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Education access risks among refugee youth vs. acculturation risks and adjustment among youth of immigrant descent
No full textDeveloping dynamic capabilities for the implementation of local digital government strategies
No full textUm die Digitalisierung in Deutschland voranzutreiben, werden auf allen Verwaltungsebenen verstärkt Digitalisierungsstrategien entwickelt. Die erfolgreiche Umsetzung dieser Strategien wird jedoch vor allem auf kommunaler Ebene durch vielfältige strukturelle, personelle und technologische Hürden erschwert. Als ein zent-raler Erfolgsfaktor für die Strategieumsetzung werden in der Literatur Dynamic Capabilities benannt, die sich als prozessual organisierte Bündel von Metaroutinen definieren lassen. Die Empirie verdeutlicht, dass Dynamic Capabilities weder emergent herausgebildet noch extern erworben werden können, sondern aktiv durch eine Organisation zu entwickeln sind. Wie und ob Dynamic Capabilities in der öffentlichen Verwaltung entwickelt werden, ist bislang weitestgehend unerforscht geblieben. Vor diesem Hintergrund entwickelt der vorliegende Beitrag ein adaptives evolutionstheoretisches Erklärungsmodell, um eine theoretische Grundlage für die Förderung der Entwicklung von Dynamic Capabilities zu generieren, erste praktische Handlungsempfehlungen zu benennen und damit einen Beitrag zur erfolgreichen Umsetzung von kommunalen Digitalisierungsstrategien zu leisten. Anhand einer empirischen Analyse wird deutlich, dass a) die deutsche Kommunalverwaltung im Rahmen eines organisationalen Lernprozesses Dynamic Capabilities entwickelt, b) die Entwicklung von Dynamic Capabilities primär durch verwaltungsexterne Faktoren ausgelöst wird und c) das verschiedene intra-organisationale Faktoren die Entwicklung von Dynamic Capabilities sowohl fördern wie auch behindern können. Als konkrete Handlungsempfehlungen benennt der Beitrag Maßnahmen wie die Einführung von Job Rotation, die Wahl eines rational-planungsorientierten Ansatzes der Strategieumsetzung, die Nutzung von Zielvereinbarungen sowie eine umfassendere Schulung von Führungskräften hinsichtlich eines lernorientierten Umgangs mit Fehlern.In order to foster digitalisation in Germany, digitalisation strategies are increasingly being developed at all administrative levels. However, the successful implementation of these strategies is made difficult, especially at the municipal level, by a variety of structural, personnel and technological hurdles. The literature identifies dynamic capabilities as a key success factor for strategy implementation. Dynamic Capabilities can be defined as a process-organized bundles of meta routines. Empirical evidence shows that dynamic capabilities can neither emerge nor be acquired externally, but must be actively developed by an organization. Whether and how Dynamic Capabilities are developed in public administration has so far remained unexplored. Against this background, this article develops an adaptive evolutionary theory model in order to generate a theoretical basis for promoting the development of Dynamic Capabilities, to identify initial practical recommendations for action and thus to make an contribution to the successful implementation of municipal digitalization strategies. Based on an empirical analysis, this article points out that a) German local government develops Dynamic Capabilities as part of an organizational learning process, b) the development of Dynamic Capabilities is primarily triggered by factors external to the administration, and c) that various intra-organizational factors can both promote and hinder the development of Dynamic Capabilities. The article names concrete recommendations for action such as the introduction of job rotation, the choice of a rational planning-oriented approach to strategy implementation, the use of target agreements, and more comprehensive training of managers in how to deal with mistakes in a learning-oriented manner
The optimization of the osborne extraction method for the fractionation and characterization of oat proteins
No full textThe growing number of wheat-related allergies worldwide has resulted in a new trend towards gluten-free alternatives. In this context, alternative cereals such as sorghum and oats are attracting new interest. Given the limited data available, the question of whether these cereals are completely safe and gluten-free for allergy sufferers remains open. One of the key steps in protein research is their efficient extraction. In this work, the Osborne sequential extraction method was developed and optimized using the response surface methodology in order to fractionate oat proteins. An optimized desirability of 0.986 was achieved with an extraction time of 4.7 min, a speed of 6, and a sample/solvent ratio of 5. The corresponding optimized responses were 8.7, 4.0, and 5.1% for the extraction yields of the avenin, avenalin, and albumin/globulin fractions, respectively. Further characterization of the extracts was carried out on 24 homogeneous and commercial oat samples via LC-MS/MS, targeting six potentially allergenic proteins. The avenin-E protein featured prominently, with relative contents of 60.7, 32.2, 58.0, and 59.8% in the total extract, avenin, avenalin, and albumin/globulin fractions, respectively, while the Avenin-3, ATI-2, avenin, SSG2, and SSG1 proteins in the total extract showed levels of 16.4, 9.3, 6.6, 4.8, and 2.2%, respectively. The preliminary results of an ELISA performed on the different fractions revealed low levels of gluten (from 1.24 ± 0.14 to 3.61 ± 0.16 mg/kg), which were well below the threshold limit of 20 mg/kg. These results support the hypothesis that oats can be a safe food for people suffering from cereal-related allergies. These results open the door to further studies into the comprehensive characterization of oat proteins
#WAT 2
No full textWir führen unsere erfolgreiche Reihe #WAT weiter und bieten Ihnen ab dem Schuljahr 2024/2025 ein Schulbuch für modernen und zeitgemäßen WAT-Unterricht an. Das Buch ist passgenau auf die Unterrichtsanforderungen für die Klassen 9 und 10 in Berlin und Brandenburg zugeschnitten und bietet Ihnen und Ihren Schülerinnen und Schülern differenzierte und praxisorientierte Materialien. Aufbauend auf #WAT Band 1 werden in Band 2 Ernährung und Konsum kritisch beleuchtet, wirtschaftliche Zusammenhänge anhand lokaler Unternehmen erklärt, ein Betriebspraktikum im Hinblick auf Berufs- und Lebenswegplanung vorbereitet und durchgeführt sowie komplexe technische Projekte im Prozess des planend-produzierenden Arbeitens realisiert
Transcutaneous auricular vagus nerve stimulation modulates the processing of interoceptive prediction error signals and their role in allostatic regulation
No full textIt has recently been suggested that predictive processing principles may apply to interoception, defined as the processing of hormonal, autonomic, visceral, and immunological signals. In the current study, we aimed at providing empirical evidence for the role of cardiac interoceptive prediction errors signals on allostatic adjustments, using transcutaneous auricular vagus nerve stimulation (taVNS) as a tool to modulate the processing of interoceptive afferents. In a within‐subject design, participants performed a cardiac‐related interoceptive task (heartbeat counting task) under taVNS and sham stimulation, spaced 1‐week apart. We observed that taVNS, in contrast to sham stimulation, facilitated the maintenance of interoceptive accuracy levels over time (from the initial, stimulation‐free, baseline block to subsequent stimulation blocks), suggesting that vagus nerve stimulation may have helped to maintain engagement to cardiac afferent signals. During the interoceptive task, taVNS compared to sham, produced higher heart‐evoked potentials (HEP) amplitudes, a potential readout measure of cardiac‐related prediction error processing. Further analyses revealed that the positive relation between interoceptive accuracy and allostatic adjustments—as measured by heart rate variability (HRV)—was mediated by HEP amplitudes. Providing initial support for predictive processing accounts of interoception, our results suggest that the stimulation of the vagus nerve may increase the precision with which interoceptive signals are processed, favoring their influence on allostatic adjustments
Language alternation in the multilingual classroom
No full textThe aim of this paper is twofold: First, we show that language alternation is an important resource for the accomplishment of actions allowing for participation in classroom activities, and that it can only be understood through careful sequential and multimodal analysis – as proven in IL studies. IL research is thus expanded to the multilingual classroom. The study is based on video-recordings of a classroom setting in which the students make use of Arabic – not the language of instruction, which is German. In addition to the communicative functions of actions realized through language alternation, our study shows the teacher’s strategies of how to deal with the students’ use of Arabic. These observations on “orderly” going-ons are intended to encourage teachers to allow for multiple language use in the classroom
Implementierung und Weiterentwicklung von Cell Painting-basiertem phänotypischem Profiling zur Gefahrenbewertung von Substanzen mit endokriner Aktivität
No full textPhenotypic changes in cell morphology and organization can indicate perturbations in cell functions, potentially leading to adverse health effects such as organ dysfunction or cancer. Thus, image-based high-throughput screening (HTS) and high-throughput phenotypic profiling (HTPP) approaches play an important role in basic research, drug discovery, and chemical hazard assessment. The disruption of physiological estrogen function by environmental chemicals is an example of factors contributing to cell function alterations and potentially breast cancer progression. Thus, identification of substances that in-terfere with hormone pathways and elicit adverse health effects, so-called endocrine disrupting chemicals (EDC), is of high relevance. Additionally, the phasing out of animal-based regulatory testing methods in the EU and beyond necessitates robust in vitro HTS and HTPP approaches utilizing cell-specific, func-tional readouts for hazard assessment of environmental chemicals, such as EDCs and compounds with specific target organ toxicity (STOT). Cell Painting (CP) is a powerful image-based HTPP method com-patible with artificial intelligence (AI)-driven image and data analysis as well as capable of reflecting mode-of-action (MoA)-driven cellular responses caused by compound treatments, genetic perturbations, or disease states in an untargeted manner. However, the CP assay still holds methodical limitations re-garding multiplexing capacity, physiological relevance of cell culture conditions, and diversity of cell types, which limits its use for hazard assessments.
In this PhD project, the CP assay was implemented in steroid hormone-responsive MCF-7/vBOS cells for identification of environmental chemicals with diverse MoAs, including endocrine activity. Moreover, the CP assay was further developed into the novel Cell Painting PLUS (CPP) assay, which is an efficient, robust, and broadly applicable HTPP approach that overcomes certain methodological lim-itations of the CP method. A small-scale screen of 15 reference compounds demonstrated that the itera-tive staining-elution cycle of CPP significantly expands the multiplexing capacity of the CP method. Importantly, it also improves the specificity of phenotypic profiles through completely separate imaging and analysis of single dyes in individual channels. Qualitative and quantitative analysis of screening data confirmed the ability of CPP-based HTPP in MCF-7/vBOS cells to reflect diverse MoA-driven pheno-types, including estrogen receptor (Er) pathway inhibition. In this context, this PhD project also estab-lished state-of-the-art requirements for screening large-compound libraries using two targeted HTS ap-proaches, E-Morph assay and E-Morph screening assay, to generate reference data for identifying Er-specific phenotypes in HTPP. To improve the robustness and physiological relevance of image-based HTS and HTPP, serum-free cell culture conditions for MCF-7/vBOS cells were systematically explored.
Overall, this PhD project set the ground for future CPP-based large-scale screenings identifying en-docrine- or STOT-related compounds and enhancing the exploration of HTPP in the context of hazard assessment. Together with existing data from targeted phenotypic HTS, HTPP data was envisioned to enable an iterative hit prediction and testing cycle supported by AI-based analysis tools.Phänotypische Veränderungen in Zellmorphologie und -aufbau können auf funktionelle Störungen hinweisen, die potenziell mit der Entstehung gesundheitsschädlicher Effekte wie Organdysfunktionen oder Krebs zusammenhängen. Bildbasierte Hochdurchsatzverfahren für Screenings (HTS) und „Phenotypic profiling“ (HTPP) spielen daher eine wichtige Rolle in der Grundlagenforschung, Wirkstoffentwicklung sowie Gefahrenbeurteilung von Chemikalien. Die Störung der physiologischen Östrogenfunktion durch Umweltchemikalien ist ein Beispiel für Faktoren, die zu Veränderungen der Zellfunktionen und potenziell zur Entstehung von Brustkrebs beitragen. Die Identifikation von Substanzen, die Hormonsignalwege stören und gesundheitsschädliche Effekte hervorrufen, sogenannte endokrine Disruptoren (EDC), ist daher hoch relevant. Zudem erfordert die in und außerhalb der EU geplante Abschaffung tierbasierter regulatorischer Testmethoden robuste, auf zellspezifische und funktionale Parameter basierende in vitro HTS- und HTPP-Methoden zur Gefahrenbeurteilung von Umweltchemikalien, wie EDCs und Substanzen mit spezifischer Zielorgan-Toxizität (STOT). Cell Painting (CP) ist eine leistungsstarke, bildbasierte HTPP-Methode, die mit auf künstlicher Intelligenz (AI)-basierten Analysetools kombinierbar ist. Der „untargeted“ CP Assay kann zelluläre, Wirkmechanismus (MoA)-abhängige Reaktionen auf Wirkstoffbehandlungen, genetische Störungen oder Krankheiten abbilden. CP weist jedoch methodische Limitationen bzgl. der Multiplexing-Kapazität, physiologischen Relevanz der Zellkulturbedingungen und Diversität der Zelltypen auf, was seine Nutzung in der Gefahrenbeurteilung einschränkt.
In dieser Arbeit wurde der CP Assay in steroid-hormon-responsive MCF 7/vBOS Zellen implementiert, um Umweltchemikalien mit diversen MoAs, einschließlich endokriner Aktivität, zu identifizieren. Zudem wurde der CP Assay zum innovativen Cell Painting PLUS (CPP) Assay weiterentwickelt, einem effizienten, robusten und breit anwendbaren HTPP-Ansatz, der bestimmte methodische Einschränkungen von CP überwindet. Das Screenen von 15 Referenzsubstanzen zeigte, dass der iterative Färbe-Elution-Zyklus von CPP die Multiplexing-Kapazität der CP-Methode erheblich erweitert. Dadurch konnte insbesondere die Spezifität der phänotypischen Profile verbessert werden, da eine vollständig getrennte Bilderfassung und -analyse einzelner Farbstoffe in individuellen Kanälen ermöglicht wird. Qualitative und quantitative Analysen bestätigten, dass CPP-basiertes HTPP in MCF 7/vBOS Zellen diverse MoA-abhängige Phänotypen widerspiegeln kann, inklusive eines inhibierten Östrogenrezeptor (Er)-Signalwegs. In diesem Kontext wurde unter Verwendung zweier „targeted“ HTS-Ansätze, dem E Morph Assay und dem E Morph Screening Assay, modernste Anforderungen für das Screenen großer Wirkstoffbibliotheken etabliert, um Referenzdaten zur Identifizierung Er-spezifischer Phänotypen in HTPP zu generieren. Um die Robustheit und physiologische Relevanz von bildbasierten HTS und HTPP zu verbessern, wurden zudem serumfreie Zellkulturbedingungen für MCF 7/vBOS Zellen systematisch untersucht.
Diese Arbeit legt damit den Grundstein für große CPP-basierte Screenings zur Identifikation von endokrinen oder STOT-relevanten Substanzen sowie der Weitererforschung von HTPP zur Gefahrenbeurteilung. Zusammen mit bestehenden Daten von „targeted“ phänotypischen HTS und AI-basierten Analysetools sollen HTPP-Daten einen iterativen Zyklus aus Aktivitätsprädiktion und -testung ermöglichen
Manipulation of artificial and living small objects by light driven diffusioosmotic flow
No full textHere we report on light-triggered generation of local flow utilizing a bio-compatible non-ionic photo-active surfactant. The mechanism is based on diffusioosmotic phenomenon, where the gradient of relative concentration with respect to different chemical species near a surface leads to an osmotic pressure gradient driving liquid flow along the surface. The application of a photo-responsive surfactant allows for easy and reversible changes in concentration gradient by positioning a light source at the desired place. Along with the so-inscribed concentration gradient one can change reversible the direction and strength of the flow even in a closed system. The phenomenology of light-driven diffusioosmotic flow (LDDO) can be used in a rather flexible way: colloids can be gathered or dispersed and bio-compatibility extends the range of colloid types also to living microorganisms such as soil bacterium Pseudomonas putida. We show that DO flow can be considered a versatile method to set hydrodynamic conditions along the sample for investigating the motility of living cells. Further advantages of employing LDDO are the flexibility of flow generation in a reversible way and with spatiotemporal control, without the need to either change the channel geometry by loading a different device, or the periphery of pumps and connectors
