TU Dortmund University
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Identification and characterization of serial killing natural killer cells
No full textHuman natural killer (NK) cells have been shown to be heterogeneous and differ in their ability to kill target cells. NK cells with the ability to sequentially kill multiple targets are called serial killers. The serial killing activity of NK cells is essential for their cytotoxic function since the majority of kills can be performed by a minority of cells. Consequently, serial killing NK cells are of particular interest for therapeutic applications. However, while it is known that only a fraction of NK cells perform serial killing, it is currently not possible to predict which NK cells will engage in serial killing. Additionally, current methods to identify serial killing NK cells rely mostly on low throughput, time consuming microscopy or micro-fluidic setups which makes it hard to integrate them into a normal workflow.
To investigate serial killing NK cells, we established a staining protocol that can differentiate between the timing and the count of multiple NK cell degranulation events occurring during target cell co-culture. NK cells are analyzed via flow cytometry which enables us to combine degranulation data with other phenotypic readouts. Our method can reproducibly identify donors with high proportions of serial degranulating NK cells. Multiple degranulation events were paralleled by a stepwise loss of granzyme B and perforin. Loss of CD16 was associated with the number of degranulation events, whereas the upregulation of CD69 correlated with the timing of degranulation. Isolating multiple, single and not degranulated NK cells and rechallenging them resulted in the same pattern emerging. Education influenced the performance of NK cells in the serial degranulation assay with educated NK cells outperforming uneducated ones. RNAseq analysis of sorted NK cells that degranulated multiple times compared to ones that did not degranulate identified several differentially expressed genes. However, most of these genes were activation induced and therefore they cannot be used to identify serial killers beforehand. Investigation of a selection of NK cell receptors did also not result in a clear marker for serial killing NK cells. Still, enrichment could be seen for the receptor NKG2A which is involved in education. When sorting NK cells for expression of that receptor the sorted cells reflected the prediction. Overall, our data support a stochastic model of serial killing compared to a predetermined one and offers a method that can be easily picked up and adapted by other research groups.Humane natürliche Killerzellen (NK-Zellen) sind heterogen und unterscheiden sich in ihrer Fähigkeit Ziel-Zellen abzutöten. NK-Zellen die in der Lage sind sequenziell mehrere Ziel-Zellen zu töten werden als „serial killer“ bezeichnet. Dieses serielle Töten ist ausschlaggebend für die Zytotoxizität der NK-Zellen da eine Minderheit der Zellen für den Großteil des Effektes sorgen kann. Daher sind „serial kiling“ NK-Zellen von besonderem Interesse für therapeutische Anwendungen. Es ist zwar bekannt, dass nur ein Teil der NK-Zellen dieses Verhalten aufweist, aber es ist nicht möglich vorherzusagen welche. Zusätzlich lässt sich die Analyse von „serial killing“ nur schwer in einen normalen Arbeitsablauf einarbeiten, da sie meist auf zeitraubender Mikroskopie mit geringem Durchsatz oder spezialisierter Mikrofluidik beruht.
Um seriell tötende NK-Zellen zu analysieren haben wir eine Färbemethode entwickelt, die es ermöglicht die zeitliche Verteilung und Anzahl mehrerer Degranulations-Events von NK-Zellen in Co-Kultur mit Zielzellen zu messen. Die Durchflusszytometrie-basierte Methode ermöglicht es Degranulations-Messungen mit Phänotyp-Messungen zu verbinden. Unsere Methode kann reproduzierbar Spender mit einem hohen Anteil an „serial killing“ NK-Zellen identifizieren. Vermehrte Degranulation geht einher mit einem schrittweisen Verlust von Granzym B und Perforin. Der Verlust von Oberflächen-CD16 steht in Verbindung mit der Anzahl der Degranulationen und die Hochregulierung von CD69 korreliert mit dem Zeitpunkt der Degranulation. Isolierte mehrfach-, einfach- oder nicht-degranulierte NK-Zellen zeigen ein entsprechendes Verhalten bei erneutem Zielzellenkontakt. NK-Zell „education“ beeinflusst, wie sich die NK-Zellen im Versuch verhalten, „educated“ NK-Zellen sind aktiver als nicht „educated“ NK-Zellen. RNA-Sequenz-Analyse von mehrfach degranulierten und nicht degranulierten NK-Zellen zeigt mehrere differenziell exprimierte Gene. Die meisten von ihnen sind allerdings durch die Aktivierung induziert worden und daher nicht nutzbar um „serial killing“ NK-Zellen im Vorhinein zu identifizieren. Auch die Analyse von ausgewählten NK-Zell-Rezeptoren brachte kein Erkennungsmerkmal hervor. Dennoch ist für Rezeptoren wie NKG2A, welcher in der NK-Zell „education“ eine Rolle spielt, eine Anreicherung zu beobachten. NK-Zellen die entsprechend der Expression dieses Rezeptors sortiert wurden spiegeln das erwartete Degranulations-Muster wider. Insgesamt sprechen unsere Daten eher für ein stochastisches Modell des „serial killing“ als für ein vorherbestimmendes. Die verwendete Methode kann leicht von anderen Forschungsgruppen genutzt und angepasst werden
Sokratische Gespräche mit Erwachsenen und Kindern - was macht sie aus und können sie mit mathematischen Themenstellungen mathematikdidaktischen Prinzipien folgen?
No full textSokratische Gespräche haben lange Tradition und behandeln immer wieder auch mathematische Themen. Der Begriff "Sokratisches Gespräch" ist allerdings nicht klar definiert, demzufolge werden div. Gesprächsformen als solche bezeichnet. Eine Form steht in Tradition von Nelson & Heckmann. Doch was zeichnet sie aus und macht sie gehaltvoll für Mathematiklehrkräfte in Ausbildung? Kann sie im Mathematikunterricht eingesetzt werden? Im Vortrag werden Grundzüge dieser Gesprächsform dargestellt und Bezüge zu mathematikdidaktischen Prinzipien aufgezeigt, denn ohne deren Vorliegen ist kein Einsatz denkbar
Erstellung von Mathematikaufgaben mithilfe von ChatGPT: Einblicke in die Perspektiven von Lehramtsstudierenden
No full textChatGPT hat das Potenzial, Mathematiklehrkräfte bei der Aufgabenerstellung zu unterstützen. Diese Studie untersucht, inwieweit Mathematik-Lehramtsstudierende Einsatzmöglichkeiten von ChatGPT zur Aufgabenerstellung in ihrem künftigen Unterricht sehen. Dazu wurden Freitextantworten von Studierenden (n = 23) qualitativ analysiert. Die Teilnehmenden sehen eine Zeit- und Aufwandsreduktion durch ChatGPT sowie die Möglichkeit, ChatGPT im Sinne einer „Ko-Konstruktion“ für verschiedene Aspekte der Aufgabenentwicklung zu nutzen, z.B. als Ideengeber oder zur Modifikation von Aufgaben
Bewegung des Körpers beim mathematischen Lernen im Kontext von Multimodalität
No full textBeim mathematischen Lernen werden in der Kommunikation und Interaktion eine Vielzahl von Ausdrucksformen, auch Modi genannt, genutzt. Zu diesen werden in der Regel Lautsprache, Gestik, Schrift, mathematische Symbole und mathematische Bilder gezählt. In diesem Beitrag soll die Perspektive auf Modi erweitert werden, indem die großmotorische Bewegung mit und ohne Material als Modus fokussiert wird. In einer exemplarischen Lernumgebung zum Thema Symmetrie steht der Modus Bewegung im Zentrum. Zusätzlich wird gezeigt wie dieser zur Rekonstruktion mathematischer Konzepte genutzt werden kann
Validierungskompetenz beim Modellieren mit Funktionen - Konzeptualisierung und Operationalisierung
No full textValidierungskompetenz beim Modellieren lässt sich als die Fähigkeit beschreiben, eine gefundene Lösung bzw. Schritte zur Lösung einer Modellierungsaufgabe zu hinterfragen und Teilschritte des Modellierungskreislaufes erneut zu durchlaufen. Für das Modellieren mit Funktionen liegen keine Testinstrumente zur Messung dieser Kompetenz vor. Daher beschreibt der Beitrag die Konzeptualisierung und Operationalisierung eines Testinstruments. Ziel des Instruments ist es, die Entwicklung der Validierungskompetenz im Rahmen einer Interventionsstudie zum Modellieren und Experimentieren zu untersuchen
Individual Mobility and Public Transport Subsidies
No full textPoliticians around the world are looking for ways to reduce the negative externalities of the transport sector. Subsidization of public transport is a popular remedy, but evidence on the associated causal effects remains scant.
Based on a randomized controlled trial that tracks mobility behavior continuously via a mobile app, this study provides causal evidence on how individuals modify their mobility patterns when provided with temporary cost-free access to public transport. We further explore whether such access induces enduring shifts in mobility behavior after the reinstatement of regular fares. We randomly provide roughly half of our around 420 participants - whose selection targeted car users - with a one-month public transport ticket for their local area, and %Leveraging monitor travel behavior across all modes over three months. We find a statistically significant average increase of about two trips per month using public transport during the subsidization period. The rise in public transport utilization, however, is not paralleled by a reduction in car usage, nor does it yield a persistent alteration in mobility behavior in the subsequent month after the ticket expires
A geometric multigrid solver for the incompressible Navier-Stokes equations using discretely divergence-free finite elements in 3D
No full textA geometric multigrid solution technique for the incompressible Navier-Stokes equations in three dimensions is presented, utilizing the concept of discretely divergence-free finite elements without requiring the explicit construction of a basis on each mesh level. For this purpose, functions are constructed in an a priori manner spanning the subspace of discretely divergence-free functions for the Rannacher-Turek finite element
pair under consideration. Compared to mixed formulations, this approach yields smaller system matrices with no saddle point structure. This prevents the use of complex Schur complement solution techniques and more general preconditioners can be employed. While constructing a basis for discretely divergence-free finite elements may pose significant challenges and its use prevents a structured assembly routine, a basis is
utilized only on the coarsest mesh level of the multigrid algorithm. On finer grids, this information is extrapolated to prescribe boundary conditions efficiently. Here, special attention is required for geometries introducing bifurcations in the flow. In such cases, so called ‘global’ functions with an extended support are defined, which can be used to prescribe the net flux through different branches. Various numerical examples for meshes with different shapes and boundary conditions illustrate the strengths, limitations, and future challenges of this solution concept
The impact of crisis on firms´stakeholders and the moderating effect of innovation
No full textThis dissertation empirically investigates the effects of the Global Financial Crisis (GFC) and the COVID-19 pandemic on German firms and their stakeholders, focusing specifically on two key aspects: (i) vocational training provision and (ii) payments to stakeholders. Both vocational training and wages are crucial economic factors. Vocational training is a fundamental component of human capital development, enhancing workers' skills and productivity, thereby driving economic growth and improving firms' competitiveness. Wages, on the other hand, play a vital role in labor supply by reflecting workers' value in the economy while also influencing consumer demand.
This thesis makes a significant contribution to existing literature by examining potential differences in crisis impacts between stakeholders of innovative and non-innovative firms (Chapters 1 and 3). Additionally, it distinguishes between various stakeholder groups (Chapters 2 and 3).
The findings reveal that both general training provision and training expenses per employee increased during the financial crisis. While innovation does not moderate the increase in general training provision, non-innovative firms exhibit a stronger rise in training expenses per employee. Regarding pay adjustments, results indicate that affected firms are more likely to reduce payments across all stakeholder groups. Notably, reductions in executive compensation occur with significantly higher likelihood compared to other groups. Moreover, innovation increases the probability of pay cuts—particularly for shareholders and executives—suggesting that innovative firms primarily pass on the implicit costs of crises to groups with greater financial flexibility.
Overall, this dissertation enhances our understanding of how crises impact firms and their stakeholders while emphasizing the critical role of innovation as a moderating factor within this area of research
Ph3PC – a monosubstituted C(0) atom in its triplet state
No full textThis study introduces a novel class of carbon-centered diradicals: a monosubstituted C atom stabilized by a phosphine. The diradical Ph3P→C was photochemically generated from a diazophosphorus ylide precursor (Ph3PCN2) and characterized by EPR and isotope-sensitive ENDOR spectroscopy at low temperatures. Ph3P→C features an axial zero-field splitting parameter D=0.543 cm−1 with a vanishingly small rhombicity |E|/D=0.002. Time- and temperature-dependent measurements confirm a triplet ground state with a lifetime of approximately 10 min at 127 K in toluene-d8. Multireference electronic structure calculations predict a clear triplet ground state with a singlet-triplet gap greater than 20 kcal/mol. In contrast to divalent C(0) compounds, such as Ph3P→C←PPh3, in which carbon needs excitation into a highly-excited closed-shell 2s02p4 configuration, Ph3P→C can be explained by direct involvement of carbon in its natural 3P state arising from the 2s22p2 configuration