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Investigating the transcriptional regulation of midkine a during adult neurogenesis in zebrafish
No full textZebrafische haben eine bemerkenswerte Fähigkeit, Teile ihres Gehirns zu regenerieren. Um die molekularen Mechanismen hinter diesem Prozess zu verstehen, untersucht meine Dissertation, wie das Gen midkine a (mdka), das hauptsächlich in den ruhenden neuralen Stammzellen (NSCs) des Telencephalons erwachsener Zebrafische exprimiert wird, auf transkriptioneller Ebene reguliert wird, insbesondere als Reaktion auf Gehirnverletzungen. Diese Studie zielt darauf ab, die Regulation von mdka sowohl in der konstitutiven als auch in der regenerativen Neurogenese im Erwachsenenalter zu untersuchen, indem die cis-regulatorischen Module (CRMs), insbesondere Enhancer, identifiziert und validiert werden. Mithilfe von ATAC-Sequenzierungen zur Identifizierung regulatorischer Regionen haben wir zebrafischspezifische epigenomische Daten durch das DANIO-CODE Track Hub (integriert im UCSC Genome Browser) sowie Sequenzen mit hohen Konservierungsscores analysiert. Dieser Ansatz führte zur Identifikation von acht potenziellen mdka-Enhancern (mdkaEnh0 bis mdkaEnh7) und einem Promoter-Kandidaten (mdkaPR).
In vivo-Tests durch Transgenese zeigten, dass bestimmte Enhancer, insbesondere mdkaEnh3 und mdkaEnh4, eigenständig EGFP-Reporter Expressionsmuster steuern können, die den endogenen räumlich-zeitlichen mdka-Expressionsmustern während der frühen Entwicklung des Zebrafisches ähneln. Meine Ergebnisse deuten außerdem darauf hin, dass mdka durch mehrere Enhancer reguliert wird, anstatt durch nur einen einzigen. So steuern mdkaEnh2, mdkaEnh3 und mdkaEnh4 die mdka-Expression in Embryonen, während mdkaEnh2, mdkaEnh4 und mdkaEnh7 die Expression im Telencephalon adulter Zebrafische koordinieren und die Neurogenese aus NSCs regulieren.
Zusammenfassend beleuchtet diese Dissertation die komplexe Regulation der mdka-Expression im Zebrafisch, die durch mehrere Enhancer-Sequenzen gesteuert wird, welche mit verschiedenen Basalpromotoren aus unterschiedlichen Genen über Entwicklungsstadien hinweg interagieren. Eine weiterführende Charakterisierung dieser CRMs, insbesondere durch die Identifizierung von Transkriptionsfaktor-Bindungsstellen (TFBS), die an die Enhancer-Regionen binden könnten, wird das Verständnis der molekularen Mechanismen und Signalwege vertiefen, die die Aktivität von NSCs steuern
Ultra-Broadband Photonic-Electronic Signal Processing Using Spectral Multiplexing in the Optical Domain
No full textThe Leaching Behavior of Non-Pertechnetate Species in Cementitious Waste Forms
No full textUncertainty has been identified around the release behavior of nonpertechnetate species from cementitious waste forms disposed at locations with a pathway to potable water. Nonpertechnetate species have been identified in the legacy nuclear wastes stored at the Hanford Site, yet little is known regarding the retention behavior of nonpertechnetate species from cementitious waste forms. This work presents an evaluation of the nonpertechnetate species immobilized as cementitious waste forms using real Hanford tank waste. The tank waste samples were stripped of pertechnetate leaving a nonpertechnetate inventory dominated by either Tc(VI) or Tc(I). Semidynamic leach testing of the resulting waste form samples was combined with a resin contact of the leachates to show a significant oxidation of the nonpertechnetate to pertechnetate (>80% conversion). The rate of oxidation and release of the nonpertechnetate compound was slower in the presence of reducing blast furnace slag in the waste form suggesting that reducing conditions can slow the oxidation process. These results mature the understandings around the behavior of nonpertechnetate within cementitious waste forms and around long-term waste form modeling for how to handle the release from a nonpertechnetate inventory in the parent waste stream
Copper(I) complexes and cooperativity effects
No full textKoordinationskomplexe, basierend auf dem reichlich vorhandenen Metall Kupfer(I), haben sich als vielversprechende Alternativen zu den üblicherweise verwendeten Edelmetallen wie Ru(II), Ir(III) und Os(II) erwiesen. Obwohl sie bereits in vielen verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden, gibt es noch viel zu erforschen.
Diese Arbeit befasst sich mit der Entwicklung einer neuen Reihe heteroleptischer Kupferkomplexe vom Typ (PP)Cu(NN), wobei es sich bei (NN) um einen Diiminliganden handelt, der eine andere Struktur als der allgegenwärtige 1,10-Phenanthrolinligand aufweist, und (PP) ein sperriger Phosphinligand ist, der hauptsächlich zur Vermeidung der Jahn-Teller-Verzerrungen verwendet wird. Diese neuen Komplexe wurden photophysikalisch und elektrochemisch charakterisiert, um ihre Eigenschaften zu untersuchen und sie für Lichtsammel- und photokatalytische Anwendungen zu optimieren. Darüber hinaus ermöglichte die Synthese von zweikernigen Komplexen die Beobachtung und Untersuchung von angestrebten kooperativen Effekten.
Ausgehend von Kupferkomplexen auf Pyridinbasis, die bereits in unserer Gruppe publiziert wurden, wurden Kupferkomplexe auf Chinolinbasis untersucht. Der höhere Grad an π-Konjugation des Chinolingerüsts führte zu einer bathochromen Verschiebung der Absorption in den sichtbaren Bereich und ermöglichte die Erprobung dieser Komplexe in einem edelmetallfreien CO2-Photoreduktionssystem in Kombination mit dem Ni(cyclam)Cl2-Katalysator.
Durch Hinzufügen nur eines weiteren Stickstoffatoms zur Grundstruktur wurden Komplexe auf Chinoxalinbasis gebildet, die eine konsistentere bathochrome Verschiebung in Richtung des sichtbaren Teils des Lichts zur Folge hatten. Darüber hinaus ermöglichte das Vorhandensein eines zweiten Stickstoffatoms, dass sich zwei Kupferzentren dieselbe chromophore Einheit teilen konnten, mit nun verbesserter elektronischer Kommunikation, die durch theoretische Berechnungen bestätigt wurde. Unter Ausnutzung der Vielseitigkeit des Chinoxalin-Gerüsts wurde ein umfassendes Screening dieser Komplexklasse durchgeführt, bei dem die Auswirkungen der Substituenten und der relativen Position zwischen den Chinoxalin- und den Triazolringen auf die Eigenschaften der Kupferkomplexe überprüft wurden. Anschließend wurden die ansprechenden und vielfältigen Eigenschaften, die für diese Klasse beobachtet wurden, für verschiedene Zwecke, wie ATRA-Reaktionen und optoelektronische Geräte, eingesetzt.
Durch Ersetzen des Chinoxalin-Liganden mit dem höheren π-erweiterten Benzochinoxalin-Liganden wurde eine weitere Rotverschiebung in den sichtbaren Spektren erreicht. In der Tat wurde eine bemerkenswerte Absorption von rotem Licht für diese auf Benzochinoxalin basierenden Komplexe beobachtet, was selten für solche heteroleptische Diimindiphosphinkomplexe berichtet wurde. Dies macht sie weiterführend für Lichtsammelanwendungen äußerst interessant. Ein einkerniger Komplex auf Benzochinoxalinbasis wurde dann als Photokatalysator für die CO2-Reduktion getestet, was ihn zum Ersten dieser Art Cu(I)-Komplex, der für diese Anwendung eingesetzt wurde, macht
Identification of Energy Dissipation Models in the Drivetrain of an Energy Efficient Bipedal Robot
No full textFor the development of an energy-efficient bipedal robot prototype, an automated parameter identification framework is presented, making use of gradient-based optimization to minimize the residual error between the simulated and measured system states and locate optimal parameters. For the identification, the prototype is mounted on a test-stand, such that its legs emulate the motion of either a single or a double pendulum, its angular displacements and velocities measured by encoders integrated within the motors at each joint, which are used as reference in the identification. The identification framework is formulated to have a global nature, allowing multiple measurements sets from either single or double pendulum configuration of the prototype to be combined in the same optimization routine, enabling parameter identifications valid over a range of operating regimes of the prototype. The identification framework is then implemented to identify the dissipation effects in the drivetrain of the prototype, which is critical for energy efficiency. To facilitate the simultaneous identification of dissipation along with other mechanical and electrical parameters of the prototype, the dissipation torque within each joint is modelled as a polynomial velocity-dependent ansatz function. Furthermore, to investigate the transient nature of the dissipation with changing joint angular velocity regimes, low-velocity and high-velocity measurements from the prototype are combined in the identification framework. For low velocities, constant and linear dissipation effects dominate in the hip and knee joints respectively, whereas for high velocities, non-linear dissipation effects, more specifically with a cubic dependence on velocity, is observed for both the joints. Above all, the observed dissipation torques are several orders of magnitude lesser than the input torques for both low and high velocity regimes, confirming the energy-efficient design of the prototype drivetrain
Operando multi-edge XAS to reveal the effect of Co in Li- and Mn-rich NMC Li-ion cathodes
No full textExploring zebrafish spinal cord development and tissue regeneration through transcriptomic data analysis
No full textTuning Desolvation Kinetics with Perovskite‐Type Ion‐Conductive Modulators toward Low‐Temperature Zn Metal Batteries
Full text linkThermal Insulation, Lasting Consequences: Forecasting ETICS Waste and Its Sustainability Challenges
Full text linkThis study quantifies post-demolition External Thermal Insulation Composite Systems (ETICS), with a focus on Expanded Polystyrene (EPS) as insulation material in Germany. Using a top-down approach, it estimates mass distribution at the NUTS-3 level and predicts future EPS waste volumes. Residential and non-residential buildings are categorized by type and construction age, with insulation rates determined through database queries. Waste projections incorporate ETICS lifetimes survey data, and probabilistic single-house sampling. Findings indicate a fourfold increase in annual EPS waste from ETICS by 2050, with 80% originating from residential buildings and 20% from non-residential structures, predominantly in urban areas. ETICS pose recycling challenges due to their composite nature, combining organic and inorganic materials, and the presence of HBCD, a toxic flame retardant banned by the EU in 2015. Currently, most ETICS waste is incinerated, a linear approach that fails to address the anticipated surge in waste volumes. Given these projections, sustainable alternatives for ETICS waste management are urgently needed. The study provides insights into waste distribution across building types and administrative regions, offering a basis for informed policy decisions. The building typology used in this approach is available for other European countries, supporting the development of comprehensive waste management strategies across Europe