TY  - THES
A1  - Zillig, Anna-Lena Christina
T1  - Einfluss von Sicherheit auf die Schmerzverarbeitung
T1  - The influence of safety on pain perception
N2  - Im Rahmen des interdisziplinären Promotionsschwerpunkts Resilienzfaktoren der Schmerzverarbeitung des evangelischen Studienwerks in Zusammenarbeit mit der Julius-Maximilians-Universität Würzburg und der Otto-Friedrich-Universität Bamberg untersuche ich in diesem Promotionsprojekt den Einfluss von Sicherheit auf die Schmerzverarbeitung. Es ist bekannt, dass die Schmerzverarbeitung durch Emotionen moduliert werden kann. Man geht davon aus, dass negative Emotionen den Schmerz in der Regel verstärken, während positive Emotionen zu einer Schmerzreduktion führen. Frühere Studien fanden heraus, dass die Erwartung eines aversiven Ereignisses zu Bedrohung und stärkeren Schmerzen führt. Es stellt sich die Frage, ob das Gegenteil von Bedrohung, nämlich Sicherheit, zu einer Verringerung der Schmerzen führen kann. Um diese Hypothese zu untersuchen, habe ich drei Experimente an gesunden ProbandInnen durchgeführt.
N2  - I am investigating the influence of safety on pain processing in the present dissertation project as part of the interdisciplinary doctoral program on resilience factors of pain processing of the Evangelisches Studienwerk in cooperation with the Julius-Maximilians-University of Würzburg and the Otto-Friedrich-University of Bamberg. It is known that pain processing is susceptible to an individual’s emotional state, such that negative emotions mostly increase pain while positive emotions lead to a pain decrease. Previous studies found that the anticipation of an aversive event induces threat and elevated pain. The question arises whether the exact opposite, namely safety, can lead to a reduction in pain. To investigate this hypothesis, I conducted three experiments in healthy volunteers.
KW  - Sicherheit
KW  - Schmerzverarbeitung
Y1  - 2024
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-359282
ER  - 
TY  - THES
A1  - Gronemeyer, Karen
T1  - Kardiovaskuläre und renale Komorbiditäten in Zusammenhang mit chronischem Hypoparathyreoidismus
T1  - Cardiovascular and Renal Comorbidities in Chronic Hypoparathyroidism
N2  - Der cHPT ist eine seltene Erkrankung, die durch zu niedriges Kalzium im Serum aufgrund einer zu geringen PTH-Sekretion über 6 Monate charakterisiert ist. Auch bei Patienten mit einem gut kontrollierten cHPT treten Komorbiditäten und Langzeitkomplikationen auf, die jedoch bisher kaum in prospektiven Studien untersucht wurden. 
Ziel dieser Arbeit war es daher, im Rahmen einer systematischen und prospektiv erfassten Studie das Auftreten kardiovaskulärer und renaler Komorbiditäten bei Patienten mit cHPT zu untersuchen und mögliche Prädiktoren für diese zu ermitteln. Außerdem erfolgte ein Vergleich mit gematchten Kontrollgruppen der deutschen Normalbevölkerung mithilfe der SHIP-TREND Studie. 
Patienten mit cHPT zeigten eine signifikant höhere QTc-Zeit, eine höhere Prävalenz für QTc-Zeit-Verlängerung und signifikant höhere systolische und diastolische Blutdruckwerte trotz tendenziell, jedoch nicht signifikant, häufigerer Einnahme antihypertensiver Medikamente. In der Echokardiographie lagen eine geringere linksventrikuläre Masse, eine geringere Prävalenz für linksventrikuläre Hypertrophie und signifikant häufiger Klappenstenosen vor. 
Eine renale Insuffizienz lag mit 21% der Patienten mit cHPT signifikant häufiger als bei gesunden Kontrollpersonen vor. Die Prävalenz renaler Kalzifikationen betrug 9,6%.
Mögliche Risikofaktoren für das Auftreten kardiovaskulärer und renaler Komorbiditäten bei cHPT sind weiterhin unklar. In dieser Studie zeigte sich eine mögliche Assoziation zwischen den Elektrolytstörungen wie Hyperphosphatämie und Hypomagnesiämie, der Hyperkalziurie und dem PTH-Mangel mit valvulären, vaskulären und renalen Kalzifikationen sowie den Blutdruckwerten und der Nierenfunktion. 
Demnach erscheint eine Überwachung der Serumelektrolyte sowie der Kalziumausscheidung im Urin notwendig und essenziell. Auch die Bedeutung der PTH-Ersatztherapie ist weiterhin im Hinblick auf die Prävention kardiovaskulärer und renaler Erkrankungen unklar.
N2  - cHPT is a rare disease characterized by low serum calcium due to insufficient PTH secretion over 6 months. Comorbidities and long-term complications also occur in patients with well-controlled cHPT but have rarely been investigated in prospective studies. 
The aim of this study was therefore to investigate the occurrence of cardiovascular and renal comorbidities in patients with cHPT as part of a systematic and prospective study and to identify possible predictors for these. In addition, a comparison was made with matched control groups from the normal German population using the SHIP-TREND study. 
Patients with cHPT showed a significantly higher QTc time, a higher prevalence of QTc time prolongation and significantly higher systolic and diastolic blood pressure values despite a tendency, although not significant, to take antihypertensive medication more frequently. Echocardiography showed a lower left ventricular mass, a lower prevalence of left ventricular hypertrophy and significantly more frequent valve stenosis. 
Renal insufficiency was significantly more common in 21% of patients with cHPT than in healthy controls. The prevalence of renal calcifications was 9.6%.
Possible risk factors for the occurrence of cardiovascular and renal comorbidities in cHPT remain unclear. This study showed a possible association between electrolyte disturbances such as hyperphosphatemia and hypomagnesemia, hypercalciuria and PTH deficiency with valvular, vascular and renal calcifications as well as blood pressure values and renal function. 
Accordingly, monitoring of serum electrolytes and urinary calcium excretion appears necessary and essential. The significance of PTH replacement therapy also remains unclear regarding the prevention of cardiovascular and renal diseases.
KW  - Hypoparathyreoidismus
KW  - Niereninsuffizienz
KW  - Verkalkung
KW  - Kardiovaskuläre Krankheit
KW  - Kardiovaskuläre Komorbiditäten
KW  - SHIP-TREND
KW  - renale Kalzifikationen
Y1  - 2024
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-360693
ER  - 
TY  - THES
A1  - Hettwer, Anette
T1  - Entwicklung und Charakterisierung einer löslichen und funktionalen BMP-2-Variante
T1  - Development and characterization of a soluble BMP-2-variant
N2  - Bone Morphogenetic Proteins (BMPs) sind potente Differenzierungs- und Wachstumsfaktoren, die strukturell der Transforming Growth Factor-β (TGF-β) - Superfamilie zugeordnet werden.  Sie spielen eine Schlüsselrolle in einer Vielzahl an zellulären Prozessen ab den frühen Stadien der Embryogenese. Dadurch sind BMPs nicht nur für die korrekte Festlegung der embryonalen Körperachse verantwortlich, sondern regulieren als multifunktionale Mediatoren neben der Morphogenese auch Proliferation, Differenzierung und Apoptose unterschiedlicher Zelltypen. Bone Morphogenetic Proteins sind somit für die Aufrechthaltung der Homöostase im adulten Körper mitverantwortlich. Ihre Funktionalität vermitteln die BMPs über eine Signalkaskade, indem sie als dimeres Protein spezifische transmembrane Serin/Threonin-Kinaserezeptoren von Typ I und Typ II in einem heteromeren Komplex assemblieren. Die intrazelluläre Signalweiterleitung verläuft über verschiedene Signalkaskaden (Smad-Proteine oder MAPKs), wodurch final im Zellkern Änderungen auf der Ebene der Gentranskription ausgelöst werden. Laut der namensgebenden Eigenschaft fungieren einige Wachstumsfaktoren als aktive Induktoren der Knochenbiosynthese. Ihre Anwesenheit ist essentiell für die vielen zellulären Prozesse, die während einer Frakturheilung auftreten, wobei eine Knochenneubildung ebenso stark abhängig ist vom Zusammenspiel verschiedener Stimulatoren und Inhibitoren, die die BMPs in ihrer Aktivität regulieren. Bedingt durch ihr großes Potential fanden die erstmals durch Marshal Urist 1965 aus Knochenmaterial isolierten BMP-Proteine ihren Einsatz in der regenerativen Medizin. Kommerziell erhältlich und bereits seit vielen Jahren in der klinischen Anwendung befindet sich derzeit das rhBMP-2 und rhBMP-7. Diese beiden Wachstumsfaktoren werden u.a. verwendet, um die Heilungsprozesse von langwierigen Schienbeinfrakturen zu verbessern, aber auch bei degenerativen Wirbelsäulenerkrankungen und in der Kieferchirurgie. Jedoch führt die schlechte Löslichkeit des BMPs aufgrund der ausgeprägten Aggregationstendenz zu gravierenden Problemen, nicht nur während der biotechnologischen Herstellung, sondern auch bei der klinischen Anwendung. 
Der Schwerpunkt des Optimierungsbedarfs der BMP-2 Herstellung im Rahmen dieser Doktorarbeit lag daher auf der Etablierung eines prokaryotischen Expressionssystems für die lösliche Produktion von BMP-2. Dafür wurde zunächst der Fokus auf die ungünstigen Löslichkeitseigenschaften des Wachstumsfaktors gelegt. Um die hohe Aggregationsneigung des BMP-2 während der Produktion in Escherichia coli zu minimieren, wurden anhand einer Algorithmus-basierten Analyse BMP-2-Varianten entworfen, in denen Aminosäuren mit stark hydrophoben Eigenschaften gegen solche mit hydrophilem Charakter ausgetauscht wurden. Hierdurch konnten die zur Aggregation neigenden Bereiche des BMP-2 weitestgehend eliminiert werden. Es wurden für die bezüglich ihrer Löslichkeit optimierten Proteinvarianten unterschiedliche Expressionsstrategien etabliert, wodurch dimere BMP-2-Muteine in angepassten chromatographischen Profilen mit einem Aufreinigungsschritt und ohne jegliche Renaturierungsmaßnahmen gewonnen wurden. Allerdings verbleiben hierbei Restmengen an bakteriellen Kontaminationen, die vorwiegend aus endogenen ribosomalen E. coli-Proteinen stammen und nicht vollständig entfernt werden konnten. Während der umfassenden in vitro Charakterisierung der BMP-2-Varianten konnte durch massenspektroskopische Analysen die Gesamtmasse beider Zielproteine bestätigt werden, wobei sequenzspezifische Fragmente eine eindeutige Identifikation der eingebrachten Mutationen ermöglichten. CD-spektroskopische Analysen erweitert um Auswertealgorithmen konnten die wesentlichen Wt-BMP-2-typischen Sekundärstrukturelemente identifizieren. Die neu generierten BMP-2-Varianten zeigen in der dynamischen Lichtstreuungsanalyse stark verminderte Aggregationstendenz im Vergleich zum Wildtyp-BMP-2. Dessen Aggregationsverhalten wurde durch die kombinierte Analytik seiner mikrofluidischen Diffusion und der dynamischen Lichtstreuung zum ersten Mal über den Konzentrationsbereich von 0.5 µM bis 100 mM genau charakterisiert. Erste zellbiologische Versuche verliefen ohne Erfolg, wodurch die biologische Aktivität der BMP-Varianten nicht abschließend geklärt werden konnte.  
Die simple Methode zur Expression und Aufreinigung der hydrophilisierte BMP-2-Muteine aus dieser Dissertation kann leicht in einen größeren Produktionsmaßstab überführt werden. BMP 2 kann dadurch schneller und kostengünstiger hergestellt werden. Final bleibt es jedoch erforderlich, die biologische Aktivität der neuen löslichen BMP-2-Varianten vollständig zu charakterisieren, um deren ganzes Funktionsspektrum zu entdecken. Der Fokus weiterer Forschung sollte zudem auf die verbleibende Oligomerisierungstendenz und die bestehende Kontamination mit Fremdproteinen gelegt werden, da diese beiden Faktoren letztendlich die Ausbeute an dimeren BMP-2 Varianten aus diesem System derzeit minimieren.
N2  - Bone morphogenetic proteins (BMPs) are potent differentiation and growth factors that are structurally assigned to the transforming growth factor-β (TGF-β)-superfamily. They play key roles in a variety of cellular processes from the early stages of embryogenesis. Thereby, BMPs are not only responsible for the correct definition of the embryonic body axis, but also regulate proliferation, differentiation and apoptosis of different cell types as multifunctional mediators in addition to morphogenesis. Bone morphogenetic proteins are therefore jointly responsible for maintaining homeostasis in the adult body. The BMPs mediate their functionality via a signaling cascade by assembling specific transmembrane serine/threonine kinase receptors of type I and type II as a dimeric protein in a heteromeric complex. Intracellular signaling occurs via various signaling cascades (Smad proteins or MAPKs), which ultimately trigger changes in the cell nucleus at the level of gene transcription. According to the eponymous property, some growth factors act as active inducers of bone biosynthesis. Their presence is essential for many cellular processes that occur during fracture healing, while new bone formation is also heavily dependent on the interaction of various stimulators and inhibitors that regulate the activity of BMP’s. Due to their great potential, BMP proteins, which were first isolated from bone material by Marshal Urist in 1965, were used in regenerative medicine. The rhBMP-2 and rhBMP-7 are currently commercially available and have been in clinical use for many years. Among others, these two growth factors are used to improve the healing processes of lengthy tibia fractures, but also in degenerative spinal diseases and in jaw surgery. Due to the pronounced tendency to aggregate, the decreased solubility of BMP’s leads to serious problems, not only during biotechnological production but also in clinical use. The main focus of the need for optimization of BMP-2 production in the context of this doctoral thesis was the establishment of a prokaryotic expression system for the soluble production of BMP-2. For this purpose, the focus was initially placed on unfavorable solubility properties of the growth factor. In order to minimize the high aggregation tendency of BMP-2 during production in E. coli, BMP-2 variants were designed using an algorithm-based analysis, in which amino acids with strongly hydrophobic properties were exchanged for those with hydrophilic properties. Thereby, the areas of BMP-2 that tend to aggregate could mostly be eliminated. Different expression strategies were established for the protein variants optimized with regard to their solubility, whereby dimeric BMP-2 muteins were obtained in adapted chromatographic profiles with one purification step and without any renaturation measures. However, residual amounts of bacterial contamination remain, which originate mainly from endogenous ribosomal E. coli proteins and could not be completely removed. During the comprehensive in vitro characterization of the BMP-2 variants, the total mass of both target proteins could be confirmed by mass spectroscopic analysis, where sequence-specific fragments enabled unambiguous identification of the introduced mutations. CD spectroscopic analyzes extended by evaluation algorithms were able to identify the basic wt-BMP-2 typical secondary structure elements. In dynamic light scattering analysis, the newly generated BMP-2 variants show a greatly reduced aggregation tendency compared to wildtype-BMP-2. Its aggregation behavior was characterized for the first time over the concentration range from 0.5 µM to 100 mM by the combined analysis of its microfluidic diffusion sizing and dynamic light scattering. Initial cell biological experiments were not successful, whereby the biological activity of the BMP variants could not be conclusively clarified. The simple method for expression and purification of the hydrophilized BMP-2 muteins from this dissertation can easily be scaled up. However, it remains necessary to fully characterize the biological activity of the new soluble BMP-2 variants in order to discover their full range of functions. Further research should also focus on the remaining oligomerization tendency and the existing contamination with foreign proteins, as these two factors ultimately minimize the yield of dimeric BMP-2 variants from this system at present.
KW  - Knochen-Morphogenese-Proteine
KW  - BMP-2
Y1  - 2024
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-326800
ER  - 
TY  - THES
A1  - Englmeier, Jana
T1  - Consequences of climate change and land-use intensification for decomposer communities and decomposition processes
T1  - Folgen von Klimawandel und intensiver Landnutzung für Zersetzergemeinschaften und Abbauprozesse
N2  - The increase in intensively used areas and climate change are direct and indirect consequences of anthropogenic actions, caused by a growing population and increasing greenhouse gas emissions. The number of research studies, investigating the effects of land use and climate change on ecosystems, including flora, fauna, and ecosystem services, is steadily growing. This thesis contributes to this research area by investigating land-use and climate effects on decomposer communities (arthropods and microbes) and the ecosystem service ‘decomposition of dead material’.
Chapter II deals with consequences of intensified land use and climate change for the ecosystem service ‘decomposition of dead organic material’ (necromass). Considering the severe decline in insects, we experimentally excluded insects from half of the study objects. The decomposition of both dung and carrion was robust to land-use changes. Dung decomposition, moreover, was unaffected by temperature and the presence/ absence of insects. Along the altitudinal gradient, however, highest dung decomposition was observed at medium elevation between 600 and 700 m above sea level (although insignificant). As a consequence, we assume that at this elevation there is an ideal precipitation:temperature ratio for decomposing organisms, such as earthworms or collembolans. Carrion decomposition was accelerated by increasing elevation and by the presence of insects, indicating that increasing variability in climate and an ongoing decline in insects could modify decomposition processes and consequently natural nutrient cycles. Moreover, we show that different types of dead organic material respond differently to environmental factors and should be treated separately in future studies. 
In Chapter III, we investigated land-use and climate effects on dung-visiting beetles and their resource specialization. Here, all beetles that are preferentially found on dung, carrion or other rotten material were included. Both α- and γ-diversity were strongly reduced in agricultural and urban areas. High precipitation reduced dung-visiting beetle abundance, whereas γ-diversity was lowest in the warmest regions. Resource specialization decreased with increasing temperatures. The results give evidence that land use as well as climate can alter dung-visiting beetle diversity and resource specialization and may hence influence the natural balance of beetle communities and their contribution to the ecosystem service ‘decomposition of dead material’.
The following chapter, Chapter IV, contributes to the findings in Chapter II. Here, carrion decomposition is not only explained by land-use intensity and climate but also by diversity and community composition of two taxonomic groups found on carrion, beetles and bacteria. The results revealed a strong correlation between bacteria diversity and community composition with temperature. Carrion decomposition was to a great extent directed by bacterial community composition and precipitation. The role of beetles was neglectable in carrion decomposition. With this study, I show that microbes, despite their microscopic size, direct carrion decomposition and may not be neglected in future decomposition studies.
In Chapter V a third necromass type is investigated, namely deadwood. The aim was to assess climate and land-use effects on deadwood-inhabiting fungi and bacteria. Main driver for microbial richness (measured as number of OTUs) was climate, including temperature and precipitation. Warmer climates promoted the diversity of bacteria, whereas fungi richness was unaffected by temperature. In turn, fungi richness was lower in urban landscapes compared to near-natural landscapes and bacteria richness was higher on meadows than on forest sites. Fungi were extremely specialized on their host tree, independent of land use and climate. Bacteria specialization, however, was strongly directed by land use and climate. These results underpin previous studies showing that fungi are highly specialized in contrast to bacteria and add new insights into the robustness of fungi specialization to climate and land use.
I summarize that climate as well as intensive land use influence biodiversity. Temperature and precipitation, however, had positive and negative effects on decomposer diversity, while anthropogenic land use had mostly negative effects on the diversity of decomposers.
N2  - Die Zunahme intensiv genutzter Landschaften und der Klimawandel sind direkte und indirekte Folgen menschlichen Handelns, verursacht durch eine wachsende Weltbevölkerung und zunehmende Mengen an Treibhausgasen. Die Zahl der wissenschaftlichen Studien, die sich mit den Veränderungen der Umwelt und den Konsequenzen für Ökosysteme, einschließlich Flora, Fauna und Ökosystemleistungen auseinandersetzen, steigt stetig. Mit dieser Thesis möchte ich meinen Beitrag zu diesem wichtigen und aktuellen Forschungsgebiet leisten. Dazu untersuche ich die Auswirkungen von Landnutzung und Klima auf die Ökosystemleistung „Zersetzung toten organischen Materials“ (Nekromasse) und die Auswirkungen auf die daran beteiligten Arthropoden- und Mikrobengemeinschaften.
Kapitel II dieser Thesis setzt sich mit den Konsequenzen von intensiver Landnutzung und Klimawandel für die Ökosystemleistung „Zersetzung toten Materials“ auseinander. Unter Anbetracht des globalen Insektenrückgangs, wurde dieser Aspekt anhand eines Insektenausschluss-Experimentes zusätzlich simuliert. Es stellt sich heraus, dass sowohl der Abbau von Dung als auch von Aas sehr robust gegenüber landschaftlicher Nutzung war. Zudem blieb der Abbau von Dung unberührt von Temperaturänderungen und dem Ausschluss von Insekten. Entlang eines Höhengradienten wurde hingegen ein Trend zu einem unimodalen Muster mit maximaler Zersetzung bei ca. 600-700 m ü.M. beobachtet. Dieser Trend lässt vermuten, dass in dieser Höhe das Verhältnis von Niederschlag und Temperatur ideal für Dung zersetzende Gemeinschaften ist. Aas hingegen wurde in zunehmender Höhe und unter der Beteiligung von Insekten schneller zersetzt, was verdeutlich, dass Klimaänderungen und ein ansteigender Insektenrückgang starke Auswirkungen auf die Zersetzung von Aas und somit auf Nährstoffkreisläufe haben können. Hierbei wurde zudem ersichtlich, dass verschiedene Typen von Nekromasse unterschiedlich auf Umweltparameter reagieren und daher in künftigen Studien und Auswertungen separat betrachtet werden sollten. 
Kapitel III behandelt die Auswirkungen von Landnutzung und Klima auf die Biodiversität und Spezialisierung von Käfergemeinschaften an Dung. Hierbei wurden sämtliche Käfer berücksichtigt, welche vor allem an Dung, Aas oder sonstigem faulenden Material gefunden werden können. Sowohl α- als auch γ-Diversität von diesen Käfern wurde durch Agrarlandschaften und urbane Gebiete stark reduziert. Hohe Niederschlagsmengen wirkten sich negativ auf die Abundanz von Dungkäfern aus, wohingegen die γ-Diversität in warmen Regionen am niedrigsten war. Der Grad der Spezialisierung von Käfergemeinschaften auf verschiedene Dungressourcen nahm mit abnehmenden Temperaturen zu. Aus den Ergebnissen geht hervor, dass sowohl intensive Landnutzung als auch Klimaveränderungen Auswirkungen auf die Diversität und den Spezialisierungsgrad von Käfergemeinschaften an Dung haben können und somit das ökologische Gleichgewicht der Dungkäfergemeinschaften und ihren Ökosystemfunktionen beeinflussen können.
Das darauffolgende Kapitel IV stellt eine Ergänzung zu Kapitel II dar. Hier wird die Zersetzung von Aas nicht nur anhand von Landnutzung und Klima erklärt, sondern auch anhand der α-Diversität und der Artenzusammensetzung von Käfern und Bakterien an Aas diskutiert. Es zeigte sich, dass Abundanz und Artenzusammensetzung der Bakteriengemeinschaft an Aas vor allem von der Temperatur abhingen. Außerdem wurde die Zersetzungsgeschwindigkeit maßgeblich von der Bakteriengemeinschaft und der Niederschlagsmenge bestimmt. Mit dieser Studie konnte ich zeigen, dass Bakterien trotz ihrer mikroskopischen Größe maßgeblich an der Zersetzung von Aas beteiligt sind und diese in Zersetzungsversuchen nicht vernachlässigt werden sollten.
Das letzte Kapitel, Kapitel V, befasst sich mit den Konsequenzen von intensiver Landnutzung und Klimawandel auf mikrobielle Gemeinschaften in Totholz. Untersucht wurden hier sowohl Bakterien- als auch Pilzgemeinschaften. Haupttreiber der Artenvielfalt für beide Gruppen (gemessen als Anzahl an OTUs) war das Klima (Niederschlag und Temperatur). Ein wärmeres Klima kam der Vielfalt von Bakterien zugute, wohingegen die Pilzvielfalt nicht tangiert wurde. Außerdem reagierten Pilze negativ auf urbane Landnutzung, Bakterienvielfalt in Totholz war auf Wiesen jedoch höher als im Wald. Vor allem Pilze zeigten eine sehr starke Bindung zu ihrem Wirtsbaum, welche auch von äußeren Einflüssen wie Landnutzung und Klima nicht beeinflusst werden konnte. Die Spezialisierung von Bakterien hingegen wurde stark von Landnutzung und Klima beeinflusst. Diese Ergebnisse untermauern frühere Studien, die besagen, dass Pilze hoch spezialisiert sind und geben neue Erkenntnisse zur Robustheit der Spezialisierung gegenüber Landnutzungsintensität und Klima.
Zusammenfassend kann ich sagen, dass sowohl Klima als auch Landnutzung Auswirkungen auf die Biodiversität haben. Während Temperatur und Niederschlag jedoch positive so wie negative Effekte hatten, wirkte sich anthropogene Landnutzung überwiegend negativ auf die Diversität von Zersetzergemeinschaften aus.
KW  - Mikroorganismus
KW  - decomposition
KW  - Klimaänderung
KW  - Zersetzungsprozess
KW  - microbes
KW  - dead organic material
KW  - Mikroben
Y1  - 2024
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-313994
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TY  - THES
A1  - Schwenkert, Marc
T1  - Zwei Burschenschafter als Bürgermeister im Dritten Reich. Theo Memmel in Würzburg und Paul May in Halle im Vergleich.
T1  - Two Burschenschafter as mayors in the Third Reich. Theo Memmel in Würzburg and Paul May in Halle in comparison.
N2  - In der Dissertation „Zwei Burschenschafter als Bürgermeister im Dritten Reich. Theo Memmel in Würzburg und Paul May in Halle im Vergleich.“ steht die Untersuchung der Lebenswege der beiden Wahlbeamten Dr. Paul May und Theodor Memmel anhand ihrer Biographien im Fokus. May glitt dank seiner sich stetig erweiternden Fachkenntnisse sowie seiner Anpassungsfähigkeit durchweg in Leistungspositionen problemlos durch vier politische Systeme - vom Kaiserreich bis zur DDR. Seiner bürgerlichen politischen Ausrichtung blieb er hierbei stets treu. Memmel hingegen machte bedingt durch seine an-dere und gravierendere Weltkriegserfahrung einen Prozess vom politisch des-interessierten Front- und Freikorpskämpfer über die Bayerische Volkspartei hin zum überzeugten Nationalsozialisten. Nach dem Untergang des Dritten Reichs stand er vor dem Nichts, sowohl in beruflicher als auch in politischer Hinsicht. In seiner Studentenverbindung fand er jedoch einen Raum, in dem er sich engagieren und Anerkennung finden konnte.
	Da May und Memmel durch ihre gemeinsame studentische Korporation gleich sozialisiert wurden und sie sich auf unterschiedliche Weise wie ein ro-ter Faden durch ihr Leben zog, erfuhr diese ebenfalls eine Untersuchung. Hierbei ergab sich, dass die Wandlung von der toleranten Progressverbindung Adelphia zur pflichtschlagenden Burschenschaft in der Deutschen Burschen-schaft im Jahr 1933 keinen plötzlichen Bruch darstellte, sondern vielmehr die Folge einer langjährigen Entwicklung war, wobei der Erste Weltkrieg als be-sonders einschneidender Faktor zu bewerten ist. Am letztendlichen Art- und Dachverbandswechsel hatte auch Memmel einen entscheidenden Anteil. Dass nach der Umwandlung der waffenstudentischen Verbindungen in NS-Kameradschaften diese (auch Adelphia) während des Zweiten Weltkriegs teil-weise in Würzburg im Verborgenen wiedererstehen konnten, hing auch mit der Patronage durch Memmel und sein imposantes Netzwerk zusammen.
	Den dritten Untersuchungskomplex dieser Arbeit bildet die kommunale Entwicklung von Groß- und Gauhauptstädten im Dritten Reich, da sowohl Würzburg als auch Halle eine solche verkörperten. Ein Vergleich mit anderen Städten unter denselben Voraussetzungen lässt darauf schließen: Wer 1933/34 Oberbürgermeister einer Groß- und Gauhauptstadt wurde, verdank-te dies nicht seiner Qualifikation. Die Nationalsozialisten, die dieses Amt er-hielten, bemühten sich noch nicht einmal darum, es zu bekommen. Vielmehr stellten sie einen Kompromiss aus den jeweiligen lokalen Macht- und Interes-senskonstellationen dar. Eine Ausnahme hiervon bilden nur die wenigen Städte, in denen bereits vor 1933 ein NSDAP-Angehöriger als Stadtoberhaupt kandidiert hatte. Der Status der Gauhauptstadt führte für die jeweiligen Oberbürgermeister zu einem ganz besonderen Unterstellungsverhältnis, das sich als zweiseitiges Schwert entpuppte: Einerseits erhielt ihre Kommune spezielle Förderung, andererseits standen sie unter einem hohem Erwar-tungsdruck, der sich vielerorts in einem schlechten Verhältnis von Oberbür-germeister und Gauleiter manifestierte. Das Oberbürgermeisteramt im Drit-ten Reich stellte aus beruflicher Sicht einen doppelten Bruch mit der Zeit vor 1933 dar: Zum einen konnte man ohne die bis dahin üblichen Qualifikationen zum Wahlbeamten einer Großstadt aufsteigen, andererseits bedeutete dies auch gleichzeitig das Karriereende.
N2  - The dissertation focuses on the way of life of the two election officials Dr. Paul May and Theodor Memmel by comparing their biographies. Paul May slid through four different political systems from the Kaiserreich till the GDR, thanks to his always growing knowledge and adaptability, whilst always maintaining leading positions. Nevertheless, he always kept his conservative political be-lieves. Memmel on the other hand had a different and more severe experience at the front of World War I. This and the aftermath of the defeat caused him to change in a decade long process from a political disinterested Freikorps partici-pant over the Bayerische Volkspartei to National Socialism. He had nothing left after the downfall of the Third Reich. It was only in his old student fraternity where he could find acceptance and recognition.
Since May and Memmel were equally socialised in their fraternity, which ran like a continuous thread through their lives, it is also examined. It became obvious that the change from the tolerant and progressive Adelphia to a fencing Bur-schenschaft within the German Burschenschaft in 1933 was no sudden rupture but a decades long process, mainly caused by World War I. Memmel had a key role in this severe final shift. It was also him, who protected not only his fraterni-ty but also the other fencing student corporations after the forced change to Ka-meradschaften. He built up an impressive local network which enabled them to go on unharmed with their traditional fraternity life despite all regulations.
The third big theme in the dissertation is the municipal development of big cities which were at the same time Gauhauptstadt. Würzburg and Halle both had this special status during the Third Reich. A comparison with other similar cities showed: Whoever became 1933/34 mayor of a Gauhauptstadt owed this not his qualifications nor his ambitions. The National Socialists who got this office, were a mere compromise candidate conditioned by the local structure of power and interests. An exception were only those very few, who already had run for an of-fice before 1933. The status of a Gauhauptstadt was a double-edged sword for the mayors and it led to a very special subordination. Their city got a lot of sup-port on the one hand, but on the other hand the Gauleiter had a lot of expecta-tions. Therefore, the relations between them and their Gauhauptstadt mayors were mostly poor. The mayors also lost a lot of decision-making power to their Gauleiter. The mayor’s office was therefore a rupture compared to former times in two ways. First, they were able to get this position without the proper qualifica-tions and second this promotion was also the final step of their career.
KW  - Geschichte
KW  - Heimatkunde
KW  - NS-Kommunalpolitik
KW  - Studentenverbindung
KW  - Biografie
KW  - Würzburg
KW  - Halle (Saale)
KW  - Personen der Geschichte (Politiker und historische Persönlichkeiten)
Y1  - 2024
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-360966
ER  - 
TY  - THES
A1  - Daum, Stefanie
T1  - Nahrhafte Momente schaffen - Sinnbildgestützte Interviews (SigI) im Fallverstehen bei Lernbeeinträchtigungen unter Berücksichtigung entwicklungspädagogischer Aspekte im Können, Wissen und Wollen
T1  - Creating nourishing moments - symbol-based interviews (SigI) in case understanding in the case of learning disabilities, taking into account developmental pedagogical aspects of ability, knowledge and willingness
N2  - In den letzten Jahren stieg die Anzahl an förderbedürftigen Schülern sowie an Schülern mit einer Migrations- bzw. Fluchtgeschichte an der Berufsschule. Damit entsteht eine neue Schülerklientel, die von einer hohen Schülerheterogenität und Lernstanddifferenz geprägt ist. Vermehrt sind auch eine sprachliche Armut sowie Lernbeeinträchtigungen zu beobachten.  
Die Arbeit mit Sinnbildern im diagnostischen Prozess bei Lernbeeinträchtigungen ist ein kleiner Baustein auf dem Weg dorthin, dass Lernen und damit auch ein Sich-Weiterentwickeln gelingen kann. Dabei präsentiert sich das lösungs- sowie entwicklungsorientierte Verfahren als eine in Beziehung zueinander stehenden Einheit aus Lernbeeinträchtigung, potenzielle Lösung und nahrhaften Boden.
Lernbeeinträchtigung: Der Trias liegt die Annahme zugrunde, dass der Lernprozess des Schülers gestoppt ist. Wenngleich der Schüler spürt, dass da etwas ist, das ihm beim Lernen im Weg steht, so ist er jedoch nicht in der Lage das Gespürte zu verbalisieren. 
Nahrhafter Boden: Mit Hilfe eines von Sinnbildern gestützten Interviews soll es gelingen, die vagen Vermutungen der Schüler hinsichtlich ihrer Lernbeeinträchtigung zu versprachlichen. Dabei spielt die von den Bildern ausgehende Resonanz eine entscheidende Rolle. Durch sie können dem Schüler eigene implizite Denk- und Handlungsmuster gedanklich zugänglich gemacht und versprachlicht werden. 
Potenzielle Lösung: Die im Rahmen des Sinnbildgestützten Interviews in Erfahrung gebrachten Informationen ermöglichen im besten Fall eine Sicht darauf, was dem Schüler in seinem gestoppten Lernprozess im Weg steht. Dabei geht es nicht darum eine kausale Ursache zu finden, sondern eine prozessorientierte sowie lösungsorientierte Sichtweise einzunehmen. 
Die Versprachlichung der vagen Vermutungen ermöglicht ein Arbeiten mit dem Wissen in der realen Welt. Im Falle von Gelingen, kann der Interviewführende die durch das Sinnbildgestützte Interview in Erfahrung gebrachten Lernbeeinträchtigungen innerhalb der drei Lerndimensionen im Können, Wissen und Wollen (Ellinger/Hechler 2021) verorten, um eine individuelle -auf die Lernbeeinträchtigung zugeschnittene- Lernhilfe zu generieren.
N2  - In recent years, the number of students with special educational needs and students with a history of migration or flight has increased at vocational schools. This has created a new clientele of pupils that is characterized by a high degree of heterogeneity and learning differences. Increasingly, linguistic poverty and learning disabilities can also be observed. Working with symbols in the diagnostic process for learning disabilities is a small building block on the way to ensuring that learning and thus also further development can succeed. The solution- and development-oriented process presents itself as an interrelated unit of learning impairment, potential solution and nourishing ground. Learning impairment: The triad is based on the assumption that the student's learning process is halted. Although the student senses that something is getting in the way of their learning, they are unable to verbalize what they sense. Nourishing ground: With the help of an interview supported by symbols, it should be possible to verbalize the pupil's vague assumptions about their learning impairment. The resonance emanating from the images plays a decisive role here. Through them, the pupil's own implicit patterns of thought and action can be made mentally accessible and verbalized. Potential solution: In the best-case scenario, the information obtained during the symbol-based interview provides a view of what is standing in the way of the student's learning process. The aim is not to find a causal cause, but to adopt a process-oriented and solution-oriented perspective. The verbalization of the vague assumptions makes it possible to work with the knowledge in the real world. In the case of success, the interviewer can locate the learning impairments brought to light by the symbol-based interview within the three learning dimensions of ability, knowledge and willingness (Ellinger/Hechler 2021) in order to generate individual learning support tailored to the learning impairment.
KW  - Sinnbildgestütztes Interview
KW  - Symbol
KW  - Lernbehinderung
KW  - Resonanz
KW  - Sinnbild
KW  - Lernbeeinträchtigung
Y1  - 2024
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-360351
N1  - für die Online-Ausgabe (pdf) wurde ein Foto auf der Titelseite entfernt; das Foto ist nur in der gedruckten Ausgabe vorhanden.
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TY  - THES
A1  - Kagerer, Philipp Thomas
T1  - Two-Dimensional Ferromagnetism and Topology at the Surface of MnBi\(_2\)Te\(_4\) - Bi\(_2\)Te\(_3\) Heterostructures - MBE Growth, Magnetism and Electronic Properties
T1  - Zweidimensionaler Ferromagnetismus und Topologie an der Oberfläche von MnBi\(_2\)Te\(_4\) - Bi\(_2\)Te\(_3\) Heterostrukturen - MBE Wachstum, Magnetismus und elektronische Eigenschaften
N2  - In this thesis, a model system of a magnetic topological heterostructure is studied, namely a heterosystem consisting of a single ferromagnetic septuple-layer (SL) of \(MnBi_2Te_4\) on the surface of the three-dimensional topological insulator \(Bi_2Te_3\).
Using MBE and developing a specialized experimental setup, the first part of this thesis deals with the growth of \(Bi_2Te_3\) and thin films of \(MnBi_2Te_4\)  on \(BaF_2\)-substrates by the co-evaporation of its binary constituents. The structural analysis is conducted along several suitable probes such as X-ray diffraction (XRD, XRR), AFM and scanning tunnelling electron microscopy (STEM). It is furthermore found that the growth of a single septuple-layer of \(MnBi_2Te_4\) on the surface of \(Bi_2Te_3\) can be facilitated. 
By using X-ray absorption and circular magnetic dichroism (XAS, XMCD), the magnetic properties of \(MnBi_2Te_4\) are explored down to the monolayer limit. The layered nature of the vdW crystal and a strong uniaxial magnetocrystalline anisotropy establish stable out-of plane magnetic order at the surface of \(MnBi_2Te_4\), which is stable even down to the 2D limit. Pushing the material system to there, i.e. a single SL \(MnBi_2Te_4\) further allows to study the phase transition of this 2D ferromagnet and extract its critical behaviour with \(T_c \, = \, 14.89~k\) and \(\beta \, = \, 0.484\).
Utilizing bulk crystals of the ferromagnetic \(Fe_3GeTe_2\)  as substrate allows to influence, enhance and bias the magnetism in the single SL of \(MnBi_2Te_4\). By growing heterostructures of the type \(MnBi_2Te_4\) -- n layer \(Bi_2Te_3\) -- \(Fe_3GeTe_2\)for n between 0 and 2, it is shown, that a considerable magnetic coupling can be introduced between the \(MnBi_2Te_4\) top-layer and the substrate.
Finally the interplay between topology and magnetism in the ferromagnetic extension is studied directly by angle-resolved photoemission spectroscopy. The heterostructure is found to host a linearly dispersing TSS at the centre of the Brillouin zone. Using low temperature and high-resolution ARPES a large magnetic gap opening of \(\sim\) 35 meV is found at the Dirac point of the TSS. By following its temperature evolution, it is apparent that the scaling behaviour coincides with the magnetic order parameter of the modified surface.
N2  - In dieser Arbeit wird ein Modellsystem einer magnetischen topologischen Heterostruktur untersucht, genauer ein Heterosystem, das aus einer einzelnen ferromagnetischen Septupellage (SL) aus \(MnBi_2Te_4\) auf der Oberfläche des dreidimensionalen topologischen Isolators \(Bi_2Te_3\) besteht.
Mittels MBE und eines eigens entwickelten Setups befasst sich der erste Teil mit dem Wachstum von \(Bi_2Te_3\) und \(MnBi_2Te_4\) auf \(BaF_2\)-Substraten durch die Ko-Verdampfung ihrer binären Bestandteile. Die Strukturanalyse wird mit Hilfe von Röntgenbeugung (XRD, XRR), AFM und Rastertunnel-Elektronenmikroskopie (STEM) durchgeführt. Darüber hinaus wird festgestellt, dass das Wachstum einer einzelnen SL von \(MnBi_2Te_4\) auf der Oberfläche von \(Bi_2Te_3\) möglich ist. 
Mit Hilfe von Röntgenabsorption und des zirkularen magnetischen Dichroismus (XAS, XMCD) werden die magnetischen Eigenschaften von \(MnBi_2Te_4\) bis zur Monolage untersucht. Die geschichtete Natur des vdW-Kristalls und eine starke uniaxiale magnetokristalline Anisotropie stabilisieren eine magnetische Ordnung an der Oberfläche von \(MnBi_2Te_4\), die sogar bis zum 2D-Limit stabil ist. Bei Betrachtung einer einzigen SL \(MnBi_2Te_4\), kann man den Phasenübergang dieses 2D-Ferromagneten weiter untersuchen und sein kritisches Verhalten mit \(T_c \, = \, 14,89~k\) und \(\beta \, = \, 0,484\) extrahieren.
Die Verwendung von \(Fe_3GeTe_2\) als Substrat ermöglicht es, den Magnetismus in einzelnen SL von \(MnBi_2Te_4\) zu beeinflussen und zu verstärken. Durch Aufwachsen von Heterostrukturen des Typs \(MnBi_2Te_4\) -- n Schicht \(Bi_2Te_3\) -- \(Fe_3GeTe_2\) für n zwischen 0 und 2 wird gezeigt, dass eine beträchtliche magnetische Kopplung zwischen der \(MnBi_2Te_4\) Deckschicht und dem Substrat erreicht werden kann.
Schließlich wird das Zusammenspiel zwischen Topologie und Magnetismus in dem System direkt durch winkelaufgelöstes ARPES untersucht. Die Heterostruktur weist einen linear dispergierendes TSS im Zentrum der Brillouin-Zone auf. In der Temperaturabhängigkeit wird eine große magnetische Lücke von \(\sim\) 35 meV am Dirac-Punkt des TSS gefunden, deren Skalierungsverhalten mit dem magnetischen Ordnungsparameter der modifizierten Oberfläche übereinstimmt.
KW  - Molekularstrahlepitaxie
KW  - ARPES
KW  - Magnetischer Röntgenzirkulardichroismus
KW  - Topologie
KW  - Magnetismus
KW  - Topological Insulator
KW  - Heterostructure Growth
KW  - Electronic Structure
KW  - Ferromagnetism
Y1  - 2024
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-360121
ER  - 
TY  - THES
A1  - Körner, Jacob
T1  - Theoretical and numerical analysis of Fokker–Planck optimal control problems by first– and second–order optimality conditions
T1  - Theoretische und numerische Analysis von Fokker-Planck optimalen Steuerungsproblemen mittels Optimalitätsbedingung erster und zweiter Ordnung
N2  - In this thesis, a variety of Fokker--Planck (FP) optimal control problems are investigated. Main emphasis is put on a first-- and second--order analysis of different optimal control problems, characterizing optimal controls, establishing regularity results for optimal controls, and providing a  numerical analysis for a Galerkin--based numerical scheme. 

The Fokker--Planck equation is a partial differential equation (PDE) of linear parabolic type deeply connected to the theory of stochastic processes and stochastic differential equations. In essence, it describes the evolution over time of the probability distribution of the state of an object or system of objects  under the influence of both deterministic and stochastic forces. 
The FP equation is a cornerstone in understanding and modeling phenomena ranging from the diffusion and motion of molecules in a fluid to the fluctuations in financial markets. 

Two different types of optimal control problems are  analyzed in this thesis. On the one hand, Fokker--Planck ensemble optimal control problems are considered that have a wide range of applications in controlling a system of multiple non--interacting objects. In this framework, the goal is to collectively drive each object into a desired state.
On the other hand, tracking--type control problems are investigated, commonly used in parameter identification problems or stemming from the field of inverse problems. 
In this framework, the aim is to determine certain parameters or functions of the FP equation, such that the resulting probability distribution function takes a desired form,  possibly   observed by measurements.
In both cases, we consider FP models where the control functions are part of the drift, arising only from the deterministic forces of the system. Therefore, the FP optimal control problem has a bilinear control structure.
Box constraints on the controls may be present, and the focus is on time--space dependent controls for ensemble--type problems and on only time--dependent controls for tracking--type optimal control problems.

In the first chapter of the thesis, a  proof of the connection between the FP equation and stochastic differential equations is provided. Additionally, stochastic optimal control problems, aiming to minimize an expected cost value, are introduced,  and the corresponding formulation within a  deterministic FP control framework is established.
For the analysis of this PDE--constrained optimal control problem, the existence, and regularity of solutions to the FP problem are investigated. New $L^\infty$--estimates for solutions are established for low space dimensions under mild assumptions on the drift. Furthermore, based on the theory of Bessel potential spaces, new smoothness properties are derived for solutions to the FP problem in the case of only time--dependent controls. Due to these properties, the control--to--state map, which associates the control functions with the corresponding solution of the FP problem, is well--defined, Fréchet differentiable and compact for suitable Lebesgue spaces or Sobolev spaces.
The existence of optimal controls is proven under various assumptions on the space of admissible controls and objective functionals. First--order optimality conditions are derived using the adjoint system. The resulting characterization of optimal controls is exploited to achieve higher regularity of optimal controls, as well as their state and co--state functions.
Since the FP optimal control problem is non--convex due to its bilinear structure, a first--order analysis should be complemented by a second--order analysis.
Therefore, a second--order analysis for the ensemble--type control problem in the case of $H^1$--controls in time and space is performed, and sufficient second--order conditions are provided. Analogous results are obtained for the tracking--type problem for only time--dependent controls. 

The developed theory on the control problem and the first-- and second--order optimality conditions is applied to perform a numerical analysis for a Galerkin discretization of the FP optimal control problem. The main focus is on tracking-type  problems with only time--dependent controls. The idea of the presented Galerkin scheme is to first approximate the PDE--constrained optimization problem by a system of ODE--constrained optimization problems. Then, conditions on the problem are presented such that the convergence of optimal controls from one problem to the other can be guaranteed.
For this purpose, a class of bilinear ODE--constrained optimal control problems arising from the Galerkin discretization of the FP problem  is analyzed. First-- and second--order optimality conditions are established, and a numerical analysis is performed. A discretization with linear finite elements for the state and co--state problem is investigated, while the control functions are approximated by piecewise constant or  piecewise quadratic  continuous polynomials. The latter choice is motivated by the bilinear structure of the optimal control problem, allowing to overcome the discrepancies between a discretize--then--optimize and optimize--then--discretize approach. Moreover, second--order accuracy results are shown using the space of continuous, piecewise quadratic polynomials as the discrete space of controls. Lastly, the theoretical results and the second--order convergence rates are numerically verified.
N2  - In dieser Dissertation werden verschiedene Fokker--Planck (FP) optimale Steuerungsprobleme untersucht. Die Schwerpunkte liegen auf einer Analyse von Optimalitätsbedingungen erster und zweiter Ordnung, der Charakterisierung optimaler Steuerungen, dem Herleiten höhere Regularität von optimalen Kontrollen sowie einer theoretischen numerischen Analyse für ein numerisches Verfahren basierend auf einer Galerkin Approximation.

Die Fokker--Planck Gleichung ist eine lineare, parabolische, partielle Differentialgleichung (PDE), die aus dem Gebiet stochastischer Differentialgleichungen und stochastischer Prozesse stammt. Im Wesentlichen beschreibt sie die zeitliche Entwicklung der Wahrscheinlichkeitsverteilung des Zustands eines Objekts bzw. eines Systems von Objekten unter dem Einfluss sowohl deterministischer als auch stochastischer Kräfte. Die Fokker--Planck Gleichung ist ein Eckpfeiler zum Verständnis und Modellieren von Phänomenen, die von der Diffusion und Bewegung von Molekülen in einer Flüssigkeit bis hin zu den Schwankungen in Finanzmärkten reichen.

Zwei verschiedene Arten von optimalen Kontrollproblemen werden in dieser Arbeit umfassend analysiert. Einerseits werden Fokker--Planck Ensemble Steuerungsprobleme betrachtet, die in der Kontrolle von Systemen mit mehreren nicht wechselwirkenden Objekten vielfältige Anwendungen haben. In diesem Gebiet ist das Ziel, alle Objekte gemeinsam in einen gewünschten Zustand zu lenken. Andererseits werden Tracking Kontrollprobleme untersucht, die häufig bei Parameteridentifikationsproblemen auftreten oder aus dem Bereich inverser Probleme stammen. Hier besteht das Ziel darin, bestimmte Parameter oder Funktionen der Fokker--Planck Gleichung derart zu bestimmen, dass die resultierende Wahrscheinlichkeitsverteilung eine gewünschte Form annimmt, welche beispielsweise durch Messungen beobachtet wurde. In beiden Fällen betrachten wir FP Modelle, bei denen die Kontrollfunktion Teil des sogenannten Drifts ist, das heißt der Teil, der nur aus den deterministischen Kräften des Systems resultiert. Daher hat das FP Kontrollproblem  eine bilineare Struktur. Untere und obere Schranken für die Kontrollfunktionen können vorhanden sein, und der Fokus liegt auf zeit-- und raumabhängigen Steuerungen für Ensemble Kontrollprobleme, sowie auf nur zeitlich abhängigen Steuerungen für Tracking Kontrollprobleme.

Am Anfang der Dissertation wird ein Beweis für den Zusammenhang zwischen der FP Gleichung und stochastischen Differentialgleichungen dargelegt. Darüber hinaus werden stochastische optimale Steuerungsprobleme eingeführt, deren Ziel es ist, einen erwarteten Kostenwert zu minimieren. Zusätzlich wird das Problem als ein deterministisches FP Kontrollproblem formuliert. Für die Analyse dieses Kontrollproblems wird die Existenz und Regularität von Lösungen für die FP Differentialgleichung untersucht. Neue $L^\infty$--Abschätzungen für Lösungen werden für niedrige Raumdimensionen unter schwachen Annahmen an den Drift bewiesen. Zusätzlich werden, basierend auf der Theorie über Bessel Potentialräume, neue Glattheitseigenschaften für Lösungen des FP--Problems im Falle zeitabhängiger Steuerungen erarbeitet. Aufgrund dieser Eigenschaften ist die sogenannte control--to--state Abbildung, welche die Kontrollfunktion mit der entsprechenden Lösung des FP Problems verknüpft, wohldefiniert, Fréchet--differenzierbar und kompakt für geeignete Lebesgue--Räume oder Sobolev--Räume.

Die Existenz optimaler Steuerungen wird unter verschiedenen Annahmen an den Funktionenraum der Kontrollen und des Kostenfunktionals bewiesen. Optimalitätsbedingungen erster Ordnung werden unter Verwendung des adjungierten Systems aufgestellt. Die daraus resultierende Charakterisierung optimaler Steuerungen wird genutzt, um  eine höhere Regularität optimaler Steuerungen sowie ihrer Zustandsfunktion und des adjungierten Problems zu erhalten. Da das FP Kontrollproblem aufgrund der bilinearen Struktur nicht konvex ist, sollte eine Analyse von Optimalitätsbedingungen erster Ordnung durch eine Analyse von Optimalitätsbedingungen zweiter Ordnung ergänzt werden. Dies wird für das Ensemble Kontrollproblem im Fall von zeit-- und ortsabhängigen Steuerungen mit $H^1$--Regularität durchgeführt, und hinreichende Bedingungen für lokale Minimierer werden hergeleitet. Analoge Ergebnisse werden für das Tracking--Problem für nur zeitabhängige Steuerungen bewiesen.

Die entwickelte Theorie zu diesem optimalen Steuerungsproblem und dessen Optimalitätsbedingungen wird angewendet, um eine numerische Analyse für eine Galerkin--Diskretisierung des FP Kontrollproblems durchzuführen. Der Schwerpunkt liegt auf Tracking--Problemen mit nur zeitabhängigen Steuerungen. Die Idee des vorgestellten Galerkin--Verfahrens besteht darin, das PDE--Optimierungsproblem zunächst durch ein System von Optimierungsproblemen mit gewöhnlichen Differentialgleichungen (ODE) als Nebenbedingung zu approximieren. Dann werden Bedingungen an das Problem präsentiert, sodass die Konvergenz optimaler Steuerungen von einem Problem zum anderen garantiert werden kann. Zu diesem Zweck wird eine Klasse bilinearer ODE--Kontrollprobleme analysiert, welche sich aus der Galerkin--Diskretisierung des FP Problems ergeben. Optimalitätsbedingungen erster und zweiter Ordnung werden bewiesen, und eine numerische Analyse wird durchgeführt. Eine Diskretisierung mit linearen Finiten--Elementen der Zustands-- und Adjungiertengleichung wird untersucht, während die Kontrollfunktionen durch stückweise konstante oder stetige, stückweise quadratische Polynome approximiert werden. Diese Wahl wird durch die bilineare Struktur des optimalen Kontrollproblems begründet, da sie es ermöglicht, die Diskrepanzen zwischen einem Ansatz von ,,zuerst diskretisieren dann optimieren" und ,,zuerst optimieren, dann diskretisieren" zu überwinden. Durch die Verwendung stetiger, stückweise quadratischer Polynome als Diskretisierung der Steuerungen kann außerdem quadratische Konvergenzordnung gezeigt werden. Abschließend werden die theoretischen Ergebnisse und die Konvergenzraten zweiter Ordnung numerisch verifiziert.
KW  - Parabolische Differentialgleichung
KW  - Fokker-Planck-Gleichung
KW  - Optimale Kontrolle
KW  - Optimalitätsbedingung
KW  - Finite-Elemente-Methode
KW  - accuracy estimate
Y1  - 2024
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-362997
ER  - 
TY  - THES
A1  - Hofmann, Kristina Simone
T1  - Untersuchung von mechanischen Eigenschaften, Bruchfestigkeit und Haftfestigkeit von Multilayer Zirkoniumdioxidkeramik zu dualhärtenden Befestigungskompositen
T1  - Investigation of mechanical properties, fracture strength and shear bond strength of multilayer zirconia ceramics to dual-curing luting composites
N2  - Ziel der Arbeit war es, den Einfluss der Platzierung der Restauration im Rohling auf die mechanischen Eigenschaften und die Scherfestigkeit zu dualhärtenden Befestigungskompositen zu untersuchen sowie Unterschiede in der Bruchfestigkeit zwischen zwei Multilayerkeramiken zu ermitteln.

Material und Methodik: Es wurden 160 zylindrische Prüfkörper aus der Multilayerkeramik Katana Zirconia ML hergestellt, um mechanische Eigenschaften wie Dichte, Biegefestigkeit und Härte zu bestimmen. Eine Gruppe wurde künstlich gealtert. Die Bruchfestigkeit von 32 Kronen (Katana Zirconia ML, Ceramill Zolid FX Multilayer) wurde vor und nach thermischer sowie mechanischer Belastung untersucht. Zur Bestimmung der Scherfestigkeit wurden 512 quadratische Prüfkörper hergestellt, die verschiedenen thermischen Belastungen ausgesetzt wurden. Die Scherfestigkeit wurde mit einer Universalprüfmaschine bestimmt und die Brucharten (adhäsiv, kohäsiv, gemischt)  wurden analysiert. 

Ergebnisse: Es gab keinen signifikanten Unterschied zwischen den Schichten oder der Alterung bei Dichte, Biegefestigkeit und Härte. Katana Zirconia ML zeigte höhere Bruchfestigkeit als Ceramill Zolid FX Multilayer. Die Scherfestigkeit von Panavia V5 zu Katana Zirconia ML war nicht durch thermische Belastung beeinflusst, jedoch bei Ceramill Zolid FX Multilayer. Der Haftverbund von Visalys CemCore war durch thermische Belastung beeinflusst, während Panavia V5 zu beiden Keramiken höhere Werte aufwies. Katana Zirconia ML hatte höhere Scherfestigkeitswerte als Ceramill Zolid FX Multilayer.

Schlussfolgerung: Multilayerkeramik stellt eine arbeitsverringernde Alternative für den Seitenzahnbereich dar, ohne mechanische und ästhetische Einbußen. Die Platzierung im Rohling hat keinen Einfluss auf die Eigenschaften, jedoch ist der Haftverbund vom Befestigungskomposit abhängig.
N2  - The aim of the work was to investigate the influence of the placement of the restoration in the blank on the mechanical properties and the shear bond strength of dual-curing luting composites and to determine differences in the fracture strength between two multilayer ceramics.

Material and method: 160 cylindrical test specimens were made from the multilayer ceramic Katana Zirconia ML to determine mechanical properties such as density, flexural strength and hardness. One group was artificially aged. The breaking strength of 32 crowns (Katana Zirconia ML, Ceramill Zolid FX Multilayer) was examined before and after thermal and mechanical loading. To determine the shear bond strength, 512 square test specimens were produced and subjected to various thermal loads. The shear bond strength was determined using a universal testing machine and the fracture types (adhesive, cohesive, mixed) were analyzed. 

Results: There was no significant difference between layers or aging in density, flexural strength and hardness. Katana Zirconia ML showed higher breaking strength than Ceramill Zolid FX Multilayer. The shear bond strength of Panavia V5 to Katana Zirconia ML was not affected by thermal loading, but was affected in combination with Ceramill Zolid FX Multilayer. The adhesive bond of Visalys CemCore was influenced by thermal stress, while Panavia V5 had higher shear bond strength to both ceramics. Katana Zirconia ML had higher shear bond strength than Ceramill Zolid FX Multilayer.

Conclusion: Multilayer ceramics represent a labor-reducing alternative for the posterior region, without mechanical and aesthetic losses. The placement in the blank has no influence on the properties, but the adhesive bond depends on the fixing composite.
KW  - Zirkoniumoxidkeramik
KW  - Multilayer-Zirkoniumdioxidkeramiken
KW  - Biaxiale Biegefestigkeit
KW  - Vickers-Härte
KW  - CAD/CAM restoration material
KW  - adhesive luting agent
KW  - shear bond strength
KW  - Biegefestigkeit
KW  - Härte
KW  - Mechanische Eigenschaft
KW  - Restaurative Zahnmedizin
KW  - Scherfestigkeit
KW  - Befestigungszement
Y1  - 2024
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-370308
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TY  - THES
A1  - Koch, Hanna Ulrike
T1  - Funktionelle Untersuchung von IGF1R Mutationen im Multiplen Myelom
T1  - Functional Investigation of IGF1R Mutations in Multiple Myeloma
N2  - Das Mutationsspektrum einzelner Gene beziehungsweise zusammengefasster Gengruppen innerhalb von Signalwegen bei Patienten mit Multiplem Myelom wurde in den letzten Jahren eingehend untersucht und charakterisiert. Die Herausforderung besteht nun in der Interpretation der erhobenen Daten, insbesondere der Bewertung einzelner durch Sequenzierung identifizierter Biomarker bezüglich deren prognostischer Aussagekraft und konkreter therapeutischer Relevanz. Als übergeordnetes Ziel gilt die Ableitung von klinischen (Therapie-) Ansätzen. Auf dem Weg zu einem individualisierten Therapieansatz ist entscheidend, dass wir unser Wissen über die funktionelle Relevanz einzelner Mutationen wie hier im IGF1R im Hinblick auf deren Einbettung in Signalnetzwerke und auf das Proliferationsverhalten der MM Zellen erweitern. Konkret wurde im Rahmen der vorliegende Doktorarbeit der Einfluss von zwei IGF1R Punktmutationen, nämlich D1146N (Punktmutation des IGF1R der HMCL L-363) und N1129S (Punktmutation des IGF1R eines Patienten der DSMM XI Kohorte) auf die Proliferation und das nachgeschaltete Signalling in IGF1R-Überexpressionsmodellen der MM Zelllinien AMO-1 und U-266 untersucht. Zur stabilen Transfektion der HMCLs mit IGF1RWT und den zwei IGF1R Mutanten wurde ein Protokoll auf Grundlage des Sleeping Beauty (SB) Transposase Systems genutzt. In dieser und anderen assoziierten Arbeit konnte unter zu Hilfenahme von insgesamt vier verschiedenen gentechnisch veränderter HMCLs gezeigt werden, dass funktionelle Mutationen im IGF1R Effekte auf das Downstream Signalling zum Beispiel die Aktivierung von AKT und ERK, jedoch nicht auf die Zellproliferation haben. Im Vergleich der untersuchten HMCLs konnten jedoch keine verallgemeinerbaren Schlüsse gezogen werden, was die Heterogenität der Erkrankung und die Wichtigkeit der Einzelfallbetrachtung unterstreicht.
N2  - Multiple myeloma (MM) is a malignant disease of the plasma cell and represents around 15% of all hematological neoplasms. There is a marked heterogeneity in terms of the severity of the disease, the progression and prognosis of the patients. This is also reflected in the underlying genetic heterogeneity. Genetic screenings at diagnosis and during the course of the disease are therefore essential. However, a better understanding of the pathogenesis of MM and the influence of individual genetic aberrations is essential to achieve improvements in personalized, targeted and, above all, risk-adapted therapy.
The dysregulation of Receptor Tyrosine Kinases (RTKs), which significantly influences growth and progression, plays a decisive role in many types of cancer. Hence, RTKs also represent interesting target structures for cancer therapy. Specific RTK inhibitors have been a fixed element of oncological therapy in guidelines for many years with good therapeutic results, e. g. for breast, colon, or lung cancer.
RTK signal transduction also plays an important role in MM. In a next generation sequencing study on a MM cohort, tumor-associated mutations were detected in RTK genes, which were associated with a significantly poorer prognosis. IGF1R was among the most frequently mutated RTKs in this. It has a decisive influence on e. g. cell proliferation of MM cells and therefore plays an important role in the pathogenesis of MM. Studies also suggest a connection between IGF1R overexpression and disease progression. IGF1R inhibitors were tested in clinical phase 1 studies as a monotherapy without significantly improved clinical response. However, in combination schemes with dexamethasone and bortezomib in patients with relapsed or refractory disease better results have been achieved. They cause manageable side effects and are promising concerning the length and depth of remission, especially in proteasome inhibitor refractory patients.
Based on this information a project of the AG Leich aimed to study the influence of IGF1R and specifically IGF1R mutations in different HMCLs by means of functional analysis to identify patient cohorts, who might benefit from a therapy with IGF1R inhibitors. More specifically, the influence of two IGF1R mutations, namely D1146N (point mutation of IGF1R in the HMCL L-363) and N1129S (point mutation of IGF1R in a patient of the DSMM XI cohort), on proliferation and downstream signaling was to be investigated in IGF1R-overexpression models of the HMCLs AMO-1 and U-266 in this doctoral thesis.
A protocol based on the Sleeping Beauty (SB) Transposase System was used for stable transfection of the HCMLs with IGF1RWT and the two IGF1R mutants.
An increased expression or activation of downstream effectors could be detected in AMO-1. For example, the degree of phosphorylation of MEK and ERK in all three AMO-1 IGF1R overexpression cell lines (WT and two IGF1R mutant cell lines) under normal cell culture conditions seemed to be elevated in comparison to the empty vector control. However, no mutant specific differences could be detected even after stimulation with IGF1. Regarding IGF1R overexpression cell lines that were derived from U-266, expression and activation of IGF1R was especially pronounced for the IGF1R mutant IGF1RN1129S. In contrast, expression and activation of AKT, MEK and ERK in this IGF1R mutant overexpression cell line compared to the WT overexpression cell line, were not distinctively higher. Thus, it seems as if the role of IGF1R in different HMCLs varies, which could be also shown in other MM in vitro studies.
The proliferation rate of the individual cell lines was not measured higher due to the overexpression of IGF1R, although important kinases such as AKT, MEK and ERK with their great importance concerning survival, growth and proliferation had been induced.
Examinations with the IGF1R inhibitor Linsitinib on different HMCLs in subsequent studies of the AG Leich showed a reduction in metabolism in six out of seven cell lines, whereby the response was highly variable across cell lines and was independent of the IGF1R expression level or the IGF1R mutational status. Clear signs of apoptosis could be only detected in the HMCL MM1.S. An additive effect when combining Linsitinib with the proteasome inhibitor Carfilzomib, mostly used for therapy of refractory MM, was only detected in the IGF1R mutated HMCL L-363. Therefore, this combination might be a promising approach for patients with refractory MM, especially for patients with a IGF1R mutation. However, those compiled preliminary findings should be examined more closely in further in vitro and in vivo studies to determine the therapeutic potential of IGF1R inhibitors applied solely or in combination schemes with other specific inhibitors (e. g. iAKT or iMEK) or licensed standard drugs for patients with IGF1R mutations.
KW  - Plasmozytom
KW  - IGF1R Mutationen
KW  - Multiples Myelom
KW  - Funktionelle Untersuchung
KW  - Insulin-like Growth Factor I
KW  - IGF1
Y1  - 2024
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-370406
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