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Maintaining Shell Disorder with Kinked or Branched Ligands Stabilizes Apolar Nanoparticles
No full textUnderstanding how nanoparticles form stable
colloids is fundamental to their practical applications. Nonlinear
ligands are known to increase the stability of nanoparticles in
apolar solvents compared to shells of linear alkyl chains. Here,
we reveal the molecular origin of this colloidal stability. We
observe that even a single methyl side chain can suppress
disorder−order transitions in the ligand shell, with double
bonds or branches leading to drastic decreases in agglomeration
temperature in such dispersions. Through a combination of
temperature-dependent X-ray scattering and molecular dynam ics simulations, we show that these simple structural
modifications prevent ligand molecules from forming ordered
bundles, maintaining shell disorder even at temperatures approaching solvent freezing. The absence of ligand order enhances
colloidal stability by weakening attraction between the ligand shells via a combination of energetic and entropic factors. This
mechanism extends dispersion stability by more than 100 K compared to linear ligands of equivalent length. Our findings
provide a molecular-level explanation for the enhanced stability previously observed with branched and unsaturated ligands,
offering an effective strategy for engineering nanoparticle dispersions that remain stable across broad temperature ranges
Acid-Free Electrochemical Regeneration of Sandrose-like Aluminum Layered Double Hydroxide Electrodes for Selective Lithium-Ion Recovery in Mixed Ion Solution
No full textThe demand for lithium production has seen a
significant rise, with the growing electric vehicle and stationary
battery markets requiring further development of sustainable and
scalable extraction methods. Direct lithium extraction technologies
have been developed to address potential shortages, with
adsorption emerging as a key method due to its efficiency and
low environmental impact. Given that Al(OH)3 is already utilized
as an adsorbent in various industrial applications, the practical
importance of Al-based alternative systems for lithium ion
extraction is increasing, yet lithium ion recovery requires harsh
chemicals. In this study, we report a novel lithium extraction
method combining chemical adsorption and electrochemical
release using a synthesized aluminum layered double hydroxide
(Al-LDH) material, developed under mild reaction conditions. The performance of the Al-LDH electrode was evaluated against a
commercial Al(OH)3 adsorbent. Comprehensive characterization using techniques such as X-ray diffraction, Fourier-transform
infrared spectroscopy, and scanning electron microscopy revealed detailed insights into the crystalline structure, particle size
distribution, and surface morphology of the materials. The Al-LDH electrode exhibited a lithium ion adsorption capacity, achieving
an average chemical uptake of lithium ions of 57.6 mg/g. In contrast, lithium-ion uptake capacity for Al(OH)3 was 1.0 mg/g over 15
cycles. Notably, this method operates under pH-neutral conditions, eliminating the need for harsh acidic or basic eluents. As a result,
it prevents structural degradation and minimizes secondary pollution for potential future applications of lithium-ion recovery. The
material’s layered structure selectively allowed lithium ion intake while blocking sodium ions, demonstrating its high selectivity and
utility in lithium ion recovery processes. The integration of pH-neutral regeneration and high selectivity shows that Al-LDH
electrodes as viable candidates for next-generation, green lithium extraction technologies
Development of intraocular pressure and anterior chamber parameters and their correlation after penetrating keratoplasty (elective, à chaud), compared to different graft diameter and suture technique, based on tomographic sectional imaging
No full textEinleitung und Studienziel
Zu häufigen, schwerwiegendsten Komplikationen nach perforierender Keratoplastik gehören sekundäre okuläre Hypertension und Glaukom. Diese können Transplantatversagen und irreversiblen Visusverlust verursachen. Der Pathomechanismus ist multifaktoriell. Weiterentwickelte ophthalmologische Bildgebung ermöglicht das Aufzeigen von Zusammenhängen zwischen geometrischer Vorderkammerveränderung und steigendem intraokularem Druck (IOD). Druckanstiege wurden bisher mit Vorderkammerabflachung, engeren Kammerwinkeln und möglicher Affektion der Kammerwasserabflussfazilität assoziiert. Die vorliegende Studie untersucht diesen Zusammenhang in elektiven Keratoplastiken (pKPL) und Notfallkeratoplastiken (pKPL à chaud) sowie bei verschiedenen Operationsindikationen und Operationstechniken mit unterschiedlichen Transplantatgrößen und Nahttechniken.
Ziele dieser Studie waren:
- Die Untersuchung des Zusammenhangs zwischen geometrischer Augenvorderkammerveränderung und intraokularem Druckanstieg
- Aufzeigen einer Korrelation zwischen Vorderkammertiefenmaßen und Augeninnendruckerhöhung
- Die Analyse des Einflusses von unterschiedlichen Transplantatgrößen und Nahttechniken
- Der Vergleich von elektiven versus Notfallkeratoplastiken
Patienten und Methodik
Diese monozentrische, retrospektive, nicht randomisierte Studie untersucht 148 Augen von Patienten, die von Januar 2014 bis August 2020 eine perforierende Keratoplastik an der Klinik für Augenheilkunde am Universitätsklinikum des Saarlandes UKS in Homburg/Saar erhalten haben und einen Nachbeobachtungszeitraum von durchschnittlich 18 Monaten aufwiesen. Die Datenerhebung wurde präoperativ, 6-8 Wochen postoperativ, zwischen erster und zweiter Fadenentfernung (18±3 Monate) und nach vollständiger Fadenentfernung (31±6 Monate) durchgeführt.
Das Gesamtkollektiv wurde in drei Gruppen unterteilt:
- Gruppe 1 (n=72): Elektive pKPLs mit einem Transplantatdurchmesser (TPLD) von 8,0/8,1 mm, ausschließlich bei Keratokonusaugen
- Gruppe 2 (n=51): Elektive pKPLs mit einem TPLD von 8,5/8,6 mm
- Gruppe 3 (n=25): Notfallmäßige pKPLs à chaud
Erhobene Parameter waren Daten zu Auge, Patient, Keratoplastik und Nachsorge (Visus, Astigmatismus). Weiter wurden IOD und folgende Vorderkammerparameter erhoben: Pachymetrie zentral (CCT) und peripher (PCT), Kammerwinkel (KW), Vorderkammertiefe (VKT), Vorderkammervolumen (VKV), angle-to-angle distance (ATA) sowie horizontal white-to-white diameter (HWTW). Alle Parameter wurden mit der Pentacam® HR gemessen, folgende zusätzlich mit dem Vorderaugenabschnitts-OCT CASIA 2®: PCT, KW (angle-opening distance AOD, Trabecular-iris angle TIA), ATA.
Ergebnisse
Frühpostoperativ (7 Wochen) nach pKPL zeigten sich bezogen auf das Gesamtkollektiv sowie in allen Gruppen ein Tensioanstieg parallel zu geometrischen Vorderkammeränderungen im Sinne einer Größen- und Tiefenreduktion: die zentrale und periphere Korneadicke (CCT, PCT) stiegen signifikant an (p<0,001), Größenmaße wie Kammerwinkel, Vorderkammertiefe- und volumen (KW, VKT, VKV) verringerten sich signifikant (p<0,001). Ange-to-angle distance und horizontal white-to-white diameter (ATA, HWTW) zeigten nur minimale, nicht signifikante Veränderungen. Signifikante Änderungen in Gruppen und Zeitverlauf zeigten Messungen der Pentacam® HR, im Gegensatz zu den in geringerer Zahl erhobenen Messungen des OCT CASIA 2®. Beide Messverfahren wiesen eine vergleichbare Verlaufstendenztendenz nach pKPL auf. Bezogen auf das Gesamtkollektiv zeigte der IOD eine schwache, aber signifikant positive Korrelation mit der zentralen Pachymetrie (r=0,098; p=0,026) und eine negative Korrelation mit der Vorderkammertiefe (r=-0,092; p=0,034). In der Gegenüberstellung der analysierten Subgruppen zeigte Gr. 2 mit elektiven Eingriffen und größerer Transplantatgröße einen geringeren IOD. Gr. 3 entwickelte trotz erhöhtem Risiko für IOD-Anstiege (zunehmend mechanische Trepanation, Einzelknüpfnähte, Abstoßungsreaktionen und postoperative Steroidgaben) und bei geringsten Tiefenmaßen (VKT, VKV) keinen signifikant höheren IOD. Tensioentgleisungen ≥ 25 mmHg (n=21) traten hauptsächlich in Keratokonusaugen auf (n=14), von diesen wiederum war ein hoch signifikanter Anteil Steroidresponder (n=10) (p<0,001).
Schlussfolgerungen
Nach pKPL trat im Gesamtkollektiv und in allen Gruppen eine Verringerung der Vorderkammergröße (Winkel-, Tiefen- und Volumenmaßen) parallel zu einem IOD-Anstieg auf; steigende CCT bzw. abnehmende VKT korrelierten geringgradig mit Tensioanstiegen.
Augen mit Notfallkeratoplastik à chaud hatten im Vergleich zu elektiven Eingriffen keinen signifikant reduzierten Kammerwinkel und keinen signifikant erhöhten IOD. PKPL à chaud war in dieser Hinsicht eine nicht unterlegene Therapieoption. Diese Ergebnisse legen nahe, dass eine standardisierte Operationstechnik in spezialisierten Zentren das Risiko für postoperative IOD-Anstiege bei Notfallkeratoplastiken trotz großer TPLD und zahlreicher peripherer Einzelknüpfnähte nicht signifikant erhöht.
Tensioentgleisungen wurden unerwartet häufig in Keratokonusaugen festgestellt ohne ausgeprägte Vorderkammerabflachung, am ehesten in Folge einer Steroidresponse. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Steroidresponse einen größeren Einfluss auf postoperative Augeninnendruckanstiege nach pKPL haben könnte als zunächst angenommen.
In diesem komplexen System der postoperativen Augeninnendruckregulation werden zukünftige prospektive Studien weitere Einflussfaktoren und Zusammenhänge zwischen der Vorderkammergeometrie und dem IOD aufzeigen.Background and purpose
Secondary ocular hypertension and glaucoma belong to common and most severe complications of penetrating corneal transplantation. They potentially cause graft failure and vision loss. The underlying pathomechanism was shown to be multifactorial. With further development of modern imaging technology in ophthalmology, anterior chamber architecture can be visualized and measured more precisely. Thereby, correlations of anterior segment measurements and elevated intraocular pressure (IOP) started to be analysed. An increase of IOP was mainly seen in flattened anterior chamber and narrow angles possibly affecting the outflow facility. The following dissertation assessed this correlation in eyes after elective penetrating keratoplasty compared to emergency penetrating keratoplasty à chaud by means of different surgical indications and techniques such as graft diameter and suture technique.
The study had the following aims:
- Analysis of correlations between IOP and different geometric anterior chamber changes after keratoplasty
- Demonstrating a correlation between anterior chamber depth dimension and pressure rise
- Investigation of the effect of different transplant sizes and suture techniques
- Comparison of elective keratoplasty with keratoplasty à chaud
Patients and Methods
This monocentric, retrospective, not randomised study analysed 148 eyes with performed penetrating keratoplasty (PKP) at the Department of Ophthalmology at Saarland University Medical Centre from January 2014 to August 2020 with an average follow-up period of 18 months. Data collection was carried out preoperatively, 6-8 weeks postoperatively, between first and second suture removal (18±3 month) and approximately after total suture removal (31±6 month).
All patients were divided into three subgroups:
- group 1 (n=72): elective PKP with graft diameter of 8,0/8,1 mm (only keratoconus patients)
- group 2 (n=51): elective PKP with graft diameter of 8,5/8,6 mm
- group 3 (n=25): emergency PKP à chaud
Analysis included data of eye, patient, keratoplasty and follow up examination such as visual acuity and astigmatism. Furthermore, IOP and following anterior segment parameters were collected: central and peripheral pachymetry (CCT, PCT), anterior chamber angle (ACA), anterior chamber depth (ACD), anterior chamber volume (ACV), angle-to-angle distance (ATA), and horizontal white-to-white diameter (HWTW). All parameters were measured by Pentacam® HR, and following parameters PCT, ACA (angle-opening distance AOD, trabecular-iris angle TIA), ATA were also measured with an anterior segment OCT CASIA 2®.
Results
In the respective groups and in the total collective, during the early postoperative period (7 weeks after PKP) a pressure rise was seen parallel to geometric anterior chamber changes in terms of size and dept reduction. Central and peripheral thickness (CCT, PCT) increased (p<0.001). The size of anterior chamber measured by chamber angle (ACA), anterior chamber depth (ACD) and anterior chamber volume (ACV) decreased (p<0.001). Ange-to-angle distance und horizontal white-to-white diameter (ATA, HWTW) did not change significantly. Measurements of Pentacam® HR changed significantly over time and in between groups, whereas the fewer number of available anterior segment OCT CASIA 2® measurements did not show significant changes. The slope tendency of parameters from both devices developed in a similar direction after PKP. In the total collective IOP correlated weakly, but significantly positive by central pachymetry (CCT) (r=0.098; p=0.026) and negative by anterior chamber depth (ACD) (r=-0.092; p=0.034). Comparing the analysed subgroups, Group 2 (elective procedures with larger transplant size) had a lower IOD. Even though Group 3 was characterised by a higher risk of pressure rise (more mechanical trephination, single sutures, graft rejection and postoperative steroid medication) and flat anterior chamber (ACD, ACV), it developed no significant increase of IOD. Pressure rise ≥ 25 mmHg (n=21) appeared mainly in eyes with keratoconus (n=14) with a high, significant ratio of steroid responders (n=10) (p<0.001)
Discovering actionable insights from event sequences
No full textThis thesis explores how to extract actionable insights from event sequences. Event sequences are fundamental across a wide range of domains, from diagnosing chains of failures to analyzing workflow traces in production systems. Instead of assuming that all events stem from a single underlying process, we allow for the possibility of multiple, potentially concurrent mechanisms — resulting in interleaved and complex structures. We aim to identify and represent these structures using sequential patterns that capture the temporal dependencies between events. We develop methods that yield succinct and easy-to-understand summaries of event sequences. We start by proposing a method to discover predictive patterns that not only predict that a target event is imminent but also when it will occur. For example, which sequence of events predicts an upcoming failure. Next, we explore how to discover patterns characterized by consistent time delays between events; unlike existing methods that penalize gaps uniformly, our approach focuses on identifying and modelling these delays. Beyond co-occurrence, we explore conditional structures in the form of rules. Furthermore, we study summarization of event sequences in terms of patterns that include generalized events — events that can match multiple observed events. To demonstrate the practical relevance of this line of work, we tackle a domain-specific challenge, modeling network flows and generating synthetic data from the learned model. Lastly, we investigate causal relationships between events by introducing a novel causal discovery method that infers a complete causal graph over all event types. We empirically evaluate all methods and show that they uncover meaningful insights from real-world data. We conclude this thesis by reflecting on the limitations of our approaches and the broader challenges in evaluating pattern discovery methods.Diese Dissertation erforscht, wie man aussagekräftige Erkenntnisse aus Event Sequenzen extrahieren kann. Event Sequenzen sind in vielen Bereichen von grundlegender Bedeutung, vom Aufdecken von Fehlerketten bis hin zur Analyse von Arbeitsabläufen. Anstatt davon auszugehen, dass alle Ereignisse von einem einzigen Prozess erzeugt werden, lassen wir die Möglichkeit mehrerer, potenziell parallelen, Prozessen zu. Dies kann zu verschachtelten und komplizierten Strukturen führen. Unser Ziel ist es diese Strukturen zu identifizieren und mithilfe von sequenziellen Mustern abzubilden. In dieser Dissertation entwickeln wir Methoden, welche Event Sequenzen leicht verständlich und kurz zusammenfassen. Zunächst schlagen wir eine Methode zur Entdeckung prädiktiver Muster vor, die nicht nur vorhersagen, dass ein Zielereignis bevorsteht, sondern auch, wann es eintreten wird. Zum Beispiel, welche Abfolge von Ereignissen einen bevorstehenden Ausfall vorhersagt. Als Nächstes untersuchen wir wie sich Muster mit gleichmäßigen Zeitverzögerungen zwischen Ereignissen entdecken lassen. Im Gegensatz zu bestehenden Methoden, die Lücken gleichmäßig bestrafen, konzentriert sich unser Ansatz auf die Identifizierung und Modellierung dieser Verzögerungen. Wir untersuchen nicht nur Muster in Event Sequenzen, sondern auch Regeln, um bedingte Strukturen zu finden. Darüber hinaus untersuchen wir wie Event Sequenzen anhand von abstrahiertem Muster zusammengefasst werden können. Abstrahierte Muster beschreiben ein allgemeines Verhalten, das mit unterschiedlichen Ereignissen auftritt. Um die praktische Relevanz dieser Arbeit zu demonstrieren, befassen wir uns mit einem domänenspezifischen Problem: der Modellierung von aufgezeichneten Netzwerkverbindung und der Generierung synthetischer Daten aus dem erlernten Modell. Schließlich untersuchen wir die kausalen Beziehungen zwischen Events, wir schlagen eine Methode vor, welche einen kausalen Graphen über alle Eventtypen lernt. Wir evaluieren alle Methoden empirisch und zeigen, dass sie aussagekräftige Erkenntnisse in realen Daten finden. Zum Abschluss dieser Arbeit, diskutieren wir die Grenzen unserer Ansätze
Correction formulas for the Mølmer-Sørensen gate
No full textThe Mølmer-Sørensen gate is a common entangling quantum gate for trapped-ion platforms that has reached fidelities around 99.7 % in experiment. Those fidelities could not be fully explained theoretically. We explain in detail that the error is inherent to the construction of the Mølmer-Sørensen gate, and we show, analytically and numerically, that the errors can be partially compensated by adjusting the drive amplitude, and with pulse shaping of the drive amplitude. To calculate the fidelity of the gate, it is useful to find the time evolution operator of the system by calculation of an effective Hamiltonian using the Magnus expansion. Before calculation of the Magnus expansion, the Hamiltonian can be simplified by expanding it into a Taylor series in the Lamb-Dicke factor and cutting off higher order terms. In this case, the Magnus expansion yields as exact result the first nonvanishing order. In this work, we calculate the Magnus expansion without cutting off the Taylor series before and find that in this case additional terms appear in the Magnus expansion. Those terms can change the gate infidelity by orders of magnitudes and thus are significant contributions that should not be neglected by default. We demonstrate, how adjusting the drive amplitude can partially suppress those additional terms. Furthermore, we present the results for shaped pulses as well, showing that a smooth drive pulse, specifically sin^2, can reduce the additional errors.Das Mølmer-Sørensen-Gatter (MSG) wird häufig zur Erzeugung von verschränkten Zuständen auf Ionenplattformen genutzt und erreicht experimentell eine Fidelität von 99.7%. Quantenmechanisch wird das MSG mit einem zeitabhängigen Hamiltonoperator (HO) für die Wechselwirkung zwischen den Ionen und ihren elektronischen Zuständen unter Einwirkung von Laserpulsen beschrieben. Daraus kann man mit der Magnusreihe einen effektiven zeitunabhängigen HO berechnen, dessen Dynamik denselben Endzustand ergibt wie der zeitabhängige HO. Um den effektiven HO berechnen zu können, wird der zeitabhängige HO in eine Taylorreihe im Lamb-Dicke-Faktor entwickelt. Ist dieser klein, werden üblicherweise die höheren Ordnungen der Taylorreihe vernachlässigt. In diesem Fall beschränkt sich der effektive HO auf die niedrigste nichtverschwindenden Ordnung der Magnusreihe, die dem HO eines verschränkenden Gatter entspricht. In dieser Arbeit wird der effektive HO berechnet, ohne zuvor Terme der Taylorreihe des zeitabhängigen HO zu vernachlässigen und aufgezeigt, dass zumindest die beiden nächsthöheren Terme der Magnusreihe bei der Bestimmung des effektiven HO berücksichtigt werden sollten. Die Ergebnisse werden analytisch hergeleitet und numerisch untermauert, womit einige Limitierungen der Fidelität des MSG erklärt werden können. Zudem demonstrieren wir, ebenfalls analytisch und numerisch, dass mithilfe einer zeitabhängigen Einhüllenden der Amplitude des Laserpulses die Fidelität deutlich verbessert werden kann
Krankentransporte bei geriatrischen Patienten als Trigger für Delir
No full textZusammenfassung
Krankentransporte bei geriatrischen Patienten als Trigger für Delir
Ziel dieser prospektiven Untersuchung war es, den Einfluss sekundärer Krankentransporte auf
die Inzidenz von Delir bei geriatrischen Patienten zu analysieren und spezifische Risikofaktoren
zu identifizieren, die die Entwicklung eines Delirs während des Transports begünstigen
könnten. Die Daten wurden im Zeitraum von Oktober 2023 bis Dezember 2024 erhoben und
umfassten Patienten, die von der Universitätsklinik des Saarlandes (UKS) in Homburg in das
Krankenhaus in Lebach transportiert wurden. Die Methodik beinhaltete die Durchführung von
Delir-Tests an mehreren Zeitpunkten: vor dem Transport in Homburg, bei der Ankunft in
Lebach und schließlich eine Nachuntersuchung drei Tage nach dem Transport. Dabei wurde
die Confusion Assessment Method, ein standardisierter und validierter Screening-Test für
Delir, sowohl vor als auch nach dem Transport angewendet, um Veränderungen in der Delir-
Inzidenz und -Intensität zu erfassen. Des Weiteren wurden Risikofaktoren wie demenzielle
Erkrankungen, Schmerzempfindungen, Angst sowie chronische und neurologische
Erkrankungen auf ihre potenziellen Auswirkungen auf die Delirentwicklung untersucht. Die
Ergebnisse der Untersuchung zeigten, dass 23 % der Patienten nach dem sekundären
Krankentransport ein Delir entwickelten, was einen signifikanten Zusammenhang zwischen
dem Transport und dem Auftreten eines Delirs nahelegt. Die Analyse ergab eine Persistenz der
Delirsymptomatik für drei Beobachtungstage. Besonders auffällig war die starke Assoziation
zwischen dem Vorliegen einer Demenz und dem erhöhten Risiko für die Entwicklung eines
Delirs, was die Notwendigkeit einer verstärkten Überwachung demenziell erkrankter Patienten
während des Transports betont. Die vorliegende Studie trägt dazu bei, die ungünstige Rolle von
Krankheitstransporten als Risikofaktor für das Auftreten von Delir bei geriatrischen Patienten
zu verdeutlichen. Besonders die Ergebnisse zur Demenz unterstreichen die Notwendigkeit einer
intensiveren Überwachung und gezielter Intervention während des Transports. Für zukünftige
Studien wird empfohlen, weitere Risikofaktoren und ihre Wechselwirkung zu untersuchen, um
präventive Maßnahmen und therapeutische Ansätze zur Verringerung des Delirrisikos zu
entwickeln und zu optimierenAbstract
Transport Study – Delirium Development in Geriatric Patients During Secondary Medical
Transport
The aim of this prospective study was to analyze the impact of secondary patient transports on
the incidence of delirium in geriatric patients and to identify specific risk factors that may
facilitate the development of delirium during transport. Data were collected between October
2023 and December 2024 and included patients who were transferred from Saarland University
Medical Center (UKS) in Homburg to the hospital in Lebach. The methodology involved
conducting standardized delirium assessments at multiple time points: prior to transport in
Homburg, upon arrival in Lebach, and in a follow-up examination three days after transport.
The Confusion Assessment Method (CAM), a standardized and validated screening tool for
delirium, was used before and after transport to capture changes in the incidence and severity
of delirium. Furthermore, risk factors such as dementia, pain perception, anxiety, and chronic
or neurological conditions were examined for their potential influence on delirium
development. The results showed that 23% of patients developed delirium following secondary
transport, indicating a significant association between transport and the onset of delirium. The
analysis revealed that delirium symptoms persisted for three days after transport. Notably, there
was a strong association between pre-existing dementia and an increased risk of developing
delirium, highlighting the need for enhanced monitoring of patients with dementia during
transport. This study clarifies the detrimental role of medical transports as a risk factor for
delirium in geriatric patients. In particular, the findings related to dementia emphasize the
necessity for closer monitoring and targeted interventions during transport. Future studies are
recommended to investigate additional risk factors and their interactions in order to develop
and optimize preventive measures and therapeutic strategies to reduce the risk of delirium
Analytical methods for natural products characterization and chemical ecology: Metabolomics and multi-omics workflows in bacterial systems
No full textThis thesis presents the development and application of bioanalytical strategies using RP- UPLC-HRMS combined with multi-omics and tailored in vitro assays to uncover cryptic enzymes, diverse metabolites, or to improve purification in five studies: (1) The cryogenic electron microscopy structure of the BAM–darobactin D9 complex guided derivative optimization, yielding the analogue D22 with 32-fold higher activity against carbapenem-resistant Acinetobacter baumannii. Purification optimization increased D22 yields up to 4.6-fold. (2) Integrated omics and enzyme-activity assays addressed a potential bottleneck in darobactin maturation, identifying leader-cleaving peptidase candidates. (3) Metabolomics and in vitro reconstitution revealed biosynthetic crosstalk in Myxococcus xanthus DK1622, with Cxhal chlorinating DKxanthene precursors. (4) Untargeted metabolomics of predator–prey co-evolution showed prey-specific remodeling of the predator M. xanthus metabolome, where Sphingobium yanoikuyae strongly induced secondary metabolite production, including known antibiotics. (5) Peptidomics of supernatants from Escherichia coli and Staphylococcus aureus enabled detection and quantification of N-terminally formylated peptides, where the developed analytical setup overcame challenges of nanomolar concentrations and short peptide fragments. Across all studies, specifically tailored analytical methods proved crucial, forming the unifying theme of this work.Diese Dissertation befasst sich mit der Entwicklung und Anwendung analytischer Strategien auf Basis von RP-UPLC-HRMS, ergänzt durch multi-omics-Ansätze und gezielt konzipierte in vitro-Tests, zur Entdeckung kryptischer Enzyme und vielfältiger Metabolite sowie zur Optimierung eines Aufreinigungsprozesses in fünf Studien: (1) Die Kryo-EM-Struktur des BAM- Darobactin-D9-Komplexes diente als Grundlage für die Derivatoptimierung, woraus das Analogon D22 mit 32-fach höherer Aktivität gegen Carbapenem-resistente Acinetobacter baumannii resultierte. Eine optimierte Aufreinigung steigerte die Ausbeute von D22 bis zu 4,6-fach. (2) Integrierte Omics-Analysen und Enzymaktivitätstests adressierten einen potenziellen Engpass in der Darobactin-Reifung und identifizierten Kandidaten für die beteiligte Peptidase. (3) Metabolomics und in vitro-Rekonstruktion zeigten biosynthetische Crosstalk-Mechanismen in Myxococcus xanthus DK1622, bei denen die Halogenase Cxhal DKxanthen-Vorläufer chloriert. (4) Metabolomics-Analysen zur Räuber-Beute-Koevolution belegten eine beutespezifische Umstrukturierung des M. xanthus-Metaboloms, wobei Sphingobium yanoikuyae den Sekundärstoffwechsel stark induzierte. (5) Peptidomics-Analysen ermöglichten den Nachweis und die Quantifizierung N-terminal formylierter Peptide aus Escherichia coli und Staphylococcus aureus trotz nanomolarer Konzentrationen und kurzer Peptidfragmente
Cruzando barreras culturales: una validación transcultural inicial de la versión árabe en comparación con la versión alemana de la Lista de Verificación para el Trastorno de Estrés Postraumático según el DSM-5 mediante un análisis factorial confirmatorio multigrupo
No full textBackground: Post-traumatic stress disorder (PTSD) is prevalent worldwide, yet its
phenomenology and prevalence vary according to individual and contextual factors. Due to
heightened exposure to (post-) conflict environments, many Arabic-speaking individuals are
at high risk of PTSD. The PTSD Checklist for DSM-5 (PCL-5) is a widely used screening tool
for PTSD symptoms, validated in several languages, including German and Arabic. However,
despite its frequent cross-linguistic and cross-cultural use, a comprehensive cross-linguistic
and cross-cultural validation of the PCL-5 Arabic version still remains outstanding.
Objective: To ensure the cross-linguistic and cross-cultural comparability of the PCL-5 German
and Arabic versions, this study examined the measurement invariance in a heterogeneous
sample of German-speaking (n = 283) and Arabic-speaking individuals (n = 295).
Method: Sociodemographic data and characteristics of stressful life events were assessed.
Subsequently, we examined the internal consistency of the PCL-5 Arabic and German
versions and broaden current investigations on structural validity as conducted via
confirmatory factor analyses (CFA) by multi-group confirmatory factor analyses (MGCFA)
across both language versions.
Results: The present findings show that the Arabic-speaking subsample reported more man made trauma, which was associated with higher PCL-5 sum scores compared to the German speaking subsample. The PCL-5 showed excellent internal consistency (Cronbach’s α = .96).
CFA indicated good model fit for all models tested, favouring the Anhedonia and Hybrid
models. While MGCFA confirmed configural, threshold, and metric invariance, the scalar
invariance could not be established.
Conclusions: The present study supports previous research indicating that the factorial
structure of the PCL-5 is consistent across both language versions in the CFA. Nevertheless,
our findings show a lack of scalar invariance in the MGCFA, which suggests potential bias in
the cross-linguistic and cross-cultural comparability of the PCL-5 sum scores between the
Arabic and the German versions. This highlights the need for context-, language-, and
culture-sensitive diagnostics to ensure accurate PTSD assessments.El trastorno de estrés postraumático (TEPT) es prevalente en todo el mundo,
aunque su fenomenología y prevalencia varían según factores individuales y contextuales.
Debido a la elevada exposición a entornos de conflicto y posconflicto, muchas personas de
habla árabe presentan un alto riesgo de desarrollar TEPT. La Lista de Chequeo del TEPT
según el DSM-5 (PCL-5, según sus siglas en inglés) es una herramienta de detección de
síntomas de TEPT ampliamente utilizada, validada en varios idiomas, incluidos el alemán y el
árabe. Sin embargo, a pesar de su frecuente uso translingüístico y transcultural, aún queda
pendiente una validación translingüística y transcultural integral de la versión árabe del PCL-5.
Objetivo: Para garantizar la comparabilidad translingüística y transcultural de las versiones
alemana y árabe de la PCL-5, este estudio examinó la invarianza de medición en una Método: Se evaluaron los datos sociodemográficos y las características de los acontecimientos
vitales estresantes. Posteriormente, examinamos la consistencia interna de las versiones árabe
y alemana de la PCL-5, y ampliar las investigaciones actuales sobre la validez estructural,
realizadas mediante análisis factorial confirmatorio (CFA, según sus siglas en inglés), a través
de análisis factorial confirmatorio multigrupo (MGCFA, según sus siglas en inglés) en ambas
versiones lingüísticas.
Resultados: Los resultados actuales muestran que la submuestra arabo parlante reportó más
traumas provocados por el ser humano, lo cual se asoció con puntuaciones totales más altas en
la PCL-5 en comparación con la submuestra germanoparlante. La PCL-5 mostró una
consistencia interna excelente (α de Cronbach = 0,96). El CFA indicó un buen ajuste del
modelo para todos los modelos evaluados, favoreciendo los modelos de Anhedonia e
Híbrido. Aunque el MGCFA confirmó la invarianza configural, de umbral y métrica, no fue
posible establecer la invarianza escalar.
Conclusión: El presente estudio respalda investigaciones previas que indican que la estructura
factorial de la PCL-5 es consistente en ambas versiones lingüísticas en el CFA. Sin embargo,
nuestros hallazgos muestran ausencia de invarianza escalar en el MGCFA, lo que sugiere un
posible sesgo en la comparabilidad translingüística y transcultural de las puntuaciones
totales de la PCL-5 entre las versiones árabe y alemana. Esto resalta la necesidad de
diagnósticos sensibles al contexto, al idioma y a la cultura, para garantizar evaluaciones
precisas del TEPT
Immunhistochemischer Nachweis der nichtselektiven Kationenkanäle TRPC3 und TRPC6 in endokrinen Drüsen des Menschen
No full textDie Regulation von Ca2+-Signalen spielt eine entscheidende Rolle in einer Vielzahl physio-
logischer und pathophysiologischer Prozesse. Insbesondere die kanonischen transienten
Rezeptor-Potential (TRPC)-Kanäle, darunter TRPC3 und TRPC6, sind integrale Bestand-
teile dieser Signalwege und zeigen ein großes Potenzial als Zielstrukturen für neue thera-
peutische Ansätze. Ihre Fähigkeit, intrazelluläre Ca2+-Spiegel zu modulieren, macht sie zu
Schlüsselfaktoren in der Regulation von Zellfunktionen wie Proliferation, Migration und Sek-
retion, aber auch in der Entwicklung und Progression von Erkrankungen wie Krebs, endo-
krinen Störungen und Entzündungserkrankungen.
In den hier vorgestellten Studien wurde die Expression von TRPC3/6 in menschlichem Ne-
benschilddrüsen-, Schilddrüsen- und Pankreasgewebe mittels Immunhistochemie mit
Knockout-validierten Antikörpern untersucht. Die Gewebeproben stammten aus chirurgi-
schen Eingriffen und Körperspenden. Zur Quantifizierung der Färbeintensität wurde, wenn
anwendbar, ein softwaregestütztes Scoring-System verwendet. Zusammenfassend liefern
die hier präsentierten Studien neue Erkenntnisse bezüglich der Proteinexpressionsmuster
von TRPC-Kanälen und ihrer potenziellen Relevanz in endokrinen Geweben und sollen
unser Verständnis ihrer gewebespezifischen Verteilung verbessern.
Die erste Studie untersucht die Expressionsmuster von TRPC3/6-Kanälen in gesundem
sowie mit primärem Hyperparathyreoidismus erkranktem Nebenschilddrüsengewebe. Es
konnte die Proteinexpression von TRPC3/6 in der menschlichen Nebenschilddrüse nach-
gewiesen werden, insbesondere in Haupt- und oxyphilen Zellen. Auffällig war, dass der
TRPC3-Färbescore in erkranktem Gewebe statistisch signifikant niedriger war als in gesun-
dem Gewebe.
Die zweite Studie analysiert die Verteilung der TRPC3/6-Kanäle in der gesunden mensch-
lichen Schilddrüse. Die Immunfärbung von TRPC3/6 in Thyreozyten zeigte unregelmäßige
Muster, bei denen einige Zellen eine intensive Färbung aufwiesen, während andere keine
Färbung zeigten. Der Vergleich von Calcitonin- und TRPC3/6-immungefärbten Schnitten
deutete stark auf eine Expression von TRPC3/6 in C-Zellen hin.
Die dritte Studie fokussiert sich auf die immunhistochemischen Untersuchungen von
TRPC3/6 im endokrinen und exokrinen Pankreasgewebe. Die TRPC3/6-Proteine konnten
in verschiedenen Strukturen des Pankreas nachgewiesen werden, darunter Azinus-Zellen
sowie Epithelzellen der Schalt-, intralobulären und interlobulären Gänge. Endokrine
Langerhans-Inseln wurden eindeutig und homogen durch Anti-TRPC3- und Anti-TRPC6-
Antikörper markiert.
Die Ergebnisse tragen zu einem besseren Verständnis der Verteilung und Funktion von
TRPC3/6 in ausgewählten endokrinen Geweben bei.The regulation of Ca2+-signaling plays a crucial role in a vast number of physiological and
pathophysiological processes. Especially, Transient Receptor Potential Canonical (TRPC)
channels, including TRPC3 and TRPC6, are integral parts of these signaling pathways and
may show great new potential as targets for novel therapeutic approaches. Their ability to
modulate intracellular Ca2+-levels makes them key factors in the regulation of cellular functions
such as proliferation, migration and secretion, but also in the development and progression
of diseases such as cancer, endocrine disorders and inflammatory diseases.
The herein presented studies investigated TRPC3/6 expression in human parathyroid, thyroid,
and pancreatic tissues using immunohistochemistry with knockout-validated antibodies.
Tissue samples were obtained from surgical procedures and body donations. A software-
based scoring system was used to quantify staining intensity where applicable. Altogether,
they provide new insights into the protein expression patterns of TRPC channels
and their potential relevance in endocrine tissues, aiming to improve our understanding of
their tissue-specific distribution.
The first study investigates the expression patterns of TRPC3/6 channels both in healthy
and in primary hyperparathyroidism-diseased parathyroid tissue. Protein expression of
TRPC3/6 was detected in the human parathyroid gland, particularly in chief and oxyphilic
cells. It was interesting to observe that the TRPC3 staining score was statistically significantly
lower in diseased tissue than in healthy tissue.
The second study analyzed the distribution of TRPC3/6 channels in the healthy human thyroid
gland. Immunostaining of TRPC3/6 in thyrocytes revealed irregular patterns with some
cells showing intense staining and others exhibiting no staining. Comparison of calcitonin
and TRPC3/6 immunostained sections strongly indicated expression of TRPC3/6 in C-cells.
The third study focuses on the immunohistochemical analysis of TRPC3/6 in endocrine and
exocrine pancreatic tissue. TRPC3/6 proteins were detected in various structures of the
pancreas, including acinar cells and epithelial cells of the ductal, intralobular and interlobular
ducts. Endocrine islets of Langerhans were homogeneously labeled by anti-TRPC3 and
anti-TRPC6 antibodies.
These findings enhance the understanding of TRPC3/6 distribution and function in selected
endocrine tissues
Consideration of Statistical Approaches Within the Accelerated Assessment of Fatigue Properties of Metallic Materials
Get PDFUnderstanding the fatigue behaviour of metallic materials is highly important
when it comes to a reliable assessment of material degradation as a result of dynamic
loading. Because the provision of such data is associated with great testing effort leading
to increased time and cost requirements in terms of conventional methods, accelerated
lifetime prediction methods are becoming increasingly important. However, the reduced
number of fatigue specimens and tests complicates statistical validations of the obtained
results. In this contribution, combinatorial approaches are used to estimate both lifetime
prediction bands and virtually-determined S-N curves with a reduced number of specimens, displaying the material-related scatter due to microstructural inhomogeneities. In
addition, a variable energy dissipation factor based on cyclic deformation curves is presented, which enables evaluation of materials that exhibit more pronounced scatter, for
instance cast materials. An in situ evaluation of the cyclic deformation curves is provided
via integration of non-destructive testing methods into the testing rig. Unalloyed SAE 1045
steel, low-alloyed 20MnMoNi5-5 steel, and the cast material EN-GJS-1050-6 are investigated
in this research, as these materials posses gradually increasing complexity regarding their
respective microstructures