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Stability-Oriented Dynamics and Control of Complex Rigid-Flexible Mechanical Systems Using the Example of a Bucket-Wheel Excavator
No full textDer Schwerpunkt dieser Arbeit liegt auf der Modellbildung und der Regelung von Schaufelradbaggerauslegern. Die Schaufelradbagger stellen eine besondere Art komplexer Maschinensysteme dar, die im Braunkohletagebau eingesetzt werden. Der Schaufelradausleger ist hierbei als dreidimensionaler elastischer Balken nach der EULER-BERNOULLI Balken-Hypothese modelliert. Durch den Erhalt von Termen höherer Ordnung in den nichtlinearen Relationen zwischen Verschiebung und Verzerrungen, sind Kopplungseffekte höherer Ordnung der gesamtheitlichen Verschiebung und der flexiblen Deformation mitberücksichtigt. Bei der Modellierung der geometrischen Nichtlinearität des dreidimensionalen elastischen Balkens wurde weiterhin die zusätzliche Elastizität von Hebekabeln miteinbezogen. Komplexere Bewegungen, speziell die geführte Bewegung in Kombination mit Grabkräften wurden aufgezeigt und diskutiert. Die Elastizität des Auslegers wurde in Bezug auf die Interaktion zwischen Schneidewerkzeug (Baggerschaufel) und Oberflächenmaterial berücksichtigt. Einflüsse von Kopplungen höherer Ordnung zwischen flexiblen Deformationen, Förderseilen und Grabgegenkräften auf das dynamische Verhalten des Schaufelradauslegers werden mithilfe intensiver Simulationsstudien dargestellt. Dynamische Phänomene, die sich aus den geometrischen und dynamischen Kopplungen höherer Ordnung ergeben, die der geführten Bewegung und den Grabgegenkräften ausgesetzt sind, wurden im Detail analysiert. Die destabilisierenden Einflüsse, die zu großen Deformationen des Systems führen, beruhen auf den oben genannten Kopplungen, werden in den Simulationsergebnissen gezeigt. Das entwickelte Model sowie die damit verbundene Abbildung des dynamischen Systems liefert somit eine gute Basis für weitere Untersuchungen der Systemstabilität in Zusammenhang mit den Grabgegenkräften.
Das nichtlineare dynamische System des Schaufelradauslegers wird durch ein erweitertes lineares System mit Nichtlinearitäten eines passenden fiktiven Modells für die Ansteuerungsanalyse und Designzwecke approximiert. Ein PI-Beobachter wird basierend auf diesem erweiterten linearen System eingesetzt, der alle Zustände des Systems schätzen und das Zeitverhalten der Nichtlinearitten rekonstruiert. Von diesem Standpunkt aus ist die beobachtergestützte PI-Zustandsregelung in Kombination mit einer Störungs- Kompensationsregelung realisiert. Drei Störungs-Kompensationsregelungsansätze bestehen aus dem statischen Ansatz, dem Davison Ansatz und dem erweiterten Ansatz nach dem Davison wurden zur Kompensation der Nichtlinearitäten diskutiert. Anhand von Simulationsbeispielen wird die effiziente Unterdrückung von Vibrationen und der Systemstabilisierung des Schaufelradbaggers während des Grabprozesses gezeigt. Die Ergebnisse zeigen, dass der Davison Ansatz und der erweiterte Ansatz nach dem Davison die dynamische Verbesserung des Schwingungsverhaltens sowie Stabilisierung des Schaufelradbaggers gewähren können. Demnach kann die Produktivität und somit die Ertrag des Schaufelradbaggers erhöht werden.The focus of this thesis is the modeling and control of the boom of the Bucket-Wheel excavator, which represents a specific type of complex machine systems used in mining technology. Hereby the Bucket-Wheel boom is modeled as the three-dimensional flexible beam using the Euler-Bernoulli beam theory. Retaining higher-order terms in the nonlinear strain-displacement relationship, higher-order coupling effects between the overall motion and flexible deformations are considered in the modeling. Furthermore, the nonlinear modeling of the three-dimensional elastic boom is also considered with the additional elasticity of hoisting cables. More complex motions, especially the guided motion in combination with digging resistance forces, are mentioned and discussed. So far, the elasticity of the boom along with the interaction between the cutting head and the face material is taken into account. The effects of higher-order couplings between flexible deformations, hoisting cables, and digging resistance forces on dynamical responses of the Bucket-Wheel boom are illustrated by intensive simulation studies. Dynamic phenomena resulting from higher-order geometrical and dynamical couplings undergoing the guided motion and digging resistance forces are therefore analyzed in detail. The destabilizing effects leading to large deformations (may be critical) of the system due to the above mentioned couplings are shown in simulation results. Thus, the developed model as well as the related dynamic system representation gives a good base for the advanced study of the stability of the system in combination with the digging resistance forces.
For control analysis and design purposes, the nonlinear dynamical system of the Bucket-Wheel boom is approximated by the extended linear system with nonlinearities modeled by a suitable fictitious model. Based on this extended linear system, a high-gain PI-Observer is applied to estimate all states of the system and to reconstruct the time behavior of the nonlinearities. From this point of view, a high-gain PI-Observer-based state feedback control is realized in combination with disturbance rejection control approaches. Three disturbance rejection control approaches including the static disturbance rejection control approach, Davison approach, and
the extended approach of Davison are discussed for compensating nonlinearities. Simulation examples are included to illustrate the efficient suppression of vibrations as well as the stabilization of the system during the digging process of the Bucket-Wheel Excavator. The results show that the static disturbance rejection control approach cannot stabilize the system, while Davison approach and the extended
approach of Davison can stabilize successfully the system with the suitable dynamic feedback terms. Consequently, application of these approaches can improve operating ranges of the Bucket-Wheel excavator. Therefore, an exploitation productivity of the Bucket-Wheel excavators can be increased
A Comparison between the Hard Coal Mines Prosper-Haniel in Bottrop and Auguste Victoria in Marl
No full textSeit etwa zwei Jahrzenten ist die Erzeugungsstruktur für elektrische Energie in Deutschland einem steten Wandel unterworfen. Die auf mittelfristige Sicht erkennbare Verdrängung der fossilen durch regenerative Primärenergieträger, ist vor dem Hintergrund der ökologischen Folgen einer intensiven Nutzung fossiler Brennstoffe wünschenswert. Sie bringt jedoch Schwierigkeiten mit sich, zu denen auch die ungleichmäßige Einspeisung elektrischer Energie durch Wind- und Solarenergieanlagen, insbesondere aufgrund meteorologischer Einflüsse, gehört. Die Speicherung elektrischer Energie ist daher, bei einem steigenden Anteil regenerativer Energiegewinnung, von großer Bedeutung für eine stabile und sichere Stromversorgung. Diese stellt eine wichtige Grundlage der wirtschaftlichen Leistungsfähigkeit hochentwickelter Volkswirtschaften dar. Eine mögliche Technologie zur Speicherung von Energie sind Pumpspeicherwerke, in denen Energie in Form von Lageenergie in einem hochgelegenen Wasserreservoir gespeichert wird. Unterflurpumpspeicherwerke arbeiten nach dem gleichen Prinzip, jedoch ist das untere Reservoir unterhalb der Erdoberfläche gelegen.
Ziel dieser Arbeit war die Ermittlung geeigneter Standorte für ein Unterflurpumpspeicherwerk (UPW) in Anlagen des ehemaligen Steinkohlebergbaus im Ruhrgebiet sowie die Konzeptionierung eines UPW in diesen.
Zu diesem Zweck wurden zunächst die Anforderungen des UPW an und die Einflussfaktoren auf die Standorte ermittelt. Anschließend wurden unter- und übertägige Standortfaktoren zueinander in Beziehung gesetzt und durch vergleichende Analysen und Bewertungen das Potential der verschiedenen Standorte ermittelt. Hierzu dienten insbesondere Daten des Bergwerksbetreibers zu den über- und untertägigen Anlagen, sowie planerische, geographische und technische Daten die im Zusammenhang mit dem Projekt stehen. Berücksichtigt wurden hierbei, neben den Anforderungen des UPW an die Standorte und den umgebenden Raum, auch der Einfluss des UPW auf diesen und damit mögliche Konfliktpotentiale, bspw. in der Flächennutzung.
Als Ergebnis werden Varianten möglicher, in Bezug auf die ausgewerteten Daten optimaler, UPW-Anordnungen präsentiert die als Empfehlungen für den weiteren Erkenntnisprozess dienen. Basierend auf den Grundannahmen die für diese Arbeit gelten ist eine Neuauffahrung einer Nachnutzung der bestehenden Strecken vorzuziehen, da sich hier deutlich weniger Unsicherheiten ergeben. Eine Nachnutzung der Schächte ist jedoch in jedem Fall anzustreben. Weiterhin werden mögliche Schwierigkeiten und Potentiale aufgezeigt, die für den weiteren Planungsprozess von Bedeutung sind und denen daher Beachtung geschenkt werden sollte.During the past 20 years, generation of electrical energy changed in Germany. Substitution of fossil fuels by use of regenerative energy sources is, especially from an ecological point of view an eligible development. One challenge that has to be met with is the volatility of energy generation, mainly caused by meteorological effects on wind and solar power plants.
Energy storage is one key technology to secure a stable energy supply while benefiting from a high amount of regenerative energy sources. A few storage technologies today can be used for storing high amounts of energy with acceptable efficiency. One of the most important technology is Pumped-Hydro Storage (PHS). An alternative to conventional Pumped-Hydro is Underground Pumped-Hydro Storage (UPHS) where the lower reservoir is located below earth´s surface, for example in abandoned deep coal mines.
The aim of this work was to identify adequate locations for construction of an UPHS in coal mines of the Ruhr Area and the development of possible conceptual systems.
Therefore both requirements of the UPHS on sites and impact of UPHS on sites were identified. Furthermore, locational factors of above and below ground aspects were correlated and the potential of sites were determined by comparative analyses and appraisal. A large amount of data provided by the mine operator and also geographical, planning and technical data was analyzed.
Results of the appraisal are conceptual UPHS-systems matching requirements and locational factors in an optimum way. Based on the prerequisites used in this work existing shafts should be used, while usage of existing drifts is associated with complex problems. Excavation of drifts could be an option providing less uncertainties. Furthermore, possible challenges and potentials were identified and should be recognized in ongoing work and future research
Sampler -Systeme für die Verfolgung von Emittenten von Phenanthren in Kanalisationen
No full textIm Abwasser befindliche Schadstoffe können sich während des Klärprozesses im Wasserwerk im Klärschlamm anreichern. In diesem Fall muss der Klärschlamm als Giftmüll angesehen und auf entsprechenden Halden entsorgt, bzw. durch Verbrennung unschädlich gemacht werden. Die Mechanismen, die der Sorption von Schadstoffen zugrunde liegen, variieren in Abhängigkeit ihrer physikalisch-chemischen Eigenschaften, wobei sowohl polare als auch unpolare Stoffe im Schlamm angereichert werden können. Durch die Entwicklung eines Schadstoff-Monitorings von Abwasserkanälen können Eintragsquellen oberhalb des Klärwerks lokalisiert werden, um einer Verseuchung des Klärschlamms vorzubeugen. Ein häufig in Klärschlamm anzutreffender Schadstoff ist Phenanthren, ein polyzyklischer aromatischer Kohlenwasserstoff (PAK), der in dieser Arbeit als Referenzstoff eingesetzt wurde.
Mikrobielle Biofilme sind in der Lage, Schadstoffe aus ihrer wässrigen Umgebung zu absorbieren und aufzuspeichern. Durch die Beprobung von Abwasserbiofilmen ließen sich so Schadstoffe entlang des Kanalsystems detektieren. Neben ihrer Rolle als Schadstoffsenke können Biofilme die aufgenommenen Stoffe wieder abgeben, fungieren damit also auch als Schadstoffquelle. Die Zeit, die zwischen Aufnahme und Abgabe der Stoffe vergeht, wird als das „Gedächtnis“ des Biofilms bezeichnet. Um ein systematisches Monitoring von PAKs im Abwasser zu entwickeln, ist es erforderlich, das Biofilm-Gedächtnis am Beispiel von Phenanthren zu ermitteln. Dazu wurden in dieser Arbeit Polysaccharid-Gele eingesetzt, die als Modell-Matrix für reale Biofilme fungierten. Es wurde bereits gezeigt, dass Polysaccharid-Gele, sowohl in Reinform als auch mit Bakterien angereichert, mit Biofilmen vergleichbare Eigenschaften im Hinblick auf die Diffusion organischer Stoffe aufweisen.
In dieser Arbeit wurden die Sorptionspartitionierung und die Desorptionskinetik von Phenanthren in Polysaccharid-Gelen mit einem Wassergehalt von 98% (v/v) untersucht. Die Diffusionskoeffizienten von Phenanthren in Gel lagen bei 5 bis 6 × 10-6 cm2 s-1, vergleichbar mit der Diffusivität von Phenanthren in reinem Wasser (7 × 10-6¬ cm2 s-1). Außerdem wurde die Partitionierungskoeffizienten von Phenanthren zwischen Gel- und Wasserphase gemessen. Der Partitionierungskoeffizient des organischen Kohlenstoffs (KOC) und der Gel-Wasser-Phase (Kgw), sowie der Verteilungskoeffizient (Kd) wurden in Absorptions- und Desorptionsexperimenten bestimmt. Das Gedächtnis einer Gel-Schicht (1 cm × 3,5 cm × 0,1 cm) bestehend aus Agar (1,5%, w/v) und Gellan (0,5%, w/v) wurde berechnet und unter einem kontinuierlichen Fluss aus deionisiertem Wasser experimentell bestimmt. Die Arbeit diskutiert das Gedächtnis eines Polysaccharid-Gels für Phenanthren mit einer Länge von 2 Stunden.
Ferner wurde nach Möglichkeiten gesucht, Phenanthren in Abwässern in situ fluoreszenzspektroskopisch zu detektieren. Dazu wurde ein Probennahmesystem zur passiven Akkumulierung von Schadstoffen (PAD) entworfen und hergestellt, und mit Polydimethylsiloxan (PDMS) als Sorptionsmittel bestückt. PDMS-Öl ist hydrophob und eignet sich als Matrix für die fluoreszenzspektroskopische Bestimmung darin enthaltener Substanzen, wie z.B. Phenanthren. Der Apparat wurde mit Hilfe tragbarer Messgeräte und optischer Fibern zum qualitativen Nachweis von Phenanthren in kontaminiertem deionisierten Wasser und Oberflächenwasser eingesetzt. Die erhaltenen Fluoreszenzspektren wurden mit im Labor erzeugten Ergebnissen verglichen. Anschließend wurde eine neue, optimierte Version des PADs für zukünftige Experimente entwickelt. Unter Berücksichtigung des Fick’schen Gesetzes zur Diffusion und Daten aus der Literatur konnte die Sorptionskinetik von Phenanthren in PDMS unter hohem Praxisbezug simuliert werden. So führte eine 30-stündige Exposition des PADs gegenüber eines kontinuierliches Flusses kontaminierten Wassers zu einer Phenanthren-Konzentration im PDMS-Öl von 9.400 mg l-1. Der Simulation zugrunde liegen ein KPDMS-Wasser-Wert von 10.000 (Sprunger et al., 2007) und eine Diffusivität von Phenanthren in PDMS von 1 × 10-6¬ cm2 s-1. (DiFilippo & Egahouse, 2010). Sinkt die Phenanthren-Konzentration im Flusswasser auf 0, so tritt der Simulation zufolge bei einer Temperatur von 20-30 °C für einige Wochen keine Desorption auf.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass diese Arbeit erste Einblicke in die Bestimmung des Biofilm-Gedächtnisses für Phenanthren in wässrigen Systemen erbracht hat. Die Sorptions-Parameter und die Desorptionskinetik von Phenanthren aus Polysaccharid-Gelen wurden unter Fließbedingungen ermittelt. Der Massenübergang von Molekülen im Biofilm ist hauptsächlich über deren Diffusion in der wässrigen Phase reguliert. Daher hängt das Biofilm-Gedächtnis für Schadstoffe von den physikalisch-chemischen Eigenschaften des jeweiligen Schadstoffes selbst ab. Unpolare und hydrophobe Verbindungen könnten Eigenschaften aufweisen, die eine langzeitige Anreicherung in Polysaccharid-Matrizen oder Abwasser-Biofilmen verhindern. Die Entwicklung eines effektiven Ansatzes für das PAK-Monitoring in Abwasser mit Hilfe von Probennahmesystemen basiert auf dem Gedächtnis des dabei verwendeten Sorbens. Ein effektives Probennahmesystem sollte lange Rückhaltezeiten aufweisen. Hier wurde PDMS als alternatives Material zu Abwasserbiofilmen verwendet, um PAKs im Abwasser zu detektieren. Die vorgestellten Experimente zeigten das hohe Potenzial dieses Materials für die Konstruktion von Probennahmesystemen für in situ fluoreszenzmikroskopische Messungen.Pollutants can accumulate in sewage sludge. In such cases, this sludge represents toxic waste and has to be disposed on specialized dumps or eliminated by incineration. The mechanisms of sorption and the sorption sites for such substances are varying according to their physico-chemical properties. Fact is that both polar and non-polar substances can be accumulated. The development of a monitoring approach for detecting pollutants along sewers represents a suitable solution for locating polluters upstream the waste water treatment plant (WWTP) and prevent the contamination of the sewage sludge. Phenanthrene, a polycyclic aromatic hydrocarbon, is one of the most common pollutants found in sewage sludge and was chosen in this work as a reference compound. It was reported that microbial biofilms can absorb and accumulate pollutants in aqueous environments, therefore sewer biofilms can be exploited as sampler system for detecting PAHs along the sewers. In addition to their role as a sink for pollutants, biofilms can desorb the absorbed compounds back into the aqueous phase and thus become a source of environmental pollution. The time between the absorption and the desorption processes is defined as the memory of the biofilm. It is necessary to estimate the memory of biofilms for phenanthrene in order to develop a systematic approach for monitoring PAH compounds in sewers. The investigation of the sorption properties of biofilms for phenanthrene was carried out in this study using polysaccharide gels as surrogate matrices. In fact pure polysaccharide gels and polysaccharide gels enriched with bacterial cells have been reported to display properties which are similar to biofilms regarding the diffusion of organic compounds. The sorption partitioning and the desorption kinetics of phenanthrene in polysaccharide gels with 98% (v/v) water content have been investigated here. The diffusion coefficients of phenanthrene in the gels ranged from 5 to 8 x 10-6 cm2/sec, which is similar to the diffusivity of phenanthrene in pure water (7 x 10-6 cm2/sec). In addition, the partition coefficients of phenanthrene between the gel and the water phase were measured. The organic carbon partition coefficient (Koc), the gel-water partition coefficient (Kgw) and the distribution coefficients (Kd) were measured during both absorption and desorption partitioning experiments. The memory of a gel layer (1 cm x 3.5 cm x 0.1 cm) made of agar 1.5% (w/v) + gellan 0.5% (w/v) was calculated and experimentally determined under a continuous flow of deionized water. A polysaccharide gel memory of 2 hours for phenanthrene has been reported and discussed.
In addition, the research of a possible alternative sampler system was carried out for tracing phenanthrene in sewers by on-field measurements of fluorescence spectroscopy. Polydimethylsiloxane (PDMS) was chosen as sorbent phase for manufacturing a self-designed passive accumulation device (PAD). PDMS oil is hydrophobic and suitable for performing fluorescence spectroscopy measurements in order to detect fluorescent compounds absorbed into it, such as phenanthrene. The device was tested for the qualitative detection of phenanthrene in contaminated deionized water and surface water, using portable devices and optical fibers. The fluorescence spectra from the self-designed device were compared with those obtained from standard bench equipment. After these experiments, a new and optimized version of the device has been designed for future prospects. Using the Fick’s laws of diffusion and the data available in literature, a simulation of the sorption kinetics of phenanthrene into the new PDMS device has been calculated, under conditions close to practice. A phenanthrene concentration of 9400 mg/L inside the PDMS oil was calculated after 30 hours of exposure to a continuous flow of contaminated water. The KPDMS-water of 10,000 (Sprunger et al., 2007) and the diffusivity of 1 x 10-6 cm2/sec (DiFilippo and Egahouse 2010) of phenanthrene in PDMS were considered for the calculation of the simulation curve. When the contaminated flow ends and the phenanthrene concentration in the water drops down to 0, according to the simulation, no significant desorption occurs for a period of several weeks at 20-30 °C.
In conclusion this study provided first insights into the estimation of the biofilm memory for phenanthrene in aqueous systems. The sorption parameters and the desorption kinetics of phenanthrene under flow conditions from a polysaccharide gel layer were measured. The mass transfer of molecules inside biofilms is mainly governed by diffusion within the water phase and therefore the memory of biofilms for pollutants depends on the physical chemical properties of the compound itself. Nonpolar and hydrophobic compounds might display properties, that prevent them from being retained in hydrogel matrices such as polysaccharide gels and to some extent sewer biofilms for a long period of time. The development of an effective approach for monitoring PAHs in sewers by use of sampler systems is based on the memory of the sorbent phase. Long retention times are required for a suitable sampler system and PDMS was chosen as an alternative material to sewer biofilms for tracking PAHs in sewers. The preliminary experiments carried out revealed a high potential of this material for developing accumulation devices, which can be exploited for on field measurements by fluorescence spectroscopy
Quantum transport in nanostructures: From the effects of decoherence on localization to magnetotransport in two-dimensional electron systems
No full textIn this thesis, quantum transport in nanostructures is studied theoretically by means of the nonequilibrium Green's function (NEGF) method. Starting with coherent systems, we discuss ballistic transport and conductance quantization in homogeneous tight-binding lattices. We show that disorder gives rise to transmission resonances. A short introduction to Anderson localization is given and a compact analytical formula for the disorder averaged resistance is derived by means of generating functions. Transport in nanostructures generally takes place in an intermediate regime between quantum and classical transport due to decoherence. We study the effects of decoherence on electron transport by a statistical model. The essential idea of our model is to distribute spatially over the system decoherence regions, where phase and momentum of the electrons are randomized completely. The transport in between these regions is assumed as phase coherent. Afterwards, the transport quantity of interest is ensemble averaged over spatial decoherence configurations, which are generated according to a given distribution function. We discuss how homogeneous tight-binding lattices are driven by decoherence from the quantum-ballistic to the classical-Ohmic regime. We show that the transport through disordered tight-binding lattices is affected significantly by the spatial distribution of the decoherence regions. If the decoherence is homogeneously distributed, Ohmic conduction is found for any finite degree of decoherence. In contrast, for randomly distributed decoherence, we find an insulator-metal transition from the localized to the Ohmic regime at a critical degree of decoherence, which corresponds to a critical phase coherence length. We also discuss how transport in disordered tight-binding lattices can be enhanced by decoherence. The decoherence model is extended to obtain pure dephasing. We show that transmission resonances are suppressed by pure dephasing, but the average transmission is conserved. The insulator-metal transition is independent of whether phase randomization goes along with momentum randomization or not. Magnetotransport in two-dimensional electron systems is considered. We study how electrons, coherently injected at one point on the boundary of a two-dimensional electron gas (2DEG), are focused by a perpendicular magnetic field onto another point of that boundary. At weak magnetic field, the generalized 4-point Hall resistance shows equidistant peaks, which can be explained by classical cyclotron motion. When the magnetic field is increased, we observe anomalous resistance oscillations superimposed upon the quantum Hall plateaus. We show that all resistance oscillations can be explained by the interference of the occupied edge channels. The anomalous oscillations are beatings, which appear when only some few edge channels are occupied. By introducing decoherence and partially diffusive boundary scattering, we show that this effect is quite robust. The resistance oscillations can be observed not only in a nonrelativistic 2DEG, but also in the relativistic 2DEG found in graphene. We also report a finite current at armchair edges of graphene ribbons, which is not present at zigzag edges. This edge current can be traced back to the fact that at armchair edges carbon atoms of both graphene sublattices are present, whereas at zigzag edges only atoms of one sublattice appear. The thesis is concluded with some notes on Hofstadter's butterfly shown on the cover page
On Bernstein-Euler-Jacobi Operators
No full textIn the doctoral dissertation “On Bernstein-Euler-Jacobi Operators” we deal with composition of positive linear operators.
Many operators arising in the theory of positive linear operators are compositions of other mappings of this type. Among the most common building blocks we find the classical Bernstein operator and the (Euler-Jacobi) Beta-type operators of various kinds.
The purpose of this research is to use these building blocks to provide an overview of the various operators that fit into this pattern and thus to emphasize the importance of understanding the singular pieces that form the composition.
To better illustrate this we took one of the less studied operators of this class, namely Păltănea’s operator, and looked closely at its properties and at the way it relates to the properties of the operators that compose it.Über Bernstein-Euler-Jacobi-Operatoren
Die Arbeit "On Bernstein-Euler-Jacobi Operators" befasst sich mit der Komposition spezieller positiver linearer Operatoren (PLO). Viele Operatoren, die in der entsprechenden Theorie untersucht werden, sind Zusammensetzungen von anderen Abbildungen diesen
Typs. Diesem Aspekt wurde in der Vergangenheit jedoch wenig Aufmerksamkeit geschenkt.
Er wird am Beispiel einer speziellen Klasse von PLO in der vorliegenden Arbeit systematisch untersucht
Dünnschicht-Kompositmembranen auf Basis von Polyurethanen für die organophile Nanofiltration
No full textFür thermische Trennverfahren zur Rückgewinnung von Rohstoffen, wie wertvolle Katalysatoren oder Produkte aus einer Reaktionslösung, sind heutzutage energiesparende und effiziente Alternativen von großer Bedeutung. Solche Verfahren sind z.B. Nanofiltrationstechniken, bei denen spezielle Trennmembranen genutzt werden um die gewünschten Substanzen mit bestimmten Größen abzutrennen bzw. zurückzugewinnen. Einen interessanten und stetig wachsenden Anwendungsbereich stellt hierbei die organophile Nanofiltration von Produkten mit einem Molekulargewicht zwischen 200 bis hin zu 1000 Da aus organischen Lösungsmitteln dar.
Im Rahmen dieser Arbeit wurden Synthesen von vernetzten Polyurethanen mit Hilfe eines Reaktors durchgeführt; ferner wurde die Machbarkeit der Herstellung von Polyurethanmembranen im technischen Maßstab aufgezeigt. Für diese Ziele mussten Prozessparameter untersucht werden, dabei hatte beispielsweise die Temperatur einen großen Einfluss auf die Polymersynthese. Sie führte bei Abweichung von der Solltemperatur zu einem zeitlich verschobenen Gelpunkt. Dieser wurde ebenfalls durch die Katalysatorzugabe bei der exothermen Polyurethanreaktion beeinflusst. Durch die Verschiebung der Gelpunkte wurde die Reproduzierbarkeit von Schichtdicken der selektiven Trennschicht erschwert. Die In-situ-Beschichtung der reaktiven Rakellösung war daher die größte Herausforderung um defektfreie und ähnlich dicke Schichten zu erhalten. Die Gelpunkte variierten zusätzlich bei der Verwendung unterschiedlicher Monomere für die Polyurethansynthese. Aus diesem Grund musste für jede Komposition eine Gelpunktbestimmung erfolgen. In den meisten Fällen konnte ein Gelpunkt bei 30 bis 35 Minuten erreicht werden und ermöglichte damit die Umsetzung von Synthesen im großen Maßstab. Ein weiterer wichtiger Prozessparameter für die Polymersynthese war die Wahl des richtigen Lösungsmittels. Zum Beispiel ermöglichte der Einsatz von THF die variierte Polyurethansynthese mit polaren und aliphatischen Monomeren durch eine homogene Lösung mit anschließender Synthese des Polymers. Für die Herstellung neuer Kompositmembranen war es wichtig neben den bisher beschriebenen Parametern eine geeignete Stützmembran zu finden. In dieser Arbeit wurden drei verschiedene Ultrafiltrationsmembranen (PAN 10, PAN 400 und MPF-U20S) untersucht. Mit allen Membranen konnten Kompositmembranen auf Basis von Polyurethan hergestellt werden, dabei hatte PAN 400 die geringsten Transportwiderstände. Die Verwendung von Polyethylenglycoldimethylether 150 als Porenfüller konnte für die Kompositmembranherstellung erfolgreich etabliert werden und zeigte anders als Tetralin keine ungewünschte Phasenseparation. Schlussendlich konnten unter Einhaltung der Prozessparameter, wie Reaktionstemperatur und präziser Dosierung, erfolgreich Nanofiltrationsmembranen mit Hilfe eines Reaktors hergestellt werden.
Die Entwicklung maßgeschneiderter Membranen mit verschiedenen Rückhalten und Einsatzmöglichkeiten in verschiedenen Lösungsmitteln waren weitere Aufgaben in dieser Arbeit. Die hierbei gewonnenen Ergebnisse zeigten, dass es möglich war auf Basis von vernetzten Polyurethanmembranen Rückhalte und Permeabilitäten gezielt maßzuschneidern. Durch Variation der Molmasse von Polyolen konnte der Rückhalt bzw. die Permeabilität von Polyurethanmembranen erhöht oder verringert werden. Dabei spielte der Vernetzungsgrad eine wichtige Rolle. Auch der Einsatz von polaren und aliphatischen Monomeren, wie Polyethylenglycol 200, Polytetrahydrofuran 250 und Dodecandiol, zeigte eine Beeinflussung des Quellverhaltens von Polymerfilmen in unterschiedlichen Lösungsmitteln, wodurch die Permeabilität variiert werden konnte. Der Rückhalt war dabei nicht ausschließlich von der Quellung des Polymers in den Lösungsmitteln abhängig, sondern auch von der Löslichkeit des zurückgehaltenen Moleküls. Aliphatische Polyurethane bzw. Polyurethane, deren polarer Anteil geringer war, zeigten generell einen höheren Rückhalt in Ethanol. In Toluol hingegen erwiesen sich polarere Polyurethane für einen hohen Rückhalt geeigneter. Der Einsatz von höher funktionalisierten Monomeren führte zu einer höheren Vernetzung im Polymer und somit zu einem erhöhten Rückhalt. Des Weiteren konnten durch Veränderung der Aushärtebedingungen die Eigenschaften und Leistungen der Membranen verändert werden. Längere Aushärtezeiten reduzierten die Permeabilität der Polymere in Lösungsmitteln. Durch Erhöhung der Aushärtetemperatur ließ sich der Rückhalt der resultierenden Membran steigern, wobei durch Reaktion von Isocyanaten mit Urethan und anderen Isocyanaten die Vernetzung erhöht wurde.
In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass durch eine gezielte Auswahl der Monomere und der Herstellungsbedingungen organophile Membranen auf Basis von Polyurethan maßgeschneidert werden konnten und die Möglichkeit besteht diese im Technikumsmaßstab herzustellen
Modelling and Simulation of Vehicle Models of different Complexity
No full textDie vorliegende Arbeit besteht aus zwei Untersuchungsschwerpunkten. Zum einen wird die Erstellung und die Validierung von Mehrkörperfahrzeugmodellen beschrieben. Zum anderen wird das Fahrgefühl des Fahrers an einem bewegten Fahrsimulator in Abhängig-keit von der Fahrzeugmodellkomplexität bewertet.
Zunächst wurden exemplarisch zwei Fahrzeugmodelle unterschiedlicher Komplexität er-stellt: ein generisches Fahrzeugmodell mit einer verhältnismäßig einfachen Radaufhän-gung und ein spezielles Fahrzeugmodell mit komplexen Radaufhängungen. Die Modelle wurden auf der Grundlage eines topologischen Modellierungsansatzes zur Erstellung von Mehrkörpermodellen erstellt.
Das generische Fahrzeugmodell stellt durch seine vergleichsweise einfache Parametrie-rung ein vielseitig einsetzbares Modell dar. Zur Eigenschaftsabsicherung des generischen Modells wurde eine Vorgehensweise beschrieben, die eine Sensitivitätsanalyse der Mo-dellparameter mit einer nachgeschalteten Parameteridentifikation enthält. Das dafür not-wendig Referenzmodell wurde aus Fahrzeugdaten und Fahrdynamikmessungen erstellt und spiegelt die Kompaktklasse mit ihren spezifischen Parametern und ihrem typischen Fahrverhalten wider.
Das spezielle Fahrzeugmodell bildet eine bestimmte Fahrzeugklasse sehr genau ab. Die Radaufhängungen werden dabei detailliert modelliert und können zudem modular ausge-tauscht werden, wodurch eine Ausgangsbasis für unterschiedliche Fahrzeugtypen ge-schaffen wird. Für diesen modularen Ansatz wurden speziell eine MacPherson-Federbeinvorderachse und eine Mehrlenkerhinterachse umfassend hergeleitet. Die Radki-nematik der Vorder- und Hinterachse wurde anhand von gemessenen Anlenkpunkten si-muliert. Der simulierte Sturz- und Spurwinkelverlauf beider Achsen wurde mit Messungen verglichen und bewertet. Daraufhin wurden das generische und spezielle Fahrzeugmodell anhand einer stationären Kreisfahrt fahrdynamisch gegeneinander ver-glichen und bewertet.
Das generische Modell konnte sehr gut an das Referenzmodell angepasst werden. Schon ein minimaler Satz an Parametern reicht aus, um das Fahrverhalten angemessen an die des Referenzmodells anzupassen. Auch wenn das generische Fahrzeugmodell sich vom speziellen Fahrzeugmodell in der Nachbildungstiefe unterscheidet, ist die Wiedergabe des Fahrverhaltens genügend und für viele Anwendungsfälle und Untersuchungen mehr als ausreichend. Zudem benötigt das generische, im Vergleich zum speziellen Fahrzeugmo-dell, weniger Rechenzeit und ist dadurch echtzeitfähig. Für viele Anwendungen, bei de-nen es auf die Rechenzeit ankommt, ist das generische Fahrzeugmodell ein willkommener Kompromiss zwischen Rechenzeit und Abbildungsgüte. Zudem besticht das generische Fahrzeugmodell durch seine Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Fahrzeugklassen.
Abschließend wurde in einem Praxistest das Fahrgefühl des Fahrers an einem bewegten Fahrsimulator in Abhängigkeit von der Fahrzeugmodellkomplexität durch eine Signifikanzuntersuchung bewertet. In dieser Probandenstudie wurden ein Einspurmodell (Mo-dell A), ein erweitertes Einspurmodell (Modell B), ein Zweispurmodell mit vergleichsweise einfacher Radaufhängung (Modell C) und das generische Zweispurmodell (Modell D) verwendet. Die Modelle A-D wurden validiert, um das Fahrverhalten des Referenz-modells wiederzugeben.
Die Untersuchungen ergaben, dass der Modellkomplexitätsgrad nicht notwendigerweise hoch sein muss, um den Fahrer ausreichend in die hier gestellte Fahraufgabe und die Si-mulationsumwelt einzugewöhnen. Obwohl Modell C mit einer einfachen und Modell D mit einer komplexen Radaufhängung modelliert wurden, konnten bei den gefahrenen Manövern keine signifikanten Unterschiede im subjektiven Fahrverhalten festgestellt werden. Zudem ist anzumerken, dass Modell B trotz seiner verhältnismäßig einfachen Modellierung für einen großen Teil an Fahraufgaben am Fahrsimulator empfohlen wer-den kann, da es einen guten und weitgehend realistischen Fahrerimmersionsgrad realisiert.This work focuses on two topics. One is the modelling of multibody vehicle model and its verification. The other is the investigation of the subjective driving perception of human drivers in a dynamic driving simulator in dependency of the vehicle model complexity.
In the beginning of this work two vehicle models of different complexity level were de-veloped. One generic vehicle model with relatively simple wheel suspensions and a special vehicle model with a more complex wheel suspension. The models were derived with help of a topological multibody modeling techniques.
The generic vehicle model can be used in versatile assignments due to its relatively simple parameterization. To validate the characteristics of the generic model a process is used which investigates the sensitivity of the model parameter and applies thereafter parameter identification. The required reference model is derived from vehicle data and vehicle dy-namics measurements and mirrors the performance of a compact class with its specific parameters.
The special vehicle model explicitly maps the performance of a given vehicle class. The vehicle suspension are detailed modelled und can be modularly exchanged. This is a basis for creating different vehicle types in more detail. For this modular approach the Mac-Pherson strut front axle and the multi-link rear axle are derived in detail. The suspension kinematics for the front and rear axle are simulated on the basis of measured pivot points. The simulated camber and caster angle of both axles are compared and evaluated with measurements. Hereupon the driving performance of the generic and the special vehicle model were compared and evaluated by means of a circular driving under steady state conditions.
The generic vehicle model could be mapped onto the reference model very well. A mini-mal set of optimized parameter were sufficient to reasonable adapt its characteristic to the reference vehicle. Although the level of detail of the special model could not be reached by the generic model, the reproduction of the driving behaviors through the generic model was adequate and in many cases more the sufficient. Moreover the generic model needs less computational time compared to the special model and is thus usable for many appli-cations which depend on real time computations. The generic model is a reasonable com-promise between computational time and simulation quality and is flexible adapted to a variety of vehicle types.
This work concludes with an investigation of the subjective driving perception of human drivers in a dynamic driving simulator in dependency of the vehicle model complexity with help of a human subjects study. Four vehicle models of different complexity are used to compute the simulator’s motion. The models used are the single-track model (model A), the single-track model extended with roll motion (model B), a two-track mod-el with a simple suspension model for vertical wheel motion (model C) and the generic vehicle model (model D). The models A-D were validated to match the motion of a refer-ence vehicle performing a steer step maneuver.
In conclusion, the model complexity does not need to be high to immerse a driver into a simulative driving task. Although models C and D differ in the complexity level of the modeled wheel suspension, there was no significant difference in the subjective driving feeling while driving the given driving task. It is remarkable that model B with its com-paratively simple modeling is good enough to immerse the driver into the driving task. This model can be recommended for a broad band of driving tasks in simulators
Influence of hypoxia inducible factor-1 in dendritic cells on the course of acute and chronic viral infections
No full textDer Transkriptionsfaktorkomplex Hypoxie-induzierbarer Faktor (HIF)-1 reguliert sowohl die zelluläre Anpassung an eine sauerstoffarme Umgebung als auch das Genexpressionsprofil von dendritischen Zellen (DC) und Makrophagen bei Entzündungsprozessen. Um den Einfluss einer HIF-1 Defizienz auf virale Infektionen zu untersuchen, wurden Kontrollmäuse und Mäuse mit einem konditionellen HIF-1α Knock-out in dendritischen Zellen mit dem murinen Friend Leukämievirus (FV) infiziert. In suszeptiblen Mäusen verursacht die FV Infektion eine Epo-unabhängige tödliche Erythroleukämie und Splenomegalie, resistente Mäuse wie unsere Versuchstiere hingegen reagieren auf eine akute FV Infektion mit einer starken Immunantwort, welche in eine persistierende Infektion übergeht.
Die akute FV Infektion führte zu keinen Unterschieden in den Milzgewichten und der Immunantwort bei Kontroll- und Knock-out-Mäusen, jedoch wiesen Tiere mit funktionellem dendritischem HIF 1α einen partiellen Verlust der Milzarchitektur auf. Vor allem die frühe Akutinfektion beeinflusste die Genexpression in den dendritischen Zellen, welche sowohl zu einer Induktion der HIF-1α mRNA- und HIF-1 Zielgenexpression als auch einer erhöhten Genexpression der MHC-Komplexe sowie des Toll-like Rezeptors 7 führte. Erst die späte Akutinfektion resultierte in einer vermehrten HIF-1α Proteinakkumulation und einer gesteigerten Aktivierung der dendritischen Zellen. Dabei waren die aktivierten DCs aus Kontroll- und Knock-out-Mäusen dazu in der Lage die Aktivierung und zytotoxische Aktivität von CD8+ T-Zellen, welche bei den Knock-out-Tieren stärker ausfiel und maßgeblich für die Limitierung der akuten FV verantwortlich war, in vivo und in vitro zu induzieren. Während alle Knock-out-Tiere in der Lage waren die Virusreplikation nach chronischer FV Infektion einzuschränken und sich vollständig von der Infektion zu erholen, entwickelten einige der Kontrollmäuse eine rezidivierende Infektion. Dabei führte die FV-induzierte Erythrozyten¬proliferation zu einer massiven Splenomegalie, welche von einem kompletten Verlust der Milzarchitektur begleitet wurde. Zudem konnte in diesen Mäusen eine erhöhte Anzahl an dendritischen Zellen, Makrophagen und Granulozyten sowie eine verminderte Anzahl an adaptiven Immunzellen nachgewiesen werden. Der zeitgleiche signifikante Anstieg von myeloischen Suppressorzellen schien im direkten Zusammenhang mit der Depletion der Lymphozytenpopulation und der rezidivierenden chronischen FV Infektion zu stehen.
Daraus folgernd unterstützt die HIF-1α Defizienz der dendritischen Zellen während einer Langzeitinfektion die Erholung und Einschränkung der Virusreplikation, so dass das dendritische HIF-1α insgesamt einen wichtigen Einfluss auf den Verlauf von chronischen Virusinfektionen haben könnte.In addition to cellular adaption to hypoxia the transcription factor complex hypoxia-inducible factor (HIF)-1 regulates the gene expression profile of dendritic cells (DC) and macrophages during inflammation. To investigate the activation and influence of HIF-1 deficiency in viral infections we infected control and CD11c+ dendritic cell specific HIF-1α knockout mice with the murine Friend leukemia virus (FV) to cause an acute or a chronic infection. Resistant mice like our experimental animals are known to become persistently infected after developing a strong immune response during the acute phase of infection, while FV induces an Epo independent lethal erythroleukemia and splenomegaly in susceptible mice. After acute Friend virus infection we did not find differences in spleen weight and immune cell populations but a partial loss of spleen architecture of mice with a functional dendritic HIF-1α. Early acute FV infection influenced the gene expression profile of dendritic cells and led to an increase of HIF-1α mRNA and HIF-1 target gene expression as well as an upregulation of the gene expression of MHC complexes and Toll-like receptor 7. Only after late acute infection we detected an increased induction of HIF-1α protein and activation of the dendritic cells. Both activated control and knock-out DCs were able to induce the activation and cytotoxic activity of CD8+ T cells in vivo and in vitro which was primarily responsible for limiting the acute FV infection and was induced to a greater extent by Knock-out mice. Following chronic FV infection all knock-out mice were able to restrict viral replication, whereas some of the control mice developed a recurrent infection accompanied by a massive splenomegaly. This led to a complete loss of splenic architecture which was due to FV induced erythrocyte proliferation. Additionally, these mice showed an increased number of dendritic cells, macrophages, and granulocytes and a decreased adaptive immune cell population. Concurrently we detected a significant increase of myeloid derived suppressor cells which seemed to be interdependent with the depletion of lymphocytes and the recurrent chronic FV infection.
Thus, our results indicate that HIF-1α deficiency in dendritic cells promotes a better recovery and restriction of viral replication after long-term infection and that dendritic HIF-1α may have an important influence on the course of chronic infection
Analysis of neuroblastoma pathogenesis from neural crest precursor cells in vitro and in vivo
No full textDas Neuroblastom (NB) ist der häufigste extrakranielle Tumor des Kindesalters. Es deuten viele Hinweise darauf hin, dass das NB aus Neuralleistenvorläuferzellen (NLVZ) entsteht. In dieser Arbeit wurde eine durch c-Myc immortalisierte NLVZ-Linie genutzt, um die initiale Pathogenese des NB zu untersuchen. Durch Transfektion der NLVZ-Linie JoMa1 mit MYCN, LIN28b, FOXR1, ALK-WT ALK[F1174L] und ALK[R1275Q] konnte gezeigt werden, dass NLVZ durch potentielle Onkogene des NB in vitro transformiert werden können. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass JoMa1 Zellen durch MYCN und ALK[F1174L] derart transformiert werden, dass sie in vivo NB ähnliche Tumore bilden. Darüber hinaus zeigten die durch JoMa1-MYCN entstandenen Tumoren, spezifische chromosomale Aberrationen, die homolog zu denen des humanen NB sind. Außerdem wiesen die Tumoren mikroskopische Strukturen auf, die typisch für neuroendokrine Tumoren sind. Es wurde jedoch auch deutlich, dass nicht die Überexpression jedes x-beliebigen Gens zur Transformierung von NLVZ in vitro und in vivo führt. Die Gene TrkA, miR-17-92, MLL-FOXR1 und GFP lösten keine Transformierung in JoMa1-Zellen aus. Zusammengenommen zeigen diese Resultate, dass sich JoMa1 als Modell für die funktionelle Untersuchung NB-relevanter Onkogene eignet.
Gestützt von in vitro Daten und Hochdurchsatzanalysen wurde LIN28b als wichtiges Onkogen im NB identifiziert. LIN28b ist häufig genomisch amplifiziert und hoch exprimiert. Molenaar et al. zeigten, dass LIN28b in humanen NB Zelllinien entscheidend für die Viabilität ist. Darüber hinaus wurde deutlich, dass LIN28b in humanen NB Zelllinien miRNAs der let-7 Familie reprimierte, was zu De-Reprimierung von MYCN führte und die Viabilität steigerte. Diese LIN28b-let-7-Mycn regulatorische Achse ließ sich auch in JoMa1 Zellen, die mit LIN28b transfiziert wurden, nachweisen. Mittels der in dieser Arbeit etablierten und charakterisierten transgenen LSL-Lin28b (Lox-Stop-Lox-Lin28b-IRES-FLuc) Maus sollte die neuralleistenspezifische Expression von Lin28b näher untersucht werden. Dafür wurden die LSL-Lin28b Mäuse mit Dbh-iCre Mäusen verpaart. LSL-Lin28b;Dbh-iCre doppelt transgene Mäuse exprimieren konditional Lin28b in der Neuralleiste und in Neuralleistenderivaten. 35% dieser doppelt transgenen Mäuse entwickelten mit einem durchschnittlichen Altern von 65 Tagen tastbare Tumoren. Die Tumoren entstanden aus den Neuralleistenderivaten, aus denen sie auch beim humanen NB entstehen (z.B. Nebennierenmark). Mittels Luciferase-Aktivitäts-Bestimmung konnte gezeigt werden, dass Lin28b in den Tumoren exprimiert wird. Die Untersuchung der Tumoren hinsichtlich der Expression humaner NB Markergene zeigte, dass es sich bei den Tumoren um murine NB handelte. Die Tumoren exprimierten Dbh, Th und NSE. Interessanterweise wiesen diese Tumore chromosomale Aberrationen auf, die zu denen des humanen NB homolog sind. Wie in JoMa1-LIN28b, so konnte auch in den Tumoren des LSL-Lin28b;Dbh-iCre Mausmodells die funktionale regulatorische Lin28b-let-7-Mycn Achse nachgewiesen werden. Abschließend konnte gezeigt werden, dass der Bromodomänen-Inhibitor JQ1 die Mycn Expression und Mycn gesteuerte Transkription inhibiert. Dies hatte zur Folge, dass die Apoptose in den Tumoren stark erhöht war und die Proliferation stark gesenkt wurde. Das LSL-Lin28b;Dbh-iCre Mausmodell stellt damit ein präklinisches Modell zur Untersuchung der NB Pathogenese dar.Neuroblastoma is presumed to arise from the neural crest, whereas the cells of origin remain to determined. To date, few recurrent genetic changes contributing to neuroblastoma formation, such as amplification of the MYCN oncogene and activating mutations of the ALK oncogene, have been identified. The possibility to model neuroblastoma in mice allows investigation of the cells of origin hypothesis in further detail. Murine neural crest progenitor cells, JoMa1 cell line, were maintained in an undifferentiated state by a tamoxifen-activated c-Myc transgene (c-Myc-ERT). Either MYCN, ALK[F1174L], one of the oncogenic ALK variants identified in primary neuroblastomas, TrkA or GFP were ectopically expressed. Subsequently, growth independence of c-Myc-ERT transgene was monitored in vitro, and tumorigenicity of transfected cells was evaluated in an in vivo model. JoMa1 cells expressing MYCN or ALK[F1174L] were able to grow independently of c-Myc-ERT activity in vitro and caused formation of tumors in vivo, in contrast to parental JoMa1 cells and JoMa1 cells expressing TrkA, miR-17-92, MLL-FOXR1 or GFP. Tumors resembled human neuroblastomas in morphology, expression of neuroblastoma marker genes TH, Phox2b, DC56 and in the presence of neurosecretory vesicles and synaptic structures as determined by electron microscopy. Tumorigenicity was enhanced upon serial transplantation of tumor-derived cells. Our findings support neural crest progenitor cells as the precursor cells of neuroblastoma, and indicate that neuroblastoma arise as their malignant progeny. The JoMa1 model system is a valid and fast tool to analyze the effect of genes suspected to contribute to neuroblastomagenesis in an in vivo model or to implement screening strategies to identify such genes. The former strategy has already been successfully applied for FOXR1, LIN28b and miR-17-92.
Overexpression of LIN28b has been reported in neuroblastomas (NB). LIN28b is known to repress let-7 miRNAs, which target MYCN. We overexpressed murine Lin28b in the neural crest to determine if Lin28b can drive neuroblastomagenesis. Conditional murine Lin28b expressing mice (LSL-Lin28b) were crossbred with Dbh-iCre mice to target expression to the neural crest. Arising tumors were characterized using histology, immunohistochemistry, PCR and western blotting. 30% of all LSL-Lin28b;Dbh-iCre double-transgenic mice developed tumors at a median age of 65 days. The macroscopic tumor appearance, primary tumor sites, tumor histology and marker gene expression confirmed these tumors as murine NB. Lin28b and Mycn proteins were expressed in all tumors and let-7 miRNAs were downregulated. Treating mice with the bromodomain inhibitor JQ1 resulted in enhanced cell death and decreased cell proliferation. Our results suggest that, similar to human NB, MYCN is induced via downregulation of let-7 miRNAs by Lin28b. Therapeutic approaches aimed at inhibiting Lin28b-let-7 interaction may be a useful therapeutic perspective
The meaning of the family in the postparental phase
No full textDie vorliegende Arbeit untersucht zum einen den Einfluss des gesamten Lebensverlaufs und zum anderen den Einfluss der einzelnen Ereignisse im Privatleben auf den Stellenwert der Familie in der nachelterlichen Phase. Dazu werden Paneldaten einer positiv bildungsselektierten Stichprobe ehemaliger nordrhein-westfälischer Gymnasiasten verwendet. Mit diesen Daten wird der gesamte private Lebensverlauf nachgezeichnet und darauf aufbauend verschiedene Familientypen erstellt, die den Einfluss der Privatbiographie auf die Familie, aufgeteilt in die Bereiche Partnerschaft und Elternschaft, messbar machen.
Der Eintritt in die nachelterliche Phase, die durch den Auszug des letzten Kindes eingeleitet wird, erfolgt für den Großteil der Eltern mit Mitte Fünfzig. Eltern, die selber früh ausgezogen sind, ihre Kinder in einem jungen Alter bekommen und nur wenige Kinder haben, treten früher in diese Phase ein. Das Alltagsleben verändert sich durch dieses Ereignis nur geringfügig. Weder das Berufsleben, noch das Freizeitverhalten werden dadurch tangiert.
Der Stellenwert der Familie ist in der späten Lebensmitte für diejenigen am höchsten, die in ihrem Leben die Ereignisse Heirat, Geburt und Auszug der Kin-der erlebt haben. Personen mit einem abweichenden Lebensverlauf, z.B. Geschiedene oder Kinderlose, bewerten diese Bereiche eindeutig niedriger. Ein Einfluss der einzelnen Ereignisse Heirat, Geburt und Auszug der Kinder auf die Wichtigkeit von Partnerschaft und Elternschaft ist nur für die ersten beiden Ereignisse feststellbar. Die Eheschließung bewirkt in beiden Bereichen eine positivere Bewertung, während die Geburt des ersten Kindes nur die Elternschaft stärker ins Lebenszentrum rückt. Der Auszug des letzten Kindes zeigt hingegen keinen nennenswerten Einfluss auf die Bewertung der Familie.
Die Ergebnisse verdeutlichen, dass der Eintritt in die nachelterliche Phase zu kei-ner dramatischen Veränderung der Bewertung der Familie führt. Es ist aber von Bedeutung, wie das eigene Leben bis dahin verlaufen ist, denn die davor eingetretenen Ereignisse haben bereits Auswirkungen auf den Stellenwert von Partner-schaft und Elternschaft