Gutenberg Open Science (Univ. Mainz)
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Long-term ocular outcomes of prematurity : morphological alterations, visual aspects and implications for age-related ocular diseases
Get PDFThe impact of prematurity has been reported to affect ocular development during infancy and childhood. Research into long-term ocular outcomes in adults born preterm is highly relevant due to a possible impact on the development of age-related ocular diseases such as macular degeneration. The aim was to review the currently available literature regarding outcomes of prematurity on ocular morphology in adults to provide a summary of the long-term effects of prematurity and associated factors such as low birth weight (BW) and retinopathy of prematurity (ROP) and its treatment. Adults formerly born preterm have a higher prevalence of refractive error, lower visual acuity, a higher prevalence of strabismus, shorter axial length, a steeper corneal radius, increased macular thickness, and a thinner peripapillary retinal nerve fiber layer thickness (RNFL), as well as changes in vessel anatomy and the foveal avascular zone. Adults who suffered from ROP have a high risk of myopic refractive error, amblyopia, shallower anterior chambers and thicker crystalline lenses, higher corneal aberrations, thinner RNFL thickness, and foveal hypoplasia. Individuals with advanced ROP requiring treatment also have higher rates of astigmatism, an increased temporal RNFL thickness, altered macular curvature, and reduced visual acuity. Prematurity leads to lifelong ocular morphological and functional changes, suggesting that fetal origins may contribute to age-related ocular diseases. This could have implications for ophthalmologic monitoring and the frequency of check-ups in adulthood
Künstliche Intelligenz in DaF/DaZ
No full textIn rasantem Tempo hält Künstliche Intelligenz (KI) Einzug in unseren beruflichen und privaten Alltag – und somit auch in Bildung und Unterricht. Der Bereich Deutsch als Fremdsprache/Deutsch als Zweitsprache (DaF/DaZ) ist Teil dieses Wandels, denn KI verändert, wie wir lehren und lernen. Neue Tools unterstützen z. B. bei Planung und Feedback und eröffnen neue Möglichkeiten der Unterrichtsgestaltung. Sie werfen aber auch didaktische und ethische Fragen auf. Die Beiträge dieses Bandes demonstrieren, wie KI-Technologien im Kontext des Sprachunterrichts eingesetzt werden können, welche Kompetenzen Lehrende und Lernende benötigen und wie AI Literacy zur neuen Schlüsselqualifikation bzw. Future Skill wird. Im Spannungsfeld zwischen Skepsis und Aufbruch zeigen die Autorinnen und Autoren, wie die Integration von KI in Forschung und Lehre gelingen kann. Dabei rückt die Rolle des Menschen in einer zunehmend digitalisierten Bildungswelt in den Fokus. KI kann die Lehrkraft nicht ersetzen, den Unterricht aber deutlich bereichern. Luisa Baum und Gülsüm Günay sind wissenschaftliche Mitarbeiterinnen am Zentrum für wissenschaftliche Weiterbildung der Johannes Gutenberg- Universität Mainz (ZWW JGU). Dort sind sie als Dozentinnen in der Erwachsenenbildung mit den Schwerpunkten Methodik und Didaktik sowie digitale Lehre tätig. Luisa Baum leitet das Weiterbildende Studium Deutsch als Fremdsprache/Zweitsprache (WS DaFZ); Gülsüm Günay leitet das Programm zur Lehrkräftefortbildung. Der Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) in der Sprachlehre steht dabei u. a. im Zentrum ihrer Tätigkeit.253 Seite
Parasite prevalence in a social host has colony-wide impacts on transcriptional activity and survival
No full textParasites pose significant challenges not only to individual hosts but also to entire social groups. We investigated the effects of parasitism by the cestode Anomotaenia brevis on colonies of its intermediate host, the ant Temnothorax nylanderi. We evaluated changes in worker and queen survival rates and transcriptional activity in the fat body of infected and uninfected workers, as well as in the parasite itself, in relation to infected worker prevalence and colony size. Cestode-infected workers are known to exhibit a significantly extended lifespan compared with uninfected workers. Here, we demonstrate that the survival rates of infected workers, uninfected queens, and uninfected workers decrease with increasing infected worker prevalence and increase with colony size. Transcriptomic analysis revealed stress-related signatures in all workers, regardless of infection status, as infection prevalence increased. Moreover, gene expression patterns, particularly in uninfected workers, were strongly influenced by colony size. The transcriptional activity of the parasitic cestode also shifted with infected worker prevalence, highlighting the complex dynamics of host–parasite interactions. These results demonstrate that parasites in social species impose colony-wide impacts that extend beyond infected individuals, even in the absence of direct cross-nestmate infection risks. Moreover, the consequences of parasitism can be modulated by colony size
Conceptual design and testing of new trigger hardware for the ATLAS experiment
No full textAs our understanding of the Standard Model of particle physics and its described particles and interactions continues to advance, higher centre-of-mass energies and luminosities are required to further drive the research in this field. For the operation of the ATLAS experiment in Run 3 and Run 4, new trigger hardware is designed that meets the increased requirements in terms of input bandwidth and processing capabilities. This enables the use of higher-granularity calorimeter data required to reliably distinguish between separate objects within the detector. This thesis presents the design and verification of the jet Feature Extractor (jFEX), mainly intended for the identification of jets and the calculation of energy sums. This design is based on the latest generation of high-end FPGAs, utilising their available bandwidth and processing capabilities to fulfil the strict boundary conditions of the ATLAS trigger systems.
The verification of the design focuses on the densely routed high-speed links, intended for transmission rates of up to 12.8 Gb/s, and an initial estimation of the provided possibilities for new jet trigger algorithms and their performance based on simulated events.ix, 179 Seiten ; Illustrationen, Diagramm
Role of R-loops in chemotherapy-induced cell death in acute myeloid leukemia
No full textAcute myeloid leukemia (AML) is a clonal disorder of hematopoietic progenitor cells, characterized by excessive proliferation and aberrant self-renewal. Young AML patients are treated with the same induction therapy consisting of cytarabine (ARA-C) and daunorubicin (DNR), irrespective of the genetic background or expected long-term outcome. Identifying better biomarkers is crucial for stratifying patients into standard or experimental treatment approaches. To investigate the biological behavior of AML cells, we analyzed three AML cell lines (HL60, MOLM13 and OCI-AML3) upon treatment with ARA-C and DNR. We assessed proliferation, apoptosis, DNA damage, and R-loop formation. Moreover, RNA-seq was performed to examine the expression of genes involved in R-loop regulation. Finally, we blocked the induction of R-loop formation by overexpression of RNaseH1 to explore the role of R loops in treatment sensitivity. Our findings revealed differential drug sensitivity among the cell lines. HL60 cells exhibited the highest sensitivity to ARA-C, whereas MOLM13 cells responded best to DNR. DNA damage analysis, measured by ƴH2AX foci, revealed that DNR-induced DNA damage was lower in HL60 cells compared to MOLM13. Conversely, ARA-C treatment resulted in higher levels of ƴH2AX foci in HL60 than in MOLM13 cells. Co-localization studies with RAD51 and 53BP1 foci indicated preferential activation of specific DNA repair pathways in response to damage. Furthermore, we quantified R-loop formation before and after DNR exposure. R-loop levels increased in MOLM13 but not HL60 cells, correlating with their sensitivity to DNR. Similarly, ARA-C treatment led to elevated R-loop formation in HL60 cells. Interestingly, RNA-seq analysis demonstrated downregulation of genes involved in R-loop prevention and removal upon treatment. The persistence of R-loops following genotoxic stress may induce replication stress and DNA damage, suggesting a potential link between R-loop accumulation and drug sensitivity. To validate this hypothesis, we utilized inducible RNAseH1 overexpression models, including wild type (WT), catalytically inactive (D210N), and catalytically inactive/mutant hybrid-binding domain (WKKD). Overexpression of RNAseH1 WT conferred increased resistance to chemotherapy, supporting the hypothesis that R-loop accumulation contributes to therapy-induced cell death. These findings provide new insights into the role of R-loops in AML chemotherapy response and suggest a potential therapeutic strategies targeting R-loop metabolism to improve AML therapy.viii, XXXIII, 98 Seiten ; Illustrationen, Diagramm
Physical aspects of spreadable semi-solid animal protein emulsions
No full textThis thesis investigates the physical aspects of semi-solid animal protein emulsions, specifically foie gras pâté and duck liver pâté, with the goal of developing a foie gras alternative without the need for force-feeding. By characterizing these systems using various analytical techniques, such as rheology, textural force measurements, differential scanning calorimetry (DSC) and coherent anti-stokes Raman scattering (CARS) microscopy, unique insights were gained into their textural properties and microstructure.
A key focus was the comparison between foie gras pâté and a simplified duck liver pâté composed of rendered duck fat. Experimental findings showed that foie gras pâté exhibited significantly higher viscoelastic properties and hardness than the control pâté, attributed to its unique fat particle clusters, which support the protein network and contribute to its textural properties. These clusters, observed through CARS microscopy, acted as hard filler particles, increasing the pâté’s structural integrity but also causing rapid collapse under shear stress.
Two approaches were explored to modify the properties of the liver-based emulsion: the systematic use of different emulsifiers and the alteration of fat structure via lipase treatment.\\
The study examined the effect of three stabilizers and emulsifiers — collagen, sodium stearate, and mono- and diglycerides (MDG) — on the physical properties and microstructure of the emulsion. Each emulsifier influenced the texture differently; collagen increased elasticity and hardness, sodium stearate increased hardness due to increasing electrostatic repulsion, and MDG affected rheological properties primarily in the unheated state. Additionally, emulsifiers led to a reduction in fat particle size and improved dispersion within the emulsion.
A successful approach to mimicking foie gras pâté involved treating duck fat with lipase. The enzymatic modification altered the fat’s melting profile and solid fat content without changing its fatty acid composition. This lipase-treated fat replicated the structural characteristics of foie gras fat, leading to pâtés with similar rheological and textural properties and a similiar microstructure.
Overall, this research demonstrates the importance of understanding emulsion-based food systems to effectively manipulate their properties. The findings highlight the crucial role of fat particle structure in determining foie gras pâté’s texture and provide a foundation for creating ethical and high-quality foie gras alternatives and enzymatic fat modification.xxiii, 143 Seiten ; Illustrationen, Diagramm
‚Wide awake‘ - Anwendung in der Handchirurgie: Eine retrospektive Untersuchung der subjektiven Zufriedenheit von handchirurgisch operierten Patienten in wide awake im Vergleich zur Allgemein- und Regionalanästhesie
No full textWALANT ist eine revolutionäre Technik für Operationen an der Hand. Gerade in der Zeit, in
den Ressourcen, Zeit- und Kosteneffizienz eine größere Rolle spielen, gewinnt WALANT
zunehmend an Bedeutung. Hierbei handelt es sich um ein blutungsarmes
Lokalanästhesieverfahren, bei dem zu einem Lokalanästhetikum zusätzlich hochverdünntes
Adrenalin subkutan in das Operationsgebiet injiziert wird. Dabei bewirkt das Adrenalin eine
Vasokonstriktion und die Herbeiführung einer optimalen Sicht im Operationsgebiet. Das
Operieren am wachen Patienten ohne den Einsatz einer Blutsperre oder Narkose wird dadurch
ermöglicht. Der kanadische Handchirurg Donald H. Lalonde gilt als einer der Pioniere von
WALANT. Er widerlegte den Mythos von Fingernekrosen bei Applikation von Adrenalin in die
Akren. Seit dem Sicherheitsnachweis von Adrenalin durch Lalonde und die Optimierung der
Technik wird WALANT weltweit erfolgreich eingesetzt. WALANT hat bedeutende Vorteile: Es
reduziert Operationen auf die Einfachheit eines Zahnarztbesuchs, dadurch kann in jeglicher
Hinsicht ressourcenschonend und kostenoptimiert gearbeitet werden.
Die Sicherheit und die Wirksamkeit von WALANT sind in der Literatur ausreichend belegt,
hingegen wurde die Sicht der Patienten zu WALANT nicht ausreichend aufgearbeitet. Diese
Studie hatte daher zum Ziel, die subjektive Patientenzufriedenheit, den Komfort, die Angst und
die Schmerzwahrnehmung von WALANT mit den konventionellen Anästhesiemethoden zu
vergleichen.
Im Zeitraum von Juli 2020 und Juli 2022 wurden alle Patienten erfasst, die im MVZ am St.
Vinzenz-Krankenhaus, Sektion Handchirurgie, in Hanau sowie in der Universitätsmedizin
Mainz aufgrund eines Karpaltunnels oder einer Tendovaginitis stenosans handchirurgisch
behandelt wurden. Nach Anwendung der Ausschlusskriterien wurden sämtliche relevante
Items aus den Krankenakten retrospektiv erfasst. Die Erhebung des Fragebogens erfolgte
mittels telefonischer Interviews. Hierbei kam ein selbst erstellter, nicht validierter Fragebogen
zur Anwendung. Insgesamt nahmen 348 Personen an der Studie teil, wovon 226 den
Fragebogen beantworteten. Anschließend wurde das Patientenkollektiv in die jeweiligen vier
Narkoseformen unterteilt und miteinander verglichen. Die statistische Analyse erfolgte mithilfe
von IBM SPSS. Die Prüfung von Korrelationen wurde nach Spearman und Pearson und mittels
des t-Tests durchgeführt. Der Fragebogen wurde mit dem Mann-Whitney-U-Test ausgewertet.
Für alle quantitativen Merkmale wurden statistische Kennzahlen berechnet.
Die Studie kam zu dem Ergebnis, dass die WALANT-Technik mit einer höheren
Patientenzufriedenheit verbunden ist. Diese Verbesserung der Patientenzufriedenheit geht
nicht zulasten der Qualität der OP, ebenso gibt es kein erhöhtes Risiko für das Auftreten von
Komplikationen.
Insgesamt empfanden die Patienten den Eingriff in allen Anästhesieformen als wenig
schmerzhaft bzw. unangenehm. Hinsichtlich des intra- und postoperativen Schmerzes gibt es
keine Unterschiede zwischen den jeweiligen Anästhesieformen. Der Schmerz des Tourniquets
verursachte den Patienten der Regional- und Allgemeinanästhesie das meiste Unbehagen,
jedoch empfanden die Patienten den Einstichschmerz der Betäubung bei WALANT als stärker.
Trotz dessen waren Patienten nach einer OP mit WALANT insgesamt zufriedener.
Patienten der WALANT-Methode waren über mehrere Dimensionen hinweg zufrieden bis sehr
zufrieden. Sie waren in jeder Hinsicht im Gesamten zufriedener als Patienten der alternativen
Anästhesiemethoden, jedoch ist der Unterschied gering oder statistisch nicht signifikant. Die
Ergebnisse zeigen, dass Patienten bei WALANT mindestens genauso zufrieden sind wie
Patienten in konventioneller Anästhesie (60, 88).
Bei jeder Anästhesieform berichteten Patienten gleichermaßen über eine ehe geringe Angst.
Im Mittelwertvergleich konnte in keiner Gruppe ein statistisch signifikanter Unterschied
festgestellt werden, daher verursacht der Gedanke, bei der OP wach zu sein, in der Regel
keine zusätzliche Angst. Das wurde bereits in der Literatur erwähnt (8, 84). Im Unterschied
dazu konnte diese Studie darlegen, dass präoperativ ängstlichere Patienten nach einer OP mit
WALANT postoperativ zufriedener sind als nach einer OP mit einer konventionellen
Anästhesie. Demnach profitieren ängstlichere Patienten von einer Operation mit WALANT.
Erklärt werden könnte dieses Phänomen durch die Möglichkeit des intraoperativen interaktiven
Gespräches, das beruhigend für den Patienten wirkt und nur in WALANT möglich ist.
Diese Studie hebt den Nutzen und die Sinnhaftigkeit der Patientenedukation hervor. Patienten,
die mit WALANT operiert wurden, können durch ihr eigenes Mitwirken selbst etwas zum Erfolg
der Behandlung beitragen. Das resultiert in einem verbesserten klinischen Outcome und einer
optimierten postoperativen Zufriedenheit. Anderseits zeigt die Studie auf, dass sich nicht alle
Patienten Edukation wünschen. Die Mehrheit der Patienten, die in Vollnarkose operiert
wurden, haben es bevorzugt, bei ausgeschaltetem Bewusstsein behandelt zu werden, und
wünschen es sich wieder. Dies zeigt auf, dass WALANT nicht für jede Person die geeignetere
Alternative ist, daher sollte der Operateur mitbestimmen, welche Narkose zu welchem
Patienten passt.
Es ist in der Literatur belegt, dass WALANT komplikationsarm ist und ein gutes funktionelles
Ergebnis bietet (59, 94). Im Vergleich ist der Anteil der Komplikationen bei den verschiedenen
Anästhesieformen weitestgehend ähnlich. Es wurde kein signifikanter Unterschied in der
Komplikationsrate zwischen den Anästhesieformen festgestellt. Zudem gibt es keinen
signifikanten Unterschied bei der Fingerstreckung und dem Faustschluss am ersten
Nachuntersuchungstag zwischen den jeweiligen Anästhesieformen. Aus diesem Grund kann
angenommen werden, dass alle Methoden in gleichem Maße sicher und wirksam sind und
dem Patienten bei der Wahl der Anästhesietechnik kein Nachteil entsteht. Insgesamt stützen
die Ergebnisse der hier durchgeführten Studie die Behauptung, dass WALANT eine sichere,
schnelle, wirksame und gut akzeptierte Methode für die Handchirurgie ist.
Zuletzt bekräftigen die Studienergebnisse die Entbehrlichkeit von Opiaten nach Karpaldach-
oder Ringbandspaltung.
Limitiert wurde diese Studie dadurch, dass etwa ein bis drei Jahre zwischen der Operation und
der Befragung lagen, was zu einem recall bias geführt haben könnte. Zudem wurden nicht alle
Anästhesieformen an beiden Standorten durchgeführt, weswegen es zu einer Verzerrung in
der Zufriedenheit aufgrund innerbetrieblicher Abläufe und zu einem lost-to-follow-up
gekommen sein könnte.III, 110 Seiten Illustrationen, Diagramm
Evaluation des Therapieerfolgs von Revisionseingriffen bei hypotoner Makulopathie nach filtrierender Glaukomchirurgie
No full textIII, 62 Seiten, Illustrationen, Diagramm
CETSA-MS unveils novel targets engaged by rigosertib to promote anti-tumor activity and inflammatory responses
No full textRigosertib (RGS) is a small-molecule inhibitor known to interfere with multiple disease signaling pathways. Despite its promise as an anti-cancer drug, the exact mechanisms of its action and rational for its observed clinical efficacy remain subjects of ongoing research. Our study aimed to elucidate the mechanism of action of rigosertib and to identify its novel targets. We observed that rigosertib exerts its inhibitory effect on RAS-MAPK signaling through reactive oxygen species (ROS)-induced activation of c-Jun NH2-terminal kinase (JNK) signaling confirming previous studies. Using mass spectrometry-based cellular thermal shift assay (CETSA MS), we identified two potential novel targets, ERO1A and NQO2, which contribute to ROS-dependent JNK activation. Moreover, rigosertib induced caspase-1 activation and gasdermin cleavage leading to Nod-like receptor pyrin domain-containing 3 (NLRP3)-dependent inflammatory responses in human lung cancer organoids. Our results suggest that rigosertib may effectively inhibit RAS-MAPK signaling and reprogram the tumor immune environment, presenting the potential for a potent therapeutic strategy in cancer treatment
