22455 research outputs found
Sort by
Analysis of magnetohydrodynamic instabilities in the ASDEX Upgrade tokamak by frequency dependent modelling of magnetic measurements
Get PDFDiese Arbeit beschäftigt sich mit der Analyse magnetohydrodynamischer (MHD) Instabilitäten in magnetisch eingeschlossenen Plasmen in der Tokamak-Konfiguration. In großen Tokamaks muss eine Disruption, d.h. ein plötzlicher Verlust der thermischen Energie und des Plasmastroms, vermieden oder zumindest abgemildert werden. Da Tearing-Moden, bei denen es sich um resistive MHD-Instabilitäten handelt, mit einer toroidalen Modenzahl n=1 häufig an Disruptionen beteiligt sind, ist ihre Erkennung und Analyse sowohl für ein besseres Verständnis als auch für die Einleitung von Gegenmaßnahmen, die eine Störung abmildern oder vermeiden können, wichtig. Aufgrund der Toroidizität und Plasmaform können n=1 Tearing-Moden mit unterschiedlichen poloiden Modenanzahlen m koppeln und mit derselben Frequenz rotieren. Die Bestimmung der poloidalen Modenzusammensetzung solch gekoppelter Tearing-Moden in Bezug auf Amplituden und Phasen erfordert magnetische Messungen an verschiedenen poloiden Positionen sowie ein Modell zur Berechnung des vorhergesagten magnetischen Störfeldes an der Spulenposition für einzelne poloidale Harmonische. Für rotierende Moden, bei denen induzierte Abschirmströme in den umgebenden leitenden Strukturen die Messungen beeinflussen, werden Mirnovspulen im Tokamak ASDEX Upgrade (AUG) verwendet, die (hauptsächlich) die poloidale Störfeldkomponente messen. Für gelockte Moden, d.h. Moden, die in Bezug auf das Vakuumgefäß nicht rotieren, sind integrierte Radialfeldmessungen notwendig, da die poloidale Störfeldkomponente nicht mit ausreichender Genauigkeit vom poloidalen Gleichgewichtsfeld unterschieden werden kann. Um eine kontinuierliche Modenanalyse durchführen zu können, sind daher magnetische Messungen verschiedener Spulentypen erforderlich, die durch das Modell konsistent beschrieben werden müssen. Dies wird im Niederfrequenzbereich gezeigt, in dem die meisten magnetischen Messungen in AUG verfügbar sind. Ein dreidimensionales FEM-Modell wird verwendet, um die erwarteten virtuellen magnetischen Messungen des Störfelds zu berechnen, das durch eine helixförmige Störstromdichte erzeugt wird, welche kraftfrei auf der resonanten Fläche fließt. Diese ist mit einer variierenden Dicke definiert, um den unterschiedlichen Abstand zwischen benachbarten magnetischen Flussflächen zu berücksichtigen. Relevante leitende Strukturen sind in dem Modell implementiert, während das Plasma - mit Ausnahme der resonanten Fläche - als Vakuum behandelt wird. Zusätzlich zum Einfluss des Vakuumgefäßes und des Passiven Stabilisierungsleiters (PSL) wird die Relevanz der Implementierung von Stützbrücken, welche der mechanischen Stabilisierung des PSLs dienen, und leitender Strukturen mit einer Verbindung zur Wand gezeigt. Durch die lineare Superposition der vorhergesagten magnetischen Messungen von einzelnen poloidalen Harmonischen, welche am besten mit den Messergebnissen übereinstimmt, ergeben sich Amplituden und Phasen der poloidalen Harmonischen. Die daraus resultierenden simulierten Mirnovmessungen zeigen eine hervorragende Übereinstimmung mit ihren Messwerten über einen weiten Frequenzbereich. Die Analyse von zwei Fällen, in denen die m=2 und m=3 Tearing-Moden entkoppelt sind, zeigt die Wichtigkeit poloidaler Seitenbänder mit Delta m = ±1. Ferner wird die in einer früheren Arbeit gefundene Variation der Phasenbeziehung zwischen gekoppelten m=2 und m=3 Tearing-Moden von 0 bis pi in Abhängigkeit vom Plasmabeta bestätigt und die von der Theorie erwartete Phasenbeziehung von pi zwischen dem poloidalen Seitenband m=1 und der poloidalen Harmonischen m=2 nachgewiesen. Eine konsistente Beschreibung der virtuellen Spulenergebnisse verschiedener Typen wird durch die Übereinstimmung der simulierten Messungen von Spulen, die das radiale Störfeld messen, mit ihren gemessenen Werten gezeigt, wobei die Amplituden und Phasen der poloidalen Harmonischen aus den Mirnovspulen bestimmt wurden.This thesis presents an analysis of magnetohydrodynamic (MHD) instabilities in magnetically confined plasmas in the tokamak configuration. In large tokamaks, a disruption, i.e. a sudden loss of the plasma thermal energy and current, has to be avoided or at least mitigated. As tearing modes, which are resistive MHD instabilities, with a toroidal mode number n=1 are often involved in disruptions, their detection and analysis is important for both a better understanding and the initiation of countermeasures that can mitigate or avoid a disruption. Owing to toroidicity and shaping, n=1 tearing modes with different poloidal mode numbers m can couple and rotate at the same frequency. Determining the poloidal mode composition of such coupled tearing modes in terms of amplitudes and phases requires magnetic measurements at different poloidal positions and a model to calculate the predicted magnetic perturbation field at the coil position for a single poloidal harmonic. For rotating modes, where induced shielding currents in the surrounding conducting structures affect the measurements, Mirnov coils measuring (mainly) the poloidal perturbation field component are used in the ASDEX Upgrade (AUG) tokamak. For locked modes, i.e. modes that do not rotate with respect to the vacuum vessel, integrated radial field measurements are required as the poloidal perturbation field component cannot be distinguished from the poloidal equilibrium field with sufficient precision. Thus, for a continuous mode analysis, the magnetic measurements of different coil types are required and have to be consistently described by the model, which is proven in the low frequency range, where most of the magnetic measurements in AUG are available. We employ a three-dimensional FEM model to calculate the expected virtual magnetic measurements of the perturbation field produced by a helical perturbation current density flowing force-free on the resonant surface. This surface is defined with a varying thickness to account for the different distance between adjacent magnetic flux surfaces. Relevant conducting structures are implemented in the model, while the plasma around the resonant surface is treated as vacuum. We show the importance of including not only the vacuum vessel and the Passive Stabilisation Loop (PSL), but also the support bridges for mechanical stabilisation of the PSL and additional conducting structures with a connection to the wall. The linear superposition of the predicted magnetic measurements of single poloidal harmonics that best matches the measured results gives the amplitudes and phases of the individual poloidal harmonics. The resulting simulated Mirnov measurements show excellent agreement with their measured values over a wide frequency range. The analysis of two cases where the m=2 and m=3 tearing modes are decoupled shows the importance of considering poloidal sidebands with Delta m = ±1. Moreover, the variation of the phase relation between coupled m=2 and m=3 tearing modes from 0 to pi depending on the plasma beta found in previous work is confirmed and a phase relation of pi between the m=1 poloidal sideband and the m=2 poloidal harmonic, as expected by theory, is demonstrated. A consistent description of the virtual coils of different types is proven by the agreement of the simulated measurements of coils measuring the radial perturbation field, where the amplitudes and phases of the poloidal harmonics are determined from the Mirnov coils, with their measured values
Stellenwert des Planungszielvolumens in der modernen radiotherapeutischen Behandlung lokal fortgeschrittener, inoperabler Lungenkarzinome
Get PDFHelical aromatic oligoamide foldamers for peptide macrocycle and protein surface recognition
Get PDFProteins and peptides are essential biomolecules that regulate human homeostasis and maintain normal cellular functions. As key targets in disease research, understanding their interactions with various molecules is crucial for guiding drug design and development. However, most established principles/rules in drug design focus primarily on small molecules, there is a blank area in guiding the development of middle-size molecules like peptides. With the rapid advancements in peptide-based and antibody-drug therapeutics, expanding drug research into mid-sized molecular systems is increasingly important. Many types of aromatic oligoamides as structurally constrained oligomers, serve as valuable model systems due to their stable conformations in both aqueous and organic solutions. For a group of molecules with confined, folded structures, the term "foldamer" is used to describe them. In recent years, growing attention has been directed toward their interactions with biological targets. Moreover, the focus has gradually shifted from fundamental model systems to practical applications, highlighting their potential in drug discovery and development.
In this work, helical aromatic oligoamide foldamers, based on quinoline (Q), benzene (B), and pyridine (P) rings as building blocks, are synthesized and studied in the field of recognition of peptide macrocycles as well as proteins. We first explore the potential of our foldamers with different side-chain presentations on the surface to randomly recognize a library of proteins (cell lysate). Submicromolar binding was observed, but P- and M-conformers did not differentiate from each other concerning binding affinities. Thanks to the stable helical structure of the foldamer, the interface, which is constituted by side chains of building blocks, can be precisely designed and has the potential to interact with other molecules. We then designed two series of foldamers with the same chemical formula but with different interfaces consisting of five biogenic side chains. The peptide macrocycle library built by the RaPID system (Random non-standard Peptide Integrated Discovery) was then selected against target foldamers. The selected peptide macrocycles showed high selectivity for a specific arrangement of foldamer side chains. This specificity was further proven by the fact that the selected peptides could exclusively bind one handedness of the helical foldamer, strongly suggesting that recognition might take place on the foldamer surface. Furthermore, we targeted a protein surface (HCA II) by tethering the foldamer with a nanomolar-binding protein ligand. Several new monomers were designed under the guidance of computational tools and synthesized to interact with the protein surface via their biogenic side chains. With four crystal structures of the complex between the foldamer and protein, we could prove that main chains are interchangeable in the context of the foldamer–protein complex. Side chains could be inserted into the foldamer structure without affecting the overall complex structures, which is different from peptide structure design.
In conclusion, the development of side chains on Q and B monomers enables the design of various foldamer surfaces. The robustness of the foldamer helical structure could be further applied to structure-based design for covering large protein surface areas. The automatic synthesis of foldamers (on solid state) also brings the possibility of providing sequence libraries within a relatively short time compared with manual synthesis. These results present the high potential of aromatic oligoamide foldamers in recognizing peptide macrocycles and protein
Immune profiling after SARS-CoV-2 infection: Investigation of T cell reactivity in convalescent individuals and persistent immune abnormalities in post-COVID Patients
Get PDF
Analyse der Entwicklung der SARS-CoV-2-Pandemie in München, von ihrem Beginn bis zur Entstehung der Omikron Variante im Hinblick auf Veränderungen der Prävalenz und Unterschiede zwischen Durchbruchinfektionen und nicht-Durchbruchinfektionen
Get PDFDie Chirurgie im multimodalen Therapiekonzept des rezidivierten retroperitonealen Weichgewebssarkoms
Get PDFRetroperitoneale Weichgewebssarkome (RPS) sind eine heterogene Gruppe seltener Tumorentitäten, welche mesenchymalen Zellen entstammen und sich im Retroperitoneum manifestieren. Die einzige kurative Therapie ist eine radikale chirurgische Tumorresektion, welche in ein multimodales Therapiekonzept eingebunden werden kann. Auch Lokalrezidive sind häufig einer chirurgischen Therapie zugänglich, wobei die Rate radikaler Resektionen mit der Zahl der Rezidive sinkt und multimodale Therapien weiterhin ihren Stellenwert haben. Es konnte gezeigt werden, dass neoadjuvante Therapien primärer RPS mit einer erhöhten perioperativen Morbidität assoziiert sind. Nachdem im Rezidiv alle eingesetzten Therapieformen grundsätzlich durch ein ungünstigeres Nutzen-Risiko-Verhältnis gekennzeichnet sind, muss ihre Indikation besonders sorgfältig gestellt werden. Vor diesem Hintergrund soll in der vorliegenden Arbeit die perioperative Morbidität multimodaler Therapien rezidivierter retroperitonealer Weichgewebssarkome detailliert untersucht werden.
Hierzu wurden Daten von insgesamt 182 Patienten mit rezidivierten RPS untersucht, welche von 2003 bis 2021 am LMU Klinikum München operiert wurden und hier bereits aufgrund des primären RPS operiert worden waren. Die Objektivierung der perioperativen Morbidität erfolgte mittels des Comprehensi-ve Complication Index (CCI), welcher alle postoperativ auftretenden Komplikationen zusammenfasst und auf einer Skala von 0 bis 100 wiedergibt. Der CCI ermöglicht so eine Quantifizierung des Schweregrads postoperativer Komplikationen.
In der univariaten Analyse zeigte sich zunächst, dass eine neoadjuvante multimodale Therapie mit einem erhöhten CCI einhergeht. Unter Berücksichtigung der Schwere der Erkrankung im multivariaten Modell konnte jedoch kein statistisch signifikanter Einfluss einer neoadjuvanten multimodalen Therapie auf das Auftreten oder die Schwere postoperativer Komplikationen nachgewiesen werden. Es zeigte sich jedoch ein statistisch signifikanter Einfluss der Anzahl der resezierten Organe auf den CCI. Darüber hinaus konnte kein signifikanter Einfluss einer neoadjuvanten multimodalen Therapie auf das Lokalrezidiv-freie Überleben (LRFS) oder das Gesamtüberleben (OS) nachgewiesen werden.
Aus diesen Ergebnissen folgt, dass Patienten mit rezidivierten retroperitonealen Weichgewebstumoren multimodale Therapien nicht aus Sorge vor einer erhöhten perioperativen Morbidität vorenthalten werden sollten.Retroperitoneal soft tissue sarcomas (RPS) are a heterogeneous group of rare tumour entities that originate from mesenchymal cells and manifest in the retroperitoneum. The only curative therapy is radical surgical tumour resection, which can be integrated into a multimodal therapy concept. Local recurrent RPS are also often amenable to surgical treatment, whereas the rate of radical resection decreases with the number of recurrences and multimodal therapies continue to be important. An earlier study was able to show that neo-adjuvant treatment of primary RPS is associated with increased perioperative morbidity. Since all forms of therapy used in recurrence are generally characterised by a less favourable risk-benefit ratio, their indication must be determined with particular care. Against this background, the present study aims to analyse the perioperative morbidity of multimodal therapies for
recurrent retroperitoneal soft tissue sarcoma.
For this purpose, data from a total of 182 patients with recurrent RPS who underwent surgery at the LMU Hospital Munich between 2003 and 2021 and who had already undergone surgery for primary RPS here were analysed. Perioperative morbidity was quantified using the Comprehensive Complication Index (CCI), which summarises all postoperative complications and displays them on a scale from 0 to 100. The CCI thus enables an exact description of the severity of the postoperative occurring complications.
Univariate analysis initially showed that neoadjuvant multimodal therapy is associated with an increased CCI. However, taking into account the severity of the disease in a multivariate model, no statistically significant influence of neoadjuvant multimodal therapy on the occurrence or severity of postoperative complications could be shown. However, a statistically significant influence of the number of resected organs on the CCI was found. Furthermore, no signifi-cant influence of neoadjuvant multimodal therapy on local recurrence-free survival (LRFS) or overall survival (OS) could be demonstrated.
It is concluded from these results that multimodal therapies should not be with-held from patients with recurrent retroperitoneal soft tissue tumours for fear of increased perioperative morbidity
