TY  - THES
A1  - Schelter, Jörg
T1  - The Aharonov-Bohm effect and resonant scattering in graphene
T1  - Aharonov-Bohm-Effekt und resonante Streuung in Graphen
N2  - In this thesis, the electronic transport properties of mesoscopic condensed matter systems based on graphene are investigated by means of numerical as well as analytical methods. In particular, it is analyzed how the concepts of quantum interference and disorder, which are essential to mesoscopic devices in general, are affected by the unique electronic and transport properties of the graphene material system. We consider the famous Aharonov–Bohm effect in ring-shaped transport geometries, and, besides providing an overview over the recent developments on the subject, we study the signatures of fundamental phenomena such as Klein tunneling and specular Andreev reflection, which are specific to graphene, in the magnetoconductance oscillations. To this end, we introduce and utilize a variant of the well-known recursive Green’s function technique, which is an efficient numerical method for the calculation of transport observables in effectively non-interacting open quantum systems in the framework of a tight binding model. This technique is also applied to study the effects of a specific kind of disorder, namely short-range resonant scatterers, such as strongly bound adatoms or molecules, that can be modeled as vacancies in the graphene lattice. This numerical analysis of the conductance in the presence of resonant scatterers in graphene leads to a non-trivial classification of impurity sites in the graphene lattice and is further substantiated by an independent analytical treatment in the framework of the Dirac equation. The present thesis further contains a formal introduction to the topic of non-equilibrium quantum transport as appropriate for the development of the numerical technique mentioned above, a general introduction to the physics of graphene with a focus on the particular phenomena investigated in this work, and a conclusion where the obtained results are summarized and open questions as well as potential future developments are highlighted.
N2  - In dieser Arbeit werden die elektronischen Transporteigenschaften von Graphen-basierten mesoskopischen Festkörpersystemen mittels numerischer und analytischer Methoden untersucht. Im Besonderen wird analysiert, wie Konzepte von Quanteninterferenz und Unordnung, die eine wesentliche Rolle für mesoskopische Systeme spielen, durch die einzigartigen elektronischen und Transporteigenschaften von Graphen beeinflusst werden. Wir betrachten den berühmten Aharonov-Bohm-Effekt in ringförmigen Transportgeometrien, geben einen Überblick über die Entwicklung dieses Themas in den letzten Jahren und befassen uns mit den charakteristischen Merkmalen, die fundamentale Phänomene wie Klein-Tunneln und gerichtete Andreev-Reflexion, welche spezifisch für Graphen sind, in den Magnetooszillationen der elektrischen Leitfähigkeit aufweisen. Dazu führen wir eine Variante der Methode der rekursiven Greenschen Funktionen ein, die ein effizientes numerisches Verfahren zur Berechnung von Transportobservablen in effektiv nicht-wechselwirkenden, offenen Quantensystemen im Rahmen eines „tight binding“-Modells darstellt. Diese Methode wird desweiteren zur Erforschung eines speziellen Typs von Unordnung herangezogen, nämlich kurzreichweitiger, resonanter Streuzentren wie stark gebundene Adatome oder Moleküle, die als Fehlstellen in der Graphen-Gitterstruktur modelliert werden können. Diese numerische Analyse der elektrischen Leitfähigkeit bei Anwesenheit resonanter Streuzentren in Graphen führt zu einer nicht-trivialen Klassifizierung von Fremdatom-Gitterplätzen innerhalb des Graphen-Gitters und wird durch eine unabhängige analytische Behandlung im Rahmen der Dirac-Gleichung bekräftigt. Die vorliegende Arbeit enthält weiterhin eine formale Einführung in das Thema des Nichtgleichgewichts-Quantentransports, wie es für die Entwicklung der genannten numerischen Methode dienlich ist, eine allgemeine Einführung in die Physik von Graphen mit Fokus auf die speziellen Aspekte, die in dieser Arbeit untersucht werden, sowie eine abschließende Darstellung, in der die erhaltenen Ergebnisse zusammengefasst und offene Fragen sowie mögliche zukünftige Entwicklungen hervorgehoben werden.
KW  - Graphen
KW  - Aharonov-Bohm-Effekt
KW  - Resonanzstreuung
KW  - graphene
KW  - Aharonov-Bohm effect
KW  - resonant scattering
KW  - recursive Green's functions
KW  - Direkte numerische Simulation
KW  - Festkörperphysik
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-74662
ER  - 
TY  - THES
A1  - Bartl, Jasmin
T1  - Impairment of insulin signaling pathway in Alzheimer’s disease
T1  - Beeinträchtigung des Insulinsignalweges bei Alzheimer Demenz
N2  - The neurodegenerative disorder Alzheimer's disease (AD) is the cause of approximately 60% of the world's 35 million patients suffering from dementia. Current research focuses here are on association with other diseases such as diabetes type 2 (T2DM), possible genetic markers, specific signal transduction pathways within the brain and potential protein modification, because the pathogenesis and etiology of AD are still not fully understood. Specifically association of T2DM with AD came to the focus with the so-called "Rotterdam study" in 1999, indicating that T2DM doubles the risk of developing AD. In the meantime, it is known that the prevalence rate in patients with T2DM is 30%. Drugs commonly used in the treatment of T2DM such as peroxisome proliferator-activated receptors gamma (PPARγ) agonists show improvement of the cognitive abilities in patients with early stage of dementia, with potential therapeutically relevance. Therefore it is important not only to investigate a link between these diseases, but also to investigate the insulin signaling pathway in the brain of AD patients. In order to investigate this complex issue in more details and demonstrate additional links between T2DM and AD, the present study used several basic biological methods to clarify the question: "Is impaired insulin signaling pathway within the brain crucial for the development of AD?" from several points of view. The methods used in this work have been i) an analysis of single nucleotide (SNP) polymorphism of the insulin-degrading enzyme gene (IDE) in relation to risk of AD and / or of T2DM, ii) post-mortem histochemical studies of brain tissue of patients with only AD, with AD combined with T2DM and with only T2DM compared with an age-matched control group, and iii.) investigations of neurochemical pathways and gene/protein expression changes of a human cell culture as a consequences of amyloid β (Aβ) treatment. After analysis of the IDE SNP polymorphism in the selected VITA (Vienna Trans Danube Aging) cohort disease-specific effects were discovered. The upstream polymorphism (IDE2) was found to influence AD risk in a protective manner, while the downstream polymorphism (IDE7) modified the T2DM risk. Based on the SNP results, the presented study delineate the model that IDE promoter and 3‟ untranslated region/downstream variation can have different effects on IDE expression, maybe a relevant endophenotype with disorder-specific effects on AD and T2DM susceptibility. Furthermore, the human post-mortem studies could show that both AD as well as T2DM patients had a significantly lower density of the insulin receptor (IR) in the hippocampus, whereas a significantly increased density of inactive phosphorylated PPARγ has been found and this persisted even in patients with both diseases. Summarizing the histological study, it was possible to reveal common histological features of AD and T2DM, but no direct connection between the two diseases. Although AD is nowadays not only characterized by amyloid-containing plaque deposits and by the hyperphosphorylation of tau protein, the excessive Aβ42 presence in the brains of AD patients is still playing a key role. Up to date it is still not entirely clear which physical form of Aβ42 is responsible for the development of AD. The present work investigated, what impact has the state of aggregation of Aβ42 on genes and proteins of the insulin signaling pathway and the amyloid cascade. It could be shown that the oligomeric variant enhanced specifically the gene and protein expression of glycogen synthase kinase (GSK) 3β and also the enzyme activity was significantly increased, but has in turn strongly inhibited the IR gene and protein expression. Additionally, the effect of Aβ42 on monoamine oxidase B (MAO-B) was examined. An effect of both aggregated forms of Aβ42 had on enzyme activity was discovered. However, the fibrillar variants led to significantly increased activity of MAO-B while the oligomeric variants inhibited the enzyme activity. Several previous studies have demonstrated the involvement of increased MAO-B activity in AD, but the present work provides for the first time a direct link between the states of aggregation of Aβ42 to enzyme activity. Finally the results of the presented thesis can be summarized to following conclusion: Although AD and T2DM sharing some degrees of common features, still there is a lack of direct association, and therefore the diseases must be considered more independent rather than linked. But the impaired cerebral insulin signaling pathway seems to be another manifested hallmark of AD.
N2  - Die neurodegenerative Erkrankung Alzheimer Demenz (AD) ist für etwa 60% der weltweit 35 Millionen Demenz Patienten ursächlich. Die aktuelle Forschung konzentriert sich hierbei auf Assoziationen mit anderen Erkrankungen wie Diabetes Typ 2 (T2DM), potentielle genetische Marker, spezifische Signaltransduktionswege im Gehirn und mögliche Modifizierung von Proteinen, da weder die Pathogenese noch die Ätiologie von AD vollständig geklärt ist. Im Jahr 1999 rückte durch die so genannte "Rotterdam-Studie" eine mögliche Verbindung zwischen T2DM und AD in den besonderen Fokus der Wissenschaft, da die Studie darauf hinweist, dass T2DM das Risiko eine AD zu entwickeln verdoppeln kann. In der Zwischenzeit ist bekannt, dass die Prävalenz an einer AD zu erkranken bei Patienten mit T2DM 30% beträgt. Zusätzlich zeigten Medikamente, die häufig zur Behandlung von T2DM eingesetzt werden, wie PPARγ Peroxisom-Proliferator-aktivierte Rezeptoren gamma) Agonisten, eine Verbesserung der kognitiven Leistung bei Patienten mit einem frühen Stadium der AD.Um dieses komplexe Thema in weiteren Details zu untersuchen und zusätzliche Verbindungen zwischen T2DM und AD aufzuzeigen,verwendet die vorliegende Studie mehrere biologische Grundlagenmethoden, um die Frage zu klären: "Ist ein beeinträchtigter zerebraler Insulin-Signalweg entscheidend für die Entwicklung einer AD?" Die in dieser Arbeit verwendete Methoden waren i) eine Analyse von Einzel-Nukleotid-Poly-morphismen (SNP) des Insulin-abbauende Enzym (IDE) Gens in Bezug auf das Risiko eine AD und/oder T2DM zu entwickeln; ii) post-mortem histochemische Untersuchungen des Gehirngewebes von Patienten mit nur AD, mit AD und T2DM, und mit nur T2DM verglichen mit einer altersangepassten Kontrollgruppe; und iii) Untersuchungen neurobiologischer Signalwege und Gen-/Protein-Expressions Veränderung einer humanen Neuroblastoma Zelllinie nach Behandlung mit Amyloid β (Aβ) Peptiden. Nach der Analyse der IDE-SNPs in der ausgewählten VITA (Vienna Transdanube Aging) Kohorte wurden krankheitsspezifische Effekte entdeckt. Der Upstream-Polymorphismus (IDE2) minderte das Risiko an einer AD zu erkranken, während der downstream gelegene Polymorphismus (IDE7) das Risiko T2DM zu bekommen, erhöhte. Basierend auf den SNP Ergebnissen, beschreibt die vorliegende Studie ein Modell,das Variationen innerhalb des IDE Promotors und/oder in untranslatierten Regionen unterschiedliche Auswirkungen auf die IDE Expression haben können und somit potentiell Auswirkungen auf die Entwicklung von AD und T2DM haben können. Darüber hinaus konnte die menschliche post-mortem Studie zeigen,dass sowohl AD als auch T2DM Patienten eine signifikant geringere Dichte der Insulin-Rezeptoren (IR) im Hippo-kampus hatten, während eine signifikant erhöhte Dichte von inaktiven phosphorylierten PPARγ bei allen Patientengruppen detektiert werden konnte. Die vorliegende post-mortem Studie konnte zwar gemeinsame histologische Merkmale von AD und T2DM aufzeigen, jedoch keine direkte Verbindung der beiden Erkrankungen nachweisen. Obwohl AD heutzutage nicht mehr nur noch durch die Amyloid-haltigen Plaqueablagerungen und durch die hyperphosphorylierten Tau Proteine gekennzeichnet ist, spielt das übermäßige Vorhandensein von Aβ42 in den Gehirnregionen von AD Patienten eine entscheidende Schlüsselrolle. Bis dato ist es immer noch nicht vollständig geklärt, welche physikalische Form von Aß42 verantwortlich für eine Entwicklung von AD ist. Die vorliegende Arbeit untersuchte, welche Auswirkungen die Aggregatszustände von Aß42 auf Gene und Proteine des Insulin-Signalweges und auf die Amyloid-Kaskade haben. Es konnte gezeigt werden, dass die oligomere Variante von Aß42 speziell die Gen- und Proteinexpression von Glykogen-Synthase Kinase (GSK) 3β als auch ihre Enzymaktivität deutlich erhöht hatte, jedoch im Gegenzug die IR Gen- und Proteinexpression stark gehemmt hatte. Zusätzlich wurde die Wirkung von Aß42 auf die Monoamin Oxidase-B (MAO-B) untersucht. Es wurde ein Effekt beider untersuchten aggregierten Formen von Aß42 auf die Enzymaktivität entdeckt. Jedoch führte hier die fibrilläre Variante zu einer deutlich erhöhten Aktivität von MAO-B, während die oligomere Variante die Enzymaktivität inhibiert. Frühere Studien konnten bereits eine Beteiligung von erhöhter MAO-B-Aktivität in AD nachweisen, aber die vorliegende Arbeit zeigt erstmals eine direkte Verbindung zwischen den Aggregatzuständen von Aß42 auf die Enzymaktivität auf. Abschließend können die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zu folgenden Schluss-folgerungen zusammengefasst werden: Obwohl AD und T2DM bis zu einem gewissen Grad gemeinsame Merkmale aufzeigen, fehlt es an einer direkten Verbindung, und somit sollten die Krankheiten weiterhin eher unabhängig als miteinander verbunden betrachtet werden. Jedoch scheint die Beeinträchtigung des zerebralen Insulin Signalweges ein weiteres gefestigtes Merkmal von AD zu sein.
KW  - Alzheimer-Krankheit
KW  - Amyloid <beta->
KW  - Insulinrezeptor
KW  - Diabetes mellitus
KW  - Neurobiologie
KW  - Insulinsignalweg
KW  - Alzheimer Dementia
KW  - type 2 diabetes mellitus
KW  - amyloid beta
KW  - insulin receptor
KW  - insulin pathway
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-74197
ER  - 
TY  - THES
A1  - Bauer, Jürgen
T1  - Darstellung und Untersuchung von Lewis-basischen Übergangsmetallkomplexen
T1  - Synthesis and analysis of Lewis-basic transition metal complexes
N2  - Es wurden Übergangsmetallkomplexe der Metalle Rhodium, Palladium und Platin synthetisiert und unter anderem in Bezug auf ihre Reaktivität als Lewis-Basen untersucht. Hierfür wurden Lewis-Addukte mit Aluminiumtrichlorid mit experimentellen und quantenchemischen Methoden umfassend untersucht. Des Weiteren wurde die Reaktivität von verschiedenen Fluorboranen gegnüber Lewis-basischen Übergangsmetallkomplexen untersucht. Auch konnte die Reaktivität von Münzgruppenmetall-Halogen-Bindungen gegenüber Lewis-Basen analysiert werden. So konnten nicht nur Insertionsprodukte, sondern auch kationische Metal-Only Lewis Pairs, unter anderem anhand von Einkristallröntgenstrukturanalysen und Dichte-Funktional-Theorie Rechnungen, untersucht werden.
N2  - Several transition metal complexes of the metals rhodium, palladium and platinum were synthesized and investigated in means of their reactivity as Lewis bases. For this purpose, Lewis adducts with aluminum trichloride were examined by experimental and quantum-chemical methods. Furthermore, the reactivity of fluoroboranes towards Lewis-basic transition metal complexes was investigated. Additionally, the reactivity of coinage group metal-halogen bonds towards platinum centred Lewis bases was analysed. Hereby, insertion products as well as cationic Metal-Only Lewis Pairs were fully characterized, for example by single crystal X-ray structure analysis and by density functional theory calculations.
KW  - Übergangsmetallkomplexe
KW  - Lewis-Base
KW  - Übergangsmetallkomplexe
KW  - Metal-Only Lewis Pairs
KW  - transition metal complexes
KW  - Lewis bases
KW  - Metal-Only Lewis Pairs
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-74374
ER  - 
TY  - THES
A1  - Ramm, Susanne
T1  - Mechanismen idiosynkratischer Lebertoxizität - Einfluss von Arzneistoff-unabhängigen Stressfaktoren auf die Bildung reaktiver Metaboliten und zellulären Stress
T1  - Mechanisms of idiosyncratic hepatotoxicity - Impact of drug independent stress factors on reative metabolite formation and cellular stress
N2  - Idiosynkratische Leberschädigung durch Arzneimittel (z.B. Diclofenac) stellt trotz ihres seltenen Auftretens eine erhebliche Komplikation in der Arzneimittelentwicklung und -therapie dar. Die zu idiosynkratischen Reaktionen führenden, komplexen chemischen und biologischen Abläufe sind noch weitgehend unklar. Inzwischen wird jedoch vermutet, dass die Toxizität eines Arzneimittels durch Arzneistoff-unabhängige Risikofaktoren, wie Krankheiten, Entzündungsreaktionen, Co-Medikation oder Alkohol, erhöht werden kann. Mögliche Mechanismen könnten hierbei eine vermehrte Bildung reaktiver Metaboliten bzw. eine veränderte zelluläre Stress- und Immunantwort sein. Um tiefere Einblicke in die Bedeutung möglicher Arzneistoff-unabhängiger Risikofaktoren zu erhalten, wurde in der vorliegenden Arbeit der Einfluss drei verschiedener Stressfaktoren auf die Toxizität von Diclofenac (Dcl) untersucht. Bei diesen Stressfaktoren handelte es sich um Lipopolysaccharid (LPS) und Poly I:C (PIC) zur Simulation einer bakteriellen bzw. viralen Entzündung sowie um Buthionin-Sulfoximin (BSO) zur Depletion zellulären Glutathions. Zusätzlich wurde getestet, ob eine durch Stressfaktoren ausgelöste Erhöhung der Toxizität von Dcl in Ratten mit Veränderungen in der Biotransformation bzw. mit einer Hochregulation co-stimulatorischer Faktoren (z.B. Zytokine oder Alarmsignale) einhergeht. Die Kombination einer einwöchigen therapeutisch dosierten Dcl-Behandlung mit einer einmaligen LPS-Dosis erzeugte in den Tieren eine ausgeprägte Hepatotoxizität, die mit erhöhten Aktivitäten der Aminotransferasen im Serum einherging. Diese adversen Effekte konnten jedoch nicht durch LPS oder Dcl alleine, bzw. in Kombination mit PIC oder BSO erzeugt werden. Es besteht die Annahme, dass die Bioaktivierung von Diclofenac zu 5-OH-Dcl oder Dcl-Acylglucuronid (AG) sowie die folgende Bildung kovalenter Proteinaddukte zur Entwicklung von Lebertoxizität beiträgt. Mittels LC-MS/MS-Messungen konnten wir jedoch nachweisen, dass die Gabe von LPS + Dcl keine erhöhte Bildung reaktiver Metaboliten oder Dcl-AG-abhängiger Proteinaddukte auslöst. Im Einklang damit wurden Enzyme, die für die Bio-aktivierung von Dcl zu reaktiven Metaboliten verantwortlich sind (z.B. Cyp2C11, Cyp2C7 und UGT2B1), sowie die MRP-Effluxtransporter der Leber durch die Co-Behandlung mit LPS in ihrer Genexpression gehemmt. Zusätzliche qRT-PCR-Analysen Nrf2-abhängiger Gene, als Sensor für elektrophilen oder oxidativen Stress, zeigten keine Hochregulation zytoprotektiver Faktoren und unterstützen die Schlussfolgerung, dass Arzneistoff-unabhängige Stress-faktoren keine erhöhte Bildung toxischer Dcl-Metaboliten auslösen. Schließlich ergaben unsere Analysen, dass eine Aktivierung co-stimulatorischer NFκB- und MAPK-Signalwege mit Hochregulation co-stimulatorischer Faktoren (z.B. IL-1β, TNF-α, CINC-1, iNOS) und Akkumulation neutrophiler Granulozyten in der Leber sowohl durch Behandlung mit LPS + Dcl als auch mit PIC + Dcl induziert wurde. Nur die Kombination von LPS und Diclofenac bewirkte jedoch darüber hinaus eine massive Freisetzung pro-inflammatorischer Zytokine, Chemokine sowie toxizitätsfördernder Alarmsignale (z.B. IL-1β, TNF-α, CINC-1, HMGB1, LTB4) ins Plasma. Zusätzlich waren schützende negative Feed-back-Mechanismen, wie die Hitzeschockreaktion, in den mit LPS und Dcl behandelten Tieren gehemmt. Zusammenfassend zeigen unsere Ergebnisse, dass eine metabolische Aktivierung von Dcl bzw. eine Akkumulation reaktiver Dcl-Metaboliten an der Entwicklung idiosynkratischer Leberschädigung nicht ausschlaggebend beteiligt ist. Im Gegensatz zu PIC oder BSO führte in den verabreichten Dosen nur die Gabe von LPS als Stressfaktor zu einer Aktivierung co-stimulatorischer Signalwege sowie zu einer Hemmung protektiver Systeme, wodurch die leberschädigende Wirkung von Dcl potenziert wurde.
N2  - Idiosyncratic drug reactions (IDRs) are rare but major complications of drug therapy and development. A basic understanding of the chemical and biological events leading to IDRs is still lacking. However, it appears that drug-independent risk factors may be critical determinants in the response to an otherwise non-toxic drug. It has been speculated that stress factors like an underlying disease, inflammation, co-medication or alcohol may increase reactive metabolite formation and/or alter cellular stress and immune response. Thus, we were interested to determine the impact of various drug-independent stress factors on the toxicity of diclofenac (Dcl), a model drug associated with rare but significant cases of serious hepatotoxicity. We tested the hypothesis that co-treatment with various drug-independent risk factors may enhance Dcl toxicity. These included lipopolysaccharide (LPS) and poly I:C (PIC) simulating bacterial and viral inflammation, respectively, and buthionine sulfoximine (BSO) as a model for cellular glutathione depletion. Additionally, we were interested to understand if stress factor-induced modulation of Dcl toxicity involves alterations in drug metabolism and/or up-regulation of co-stimulatory molecules thought to constitute “danger signals”. Co-treatment of rats repeatedly given therapeutic doses of Dcl for 7 days with a single dose of LPS resulted in severe liver toxicity accompanied by elevated serum aminotransferase activity. Neither LPS nor diclofenac alone or in combination with PIC or BSO had such an effect. It is thought that bioactivation to reactive 5-OH-Dcl or Dcl acyl glucuronides (AG) with subsequent protein adduct formation contribute to Dcl induced liver injury. However, LC-MS/MS analyses did not reveal increased formation of reactive metabolites or Dcl-AG-dependent protein adducts in animals treated with LPS + Dcl. Consistent with this, co-treatment with LPS induced down-regulation of enzymes responsible for Dcl bioactivation to reactive metabolites (e.g. Cyp2C11, Cyp2C7 and UGT2B1), as well as liver MRP efflux transporters. Furthermore, qRT-PCR analyses of Nrf2-dependent genes, as a sensor of electrophilic or oxidative stress, showed no up-regulation of cytoprotective factors, supporting the conclusion that drug-independent stress factors do not enhance formation of toxic Dcl metabolites. Hepatic gene expression analyses revealed activation of NFκB and MAPK pathways with up-regulation of co-stimulatory molecules (IL-1β, TNF-α, CINC-1, iNOS) and accumulation of neutrophil granulocytes in liver tissue by LPS + Dcl as well as by PIC + Dcl. However, only LPS + Dcl lead to extensive release of pro-inflammatory cytokines, chemokines and cytotoxic danger signals (IL-1β, TNF-α, CINC-1, HMGB1, LTB4) into plasma. Furthermore, down-regulation of protective factors (SOD2, HSPs, PGE2) suggested an impairment of negative feedback mechanisms in animals treated with LPS + Dcl. In summary our results show no major role of metabolic Dcl bioactivation or accumulation of reactive Dcl metabolites in the pathogenesis of idiosyncratic hepatotoxicity. In contrast to PIC or BSO only administration of LPS as stress factor lead to activation of co-stimulatory pathways as well as impairment of protective systems, resulting in potentiation of liver toxicity of therapeutic Dcl doses.
KW  - Leber
KW  - Diclofenac
KW  - Arzneimittel
KW  - Toxizität
KW  - idiosynkratische Arzneistofftoxizität
KW  - LPS
KW  - Liver
KW  - Diclofenac
KW  - idiosyncratic drug toxicity
KW  - LPS
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-74342
ER  - 
TY  - JOUR
T1  - einBlick - Ausgabe 46 - 18. Dezember 2012
N2  - Nachrichten aus der Julius-Maximilians-Universität Würzburg
KW  - Würzburg
KW  - Universität
KW  - University
KW  - Wuerzburg
KW  - Wurzburg
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-74416
VL  - 46/2012
ER  - 
TY  - THES
A1  - Jud, Dorit
T1  - Hornhautdicke, ausgewählte Risikofaktoren und genetische Disposition bei Patienten mit Normaldruckglaukom
T1  - Central corneal thickness, some risk factors and genetic disposition in patients with Normal Tension Glaucoma
N2  - Hornhautdicke, ausgewählte Risikofaktoren und genetische Disposition bei Patienten mit Normaldruckglaukom Kurzzusammenfassung In dieser Arbeit wurde eine Gruppe von 105 Patienten mit Normaldruckglaukom und als Vergleichsgruppe 73 Patienten mit Okulärer Hypertension eingeschlossen, die konsekutiv in der Glaukomambulanz der Universitätsaugenklinik Würzburg untersucht worden waren. Ziel dieser Studie war es, mittels eines standardisierten Fragebogens allgemeine sowie okuläre Risikofaktoren und die Familienanamnese für Glaukom zu erheben, um die genetische Disposition für eine Glaukomerkrankung zu untersuchen. Insgesamt wurden 112 Patienten mit Normaldruckglaukom sowie 100 gesunde Probanden als Vergleichsgruppe vom molekulargenetischen Institut der Universitätsaugenklinik Tübingen auf Mutationen im Myocilin- und Optineurin- Gen untersucht. Die folgenden Fragestellungen wurden in drei Teilabschnitten (Teil I-III) in dieser Arbeit untersucht. Ergebnisse/Schlussfolgerung: I. Hornhautdicke 1. Patienten mit Normaldruckglaukom weisen eine signifikant dünnere zentrale Hornhautdicke auf als Patienten mit Okulärer Hypertension. 2. Bei ca. 50% unserer Patienten mit Normaldruckglaukom liegt die zentrale Hornhautdicke im Normbereich. Somit ist keine Korrektur des mittels Goldmann-Applanations-Tonometrie gemessenen Augeninnendruckwertes erforderlich. Etwa 25% der Patienten weisen eine dünnere zentrale Hornhautdicke auf, so dass eine Korrektur des applanatorisch gemessenen Augeninnendruck-Wertes hin zu höheren Augeninnendruck-Werten erforderlich ist. Bei etwa 25% der Patienten liegt eine größere zentrale Hornhautdicke vor, so dass eine Korrektur hin zu niedrigeren Augeninnendruck-Werten erforderlich ist. 3. Bei zehn Patienten mit Normaldruckglaukom (9,6%) kommt es in Folge der durch die Hornhautdicke erforderlichen Korrektur des Augeninnendruck-Messwertes zu einer Änderung der Diagnose von Normaldruckglaukom zu Primären Offenwinkelglaukom. Von diesen Patienten wurde bei sieben der maximale Augeninnendruck-Wert auf 22 mmHg und bei drei Patienten auf 23 mmHg korrigiert. Daher ergeben sich bei diesen zehn Patienten nach Korrektur des Augeninnendruck-Messwertes, bedingt durch die Hornhautdicke, jedoch nur minimal über dem statistischen Normbereich liegende Augeninnendruckwerte von 22 bzw. 23 mmHg. Diese Werte von bis zu 2 mmHg über der für die Diagnose Normaldruckglaukom definierten Grenze von 21 mmHg bewegen sich somit immer noch im Rahmen der Messtoleranz. Dennoch ist die Hornhautdickenmessung für die Ermittlung des individuellen therapeutischen Zieldrucks bei Normaldruckglaukom erforderlich. Da keine hohen Augeninnendruck-Abweichungen zur Definitionsgrenze von 21 mmHg hier gefunden wurden scheint eine Gruppenunterteilung in Normaldruckglaukom, wie sie auf der Basis wiederholter nicht hornhautdickenkorrigierter Augeninnendruck-Messungen bisher in der Literatur für viele wissenschaftliche Fragestellungen vorgenommen wurde, zur Definition des Normaldruckglaukoms weiterhin gültig und vertretbar. Es wird dadurch eine Gruppe von Patienten mit Primärem Offenwinkelglaukom definiert, bei denen der Glaukomschaden weniger durch erhöhten Augeninnendruck als durch andere Risikofaktoren verursacht zu sein scheint. 4. Es besteht keine signifikante Korrelation zwischen einer dünneren Hornhaut und dem Vorhandensein eines Gesichtsfeldausfalls und kein signifikanter Zusammenhang zwischen der zentralen Hornhautdicke und dem Stadium des Gesichtsfeldausfalls. II. Ausgewählte Risikofaktoren 5. Ein Glaukom oder eine Okuläre Hypertension in der Familienanamnese liegt bei Verwandten 1. und 2. Grades bei 28,6% der 105 Patienten mit Normaldruckglaukom vor. 6. Es besteht kein signifikanter Unterschied zwischen den Patienten mit und ohne Glaukom in der Familienanamnese im Stadium des Gesichtsfelds, im Alter bei Diagnose, im Alter zum Zeitpunkt der Auswertung, in der Höhe des Augeninnendrucks und in der zentralen Hornhautdicke. 7. Kenntnis über die genetische Disposition des Glaukoms schon vor Erhalt des Fragebogens gaben 57,1% der Patienten mit Normaldruckglaukom an. Es zeigt sich kein signifikanter Unterschied im Stadium des Gesichtsfeldausfalls und im Alter bei Diagnose des Normaldruckglaukoms zwischen Patienten mit und ohne Kenntnis der genetischen Disposition. Wichtig ist, Patienten und deren Angehörige über die genetische Disposition des Glaukoms aufzuklären. Menschen mit Glaukom in der Familienanamnese müssen darüber informiert werden, dass sie ein erhöhtes Risiko haben am Glaukom zu erkranken und müssen auf die Wichtigkeit einer Glaukom-Screening-Untersuchung für die Frühdiagnose hingewiesen werden. 8. Auf Blutverluste als möglichen Risikofaktor bei Patienten mit Normaldruckglaukom wurde in einer früheren Studie von Drance und Mitarbeitern hingewiesen. Ob es einen Zusammenhang zwischen häufigem Blutspenden und dem Auftreten eines Glaukoms ohne Hochdruck gibt, ist bisher nicht untersucht worden. 17,7% unserer Patienten mit Normaldruckglaukom waren Blutspender und haben durchschnittlich 15 Blutspenden (Median) (individuell 1-78 Blutspenden) abgegeben. Patienten mit Blutspenden zeigen, verglichen zu Patienten ohne Blutspende, keinen signifikanten Unterschied im mittleren Gesichtsfeldausfall und keinen signifikanten Unterschied im Alter bei Diagnose. Somit gibt es aus den bisher vorliegenden Daten keinen Anhalt dafür, dass häufiges Blutspenden einen Risikofaktor für eine Gesichtsfeldverschlechterung bei Normaldruckglaukom darstellt. Weitere Studien mit größeren Patientenzahlen sind erforderlich um diese Ergebnisse zu bestätigen. III. Genetische Disposition 9. Bei weniger als 10% der 112 untersuchten Patienten wurde eine Mutation in einem der beiden Gene Optineurin und Myocilin gefunden. In einer Kontrollgruppe bestehend aus 100 gesunden Probanden, rekrutiert durch das molekulargenetische Institut der Universitätsaugenklinik Tübingen, wiesen insgesamt 5,3% der Probanden Mutationen in einem dieser beiden Gene auf. Bei einer komplexen Erkrankung, wie sie das Glaukom darstellt, ist zu vermuten, dass es sich um eine polygen verursachte Erkrankung handelt. Eine genetische Screening-Untersuchung (z.B. mittels Gen-Glaukom-Chip) ist erst dann sinnvoll, wenn weitere Risiko-Gene identifiziert sind, als bisher bekannt sind. 10. Bei den 30 Patienten mit Glaukom in der Familienanamnese liegt bei 10% eine Mutation in einem der beiden Gene vor, und somit doppelt so häufig wie bei den 75 Patienten ohne Glaukom in der Familienanamnese, die in 5,3% eine Mutation aufweisen. Weitere Untersuchungen mit größerer Patientenzahl sind erforderlich, um einen signifikanten Zusammenhang zwischen einem Glaukom in der Familienanamnese und der Häufigkeit des Vorliegens von Mutationen in den beiden in dieser Arbeit untersuchten Genen zu belegen.
N2  - Central corneal thickness, some risk factors and genetic disposition in patients with Normal Tension Glaucoma Summary In this study a group of 105 patients with normal tension glaucoma and a control group with 73 patients with occular hypertension were included. These patients were consecutively examined in the outpatients clinic for glaucoma patients in the university eye hospital Würzburg. Aim of this study was to evaluate the genetic dispotition with a questionnaire for risk factors and family history of glaucoma. From a total of 112 patients with normal tension glaucoma and 100 healty control patients a genetic analysis for mutations in the Myocillin- and Optineurin- gen was performed by the insitute of molecular genetics of the university eye hospital Tübingen. Results/Conclusion I. Central Corneal Thickness 1. Patients with Normal Tension Glaucoma show a significant thinner mean central corneal thickness than patients with Ocular Hypertension. 2. In approximatley 50% of our patients with Normal Tension Glaucoma central corneal thickness is in normal range. There is no correction of intraocular pressure neccesary. Approximatly 25% show a thinner central corneal thickness, so that a correction of the applanatory measured value to higher intraocular pressure is needed. About 25% of the patients show a higher central corneal thickness, so that a correction to lower intraocular pressure is needed. 3. Due to the correction of intraocular pressure by central corneal thickness the diagnosis of 10 patients (9.5%) had to be changed from Normal Tension Glaucoma into Primary Open Angle Glaucoma. The resulted values of intraocular pressure of these 10 patients after correction – due to central corneal thickness – are 22 mmHg, respectivly 23 mmHg and so only minimal above the statistical value of normal. 2 mmHg above 21mmHg are still in the range of measurment deviation and only in 7 patients the maximal Intra Ocular Pressure changend to 22 mmHg and in 3 patients to 23 mmHg. The measurement of the central corneal thicknes is essential for calculation of the individual therapeutic intraocular pressure in patients with Normal Tension Glaucoma. So a clustering in Normal Tension Glaucoma, which is discribed in the literature by repeatedly measures of intraocular pressure with the uncorrected intraocular pressure values of 21 mmHg, still seems reasonable to distinguish patients with glaucoma damage not or only slightly caused by the risk factor elevated intraocular pressure. 4. There is no significant correlation between a very thin central corneal thickness and the presence of visual field loss and no significant correlation between central corneal thickness and stage of visual field loss. II. Some Risk Factors 5. Glaucoma or Ocular Hypertension in familiy history in first and second degree relatives was reported in 28.6% of 105 Patients. 6. There is no significant difference between patients with and without glaucoma in family history in the stage of visual field loss, in age at diagnosis, in age at time of evaluation, in height of intraocular pressure and in the central corneal thickness. 7. Knowledge about genetic disposition of glaucoma had 57.1% of the patients with Normal Tension Glaucoma, before obtaining the questionnaire. There is no significant difference in the stage of visual field loss and the age at diagnosis concerning Normal Tension Glaucoma patients with or without knowledge about the genetic disposition of glaucoma. It is important to inform patients with glaucoma and their relatives on the genetic disposition of glaucoma. People with glaucoma in family history had to be informed that they are at the risk to develop glaucoma and of the need for screening for glaucoma. 8. Blood loss was suggested as one of the risk factors in patients with Normal Tension Glaucoma in a former study of Drance. Weather there is a relation between frequent blood donation and and the develomment of Normal Tension Glaucoma has not been investigated so far. 17.7% of our patients with Normal Tension Glaucoma were blood donors with a median of 15 blood donations (1-78 blood donations). Patients with blood donations did not show – compared to patients without blood donations – a significant difference in mean stage of visual field loss and no significant difference in age at diagnosis. The data of this study provided no hint so far that blood donation might be a risk factor for visual field deterioration in Normal Tension Glaucoma. Further studies are required to confirm these results. III. Genetic Disposition 9. Less than 10% of 112 patients had a mutation in the two genes optineurin and myocillin. In a controll group – recruited by the university eye hospital Tuebingen – of 100 healty persons 5.3% showed a mutation in one of these genes. In a complex disease as the glaucoma a polygenic cause is assumed. A genetic screening (e.g. with glaucoma gene chips) is only feasible with chips including more high risk genes than known at present. 10. In 30 patients with glaucoma in family history a mutation in one of the two genes could be detected in 10% which is twice as high compared to the goup of 75 patients without glaucoma in family history of which 5.3% had a mutation in one of these two genes. Further research with a higher patients number is needed to prove weather there is a significant correlation between glaucoma in family history and the incidence of mutations in the two genes examined in this study.
KW  - Glaikom
KW  - Normaldruckglaukom
KW  - Risikofaktor
KW  - genetische Disposition
KW  - Hornhautdicke
KW  - normal tension glaucoma
KW  - risk factor
KW  - genetic disposition
KW  - central corneal thickness
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-74441
ER  - 
TY  - THES
A1  - Hofmann, Martin
T1  - Contributions to Extreme Value Theory in the Space C[0,1]
T1  - Beiträge zur Extremwerttheorie im Raum C[0,1]
N2  - We introduce some mathematical framework for extreme value theory in the space of continuous functions on compact intervals and provide basic definitions and tools. Continuous max-stable processes on [0,1] are characterized by their “distribution functions” G which can be represented via a norm on function space, called D-norm. The high conformity of this setup with the multivariate case leads to the introduction of a functional domain of attraction approach for stochastic processes, which is more general than the usual one based on weak convergence. We also introduce the concept of “sojourn time transformation” and compare several types of convergence on function space. Again in complete accordance with the uni- or multivariate case it is now possible to get functional generalized Pareto distributions (GPD) W via W = 1 + log(G) in the upper tail. In particular, this enables us to derive characterizations of the functional domain of attraction condition for copula processes. Moreover, we investigate the sojourn time above a high threshold of a continuous stochastic process. It turns out that the limit, as the threshold increases, of the expected sojourn time given that it is positive, exists if the copula process corresponding to Y is in the functional domain of attraction of a max-stable process. If the process is in a certain neighborhood of a generalized Pareto process, then we can replace the constant threshold by a general threshold function and we can compute the asymptotic sojourn time distribution.
N2  - Es wird ein Zugang zur Extremwerttheorie auf dem Raum C[0,1] gegeben. Nach Charakterisierung und Analyse standard max-stabiler Prozesse, wird ein "funktionaler Anziehungsbereich" für standard max-stabile Prozesse vorgeschlagen, der allgemeiner ist als der übliche, der mittels schwacher Konvergenz definiert wird. Schließlich werden Verweildauern stetiger Prozesse über hohen Schwellenwerten betrachtet.
KW  - Extremwertstatistik
KW  - stochastischer Prozess
KW  - Extremwerttheorie
KW  - extreme value theory
KW  - stochastic processes
KW  - functional D-norm
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-74405
ER  - 
TY  - THES
A1  - Selig-Parthey, Ulrike
T1  - Methods of Nonlinear Femtosecond Spectroscopy in the Visible and Ultraviolet Regime and their Application to Coupled Multichromophore Systems
T1  - Methoden der nichtlinearen Femtosekundenspektroskopie im sichtbaren und ultravioletten Spektralbereich und ihre Anwendung auf gekoppelte Multichromophor-Systeme
N2  - Time-resolved spectroscopic studies of energy transfer between molecules in solution form a basis for both, our understanding of fundamental natural processes like photosynthesis as well as directed synthetic approaches to optimize organic opto-electronic devices. Here, coherent two-dimensional (2D) spectroscopy opens up new possibilities, as it reveals the correlation between absorption and emission frequency and hence the full cause-and-effect chain. In this thesis two optical setups were developed and implemented, permitting the recording of electronic 2D spectra in the visible and in the hitherto unexplored ultraviolet spectral range. Both designs rely on the exclusive manipulation of beam pairs, which reduces the signal modulation to the difference between the transition frequency of the system and the laser frequency. Thus - as has been shown experimentally and theoretically - the timing precision as well as mechanical stability requirements are greatly reduced, from fractions of the oscillation period of the exciting light wave to fractions of the pulse duration. Two-dimensional spectroscopy and femtosecond transient absorption (TA) as well as different theoretical approaches and simulation models were then applied to coupled multichromophore systems of increasing complexity. Perylene bisimide-perylene monoimide dyads were investigated in cooperation with Prof. Dr. Frank Würthner and Prof. Dr. Bernd Engels at the University of Würzburg. In these simplest systems studied, global analysis of six different TA experiments unequivocally revealed an ultrafast interchromophoric energy transfer in the 100 fs range. Comparison between the obtained transfer rates and the predictions of Förster theory suggest a breakdown of this point-transition-dipole-based picture at the donor-acceptor distances realized in our compounds. Furthermore, a model including conformational changes and an interchromophoric charge transfer has been derived to consistently describe the observed pico- to nanosecond dynamics and fluorescence quantum yields. A second collaboration with Prof. Dr. Gregory Scholes (University of Toronto, Canada) and Prof. Dr. Paul Burn (University of Queensland, Australia) addressed the photophysics of a series of uorene-carbazole dendrimers. Here, a combination of 2D-UV spectroscopy and femtosecond ansiotropy decay experiments revealed the initial delocalization of the excited state wave function that saturates with the second generation. In room temperature solution, disorder-induced localization takes place on the time scales comparable to our instrument response, i.e. 100 fs, followed by energy transfer via incoherent hopping processes. Lastly, in tubular zinc chlorin aggregates, semi-synthetic analogues of natural lightharvesting antennae that had again been synthesized in the group of Prof. Dr. Frank Würthner, the interchromophoric coupling is so strong that coherently coupled domains prevail even at room temperature. From an analysis of intensity-dependent TA measurements the dimensions of these domains, the exciton delocalization length, could be determined to span 5-20 monomers. In addition, 2D spectra uncovered efficient energy transfer between neighboring domains, i.e. ultrafast exciton diffusion.
N2  - Zeitaufgelöste spektroskopische Untersuchungen zu Energietransferprozessen zwischen Molekülen in Lösung bilden die Grundlage nicht nur für unser Verständnis elementarer natürlicher Vorgänge wie der Photosynthese, sondern auch für gerichtete Synthesen zur Optimierung organischer opto-elektronischer Bauteile. Die kohärente zweidimensionale (2D) Spektroskopie eröffnet hier neue Möglichkeiten, da sie - durch Aufdeckung der Korrelation zwischen Absorptions- und Emissionsfrequenz - die konventionelle transiente Absorption (TA) um die Offenbarung der Ursache erweitert. Im Rahmen dieser Arbeit wurden zwei optische Aufbauten entworfen und umgesetzt, die die Aufnahme von elektronischen 2D Spektren im sichtbaren und im bis dahin unerschlossenen ultravioletten Spektralbereich ermöglichen. Beide Designs beruhen auf dem Prinzip der ausschließlich paarweisen Strahlführung, wodurch die Modulation des Signals auf die Differenz zwischen Übergangsfrequenz des Systems und Laserfrequenz reduziert wird. Damit verringern sich - wie theoretisch und experimentell gezeigt - die Anforderungen sowohl an die mechanische Stabilität der Laborumgebung als auch an die Genauigkeit der verwendeten Verzögerungsbühnen erheblich, von Bruchteilen der Oszillationsperiode des anregenden Lichts auf Bruchteile der Laserpulsdauer. Sowohl die 2D Spektroskopie als auch die transiente Absorption sowie unterschiedliche theoretische Ansätze und Simulationsmodelle wurden in den weiteren Teilen dieser Arbeit auf gekoppelte Multichromophor-Systeme unterschiedlicher Komplexität angewandt. Im einfachsten dieser Systeme, einem Perylen-basierten Heterodimer, einer Kooperation mit Prof. Dr. Frank Würthner und Prof. Dr. Bernd Engels an der Universität Würzburg, konnte durch globale Analyse von sechs verschiedenen TA-Messungen ein ultraschneller Energietransfer im 100 fs Bereich zweifelsfrei identifiziert werden. Ein Vergleich mit Vorhersagen aus der Förster-Theorie legt einen Zusammenbruch dieser auf punktförmigen Übergangsdipolen beruhenden Theorie bei den vorliegenden Interchromophor- Abständen nahe. Darüber hinaus wurde für die Piko- bis Nanosekunden-Zeitskalen ein Schema vorgestellt, das Konformationsänderungen sowie einen Ladungstransfer beinhaltet und das die beobachtete Dynamik wie auch die gemessenen Fluoreszenz-Quantenausbeuten konsistent beschreibt. In einer weiteren Kooperation wurden in Zusammenarbeit mit der Gruppe von Prof. Dr. Gregory Scholes (University of Toronto, Kanada) Fluoren-Carbazol-Makromoleküle untersucht, die in der Gruppe von Prof. Dr. Paul Burn (University of Queensland, Australien) synthetisiert worden waren. In diesen sogenannten Dendrimeren konnte durch die Kombination von 2D Spektroskopie und Femtosekunden-Anisotropie-Zerfalls-Experimenten eine anfängliche Delokalisierung der Wellenfunktion des angeregten Zustands abgeleitet werden, die mit der zweiten Generation saturiert. Die Umgebungsunordnung in Raumtemperatur-Lösung führt hier zu einer ultraschnellen Lokalisierung innerhalb der Zeitauflösung des Experiments, gefolgt von inkohärenten Energietransfer-Prozessen. In tubularen Zink Chlorin Aggregaten schließlich, semisynthetischen Analoga zu den Lichtsammelantennen natürlicher Chlorosome, die ebenfalls von Prof. Dr. Frank Würthner's Gruppe bereitgestellt wurden, ist die Kopplung zwischen den einzelnen Molekülen so stark, dass kohärent gekoppelte Segmente selbst bei Raumtemperatur Bestand haben. Die Ausdehnung dieser kohärenten Domänen, die Exzitonen-Delokalisierungslänge, konnte aus der Intensitätsabhängigkeit des transienten Absorptionssignals auf 5-20 Monomere bestimmt werden. 2D Spektren zeigten dabei den effizienten Energietransfer zwischen benachbarten Domänen im Aggregat, also einen ultraschnellen Exzitonen-Diffusionsprozess.
KW  - Femtosekundenspektroskopie
KW  - UV-VIS-Spektroskopie
KW  - Polychromophores System
KW  - Spektroskopie
KW  - femtosecond spectroscopy
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-74356
ER  - 
TY  - THES
A1  - Merwart, Moritz
T1  - Die Inanspruchnahme von psychosozialen Unterstützungsangeboten bei Krebskranken - eine geschlechtsspezifische Untersuchung
T1  - Utilization of psychosocial interventions amongst cancer patients - a gender specific analysis
N2  - Untersuchung der Inanspruchnahme von psychosozialen Unterstützungsangeboten bei Krebspatienten. In einer multizentrischen Studie wurde untersucht, welche Unterstützungsangebote bevorzugt in Anspruch genommen werden und ob es hinsichtlich der Inanspruchnahme einen Geschlechterunterschied gibt. Außerdem wurden diverse andere Prädiktoren untersucht, die einen Einfluss auf die Inanspruchnahme haben können (z.B. Depressivität, psychische Störung, Alter, Bildungsstand). Zur Datenerhebung dienten Selbstbeurteilungsinstrumente in Form von Fragebögen und ein standardisiertes klinisches Interview (CIDI).
N2  - Analysis of cancer patients´desire for psychosocial support and identification of patients´sociodemographic and disease related factors (such as gender, age, depression, education) with the utilization of psychosocial interventions.
KW  - Psychoonkologie
KW  - Geschlechtsunterschied
KW  - Krebs <Medizin>
KW  - Inanspruchnahme
KW  - Nichtinanspruchnahme
KW  - Composite international diagnostic interview
KW  - Psychooncology
KW  - Cancer
KW  - Gender difference
KW  - psychsosocial interventions
KW  - depression
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-74324
ER  - 
TY  - THES
A1  - Zeeshan, Ahmed
T1  - Bioinformatics Software for Metabolic and Health Care Data Management
T1  - Metabolische Flux-Analyse
N2  - Computer Science approaches (software, database, management systems) are powerful tools to boost research. Here they are applied to metabolic modelling in infections as well as health care management. Starting from a comparative analysis this thesis shows own steps and examples towards improvement in metabolic modelling software and health data management. In section 2, new experimental data on metabolites and enzymes induce high interest in metabolic modelling including metabolic flux calculations. Data analysis of metabolites, calculation of metabolic fluxes, pathways and their condition-specific strengths is now possible by an advantageous combination of specific software. How can available software for metabolic modelling be improved from a computational point of view? A number of available and well established software solutions are first discussed individually. This includes information on software origin, capabilities, development and used methodology. Performance information is obtained for the compared software using provided example data sets. A feature based comparison shows limitations and advantages of the compared software for specific tasks in metabolic modeling. Often found limitations include third party software dependence, no comprehensive database management and no standard format for data input and output. Graphical visualization can be improved for complex data visualization and at the web based graphical interface. Other areas for development are platform independency, product line architecture, data standardization, open source movement and new methodologies. The comparison shows clearly space for further software application development including steps towards an optimal user friendly graphical user interface, platform independence, database management system and third party independence especially in the case of desktop applications. The found limitations are not limited to the software compared and are of course also actively tackled in some of the most recent developments. Other improvements should aim at generality and standard data input formats, improved visualization of not only the input data set but also analyzed results. We hope, with the implementation of these suggestions, metabolic software applications will become more professional, cheap, reliable and attractive for the user. Nevertheless, keeping these inherent limitations in mind, we are confident that the tools compared can be recommended for metabolic modeling for instance to model metabolic fluxes in bacteria or metabolic data analysis and studies in infection biology. ...
N2  - Informatik Ansätze (Software, Datenbank, Management-Systeme) sind wichtige Werkzeuge für die Forschung in der Biologie. Ausgehend von einer vergleichenden Analyse zeigt diese Arbeit eigene Schritte und Beispiele zur Verbesserung von metabolischer Modellierungs-Software und Gesundheit Datenmanagementsystemen auf. Neue experimentelle Daten über Metaboliten und Enzyme führen zu hohem Interesse an metabolischen Modellierungen einschließlich Stoffwechselflusses Berechnungen. In Kapitel 2 zeigen wir, das die Datenanalyse von Metaboliten, die Berechnung der Stoffflüsse und Wege sowie die spezifischen Softwarestärken nur durch eine vorteilhafte Kombination voll ausgeschöpft werden. Wie kann Software zur metabolischen Modellierung von einer informatischen Sicht her verbessert werden? Eine Anzahl von verfügbaren und gut etablierten Softwareansätzen wird zunächst einzeln diskutiert. Dazu gehören Informationen über Software-Herkunft, Fähigkeiten, Entwicklung und verwendeten Methodik einschließlich Testdatensätzen und Modellen. Ein Vergleich zeigt, merkmalsbasierte Einschränkungen und Vorteile der verglichenen Software für spezifische Aufgaben in der metabolischen Modellierung. Häufige Einschränkungen der verglichenen Software sind ihre Abhängigkeit von Drittanbietern, kein umfassendes Datenbank-Management und kein Standard-Format für Dateneingabe und -ausgabe. Die grafische Visualisierung für komplexe Visualisierungen von Daten und die Web-basierte grafische Benutzeroberfläche kann oft noch verbessert werden. Andere Bereiche für weitere Entwicklung sind Plattformunabhängigkeit, Produktlinien-Architektur, Daten-Standardisierung, die Open-Source-Bewegung und neue Algorithmen und Methoden. Der Vergleich zeigt deutlich Möglichkeiten für weitere Entwicklung von Softwareanwendungen auf, einschließlich Schritten in Richtung einer optimalen, benutzerfreundlichen grafischen Benutzeroberfläche, Plattform-Unabhängigkeit, Datenbank-Management-System und Unabhängigkeit von weiterer software, vor allem im Falle von Desktop-Anwendungen. Die gefundenen Einschränkungen sind von allgemeiner Bedeutung für bioinformatische Modellierungssoftware einschließlich jüngster Entwicklungen. Weitere Verbesserungen betreffen standardisierte Formate und eine, verbesserte Visualisierung von Eingabedatensatz und analysierten Ergebnissen. Wir hoffen, dass mit der Umsetzung dieser Vorschläge metabolische Software-Anwendungen professioneller werden, billiger, zuverlässiger und attraktiver für den Anwender. Trotz dieser inhärenten Einschränkungen im Hinterkopf sind wir zuversichtlich und ...
KW  - Stoffwechsel
KW  - Modell
KW  - Software
KW  - Gesundheitswesen
KW  - Datenbanksystem
KW  - Metabolische Flux-Analyse
KW  - Massen-Isotopomer Verteilungs-Analyse
KW  - Datenbank
KW  - Management-Systeme
KW  - Metabolic Flux Analysis
KW  - Mass Isotopomers Distribution Analysis
KW  - Software
KW  - Database
KW  - Management System
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-73926
ER  -