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Advancements in MR-ToF Technology and Implementation of Doppler and Sympathetic Cooling for the Study of Radioactive Ions
Get PDFIon traps such as Paul traps and MR-ToF (multi-reflection time-of-flight) devices are indispensable tools at radioactive ion beam facilities for the preparation of high-quality radioactive ion beams for subsequent experiments or for precise measurements of the properties of radioactive ions, such as nuclear binding energies or nuclear charge radii.
Within the work of this thesis, Doppler- and sympathetic cooling is implemented in a linear Paul-trap cooler-buncher enabling a reduction of the longitudinal emittance of radioactive ion beams resulting in a significant improvement of the ion beam quality. Moreover, a next-generation MR-ToF device is conceptualized in order to achieve isobaric pure beams with a higher ion intensity than state-of-the-art MR-ToF devices can provide. Once fully constructed and commissioned, it will operate at an unprecedented ion beam energy of 30 keV. Both of these advances are expected to become important for a wide range of experimental programs pursued at low-energy branches of RIB facilities ranging from fundamental symmetry studies, nuclear structure, rare isotope studies with antimatter, searches of physics beyond the standard model to material science and the production of medical isotopes.
The next-generation MR-ToF mass separator is based on MIRACLS’ 30-keV MR-ToF device for highly sensitive and high-resolution collinear laser spectroscopy. By storing the ions in the Multi Ion Reflection Apparatus for Collinear Laser Spectroscopy (MIRACLS), the same ion bunch is probed by a spectroscopic laser for thousands of times compared to a single passage in traditional collinear laser spectroscopy (CLS). Dedicated simulation studies show that the accuracy and resolution will be close to traditional single-passage CLS while the sensitivity is significantly enhanced. Hence, measurements of nuclear properties via fluorescence-based CLS of very rare radionuclides as well as highly sensitive and high-precision measurements of electron affinities via laser-photodetachment-threshold spectroscopy of negatively-charged (radioactive) ions will become possible.
First measurement campaigns employing MIRACLS’ 1.5-keV MR-ToF device confirm the outstanding boost in signal sensitivity and provide confidence in the application of the MIRACLS technique for the measurement of scarcely produced radioactive ions that have been so far beyond the reach of conventional techniques. Furthermore, the electron affinity of 35Cl was measured, which is in perfect agreement with the literature value. These measurements will serve as important benchmarks for modern atomic and nuclear theory, especially in its description of nuclear charge radii.
In summary, the implementation of Doppler and sympathetic cooling at RIB facilities, the conceptualization of a 30-keV MR-ToF apparatus for highly selective and high-flux mass separation as well as for highly sensitive and high-resolution fluorescence-based laser spectroscopy and the expansion of the MIRACLS technique for the study of negatively-charged ions will enable unprecedented new measurement opportunities at RIB facilities.Ionenfallen wie Paulfallen und MR-ToF (Multi-Reflection Time-of-Flight) Instrumente sind unverzichtbare Geräte um kurzlebige, radioaktive Ionen zu untersuchen. Im Rahmen dieser Arbeit wird Doppler und sympathetisches Kühlen in einer linearen Paulfalle implementiert, um die longitudinale Emittanz des radioaktiven Ionenstrahls und somit die Strahlqualität maßgeblich zu verbessern. Darüber hinaus wird ein MR-ToF Instrument der nächsten Generation konzipiert, um isobar reine Ionenstrahlen mit einer hohen Ionenintensität für nachfolgende Experimente zur Verfügung zu stellen. Sobald das Gerät vollständig aufgebaut und in Betrieb genommen ist, wird es mit einer beispiellosen Ionenstrahlenergie von 30 keV betrieben. Diese beiden Weiterentwicklungen werden fuer ein breites Spektrum experimenteller Programme an radioaktiven Ionenstrahleinrichtungen wichtig werden, wie z.B. zur Untersuchung von fundamentalen Symmetrien und der Kernstruktur, Forschungen zur Physik jenseits des Standardmodels, Studien von radioaktiven Nukliden mit Antimaterie, Materialwissenschaften oder der Produktion von medizinischen Isotopen.
Dieser neuartige 30-keV MR-ToF Massenseparator basiert auf MIRACLS‘ 30-keV MR-ToF Instrument für hochsensitive und hochauflösende Laserspektroskopie. Durch die Speicherung der Ionen im Multi Ion Reflection Apparatus for Collinear Laser Spectroscopy (MIRACLS) wird derselbe Ionenstrahl tausende Male von einem spektroskopischen Laser untersucht, verglichen mit einem einzigen Durchgang bei der herkömmlichen kollinearen Laserspektroskopie (CLS). Simulationsstudien zeigen, dass die Genauigkeit und Auflösung nahe an der herkömmlichen CLS liegen, während die Sensitivität deutlich verbessert wird. Dadurch werden Messungen von Kerneigenschaften mittels fluoreszenzbasierter CLS von Radionukliden sowie hochsensitive und hochpräzise Messungen von Elektronenaffinitäten mittels Laser-Photodetachment-Thresholdspektroskopie von negativ geladenen (radioaktiven) Ionen ermöglicht.
Erste Messkampagnen mit MIRACLS‘ 1,5-keV-MR-ToF Gerät bestätigen die herausragende Steigerung der experimentellen Sensitivität und geben Vertrauen in die Anwendung der MIRACLS-Technik zur Messung von radioaktiven Ionen, die nur in sehr geringen Mengen produziert werden können und somit bisher außerhalb der Reichweite herkömmlicher Techniken liegen. Ausserdem konnte die Elektronenaffinität von 35Cl gemessen werden, die in perfekter Übereinstimmung mit dem Literaturwert ist. Diese Messungen werden als wichtige Maßstäbe für die moderne Atom- und Kerntheorie dienen, insbesondere für die Beschreibung der Kernladungsradien.
Die Implementierung von Doppler- und sympathischer Kühlung von radioaktiven Ionen, die Konzeptualisierung eines 30-keV-MR-ToF Geräts für die hochselektive Massentrennung mit hoher Ionenintensität sowie für hochsensitive und hochauflösende fluoreszenzbasierte Laserspektroskopie und die Erweiterung der MIRACLS-Technik zur Untersuchung negativ geladener Ionen werden beispiellose neue Messmöglichkeiten an radioaktiven Ionenstrahleinrichtungen ermöglichen
What influences the success of pulpectomy treatment of primary molars in a specialized dental setting?
Get PDFAim: to retrospectively investigate the success rate of pulpectomy treatments of primary molars (with the use of calcium-hydroxide/iodoform paste) over 4 years together with the possible influence of different factors on the outcome. In addition, the possible influence of the treatment setting (general anesthesia, nitrous oxide sedation and local anesthesia) on the outcome was also analyzed.
Materials and methods: patients’ digital records who underwent a pulpectomy treatment were retrospectively analyzed. The impact of various patient-related, tooth-related and treatment-related factors were analyzed. The influence of the treatment setting (treatments performed under general anesthesia, nitrous oxide sedation or local anesthesia alone) on the success of the pulpectomy treatment was additionally analyzed as it can affect patient’s compliance and thus the outcome. Multivariate and bivariate analyses were performed.
Results: pulpectomy treatments performed under general anesthesia had the highest success rate (78.6%) 4 years posttreatment. Followed by nitrous oxide sedation (57.1%) and then local anesthesia alone (43.8%). Furthermore, the arch type was also found to be clinically and statistically significant. The failure rate of the pulpectomized primary molars in the upper arch was more than that in the lower arch four years posttreatment (61.5% vs 29.2%).
Conclusion: preserving primary molars for as long as possible through pulpectomy treatment should always be included in the treatment planning of young children as it offers high success rates many years following the treatment, especially true for lower primary molars and cases performed under general anesthesia.Ziel: Klinische Erfolgsrate von Pulpektomie-Behandlungen bei Milchmolaren unter Verwendung von Calciumhydroxid/Iodoform-Paste über 4 Jahre in einer spezialisierten Kinderzahnarztpraxis und Betrachtung möglicher Einflussfaktoren wie der Einfluss der Behandlungsart (Vollnarkose, Lachgassedierung oder nur Lokalanästhesie) auf den Behandlungserfolg.
Material und Methoden: Die Behandlungsakten der Patienten, die eine Pulpektomie am Milchmolaren in der spezialisierten Abteilung für Kinderzahnheilkunde der Universitätszahnklinik Greifswald im Zeitraum xx -xx erhielten, wurden retrospektiv ausgewertet. Der Einfluss verschiedener patientenbezogener, zahnbezogenen und behandlungsbezogenen Faktoren wurde zu den verschiedenen Follow-Up-Zeitpunkten ermittelt. Zusätzlich wurden bivariate und multivariate Analysen durchgeführt.
Ergebnisse: Pulpektomien, die unter Vollnarkose durchgeführt wurden, hatten nach vier Jahren deutlich die höchste Erfolgsrate (78,6 %), gefolgt von Lachgassedierung (57,1 %) und Lokalanästhesie (43,8 %). Die Misserfolgsrate der pulpektomierten Milchmolaren im Oberkiefer war vier Jahre nach der Behandlung klinisch relevant und statistisch signifikant höher als im Unterkiefer (61,5 % vs. 29,2 %).
Schlussfolgerung: Der Zahnerhalt von Milchmolaren mittels Pulpektomie sollte bei den zahnärztlichen Behandlungsplänen von kleinen Kindern als Alternative zur frühzeitigen Zahnextraktion berücksichtigt werden. Die klinischen Erfolgswahrscheinlichkeiten sind auch viele Jahre nach der Pulpektomie insbesondere bei unteren Milchmolaren und Narkosesanierungen hoch
Akute Exazerbation der COPD – Verlauf mit vs. ohne Überleitung auf eine intermittierende nichtinvasive Beatmung
Get PDFBei der chronisch obstruktiven Lungenerkrankung handelt es sich um eine pulmonale Erkrankung mit persistierender respiratorischer Symptomatik. Für die Erkrankung pathognomonisch ist eine Atemflussminderung aufgrund einer progressiven Atemwegsobstruktion. Trotz individueller Krankheitsverläufe und verschiedenen klinischen Phänotypen resultiert häufig eine chronisch respiratorische Insuffizienz mit obstruktiver Ventilationsstörung, welche sich limitierend auf die Überlebenszeit auswirkt und die Wahrscheinlichkeit für wiederholte Hospitalisierungen erhöht. Die nichtinvasive Beatmung stellt seit Jahren eine etablierte und anerkannte Therapieoption der akuten respiratorischen Insuffizienz bei COPD-Patienten da. Weniger eindeutig verhält sich jedoch die Studienlage bezüglich der Etablierung einer langfristigen außerklinischen NIV-Therapie bei COPD-Patienten mit chronisch respiratorischer Insuffizienz. Kurz- und Langzeiteffekte dieser Therapieoption bei chronisch respiratorischer Insuffizienz wurden in den letzten 20 Jahren nur in wenigen Publikationen untersucht und es konnte kein Vorteil hinsichtlich des Überlebens von Patienten mit Überleitung auf eine LTH-NIV-Therapie gezeigt werden. Ziel dieser retrospektiven Studie war es, die Auswirkungen der NIV-Therapie auf das Langzeitüberleben und die Rehospitalisierung zu untersuchen und mögliche Einflussfaktoren bzw. Prädiktoren auf diese zu identifizieren. Zur Beantwortung der Fragestellung wurden 151 Patienten in die Studie eingeschlossen, welche sich in dem Zeitraum vom 01.01.2012 bis 30.06.2019 aufgrund einer akuten nicht-invasiven Beatmungsnotwenigkeit bei AECOPD in den Abteilungen für innere Medizin der UMG in Behandlung befanden. Vom Gesamtkollektiv wurden 83 Patienten im Anschluss an den Indexkrankenhausaufenthalt direkt auf eine LTH-NIV-Therapie eingestellt. Die Non-NIV-Gruppe bildeten 68 Patienten, welche ohne Überleitung auf eine LTH-NIV-Therapie nach dem Indexaufenthalt aus dem Krankenhaus entlassen wurden. Über ein Follow-up von zwei Jahren wurden Blutgasanalysen, Beatmungsparameter, Rehospitalisierungen und die Mortalität betrachtet. Es wurden eine Überlebenszeitanalyse nach der Kaplan-Meier-Methode sowie eine Cox-Regression zur Analyse mehrerer Einflussgrößen auf das Überleben im Gruppenvergleich durchgeführt.
In der vorliegenden retrospektiven Datenauswertung von COPD-Patienten mit akuter nicht-invasiver Beatmungsnotwendigkeit im Rahmen einer AECOPD, konnte gezeigt werden, dass die Einstellung auf eine LTH-NIV-Therapie das Überleben in einem zweijährigen Beobachtungszeitraum signifikant (p=0,027) verbessert. Das 24-Monats-Risiko einer Rehospitalisierung lag in der LTH-NIV-Gruppe bei 41% gegenüber 55,9% in der Non-NIV-Gruppe. Dieses Ergebnis verfehlte nur knapp die statistische Signifikanz (p=0,053). In der statistischen Testung ergab sich ein verringertes Mortalitätsrisiko bei den Patienten, die im direkten Anschluss an eine AECOPD auf eine LTH-NIV-Therapie übergeleitet wurden [HR: 0,37 (0,17; 0,79)]
Untersuchung des Einflusses von kaltem Atmosphärendruckplasma auf die Oberflächeneigenschaften von dentalen Kompositen
Get PDFDie Forschung mit kaltem Atmosphärendruckplasma (CAP) eröffnet neue medizinische Behandlungsmöglichkeiten im Bereich der Tumorbehandlung, eine verbesserte Wundbehandlung und vielfältige Anwendungsmöglichkeiten im dentalen Bereich. Trotz eines zunehmenden Erkenntnisgewinns im Bereich der Plasmaforschung gibt es nach wie vor viele ungeklärte Fragen im Bereich der Anwendungssicherheit von kaltem Atmosphärendruckplasma. Da der kINPen® MED im intraoralen Bereich an Patient(inn)en Anwendung findet, ist es notwendig, Untersuchungen in Bezug auf mögliche Interaktionen zwischen den dentalen Restaurationsmaterialen und kaltem Atmosphärendruckplasma durchzuführen, um die Patientensicherheit während der Behandlungen mittels in vitro und in vivo Studien weiter auszubauen. Studien zur Untersuchung dieser Interaktionen fehlen bisher in der Literatur.
Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, den Einfluss von kaltem Atmosphärendruckplasma auf die Oberflächeneigenschaften von drei verschiedenen dentalen Kompositen zu untersuchen. Die dentalen Komposite Arabesk Flow, Arabesk Top und GrandioSO (VOCO GmbH, Cuxhaven, Deutschland) unterscheiden sich in Bezug auf ihren Füllerkörpergehalt (niedrig-, mittel-, hochgefüllt) voneinander. Die Plasmabehandlung erfolgte mittels des kINPen® (neoplas tools GmbH, Greifswald, Deutschland) über einen Untersuchungszeitraum von 19 Tagen zu sechs Zeitpunkten (0., 3., 5., 15., 17. und 19. Tag). Gruppe I diente als Kontrollgruppe und wurde nicht mit Plasma behandelt. Gruppe II wurde 30 Sekunden stationär und Gruppe III 60 Sekunden mäanderförmig mit kaltem Plasma behandelt. Im Rahmen der materialografischen Untersuchungen wurden insgesamt 2160 Profilometermessungen, 240 Raster-Kraft-Mikroskopie (AFM)-Messungen, 117 Photoelektronenspektroskopie(XPS)-Messungen und 27 Wasserkontaktwinkelmessungen durchgeführt.
Die statistische Analyse wurde für die einzelnen Gruppen der Profilometermessung durchgeführt. Aufgrund der schiefen Verteilung der Ergebnisse wurden nicht-parametrische Tests wie der Kruskal-Wallis- und der Wilcoxon-Vorzeichen-Rang-Test angewendet.
Im Ergebnis konnten in der Wasserkontaktwinkelmessung und der Photoelektronenspektroskopie Veränderungen der Probenoberfläche nach der 30 s stationären und der 60 s mäanderförmigen Plasmabehandlungsvarianten aufgezeigt werden. Nach der Plasmabehandlung zeigte sich in den XPS-Messungen mit der Häufigkeit der Behandlungen eine Abnahme der Kohlenstoffanteile und gleichzeitig steigende Sauerstoff- und Füllkörperanteile wie Silizium an der Probenoberfläche. Der vermehrte Einbau von Sauerstoffverbindungen nach den erfolgten Plasmabehandlungen resultierte im Rahmen der Kontaktwinkelmessungen in einer Entwicklung zu hydrophileren Oberflächen. Das Absinken der Kohlenstoffverbindungen und der Anstieg von Elementen der Füllkörper lässt ein Abtragen der Matrix zwischen den Füllkörpern der dentalen Komposite vermuten. Im Rahmen der AFM- und Profilometermessungen konnte keine eindeutige Veränderung der Oberflächenrauheit nach einer Plasmabehandlung festgestellt werden. Die in dieser Studie aufgezeigten Ergebnisse tragen zu einem ersten Erkenntnisgewinn im Themenbereich des plasmaassoziierten Risikopotentials in Bezug auf dentale Komposite bei. Es sind weiterführende Untersuchungen in diesem Zusammenhang nötig, um die aufgezeigten Ergebnisse dieser Studie in Bezug auf die intraorale Anwendungssicherheit der Plasmabehandlung für die Patient(inn)en weiter auszubauen
The role of cell-penetrating peptides in the induction of T cell responses by virus-like particles
Get PDFMany viral structural proteins can self-assemble into virus-like particles (VLPs). VLPs can serve as an effective vaccine or be used as a vaccine platform. One of these structural proteins is the hepatitis B virus core antigen (HBcAg), which appears to be suitable as an antigen carrier due to its high immunogenicity. HBcAg has a major immunodominant region (MIR) that is presented on the surface of the VLPs after self-assembly. Foreign antigens can be inserted into this region. Since HBcAg VLPs, unlike the Hepatitis B virus (HBV), do not have an envelope, they are not able to penetrate cell membranes efficiently. As an extracellular antigen, HBcAg VLPs primarily induce a strong humoral immune response.
In the present study, we investigated the extent to which HBcAg can be modified to also elicit an enhanced cellular, particularly a cytotoxic, immune response. A cytotoxic CD8+ T cell response is predominantly induced by intracellular antigens. Therefore, our goal was to increase the cell penetration capacity of VLPs. We aimed to achieve this by fusing cell-penetrating peptides (CPPs) to HBcAg. CPPs can spontaneously penetrate cell membranes to enter the cytoplasm of cells. To guarantee that the CCPs were localized to the surface of the VLPs, we fused CPPs to the N-terminus of HBcAg. The CCPs were followed by a tag to allow the purification of VLPs. The T cell epitopes, against which the induced CTL should be directed, were derived from the Large T antigen and inserted into the MIR of HBcAg. Finally, we fused fluorescent proteins to the C-terminus of HBcAg to track the entry of VLPs into cells.
Modifications of HBcAg may lead to reduced stability or altered structure of VLPs. To analyze the stability of VLPs, we used nanoscale differential scanning fluorimetry (nanoDSF) analysis. This revealed that the N-terminal fusion of CPPs or the tag to HBcAg does not reduce VLP stability. However, some peptides incorporated into the MIR had a significant effect on the structure and stability of the VLPs. While the incorporation of a Flag-tag or a peptide from ovalbumin had no negative effect on VLP stability, the incorporation of peptides representing T cell epitopes of Large T antigen interfered with VLP formation. Denaturation and reassembly of the aggregates significantly improved the homogeneity of the VLPs, and the C-terminal addition of arginine-rich domains enhanced stability.
Using live cell imaging and flow cytometry, we demonstrated that HBcAg VLPs functionalized with CPP exhibited up to 40% more efficient penetration into professional antigen-presenting cells (JAWS II) than HBcAg VLPs without CPP. This resulted in the increased presentation of integrated T cell epitopes by dendritic cells. In vivo, we detected significantly increased induction of SV40 Large T antigen-specific CTL in mice immunized with CPP-conjugated VLPs compared to unconjugated VLPs.
In this study, we demonstrated that a stronger cellular immune response can be induced by CPP-functionalized HBcAg VLPs than with the unmodified HBcAg VLPs in vitro as well as in vivo. This discovery may have positive implications for future vaccine development where an enhanced cellular component of the immune response is desirable.Viele virale Strukturproteine haben die Fähigkeit sich selbst zu virusähnlichen Partikeln (VLPs) anzuordnen, die als wirksame Impfstoffe dienen oder als Impfstoffplattformen genutzt werden können. Eines dieser Strukturproteine ist das Hepatitis-B-Virus-Core-Antigen (HBcAg), das sich durch seine hohen Immunogenität als Antigenträger-VLPs zu eignen scheint. Das HBcAg verfügt über eine immundominante Region (MIR), die an der Oberfläche der VLPs präsentiert wird. In diese Region können Fremdantigene eingefügt werden. Da das HBcAg VLP im Gegensatz zum Hepatitis B Virus (HBV) keine Hülle besitzt ist es nicht in der Lage effizient in Zellen einzudringen. Als extrazelluläre Antigene führen die HBcAg-VLPs in erster Linie zu einer starken humoralen Immunantwort.
In der vorliegenden Studie wurde untersucht in wie weit das HBcAg modifiziert werden kann, um auch eine verstärkte zelluläre, insbesondere einer zytotoxischen, Immunantwort zu erzielen. Eine zytotoxische CD8+ T-Zellantwort wird vorwiegend durch intrazelluläre Antigene hervorgerufen. Das Ziel bestand daher darin die Zellpenetrationskapazität der VLPs zu erhöhen. Dies sollte durch die Fusion von zellpenetrierenden Peptiden (CPPs) an das HBcAg erreicht werden. CPPs haben die Fähigkeit, spontan Zellmembranen zu durchdringen und so ins Zytoplasma von Zellen zu gelangen. Um zu garantieren, dass die CCPs an der Oberfläche der VLPs lokalisiert sind wurde der N-Terminus des HBcAg als Fusionspartner gewählt. Die CCPs wurden von einer Markierung (Tag) gefolgt, die eine Aufreinigung der VLPs ermöglichen sollte. Die T-Zellepitope gegen die die Induzierten CTL gerichtet sein sollten wurden vom SV40 Large T Antigen abgeleitet und in die MIR des HBcAg eingefügt. Schließlich fusionierten wir fluoreszierende Proteine an den C-Terminus des HBcAg um das Eindringen der VLPs in die Zelle einfach verfolgen zu können.
Modifikationen des HBcAg können zu einer reduzierten Stabilität oder zu einer veränderten Struktur der VLPs führen, um dies zu kontrollieren wurde die intrinsische Fluoreszenzanalyse mit thermischer Entfaltung verwendet. Dabei hat sich ergeben, dass die N-terminale Fusion von CPPs bzw. des Tags an das HBcAg die VLP-Stabilität nicht reduziert. Überraschender Weise hat sich aber gezeigt, dass die Peptide, die in die MIR eingebaut wurden einen erheblichen Einfluss auf die Struktur und Stabilität der VLPs hatten. Während der Einbau eines Flag-tag oder einem Peptid vom Ovalbumin keinen negativen Auswirkungen auf die VLP Stabilität hatte führte der Einbau der T-Zellepitope des Large T Antigens zu Aggregation der VLPs. Durch Denaturierung und Reassemblierung der Aggregate konnte die Homogenität der VLPs deutlich verbessert werden und durch C-terminales Anfügen Arginin-reicher Domänen konnte die Stabilität positive beeinflusst werden.
Mittels Live-Cell-Imaging und durchflußzytometrischen Analysen konnte ich zeigen, dass mit CPP funktionalisierte HBcAg-VLPs ein bis zu 40% effizienteres Eindringen in professionelle Antigenpräsentierenden Zellen (JAWS II) zeigten als HBcAg-VLPs ohne CPP. Dies führte zu einer erhöhten Präsentation der in die MIR integrierten T-Zellepitope durch die dendritischen Zellen. In vivo konnten eine signifikant erhöhte Induktion von Large T Antigen-spezifischen CTL in Mäusen, die mit CPP konjugierten VLPs immunisiert wurden, detektiert werden im Vergleich zu Mäusen, die mit unkonjugierten VLPs immunisiert wurden.
In dieser Studie konnte gezeigt werden, dass durch CPP funktionalisierte HBcAg-VLPs in vitro als auch in vivo eine stärkere zelluläre Immunantwort induzieren als nicht modifizierten HBcAg-VLPs. Diese Entdeckung könnte in Zukunft positive Auswirkungen auf die Entwicklung von Vakzinen haben, bei der eine verstärkte zelluläre Komponente der Immunantwort wünschenswert ist
The association between thyroid function biomarkers and attention deficit hyperactivity disorder
Get PDFThe relation between thyroid function biomarkers and attention deficit hyperactivity disorder
(ADHD) in children and adolescents is currently unclear. Cross-sectional data from the German Health
Interview and Examination Survey for Children and Adolescents (KiGGS Baseline) was analyzed
to assess the association between thyroid function biomarkers and ADHD in a population-based,
nationally representative sample. The study cohort included 11,588 children and adolescents with
572 and 559 having an ADHD diagnosis or symptoms, respectively. ADHD symptoms were assessed
through the Inattention/Hyperactivity subscale of the Strength and Difficulties Questionnaire. ADHD
diagnosis was determined by a physician or psychologist. Serum thyroid stimulating hormone (TSH),
free triiodothyronine (fT3), and free thyroxine (fT4) concentrations were determined enzymatically.
Adjusted regression models were used to relate serum TSH, fT3, and fT4 with risk for ADHD diagnosis
or symptoms. In children, a 1 mIU/l higher TSH was related to a 10% lower risk (odds ratio [OR] 0.90;
95% confidence interval [CI] 0.81–1.00) of ADHD diagnosis. We found a significant positive association
between fT3 and continuously assessed ADHD symptoms in children (β 0.08; 95% CI 0.03–0.14).
Our results suggest that physical maturity may influence the association between thyroid function
biomarkers and risk for ADHD
Effekt einer niedrigschwelligen Intervention zur Steigerung der körperlichen Aktivität und Reduzierung körperlicher Inaktivität bei Personen ab 65 Jahren in Greifswald
Get PDFDie demografischen Entwicklungen werden in den nächsten Dekaden zu einem erheblichen Anstieg älterer Bevölkerungsgruppen führen, die seltener die Empfehlungen für körperliche Aktivität der WHO erreichen. Ein hohes Ausmaß an körperlicher Inaktivität ist ein zentraler Risikofaktor für zahlreiche nicht-übertragbare Erkrankungen wie Herz-Kreislauf-Erkrankungen (HKE), die weltweit zu den häufigsten Todesursachen zählen und zudem weitreichende ökonomische Belastungen verursachen. Schlussfolgernd resultiert zukünftig ein hoher Bedarf an wirksamen Präventionsstrategien. Erfolgreiche Konzepte zur Prävention von HKE erfordern ein weitreichendes Verständnis über die Auswirkungen von körperlicher Aktivität und Inaktivität, deren Zusammenspiel sowie über relevante Einflussfaktoren.
Die vorliegende Ausarbeitung stellt die zentralen Ergebnisse von zwei Veröffentlichungen heraus. Für beide Analysen wurden Daten aus der MOVING-Studie (2016 – 2018) genutzt, die in wissenschaftlicher Kooperation mit dem Deutschen Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK) Greifswald durchgeführt wurde.
Das Ziel dieser Arbeit bestand in der Untersuchung der Prävalenzen und der Determinanten von körperlicher Aktivität und körperlicher Inaktivität sowie die Analyse der Wirksamkeit einer niedrigschwelligen Intervention bei Menschen älterer Bevölkerungsgruppen. Es wurde eine Studie zur körperlichen Aktivität und Inaktivität in der Allgemeinbevölkerung durchgeführt und die Ergebnisse in zwei Publikation dargestellt.
Die erste Publikation (Prävalenz-Paper) quantifiziert das Ausmaß an körperlicher Aktivität und Inaktivität und bestimmt zudem relevante Prädiktoren. Die zweite Publikation (Effekt-Paper) analysiert weiterführend die Wirksamkeit einer niedrigschwelligen Intervention.
Zusammenfassend sind die wichtigsten Ergebnisse aus den beiden Veröffentlichungen, dass das Ausmaß an körperlicher Aktivität in der Stichprobe im Vergleich zur Allgemeinbevölkerung überdurchschnittlich hoch war. Über zwei Drittel der Studienteilnehmenden (72,8 % der Männer und 79,7 % der Frauen) erfüllten bereits zu Baseline die Empfehlungen für körperliche Aktivität für Menschen ab 65 Jahren der WHO. Insbesondere individuelle Faktoren wie Alter, Bildung und BMI haben einen signifikanten Einfluss auf körperliche Aktivität.
Unabhängig von der Prävalenz körperlicher Aktivität war auch das Ausmaß an in körperlicher Inaktivität verbrachter Zeit hoch und betrug im Mittel 68 % der Wachzeit der Probanden.
Beide Untersuchungen kamen zu dem Ergebnis, dass die Akzeptanz gegenüber dem Akzelerometer mit einer durchschnittlichen Tragezeit von etwa 14 Stunden kontinuierlich hoch war und das methodische Vorgehen damit als ein geeignetes Instrument zur Untersuchung des Forschungsfeldes angesehen werden kann.
Die Analyse der Intervention zeigt, dass der Effekt durch die Teilnahme von körperlich bereits sehr aktiven Probanden minimiert wurde, was einen Deckeneffekt vermuten lässt. Obgleich die Ergebnisse aus dem Effekt-Paper keine signifikanten Ergebnisse bezüglich des primären Outcomes liefern, geben die deskriptiven Auswertungen jedoch einen Hinweis darauf, dass die niedrigschwellige Intervention einen leichten positiven Einfluss auf das Ausmaß an körperlicher Aktivität hatte.
Die Anzahl an Richtlinien und Empfehlungen für körperliche Aktivität nahmen in der Vergangenheit kontinuierlich zu. In der Literatur herrscht weitestgehend Konsens über ein konkretes Ausmaß der zu empfehlenden körperlichen Aktivität für ältere Menschen ab 65 Jahren. Empfehlungen für körperliche Inaktivität sind bislang jedoch kaum vorhanden und enthalten keine konkreten Aussagen über Ausmaß an körperlicher Inaktivität. Bisherige Ausführungen geben eher grundsätzliche Empfehlungen für körperliche Inaktivität.
Aktuelle Veröffentlichungen der WHO beinhalten generell auch Empfehlungen zu sitzendem Verhalten. Dennoch mangelt es bislang an konkreten Empfehlungen, die über eine allgemeine Reduzierung von körperlicher Inaktivität hinausgehen und Obergrenzen definieren. Daher bedarf es insbesondere für körperliche Inaktivität weiterer Forschungsvorhaben, die vor allem die Dosis-Wirkungs-Beziehung fokussieren und im Rahmen von Empfehlungen Sitzzeiten quantifizieren
High-level radioactive waste repository: How Geology combined with societal principles can lead to public acceptance—the German experiment
Get PDFUsing nuclear power for civil energy generation was a promising idea in the second half of the 20th century. Compared to fossil fuels, nuclear power results in almost no CO2 bearing emissions, which are known to have triggered and enhanced the global climate change. However, nuclear power bears other risks, e.g. environmental and health damage caused by radiation, unwanted release of nuclides being transported by water, accidents of nuclear power plants, and not to mention the possibility of non-intended military use. In any case, generating power from nuclear fission will always produce radiating waste, albeit in small amounts. Due to its longevity, this waste is a significant challenge for scientists, politicians and for the international social community to find a repository, which can be considered safe for millions of years and is accepted by the public. As the general consensus is that the rocks of earth crust’s are the best option for a controlled storage, scientists including geologists, geophysicists and hydrogeologists are looking worldwide for safe underground repository sites. Given different political preconditions, the nations, especially in the European Union, have developed different strategies. The following article intends to describe the current strategy in Germany, which is based on a specific “Act on the search for and selection of a site for a final repository for highly radioactive waste” (in short: Site Selection Act) and attempts to learn from mistakes in the seventies. It is our strong conviction that fundamental geological aspects are as important as essential societal principles in order to gain maximum public acceptance
The Narrative Framework
Get PDFThe infographic displays the narrative framework that structures the plot of many pieces of fiction
Kumulative Dissertation zu der Publikation: Carotid Lumen Diameter Is Associated With All-Cause Mortality in the General Population (Der Lumendurchmesser der A. carotis communis ist in der Allgemeinbevölkerung mit der Gesamtmortalität assoziiert)
Get PDFHintergrund: Die Intima-Media-Dicke der A. carotis communis (cIMT) ist als Biomarker für asymptomatische Atherosklerose bekannt und mit sowohl Gesamt- aus auch kardiovaskulärer (CV) Mortalität assoziiert. Eine größere cIMT wird von einem kompensatorischen Anstieg des Lumendurchmessers der Aa. carotides communes (LD) begleitet. Es ist nicht geklärt, welcher der beiden Parameter mehr Informationen zur Mortalität liefert.
Methoden und Ergebnisse: Es wurden 2.751 Studienteilnehmer eingeschlossen (Alter: Median 53 Jahre, 52% weiblich). In der Nachverfolgungszeit im Median von 14,9 Jahren (12,8 – 16,5 Jahre) starben 506 Teilnehmer. In einer Ausgangsuntersuchung wurden cIMT und LD mittels Ultraschalluntersuchung vermessen. Mithilfe multivariabler Cox-Regressionsmodelle wurden cIMT, LD, LD adjustiert auf cIMT (LD + cIMT) und das LD/cIMT-Verhältnis mit CV-Morta-lität und Nicht-CV-Mortalität verglichen. Die Modelle wurden mittels Akaike-Informationskri-terium (AIC) eingestuft. Die Vorhersagekraft der Modelle zur Mortalität wurde mit Harrell’s-C-Statistik verglichen.
Ein Anstieg des LD um einen Millimeter war mit einer größeren Gesamt-Mortalität assoziiert (HR 1,29; 95%-Konfidenzintervall [KI] 1,14 – 1,45; p < 0,01) und blieb nach Adjustierung auf cIMT signifikant (HR: 1,26; 95%-KI: 1,11 – 1,42; p < 0,01). Ein gleicher Anstieg der cIMT war mit einem erhöhten Risiko für Gesamtmortalität verbunden (HR: 1,73; 95%-KI: 1,09 – 2,75). Das LD/cIMT-Verhältnis und die Gesamtmortalität waren nicht assoziiert. Der LD zeigte bezüglich Gesamtmortalität das niedrigste AIC und verbesserte deren Vorhersage im Vergleich mit dem Null-Modell (p = 0,01). Verglichen mit dem LD lieferte die cIMT eine schwächere Vorhersagekraft der Gesamtmortalität.
Schlussfolgerung: In dieser großen populationsbasierten Studie liefert der LD mehr Informationen zur Gesamtmortalität als die cIMT