Gutenberg Open Science (Univ. Mainz)
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Thrombotische Mikroangiopathien, speziell die thrombotisch thrombozytopenische Purpura und die Metalloprotease ADAMTS13
Get PDFIm Rahmen dieser Habilitationsschrift wurde der Krankheitsverlauf der iTTP am damals größten in Deutschland existierenden Patientenkollektiv in retrospektiven und prospektiven Studien untersucht.
Kernergebnisse unserer Studien sind:
Die iTTP ist keine rein akute Erkrankung, sondern eine chronische Erkrankung mit potentiell schweren Langzeitfolgen.
Patienten sind nachhaltig in ihrem Leben belastet und eingeschränkt. Folglich bedürfen sie neben der Akutbehandlung einer längerfristigen Nachsorge. Vor allem leiden die Patienten unter zum Teil schweren Depressionen und Angstzuständen. Darüber hinaus weisen iTTP-Patienten eine verminderte kognitive Leistungsfähigkeit gegenüber Gesunden auf, deren Ausmaß signifikant mit der Schwere der Depression korreliert. Interessanterweise ist kein Zusammenhang zwischen der Entwicklung von Depressionen und der Schwere sowie der Anzahl der akuten Schübe nachweisbar. Des Weiteren ist die Resilienz der iTTP-Patienten geringer ausgeprägt als die von Gesunden und die Lebensqualität, sowie die Lebenseinstellung, nachhaltig schlechter.
Retrospektiv wie prospektiv wurde die Pathophysiologie der iTTP verfolgt.
Die Studiendaten beweisen, dass ein akuter iTTP Schub zwingend mit einem massiven Abfall bzw. einer deutlich verminderten ADAMTS13-Aktivität (<10%) einhergeht. Allerdings ist auch ersichtlich, dass Patienten mit konstant niedrigem ADAMTS13 nicht zwingend einen Schub erleiden.
Das Substrat der ADAMTS13, der VWF, welcher in diesem Zusammenhang relativ wenig untersucht ist, muss mehr im Blickpunkt stehen. Im Rahmen der Originalarbeit VI konnte eine neue VWF Multimer Ratio etabliert werden. Das Verhältnis zwischen hochmolekularen zu niedermolekularen VWF Multimeren spiegelt das in vivo bestehende Zusammenspiel zwischen ADAMTS13 und dem VWF wider.
Vor akuten Schüben verschiebt sich der Anteil der VWF Multimeren zu den hochmolekularen, folglich steigt der Quotient an. Zu Beginn des Schubes fällt er deutlich ab, was auf den Verbrauch in den Mikrothromben zurückzuführen ist. Überraschend ist, dass einige Tage bis Wochen vor einem akuten iTTP-Rezidiv eine signifikant höhere VWF MM Ratio nachzuweisen war, als bei den Patienten, die sich in Remission über den ganzen Studienzeitraum befanden, und das unabhängig davon, ob die ADAMTS13-Aktivität 10% lag. Darüber hinaus war die ADAMTS13-Aktivität Tage bis Wochen vor dem akuten Schub nicht zwingend <10%. Die Hypothese, dass Entzündungen einen akuten Schub triggern, da sie die Spaltung des VWF durch ADAMTS13 vermindern, kann in diesem Fall nicht bestätigt werden. Patienten die im Beobachtungszeitraum keine akuten iTTP-Schübe hatten, haben hingegen konstante VWF MM Ratio Werte.
An unserem retrospektiven Patientenkollektiv kann nicht belegt werden, dass sich die Gabe von Rituximab signifikant positiv auf die Schubschwere oder auf die Rückfallrate auswirkt. Allerdings ist ein Trend zu kürzerer Schubdauer und zu weniger Frührezidiven, binnen des ersten Jahres, nach einem akuten Schub, erkennbar.
Die klinische Einteilung der Schübe nach ihrer Schwere ist an retrospektiven Patientenkollektiven etabliert worden und bestätigt die These, dass Initialschübe die schwerwiegendsten Verläufe aufweisen.
Insgesamt sind Männer deutlich seltener von der iTTP betroffen, dafür legen die Daten nahe, dass sie deutlich schwerer an der Erkrankung leiden mit einer signifikant höheren Rückfallrate als Frauen.
Mikrothrombosen, insbesondere im Lungenkreislauf, bei Patienten mit COVID-19, führten zur Hypothese, dass es sich hierbei um eine thrombotische Mikroangiopathie handeln könnte. Wir haben in einem Mainzer Kollektiv keinen Anhaltspunkt dafür gefunden, dass COVID-19 eine klassische thrombotische Mikroangiopathie ist.133 Seiten, Illustrationen, Diagramm
Der Einfluss der Mindful Self-Compassion-Intervention auf die Parameter Depression, subjektives Belastungsgefühl und Angst vor Mitgefühl bei Menschen mit einer Borderline Persönlichkeitsstörung. Eine explorative Pilotstudie
Get PDFXV, 128 Seiten ; Illustrationen, Diagramm
Nuclear migration through ring canals and its role in clonal reproduction in unisexual whiptail lizards Aspidoscelis
No full textAsexual reproduction is often seen as a "dead end" in evolutionary terms. However, parthenogenetic species of whiptail lizards in the genus Aspidoscelis are remarkable in their unique speciation through clonal reproduction. Multiple hybridization events have led to polyploid all-female lineages that maintain high levels of heterozygosity over generations. Adaptations in oogenesis, to produce ploidy-elevated oocytes, enable the production of unreduced eggs in the absence of male fertilization. In this study we present evidence of a series of events that facilitate the migration of whole nuclei through ring canals during Prophase I in Aspidoscelis lizards. This process results in allopolyploid oocytes, which allow for the pairing of identical chromosomes thus enabling the continuation of meiosis. The described observation is a well-known phenomenon in the plant kingdom, known as cytomixis, and can be seen as conserved strategy for clonal reproduction in asexual species. Our investigations into the co-localization patterns of SCP1 and SCP3—two major components of the synaptonemal complex—in pachytene-like and diplotene oocytes provide strong evidence for the necessity of nuclear migration events occurring prior to synapsis in parthenogenetic species with distinct genome compositions. This was confirmed in the diploid A. neomexicanus, triploid A. uniparens, and tetraploid A. townsendae. Furthermore, we demonstrate that in cases of a more “balanced” genome, comprising of two genomes each of the parental species, ploidy elevation is not always necessary. This is evidenced by the presence of non-ploidy-elevated diplotene oocytes in tetraploid Sono. As a consequence, a rare instance of ploidy loss from 4N to 2N within one generation due to the development of a non-elevated oocyte through meiosis was detected. Additionally, we noted chromosome abnormalities in another Sono individual, suggesting a transition from 4N to 3N. We hypothesize that atypical synapsis patterns between similar but non-identical homeologous chromosomes in Sono may result in an unequal distribution of genes or chromosome fragments in this individual. Overall, this study reveals a mechanism of nuclear migration, which allows for identical chromosome pairing in parthenogenetic Aspidoscelis lizards to produce offspring with maintained heterozygosity over generations. Furthermore, the study points out the influence of genome composition for meiosis and offspring.Die asexuelle Fortpflanzung wird oft als eine Sackgasse genetischer Vielfalt in der Evolution angesehen. Parthenogenetische Peitschenschwanzrennechsen der Gattung Aspidoscelis stellen jedoch ein bemerkenswertes Beispiel für die Artbildung durch klonale Fortpflanzung dar. Mehrere Hybridisierungsereignisse haben zu polyploiden reinweiblichen Linien geführt, die über Generationen hinweg ein hohes Maß an Heterozygotie aufrechterhalten. Anpassungen in der Oogenese, führen im Diplotän, zur Produktion von Oozyten mit erhöhter Ploidiestufe, die die Bildung unreduzierter Eizellen in Abwesenheit männlicher Befruchtung ermöglichen. In dieser Studie identifizierten wir eine Abfolge von Ereignissen, die die Migration ganzer Zellkerne durch Ringkanäle während der Prophase I in Aspidoscelis-Arten belegt. Dieser Prozess führt zu allopolyploiden Oozyten, die die Paarung identischer Chromosomen ermöglichen und somit die Fortsetzung der Meiose aufrechterhalten. Die beschriebene Beobachtung ähnelt einem Phänomen aus dem Pflanzenreich, welches als Cytomixis bekannt ist. Somit kann die Migration von Zellkernen als konservierter Mechanismus für klonale Fortpflanzung in asexuellen Arten betrachtet werden. Unsere Untersuchungen fokussierten sich auf die Kolokalisierung der Proteine SCP1 und SCP3, zwei Hauptkomponenten des Synaptonemalen Komplexes (SC), in pachytän-ähnlichen und diplotänen Oozyten. Die beobachteten Muster der Kolokalisierung beider Proteine bestätigten die Notwendigkeit einer Zellkernwanderung, die vor der Synapse in parthenogenetischen Arten mit unterschiedlichen Genomkompositionen stattfinden. Dies wurde in dieser Arbeit bei der diploiden Art A. neomexicanus, der triploiden Art A. uniparens und der tetraploiden Art A. townsendae belegt. Darüber hinaus zeigen wir, dass in Fällen einer ‚ausgewogeneren‘ Genomzusammensetzung, die aus je zwei Genomen von zwei Elternarten besteht, die Verdopplung der Ploidie in Oozyten im Pachytän nicht zwingend erforderlich ist. Das einzigartige Vorkommen diploider Oozyten im Diplotän bei tetraploiden Sono belegt dies. Daraus ergibt sich eine Reduktion der Ploidie von 4N auf 2N in der nachfolgenden Generation. Zudem stellten wir in einem weiteren Sono-Individuum Chromosomenanomalien sowie einen Verlust der Ploidie von 4N auf 3N fest und vermuten, dass atypische Synapsismuster zwischen ähnlichen, aber nicht identischen Chromosomen zu einer ungleichen Verteilung von Genen oder Chromosomenfragmenten geführt haben. Insgesamt zeigt diese Studie den Mechanismus, der die identische Chromosomenpaarung bei parthenogenetischen Aspidoscelis-Arten sichert, um Nachkommen mit erhaltener Ploidie und Heterozygotie zu erzeugen. Zusätzlich wird der Einfluss von Genomzusammensetzung auf die Meiose und die Nachkommenschaft analysiert.83 Seite
Analyse der diastolischen Funktion durch multiparametrische Informationen aus der kardialen Magnetresonanztomografie bei Herzgesunden und Patientinnen und Patienten mit einer myokardialen Hypertrophie
Get PDF83 Seiten ; Illustrationen, Diagramm
Retrieving vertical profiles and tropospheric columns of formaldehyde from global long-term MAX-DOAS measurements
Get PDFIn the presence of elevated abundances of nitrogen oxides (NOx), the photooxidation of volatile organic compounds (VOCs) can result in increased O3 levels. Consequently, the abundances of both NOx and VOCs have to be considered when aiming to model or control O3 abundances. It is therefore indispensable to understand and quantify the sources of VOCs, to characterise their distribution in the atmosphere and to identify chemical transformations they undergo. In this context, ground-based MAX-DOAS measurements at four measurement sites were used in this thesis to establish a consistent long-term data set of HCHO concentration profiles and vertical column densities in different parts of the world covering different climatic zones and environmental conditions. The HCHO data set was complemented by glyoxal, NO2 and aerosol results. To achieve a consistent analysis of the measured data, a comprehensive sensitivity study was performed using both simulated and measured spectra to systematically assess and optimise the DOAS analysis settings of HCHO resulting in improved uniform settings for multiple atmospheric conditions. Here, major improvement was achieved by the use of so-called Pukite terms for NO2 and O3. Further, remaining systematic uncertainties were investigated. Improvements were also made for the analysis settings of the other species, in particular glyoxal (and NO2), and the DOAS retrieval in general. Based on the resulting consistent data set, different sources of HCHO and glyoxal under different environmental conditions were identified by investigating their annual and diurnal cycles (and those of aerosol), their dependencies on air temperature and wind direction as well as vertical concentration profiles, and combining the results of the different species. For ATTO, this was amended by direct comparisons of the results of two instruments installed at 80 m and 298 m from which small-scale concentration gradients were inferred. The results showed that both biogenic and anthropogenic sources play a role at all stations whereby biogenic sources are often dominant. Their relative contributions vary significantly between the different sites and seasons. Furthermore, it was concluded that formation from precursors usually dominates, regardless of whether the precursors are of anthropogenic or biogenic origin. Nevertheless, also direct (anthropogenic) emissions can sometimes significantly contribute to the prevailing HCHO abundances especially during winter at mid-latitudes when biogenic activity is low. The results also showed that in several cases long-range transport or transport from more nearby sources can become important although often local effects dominate the abundances. One of the most evident findings was that HCHO and glyoxal have similar or even common sources but are chemically processed differently in the atmosphere affecting both formation from precursors and degradation. The comparisons of the MAX-DOAS HCHO results to TROPOMI satellite data showed overall reasonable to good agreement between both data sets for all stations.Unter dem Einfluss erhöhter Stickoxidkonzentrationen (NOx) kann die Photooxidation von volatilen organischen Verbindungen (VOCs) zu erhöhten O3 Konzentrationen führen. Folglich müssen sowohl die NOx als auch die VOC Konzentrationen berücksichtigt werden, wenn man O3 Konzentrationen modellieren oder regulieren möchte. Daher ist es unerlässlich, die Quellen von VOCs zu verstehen und zu quantifizieren, ihre Verteilung in der Atmosphäre zu charakterisieren und chemische Prozesse zu identifizieren, an denen sie beteiligt sind. In diesem Zusammenhang wurden in dieser Arbeit bodengestützte MAX-DOAS-Messungen an vier Messorten dazu verwendet, einen konsistenten Langzeitdatensatz von HCHO Konzentrationsprofilen und vertikalen Säulendichten in verschiedenen Teilen der Welt zu erstellen, der unterschiedliche Klimazonen und Umweltbedingungen abdeckt. Der HCHO Datensatz wurde außerdem durch NO2, Glyoxal- und Aerosolergebnisse ergänzt. Um einen konsistenten Datensatz zu erhalten, wurde eine umfassende Sensitivitätsstudie durchgeführt, für die sowohl simulierte als auch gemessene Spektren verwendet wurden, um die DOAS-Analyse für HCHO systematisch zu untersuchen und zu optimieren. Dies führte zu einer einheitlichen DOAS-Analyse für viele verschiedene atmosphärische Bedingungen. Dabei wurde eine wesentliche Verbesserung durch die Verwendung von sogenannten Pukite-Termen für NO2 und O3 erreicht. Außerdem wurden die verbleibenden systematischen Unsicherheiten untersucht. Verbesserungen wurden auch für die Analysen der anderen Stoffe, insbesondere Glyoxal (und NO2), und für die DOAS-Analyse im Allgemeinen erzielt. Basierend auf dem resultierenden konsistenten Datensatz wurden verschiedene HCHO und Glyoxalquellen unter verschiedenen Umweltbedingungen identifiziert, indem jahreszeitliche und tägliche Variationen der Spurengaskonzentrationen (und Aerosolkonzentrationen), deren Abhängigkeiten von Lufttemperatur und Windrichtung sowie vertikale Konzentrationsprofile untersucht und die Ergebnisse der verschiedenen Spurenstoffe kombiniert wurden. Für die Messungen an ATTO wurde dies durch direkte Vergleiche der Ergebnisse von zwei in 80 m und 298 m Höhe installierten Instrumenten ergänzt, aus denen kleinräumige Konzentrationsgradienten abgeleitet wurden. Die Ergebnisse zeigten, dass sowohl biogene als auch anthropogene Quellen an allen Stationen eine Rolle spielen, wobei biogene Quellen oft dominieren. Ihre relativen Beiträge variieren erheblich zwischen den verschiedenen Messorten und Jahreszeiten. Generell überwiegt die Bildung aus Vorläufersubstanzen, unabhängig davon, ob die Vorläufersubstanzen anthropogenen oder biogenen Ursprungs sind. Dennoch können auch direkte (anthropogene) Emissionen erheblich zu den vorherrschenden HCHO Konzentrationen beitragen, insbesondere im Winter, wenn die biogene Aktivität in den mittleren Breiten gering ist. In mehreren Fällen zeigte sich, dass Ferntransport oder der Transport von näher gelegenen Quellen wichtig werden kann, obwohl oft lokale Effekte die Konzentrationen bestimmen. Eines der wichtigsten Ergebnisse war, dass HCHO und Glyoxal ähnliche oder sogar gemeinsame Quellen haben, aber in der Atmosphäre unterschiedlich chemisch verarbeitet werden, was sowohl die Bildung aus Vorläuferstoffen als auch den Abbau betrifft. Die Vergleiche der MAX-DOAS HCHO Ergebnisse mit den TROPOMI-Satellitendaten zeigten eine überwiegend gute Übereinstimmung für alle Stationen.xii, 518 Seiten ; Illustrationen, Diagramm
Search for the decay of the Higgs boson to a Z boson and a long-lived axion-like particle decaying to two photons with the ATLAS Detector
No full textThe Standard Model of particle physics is one of the most successful theories, capable of describing a wide range of observed physical processes. However, some phenomena cannot be explained within the Standard Model, necessitating a theoretical extension. The Large Hadron Collider (LHC) at CERN aids in this effort through precision tests and searches for Beyond Standard Model particles using dedicated analyses. Several well-motivated extensions of the Standard Model include Axion-Like Particles (ALPs), which can couple to photons. This thesis presents two searches for ALPs.
The first search, described in the thesis, uses ATLAS Run 2 proton-proton (pp) data to constrain the exotic decay of the Higgs boson into a Z boson and an ALP, leading to a final state of two leptons and two photons. This measurement focuses on long-lived ALPs, which do not decay promptly, extending the excluded photon-ALP coupling phase space and providing limits for a range of couplings not previously covered by ATLAS.
The second search, described in the thesis, utilizes ATLAS Run 3 lead-lead (PbPb) data to probe the resonant production of an ALP in photon-photon scattering within the ATLAS detector. This is the first ALP measurement in ATLAS at a collision energy of TeV.Das Standardmodell der Teilchenphysik ist eine der erfolgreichsten Theorien, die in der Lage ist, ein breites Spektrum beobachteter physikalischer Prozesse zu beschreiben. Einige Phänomene können jedoch nicht mit dem Standardmodell erklärt werden, so dass eine theoretische Erweiterung erforderlich ist. Der Large Hadron Collider (LHC) am CERN unterstützt diese Bemühungen durch Präzisionstests und die Suche nach Teilchen jenseits des Standardmodells mit Hilfe spezieller Analysen. Mehrere gut begründete Erweiterungen des Standardmodells umfassen Axion-ähnliche Teilchen (ALPs), die an Photonen koppeln können. In dieser Arbeit werden zwei Suchläufe nach ALPs vorgestellt.
Die erste Suche verwendet ATLAS Run 2 Proton-Proton (pp)-Daten, um den exotischen Zerfall des Higgs-Bosons in ein Z-Boson und ein ALP einzugrenzen, was zu einem Endzustand aus zwei Leptonen und zwei Photonen führt. Diese Messung konzentriert sich auf langlebige ALPs, die nicht sofort zerfallen. Dadurch wird der Phasenraum der ausgeschlossenen Photon-ALP-Kopplung erweitert und es werden Grenzwerte für eine Reihe von Kopplungen ermittelt, die bisher von ATLAS nicht erfasst wurden.
Die zweite Suche nutzt ATLAS Run 3 Blei-Blei (PbPb) Daten, um die resonante Produktion eines ALP in der Photonen-Photonen-Streuung innerhalb des ATLAS-Detektors zu untersuchen. Dies ist die erste ALP-Messung in ATLAS bei einer Kollisionsenergie von TeV.164, [4] Seiten ; Illustrationen, Diagramm
Raw data for "Pushing the limit of triplet-triplet annihilation photon upconversion towards the UVC range"
No full textTriplet-triplet annihilation photon upconversion (TTA-UC) provides a milder alternative to traditional UVB/UVC photochemistry. However, suitable sensitizer-annihilator pairs are scarce, in particular in the high-energy UV regime. Herein, we present a benzene-based annihilator that, paired with a suitable sensitizer, generates upconverted emission approaching the UVC region for the first time.Experiment
Beatmungseinstellungen und ihr Einfluss auf den Heilverlauf bei aktuer respiratorischer Insuffizienz - Optimierung durch Individualisierung mittels elektrischer Impedanztomographie?
Get PDFDie moderne Medizin befindet sich in einem stetigen Wandel hin zu individualisierten Therapieansätzen, was sich insbesondere in der Intensivmedizin durch technologische Innovationen und Wissenszuwachs bemerkbar macht. Ein vielversprechendes Verfahren in diesem Zusammenhang ist die elektrische Impedanztomographie (EIT), eine strahlungsfreie, bettseitige Methode zur Echtzeitmessung der regionalen Ventilationsverteilung. Die vorliegenden Ergebnisse bekräftigen das Potenzial der EIT als unterstützendes Instrument zur individuellen Titration von Beatmungseinstellungen - mit besonderem Fokus auf lungenprotektive Strategien. Die Anwendung erwies sich als sicher, praktikabel und gut reproduzierbar.89 Seiten ; Illustrationen, Diagramm
Organic trace analysis in the atmosphere using HPLC-HRMS: determination of retention coefficients of secondary organic aerosol (SOA) constituents and molecular characterization of SOA in different environments
No full textOrganische Aerosole (OA) spielen eine wichtige Rolle in der Atmosphäre. Sie werden aus verschiedenen natürlichen und anthropogenen Quellen in die Atmosphäre eingetragen und können dort das Klima beeinflussen, indem sie Strahlung streuen oder zur Wolkenbildung beitragen. Vor allem im Submikrometerbereich trägt die organische Fraktion einen großen Teil zur Partikelmasse der Atmosphäre bei. In Gebieten mit konvektiven Wolkensystemen wurden in Studien eine große Anzahl kleiner Partikel in der oberen Troposphäre gefunden, was auf die Bildung neuer Partikel (new particle formation, NPF) durch homogene Nukleation und anschließendes Partikelwachstum zurückzuführen ist. Die Transportmechanismen organischer Verbindungen in diese Regionen sind noch nicht vollständig geklärt, aber von großer Bedeutung. Der erste Teil dieser Arbeit beschäftigt sich mit dem möglichen Transport von semivolatilen organischen Verbindungen (SVOCs) in höhere Troposhärenschichten durch hochreichende Konvektionswolken, wo sie zur NPF beitragen können. Die zuvor in Wassertropfen gelösten SVOCs werden durch die Konvektionswolke in Höhen transportiert, in denen Mischphasenwolken und damit sowohl unterkühlte Wassertropfen als auch gefrorene Hydrometeore vorhanden sind. Durch die Kollision von unterkühlten Wolkentropfen mit z.B. Graupel kommt es zum Gefrieren der Lösung. Während dieses Gefrierprozesses können die im Wolkentropfen gelösten Stoffe entweder im Eis verbleiben oder in die Gasphase übergehen. Dieser Vorgang wird durch den Retentionskoeffizienten beschrieben, der Werte zwischen 0 und 1 annehmen kann, wobei 1 für einen vollständigen Verbleib im Eis steht. Wenn die Stoffe im Eis verbleiben, können sie durch Niederschlag effektiv aus der Atmosphäre entfernt werden. Ein Übergang der SVOC in die Gasphase kann dagegen zu einer vertikalen Neuverteilung, und damit zu einem Anstieg der Konzentration in der oberen Troposphäre, dieser Verbindungen durch konvektive Wolkenprozesse führen. Um das Retentionsverhalten von drei -Pinenoxidationsprodukten (cis-Pinsäure, cis-Pinonsäure, und (−)-Pinandiol), sowie von vier nitroaromatischen Verbindungen (4-Nitrophenol, 4-Nitrocatechol, 2-Nitrobenzoesäure, und 2-Nitrophenol) zu untersuchen, wurden Experimente im vertikalen Windkanal der Johannes Gutenberg-Universität in Mainz durchgeführt. Dabei wurden Trocken- und Nasswachstumsbedingungen (Temperatur von -12 bis -3 °C) bei verschiedenen pH-Werten (pH 4,0 und 5,6) der Wassertropfen untersucht. Nur der Retentionskoeffizient von 2-Nitrophenol zeigte eine Abhängigkeit von Temperatur und pH-Wert. Im zweiten Teil dieser Arbeit wurde ein miniaturisierter Aerosolpartikelsammler für den Einsatz mit Drohnen entwickelt. Dieser dient dazu, Erkenntnisse über Quellen und Senken sowie die Bedeutung von Mischungs- und Alterungsprozessen für OA zu gewinnen, indem vertikale Konzentrationsprofile organischer Aerosole ermittelt werden. Solche Messungen werden gegenwärtig an speziellen Messtürmen, wie zum Beispiel dem 325 m hohen ATTO-Turm im brasilianischen Regenwald, durchgeführt. Der Einsatz von Drohnen ermöglicht eine kostengünstige Probenahme in verschiedenen Höhen und in Regionen, die sonst nur schwer zugänglich wären. Das System wurde im Rahmen der Kampagne BISTUM23 erfolgreich getestet, wobei Aerosolproben in einer Höhe von bis zu 500 m über Grund gesammelt wurden. Die Proben wurden mittels hochauflösender Flüssigchromatographie-Massenspektrometrie (HPLC-HRMS) analysiert. Dadurch konnten Höhenprofile bekannter biogener und anthropogener Markerverbindungen erstellt werden. Die biogenen Verbindungen zeigen einen Konzentrationsanstieg zwischen 1,5 m und 120 m, gefolgt von einer Abnahme bei 500 m. Generell kommt es zu einem Anstieg der Konzentrationen im Tagesverlauf. Dies steht in guter Übereinstimmung mit der ebenfalls durchgeführten Non-Target-Analyse, die eine Zunahme höher oxidierter Verbindungen im Tagesverlauf zeigt. Der letzte Teil dieser Arbeit befasst sich mit maritimen Aerosolen. Obwohl die Ozeane mehr als 70% der Erdoberfläche bedecken, ist der Einfluss maritimer VOC und der daraus resultierenden SOA noch nicht vollständig geklärt. Um ein besseres Verständnis über die Rolle der Ozeane bei der Entstehung von SOA zu erlangen, wurden Proben mittels HPLC-HRMS untersucht, die auf dem Forschungssegelschiff Eugen Seibold in den Jahren 2020 und 2021 zwischen dem nördlichen Polarkreis und dem Äquator gesammelt wurden. Ziel war es, neue maritime Markerverbindungen zu finden und ein besseres Verständnis maritimer Aerosolquellen zu erlangen. Zu diesem Zweck wurden die Proben mit einer Non-Target HPLC-HRMS-Analyse untersucht und die Ergebnisse in einer Serie von Van-Krevelen-Diagrammen dargestellt. Dabei wurde eine Gruppe von Verbindungen mit den Summenformeln C9-12H22-32N6-12O1-5S als mögliche neue maritime Markerverbindungen identifiziert. Darüber hinaus wurde in allen Proben eine organische Iodverbindung (C9H7IO3) nachgewiesen, die ebenfalls eine Verbindung maritimen Ursprungs sein könnte.Organic aerosols (OA) play an important role in the atmosphere. They are introduced into the atmosphere from various natural and anthropogenic sources and can influence the climate by scattering radiation or contributing to cloud formation. The organic fraction contributes a large fraction of the atmospheric particle mass, especially in the submicron range. Studies show a large number of small particles in the upper troposphere in areas with convective cloud systems, which can be attributed to new particle formation (NPF) by homogeneous nucleation and subsequent particle growth. The transport mechanisms of organic compounds into these regions are not fully understood but are of high interest. The first part of this thesis focuses on the possible transport of semi-volatile organic compounds (SVOCs) by deep convective clouds to high altitudes in the troposphere, where they can contribute to NPF. The SVOCs, previously dissolved in water droplets, are transported by the convective cloud to altitudes where mixed-phase clouds, and thus both supercooled water droplets and frozen hydrometeors, are present. The collision of supercooled cloud droplets with e.g. graupel results in the freezing of the solution. During the freezing process, the substances dissolved in the cloud droplets can either remain in the ice or be transferred to the gas phase. This process is described by the retention coefficient, which can have values between 0 and 1, where 1 represents complete retention in the ice. If the substances remain in the ice, they can be effectively removed from the atmosphere by precipitation. A transition of SVOCs to the gas phase, on the other hand, can lead to a vertical redistribution and thus to an increase in the concentration of these compounds in the upper troposphere due to convective cloud processes. To investigate the retention behavior of three -pinene oxidation products (cis-pinic acid, cis-pinonic acid, and (−)-pinanediol) and four nitroaromatic compounds (4-nitrophenol, 4-nitrocatechol, 2-nitrobenzoic acid, and 2-nitrophenol), experiments were performed in the vertical wind tunnel of the Johannes Gutenberg-University in Mainz, Germany. Dry and wet growth conditions (temperature from −12 to −3 °C) at different pH values (pH 4.0 and 5.6) of the water droplets were investigated. Only the retention coefficient of 2-nitrophenol showed a dependence on temperature and pH. In the second part of this work, a miniaturized aerosol particle collector for use with drones was developed. This system was used to determine the vertical concentration profiles of organic aerosols in order to gain insight into sources and sinks as well as the importance of mixing and aging processes for OA. Such measurements are currently carried out on high towers, such as the 325 m ATTO tower in the Brazilian rainforest. The use of drones allows cost-effective sampling at different heights and in regions that would otherwise be difficult to access. The system was successfully tested during the BISTUM23 campaign, where aerosol samples were collected at up to 500 m above ground. The samples were analyzed by HPLC-HRMS. This allowed the generation of altitude profiles of known biogenic and anthropogenic marker compounds. The biogenic compounds show an increase in concentration between 1.5 m and 120 m, followed by a decrease at 500 m. In general, there is an increase in concentrations during the course of the day. This is in good agreement with the non-target analysis, which also showed an increase in higher oxidized compounds over the course of the day. The last part of this thesis deals with marine aerosol particles. Although the oceans cover more than 70% of the Earth's surface, the influence of marine VOCs and the resulting SOA is not fully understood. To gain a better understanding of the role of the oceans in the formation of SOA, samples collected on the research sailing vessel Eugen Seibold between the northern polar circle and the equator in 2020 and 2021 were analyzed by HPLC-HRMS. The aim was to find new marine marker compounds and to gain a better understanding of marine aerosol sources. For this purpose, the samples were analyzed by non-target HPLC-HRMS and the results were presented in a series of Van Krevelen diagrams. A group of compounds with the molecular formulas C9-12H22-32N6-12O1-5S were identified as possible new marine marker compounds. In addition, an organic iodine compound (C9H7IO3) was detected in all samples, which could also be a compound of marine origin.X, 150 Seiten ; Illustrationen, Diagramm
Categories as learning practice : navigating contested belonging along transatlantic mobile trajectories
Get PDFAlthough mobility-related categorization processes are central to migration studies, the ways that mobile populations understand, adapt, or contest them remain understudied. To trace such interpretations across both space and time, this paper explores a migrant trajectory that first crossed national borders within Africa before continuing to Brazil and later proceeding to Canada. The research combines ethnographic insights with the autobiographic reflections of one protagonist, whose perspectives and experiences move between different places, countries, institutions, people, and critical events. Following that individual’s learning processes, this article traces which categories were meaningful in the context of origin, how these changed in the interaction with different authorities, how transformative events played into valorizations, and which signs of categorical dissolution were recognizable during these trajectories. A biographical learning perspective sees not only the aspirations and the ideals but also the pragmatism and skepticism around the impact of mobility-related categories change along such journeys