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Phase formation, hydration behavior, and pressure response of sulfide and thiophosphate solid electrolytes
Get PDFRechargeable lithium ion batteries (LIB) have become an essential part of our daily lives in recent decades, powering mobile phones, laptops, cordless power tools, and even automobiles. While LIB technology currently dominates the battery market for these mobile applications, its physicochemical power and energy density limit will be reached soon. The use of a solid electrolyte instead of a liquid electrolyte in LIBs promises higher energy density, safer operation, and faster charging. Although the benefits of an all-solid-state battery (ASSB) are enormous, certain prerequisites for solid electrolyte application must be met in order for ASSBs to be technologically and commercially competitive. Ionic conductivity is arguably the most important performance indicator of a solid electrolyte. This thesis introduces the concept of LIBs and ASSBs, as well as fundamentals of battery performance and ion conduction in solids, an overview of material classes with a focus on sulfide- and thiophosphate-based solid electrolytes. Furthermore, the techniques used to characterize the solid electrolytes presented in this thesis are introduced. This work presents several design strategies for improving the ionic conductivity of solid electrolytes based on sulfides and thiophosphates. Bottom-up and top-down post-synthetic modification approaches, thermally and chemically induced phase transitions, and microstructure modifications cover a wide range of length scales
Description and optimization of a multiplex bead-based flow cytometry method (MBFCM) to characterize extracellular vesicles in serum or culture supernatants samples from patients with hematological malignancies
Get PDFEVs are membranous vesicles and their role in tumor or immune activation could contribute to evaluate and monitor antileukemic processes. EVs were isolated from serum of AML, ALL, CLL patients and healthy volunteers. Typical cup-shaped appearance of serum EVs was identified by TEM and EV concentrations and size distribution profiles of purified serum EVs were characterized by fNTA. EV markers (CD81, CD63, CD9) and lineage associated EV markers CD8, CD42a, CD62P and HLA-DRDPDQ were highly expressed in AML, AML, CLL and Healthy samples evaluated by MBFCM (using 37 specific markers). Our data detected correlations of serum-derived EV marker expressions (detected by MBFCM) with immune cytologically detected leukemic cells, platelet and white blood cell counts in all AML, ALL and CLL samples.
Especially, high frequencies of EVs coexpression CD81, CD63, CD9 and in addition CD8, CD41b, CD42a, CD62P, HLA-DRDPDQ and SSEA-4 (as evaluated by MBFCM) were found in AML and Healthy samples. Total RNA was isolated from EVs via small RNA sequencing for qualitative/quantitative characterization from AML and Healthy samples. Up regulated miRNAs (miR-10a-5p, miR-155-5p, miR-100-5p, miR-146b-5p, let-7a-5p) and down regulated miRNAs (miR-185-5p, miR-4433b-3p, miR-199a-5p, miR-451a, miR-151a-3p) derived from EVs in AML vs healthy samples were found.
We were able to work out several promising and exciting results in the field of EVs/EV de-rived miRNA characterization. In the ongoing project we will apply these methodological strategies to deduce more interesting results using culture supernatants:
After generation of DC/DCleu with Kit M (GM-CSF and PGE1) from leukemic WB, DC and DCleu containing WB lead to specifically stimulated anti-leukemic (T)-cells after T-cell enriched MLC, giving rise to improved anti-leukemic immune response. EVs were isolated from DC and MLC culture supernatants of AML patients and healthy volunteers. In our ongoing study, we will precede and further characterize and compare EV compositions before or after DC/MLC culture supernatants with or without Kit M. We want to evaluate or identify, whether EVs could undergo modulations during DC or MLC culture.
From this proof-of-concept study using serum or culture supernatants, MBFCM provided more insight into general expression of EV surface markers from leukemia patients and could support some starting points for future studies. Moreover, analyses of EVs and EV derived miRNAs, as novel non-invasive markers, could contribute to (sub)classify leukemia and to predict outcome and response to treatment for leukemia.EVs sind membranöse Vesikel und ein Verständnis ihrer Rolle bei der Tumorentstehung oder Immunaktivierung könnte dazu beitragen, antileukämische Prozesse zu verstehen und zu monitorieren. EVs wurden aus dem Serum von AML-, ALL-, CLL-Patienten und gesun-den Proben isoliert. Das typische becherförmige Erscheinungsbild von Serum-EVs wurde durch TEM identifiziert, und EV-Konzentrationen und Größen von Serum-EVs durch fNTA ermittelt. Hohe Anteile an EVs (positiv für CD81, CD63, CD9), die linienassoziierte EV-Marker exprimieren (CD8, CD42a, CD62P und HLA-DRDPDQ ) wurden in AML-, AML-, CLL- und gesunden Serum-Proben mit Hilfe von MBFCM (unter Verwendung von 37 spezifischen Markern) detektiert. Unsere Daten zeigten Korrelationen von EV-Markerexpressionen (ge-messen durch MBFCM) in Serum mit immunzytologisch nachgewiesenen Leukämiezellen, Blutplättchen- und Leukozytenzahlen in allen AML-, ALL- und CLL-Proben.
Insbesondere wurden in AML- und gesunden Proben mit MBFCM hohe Anteile an EVs (po-sitiv für CD81, CD63, CD9) gefunden, die zusätzlich CD8, CD41b, CD42a, CD62P, HLA-DRDPDQ und SSEA-4 exprimierten. Gesamt-RNA wurde aus EVs über ‚small RNA‘ Sequen-zierung zur qualitativen/quantitativen Charakterisierung von AML- und gesunden Proben isoliert: In AML vs gesunden Serum-EVs wurden hochregulierte miRNAs (miR-10a-5p, miR-155-5p, miR-100-5p, miR-146b-5p, let-7a-5p) und herunterregulierte miRNAs (miR-185-5p, miR-4433b-3p , miR-199a-5p, miR-451a, miR-151a-3p) detektiert.
Wir konnten mehrere vielversprechende und spannende Ergebnisse zur EV - und (aus EV präparierten) miRNA Charakterisierung erarbeiten. In den laufenden Projekten werden wir diese methodischen Strategien anwenden, um neue Ergebnisse aus Kulturüberständen zu generieren.:
Nach der Generierung von DC/DCleus mit Kit M (GM-CSF und PGE1) aus leukämischem Vollblut konnten wir zeigen, dass nach T-Zell-angereicherter MLC mit DC/DCleu-haltigen Proben leukämiespezifische/ anti-leukämischen T-zellen entstanden. Dies führte zu einer verbesserten anti-leukämischen Immunantwort. EVs wurden aus DC- und MLC-Kulturüberständen von AML-Patienten und gesunden Probanden isoliert. In unserer aktuel-len Studie werden wir EV-Zusammensetzungen vor vs nach DC/MLC- Kultur mit oder ohne Kit M-Einfluss in den -Kulturüberständen weiter charakterisieren und vergleichen. Wir möch-ten herausfinden, ob EVs während der DC- oder MLC-Kultur Modulationen durchlaufen könnten.
Aus dieser Proof-of-Concept-Studie mit Serum- oder Kulturüberständen lieferte MBFCM einen intensiveren Einblick in die Expression von Oberflächenmarkern auf EVs-von Leukä-miepatienten. Dies könnte ein Ausgangspunkt für zukünftige Studien sein. Darüber hinaus könnten Analysen von EVs und miRNAs aus EVs dazu beitragen neue nicht-invasive Mar-ker zur (Sub-)Klassifizierung von Leukämien zu finden, die Vorhersagen zum Therapiean-sprechen oder zum Krankheitsverlauf beitragen
Crosstalk between the sensory peripheral nervous system and atherosclerosis in hyperlipidemic mice
Get PDFHeterogenität des Behandler- und Patientenkollektivs
Get PDFDie Implementierung von evidenz- und konsensusbasierten Leitlinien in der psychischen Gesundheitsversorgung stellt eine große Herausforderung dar – nicht zuletzt aufgrund eines vielschichtigen und heterogenen Behandler- und Patientenkollektivs. In der vorliegenden kumulativen Promotion wurde daher ein besonderes Augenmerk auf Patienten- und Behandlergruppen gelegt, welche in bisherigen Implementierungsstudien vernachlässigt wurden. Ziel der aus zwei Originalarbeiten bestehenden Dissertation war es, folgende übergeordnete Fragestellung zu beantworten: Welche professions- und patientenspezifischen Faktoren beeinflussen die Implementierung klinischer Leitlinien vor dem Hintergrund eines heterogenen Behandler- und Patientenkollektivs? In Projekt 1, welches sich dem Behandlerkollektiv widmet, wurde die Perspektive sämtlicher Hauptakteure der psychischen Gesundheitsversorgung in den Mittelpunkt der Forschung gerückt. Im Rahmen dessen wurden der Implementierungsstatus sowie die Barrieren bei der Inanspruchnahme der aktuellen S3-Leitlinien für Schizophrenie und Psychosoziale Therapien (Stand: 2022) aus Sicht von Mediziner:innen, Psycholog:innen/Psychotherapeut:innen, Gesundheits- und Krankenpfleger:innen sowie psychosozialen Therapeut:innen untersucht. Ergänzend zu professionsspezifischen Barrieren wurden in Projekt 2 patientenspezifische Barrieren durch Einnahme der Perspektive des Patientenkollektivs ermittelt. Menschen mit Migrationshintergrund scheinen in der psychischen Gesundheitsversorgung quantitativ und qualitativ benachteiligt zu sein und wurden daher in den Fokus von Projekt 2 gerückt. Im Zuge dessen wurden die Inanspruchnahme von Leistungen, der Behandlungsbedarf sowie die Behandlungszufriedenheit in der psychischen Gesundheitsversorgung von Menschen mit versus ohne Migrationshintergrund analysiert. Insgesamt wurden 657 Fachkräfte der psychiatrisch-psychotherapeutischen Versorgung (Projekt 1) und 387 Patient:innen mit schweren psychischen Erkrankungen (Projekt 2) miteinbezogen. Im Kontext von Projekt 1 zeigten Mediziner:innen höhere Kenntnisraten beider Leitlinien als psychosoziale Therapeut:innen und Pflegekräfte und zugleich höhere Anwendungsraten beider Leitlinien als Psycholog:innen/Psychotherapeut:innen und Pflegekräfte. Keine Unterschiede konnten hinsichtlich verhaltensbezogener Barrieren (z. B. lange Versionen) identifiziert werden. Deutliche Differenzen zwischen den Professionen zeigten sich hingegen bzgl. wissensbasierter Barrieren – Mediziner:innen gaben an, diesen in geringerem Ausmaß exponiert zu sein als sämtliche Vergleichsberufsgruppen. Während ausgeprägte professionsbezogene Differenzen in der Leitlinienimplementierung identifiziert wurden, konnten im Rahmen von Projekt 2 keine migrationsspezifischen Unterschiede in der Inanspruchnahme von Leistungen sowie im Hinblick auf (un-)erfüllte Behandlungsbedarfe in der psychischen Gesundheitsversorgung ermittelt werden. Nichtsdestotrotz gaben Menschen mit Migrationshintergrund an, insgesamt zufriedener mit der im Vorjahr erhaltenen psychiatrisch-psychotherapeutischen Versorgung zu sein. Diese erhöhte Zufriedenheit – trotz ähnlichen Ausmaßes an erhaltenen Leistungen sowie erfüllten Behandlungsbedarfen – deutet auf eine Überschätzung der Zufriedenheit (z. B. aufgrund suboptimaler Erfahrungen im Herkunftsland) und damit auf die Gefahr der Vernachlässigung von Menschen mit Migrationshintergrund der in psychischen Gesundheitsversorgung hin. Insgesamt implizieren die vorliegenden Ergebnisse, die Profession (von Behandler:innen) sowie den Migrationshintergrund (von Patient:innen) als mögliche Barrieren bei der Leitlinienimplementierung zu betrachten. Um Diskrepanzen bei der Umsetzung von Leitlinienempfehlungen und dem Erhalt leitliniengerechter Behandlungsmethoden zu verhindern, sollten zielgerichtete, d.h. professions- und patientenspezifische Implementierungsstrategien in Betracht gezogen werden. Insbesondere bei der Behandlung von Migrant:innen der ersten Generation kann sowohl eine kultursensible Therapie unter Berücksichtigung individueller Bedürfnisse, als auch die Förderung des Patient Empowerments die Leitlinienimplementierung unterstützen. Des Weiteren sollten wissensbasierte Implementierungsstrategien (z. B. Optimierung der Leitlinienkompetenz durch Behandlerschulungen) in Erwägung gezogen werden, um die Differenzen in der Leitlinienimplementierung zwischen den Professionen der Behandelnden zu verringern.The implementation of evidence- and consensus-based guidelines in mental healthcare is a major challenge, not least due to a multifaceted and heterogeneous clinician and patient collective. Therefore, the present doctoral dissertation has drawn special attention to specific groups of patients and clinicians, which have been neglected in previous implementation studies. The purpose of the dissertation, which consists of two original papers, was to address the following overarching question: What profession- and patient-specific factors influence the implementation of clinical guidelines in the context of a heterogeneous clinician and patient collective? Project 1, dedicated to the clinician collective, focused on the perspective of all key stakeholders in mental healthcare. In this context, the implementation status and implementation barriers of the current German evidence- and consensus-based guidelines for schizophrenia and psychosocial therapies (as of 2022) were investigated from the perspective of medical doctors, psychologists/psychotherapists, care givers, and psychosocial therapists (Project 1). In addition to profession-specific barriers, the perspective of the patient collective was taken, and patient-related barriers were investigated (Project 2). More specifically, Project 2 focused on patients with migration background as they seem to be disadvantaged in terms of quantity and quality in mental healthcare. Thus, an analysis of the following aspects was conducted: the use of supply services, treatment needs, and treatment satisfaction of people with vs. without migration background. In total, 657 mental healthcare professionals (Project 1) and 387 patients with severe mental illness (Project 2) were included. In the context of Project 1, medical doctors showed higher awareness rates of both guidelines than psychosocial therapists and care givers as well as higher adherence rates of both guidelines than psychologists/psychotherapists and care givers. Moreover, regarding behavior-related barriers (e.g., long versions), no differences across professions were identified. However, significant differences between professions were found with respect to knowledge-related barriers – medical doctors were less exposed to knowledge-related barriers than the reference groups. While profession-related differences in guideline implementation were identified in Project 1, Project 2 did not identify any migration-specific differences in service utilization or (un)met treatment needs in mental healthcare. Nevertheless, migrant participants showed a higher overall satisfaction with mental healthcare received in the previous year. This increased satisfaction – despite similar levels of services received as well as met/unmet treatment needs – indicates an overestimation of satisfaction (e.g., due to suboptimal experiences in the country of origin) and thus the risk to overlook the needs of patients with migration background in mental healthcare. In conclusion, the present findings imply to consider the clinician’s profession, as well as migration-related factors of patients as potential barriers in guideline implementation. To prevent discrepancies in guideline implementation as well as in the provision of guideline-based treatment methods, target-specific implementation strategies should be considered. Especially in the treatment of first-generation migrants, a culturally sensitive treatment setting, focusing on individual needs and patient empowerment, may enhance guideline implementation. Furthermore, the application of knowledge-related implementation strategies (e.g., guideline workshops) should be considered to reduce the gap in guideline implementation between mental healthcare professionals
Unerwünschte Ereignisse im Zusammenhang mit der Anwendung von antibiotischen Tierarzneimitteln bei Mastschweinen
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