@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} } @phdthesis{Scholl2018, author = {Scholl, Annalena}, title = {Die Reform des belgischen Mobiliarkreditsicherungsrechts : eine rechtsvergleichende Betrachtung unter besonderer Ber{\"u}cksichtigung der Registerpublizit{\"a}t}, edition = {1. Auflage}, publisher = {W{\"u}rzburg University Press}, address = {W{\"u}rzburg}, isbn = {978-3-95826-082-5 (Print)}, doi = {10.25972/WUP-978-3-95826-083-2}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-162253}, school = {W{\"u}rzburg University Press}, pages = {XIV, 179}, year = {2018}, abstract = {Die Dissertation besch{\"a}ftigt sich mit dem neuen belgischen Mobiliarkreditsicherungsrecht aus rechtsvergleichender Perspektive. Das im Januar 2018 in Kraft getretene, umfassend reformierte Gesetz wird mit dem US-amerikanischen, dem deutschen und franz{\"o}sischen Recht sowie dem Draft Common Frame of Reference und dem UNCITRAL Legislative Guide on Secured Transactions verglichen.}, subject = {Rechtsvergleich}, language = {de} } @phdthesis{AlvarezLoeblich2018, author = {Alvarez Loeblich, Paul Sebastian}, title = {Not Here, Not Now!
 - Situational Appropriateness, Negative Affect and the Experience of (Remote) Embarrassment. A Process Model.}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-161354}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Fremdsch{\"a}men or Fremdscham, a negative emotion which arises while observing someone behave inappropriately, comes to fame after the turn of the millennium in german speaking countries. There, they name it literally „other's shame" and it becomes obvious that this emotion happens most commonly while watching TV: reality shows, talent shows and bad comedies. The word even makes it to the dictionaries starting 2009, as its use increases unstoppably in everyday language, starting to get used in more and more situations, seemingly as a synonym of embarrassing or shameful. Still, a look in the emotional research on the subject returns exactly zero results as of 2011, leaving open the question as of what this emotion might be, and what it is not. The present wort aims at explaining not only the phenomenon of Fremdsch{\"a}men, but also the Emotion behind it - Embarrassment -, at a process level.}, subject = {Sozialpsychologie}, language = {en} } @phdthesis{Bolze2018, author = {Bolze, Tom}, title = {Photodynamics of a fluorescent tetrazolium salt and shaping of femtosecond Laguerre-Gaussian laser modes in time and space}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-160902}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {This thesis will outline studies performed on the fluorescence dynamics of phenyl-benzo- [c]-tetrazolo-cinnolium chloride (PTC) in alcoholic solutions with varying viscosity using time-resolved fluoro-spectroscopic methods. Furthermore, the properties of femtosecond Laguerre-Gaussian (LG) laser pulses will be investigated with respect to their temporal and spatial features and an approach will be developed to measure and control the spatial intensity distribution on the time scale of the pulse. Tetrazolium salts are widely used in biological assays for their low oxidation and reduction thresholds and spectroscopic properties. However, a neglected feature in these applications is the advantage that detection of emitted light has over the determination of the absorbance. To corroborate this, PTC as one of the few known fluorescent tetrazolium salts was investigated with regard to its luminescent features. Steady-state spectroscopy revealed how PTC can be formed by a photoreaction from 2,3,5-triphenyl-tetrazolium chloride (TTC) and how the fluorescence quantum yield behaved in alcoholic solvents with different viscosity. In the same array of solvents time correlated single photon counting (TCSPC) measurements were performed and the fluorescence decay was investigated. Global analysis of the results revealed different dynamics in the different solvents, but although the main emission constant did change with the solvent, taking the fluorescence quantum yield into consideration resulted in an independence of the radiative rate from the solvent. The non-radiative rate, however, was highly solvent dependent and responsible for the observed solvent-related changes in the fluorescence dynamics. Further studies with the increased time resolution of femtosecond fluorescence upconversion revealed an independence of the main emission constant from the excitation energy, however the dynamics of the cooling processes prior to emission were prolonged for higher excitation energy. This led to a conceivable photoreaction scheme with one emissive state with a competing non-radiative relaxation channel, that may involve an intermediate state. LG laser beams and their properties have seen a lot of scientific attention over the past two decades. Also in the context of new techniques pushing the limit of technology further to explore new phenomena, it is essential to understand the features of this beam class and check the consistency of the findings with theoretical knowledge. The mode conversion of a Hermite-Gaussian (HG) mode into a LG mode with the help of a spiral phase plate (SPP) was investigated with respect to its space-time characteristics. It was found that femtosecond LG and HG pulses of a given temporal duration share the same spectrum and can be characterized using the same well-established methods. The mode conversion proved to only produce the desired LG mode with its characteristic orbital angular momentum (OAM), that is conserved after frequency doubling the pulse. Furthermore, it was demonstrated that temporal shaping of the HG pulse does not alter the result of its mode-conversion, as three completely different temporal pulse shapes produced the same LG mode. Further attention was given to the sum frequency generation of fs LG beams and dynamics of the interference of a HG and a LG pulse. It was found that if both are chirped with inverse signs the spatial intensity distribution does rotate around the beam axis on the time scale of the pulse. A strategy was found that would enable a measurement of these dynamics by upconversion of the interference with a third gate pulse. The results of which are discussed theoretically and an approach of an experimental realization had been made. The simulated findings had only been reproduced to a limited extend due to experimental limitations, especially the interferometric stability of the setup.}, subject = {Tetrazoliumsalze}, language = {en} } @phdthesis{Schneider2018, author = {Schneider, Norbert}, title = {Einfluss der haptischen R{\"u}ckmeldung am Lenkrad auf das Fahrerverhalten bei automatischen Eingriffen in die Querf{\"u}hrung}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-166432}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Studien zeigen, dass Fahrer in Notfallsituationen meistens eher bremsen als ausweichen, obwohl ausweichen m{\"o}glicherweise die bessere Strategie zur Kollisionsvermeidung gewesen w{\"a}re. Um Fahrer besser bei der Kollisionsvermeidung zu unterst{\"u}tzen, wurden daher in den letzten Jahren Assistenzsysteme entwickelt, die den Fahrer nicht mehr nur bei Notbremsman{\"o}vern, sondern auch bei Notausweichman{\"o}vern durch einen automatischen Eingriff in die Querf{\"u}hrung unterst{\"u}tzen sollen. Allerdings zeigte sich in mehreren Studien, dass das Verhalten der Fahrer die Wirksamkeit dieser Assistenten reduziert, insbesondere wenn der Eingriff des Assistenten {\"u}ber das Lenkrad r{\"u}ckgemeldet wurde. In dieser Arbeit wurde davon ausgegangen, dass diese Reaktion der Fahrer eine Folge automatischer Korrekturprozesse innerhalb eines psychokybernetischen Regelkreises ist, an dem sensomotorische Regelprozesse zur Steuerung der Lenkradbewegung beteiligt sind. Dazu wurde ein Fahrerverhaltensmodell entwickelt, das den Einfluss der sensomotorischen Regelprozesse im Kontext der Fahraufgabe beschreibt. Auf Basis des Fahrerverhaltensmodells wird angenommen, dass unerwartete haptische Signale am Lenkrad auf Ebene der motorischen Regelung zun{\"a}chst als St{\"o}rung des urspr{\"u}nglichen Handlungsziels interpretiert werden. Um die resultierenden Abweichungen zu korrigieren, wird auf sensomotorischer Ebene ein Korrekturprozess eingeleitet, der erst dann beendet wird, wenn der Fahrer die M{\"o}glichkeit hatte, die Situation visuell zu analysieren und sein Handlungsziel an die Situation anzupassen. Dies sollte sich im zeitlichen Verlauf der Fahrerreaktion am Lenkrad widerspiegeln und k{\"o}nnte eine Erkl{\"a}rung f{\"u}r die vom Fahrer verursachte Reduktion der Wirksamkeit sein. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, Anhaltspunkte f{\"u}r diese Annahme aufzuzeigen. Im Rahmen von sieben Experimenten wurden der Einfluss von Eingriffen mit haptischer R{\"u}ckmeldung am Lenkrad und das resultierende Zusammenspiel von sensomotorischen und visuellen Kontrollprozessen untersucht. Alle Studien befassten sich mit Eingriffen in die Querf{\"u}hrung, die den Fahrer potenziell bei Notausweichman{\"o}vern unterst{\"u}tzen k{\"o}nnten, und betrachteten sowohl Aspekte der Wirksamkeit als auch der Kontrollierbarkeit. Dabei wurde versucht, durch die Gestaltung des Eingriffs, einer gezielten Beeinflussung der Handlungsziele des Fahrers und einer Manipulation der R{\"u}ckmeldung Unterschiede in der Reaktion des Fahrers auf unerwartete Eingriffe hervorzurufen. Die Lenkreaktionszeit und das Reaktionsmuster der Fahrer dienten hierbei als Indikatoren f{\"u}r die Leistungsf{\"a}higkeit der Fahrer, ihre Handlungsziele an die vorliegende Situation anzupassen. Die Ergebnisse best{\"a}tigen die Relevanz der im Modell angenommenen sensomotorischen Kontrollprozesse und damit auch den Einfluss der haptischen R{\"u}ckmeldung auf das Fahrerverhalten bei automatischen Eingriffen in die Querf{\"u}hrung. Die beschriebene Betrachtung des zeitlichen Verlaufs des Lenkverhaltens erm{\"o}glicht zudem eine fundierte Evaluation der Fahrer-Fahrzeug-Interaktion, um verschiedene Assistenzsysteme miteinander zu vergleichen. Dar{\"u}ber hinaus liefert die vorliegende Arbeit wertvolle Hinweise f{\"u}r die Gestaltung von Assistenzsystemen, die den Fahrer in Notfallsituationen mit automatischen Eingriffen in die Querf{\"u}hrung unterst{\"u}tzen sollen. Insgesamt bietet die Integration sensomotorischer Kontrollprozesse in bestehende Fahrerverhaltensmodelle einen Erkl{\"a}rungsansatz f{\"u}r bestehende Probleme bei der Fahrer-Fahrzeug-Interaktion bei automatischen Eingriffen in die Querf{\"u}hrung, wodurch eine L{\"u}cke in der aktuellen verkehrspsychologischen Forschung geschlossen wurde.}, subject = {Fahrerverhalten}, language = {de} } @phdthesis{Siedler2018, author = {Siedler, Gabriela Anja}, title = {Elektrisch evozierte Schmerz-assoziierte Potentiale bei Patienten mit small - und large fiber Neuropathien}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-167186}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {In dieser Studie wurden 108 Patienten mit PNP, 60 Patienten mit M. Fabry und 58 gesunde Kontrollpersonen mittels PREP auf eine small fiber-Pathologie untersucht. Zudem erfolgte eine PREP-Untersuchung bei 5 gesunden Probanden und 3 Patienten nach Anwendung von lokalem Capsaicin. Zur Charakterisierung der small fibers erfolgten zudem Anamnese, klinische Untersuchung, die Frageb{\"o}gen NPSI, GCPS und ADS, QST und eine Hautbiopsie. In der Gruppe der Patienten mit PNP waren sowohl Patienten mit LFN, MFN und SFN unterschiedlicher {\"A}tiologie vertreten. Patienten mit einer MFN und Patienten mit einer zu einer Mitbeteiligung der small fibers passenden Anamnese (MFN und SFN) wiesen eine verl{\"a}ngerte N1-Latenz nach Stimulation am Fuß auf. Bei einer reduzierten IENFD in der proximalen Hautbiopsie zeigte sich die PPA nach Stimulation im Gesicht reduziert, beide Werte korrelierten positiv miteinander. Bei Patienten mit einer demyelinisierenden PNP war die N1-Latenz nach Stimulation an der Hand verl{\"a}ngert, zudem war bei Patienten mit CIDP die PPA nach Stimulation an Gesicht und Hand reduziert. M. Fabry ist eine X-chromosomal vererbte lysosomale Speicherkrankheit, welche mit einer SFN einhergehen kann. Weibliche Patienten mit M. Fabry und einer subjektiven Hypohidrose als klinische Pr{\"a}sentation einer small fiber Pathologie wiesen eine reduzierte PPA nach Stimulation an Gesicht, Hand und Fuß auf. {\"U}ber die gesamte Patientengruppe hinweg zeigte sich eine negative Korrelation der PPA nach Stimulation am Fuß mit der klinischen Schmerzpr{\"a}sentation im NPSI (Summenscore, Subscores evozierte Schmerzen und Schmerzattacken), sowie bei weiblichen Patienten mit der CDT, WDT und TSL in der QST als Marker f{\"u}r die small fiber Funktion. Patienten mit einer l{\"a}ngenunabh{\"a}ngigen Reduktion der IENFD wiesen eine niedrigere PPA nach Stimulation am Fuß auf. Ein nicht-auswertbares PREP-Potential spricht nach Ausschluss messtechnischer Artefakte f{\"u}r eine fortgeschrittene Nervenfasersch{\"a}digung. Probanden und Patienten zeigten nach Applikation von topischem Capsaicin eine Reduktion der PPA. PREP ist eine einfache, komplikationslos durchzuf{\"u}hrende und objektive Methode zur Untersuchung der small fibers. Sie stellt eine sinnvolle Erg{\"a}nzung zu den bereits etablierten Methoden QST und Hautbiopsie dar und bietet insbesondere f{\"u}r die Evaluation von Medikamenteneffekten wie z.B. von topischem Capsaicin eine vielversprechende Untersuchungsm{\"o}glichkeit.}, subject = {Fabry-Krankheit}, language = {de} } @phdthesis{Zaum2018, author = {Zaum, Sebastian}, title = {Die hCMEC/D3-Zelllinie als humanes in-vitro-Modell der Blut-Hirn-Schranke im isch{\"a}mischen Schlaganfall}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-166499}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Der Schlaganfall ist eine Krankheit mit großer Bedeutung, sowohl f{\"u}r die Betroffenen wie auch unter volkswirtschaftlichen Gesichtspunkten. In der Erforschung neuer und besserer Therapiemethoden f{\"u}r den isch{\"a}mischen Schlaganfall ist ein gutes in-vitro-Modell der Blut-Hirn-Schranke unerl{\"a}sslich, da ein Teil der Sch{\"a}digung des ZNS durch einen Zusammenbruch dieser Barriere verursacht wird. Die hCMEC/D3-Zelllinie stellt ein solches Modell dar; mit steigender Dauer der isch{\"a}mischen Stoffwechsellage zeigt sich eine Erh{\"o}hung der LDH-Konzentration als Marker f{\"u}r das Absterben der Zellen sowie ein R{\"u}ckgang der Zellvitalit{\"a}t. Zudem l{\"a}sst sich eine Entz{\"u}ndungsreaktion mit Anstieg der Marker TNF-Alpha und VEGF, sowie tendenziell auch von Interleukin 6 und Interleukin 8 beobachten, welche auch auf eine Barriereschw{\"a}chung hindeutet. Aus vorherigen Versuchen bekannte Tight junctions-Proteine wie Claudin 1 und Occludin waren in D3-Zellen unter isch{\"a}mischen Bedingungen nicht ver{\"a}ndert, Claudin 5 war in der PCR vermindert exprimiert. Die f{\"u}r die Barriereschw{\"a}chung verantwortlichen Strukturproteine m{\"u}ssen durch weitere Versuche identifiziert werden. Eine m{\"o}gliche Erh{\"o}hung der Expression des Transkriptionsfaktors ZO-1 k{\"o}nnte unter diesen Bedingungen einen Mechanismus der Barriereschw{\"a}chung darstellen. Die Expression des Glukokortikoidrezeptors war in Monokultur-Versuchen mit D3-Zellen nach Isch{\"a}mie erniedrigt. Dies stellt eine Gemeinsamkeit mit Versuchen mit Zelllinien tierischen Ursprungs dar; in diesen zeigten die Zellen durch Degradation des Glukokortikoidrezeptors ein fehlendes Ansprechen auf eine Glukokortikoid-Behandlung. In der Cokultur der D3-Zellen mit Gliomzellen der C6-Zelllinie zeigte sich jedoch eine Erh{\"o}hung der GR-Expression. Eine Cokultur kann den komplexen Aufbau der Blut-Hirn-Schranke, mit Beteiligung mehrerer Zelltypen, besser darstellen als Versuche mit nur einer Zelllinie. Die Erh{\"o}hung der GR-Expression in diesem humanen in-vitro-Modell der Blut-Hirn-Schranke steht im Gegensatz zu den in-vitro-Versuchen mit anderen Zelllinien. Dies k{\"o}nnte eine m{\"o}gliche Erkl{\"a}rung liefern, warum die Erkenntnisse aus diesen Versuchen bisher nicht zu einer Verbesserung der Evidenz der Glukokortikoid-Therapie beim isch{\"a}mischen Schlaganfall beigetragen haben. Zudem zeigt die Fluoreszenzf{\"a}rbung von D3-Zellen, dass diese auch unter Isch{\"a}mie auf Glukokortikoide reagieren.}, subject = {stroke}, language = {de} } @phdthesis{Bischler2018, author = {Bischler, Thorsten David}, title = {Data mining and software development for RNA-seq-based approaches in bacteria}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-166108}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {RNA sequencing (RNA-seq) has in recent years become the preferred method for gene expression analysis and whole transcriptome annotation. While initial RNA-seq experiments focused on eukaryotic messenger RNAs (mRNAs), which can be purified from the cellular ribonucleic acid (RNA) pool with relative ease, more advanced protocols had to be developed for sequencing of microbial transcriptomes. The resulting RNA-seq data revealed an unexpected complexity of bacterial transcriptomes and the requirement for specific analysis methods, which in many cases is not covered by tools developed for processing of eukaryotic data. The aim of this thesis was the development and application of specific data analysis methods for different RNA-seq-based approaches used to gain insights into transcription and gene regulatory processes in prokaryotes. The differential RNA sequencing (dRNA-seq) approach allows for transcriptional start site (TSS) annotation by differentiating between primary transcripts with a 5'-triphosphate (5'-PPP) and processed transcripts with a 5'-monophosphate (5'-P). This method was applied in combination with an automated TSS annotation tool to generate global trancriptome maps for Escherichia coli (E. coli) and Helicobacter pylori (H. pylori). In the E. coli study we conducted different downstream analyses to gain a deeper understanding of the nature and properties of transcripts in our TSS map. Here, we focused especially on putative antisense RNAs (asRNAs), an RNA class transcribed from the opposite strand of known protein-coding genes with the potential to regulate corresponding sense transcripts. Besides providing a set of putative asRNAs and experimental validation of candidates via Northern analysis, we analyzed and discussed different sources of variation in RNA-seq data. The aim of the H. pylori study was to provide a detailed description of the dRNA-seq approach and its application to a bacterial model organism. It includes information on experimental protocols and requirements for data analysis to generate a genome-wide TSS map. We show how the included TSS can be used to identify and analyze transcriptome and regulatory features and discuss challenges in terms oflibrary preparation protocols, sequencing platforms, and data analysis including manual and automated TSS annotation. The TSS maps and associated transcriptome data from both H. pylori and E. coli were made available for visualization in an easily accessible online browser. Furthermore, a modified version of dRNA-seq was used to identify transcriptome targets of the RNA pyrophosphohydrolase (RppH) in H. pylori. RppH initiates 5'-end-dependent degradation of transcripts by converting the 5'-PPP of primary transcripts to a 5'-P. I developed an analysis method, which uses data from complementary DNA (cDNA) libraries specific for transcripts carrying a 5'-PPP, 5'-P or both, to specifically identify transcripts modified by RppH. For this, the method assessed the 5'-phosphorylation state and cellular concentration of transcripts in rppH deletion in comparison to strains with the intact gene. Several of the identified potential RppH targets were further validated via half-life measurements and quantification of their 5'-phosphorylation state in wild-type and mutant cells. Our findings suggest an important role for RppH in post-transcriptional gene regulationin H. pylori and related organisms. In addition, we applied two RNA-seq -based approaches, RNA immunoprecipitation followed by sequencing (RIP-seq) and cross-linking immunoprecipitation followed by sequencing (CLIP-seq), to identify transcripts bound by Hfq and CsrA, two RNA-binding proteins (RBPs) with an important role in post-transcriptional regulation. For RIP-seq -based identification of CsrA binding regions in Campylobacter jejuni(C. jejuni), we used annotation-based analysis and, in addition, a self-developed peak calling method based on a sliding window approach. Both methods revealed flaA mRNA, encoding the major flagellin, as the main target and functional analysis of identified targets showed a significant enrichment of genes involved in flagella biosynthesis. Further experimental analysis revealed the role of flaA mRNA in post-transcriptional regulation. In comparison to RIP-seq, CLIP-seq allows mapping of RBP binding sites with a higher resolution. To identify these sites an approach called "block-based peak calling" was developed and resulting peaks were used to identify sequence and structural constraints required for interaction of Hfq and CsrA with Salmonella transcripts. Overall, the different RNA-seq-based approaches described in this thesis together with their associated analyis pipelines extended our knowledge on the transcriptional repertoire and modes of post-transcriptional regulation in bacteria. The global TSS maps, including further characterized asRNA candidates, putative RppH targets, and identified RBP interactomes will likely trigger similar global studies in the same or different organisms or will be used as a resource for closer examination of these features.}, subject = {Bakterien}, language = {en} } @phdthesis{Braun2018, author = {Braun, Alexandra Carolin}, title = {Bioresponsive delivery of anticatabolic and anabolic agents for muscle regeneration using bioinspired strategies}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-169047}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Progressive loss of skeletal muscle mass, strength and function poses a major threat to independence and quality of life, particularly in the elderly. To date, sarcopenia therapy consists of resistance exercise training in combination with protein supplementation due to the limited efficacy of available pharmacological options in counteracting the effects of muscle wasting. Therapeutic intervention with growth factors including insulin-like growth factor I (IGF-I) or inhibitors of myostatin  a potent suppressor of myogenesis  hold potential to rebalance the altered activity of anabolic and catabolic cytokines. However, dosing limitations due to acute side effects and disruptions of the homeostasis have so far precluded clinical application. Intending to provide a therapy with a superior safety and efficacy profile by directing drug release to inflamed tissue and minimizing off-target activity, we designed bioresponsive delivery systems for an anti-catabolic peptide and anabolic IGF-I responding to local flares of muscle wasting. In Chapter I, current concepts for bioorthogonal conjugation methods are discussed and evaluated based on various drug delivery applications. With a focus on protein delivery, challenges and potential pitfalls of each chemical and enzymatic conjugation strategy are analyzed and opportunities regarding their use for coupling of biomolecules are given. Based on various studies conjugating proteins to polymers, particles and biomaterials using different site-directed approaches, the chapter summarizes available strategies and highlights certain aspects requiring particular consideration when applied to biomolecules. Finally, a decision process for selection of an optimum conjugation strategy is exemplarily presented. Three of these bioorthogonal coupling reactions are applied in Chapter II detailing the potential of site-directed conjugation in the development of novel, homogenous drug delivery systems. The chapter describes the design of a delivery system of a myostatin inhibitor (MI) for controlled and local release counteracting myositis flares. MI release from the carrier is driven by increased matrix metalloproteinase (MMP) levels in compromised muscle tissues cleaving the interposed linker, thereby releasing the peptide inhibitor from the particulate carrier. Release experiments were performed to assess the response towards various MMP isoforms (MMP-1, -8, -9 and -13) - as upregulated during skeletal muscle myopathies - and the release pattern of the MI in case of disease progression was analyzed. By selection of the protease-sensitive linker (PSL) showing variable susceptibilities to proteases, release rates of the MI can be controlled and adapted. Immobilized MI as well as released MI as response to MMP upregulation was able to antagonize the effects of myostatin on cell signalling and myoblast differentiation. The approach of designing bioresponsive protein delivery systems was also applied to the anabolic growth factor IGF-I, as described in Chapter III. Numerous studies of PEGylated proteins or peptides reveal, that successful therapy is challenged by safety and efficacy issues, as polymer attachment considerably alters the properties of the biologic, thereby jeopardizing clinical efficacy. To this end, a novel promising approach is presented, intending to exploit beneficial effects of PEGylation on pharmacokinetics, but addressing the pharmacodynamic challenges by releasing the protein upon entering the target tissue. This was realized by integration of a PSL between the PEG moiety and the protein. The soluble polymer conjugate was produced by site-directed, enzymatic conjugation of IGF-I to the PSL, followed by attachment of a 30 kDa-PEG using Strain-promoted azide-alkyne cycloaddition (SPAAC). This strategy illustrates the potential of bioorthogonal conjugation (as described in Chapter I) for generation of homogenous protein-polymer conjugates with reproducible outcome, but also emphasizes the altered protein properties resulting from permanent polymer conjugation. As compared to wild type IGF-I, the PEGylated protein showed considerable changes in pharmacologic effects - such as impaired insulin-like growth factor binding protein (IGFBPs) interactions, submaximal proliferative activity and altered endocytosis patterns. In contrast, IGF-I characteristics were fully restored upon local disintegration of the conjugate triggered by MMP upregulation and release of the natural growth factor. For successful formulation development for the proteins and conjugates, the careful selection of suitable excipients is crucial for a safe and reliable therapy. Chapter IV addresses one aspect by highlighting the chemical heterogeneity of excipients and associated differences in performance. Polysorbate 80 (PS80) is a surfactant frequently used in protein formulations to prevent aggregation and surface adsorption. Despite being widely deployed as a standard excipient, heterogeneous composition and performance entails the risk of eliciting degradation and adverse effects on protein stability. Based on a comprehensive study using different batches of various suppliers, the PS80 products were characterized regarding chemical composition and physicochemical properties, facilitating the assessment of excipient performance in a formulation. Noticeable deviations were recorded between different suppliers as well as between batches of the same suppliers. Correlation of all parameters revealed, that functionality related characteristics (FRCs) could be reliably predicted based on chemical composition alone or by a combination of chemical and physicochemical properties, respectively. In summary, this thesis describes and evaluates novel strategies for the targeted delivery and controlled release of biologics intended to counteract the imbalance of anabolic and catabolic proteins observed during aging and musculoskeletal diseases. Two delivery platforms were developed and characterized in vitro - (i) using anti-catabolic peptides immobilized on a carrier for local delivery and (ii) using soluble IGF-I polymer conjugates for systemic application. Both approaches were implemented by bioorthogonal coupling strategies, which were carefully selected in consideration of limitations, side reactions and efficiency aspects. Bioresponsive release of the active biomolecules following increased protease activity could be successfully realized. The therapeutic potential of these approaches was demonstrated using various cell-based potency assays. The systems allow targeted and controlled release of the growth factor IGF-I and anti-catabolic peptides thereby overcoming safety concerns of current growth factor therapy and thus positively impacting the benefit-risk profile of potent therapeutics. Taking potential heterogeneity and by-product concerns into account, comprehensive excipient characterization was performed and a predictive algorithm for FRCs developed, in order to facilitate formulation design and guarantee a safe and efficient therapy from start to finish.}, subject = {Muskelatrophie}, language = {en} } @phdthesis{Kreutner2018, author = {Kreutner, Jakob}, title = {Charakterisierung des Knochens und seiner Mikrostruktur mit hochaufl{\"o}sender 3D-MRT}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-168858}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Neue Therapieans{\"a}tze durch Tissue Engineering erfordern gleichzeitig angepasste Diagnosem{\"o}glichkeiten und nicht-invasive Erfolgskontrollen. Speziell die 3D-MR-Bildgebung ist ein vielversprechendes Instrument, um Parameter mit hoher r{\"a}umlicher Pr{\"a}zision zu quantifizieren. Vor diesem Hintergrund wurden im Rahmen dieser Arbeit neue Ans{\"a}tze f{\"u}r die hochaufl{\"o}sende 3D-MRT in vivo entwickelt und deren Eignung im Bereich des Tissue Engineerings gezeigt. Welchen Vorteil die Quantifizierung von Parametern bietet, konnte im Rahmen einer pr{\"a}-klinischen Studie an einem Modell der H{\"u}ftkopfnekrose gezeigt werden. Der Therapieverlauf wurde zu verschiedenen Zeitpunkten kontrolliert. Trotz der niedrigen r{\"a}umlichen Aufl{\"o}sung, konnten durch eine systematische Auswertung der Signalintensit{\"a}ten von T1- und T2-FS-gewichteten Aufnahmen R{\"u}ckschl{\"u}sse {\"u}ber Ver{\"a}nderungen in der Mikrostruktur gezogen werden, die dar{\"u}ber hinaus in guter {\"U}bereinstimmung mit Ergebnissen von ex vivo µCT-Aufnahmen waren. Dort konnte eine Verdickung der Trabekelstruktur nachgewiesen werden, welche sehr gut mit einer Signalabnahme in den T1-gewichteten Aufnahmen korrelierte. Die radiale Auswertung der Daten erlaubte dabei eine komprimierte Darstellung der Ergebnisse. Dadurch wurde eine effiziente Auswertung der umfangreichen Daten (verschiedene Tiere an mehreren Zeitpunkten mit einer Vielzahl an Einzelaufnahmen) erm{\"o}glicht und eine unabh{\"a}ngige Bewertung erreicht. Um die Limitationen der begrenzten Aufl{\"o}sung von 2D-Multi-Schichtaufnahmen aufzuheben, wurden neue Ans{\"a}tze f{\"u}r eine hochaufgel{\"o}ste 3D-Aufnahme entwickelt. Hierf{\"u}r wurden Spin-Echo-basierte Sequenzen gew{\"a}hlt, da diese eine genauere Abbildung der Knochenmikrostruktur erlauben als Gradienten-Echo-basierte Methoden. Zum einen wurde eine eigene 3D-FLASE-Sequenz entwickelt und zum anderen eine modifizierte 3D-TSE-Sequenz. Damit an Patienten Aufnahmen bei klinischer Feldst{\"a}rke von 1,5 T mit einer hohen r{\"a}umlichen Aufl{\"o}sung innerhalb einer vertretbaren Zeit erzielt werden k{\"o}nnen, muss eine schnelle und signalstarke Sequenz verwendet werden. Eine theoretische Betrachtung bescheinigte der TSE-Sequenz eine um 25 \% h{\"o}here Signaleffizienz verglichen mit einer FLASE-Sequenz mit identischer Messzeit. Dieser Unterschied konnte auch im Experiment nachgewiesen werden. Ein in vivo Vergleich der beiden Sequenzen am Schienbein zeigte eine vergleichbare Darstellung der Spongiosa mit einer Aufl{\"o}sung von 160 × 160 × 400 µm. F{\"u}r die Bildgebung des H{\"u}ftkopfs mit der neuen Sequenz waren jedoch aufgrund der unterschiedlichen Anatomie weitere Modifikationen notwendig. Um l{\"a}ngere Messzeiten durch ein unn{\"o}tig großes Field-of-View zu vermeiden, mussten Einfaltungsartefakte unterdr{\"u}ckt werden. Dies wurde durch die orthogonale Anwendung der Anregungs- und Refokussierungspulse in der TSE-Sequenz effizient gel{\"o}st. Technisch bedingt konnte jedoch nicht eine vergleichbare Aufl{\"o}sung wie am Schienbein realisiert werden. Der Vorteil der 3D-Bildgebung, dass Schichtdicken von deutlich weniger als 1 mm erreicht werden k{\"o}nnen, konnte jedoch erfolgreich auf den Unterkiefer {\"u}bertragen werden. Der dort verlaufende Nervus Mandibularis ist dabei eine wichtige Struktur, deren Verlauf im Vorfeld von verschiedenen operativen Eingriffen bekannt sein muss. Er ist durch eine d{\"u}nne kn{\"o}cherne Wand vom umgebenden Gewebe getrennt. Im Vergleich mit einer 3D-VIBE-Sequenz zeigte die entwickelte 3D-TSE-Sequenz mit integrierter Unterdr{\"u}ckung von Einfaltungsartefakten eine {\"a}hnlich gute Lokalisierung des Nervenkanals {\"u}ber die gesamte L{\"a}nge der Struktur. Dies konnte in einer Studie an gesunden Probanden mit verschiedenen Beobachtern nachgewiesen werden. Durch die neue Aufnahmetechnik konnte dar{\"u}ber hinaus die Aufl{\"o}sung im Vergleich zu bisherigen Studien deutlich erh{\"o}ht werden, was insgesamt eine pr{\"a}zisere Lokalisierung des Nervenkanals erlaubt. Ein Baustein des Tissue Engineerings sind bio-resorbierbare Materialien, deren Abbau- und Einwachsverhalten noch untersucht werden muss, bevor diese f{\"u}r die klinische Anwendung zugelassen werden. Die durchgef{\"u}hrten in vitro µMR-Untersuchungen an Polymerscaffolds zeigten die reproduzierbare Quantifizierung der Porengr{\"o}ße und Wandst{\"a}rke. Dar{\"u}ber hinaus wurde eine inhomogene Verteilung der Strukturparameter beobachtet. Die Ergebnisse waren in guter {\"U}bereinstimmung mit µCT-Aufnahmen als Goldstandard. Unterschiedliche Varianten der Scaffolds konnten identifiziert werden. Dabei bewies sich die MR-Bildgebung als zuverl{\"a}ssige Alternative. Insgesamt zeigen die Ergebnisse dieser Arbeit, welche Vorteile und Anwendungsm{\"o}glichkeiten die 3D-MRT-Bildgebung bietet, und dass auch mit klinischer Feldst{\"a}rke in vivo Voxelgr{\"o}ßen im Submillimeterbereich f{\"u}r alle Raumrichtungen erreichbar sind. Die erzielten Verbesserungen in der r{\"a}umlichen Aufl{\"o}sung erh{\"o}hen die Genauigkeit der verschiedenen Anwendungen und erm{\"o}glichen eine bessere Identifikation von kleinen Abweichungen, was eine fr{\"u}here und zuverl{\"a}ssigere Diagnose f{\"u}r Patienten verspricht.}, subject = {Kernspintomografie}, language = {de} } @phdthesis{KlotzbachverhFimmel2018, author = {Klotzbach [verh. Fimmel], Stefanie}, title = {Synthese und Charakterisierung kovalent organischer K{\"a}figverbindungen basierend auf Tribenzotriquinacen-Einheiten}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-166034}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Porous functional materials are promising candidates for applications in the areas of heterogeneous catalysis, sensing, gas storage and separation, or membranes. As one class of suchlike materials, organic cage compounds have attracted attention because of their unique properties compared to extended frameworks. The tribenzotriquinacene (TBTQ) scaffold possessing three orthogonal indane moieties provides a suitable building block for the efficient synthesis of organic cage compounds. In this thesis the synthesis of molecular cubes, tetrahedra and bipyramids by crosslinking the catechol units of TBTQ with various diboronic acids is reported. Structure and shape of the molecular objects are thereby determined by the geometry of the diboronic acids. Notably, both narcissistic and social self-sorting phenomena could be observed for ternary mixtures of building blocks. In addition host-guest complexation was observed for the trigonal bipyramid cage. Fullerenes C60 as well as C70 were almost quantitively encapsulated. Further investigations of this behaviour showed a preference for C60 in a competitive situation.}, subject = {K{\"a}figverbindungen}, language = {de} } @phdthesis{Brendel2018, author = {Brendel, Harald}, title = {W{\"a}rmetransport in keramischen Faserisolationen bei hohen Temperaturen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-157917}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Das Ziel dieser Arbeit ist eine umfassende numerische und experimentelle Charakterisierung des W{\"a}rmetransports in oxidkeramischen Faserisolationen im Hochtemperaturbereich. Zugleich sollen neue Konzepte f{\"u}r eine optimierte technische Auslegung von Faserisolationen erarbeitet werden. Oxidkeramiken zeigen im Infrarotbereich ein semitransparentes Verhalten. Das bedeutet, ein Teil der Strahlung gelangt durch die Probe, ohne gestreut oder absorbiert zu werden. Durch die Ausgestaltung als disperses Medium mit Abmessungen der Fasern im \$\mu m\$ Bereich wird jedoch eine starke Wechselwirkung mit infraroter Lichtstrahlung erzeugt. Man befindet sich im optischen Resonanzbereich. Technisch relevante Faserisolationen besitzen eine Rohdichte zwischen \$50 \mathrm{kg/m^3}\$ und \$700 \mathrm{kg/m^3}\$ und k{\"o}nnen als optisch dichtes Medium betrachtet werden. Eine Optimierung hinsichtlich der D{\"a}mmwirkung gegen W{\"a}rmestrahlung bedeutet eine massenspezifische Maximierung des Lichtstreuverm{\"o}gens im relevanten Wellenl{\"a}ngenbereich. Hierzu werden in einer numerischen Studie keramische Hohlfaserisolationen mit konventionellen Fasern verglichen. Diese Abhandlung unter Ber{\"u}cksichtigung anwendungsnaher Aspekte gelangt zu der Schlussfolgerung, dass die Strahlungsw{\"a}rmestromdichte in Hohlfaserisolationen, im Vergleich zu konventionellen Isolationen, signifikant erniedrigt wird. Hinsichtlich der Gesamtw{\"a}rmeleitf{\"a}higkeit ist eine Reduzierung um den Faktor zwei zu erwarten. \\ Trotz moderner Rechner ist die Anwendung der vollen Maxwellschen Streutheorie, insbesondere im Rahmen von Optimierungsaufgaben mehrschichtiger Streuk{\"o}rper, ein zeitaufwendiges Unterfangen. Um sinnvolle Parameterkonfigurationen bereichsweise eingrenzen zu k{\"o}nnen, wird eine N{\"a}herungsmethode f{\"u}r die Lichtstreuung an mehrschichtigen Zylindern weiterentwickelt und mit der vollst{\"a}ndigen Maxwellschen Streutheorie verglichen. Es zeigt sich, dass das Modell f{\"u}r kleine bis moderate Brechungsindizes sehr gute Vorhersagekraft besitzt und auch zur n{\"a}herungsweisen Berechnung der Streueffizienzen f{\"u}r r{\"a}umlich isotrop angeordnete Zylinder herangezogen werden kann. \\ Neben den numerischen Studien wird im experimentellen Teil dieser Arbeit eine kommerzielle Faserisolierung aus Aluminiumoxid hinsichtlich ihrer W{\"a}rmetransporteigenschaften charakterisiert. Die optischen Transportparameter Albedo und Extinktion werden mittels etablierter Messmethoden bestimmt. Bei bekannter Faserdurchmesserverteilung k{\"o}nnen diese Messwerte dann mit den theoretischen Vorhersagen der Maxwellschen Streutheorie verglichen werden.\\ Um technische Optimierungsmaßnahmen experimentell zu verifizieren, besteht die Notwendigkeit, die Temperaturleitf{\"a}higkeit bzw. die W{\"a}rmeleitf{\"a}higkeit auch bei hohen Temperaturen oberhalb von \$1000^\mathrm{o}\mathrm{C}\$ zuverl{\"a}ssig bestimmen zu k{\"o}nnen. Zu diesem Zweck wird ein Versuchsaufbau realisiert, um in diesem Temperaturbereich erstmals die sogenannte Thermal-Wave-Analyse anzuwenden. Durch Abgleich mit einem gekoppelten W{\"a}rmetransportmodell und einem etablierten Messverfahren wird die besondere Eignung der Thermal-Wave-Analyse f{\"u}r ber{\"u}hrungsfreie Hochtemperaturmessungen gezeigt.}, subject = {W{\"a}rme{\"u}bertragung}, language = {de} } @phdthesis{Myrcik2018, author = {Myrcik, Karolin Anna}, title = {Untersuchung der Melodiestruktur in spracherwerbsrelevanten Vokalisationen von S{\"a}uglingen mit und ohne famili{\"a}re Disposition f{\"u}r eine spezifische Spracherwerbsst{\"o}rung}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-161577}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {In der vorliegenden Arbeit wurden retrospektiv Laute von S{\"a}uglingen untersucht, die an der interdisziplin{\"a}ren DFG-gef{\"o}rderten Langzeitstudie „Deutsche Sprachentwicklungsstudie" (GLAD-Studie) teilnahmen. Ziel dieser Studie war es, vorsprachliche Pr{\"a}diktoren f{\"u}r eine spezifische Spracherwerbsst{\"o}rung zu finden. Die vorsprachlichen Vokalisationen von Kindern mit und ohne famili{\"a}re Disposition (FH´+ respektive FH-) f{\"u}r eine spezifische Spracherwerbsst{\"o}rung (SES) wurden in den ersten drei Lebensmonaten untersucht. Die Analyse schloss 22 S{\"a}uglinge (12 M{\"a}dchen und 10 Jungen) mit einer positiven Familienanamnese und 34 S{\"a}uglinge (16 M{\"a}dchen und 18 Jungen) mit einer negativen Anamnese bez{\"u}glich einer spezifischen Spracherwerbsst{\"o}rung ein. Basierend auf den Sprachleistungen im Alter von 3-5 Jahren, die mit Hilfe von standardisierten Tests von Linguisten erhoben wurden, erfolgte retrospektiv eine Zuordnung der Kinder in vier Gruppen: FH--Norm Gruppe (Kinder ohne famili{\"a}rer Disposition f{\"u}r SES und normaler Sprachentwicklung), FH--SES Gruppe (Kinder ohne famili{\"a}rer Disposition f{\"u}r SES und Spracherwerbsst{\"o}rung), FH+-Norm Gruppe (Kinder mit famili{\"a}rer Disposition f{\"u}r SES und normaler Sprachentwicklung) und FH+-SES Gruppe (Kinder mit famili{\"a}rer Disposition f{\"u}r SES und Spracherwerbsst{\"o}rung). In der vorliegenden Arbeit wurden retrospektiv pro Gruppe nur Vokalisationen analysiert, die eine melodisch-rhythmische {\"A}hnlichkeit zu sp{\"a}teren auftretenden zweisilbigen Babbellauten und W{\"o}rtern aufweisen. Dies sind sogenannte 2B-Strukturen (zweib{\"o}gige Melodien) und 1S-Strukturen (zweib{\"o}gige Melodien, die durch eine Pause unterbrochen sind). Das Ziel der Arbeit war es, retrospektiv einen m{\"o}glichen Zusammenhang zwischen strukturellen Schreimerkmalen in den ersten 12 Wochen und der sp{\"a}teren sprachlichen Leistung der Kinder zu untersuchen. Dabei wurden die relative Auftrittsh{\"a}ufigkeit, Parameter der Zeitorganisation (Melodiebogenl{\"a}nge, Dauer von Segmentierungspausen) sowie melodische Eigenschaften dieser Strukturen, wie das Verh{\"a}ltnis der Frequenzmaxima (F0max) und das Verh{\"a}ltnis der Bogenl{\"a}ngen (BL) der beiden B{\"o}gen in den ersten drei Lebensmonaten analysiert sowie Unterschiede bzw. Gemeinsamkeiten der vier Probandengruppen untersucht.}, subject = {Sprachentwicklungsst{\"o}rung}, language = {de} } @phdthesis{Dolezal2018, author = {Dolezal, Sascha}, title = {Traditionelle Einkaufspassagen in Japans Einzelhandelslandschaft: R{\"a}umliche Strukturen, Prozesse und Konsequenzen.}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-156842}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Eine lange Tradition im japanischen Einzelhandel besitzen die oftmals schmalen und {\"u}berdachten Einkaufspassagen (Shoutengai). Charakteristisch ist die Aneinanderreihung von kleinfl{\"a}chigen, unabh{\"a}ngigen und oftmals familiengef{\"u}hrten Fachgesch{\"a}ften. Diese sind sowohl im Einzelhandel, Dienstleistungsgewerbe als auch in der Gastronomie angesiedelt und dienen nicht nur als zentrales Versorgungszentrum in Fußn{\"a}he, sondern sind auch Kommunikationsmittelpunkt einer Nachbarschaft oder eines Stadtbezirks. Das Ziel der Arbeit ist die Darstellung der momentanen Situation traditioneller Einkaufspassagen in Japan und welchen Herausforderungen diese aktuell und zuk{\"u}nftig gegen{\"u}berstehen. Mangelnde Kundennachfrage, erh{\"o}hte Konkurrenzsituation, steigende Steuerabgaben oder fehlende Nachfolger stehen beispielhaft f{\"u}r die Probleme, mit denen sich viele Inhaber konfrontiert sehen. Durch die empirische Untersuchung sollen Determinanten des Erfolgs bzw. Misserfolgs erarbeitet werden. Hierbei wurden von Juni 2015 bis Juli 2016 in Kyoto und Osaka 21 Einkaufspassagen mit insgesamt 3.469 Gesch{\"a}ftsfl{\"a}chen kartiert, von denen wiederum acht Einkaufspassagen n{\"a}her untersucht wurden. Dabei haben 513 Betriebe an einer standardisierten Befragung teilgenommen und es wurden mehrere Leitfadeninterviews mit Shoutengai-Vereinen sowie Stadtverwaltungen und Wirtschaftsf{\"o}rderern gef{\"u}hrt. Als theoretische Grundlagen der vorliegenden Arbeit dient insbesondere die Akteurs- und Handlungstheorie und wie die Aktivit{\"a}ten der Gesch{\"a}ftsbetreiber die Passagen positiv bzw. negativ beeinflussen. Flankierenden Charakter besitzen zudem die Institutionentheorie, anhand derer der Einfluss politischer Entscheidungen er{\"o}rtert wird sowie zyklische Theorieans{\"a}tze, um eine Einordnung der traditionellen Einkaufspassagen in Japans Einzelhandelslandschaft durchzuf{\"u}hren. Seit {\"u}ber drei Jahrzehnten sinkt landesweit die Zahl der Einzelh{\"a}ndler, die Gr{\"u}nde f{\"u}r den Niedergang sind vielf{\"a}ltig. Insbesondere Einzelgesch{\"a}fte mit einer niedrigen einstelligen Zahl an Mitarbeitern waren und sind auch weiterhin im R{\"u}ckgang inbegriffen. {\"U}ber ein Drittel der befragten Gesch{\"a}ftsinhaber planen in den n{\"a}chsten f{\"u}nf Jahren die Gesch{\"a}ftsf{\"u}hrung aufzugeben, zwei Drittel von ihnen haben keinen Nachfolger f{\"u}r ihr Gesch{\"a}ft. Zunehmende Schließungen tragen zu Trading-Down Prozessen der gesamten Passage bei. Hohe Leerstandsquoten von bis zu {\"u}ber 50 \%, verbunden mit ungepflegten Geb{\"a}udefassaden, einem schlechten Beleuchtungskonzept und begrenzter Produktauswahl f{\"u}hren zu einer unattraktiven Einkaufsatmosph{\"a}re, resultierend in einem Kundenmangel. Die Diversifizierung der Betriebsformen ab den 1960er Jahren und Deregulierungsprozesse der Binnenhandelspolitik bef{\"o}rderten die Konkurrenzsituation der Einkaufspassagen und bildeten die Grundlage dieser Abw{\"a}rtsentwicklung. Einige Immobiliengesellschaften nutzen dies f{\"u}r ihre Zwecke und erwerben einige Ladenzeilen, um diese großfl{\"a}chigen zu Wohnh{\"a}usern umzubauen. Die Einkaufspassagen erfahren dadurch einen Funktionswandel und verlieren zunehmend ihren urspr{\"u}nglichen Charakter. Die Ergebnisse tragen dazu bei, die aktuelle Einzelhandelslandschaft Japans zu erfassen und stadtplanerischen Instrumenten bei der k{\"u}nftigen Planung zu unterst{\"u}tzen.}, subject = {Einzelhandel}, language = {de} } @phdthesis{Bendias2018, author = {Bendias, Michel Kalle}, title = {Quantum Spin Hall Effect - A new generation of microstructures}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-168214}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {The presented thesis summarizes the results from four and a half years of intense lithography development on (Cd,Hg)Te/HgTe/(Cd,Hg)Te quantum well structures. The effort was motivated by the unique properties of this topological insulator. Previous work from Molenkamp at al.\ has proven that the transport through such a 2D TI is carried by electrons with opposite spin, counter-propagating in 1D channels along the sample edge. However, up to this thesis, the length of quantized spin Hall channels has never been reported to exceed 4 µm. Therefore, the main focus was put on a reproducible and easy-to-handle fabrication process that reveals the intrinsic material parameters. Every single lithography step in macro as well as microscopic sample fabrication has been re-evaluated. In the Development, the process changes have been presented along SEM pictures, microgaphs and, whenever possible, measurement responses. We have proven the conventional ion milling etch method to damage the remaining mesa and result in drastically lower electron mobilities in samples of microscopic size. The novel KI:I2:HBr wet etch method for macro and microstructure mesa fabrication has been shown to leave the crystalline structure intact and result in unprecedented mobilities, as high as in macroscopic characterization Hall bars. Difficulties, such as an irregular etch start and slower etching of the conductive QW have been overcome by concentration, design and etch flow adaptations. In consideration of the diffusive regime, a frame around the EBL write field electrically decouples the structure mesa from the outside wafer. As the smallest structure, the frame is etched first and guarantees a non-different etching of the conductive layer during the redox reaction. A tube-pump method assures reproducible etch results with mesa heights below 300 nm. The PMMA etch mask is easy to strip and leaves a clean mesa with no redeposition. From the very first attempts, to the final etch process, the reader has been provided with the characteristics and design requirements necessary to enable the fabrication of nearly any mesa shape within an EBL write field of 200 µm. Magneto resistance measurement of feed-back samples have been presented along the development chronology of wet etch method and subsequent lithography steps. With increasing feature quality, more and more physics has been revealed enabling detailed evaluation of smallest disturbances. The following lithography improvements have been implemented. They represent a tool-box for high quality macro and microstructure fabrication on (CdHg)Te/HgTe of almost any kind. The optical positive resist ECI 3027 can be used as wet and as dry etch mask for structure sizes larger than 1 µm. It serves to etch mesa structures larger than the EBL write field. The double layer PMMA is used for ohmic contact fabrication within the EBL write field. Its thickness allows to first dry etch the (Cd,Hg)Te cap layer and then evaporate the AuGe contact, in situ and self-aligned. Because of an undercut, up to 300 nm can be metalized without any sidewalls after the lift-off. An edge channel mismatch within the contact leads can be avoided, if the ohmic contacts are designed to reach close to the sample and beneath the later gate electrode. The MIBK cleaning step prior to the gate application removes PMMA residuals and thereby improves gate and potential homogeneity. The novel low HfO2-ALD process enables insulator growth into optical and EBL lift-off masks of any resolvable shape. Directly metalized after the insulator growth, the self-aligned method results in thin and homogeneous gate electrode reproducibly withholding gate voltages to +-10 V. The optical negative resist ARN 4340 exhibits an undercut when developed. Usable as dry etch mask and lift-off resist, it enables an in-situ application of ohmic contacts first etching close to the QW, then metalizing AuGe. Up to 500 nm thickness, the undercut guarantees an a clean lift-off with no sidewalls. The undertaken efforts have led to micro Hall bar measurements with Hall plateaus and SdH-oszillations in up to now unseen levels of detail. The gap resistance of several micro Hall bars with a clear QSH signal have been presented in Quantum Spin Hall. The first to exhibit longitudinal resistances close to the expected h/2e2 since years, they reveal unprecedented details in features and characteristics. It has been shown that their protection against backscattering through time reversal symmetry is not as rigid as previously claimed. Values below and above 12.9 kΩ been explained, introducing backscattering within the Landauer-B{\"u}ttiker formalism of edge channel transport. Possible reasons have been discussed. Kondo, interaction and Rashba-backscattering arising from density inhomogeneities close to the edge are most plausible to explain features on and deviations from a quantized value. Interaction, tunneling and dephasing mechanisms as well as puddle size, density of states and Rashba Fields are gate voltage dependent. Therefore, features in the QSH signal are fingerprints of the characteristic potential landscape. Stable up to 11 K, two distinct but clear power laws have been found in the higher temperature dependence of the QSH in two samples. However, with ΔR = Tα, α = ¼ in one (QC0285) and α = 2 in the other (Q2745), none of the predicted dependencies could be confirmed. Whereas, the gap resistances of QC0285 remains QSH channel dominated up to 3.9 T and thereby confirmed the calculated lifting of the band inversion in magnetic field. The gate-dependent oscillating features in the QSH signal of Q2745 immediately increase in magnetic field. The distinct field dependencies allowed the assumption of two different dominant backscattering mechanisms. Resulting in undisturbed magneto transport and unprecedented QSH measurements The Novel Micro Hall Bar Process has proven to enable the fabrication of a new generation of microstructures.}, subject = {Quecksilbertellurid}, language = {en} } @phdthesis{Budig2018, author = {Budig, Benedikt}, title = {Extracting Spatial Information from Historical Maps: Algorithms and Interaction}, edition = {1. Auflage}, publisher = {W{\"u}rzburg University Press}, address = {W{\"u}rzburg}, isbn = {978-3-95826-092-4}, doi = {10.25972/WUP-978-3-95826-093-1}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-160955}, school = {W{\"u}rzburg University Press}, pages = {viii, 160}, year = {2018}, abstract = {Historical maps are fascinating documents and a valuable source of information for scientists of various disciplines. Many of these maps are available as scanned bitmap images, but in order to make them searchable in useful ways, a structured representation of the contained information is desirable. This book deals with the extraction of spatial information from historical maps. This cannot be expected to be solved fully automatically (since it involves difficult semantics), but is also too tedious to be done manually at scale. The methodology used in this book combines the strengths of both computers and humans: it describes efficient algorithms to largely automate information extraction tasks and pairs these algorithms with smart user interactions to handle what is not understood by the algorithm. The effectiveness of this approach is shown for various kinds of spatial documents from the 16th to the early 20th century.}, subject = {Karte}, language = {en} }