperative-Unterschiede in der SMO-Gruppe: Die postoperativen Lautl{\"a}ngen segmentierter Vokalisationen der SMO-Probanden waren l{\"a}nger als die pr{\"a}operativen und zeigten einen deutlich kleineren Pausenindex. Zudem unterschieden sich die pr{\"a}- und postoperativen Werte der SMO-Gruppe bez{\"u}glich der mittleren Grundfrequenz signifikant voneinander: Postoperativ waren deutlich geringere mittlere Grundfrequenzen feststellbar. Die Unterschiede zwischen den pr{\"a}- und postoperativen Daten werden als entwicklungsbedingte Effekte interpretiert, solange keine Vergleiche zu Kindern mit Sagittalnahtsynostosen ohne operative Therapie vorliegen. Die vorliegende Studie liefert Argumente f{\"u}r notwendige weiterf{\"u}hrende Untersuchungen unter Einbeziehung von Kindern mit isolierten Sagittalnahtsynostosen ohne operative Therapie. Erst danach lassen sich Entwicklungseffekte von potenziellen Entwicklungsst{\"o}rungen unterscheiden. Zus{\"a}tzlich sind dazu auch Langzeitstudien erforderlich, die die Sprachkompetenz der Kinder im Alter von zwei bis f{\"u}nf Jahren erfassen.}, subject = {Kraniosynostose}, language = {de} } @phdthesis{vanGelder2018, author = {van Gelder, Philipp}, title = {In vivo Untersuchungen zur Biokompatibilit{\"a}t von Silikonimplantaten nach Beschichtung mit rekombinanter Spinnenseide}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-163787}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {In unserer Versuchsreihe verglichen wir das periimplant{\"a}re Bindegewebe um beschichtete Silikonimplantate mit dem Gewebe um unbeschichtete Implantate, nach jeweils 3, 6 und 12 Monaten Implantationszeit, im Rattenmodell. Als Beschichtung diente BioShieldS1, ein Proteinfilm aus dem rekombinanten Spinnenseideprotein eADF4(C16). Zur Untersuchung des Gewebes bedienten wir uns der Histologie, Immun-histologie und qRT-PCR. Histologisch unterschieden sich die beiden Gruppen neben einer geringeren Zellkern-dichte und einer homogeneren, weniger komprimierten Kollagenstruktur in der SG gegen{\"u}ber der KG, vor allem durch eine signifikant geringere Kapseldicke um die beschichteten Implantate. In dieser Gruppe konnten wir eine zeitlich verz{\"o}gerte Makrophageninvasion und eine zu allen Messzeitpunkten reduzierte Aktivit{\"a}t des TGF-β-Signalweges beobachten. Zu Beginn war die Expression der Wachstumsfaktoren CTGF und FGF-2 hier ebenfalls vermindert. Vermutlich als Folge der geringeren Aktivierung des TGF-ß-Signalweges, wurden die Fibroblastenaktivit{\"a}t und -invasion weniger stark stimuliert, was sich in einer {\"u}ber den gesamten Zeitraum verminderten Anzahl und anfangs auch reduzierten Genexpression der Fibroblasten zeigte. Die Expression der Kollagene 1 und 3 war nach 3 (Kollagen 1 auch noch nach 12) Monaten ebenfalls signifikant erniedrigt. Folglich kam es im Gewebe um die Implantate der SG zu einer schw{\"a}cher ausgepr{\"a}gten Fibrosierung und zur Formierung einer d{\"u}nneren Bindegewebekapsel. Daneben waren in der SG auch die Invasion CD4+- und CD8+- Lymphozyten und die Expression der proinflammatorischen Zytokine IL-6 und TNF-α gehemmt, was die Inflammation und Fibrosierung ebenfalls reduzierte und, zumindest teilweise, auf eine geringere Makrophageninvasion und Aktivierung des TGF-ß-Signalweges zur{\"u}ck-gef{\"u}hrt werden kann. Der Kapselkontraktur werden als Ursachen eine {\"u}berschießende Entz{\"u}ndungsreaktion und eine daraus entstehende, ebenfalls verst{\"a}rkte Fibrosierung zugrunde gelegt [6, 9, 11, 15]. Durch eine Beschichtung mit BioShieldS1 konnten beide Faktoren deutlich ge-hemmt werden, weswegen zu erwarten ist, dass das Risiko des Auftretens einer Kap-selkontraktur gesenkt wird. Eine Beschichtung mit dem Spinnenseidenproteinfilm stellt somit eine deutliche Verbesserung der Biokompatibilit{\"a}t von Silikonimplantaten dar.}, subject = {Allgemeine Entz{\"u}ndungsreaktion}, language = {de} } @phdthesis{Dartsch2018, author = {Dartsch, Sabine}, title = {Untersuchung der Wirkung von Surfactant auf das Atemnotsyndrom von Fr{\"u}hgeborenen in Gegenwart einer histologisch nachgewiesenen Chorioamnionitis}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-164168}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Bei bis zur H{\"a}lfte aller mit einer Fr{\"u}hgeburt vor 32 Gestationswochen endenden Schwangerschaften wird die Geburt durch eine Infektion ausl{\"o}st. Die angestoßene Inflammationsreaktion kann bei der Schwangeren neben einer vorzeitigen Wehent{\"a}tigkeit auch mit Fieber und dem Nachweis systemischer Entz{\"u}ndungszeichen einhergehen. Das ungeborene Kind ist zu einer eigenen Inflammationsreaktion f{\"a}hig. Der histologische Nachweis einer Entz{\"u}ndungsreaktion in Chorion, Amnion und auch der Nabelschnur wird dabei als Nachweis der fetalen Amnioninfektion gewertet. Es wird angenommen, dass die pr{\"a}natal einsetzende Inflammationsreaktion sowohl die fr{\"u}hpostnatale Lungenfunktion, als auch die Wirksamkeit exogen zugef{\"u}hrter Surfactantpr{\"a}parationen zur Behandlung des Atemnotsyndroms reduziert. Vom 01.01.2007 bis zum 31.12.2010 wurden im Perinatalzentrum des Universit{\"a}tsklinikums W{\"u}rzburg insgesamt 243 Fr{\"u}hgeborene < 32+0 Schwangerschaftswochen (SSW) behandelt. In eine retrospektive Untersuchung konnten 83 Fr{\"u}hgeborene eingeschlossen werden, die maschinell beatmet worden waren und Surfactant erhalten hatten sowie eine histologische Untersuchung der Plazenta, Eih{\"a}ute und Nabelschnur vorlag. Bei 14/83 Fr{\"u}hgeborenen lag eine histologische Chorioamnionitis vor. Diese bildeten die Chorioamnionits-Gruppe. Weitere 69 Fr{\"u}hgeborene ohne histologische Chorioamnionitis bildeten die Kontrollgruppe. F{\"u}r die folgenden Charakteristika bestanden keine Gruppenunterschiede: Rate einer pr{\"a}natalen Steroidgabe zur Lungenreifeinduktion; Tokolyse; Gestationsalter; Geschlecht; Anzahl von Mehrlingen; Geburtsgewicht. Allerdings fand sich in der Chorioamnionits-Gruppe kein hypotrophes Fr{\"u}hgeborenes (0/14), in der Kontrollgruppe jedoch 25/69 (p=0,008). In der Chorioamnionitis-Gruppe waren 8 von 14 Fr{\"u}hgeborene spontan geboren, in der Kontrollgruppe 12 von 69 (p=0,004). Ein vorzeitiger Blasensprung > 12 Stunden war der Geburt von 7/14 (50\%) der Fr{\"u}hgeborenen in der Chorioamnionitis-Gruppe vorausgegangen (vs. 10/69 (14,5\%) in der Kontrollgruppe; p=0,007). Es konnten keine signifikanten Unterschiede zwischen der Chorioamnionitis-Gruppe und der Kontrollgruppe f{\"u}r den radiologischen Schweregrad des RDS, der Anzahl wiederholter Surfactantsubstitutionen, der Beatmungsdauer, des zus{\"a}tzlichen Sauerstoffbedarfs und der Beatmungsdr{\"u}cke 12 und 24 Stunden nach Surfactantgabe gefunden werden. Es bestand lediglich ein Trend zu einer verz{\"o}gerten und damit prolongierten Reduktion der Beatmungsdr{\"u}cke in der Chorioamnionitis-Gruppe mit einem signifikant niedrigen Mittelwert der Beatmungsdr{\"u}cke in der Chorioamnionitis-Gruppe 2 Stunden nach Surfactantgabe (22,8±6,3mbar vs. 19,2±4,3mbar; p=0,03). Ebenso bestanden keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen bzgl. Sterblichkeit, moderater und schwerer BPD, ROP und IVH. In der vorliegenden Untersuchung konnten keine signifikanten Unterschiede in der fr{\"u}hpostnatalen Schwere der Lungenerkrankung oder in der Rate chronischer Erkrankungen Fr{\"u}hgeborener < 32 SSW mit bzw. ohne histologische Chorioamnionits gefunden werden.}, subject = {Chorioamnionitis}, language = {de} } @phdthesis{Kropp2018, author = {Kropp, Anna Marlene}, title = {Pharmakotherapie-Epigenetik der Depression - DNA-Methylierung des Serotonin-Transporter-Gens (5-HTT, SLC6A4)}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-166064}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Die unipolare Depression ist eine der h{\"a}ufigsten psychiatrischen Erkrankungen und geht mit einem hohen Leidensdruck f{\"u}r die Betroffenen einher. Die Symptomatik der Depression besteht v.a. aus gedr{\"u}ckter Stimmung, Interessenverlust und Antriebslosigkeit und f{\"u}hrt bei den Betroffenen zu Einbußen in der sozialen und beruflichen Funktionalit{\"a}t. Daneben leiden die Patienten aber auch unter wechselnden Therapieversuchen u.a. aufgrund von fehlendem Ansprechen auf Medikamente. Trotz intensiver Forschung sind die Mechanismen der Krankheitsentstehung und die Wirkweise der antidepressiven Therapie nur teilweise verstanden. Genetische Studien identifizierten einige Suszeptibilit{\"a}tsgene, die jedoch die Erblichkeit der depressiven Erkrankung nicht ausreichend erkl{\"a}ren. Diese „missing heritability" k{\"o}nnte durch epigenetische Faktoren wie z.B. Ver{\"a}nderungen in der DNA-Methylierung bedingt sein. Neben einer {\"a}tiopathogenetischen Rolle kommen epigenetische Modifikationen auch als Marker zur Pr{\"a}diktion des Therapieerfolgs sowie als Korrelat des biologischen Wirkmechanismus der antidepressiven Therapie infrage. Die vorliegende Arbeit untersuchte daher die Pharmakotherapie-Epigenetik eines Suszeptibilit{\"a}tsgens (SLC6A4, 5 HTT), das den Serotonin-Transporter kodiert. Hierbei wurde die wechselseitige Beziehung zwischen der antidepressiven Pharmakotherapie und der DNA-Methylierung von neun CpG-Dinukleotiden des Serotonin-Transporter-Gens in Hinblick auf den Therapieerfolg analysiert. Dabei kamen molekularbiologische Methoden wie die Bisulfitsequenzierung zur Ermittlung der DNA-Methylierung sowie psychometrische Diagnostik zur Quantifizierung des Therapieansprechens zum Einsatz. Station{\"a}r aufgenommene Patienten mit einer aktuellen depressiven Episode wiesen einen eher geringen durchschnittlichen Methylierungsgrad des Serotonin-Transporter-Gens von 5,5 \% auf, wobei die Werte der einzelnen CpG-Dinukleotide von 1,6 \% bis 9,8 \% reichten. Die mittlere Methylierung zu Studienbeginn sowie die Methylierung der einzelnen CpG-Dinukleotide zeigte dabei keine Korrelation mit dem Therapieerfolg, d.h. der {\"A}nderung im Hamilton-Score. Patienten mit hoher und niedriger Methylierung unterschieden sich nicht eindeutig im Wochenverlauf der Hamilton-Scores und auch eine Einteilung der Patienten nach Response bzw. Remission ergab keine Unterschiede der SLC6A4-Methylierung in den jeweiligen Gruppen. Der Methylierungsstatus des 5 HTT-Gens sowie die Methylierungswerte einzelner CpG-Dinukleotide sind demnach diesen Daten zufolge nicht zur Pr{\"a}diktion des Therapieerfolgs geeignet. Nach sechsw{\"o}chiger Psychopharmakotherapie lag die mittlere Methylierung bei 6,0 \%, wobei keine signifikante Ver{\"a}nderung nachgewiesen werden konnte. Einzelne CpG-Dinukleotide zeigten jedoch einen Trend zu einer Methylierungszunahme. Die mittlere Methylierung{\"a}nderung korrelierte nicht mit der {\"A}nderung des Hamilton-Scores, nur f{\"u}r CpG6 und CpG9 ergaben sich nominell signifikante positive Korrelationen. Gruppiert nach Response bzw. Remission konnte kein signifikanter Unterschied der mittleren Methylierungs{\"a}nderungen nachgewiesen werden. Bei Therapie-Respondern schien die Methylierung an den meisten CpG-Dinukleotiden zuzunehmen. Lediglich bei CpG6, CpG8 und CpG9 wiesen Non-Responder eine st{\"a}rkere Methylierungszunahme auf. Auff{\"a}llig war v.a. CpG1, das bei Non-Respondern eine nominell signifikante Methylierungsabnahme zeigte. Demnach besteht m{\"o}glicherweise ein Zusammenhang zwischen der Methylierungs{\"a}nderung einzelner CpG-Dinukleotide des 5 HTT-Gens unter antidepressiver Therapie und dem Therapieerfolg der Patienten. In Bezug auf die Pharmakotherapie hatten ausschließlich SSRI einen signifikanten Einfluss auf die {\"A}nderung der SLC6A4-Methylierung. Dabei zeigten Patienten unter SSRI-Therapie eine deutliche Methylierungszunahme, die synergistisch mit der Blockade des Serotonin-Transporters wirken k{\"o}nnte. Epigenetische Modifikationen des 5 HTT-Gens kommen folglich als molekularer Wirkmechanismus dieser Behandlung in Betracht und implizieren neue Ans{\"a}tze f{\"u}r innovative Pharmakotherapeutika. Die vorliegende Arbeit liefert somit einen Beitrag zum Verst{\"a}ndnis der zugrundeliegenden molekularbiologischen Prozesse der antidepressiven Therapie. Zur Sicherung und Replikation der gefundenen Ergebnisse sind jedoch weitere Studien mit gr{\"o}ßeren und genauestens charakterisierten Stichproben n{\"o}tig.}, subject = {Depression}, language = {de} } @phdthesis{Langhammer2018, author = {Langhammer, Romy}, title = {Metabolomic Imaging for Human Prostate Cancer Detection using MR Spectroscopy at 7T}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-165772}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {BACKGROUND. Prostate cancer (PCa) remains a major health concern in men of the Western World. However, we still lack effective diagnostic tools a) for an effective screening with both high sensitivity and specificity, b) to guide biopsies and avoid histology sampling errors and c) to predict tumor aggressiveness in order to avoid overtreatment. Therefore, a more reliable, highly cancer-specific and ideally in vivo approach is needed. The present study has been designed in order to further develop and test the method of "metabolomic imaging" using magnetic resonance spectroscopy (MRS) at 7T to address those challenges. METHODS. Thirty whole prostates with biopsy-proven PCa were in vitro analyzed with a 7T human MR scanner. A voxel grid containing the spectral information was overlaid with the MR image of the middle transverse cross-sectional plane of each case. Subsequent histopathological evaluation of the prostate specimen followed. After the spectral output was processed, all voxels were compared with a metabolomic PCa profile, which had been established within a preliminary study, in order to create a metabolomic map indicating MRS cancer-suspicious regions. Those regions were compared with the histologically identified tumor lesions regarding location. RESULTS. Sixty-one percent of the histological cancer lesions were detected by metabolomic imaging. Among the cases with PCa on the examined slice, 75\% were identified as cancerous. None of the tested features significantly differed between detected and undetected cancer lesions. A defined "Malignancy Index" (MI) significantly differentiated between MRS-suspicious lesions corresponding with a histological cancer lesion and benign lesions (p = 0.006) with an overall accuracy of 70\%. The MI furthermore showed a positive correlation with the Gleason grade (p = 0.021). CONCLUSION. A new approach within PCa diagnostics was developed with spectral analysis including the whole measureable metabolome - referred to as "metabolomics" - rather than focusing on single metabolites. The MI facilitates precise tumor detection and may additionally serve as a marker for tumor aggressiveness. Metabolomic imaging might contribute to a highly cancer-specific in vivo diagnostic protocol for PCa.}, subject = {Prostatakrebs}, language = {en} } @phdthesis{Wolber2018, author = {Wolber, Wanja Andrej}, title = {Neuronales Differenzierungspotential muriner androgenetischer Embryonaler- Stammzellen in „vitro" und in „vivo"}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-165929}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {In dieser Arbeit wurde gezeigt, dass aus uniparentalen, embryonalen Stammzellen mit fehlender maternal gepr{\"a}gter Genexpression (AG-Zellen) differenzierte neuronale Progenitorzellen (pNPCs) eine {\"a}hnliche neuronale Kapazit{\"a}t wie wildtypische Progenitorzellen haben. Sie bilden nach histomorphologischen Kriterien in vitro adulte Neurone mit Ausbildung eines synaptischen Netzwerks. In elektrophysiologischen PatchClamp- Untersuchungen wurde gezeigt, dass diese Zellen, {\"a}hnlich dem wildtypischen Pendant, spannungsabh{\"a}ngige Natrium- und Kaliumkan{\"a}len besitzen, ein negatives Membranpotential haben und bei Stimulation mit repetitiven Aktionspotentialen reagieren. Nach Transplantation in einem Sch{\"a}del-Hirn- Trauma-Modell konnten nach drei Monaten in vivo Donorzellen mit neuraler Morphologie und der Expression von jungen, neuronalen und glialen Proteinen gefunden werden. Die Teratombildung ist im Vergleich zum Wildtyp unver{\"a}ndert, eine maligne Entartung mit invasivem Wachstum oder ausgedehnter Metastasierung konnte nicht gefunden werden. Aus AG-Zellen generierte neuronale Progenitorzellen sind ein starkes Instrument, um neuronale genomische Pr{\"a}gung zu untersuchen. Außerdem k{\"o}nnte die regenerative Kapazit{\"a}t f{\"u}r eine patientenspezifische Zellersatztherapie genutzt werden.}, language = {de} } @phdthesis{Pross2018, author = {Pross, Dominik}, title = {Die deutschen Streitkr{\"a}fte im Einsatz gegen Seer{\"a}uber}, publisher = {Logos Verlag}, address = {Berlin}, isbn = {978-3-8325-4646-5}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-167301}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, pages = {VIII, 263, CCLXV-CCXCIII}, year = {2018}, abstract = {Gegen Ende der ersten Dekade des 21. Jahrhunderts r{\"u}ckte eine lange in Vergessenheit geratene Bedrohung f{\"u}r die Seefahrt schlagartig wieder ins Bewusstsein der {\"O}ffentlichkeit: Die Piraterie. {\"U}berf{\"a}lle von Seer{\"a}ubern, vor allem auf Frachtschiffe, begannen sich zu h{\"a}ufen. Die Vorf{\"a}lle, um die es in der Berichterstattung der Medien ging, spielten sich vor der K{\"u}ste Somalias ab. Diese somalische Piraterie wurde schnell zu einem derart großen Problem f{\"u}r die Wirtschaft der westlichen Welt, dass bald {\"u}ber Maßnahmen zu deren Bek{\"a}mpfung nachgedacht wurde. Als Mittel der Wahl wurden hierf{\"u}r Kriegsschiffe ausgemacht. In der Folge startete die EU die erste maritime Milit{\"a}roperation in ihrer Geschichte, an der sich auch Deutschland von Anfang an beteiligte. Diese Milit{\"a}roperation, "Atalanta" genannt, wirft verschiedene rechtliche Fragen aus verschiedenen Ebenen des internationalen und nationalen Rechts auf, deren Beantwortung sich das vorliegende Werk zum Ziel gesetzt hat. Neben der Bek{\"a}mpfung der somalischen Piraterie und deren Methoden werden dabei auch die historischen und soziologischen Hintergr{\"u}nde dieser Bedrohung f{\"u}r den freien Welthandel beleuchtet.}, language = {de} } @phdthesis{Eichhorn2018, author = {Eichhorn, Antonius}, title = {Copper(I) catalyzed borylation and cross-coupling reactions}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-167332}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {The present thesis comprises synthesis and stoichiometric model reactions of well-defined NHC-stabilized copper(I) complexes (NHC = N-heterocyclic carbene) in order to understand their basic reactivity in borylation and cross-coupling reactions. This also includes the investigations of the reactivity of the ligands used (NHCs and CaaCs = cyclic alkyl(amino)carbenes) with the substrates, i.e. diboron(4) esters and arylboronates, which are addressed in the second part of the thesis.}, subject = {Copper}, language = {en} } @phdthesis{Erk2018, author = {Erk, Christine}, title = {Metabolismus und Reaktivit{\"a}tsstudien neuer Arzneistoffe mittels LC-MS/MS-Methoden}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-167025}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Diese Arbeit befasst sich mit der Untersuchung des Metabolismus sowie der Reaktivit{\"a}t verschiedener Wirk- und Arzneistoffe mittels fl{\"u}ssigchromatographischer und massen-spektrometrischer Methoden, sie gliedert sich dabei in vier Projekte. Zur Bestimmung des Metabolitenprofils wurde ein passendes In-vitro-Inkubationssystem mit Cytochrom-P-450-Systemen entwickelt. So wurden der Metabolismus und die Pharmakokinetik der Mip-Inhibitoren SF110, SF235 und SF354 gegen Legionellen, sowie neuer antitrypanosomaler Verbindungen MB209, MB343 und MB444 und von Daptomycin bestimmt. Dar{\"u}ber hinaus wurde die antibakterielle Aktivit{\"a}t des Daptomycins gegen{\"u}ber einem unbekannten Staphylokokkus-Stammes S. sciuri ermittelt. Außerdem wurden Reaktivit{\"a}tsuntersuchungen neu synthetisierter Inhibitoren gegen Tuberkulose und S. aureus durchgef{\"u}hrt. Die untersuchten Mip-Inhibitoren lieferten ein Metabolitenprofil, welches durch Ester- und Amidhydrolysen sowie Hydroxylierungen gepr{\"a}gt wurde. Die Verbindung SF110 schien dabei bereits eine gewisse Instabilit{\"a}t der Esterbindung aufzuweisen, da auch im Blindwert entsprechende Spaltprodukte identifiziert werden konnten. Die Hauptmetabolite von SF235 und SF354 bildeten sich durch unterschiedliche Hydrolysen, da die Spaltung des Molek{\"u}ls von den jeweiligen Substituenten abh{\"a}ngig ist. Innerhalb dieser Substanzklasse dominiert die mikrosomale Enzymkatalyse, da der gr{\"o}ßte metabolische Umsatz sowie die meisten Metabolite mittels mikrosomaler Fraktion des Menschen bzw. der Maus gefunden wurden. Die Klasse der Mip-Inhibitoren wird somit vor allem durch Cytochrom-P-450-Enzyme umgesetzt, wobei die Hydrophilie durch Einf{\"u}hrung polarer OH-Gruppen der Molek{\"u}le erh{\"o}ht wird. Die Hydroxylierung scheint dabei positionsspezifisch, bedingt durch sterische Hinderungen oder dirigierende Einfl{\"u}sse, abzulaufen. Stabilit{\"a}tsvergleiche zwischen SF110, SF235 und SF354 zeigten, dass die Einf{\"u}hrung einer Amidbindung anstelle der korrespondierenden Esterbindung die Substanzklasse maßgeblich metabolisch stabilisiert. Im Rahmen des murinen In-vivo-Metabolismus wurde beobachtet, dass SF235 einem deutlich st{\"a}rkeren Metabolismus unterlag als SF354 und sich der Metabolismus vor allem innerhalb der ersten 30 min vollzog. Demgegen{\"u}ber zeigten die In-vitro-Ergebnisse gegenteilige Ergebnisse, bei denen SF354 die am st{\"a}rksten metabolisierte Substanz war. Diese widerspr{\"u}chlichen Ergebnisse deuten darauf hin, dass In-vitro-Modelle nur als Anhaltspunkt verwendet werden sollten, um m{\"o}gliche Trends abzuleiten. Metabolismusstudien der Chinolonamide, die gegen die afrikanische Schlafkrankheit wirken sollen, veranschaulichten, dass die gr{\"o}ßte enzymatische Umsetzung aller drei getesteten Verbindungen mittels cytosolischer Fraktion erfolgte. Die Enzymreaktionen werden vermutlich durch ALDH bzw. MAO dominiert und nicht durch CYP bzw. FMO. Die gebildeten Metabolite in den verschiedenen Fraktionen unterlagen (ω-1)-Oxidationen, N-Desalkylierungen, Amidhydrolysen und aromatischen Hydroxylierungen. Auffallend war, dass eine Hydroxylierung am aromatischen Benzylring nur erfolgen konnte, sofern der Benzylaromat keinen Fluorsubstitutenten trug, da dieser desaktivierend wirkte. Die aromatische Hydroxylierung am Chinolonamid erfolgte dagegen bei allen drei Substanzen. Es wurde somit lediglich eine Hydroxylierung am Benzylring von MB343 festgestellt. Die enzymatische Aktivit{\"a}t aller Substanzen folgte einer Reaktionskinetik 1. Ordnung. Die unterschiedlichen Stabilit{\"a}ten der Substanzen zeigten einen deutlichen Trend: MB209 wurde, da es die instabilste Verbindung darstellt, im gr{\"o}ßten Maße umgesetzt, gefolgt von den stabileren Derivaten MB343 und MB444. Die Untersuchung der enzymatischen Aktivit{\"a}ten zeigte, dass die drei Substanzen, verglichen mit der Leitstruktur GHQ168, eine um den Faktor zehn geringere Aktivit{\"a}t aufwiesen [19]. Aufgrund der eingef{\"u}hrten Fluoratome weisen die Substanzen somit eine wesentlich h{\"o}here Stabilit{\"a}t auf. Diese Ergebnisse wurden durch die Untersuchung der Halbwertszeit best{\"a}tigt, bei der MB444 den h{\"o}chsten Wert besaß. Weiterhin ist die Position des Fluorsubstituenten am Chinolonger{\"u}st ausschlaggebend f{\"u}r die metabolische Stabilit{\"a}t, wobei MB444 aufgrund des para-Fluorsubstituenten am Chinolonamid die stabilste Verbindung darstellt. Durch Inkubation von Daptomycin mit unterschiedlichen S. sciuri-Isolaten wurde ein m{\"o}glicher Inaktivierungsmechanismus beobachtet, bei dem das Antibiotikum durch Spaltung des cyclischen Aminos{\"a}ureringes, durch Deacylierung des Fetts{\"a}ureschwanzes, einer Kombination beider Mechanismen oder durch eine Spaltung des heteroaromatischen Ringsystems von Tryptophan inaktiviert wurde. Die Proteasen des Daptomycin-resistenten S. sciuri-Isolats TS92 f{\"u}hrten zu einem Daptomycinabbau von 35 \%, unabh{\"a}ngig von der eingesetzten Menge des Arzneistoffes. Das Ausmaß des Abbaus scheint dar{\"u}ber hinaus vom eingesetzten Inkubationsmedium abh{\"a}ngig zu sein, da die Proteasen voraussichtlich auf ein bestimmtes N{\"a}hrmedium angewiesen sind. Der sensitive S. sciuri-Stamm TS93 lieferte die h{\"o}chste Abbaurate an Daptomycin mit 55 \% und widerlegt damit die Vermutung, dass Daptomycin die geringste antibakterielle Aktivit{\"a}t gegen{\"u}ber diesem S. sciuri-Stamm aufweist. Im In-vitro-Metabolismus zeigte Daptomycin insgesamt eine sehr geringe Umsetzungsmenge mit maximal 5 \% nach 4 h und einer geringen Metabolitenbildung. Hier wurde nur ein Metabolit gefunden, welcher auch mittels S. sciuri-Inkubation identifiziert wurde. Dieser Mechanismus k{\"o}nnte somit auf anderem Wege verlaufen. Die Reaktivit{\"a}tsstudien der kovalenten Inhibitoren der FadA5-Thiolase gegen Tuberkulose zeigten, dass nur die Verbindungen C1 und C4 eine Reaktivit{\"a}t gegen{\"u}ber der Aminos{\"a}ure Cystein93 im aktiven Zentrum besaßen, die somit f{\"u}r den gew{\"u}nschten Einsatzzweck geeignet sein k{\"o}nnten. Weiterhin wurde bei den kovalenten Inhibitoren der Enoyl-ACP-Reduktase mit dem Enzym FabI, welches im aktiven Zentrum ein Tyrosin besitzt, keine Reaktion festgestellt, da keine Addukte identifiziert wurden. Dies ist vermutlich auf die Unl{\"o}slichkeit im verwendeten TRIS-Puffer zur{\"u}ckzuf{\"u}hren.}, subject = {Biotransformation}, language = {de} } @phdthesis{Botrel2018, author = {Botrel, Loic}, title = {Brain-computer interfaces (BCIs) based on sensorimotor rhythms - Evaluating practical interventions to improve their performance and reduce BCI inefficiency}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-168110}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Brain computer interfaces based on sensorimotor rhythms modulation (SMR-BCIs) allow people to emit commands to an interface by imagining right hand, left hand or feet movements. The neurophysiological activation associated with those specific mental imageries can be measured by electroencephalography and detected by machine learning algorithms. Improvements for SMR-BCI accuracy in the last 30 years seem to have reached a limit. The currrent main issue with SMR-BCIs is that between 15\% to 30\% cannot use the BCI, called the "BCI inefficiency" issue. Alternatively to hardware and software improvements, investigating the individual characteristics of the BCI users has became an interesting approach to overcome BCI inefficiency. In this dissertation, I reviewed existing literature concerning the individual sources of variation in SMR-BCI accuracy and identified generic individual characteristics. In the empirical investigation, attention and motor dexterity predictors for SMR-BCI performance were implemented into a trainings that would manipulate those predictors and lead to higher SMR-BCI accuracy. Those predictors were identified by Hammer et al. (2012) as the ability to concentrate (associated with relaxation levels) and "mean error duration" in a two-hand visuo-motor coordination task (VMC). Prior to a SMR-BCI session, a total of n=154 participants in two locations took part of 23 min sessions of either Jacobson's Progressive Muscle Relaxation session (PMR), a VMC session, or a control group (CG). No effect of PMR or VMC manipulation was found, but the manipulation checks did not consistently confirm whether PMR had an effect of relaxation levels and VMC on "mean error duration". In this first study, correlations between relaxation levels or "mean error duration" and accuracy were found but not in both locations. A second study, involving n=39 participants intensified the training in four sessions on four consecutive days or either PMR, VMC or CG. The effect or manipulation was assessed for in terms of a causal relationship by using a PRE-POST study design. The manipulation checks of this second study validated the positive effect of training on both relaxation and "mean error duration". But the manipulation did not yield a specific effect on BCI accuracy. The predictors were not found again, displaying the instability of relaxation levels and "mean error duration" in being associated with BCI performance. An effect of time on BCI accuracy was found, and a correlation between State Mindfulness Scale and accuracy were reported. Results indicated that a short training of PMR or VMC were insufficient in increasing SMR-BCI accuracy. This study contrasted with studies succeeding in increasing SMR-BCI accuracy Tan et al. (2009, 2014), by the shortness of its training and the relaxation training that did not include mindfulness. It also contrasted by its manipulation checks and its comprehensive experimental approach that attempted to replicate existing predictors or correlates for SMR-BCI accuracy. The prediction of BCI accuracy by individual characteristics is receiving increased attention, but requires replication studies and a comprehensive approach, to contribute to the growing base of evidence of predictors for SMR-BCI accuracy. While short PMR and VMC trainings could not yield an effect on BCI performance, mindfulness meditation training might be beneficial for SMR-BCI accuracy. Moreover, it could be implemented for people in the locked-in-syndrome, allowing to reach the end-users that are the most in need for improvements in BCI performance.}, subject = {Gehirn-Computer-Schnittstelle}, language = {en} } @phdthesis{Fluegel2018, author = {Fl{\"u}gel, Julian}, title = {Verletzungen im Tennis - eine Langzeitanalyse von ambitionierten Freizeit- und Leistungsspielern}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-167362}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Die vorliegende Arbeit befasst sich mit Tennisverletzungen im ambitionierten Freizeit- und Leistungsbereich. Ziel dieser Arbeit war es, Verletzungen und {\"U}berlastungssch{\"a}den nach H{\"a}ufigkeit, Lokalisation und Vorkommen bei M{\"a}nnern und Frauen zu untersuchen. Des Weiteren wurde der Zusammenhang zwischen chronischen Beschwerden an der oberen Extremit{\"a}t und Schl{\"a}gereigenschaften wie Gewicht, Besaitungsh{\"a}rte und Saitenart analysiert. Hierzu wurden deutschlandweit 600 Tennisspieler befragt und 299 Tennisspieler {\"u}ber zweieinhalb Jahre lang beobachtet. Es zeigte sich, dass im ambitionierten Freizeit- und Leistungsbereich die akuten Verletzungen zum Großteil (58,2\%) an der unteren Extremit{\"a}t auftreten. Am verletzungsanf{\"a}lligsten ist das Sprunggelenk, hier manifestieren sich 29,8\% aller akuten Verletzungen. Die Mehrheit der verletzten Strukturen sind B{\"a}nder (36,4\%) und Muskeln (31,6\%). Das chronische Beschwerdeprofil wird {\"u}berwiegend durch {\"U}berlastungssch{\"a}den an der oberen Extremit{\"a}t, insbesondere an der Schulter (26,0\%) und am Ellenbogengelenk (21,1\%), charakterisiert. Ursache der Beschwerden sind v.a. Tendinophatien (56,8\%). Als Stabilisator spielt der Rumpf eine zentrale Rolle im Tennis. Demnach manifestieren sich 20,5\% der {\"U}berlastungssch{\"a}den als R{\"u}ckenbeschwerden. Zu den Risikofaktoren z{\"a}hlen ein Alter unter 30 Jahren sowie ein niederklassiges Spielniveau. Im Geschlechtervergleich sind M{\"a}nner signifikant (p< 0,05) h{\"a}ufiger verletzt als Frauen und haben ein dreifach h{\"o}heres Risiko f{\"u}r Schulterverletzungen. Frauen hingegen haben ein doppelt so hohes Risiko f{\"u}r Oberschenkelverletzungen und ein 2,7 fach h{\"o}heres Risiko f{\"u}r Bandverletzungen am Knie. Mit einem Verletzungsrisiko von 0,15 Verletzungen/ 1000h und {\"u}berwiegend leichten bis moderaten Verletzungen z{\"a}hlt Tennis zu den risikoarmen Sportarten. Im Vergleich zeigte sich ein sehr {\"a}hnliches Verletzungs- bzw. Beschwerdeprofil bei ambitionierten Freizeit- und Leistungsspielern einerseits und professionellen Tennisspielern andererseits. Mit der retrospektiven Arbeit konnte kein signifikanter Zusammenhang (p >0,05) zwischen verschiedenen Schl{\"a}gereigenschaften (Gewicht, Besaitungsh{\"a}rte, Saitenart) und der Auspr{\"a}gung von chronischen Beschwerden an der oberen Extremit{\"a}t festgestellt werden. Die prospektiven Ergebnisse zeigen bei geringen Fallzahlen augenscheinlich mehr Beschwerden am Ellenbogen bei schwereren Tennisschl{\"a}gern. Leichtere Schl{\"a}ger (< 300g) und weichere Besaitungen (< 25kg) erh{\"o}hen das Risiko, Tendinopathien an der Schulter zu entwickeln. Weiterf{\"u}hrend gilt es, einen Zusammenhang zwischen Dauer und Anzahl von sch{\"a}dlichen Schl{\"a}gervibrationen und der Entstehung von {\"U}berlastungssch{\"a}den an der oberen Extremit{\"a}t zu finden.}, subject = {Tennis}, language = {de} } @phdthesis{Walter2018, author = {Walter, Tim}, title = {Bioorthogonal funktionalisierte Sphingolipide zur Evaluierung von Lipiddynamiken \(in\) \(vivo\)}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-168091}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {In der Kontrolle von viralen oder bakteriellen Infektionen spielen Sphingolipide eine essentielle Rolle[335-336], weshalb sich inzwischen die Forschung vermehrt an Sphingolipiden und -analoga als Wirkstoffen gegen die verschiedensten Erreger besch{\"a}ftigt.[9] Dabei finden in der Synthese und Identifikation potentieller Wirkstoffe auch clickchemiebasierte Ans{\"a}tze Anwendung.[224] Allerdings ist die Wirkweise von sphingolipidbasierten Pharmaka auch in viraler und mikrobieller Pathogenese bisher ungekl{\"a}rt. Mit der Entdeckung der CuAAC[112-113] sowie deren modernen Varianten und Alternativen, die gemeinsam unter dem Begriff Clickchemie zusammengefasst werden, ist es m{\"o}glich, die strukturellen {\"A}nderungen von Biomolek{\"u}len klein zu halten und durch sp{\"a}tere Konjugation mit Farbstoffen Fluoreszenspektroskopie zu erm{\"o}glichen.[339-340] W{\"a}hrend in den letzten Jahren die Clickchemie breite Anwendung zur Modifikation von Proteinen[130], Kohlenhydraten[341] und DNA[340] gefunden hat blieben Lipide lange unbeachtet[342], was vor allem auch f{\"u}r Sphingolipide gilt. In dieser Arbeit werden bioorthogonal funktionalisierte Sphingolipide und -analoga vorgestellt, um die Vielseitigkeit der Clickchemie auf das Feld der Sphingolipide zu {\"u}bertragen. Die clickf{\"a}higen Lipidanaloga erm{\"o}glichen detaillierte Einblicke in die dynamische Organisation von Sphingolipiden bei Infektionsprozessen und ihr Einsatz als therapeutische Wirkstoffe oder zur Generierung von antibakteriellen Oberfl{\"a}chenbeschichtungen wurden untersucht. Die dargestellten azidmodifizierten Sphingolipide und -analoga konnten in Zusammenarbeit mit Kooperationspartnern, bez{\"u}glich ihrer Verwendung in Visualisierungsexperimenten und antibakteriellen Eigenschaften untersucht werden. Die Ceramidderivate konnten genutzt werden, um den Einfluss von Kettenl{\"a}nge und Position des Azides der acylierten S{\"a}ure auf die in vivo-Konjugation mit dem Fluoreszenzfarbstoff DBCO-Sulfo-Cy5 in Jurkatzellen genauer zu untersuchen.[211] Auch konnten azidfunktionalisierte Ceramide auf ihre Eignung zur Visualisierung von Ceramiddynamiken w{\"a}hrend T-Stimulation untersucht werden.[205] In diesem Zusammenhang sind visualisierbare Ceramide von besonderer Bedeutung, da die T-Zellstimulation die ASM-Aktivierung zur Folge hat, die wiederum Ceramide freisetzt. Mit dem azidmodifizierten Phytosphingosinderivat gelang es erstmals ein azidmodifiziertes Sphingolipid nach Inkubation von Arabidopsis thaliana Setzlingen mittels CuAAC mit einem Fluoreszenzfarbstoff zu konjugieren.[258] Des Weiteren konnten die azidfunktionalisierten N-Oleoylserinole in verschiedenen Zelltypten erfolgreich eingebaut und selektiv mit Fluoreszenzfarbstoff visualisiert werden. Kof{\"a}rbungen mit GFP-PKCζ und Antik{\"o}rpermarkierungen von Ceramid sowie PKCζ zeigten, dass es sich bei den Enantiomeren um ceramidimitierende Lipidanaloga handelt. Somit eignen sich diese N-Oleoylserinolanaloga, um die Interaktion von Ceramiden mit der Proteinkinase Cζ zu untersuchen. Da viele nat{\"u}rliche Sphingolipide antibakterielle Eigenschaften aufweisen, konnte in Kooperation mit J{\´e}r{\^o}me Becam der Einsatz azidmodifizierter Ceramide als Wirkstoff gegen Neisseria meningitidis, Neisseria gonorrhoeae sowie Escherichia coli und Staphylococcus aureus untersucht werden. ωN3-C6-Cer zeigt gute bakterizide Eigenschaften gegen Neisseria meningitidis und Neisseria gonorrhoeae, ohne dabei toxisch gegen{\"u}ber den Wirtszellen zu sein. Die Ceramidanaloga αN3-C6-Cer, αN3-C16-Cer und ωN3-C16-Cer weisen keine antibakteriellen Eigenschaften auf, aber sie wurden effizient in die Membran der Neisseriae eingebaut und konnten ebenfalls erfolgreich bioorthogonal markiert werden. Des Weiteren zeigten hochaufl{\"o}sende dSTORM-Aufnahmen der Bakterien, im Gegensatz zu Humanzellen, eine homologe Verteilung der konjugierten Ceramide. Da Ceramide eine wichtige Rolle in der Infektionsbek{\"a}mpfung spielen, sind die in dieser Arbeit synthetisierten azidmodifizierten Ceramide wertvolle Werkzeuge, um die Interaktion von Bakterien mit Humanzellen zu untersuchen. Außerdem konnte im Rahmen dieser Arbeit erfolgreich eine innovative Methode entwickelt werden, um alkinpr{\"a}sentierende Linker auf die Oberfl{\"a}che von Nunc Covalink 96 Microtiterplatten kovalent zu binden und die Alkine konnten anschließend mittels CuAAC mit den in dieser Arbeit synthetisierten azidfunktionalisierten Lipiden zu konjugiert werden. Ziel der Methode war es potentielle Molek{\"u}le f{\"u}r bakterizide Oberfl{\"a}chenmodifikationen zu identifizieren. Mittels solcher Oberfl{\"a}chenmodifikationen soll die Biofilmbildung in Endotrachealtuben verhindert, und damit die Entstehung von beatmungsassozierten Pneumonien unterbunden werden. Die lipidmodifizierten Microtiterplatten sollen zuk{\"u}nftig auch genutzt werden, um sphingolpidaffine Proteine aus Zelllysaten zu identifizieren.}, subject = {Click-Chemie}, language = {de} } @phdthesis{Munzert2018, author = {Munzert, Stefanie Martina}, title = {Coordination of dynamic metallosupramolecular polymers (MEPEs)}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-160650}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Several transition metal ions, like Fe2+, Co2+, Ni2+, and Zn2+ complex to the ditopic ligand 1,4-bis(2,2':6',2''-terpyridin-4'-yl)benzene. Due to the high association constant, metal ion induced self-assembly of Fe2+, Co2+, and Ni2+ leads to extended, rigid-rod like metallo-supramolecular coordination polyelectrolytes (MEPEs) even in aqueous solution. Here, the kinetics of coordination and the kinetics of growth of MEPEs are presented. The species in solutions are analyzed by stopped-flow fluorescence spectroscopy, light scattering, viscometry and cryogenic transmission electron microscopy. At near-stoichiometric amounts of the reactants, high molar masses are obtained, which follow the order Ni-MEPE ~ Co-MEPE < Fe-MEPE. Furthermore, a way is presented to adjust the average molar mass, chain-length and viscosity of MEPEs using the monotopic chain stopper 4'-(phenyl)-2,2':6',2''-terpyridine.}, subject = {Supramolekulare Chemie}, language = {en} } @phdthesis{Kersting2018, author = {Kersting, Laura}, title = {Pr{\"a}valenz HIV-assoziierter neurokognitiver St{\"o}rungen unter Patienten einer HIV- Ambulanz eines Referenzkrankenhauses in Tansania, HAND-1 Studie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-159210}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Diese Arbeit beschäftigt sich mit HIV-assoziierten neurokognitiven Störungen unter besonderem Fokus auf Prävalenz und Ausmaß der Erkrankung in Tansania. In der CTC-Klinik des Bugando Medical Centres wurde eine neurokognitive Testbatterie implementiert. Diese wurde nach internationalen Standards entworfen und fragte u.a. Konzentrations- und Erinnerungsvermögen, Aufmerksamkeit sowie motorische Fähigkeiten ab. Die Teilnehmer wurden in drei Gruppen eingeteilt, eine HIV positive Gruppe unter antiviraler Therapie (n=101), eine HIV positive Gruppe ohne Therapie (n=88) und einer HIV negative Kontrollgruppe (n=62). Das Personal der CTC wurde geschult die Test durchzuf{\"u}hren. 55 (54,5\%) der Teilnehmer der ersten Gruppe leiden an asymptomatischen neurokognitiven Einschränkungen. 38,6\% weisen bereits milde Einschränkungen auf. In der Therapie-naiven Gruppe sind es deutlich weniger. Betrachtet man alle HIV positiven Teilnehmer der Studie, haben 67,2\% bereits neurokognitive Einschränkungen. Es war noch keiner der Teilnehmer an einer HIV assoziierten Demenz erkrankt. Diese Zahlen demonstrieren, wie wichtig die Diagnostik zur Erkennung neurokognitiver Erkrankungen in Länder mit eingeschränkten Ressourcen ist. Die Studie hat gezeigt, dass das Integrieren einer solchen Testbatterie in den klinischen Alltag nicht schwierig ist. Im Bereich HIV/AIDS gibt es ein gut ausgebautes Netz an speziellen Kliniken, Hilfsgruppen, Aufklärungsprogrammen, Beratung und vielem mehr, das eventuell in Zukunft dazu beitragen könnte das Bewusstsein f{\"u}r diese Form von HIV-assoziierten Erkrankungen zu stärken (Freeman et. al. 2005) und neurokognitive Testbatterien als Routineuntersuchungen zu installieren, um Therapie und Betreuungsmöglichkeiten zu verbessern.}, subject = {HIV}, language = {de} } @phdthesis{Uthe2018, author = {Uthe, Henriette}, title = {Analyse des Interaktoms des Mediatorkomplexes und seiner posttranslationalen Modifikationen in \(Saccharomyces\) \(Cerevisae\) mittels Massenspektrometrie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-162619}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Eukaryotic messenger RNA (mRNA) synthesis catalyzed by the RNA Polymerase II is the central and critical process for the regulation of gene expression. Several decades of research unearthed many details about this essential process of high complexity and dynamic. The mediator complex turned out to be crucial for the regulation of Pol II mediated transcription, especially the process of initiation. It functions as an interface between the general transcription machinery and multiple DNA binding transcriptional regulators. Binding these regulators via its tail module and binding the polymerase II via its head module, the mediator forms a bridge between upstream activating sequences and the core promotor and initiates the assembling of the Pre-Initiation complex consisting of the polymerase II and the general transcription factors. However, particularly the last years of research suggest the mediator complex within many other functions including transcription elongation, gene looping and chromatin remodeling. Considering the facts, that the mediator (a) consist of 25 subunits, which are partially flexible associated, (b) shows a flexible intrinsic structure and (c) is highly and dynamically phosphorylated it becomes easy to imagineplausible that the mediator complex meets all this functions, by serving as a transcriptional platform. In context of this thesis, and it was possible to "illustrate" the mediator within its versatile tasks and functions by presenting the most comprehensive analysis of the Mediator complex interactome to date. By optimizing the conditions of cell lysis and co-immunoprecipitation it was possible to preserve even transient and labile protein-protein interactions. The use of metabolic labeling (15N) in the control experiment, allowed us to distinguish between specific and non-specific captured proteins. In combination with high performance mass spectrometry, more than 400 proteins and even complete protein complexes interacting with the mediator complex could be identified, naming RNA-Polymerase II, all general transcription factors the SAGA complex, chromatin remodeling complexes and highly acetylated histones. Furthermore, many candidates where identified playing a role in co-transcriptional processes of mRNA, such as splicing, mRNA-decapping, mRNA transport and decay. This analysis not only confirmed several interactions , already can be found in the literature, but furthermore provide clear evidence, that mediator complex interacts not only with the RNA-Polymerase II, but also with the RNA Polymerase I and III. Next to the high numbers of potential known and unknown interacting proteins, it could be shown, that the interactome is highly dynamic and sensitive to detergent.}, subject = {Mediator Komplex}, language = {de} } @phdthesis{Zenk2018, author = {Zenk, Markus}, title = {On Numerical Methods for Astrophysical Applications}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-162669}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Diese Arbeit befasst sich mit der Approximation der L{\"o}sungen von Modellen zur Beschreibung des Str{\"o}mungsverhaltens in Atmosph{\"a}ren. Im Speziellen umfassen die hier behandelten Modelle die kompressiblen Euler Gleichungen der Gasdynamik mit einem Quellterm bez{\"u}glich der Gravitation und die Flachwassergleichungen mit einem nicht konstanten Bodenprofil. Verschiedene Methoden wurden bereits entwickelt um die L{\"o}sungen dieser Gleichungen zu approximieren. Im Speziellen geht diese Arbeit auf die Approximation von L{\"o}sungen nahe des Gleichgewichts und, im Falle der Euler Gleichungen, bei kleinen Mach Zahlen ein. Die meisten numerischen Methoden haben die Eigenschaft, dass die Qualit{\"a}t der Approximation sich mit der Anzahl der Freiheitsgrade verbessert. In der Praxis werden deswegen diese numerischen Methoden auf großen Computern implementiert um eine m{\"o}glichst hohe Approximationsg{\"u}te zu erreichen. Jedoch sind auch manchmal diese großen Maschinen nicht ausreichend, um die gew{\"u}nschte Qualit{\"a}t zu erreichen. Das Hauptaugenmerk dieser Arbeit ist darauf gerichtet, die Qualit{\"a}t der Approximation bei gleicher Anzahl von Freiheitsgrade zu verbessern. Diese Arbeit ist im Zusammenhang einer Kollaboration zwischen Prof. Klingenberg des Mathemaitschen Instituts in W{\"u}rzburg und Prof. R{\"o}pke des Astrophysikalischen Instituts in W{\"u}rzburg entstanden. Das Ziel dieser Kollaboration ist es, Methoden zur Berechnung von stellarer Atmosph{\"a}ren zu entwickeln. In dieser Arbeit werden vor allem zwei Problemstellungen behandelt. Die erste Problemstellung bezieht sich auf die akkurate Approximation des Quellterms, was zu den so genannten well-balanced Schemata f{\"u}hrt. Diese erlauben genaue Approximationen von L{\"o}sungen nahe des Gleichgewichts. Die zweite Problemstellung bezieht sich auf die Approximation von Str{\"o}mungen bei kleinen Mach Zahlen. Es ist bekannt, dass L{\"o}sungen der kompressiblen Euler Gleichungen zu L{\"o}sungen der inkompressiblen Euler Gleichungen konvergieren, wenn die Mach Zahl gegen null geht. Klassische numerische Schemata zeigen ein stark diffusives Verhalten bei kleinen Mach Zahlen. Das hier entwickelte Schema f{\"a}llt in die Kategorie der asymptotic preserving Schematas, d.h. das numerische Schema ist auf einem diskrete Level kompatibel mit dem auf dem Kontinuum gezeigten verhalten. Zus{\"a}tzlich wird gezeigt, dass die Diffusion des hier entwickelten Schemas unabh{\"a}ngig von der Mach Zahl ist. In Kapitel 3 wird ein HLL approximativer Riemann L{\"o}ser f{\"u}r die Approximation der L{\"o}sungen der Flachwassergleichungen mit einem nicht konstanten Bodenprofil angewendet und ein well-balanced Schema entwickelt. Die meisten well-balanced Schemata f{\"u}r die Flachwassergleichungen behandeln nur den Fall eines Fluids im Ruhezustand, die so genannten Lake at Rest L{\"o}sungen. Hier wird ein Schema entwickelt, welches sich mit allen Gleichgewichten befasst. Zudem wird eine zweiter Ordnung Methode entwickelt, welche im Gegensatz zu anderen in der Literatur nicht auf einem iterativen Verfahren basiert. Numerische Experimente werden durchgef{\"u}hrt um die Vorteile des neuen Verfahrens zu zeigen. In Kapitel 4 wird ein Suliciu Relaxations L{\"o}ser angepasst um die hydrostatischen Gleichgewichte der Euler Gleichungen mit einem Gravitationspotential aufzul{\"o}sen. Die Gleichungen der hydrostatischen Gleichgewichte sind unterbestimmt und lassen deshalb keine Eindeutigen L{\"o}sungen zu. Es wird jedoch gezeigt, dass das neue Schema f{\"u}r eine große Klasse dieser L{\"o}sungen die well-balanced Eigenschaft besitzt. F{\"u}r bestimmte Klassen werden Quadraturformeln zur Approximation des Quellterms entwickelt. Es wird auch gezeigt, dass das Schema robust, d.h. es erh{\"a}lt die Positivit{\"a}t der Masse und Energie, und stabil bez{\"u}glich der Entropieungleichung ist. Die numerischen Experimente konzentrieren sich vor allem auf den Einfluss der Quadraturformeln auf die well-balanced Eigenschaften. In Kapitel 5 wird ein Suliciu Relaxations Schema angepasst f{\"u}r Simulationen im Bereich kleiner Mach Zahlen. Es wird gezeigt, dass das neue Schema asymptotic preserving und die Diffusion kontrolliert ist. Zudem wird gezeigt, dass das Schema f{\"u}r bestimmte Parameter robust ist. Eine Stabilit{\"a}t wird aus einer Chapman-Enskog Analyse abgeleitet. Resultate numerische Experimente werden gezeigt um die Vorteile des neuen Verfahrens zu zeigen. In Kapitel 6 werden die Schemata aus den Kapiteln 4 und 5 kombiniert um das Verhalten des numerischen Schemas bei Fl{\"u}ssen mit kleiner Mach Zahl in durch die Gravitation geschichteten Atmosph{\"a}ren zu untersuchen. Es wird gezeigt, dass das Schema well-balanced ist. Die Robustheit und die Stabilit{\"a}t werden analog zu Kapitel 5 behandelt. Auch hier werden numerische Tests durchgef{\"u}hrt. Es zeigt sich, dass das neu entwickelte Schema in der Lage ist, die Dynamiken besser Aufzul{\"o}sen als vor der Anpassung. Das Kapitel 7 besch{\"a}ftigt sich mit der Entwicklung eines multidimensionalen Schemas basierend auf der Suliciu Relaxation. Jedoch ist die Arbeit an diesem Ansatz noch nicht beendet und numerische Resultate k{\"o}nnen nicht pr{\"a}sentiert werden. Es wird aufgezeigt, wo sich die Schw{\"a}chen dieses Ansatzes befinden und weiterer Entwicklungsbedarf besteht.}, subject = {Str{\"o}mung}, language = {en} } @phdthesis{Poerner2018, author = {P{\"o}rner, Frank}, title = {Regularization Methods for Ill-Posed Optimal Control Problems}, edition = {1. Auflage}, publisher = {W{\"u}rzburg University Press}, address = {W{\"u}rzburg}, isbn = {978-3-95826-086-3 (Print)}, doi = {10.25972/WUP-978-3-95826-087-0}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-163153}, school = {W{\"u}rzburg University Press}, pages = {xiii, 166}, year = {2018}, abstract = {This thesis deals with the construction and analysis of solution methods for a class of ill-posed optimal control problems involving elliptic partial differential equations as well as inequality constraints for the control and state variables. The objective functional is of tracking type, without any additional \(L^2\)-regularization terms. This makes the problem ill-posed and numerically challenging. We split this thesis in two parts. The first part deals with linear elliptic partial differential equations. In this case, the resulting solution operator of the partial differential equation is linear, making the objective functional linear-quadratic. To cope with additional control constraints we introduce and analyse an iterative regularization method based on Bregman distances. This method reduces to the proximal point method for a specific choice of the regularization functional. It turns out that this is an efficient method for the solution of ill-posed optimal control problems. We derive regularization error estimates under a regularity assumption which is a combination of a source condition and a structural assumption on the active sets. If additional state constraints are present we combine an augmented Lagrange approach with a Tikhonov regularization scheme to solve this problem. The second part deals with non-linear elliptic partial differential equations. This significantly increases the complexity of the optimal control as the associated solution operator of the partial differential equation is now non-linear. In order to regularize and solve this problem we apply a Tikhonov regularization method and analyse this problem with the help of a suitable second order condition. Regularization error estimates are again derived under a regularity assumption. These results are then extended to a sparsity promoting objective functional.}, subject = {Optimale Steuerung}, language = {en} } @phdthesis{Namal2018, author = {Namal, Imge}, title = {Fabrication and Optical and Electronic Characterization of Conjugated Polymer-Stabilized Semiconducting Single-Wall Carbon Nanotubes in Dispersions and Thin Films}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-162393}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {In order to shrink the size of semiconductor devices and improve their efficiency at the same time, silicon-based semiconductor devices have been engineered, until the material almost reaches its performance limits. As the candidate to be used next in semiconducting devices, single-wall carbon nanotubes show a great potential due to their promise of increased device efficiency and their high charge carrier mobilities in the nanometer size active areas. However, there are material based problems to overcome in order to imply SWNTs in the semiconductor devices. SWNTs tend to aggregate in bundles and it is not trivial to obtain an electronically or chirally homogeneous SWNT dispersion and when it is done, a homogeneous thin film needs to be produced with a technique that is practical, easy and scalable. This work was aimed to solve both of these problems. In the first part of this study, six different polymers, containing fluorene or carbazole as the rigid part and bipyridine, bithiophene or biphenyl as the accompanying copolymer unit, were used to selectively disperse semiconducting SWNTs. With the data obtained from absorption and photoluminescence spectroscopy of the corresponding dispersions, it was found out that the rigid part of the copolymer plays a primary role in determining its dispersion efficiency and electronic sorting ability. Within the two tested units, carbazole has a higher π electron density. Due to increased π-π interactions, carbazole containing copolymers have higher dispersion efficiency. However, the electronic sorting ability of fluorene containing polymers is superior. Chiral selection of the polymers in the dispersion is not directly foreseeable from the selection of backbone units. At the end, obtaining a monochiral dispersion is found to be highly dependent on the used raw material in combination to the preferred polymer. Next, one of the best performing polymers due to high chirality enrichment and electronic sorting ability was chosen in order to disperse SWNTs. Thin films of varying thickness between 18 ± 5 to 755o±o5 nm were prepared using vacuum filtration wet transfer method in order to analyze them optically and electronically. The scalability and efficiency of the integrated thin film production method were shown using optical, topographical and electronic measurements. The relative photoluminescence quantum yield of the radiative decay from the SWNT thin films was found to be constant for the thickness scale. Constant roughness on the film surface and linearly increasing concentration of SWNTs were also supporting the scalability of this thin film production method. Electronic measurements on bottom gate top contact transistors have shown an increasing charge carrier mobility for linear and saturation regimes. This was caused by the missing normalization of the mobility for the thickness of the active layer. This emphasizes the importance of considering this dimension for comparison of different field effect transistor mobilities.}, subject = {Feldeffekttransistor}, language = {en} } @phdthesis{Reefschlaeger2018, author = {Reefschl{\"a}ger, Lennart Gunnar}, title = {Expressionsanalysen monoaminerger Kandidatengene bei der Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivit{\"a}tsst{\"o}rung und Autismusspektrumsst{\"o}rung}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-162371}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Objectives. In absence of objective clinical characteristics the identification of peripheral biomarkers in neuropsychiatric disorders is highly relevant for the diagnostic process and an individualized therapy. We analyzed mRNA-expression of monoaminergic candidate genes (DRD4, DRD5, TPH1) in peripheral tissue of patients with attention deficit hyperactivity disorder (ADHD) and autism spectrum disorders (ASD), highly comorbid with ADHD, searching for possible molecular markers for these disorders. Methods. mRNA was obtained from children and adolescents with ADHD (n = 51) and ASD (n = 26), diagnosed according to ICD-10 criteria, as well as healthy controls (n = 39). mRNA expression was determined via quantitative realtime PCR (qRT-PCR) from whole blood cells. Results. The concentrations of DRD4-mRNA in the whole blood were significantly lower in ADHD and ASD children (19 of 26 comorbid with ADHD) compared to healthy controls. ASD patients revealed a significantly decreased DRD5 mRNA expression in comparison to the two other groups. Conclusions. Alterations in mRNA expression patterns provide further evidence for a relevant effect of the respective candidate genes in the pathophysiology of ADHD. Given their potential as biomarkers mRNA expression patterns may be useful tools in (differential-) diagnostic procedures of ADHD and ASD. Future studies may determine the sensitivity and specificity of these putative biomarkers in larger samples including further neuropsychiatric diagnoses.}, language = {de} } @phdthesis{Schmidt2018, author = {Schmidt, Brigitte}, title = {Ver{\"a}nderungen von Angstsensitivit{\"a}t und allgemeiner Selbstwirksamkeit bei der Therapie der Panikst{\"o}rung}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-163055}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {In einer Studie mit 60 Patienten mit Panikst{\"o}rung und einer aus 60 gesunden Probanden bestehenden Kontrollgruppe wurde eine standardisierte kognitive Verhaltenstherapie mit Psychoedukation und Expositions{\"u}bungen durchgef{\"u}hrt. Zu verschiedenen Zeitpunkten wurde mittels Frageb{\"o}gen die Angstsensitivit{\"a}t (ASI) und allgemeine Selbstwirksamkeitserwartung (GSE) gemessen. Weiterhin wurden Daten zu angstbezogenen Kognitionen (ACQ) und die Anzahl der Panikattacken pro Woche erhoben. Patienten mit Panikst{\"o}rung wiesen zu Beginn eine niedrigere allgemeine Selbstwirksamkeitserwartung und eine h{\"o}here Angstsensitivit{\"a}t auf als gesunde Probanden. Nach der Psychoedukation kam es zu einer Reduktion der Angstsensitivit{\"a}t, nach der Exposition zu einem Anstieg der Selbstwirksamkeitserwartung bei der Patientengruppe. Die Patientengruppe erreichte außerdem einen R{\"u}ckgang der angstbezogenen Kognitionen. Die Anzahl der Panikattacken ver{\"a}nderte sich nicht signifikant. Die Ver{\"a}nderung von mit der GSE-Skala gemessener Selbstwirksamkeitserwartung durch standardisierte kognitive Verhaltenstherapie bei Panikst{\"o}rung wurde in der vorliegenden Studie erstmals beschrieben. Es wurde gezeigt, dass durch eine standardisierte kognitive Verhaltenstherapie bei Patienten mit Panikst{\"o}rung neben einer Reduktion der Angstsensitivit{\"a}t nicht nur, wie bereits bekannt, die panikbezogene Selbstwirksamkeitserwartung gesteigert werden kann, sondern auch die allgemeine Selbstwirksamkeitserwartung. Die Ver{\"a}nderungen wurden außerdem hinsichtlich des Angstsensitivit{\"a}ts-Responderstatus untersucht. Patienten, die bez{\"u}glich der Angstsensitivit{\"a}t mehr als 50 \% Verbesserung zeigten (ASI-Responder), zeigten nach der Therapie keinen signifikanten Unterschied mehr zu den Werten von Angstsensitivit{\"a}t, allgemeiner Selbstwirksamkeitserwartung und angstbezogenen Kognitionen der Kontrollgruppe. Bei den ASI-Respondern fanden der signifikante Anstieg des GSE-Werts und der R{\"u}ckgang des ACQ-Werts bereits nach der Psychoedukation statt. In zuk{\"u}nftigen Studien sollten Unterschiede zwischen ASI-Respondern und ASI-Non-Respondern sowie weitere Maßnahmen zur Reduktion von Angstsensitivit{\"a}t und zur St{\"a}rkung der Selbstwirksamkeitserwartung mit dem Ziel der Pr{\"a}vention und Therapie von Angsterkrankungen untersucht werden.}, subject = {Angstst{\"o}rung}, language = {de} } @phdthesis{Pirner2018, author = {Pirner, Marlies}, title = {Kinetic modelling of gas mixtures}, edition = {1. Auflage}, publisher = {W{\"u}rzburg University Press}, address = {W{\"u}rzburg}, isbn = {978-3-95826-080-1 (Print)}, doi = {10.25972/WUP-978-3-95826-081-8}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-161077}, school = {W{\"u}rzburg University Press}, pages = {xi, 222}, year = {2018}, abstract = {This book deals with the kinetic modelling of gas mixtures. It extends the existing literature in mathematics for one species of gas to the case of gasmixtures. This is more realistic in applications. Thepresentedmodel for gas mixtures is proven to be consistentmeaning it satisfies theconservation laws, it admitsanentropy and an equilibriumstate. Furthermore, we can guarantee the existence, uniqueness and positivity of solutions. Moreover, the model is used for different applications, for example inplasma physics, for fluids with a small deviation from equilibrium and in the case of polyatomic gases.}, subject = {Polyatomare Verbindungen}, language = {en} } @phdthesis{Gador2018, author = {Gador, Eva}, title = {Strategies to improve the biological performance of protein therapeutics}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-161798}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, pages = {199}, year = {2018}, abstract = {During the last decades the number of biologics increased dramatically and several biopharmaceutical drugs such as peptides, therapeutic proteins, hormones, enzymes, vaccines, monoclonal antibodies and antibody-drug conjugates conquered the market. Moreover, administration and local delivery of growth factors has gained substantial importance in the field of tissue engineering. Despite progress that has been made over the last decades formulation and delivery of therapeutic proteins is still a challenge. Thus, we worked on formulation and delivery strategies of therapeutic proteins to improve their biological performance. Phase I of this work deals with protein stability with the main focus on a liquid protein formulation of the dimeric fusion protein PR-15, a lesion specific platelet adhesion inhibitor. In order to develop an adequate formulation ensuring the stability and bioactivity of PR-15 during storage at 4 °C, a pH screening, a forced degradation and a Design of Experiments (DoE) was performed. First the stability and bioactivity of PR-15 in 50 mM histidine buffer in relation to pH was evaluated in a short-term storage stability study at 25 °C and 40 °C for 4 and 8 weeks using different analytical methods. Additionally, potential degradation pathways of PR-15 were investigated under stressed conditions such as heat treatment, acidic or basic pH, freeze-thaw cycles, light exposure, induced oxidation and induced deamidation during the forced degradation study. Moreover, we were able to identify the main degradation product of PR-15 by performing LC/ESI-MS analysis. Further optimization of the injectable PR 15 formulation concerning pH, the choice of buffer and the addition of excipients was studied in the following DoE and finally an optimal PR-15 formulation was found. The growth factors BMP-2, IGF-I and TGF-β3 were selected for the differentiation of stem cells for tissue engineering of cartilage and bone in order to prepare multifunctionalized osteochondral implants for the regeneration of cartilage defects. Silk fibroin (SF) was chosen as biomaterial because of its biocompatibility, mechanical properties and its opportunity for biofunctionalization. Ideal geometry of SF scaffolds with optimal porosity was found in order to generate both tissues on one scaffold. The growth factors BMP-2 and IGF-I were modified to allow spatially restricted covalent immobilization on the generated porous SF scaffolds. In order to perform site-directed covalent coupling by the usage of click chemistry on two opposite sides of the scaffold, we genetically engineered BMP-2 (not shown in this work; performed by Barbara Tabisz) and IGF-I for the introduction of alkyne or azide bearing artificial amino acids. TGF β3 was immobilized to beads through common EDC/NHS chemistry requiring no modification and distributed in the pores of the entire scaffold. For this reason protein modification, protein engineering, protein immobilization and bioconjugation are investigated in phase II. Beside the synthesis the focus was on the characterization of such modified proteins and its conjugates. The field of protein engineering offers a wide range of possibilities to modify existing proteins or to design new proteins with prolonged serum half-life, increased conformational stability or improved release rates according to their clinical use. Site-directed click chemistry and non-site-directed EDC/NHS chemistry were used for bioconjugation and protein immobilization with the aim to underline the preferences of site-directed coupling. We chose three strategies for the incorporation of alkyne or azide functionality for the performance of click reaction into the protein of interest: diazonium coupling reaction, PEGylation and genetic engineering. Azido groups were successfully introduced into SF by implementation of diazonium coupling and alkyne, amino or acid functionality was incorporated into FGF-2 as model protein by means of thiol PEGylation. The proper folding of FGF-2 after PEGylation was assessed by fluorescence spectroscopy, WST-1 proliferation assay ensured moderate bioactivity and the purity of PEGylated FGF-2 samples was monitored with RP-HPLC. Moreover, the modification of native FGF-2 with 10 kDa PEG chains resulted in enhanced thermal stability. Additionally, we genetically engineered one IGF-I mutant by incorporating the unnatural amino acid propargyl-L-lysine (plk) at position 65 into the IGF-I amino acid sequence and were able to express hardly verifiable amounts of plk-IGF-I. Consequently, plk-IGF-I expression has to be further optimized in future studies in order to generate plk-IGF-I with higher yields. Bioconjugation of PEGylated FGF-2 with functionalized silk was performed in solution and was successful for click as well as EDC/NHS chemistry. However, substantial amounts of unreacted PEG-FGF-2 were adsorbed to SF and could not be removed from the reaction mixture making it impossible to expose the advantages of click chemistry in relation to EDC/NHS chemistry. The immobilization of PEG-FGF-2 to microspheres was a trial to increase product yield and to remove unreacted PEG-FGF-2 from reaction mixture. Bound PEG-FGF-2 was visualized by fluorescence imaging or flow cytometry and bioactivity was assessed by analysis of the proliferation of NIH 3T3 cells. However, immobilization on beads raised the same issue as in solution: adsorption caused by electrostatic interactions of positively charged FGF-2 and negatively charged SF or beads. Finally, we were not able to prove superiority of site-directed click chemistry over non-site-directed EDC/NHS. The skills and knowledge in protein immobilization as well as protein characterization acquired during phase II helped us in phase III to engineer cartilage tissue in biofunctionalized SF scaffolds. The approach of covalent immobilization of the required growth factors is relevant because of their short in vivo half-lives and aimed at controlling their bioavailability. So TGF-β3 was covalently coupled by means of EDC/NHS chemistry to biocompatible and biostable PMMA beads. Herein, we directly compared bioactivity of covalently coupled and adsorbed TGF-β3. During the so-called luciferase assay bioactivity of covalent coupled as well as adsorbed TGF-β3 on PMMA beads was ensured. In order to investigate the real influence of EDC/NHS chemistry on TGF-β3's bioactivity, the amount of immobilized TGF-β3 on PMMA beads was determined. Therefore, an ELISA method was established. The assessment of total amount of TGF-β3 immobilized on the PMMA beads allowed as to calculate coupling efficiency. A significantly higher coupling efficiency was determined for the coupling of TGF-β3 via EDC/NHS chemistry compared to the reaction without coupling reagents indicating a small amount of adsorbed TGF-β3. These results provide opportunity to determine the consequence of coupling by means of EDC/NHS chemistry for TGF β3 bioactivity. At first sight, no statistically significant difference between covalent immobilized and adsorbed TGF-β3 was observed regarding relative luciferase activities. But during comparison of total and active amount of TGF-β3 on PMMA beads detected by ELISA or luciferase assay, respectively, a decrease of TGF-β3's bioactivity became apparent. Nevertheless, immobilized TGF β3 was further investigated in combination with SF scaffolds in order to drive BMSCs to the chondrogenic lineage. According to the results obtained through histological and immunohistochemical studies, biochemical assays as well as qRT-PCR of gene expression from BMSCs after 21 days in culture immobilized TGF-β3 was able to engineer cartilage tissue. These findings support the thesis that local presentation of TGF β3 is superior towards exogenous TGF β3 for the development of hyaline cartilage. Furthermore, we conclude that covalent immobilized TGF β3 is not only superior towards exogenously supplemented TGF-β3 but also superior towards adsorbed TGF-β3 for articular hyaline cartilage tissue engineering. Diffusion processes were inhibited through covalent immobilization of TGF-β3 to PMMA beads and thereby a stable and consistent TGF-β3 concentration was maintained in the target area. With the knowledge acquired during phase II and III as well as during the studies of Barbara Tabisz concerning the expression and purification of plk-BMP-2 we made considerable progress towards the formation of multifunctionalized osteochondral implants for the regeneration of cartilage defects. However, further studies are required for the translation of these insights into the development of multifunctionalized osteochondral SF scaffolds.}, subject = {biologics}, language = {en} }