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Cardiac wasting-associated cardiomyopathy: clinical insights and prognostic significance in patients with advanced cancer disease
Get PDFFortgeschrittene Tumorerkrankung ist mit strukturellen und funktionellen kardialen Ab-normalitäten assoziiert. Einige dieser Veränderungen resultieren aus Tumortherapien, während auch Faktoren wie Inflammation, oxidativer Stress, neurohormonelle Veränderungen und metabolischer Stress involviert sind, wobei die Tumorkachexie möglicherweise eine Schlüsselrolle spielt.
Das Ziel dieser Beobachtungsstudie war es, kardiale Muskelmassenverlust - definiert als reduzierte linksventrikuläre Masse (LV) - zu identifizieren, und dessen Auswirkungen auf klinische Bedeutung und Überleben bei Patienten mit fortgeschrittenem Tumor zu bewerten.
Wir rekrutierten prospektiv 300 Patienten mit fortgeschrittenem Tumorstadium. Sie hatten weder schwere Herz-Kreislauf-Erkrankungen noch aktive Infektionen. Als Vergleichsgruppen schlossen wir 60 gesunde Kontrollprobanden und 60 Patienten mit chronischer Herzinsuffizienz (Auswurffraktion <40%) ein. Die drei Gruppen waren hinsichtlich Geschlechts und Alters homogen. Die LV-Masse sowie kardiale strukturelle und funktionelle Parameter wurden echokardiographisch erfasst. Klinische Messun-gen und selbstbewertete Ergebnisse wurden ebenfalls evaluiert.
Unsere Analyse zeigt, dass Tumorpatienten, unabhängig vom Behandlungszustand, eine reduzierte LV-Masse im Vergleich zu gesunden Kontrollprobanden und Herzin-suffizienzpatienten (177±47g vs. 203±64g vs. 300±71g; p<0,001) aufweisen. Patienten mit Tumorkachexie hatten signifikant niedrigere LV-Masse als nicht-kachektische Gruppe (153±42g vs. 187±45g; p<0,001). Ein durchschnittlicher Verlust der LV-Masse um 9,0±1,4% (p<0,001) wurde bei einer Untergruppe von 90 Tumorpatienten in der Nachbeobachtungszeit von 4,1±2,4 Monaten gemessen. Bei Patienten mit einem LV-Massenverlust von mehr als 5% (44%) stieg die Ruheherzfrequenz an (p=0,001), das Schlagvolumen fiel im Laufe der Beobachtungszeit ab (p<0,001).
Während einer durchschnittlichen Nachverfolgungszeit von 16 Monaten verstarben 149 der 300 Tumorpatienten (1-Jahres-Gesamtmortalität 43%; 95%-Konfidenzintervall 37%-49%). LV-Masse und LV-Masse adjustiert für die Körpergröße² korrelierten mit der Gesamtmortalität (beide p<0,05). Im Gegensatz dazu erwies die Adjustierung auf die Körperoberfläche (KÖF) diese Assoziation mit der Mortalität nicht. Zusätzlich zeig-ten Patienten mit kardialem Wasting einen schlechteren funktionellen Zustand hinsichtlich ECOG, Karnofsky, 6-Minuten-Gehstrecke, Handkraft, und „Stair-Climbing Power“.
Reduzierte LV-Masse wird häufig in Patienten mit fortgeschrittenem Tumorstadium nachgewiesen. Diese ist mit einer verminderten Leistungsfähigkeit und einer höheren Gesamtmortalität verbunden. Wir beweisen erstmals, dass diese klinischen und prog-nostischen Konsequenzen vom kardialen Wasting bei Tumorpatienten maskiert werden kann, wenn die LV-Masse für die KÖF korrigiert wird. Das Vorhandensein weiterer kardialer Dysfunktionen deutet zusätzlich auf eine mit kardialem Wasting-assoziierte Kardiomyopathie in Tumorerkrankungen hin.Advanced cancer is associated with cardiac morphological and functional abnormalities. While some of these alterations derive from antineoplastic treatments, other factors such as inflammation, oxidative stress, neurohormonal changes, and metabolic stress are also involved, with cancer cachexia potentially playing a key role.
The aim of this observational study was to detect cardiac wasting, defined as reduced left ventricular (LV) mass, and to assess its impact on clinical significance and survival in patients with advanced cancer.
Therefore, we prospectively recruited 300 patients with advanced cancer stage. They did not have any serious cardiovascular diseases or active infection. We included 60 healthy controls and 60 patients with chronic heart failure (ejection fraction <40%) as comparison groups. The three groups were homogeneous in terms of sex and age. LV mass, as well as other cardiac structural and functional measurements, were meas-ured by transthoracic echocardiography. Clinical measurements and self-assessed outcomes were also evaluated.
We observed that cancer patients, regardless from the cancer treatment received, showed a lower LV mass in comparison to healthy controls and heart failure (177±47g vs. 203±64g vs. 300±71g; p<0.001). Patients with cancer cachexia exhibited significantly lower LV mass than non-cachectic group (153±42g vs. 187±45g; p<0.001). An average LV mass decline of 9.0±1.4% (p<0.001) was measured in a subgroup of 90 cancer patients after an average follow-up time of 4.1±2.4 months. In those with cardi-ac wasting (44%), heart rate at rest increased (p=0.001) and stroke volume diminished (p<0.001) over time.
Cancer patients were monitored up for an average of 16 months. During this follow-up period, there were 149 cases of death among 300 cancer patients (1-year all-cause mortality 43%; 95% confidence interval, 37 to 49%). We observed that LV mass and LV mass adjusted for height² were independent predictors of all-cause mortality (both p<0.05) in cancer patients. On the contrary, the adjustment of LV mass for body surface area was not recognised as a prognostic marker. Additionally, patients with cardiac wasting showed a worse functional status in terms of ECOG, Karnofsky, handgrip strength, 6-minute walking distance, and “stair-climbing power”.
A decrease in LV mass is frequently observed in patients with advanced cancer. It is associated with diminished functional status and higher all-cause mortality. We first demonstrate that these clinical and prognostic consequences of cardiac wasting in cancer patients are not evident when LV mass is adjusted for body surface area. The presence of other cardiac dysfunctions further supports the existence of cardiac wasting-associated cardiomyopathy in advanced cancer
Versuche zum chemischen Nachweis kleinster Mengen von Phlorhizin an sich und in Gemengen mit Phlorin
Get PDFDigitalisat der Ausgabe von 1914, erschienen 202
Influence of sex steroid hormones on new bone formation of iliac onlay grafts in humans: a prospective clinical study
Get PDFZiel der vorliegenden Studie war es, die Knochenneuformationsrate von Beckenkammknochentransplantaten nach drei Monaten Einheilzeit und deren möglicher hormoneller Einflussparameter zu untersuchen. In die Studie waren 24 Patient*innen involviert, davon 15 postmenopausale Frauen und 9 Männer. Bei allen Patient*innen lag eine ausgeprägte Alveolarkammatrophie vor, sodass die Indikation zur Beckenkammaugmentation mit anschließender enossaler Implantation in einem zweistufigen Operationsprozedere gestellt wurde. Bei allen Patient*innen wurde der Body- mass- Index bestimmt. Bei einer Blutentnahme während der Augmentation wurden Serumparameter gewonnen, um die Konzentrationen von Estrogen (E2) und dem Sexualhormon-bindendem Globulin (SHBG) mittels Elektrochemilumineszenz-Immunoassay zu untersuchen. Die Serumkonzentrationen von Testosteron (T) wurden mittels Radioimmunoassay bestimmt. Zum Zeitpunkt der Implantation wurden Knochenbiopsien aus den Beckenkammknochentransplantaten gewonnen und histomorphometrisch mittels Masson-Goldners Trichrom-Färbung analysiert. Für die statistische Auswertung wurden gemischte lineare Regressionsmodelle und Boxplots verwendet. Bei allen Patient*innen wurde die Beckenknochentransplantation erfolgreich durchgeführt. Die mittlere Knochenneuformationsrate betrug 32,5%. Bei Männern war die mittlere Knochenneuformationsrate (38,1%) signifikant höher als bei Frauen (27,6%). Unabhängig vom Geschlecht war die Knochenneuformationssrate in der apikalen Region der Biopsien signifikant höher im Vergleich zur Knochenneuformationssrate in der koronalen Region der histologischen Proben. Sowohl bei Frauen als auch bei Männern gab es keinen signifikanten Unterschied in der Knochenneuformationsrate zwischen Maxilla und Mandibula. Das Blutscreening ergab eine signifikant höhere Serum-E2-Konzentration bei Männern als bei postmenopausalen Frauen (p<0,01). Männer wiesen auch eine signifikant höhere Serum-T-Konzentration auf als postmenopausale Frauen (p<0,01). Unabhängig vom Geschlecht wiesen die SHBG-Konzentrationen im Serum bei allen Patient*innen interindividuelle Unterschiede auf. Ferner gab es sowohl für die Serum-E2 (rk=0,03; p=0,53) und T (rk=0,72; p=0,18) eine positive Assoziation mit der Knochenneuformationsrate. Nach Anpassung an Stichprobenareale der Biopsien (koronal/apikale) sowie Alter und Geschlecht konnte eine signifikante Korrelation für E2 bei Männern gezeigt werden (p=0,02), nicht jedoch für Frauen. SHBG zeigte keinen Einfluss auf die Knochenneuformationsrate nach oraler Beckenkammtransplantation (rk= -0,02; p=0,73). Es bestand kein signifikanter Zusammenhang zwischen der Knochenneuformationsrate und dem Alter oder der Knochenneuformationsrate und dem Body Mass Index (BMI).The present prospective study was designed to evaluate the new bone formation rate after iliac bone graft augmentation in patients with extreme alveolar atrophy and to analyse the influence of the hormone parameter. 24 patients (15 women and 9 men) with partially or completely edentulous alveolar bone with less than 5 mm height were involved in the study and underwent iliac onlay bone grafting followed by dental implant placement using a two-stage approach. Estrogen (E2) and sex hormone binding globulin (SHBG) serum levels were examined by electrochemiluminescence immunoassay. Testosterone (T) serum level was investigated by using radioimmunoassay. At the time of implant placement bone biopsies from the iliac onlay grafts were obtained and analysed histomorphometrically by Masson-Goldner`s trichrome staining and digital high-resolution light microscopy. Specimens were investigated by placing a square of 2500 μm² definied as region of interest (ROI) in the apical and coronal region of each biopsy. For statistical analysis linear mixed models and boxplots were used. In all patients grafting procedure was successfully performed. The mean new bone formation rate was 32,5%. In men the mean new bone formation rate (38,1%) was significantly higher than in women (27,6%). Regardless of gender the new bone formation rate in the apical region of the biopsies was significant higher compared to new bone formation rate in the coronal region of the biopsies. The localisation (maxilla, mandible) had no influence. Blood screening revealed a significantly higher serum E2 concentration in men than in postmenopausal women (p<0,01). Men also showed a significantly higher serum T concentration than postmenopausal women (p<0,01). For serum E2 (rc=0,03; p=0,53) and T (rc=0,72; p=0,18) concentrations a positive association with the overall new bone formation rate could be shown. After adjustment for the biopsy area (coronal/apical), age and gender a significant association to the rate of new bone formation was only seen for E2 in men (p=0,02). SHBG showed no influence on new bone formation rate after iliac onlay grafting (rc= -0,02; p=0,73). No significant association between the new bone formation rate and age or new bone formation rate and body mass index (BMI) was shown
Dual-Dynamic Covalently Cross-Linked Polyglycerol Hydrogels for Tumor Spheroid Culture
Get PDFAdvancing cancer research depends significantly on developing accurate and reliable models that can replicate the complex tumor microenvironment. Tumor spheroids─three-dimensional clusters of cancer cells─have become crucial tools for this purpose. The overarching goal of tumor spheroid culture is to develop biomaterials that mimic the dynamic mechanical behavior of the native extracellular matrix, enabling high-fidelity culture models. In this study, we developed dynamic hydrogels based on dual-dynamic covalently cross-linked polyglycerol, using boronate bonds and Schiff-base interactions. In addition to good biocompatibility and long-term stability, the hydrogels showed tunable mechanical properties that enabled cells to actively remodel their surrounding microenvironment. This platform was used for successful 3D culture of various cancer cell lines, including HeLa, A549, HT-29, BT-474, and SK-BR-3, which were encapsulated in situ and formed 3D tumor spheroids. These results demonstrate the feasibility and versatility of our dynamic hydrogel system in supporting tumor spheroid culture
Recherchen und Fürsorgetätigkeit vom 1. September 1911 bis 1. September 1912
Get PDFDigitalisat der Ausgabe von 1912, erschienen 202
Einfluss kardiovaskulärer Risikofaktoren auf den linksatrialen Strain und auf die diastolische Funktion: eine prospektive Analyse der Berlin Female Risk Evaluation (BEFRI) Studie
No full textIntroduction: The identification of early detection tools to diagnose an increased cardiovascular risk is crucial for implementation of primary prevention strategies and promote healthy lifestyle habits. Among other cardiovascular risk factors, addressing overweight and obesity is a major concern, given the substantial global burden of cardiovascular disease associated with a high body mass index (BMI), including heart failure (HF). The relationship between BMI and diastolic dysfunction (DD) and how this can lead to HF is well-documented in the literature. Still, contradictory data and a lack of long-term follow-up evidence regarding the impact of BMI on presymptomatic DD and left atrial (LA) function emphasize the significance of identifying early detection assets, such as myocardial strain.
Our objective was to prospectively assess the impact of clinical and demographic characteristics, with a particular focus on BMI, on the deterioration of diastolic function and LA strain (LAS) in an urban population of mostly apparently healthy women.
Methods and Results: After a mean follow-up period of 6.8 years, 258 participants of the Berlin Female Risk Evaluation (BEFRI) study received an extensive clinical and echocardiographic evaluation between October 2019 and December 2020, including LAS assessment using two-dimensional speckle-tracking echocardiography (2D STE). We divided women by BMI < or ≥25 kg/m2 and analyzed their clinical and echocardiographic characteristics, focusing on the influence of demographic parameters on the long-term deterioration of DD and LA mechanics using multivariate regression analysis. The prognostic impact of a reduced LAS on the development of DD was evaluated and compared to standard echocardiographic DD parameters using receiver operating characteristic (ROC) curve analysis. Among the 248 women eligible for echocardiographic assessment of LAS using 2D STE, the results revealed that LA reservoir strain (LASr) and LA conduit strain (LAScd) were notably reduced at the time of follow-up in participants with a BMI ≥25 kg/m2 compared to those with a BMI <25 kg/m2 at baseline (30 ± 8% vs. 38 ± 9%, p < 0.0001; -14 ± 7% vs. -22 ± 8%, p < 0.0001). Additionally, in contrast to only 7% in the BMI <25 kg/m2 group, 28% of overweight women exhibited a decline in diastolic function by the time of follow-up (p < 0.0001). Com-pared to LA volume index (LAVI), LASr and LAScd showed a higher predictive value in detecting a worsening of DD [area under the curve (AUC) 0.88 (95% CI 0.82-0.94) and 0.84 (95% CI 0.79-0.89) respectively, vs. 0.64 (95% CI 0.54-0.73) for LAVI]. Even after adjusting for other risk factors in multivariate regression analyses, BMI remained significantly associated with LAS reductions.
Conclusion: As observed after a long-term follow-up in a cohort of randomly selected women, overweight and obesity are associated with decreased LAS and a deterioration of diastolic function. This may indicate that parameters of myocardial function, such as LAS, are useful for risk stratification in populations more susceptible of developing heart failure.Einleitung: Die Identifizierung von diagnostischen Maßnahmen zur Früherkennung eines erhöhten kardiovaskulären Risikos ist von entscheidender Bedeutung für die Umsetzung von Primärpräventionsstrategien und die Förderung gesunder Lebensgewohnheiten. Neben den anderen kardiovaskulären Risikofaktoren ist die Bekämpfung von Übergewicht und Adipositas angesichts der erheblichen globalen Belastung durch Herz-Kreislauf-Erkrankungen, einschließlich der Herzinsuffizienz (HI), ein wichtiges Ziel. Der Zusammenhang zwischen einem erhöhten BMI und der diastolischen Dysfunktion (DD) sowie HI ist in der Literatur gut belegt. Widersprüchliche Evidenz und ein Mangel an Langzeit-Follow up-Daten über die Assoziation zwischen BMI, präklinischer DD und linksatrialer (LA) Dysfunktion unterstreichen jedoch die Bedeutung von Früherkennungsinstrumenten wie der myokardialen Strainanalyse.
Ziel unserer Studie war, die Auswirkungen klinischer und demografischer Charakteristika und kardiovaskulärer Risikofaktoren, insbesondere eines erhöhten BMI, auf die Verschlechterung der diastolischen Funktion und des LA Strains (LAS) in einer städtischen weiblichen Population prospektiv zu untersuchen.
Methoden und Ergebnisse: Nach einer mittleren Nachbeobachtungszeit von 6,8 Jahren wurden 258 Teilnehmerinnen der Berlin Female Risk Evaluation (BEFRI)-Studie zwischen Oktober 2019 und Dezember 2020 einer umfassenden klinischen und echokardiographischen Evaluation unterzogen, einschließlich der Bewertung des LAS mittels zweidimensionaler Speckle-Tracking-Echokardiographie (2D STE). Wir teilten die Frauen nach BMI < oder ≥25 kg/m2 ein und analysierten ihre klinischen und echokardiographischen Merkmale, wobei wir uns auf den Einfluss demografischer Parameter auf die langfristige Verschlechterung der DD und der LA-Mechanik mittels multivariater Regressionsanalyse konzentrierten. Die prognostische Bedeutung eines reduzierten LAS auf die Entwicklung einer DD wurde analysiert und mittels Receiver Ope-rating Characteristic (ROC)-Kurvenanalyse mit echokardiographischen Standardparametern der diastolischen Funktion verglichen. 248 Frauen waren für die echokardiographische Beurteilung der LA-Funktion mittels 2D STE geeignet. Die Ergebnisse zeigen, dass der LA Reservoir-Strain (LASr) und der LA Conduit-Strain (LAScd) bei den Teilnehmerinnen mit einem BMI ≥25 kg/m2 im Vergleich zu denen mit einem BMI <25 kg/m2 bei Studienbeginn deutlich reduziert waren (30 ± 8% vs. 38 ± 9%, p < 0,0001; -14 ± 7% vs. -22 ± 8%, p < 0,0001). Im Gegensatz zu nur 7% in der Gruppe mit einem BMI von weniger als 25 kg/m2 wiesen 28% der übergewichtigen Frauen eine signifikante Verschlechterung der diastolischen Funktion zum Zeitpunkt der Verlaufsuntersuchung auf (p < 0,0001). Im Vergleich zum LA-Volumenindex (LAVI) wiesen LASr und LAScd einen höheren prädiktiven Wert für eine Verschlechterung der DD auf [Area Under the Curve (AUC) 0,88 (95 % CI 0,82-0,94) bzw. 0,84 (95 % CI 0,79-0,89) gegenüber 0,64 (95 % CI 0,54-0,73) für den LAVI]. Nach Adjustierung an andere Risikofaktoren in multivariaten Regressionsanalysen blieb der BMI signifikant mit ei-nem reduzierten LAS assoziiert.
Fazit: Übergewicht und Adipositas sind in einer zufällig ausgewählten weiblichen Population im Langzeit-Follow-up mit einem reduziertem LAS und einer Verschlechterung der diastolischen Funktion verbunden. In Zusammenschau mit der aktuell verfügbaren Evidenz weisen unsere Studiendaten darauf hin, dass die linksatriale Strainanalyse ein sensitives Tool zur Risikostratifizierung bei echokardiographischen Routineuntersuchungen ist
Phosphorus has a crucial role in growth performance of calves fed starters with incorporated forage
Get PDFForage addition (FA) to starter diets has favorable effects on ruminal development but may reduce starter intake and growth. The latter reductions may be related to an inability of the insufficiently developed ruminal microbiota to effectively use forage. Based on the crucial role of phosphorus (P) for ruminal microbial activity and the overall insufficient knowledge on the interaction of dietary fiber and P in young calves, this study hypothesized that limited availability of dietary P may contribute to the reduced intake and performance in forage-supplemented calves. Consequently, the current study evaluated the effects of forage feeding level (no alfalfa hay [NAH] vs. 100 g of chopped alfalfa hay [AH] per kg of starter) at either 0.4% P (0.4P) or 0.8% P (0.8P) on growth performance, digestibility of nutrients, ruminal fermentation, and microbial protein synthesis (MPS). Forty-eight female Holstein calves (39.2 ± 3.7 kg) were assigned randomly to the four experimental treatments including NAH-0.4P, NAH-0.8P, AH-0.4P, and AH-0.8P (n = 12, each) during the pre-weaning (d 3 to 53) and post-weaning periods (d 54 to 73). The P contents were 0.41%, 0.84%, 0.42%, and 0.82%, and phytate-P contents were 0.25%, 0.26%, 0.28%, and 0.29% for the experimental treatments cited above, respectively. Milk feeding schedule was identical among treatments and calves had ad libitum access to water and starters throughout the experiment. Based on FA × P level interactions, the least and greatest starter intakes pre-weaning were observed in AH-0.4P and AH-0.8P, respectively. Compared to other groups, calves in AH-0.8P had greater average daily gain during pre-weaning and post-weaning (P < 0.05), greater body weight and higher withers height at weaning and the end of experiment (P < 0.05), higher hip height at weaning (P = 0.021), and greater urinary excretion of purine derivatives (PD; P = 0.045), the latter indicating improved microbial protein synthesis (P = 0.045). Feeding AH diet to calves increased ruminal acetate concentration (pre-weaning; P = 0.014), reduced ruminal propionate concentration (pre-weaning; P = 0.033), and tended to decrease ruminal butyrate concentration (pre-weaning; P = 0.057) and increase ruminal pH (P = 0.074) when compared to NAH-fed calves. A level of 0.8P vs. 0.4P increased organic matter (P = 0.041) and neutral detergent fiber digestibility (P = 0.038), increased total short chain fatty acid production in the rumen pre- and post-weaning (P < 0.05); whereas, ruminal ammonia nitrogen concentration and urinary nitrogen excretion were decreased by 0.8P (P < 0.05). It is concluded that FA to starter diets has a high potential to improve growth performance in young dairy calves. However, currently, recommended dietary P levels of approximately 0.45% may be insufficient to support fiber digestibility, microbial protein synthesis and growth, especially pre-weaning, when forage-containing starters are high in phytate-P
Meir Poppers (1628-1662): Ein lurianischer Kabbalist in Krakau und Jerusalem
No full textThis dissertation is a biography of Meir Poppers (1628-1662), a traveling kabbalist of the seventeenth century. Through a study of Poppers’ life and writings, I show how Lurianic kabbalah – the most influential form of Jewish esoteric knowledge since the early modern period – circulated in manuscripts between Ottoman Palestine and East-Central Europe. In five chapters, I reconstruct Poppers’ initial travels from his birthplace of Kraków to Jerusalem to study kabbalah. I show how his economic and cultural contexts shaped his intellectual development. I describe his teachers and his own autograph manuscripts. The study then follows Poppers’ return journey to Kraków (via Damascus and Istanbul) to circulate Lurianic texts. He eventually went back to Jerusalem (via Lviv and Istanbul) where he died. The dissertation uses the theories and methods of the history of knowledge and manuscript studies to shed light on the global history of early modern kabbalah.Diese Dissertation ist eine Biographie Meir Poppers (1628–1662), eines Wanderkabbalisten des 17. Jahrhunderts. Anhand seines Lebenswegs und seiner Schriften zeige ich auf, wie die lurianische Kabbala – die einflussreichste Form jüdischen esoterischen Wissens seit der Frühen Neuzeit – in Handschriften zwischen dem osmanischen Palästina und Ostmitteleuropa zirkulierte. In fünf Kapiteln rekonstruiere ich Poppers’ frühe Reisen von seiner Geburtsstadt Krakau nach Jerusalem. Ich untersuche, wie die damaligen ökonomischen und kulturellen Rahmenbedingungen seine intellektuelle Entwicklung beeinflussten, zeichne das intellektuelle Profil seiner Lehrer nach und analysiere seine eigenen autographen Handschriften. Im weiteren Verlauf der Studie verfolge ich Poppers’ Rückkehr nach Krakau (über Damaskus und Istanbul), wo er sich der Verbreitung lurianischer Texte widmete, bevor er schließlich nach Jerusalem (über Lviv und Istanbul) zurückkehrte, daselbst er auch starb. Die Arbeit verbindet Theorien und Methoden der Wissensgeschichte und der Handschriftenforschung, um zur globalen Geschichte der frühneuzeitlichen Kabbala beizutragen
Coupled Femtoexcitons, Free Carriers, and Light
Get PDFNonequilibrium quantum matter generated by ultrafast laser light opens new pathways in fundamental condensed matter physics, as well as offering rich control possibilities in “tailoring matter by light”. Here we explore the coupling between free carriers and excitons mediated by femtosecond-scale laser pulses. Employing monolayer WSe2 and an ab initio treatment of pump–probe spectroscopy, we find that, counterintuitively, laser light resonant with the exciton can generate massive enhancement of the early-time free-carrier population. This exhibits a complex dynamical correlation to the excitons, with an oscillatory coupling between the free carrier population and exciton peak height that persists. Our results both unveil “femtoexcitons” as possessing rich femtosecond dynamics as well as, we argue, allow tailoring of early-time light–matter interaction via laser pulse design to control simultaneously excitonic and free-carrier physics at ultrafast times
Prevalent North Atlantic Deep Water during the Last Glacial Maximum and Heinrich Stadial 1
Get PDFDeep ocean circulation modulated glacial–interglacial climates through feedbacks to the carbon cycle and energy distribution. Past work has suggested that contraction of well-ventilated North Atlantic Deep Water during glacial times facilitated carbon storage in the deep ocean and drawdown of atmospheric CO2 levels. However, the spatial extent and properties of different water masses remain uncertain, in part due to conflicting palaeoceanographic proxy reconstructions. Here we combine five independent proxies to increase confidence and reconstruct Atlantic deep water distributions during the Last Glacial Maximum (around 21 thousand years ago) and the following Heinrich Stadial 1—a time when massive ice rafting in the North Atlantic interfered with deep water formation and caused global climate shifts. We find that North Atlantic Deep Water remained widespread in both periods, although its properties shifted from a cold, well-ventilated mode to a less-ventilated, possibly warmer, mode. This finding implies a remarkable persistence of deep water formation under these cold boundary conditions, sustained by compensation between the two formation modes. Our constraints provide an important benchmark for evaluating Earth system models, which can enhance confidence in future climate projections