TU Dortmund University
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19914 research outputs found
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Analogisieren und Modellieren: Auf zwei unterschiedlichen Wegen zur Max-Plus-Algebra
No full textDie Max-Plus-Algebra ist eine interessante algebraische Struktur, zu der wir im Vortrag sowohl auf eine innermathematische Weise als auch auf eine anwendungsorientierte Weise gelangen werden. Beim innermathematischen Zugang stehen die Eigenschaften der reellen Zahlen im Zentrum. Der anwendungsorientierte Zugang erfolgt über die Erstellung und Optimierung eines Fahrplans. Wenngleich die beiden Zugänge in ihrem Wesen sehr unterschiedlich sind, führen sie uns zum gleichen mathematischen Gegenstand
Wirksamkeit einer Fortbildung zum sprachbildenden Fachunterricht auf diagnostische Kategorien von Lehrkräften
No full textLehrkräfte nehmen die Komplexität von Unterricht durch diagnostische Kategorien wahr, die ihre Unterrichtspraktiken steuern. Dieser Beitrag untersucht die Wirksamkeit einer Fortbildung zum sprachbildenden Mathematikunterricht, indem die Entwicklung diagnostischer Kategorien beim Beurteilen von Lernendenprodukten über drei Zeitpunkte (0, 3, 15 Monate) betrachtet wird. In einem Prä-Post-Kontrollgruppendesign zeigen die Ergebnisse zwar erste vielversprechende Fortschritte, verdeutlichen aber auch die Herausforderungen nachhaltiger Veränderungen
Lehr-Lern-Labor "Digitale Drehtür Wuppertal"
No full textDas Projekt „Digitale Drehtür Wuppertal“ (DDW) ist ein Lehr-Lern-Labor in der Aufbauphase mit dem Ziel mathematisch begabte Schülerinnen individuell zu fördern. Lehramtsstudierende sollen in Diagnose und Förderung mathematischer Begabungen geschult werden, während gleichzeitig digitale Kurselemente, die asynchrones, selbst gesteuertes Lernen unterstützt, für die schulische Praxis entstehen. Erste Evaluationsstudien zeigen bereits, dass die Theorie-Praxis-Verknüpfung und digitale Flexibilität als Chancen wahrgenommen werden
„Kleine Kinder - große Mathematik: Frühes mathematisches Lernen zwischen Peers und Planung“
No full textBereits vor den ersten Erfahrungen in der Grundschule werden Kinder in verschiedene Kulturen des Mathematiktreibens hineinsozialisiert. Diese Sozialisationen vollziehen sich unter anderem in institutionellen Diskursen mit elementarpädagogischen Fachkräften und Gleichaltrigen in der Kindertagesstätte. Beim gemeinsamen Spielen in der Bauecke oder in geplanten mathematischen Spielsituationen können kleine Kinder große Mathematik erkunden.
Im Vortrag werden empirische Erkenntnisse aus verschiedenen Forschungsprojekten und -kooperationen vorgestellt. Es wird ein Eindruck davon vermittelt, wie (fundamentale) mathematische Ideen in Interaktionen in der Kindertagesstätte verhandelt werden und wie sowohl Fachkräfte als auch Gleichaltrige zu einer Kultur des Mathematiktreibens beitragen
Entwicklung inhaltlicher Vorstellungen zum arithmetischen Mittel von Lernenden durch Darstellungsvernetzung
No full textDurch die Vernetzung von Darstellungen können inhaltliche Vorstellungen zu mathematischen Gegenständen und Operationen sichtbar werden. Vor diesem Hintergrund wurde ein Material zum Diagnostizieren und Fördern von Verständnis zum arithmetischen Mittel entwickelt, das eine Aufgabe mit Darstellungsvernetzung und eine Austauschphase zu Beispielbearbeitungen der Aufgabe enthält. In diesem Beitrag wird der Lernweg eines Schülers mit diesem Material vorgestellt, um aufzuzeigen, inwiefern sich inhaltliche Vorstellungen durch die Auseinandersetzung mit Beispielbearbeitungen entwickeln können
Mitochondrial lysophosphatidic acid generating enzymes glycerol-3-phosphate acyltransferase 1 and acylglycerol kinase are associated with ovarian cancer cell migration.
No full textMetastasen bleiben die Hauptursache für die Sterblichkeit bei Eierstockkrebs, insbesondere bei hochgradigem serösem Eierstockkrebs (HGSOC), der als der häufigste und aggressivste Subtyp bekannt ist. Der Prozess der Tumormetastasierung ist eng mit der metabolischen Umprogrammierung verbunden, einschließlich Veränderungen in der Verstoffwechselung der Glycerophospholipiden. Unsere vorherige Forschung hat gezeigt, dass eine hohe Expression des mitochondrialen Enzyms Glycerol-3-phosphat-Acyltransferase 1 (GPAM), das den ersten Schritt in der Triglyceridsynthese katalysiert, mit einer schlechten Prognose bei Eierstockkrebs assoziiert ist. Neuere unveröffentlichte Daten haben zudem gezeigt, dass die GPAM-Expression in omentalen Metastasen signifikant höher ist im Vergleich zu primären Tumorgeweben von
Eierstockkrebspatientinnen. Frühere Arbeiten haben gezeigt, dass die Herunterregulierung von GPAM in verschiedenen Krebszelllinien die Zellmigration, ein wichtiger Faktor bei der Tumormetastasierung, signifikant reduzierte. Im Gegensatz dazu erhöhte die Überexpression von GPAM in HEK293-Zellen deren Migrationsfähigkeit. In vivo war die Herunterregulierung von GPAM in der Eierstockkrebs-Zelllinie ES2 mit einem reduzierten Tumorwachstum in einem subkutanen Xenograft-Mausmodell assoziiert. GPAM katalysiert die Produktion des bioaktiven Signallipids, Lysophosphatidsäure (LPA), durch die Acylierung von Glycerol-3-phosphat (G3P), und in vitro-Studien in Brustkrebszellen zeigten eine Assoziation zwischen intrazellulären LPA-Spiegeln und der Migrationsfähigkeit der Zellen. Neben GPAM kann auch eine Reihe anderer Enzyme, einschließlich der Acylglycerolkinase (AGK) intrazellulär LPA produzieren. Desweiteren wird das Enzym AGK zunehmend mit verschiedenen Krebsarten in Verbindung gebracht wird. Insgesamt motivierten diese vorherigen Ergebnisse die vorliegende Studie, die darauf abzielt, die Rollen der intrazellulären LPA-produzierenden Enzyme GPAM und AGK in krebsbezogenen Prozessen bei HGSOC zu untersuchen.
In dieser Studie wurde zunächst ein Panel von Eierstockkrebszelllinien verwendet, um die basale Expression von GPAM und AGK sowie die intrazellulären Lipidprofile und die Migrationsfähigkeit der Zellen zu charakterisieren, um geeignete Modelle für die funktionale Analyse zu identifizieren. Fünf HGSOC-Zelllinien wurden für weitere Untersuchungen ausgewählt. Die Herunterregulierung von GPAM und AGK mittels siRNA führte in allen Zelllinien konsistent zu einer signifikanten Reduktion der Zellmigration. Darüber hinaus zeigten OVCAR8-Zellen nach dem Stilllegen von sowohl GPAM als auch AGK eine gestörte Sphäroidbildung und -ausbreitung. Die stabile
Überexpression von AGK erhöhte sowohl die Zellmigration als auch die Sphäroidbildung, was auf die Rolle von AGK bei der Förderung krebsrelevanter Phänotypen hinweist. Verschiedene Endpunkte wurden untersucht, um den zugrunde liegenden Mechanismus zu untersuchen, durch den GPAM und AGK die Migration sowie die Sphäroidbildung und -ausbreitung regulieren. Interessanterweise ergab die gezielte Lipidomik-Analyse mit Massenspektrometrie keine konsistenten Veränderungen der intrazellulären LPA-Spiegel oder von assoziierten Metaboliten, Phosphatidsäure (PA) und Diacylglycerol (DAG), nach dem Stilllegen von GPAM und AGK, was darauf hindeutet, dass die beobachteten Effekte auf das Zellverhalten möglicherweise nicht direkt durch Veränderungen der Lipidspiegel vermittelt werden. Die Analyse der Genexpression mit RT-qPCR zeigte zelllinien-spezifische kompensatorische Veränderungen in anderen LPA-produzierenden Enzymen, einschließlich GPAT-Isoformen; jedoch waren diese Veränderungen zwischen den Zelllinien inkonsistent und konnten die beobachteten Veränderungen in den Lipidprofilen nicht erklären. Darüber hinaus zeigte die Proteinexpression klassischer Marker für den epithelial-mesenchymalen Übergang (EMT) wie E-Cadherin, N-Cadherin und Vimentin sowie die Aktivität der RhoA-GTPase in den OVCAR8-Zellen keine Veränderungen bei der Modulation der GPAM- und AGK-Expression. Das Stilllegen von sowohl GPAM als auch AGK in OVCAR8-Zellen führte jedoch zu einer reduzierten Phosphorylierung wichtiger Signalmoleküle wie Akt, ERK und GSK3β. Schließlich wurden aufgrund ihrer mitochondrialen Lage und früherer Studien, die potenzielle Rollen für sowohl GPAM als auch AGK bei der Aufrechterhaltung der mitochondrialen Integrität vorschlugen,
erste Studien durchgeführt, um den Effekt des Stilllegens von GPAM und AGK und der Überexpression von AGK auf die mitochondriale Funktion mithilfe des Seahorse Mitochondrial Stress Test-Assays zu untersuchen. Interessanterweise wurde eine konsistenten Anstieg der nicht-mitochondrialen Sauerstoffverbrauchsrate nach dem Stilllegen von sowohl GPAM als auch AGK, zusammen mit einer Reduktion in Zellen, die AGK überexprimieren, beobachtet. Zusätzlich zeigten die Ergebnisse signifikante Veränderungen in der respiratorischen Funktion in Zellen mit deregulierter AGK-Expression. Zusammenfassend etabliert diese Studie GPAM und AGK als entscheidende Regulatoren der Zellmigration, Sphäroidbildung und mitochondrialen Funktion bei HGSOC, unabhängig von Veränderungen der intrazellulären Lipidspiegel oder EMT-Markern
Donor-acceptor functionalized coordination cages for photoinduced charge separation
No full textCoordination cages are nanoscale objects that self-assemble from organic ligands and metal ions. Owing to their accessible cavities, they serve as hosts for binding, stabilizing, or converting guest molecules. Moreover, they can be utilized as scaffolds for arranging different functionalities in space. This dissertation advances the rational design approaches for assemblies PdnL2n, composed of Pd(II) ions and bis-pyridyl ligands L, of a particular structure and function.
In the first part of the thesis, a relationship between the nuclearity of coordination rings PdnL2n and the binding angle of the constituent organic ligand was sketched. For this, the self-assembly of stiff bis-pyridyl ligands of varying geometries was investigated. Intriguingly, the formation of the first non-templated homoleptic Pd5L10 ring was observed when the ligand angle was adjusted to 84°. The results were supported by DFT computations as well as models based on geometrical considerations.
The shape complementary assembly (SCA) approach was applied for synthesizing a library of donor-acceptor functionalized cages cis-Pd2D2A2 to achieve photoinduced charge separation. Importantly, donor and acceptor moieties are arranged at defined distances within the cages. This allows their usage as a modular platform for deriving structure-function relationships. Here, the dependency of the rate constant of charge recombination on the thermodynamic driving force of the same process was studied. The cages’ structural, photophysical, and electrochemical properties were thoroughly investigated. Correlation of the thermodynamic and kinetic data for the dominating charge recombination process indicates Marcus inverted region behavior, meaning that an increase in the exergonicity is accompanied by a decrease in the rate constant.
Aiming at vectorial electron transfer, first steps towards the formation of vesicular materials based on donor-acceptor cages were undertaken. Functionalization of the donor ligand of one of the cis-Pd2D2A2 cages with nonpolar alkyl chains endowed the cage with amphiphilicity. Preliminary results indicate that the cages assemble into agglomerates with a diameter of around 100 nm in the tested polar organic solvents
Blockchain and additive manufacturing: a taxonomy of business models
No full textAdditive manufacturing processes such as 3D printing have seen significant progress in the industry in recent years and have become an integral part of Industry 4.0. This fourth industrial revolution is characterized by the increasing networking and automation of production systems and the use of large amounts of data. In this context, distributed ledger technologies (DLT), which include blockchain technology, offer promising opportunities to change production fundamentally. Production processes can be more secure and efficient by creating trust and transparency in data storage and eliminating dependence on centralized instances. However, the full potential of blockchain technology is often not realized due to the perceived complexity of its implementation. Overcoming this skepticism requires a better understanding of the application possibilities and, more importantly, successful practical examples demonstrating blockchain technology’s transformative power in the industry. This study explores how blockchain can be effectively integrated into additive manufacturing processes and offers a structured overview of existing blockchain-based business models within this domain. Hence, a systematic literature interview, Crunchbase review, and Workshop are performed to examine specific use cases of blockchain in additive manufacturing and analyze how these technologies interact with existing business models. In order to provide an overview of existing blockchain-based business models in the context of additive manufacturing, a taxonomy is developed in the underlying paper to identify characteristic features. The taxonomy is further demonstrated along different existing business models
Materialnutzung von Lehrkräften in einer Unterrichtsreihe zur Förderung des Leseverständnisses für Textaufgaben
No full textIm Projekt MuM-Pro-Lesen werden zur Implementation eines bestehenden Unterrichtskonzepts zur Förderung des mathematikspezifischen Leseverständnisses für Textaufgaben unterschiedliche Kombinationen von Fortbildungs- und Materialangeboten genutzt und beforscht. Vorgestellt wird die Untersuchung der Nutzung des Unterrichtsmaterials seitens der Lehrkräfte basierend auf selbstdokumentierten Lehrkrafttagebüchern im Vergleich von zwei Implementationsbedingungen mit gleichem Fortbildungs- aber unterschiedlichem Materialangebot
Entry mechanism of natural killer cell derived granzyme B into target cells
No full textDuring elimination of virally infected or malignant cells, NK cells release lytic granules. These contain perforin and granzyme B (GrzB), which synergistically trigger apoptosis of affected cells. However, despite intensive research, the mechanism by which GrzB traverses membrane barriers to gain access to the target cell cytosol is controversial. Two main entry models have been described: I) perforin pores in the plasma membrane (PM) act as passageways for GrzB to allow direct diffusion into the cytosol or II) target cells internalize GrzB via endocytosis followed by a release from endosomes. Yet, mutual exclusivity is not necessarily a given; both pathways could also support each other. To investigate how GrzB enters target cells during NK cell-mediated cytotoxicity, we developed fluorescent localization reporters that can detect GrzB activity in living cells. We can localize these reporters at the PM, the endoplasmic reticulum (ER), or other intracellular compartments of target cells. Therefore, it becomes possible to assess the GrzB entry site over time using live cell imaging. Using the NK cell line NK92 or different human primary NK cells as effectors and HeLa cells as targets, we could observe a predominant GrzB activity at the PM of target cells; but low GrzB activity was also detected at the ER. This could indicate either a mutual supportive role of both pathways or diffusion of GrzB from the PM to the ER. However, we did not observe GrzB activity at mitochondria arguing against general diffusion of GrzB. By reducing the amount of active perforin with concanamycin A (CMA), we were able to show that the preferential entry through PM pores is independent of the available amount of perforin. However, in the absence of perforin, no GrzB activity was detectable in target cells, confirming the essential role of perforin for GrzB to enter target cells. Taken together, our results demonstrate that during NK cell-mediated killing GrzB enters HeLa directly via the PM. However, we found differences between target cells. K562 were almost exclusively killed without GrzB, while we found rare events in MDA-MB #468 cells where GrzB was predominantly delivered via the endocytic pathway, which may be enhanced by altering membrane tension