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Local proliferation of Ly6C+ monocytes in inflamed tissues and during bacterial infections
No full textBlood monocytes are present throughout the body. These cells mediate host antimicrobial defenses and are implicated in almost every inflammatory process. It is accepted that monocytes are non-proliferating myeloid cells and their abundance in peripheral tissues depends on the recruitment from the circulation. However, there is emerging evidence that macrophages can be rescued from cell cycle arrest and actively proliferate during infections to increase population density. These findings may contribute to a novel concept that monocytes are not terminally differentiated cells without the capacity to locally proliferate. However, the proliferation of blood monocytes has not been studied so far and the contribution of recruitment versus local proliferation for the presence of Ly6C+ monocytes in inflamed tissues also needs to be defined.. Furthermore, the function of proliferative monocytes during infection and inflammation is unknown. IL-6 is a pleiotropic cytokine that is known to regulate inflammatory processes and play an essential role during bacterial infections. Role of IL-6 in regulation of monocyte accumulation during bacterial infections is also unknown. This thesis demonstrates the proliferative capacity of recruited Ly6C+ monocytes in a murine model of urinary tract infection and in LPS-induced peritonitis. IL-6 trans-signaling was identified as the key pathway that regulates the proliferation of Ly6C+ monocytes in both inflammatory models. Non-proliferating monocytes phagocytized matured neutrophils, whereas proliferating monocytes critically contribute to the defense against infection. These data reveal the process of monocyte proliferation during bacteria infected tissues and identify IL-6 as the key molecule that regulates this proliferation.Monozyten vermitteln antimikrobielle Immunantworten und regulieren inflammatorische Prozesse. Es wird angenommen, dass diese Zellen nicht-proliferierende myeloide Zellen sind, dessen Vorkommen im peripherem Gewebe von der Rekrutierung aus dem Blutkreislauf abhängig ist. Weiterhin differenzieren Monozyten nach dem Eintritt in die Gewebe in Makrophagen und es gibt experimentelle Hinweise, dass Makrophagen während einer Infektion proliferieren können, um so ihre Population zu vergrößern. Diese Erkenntnisse stellen das Dogma in Frage, dass Makrophagen terminal differenzierte Zellen sind. Es ist allerdings unbekannt, ob auch Monozyten nach Gewebeeintritt proliferieren können. Diese Proliferation könnte die Menge der Monozyten erhöhen, sodass eine verringerte Rekrutierung von Monozyten notwendig ist. In der vorliegenden Arbeit wird gezeigt, dass rekrutierte Ly6C+ Monozyten im Mausmodell der Blaseninfektion und in der LPS-induzierten Peritonitis proliferative Fähigkeiten besitzen und die proliferierenden Monozyten maßgeblich an der Infektionsabwehr beteiligt sind. Im Gegensatz dazu waren nicht–proliferierende Monozyten in der Lage neutrophile Granulozyten zu phagozytieren, um die Entzündungsreaktion zu verringern. Zuletzt konnte experimentell gezeigt werden, dass das pleiotrope Molekül IL-6 die Proliferation von Ly6C+ Monozyten induziert, welches die bedeutende Rolle dieses Moleküls und der Akkumulation von Monozyten in inflammatorischen Prozessen erklären könnte. Diese Daten zeigen die proliferativen Fähigkeiten von Monozyten während der Blaseninfektion und identifizieren IL-6 als das Schlüsselmolekül, welches ein wichtiger Regulator in diesem Prozess darstellt
Untersuchungen zur Leistungssteigerung von Funkidentifikationssystemen
No full textFunkidentifikationsverfahren, im Allgemeinen als „Radio Frequency Identification“ (RFID)-Systeme bekannt, werden mittlerweile standardmäßig beispielsweise in Zutrittskontrollsystemen, bei der Rückverfolgung von Warenchargen in der Lebensmittelindustrie oder in Sensorsystemen im industriellen Produktionsumfeld eingesetzt. Die durch ein solches System zu identifizierenden Objekte werden mit aktiven oder passiven Transpondern ausgestattet, welche eine sehr hohe Energieeffizienz erfordern. Bei RFID-Systemen mit aktiven, d.h. batteriegestützt betriebenen Transpondern, soll die Batterielebenszeit des Transponders demnach möglichst hoch sein. Passive Transponder hingegen verfügen über ein stark begrenztes Energieangebot, da deren Energieversorgung über die Luft von der Basisstation zum Transponder erfolgt. Als Energiereichweite wird die korrespondierende, maximale Distanz beschrieben, über die ein passiver Transponder mit ausreichend Energie versorgt werden kann. Von dieser wiederum hängt die Lesereichweite ab, sie misst die Distanz, über die der Transponder Daten übertragen kann. Die Leistungsfähigkeit von RFID-Systemen wird folglich sowohl durch die Energiereichweite als auch durch die Lesereichweite charakterisiert.
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, wie die Leistungsfähigkeit von RFID-Systemen optimiert werden kann. In dem Zusammenhang wurde ein neuartiges RFID-Kommunikationsverfahren entwickelt und untersucht. Bei diesem neuartigen Verfahren liegt das vom Transponder zur Basisstation übertragene Signal in dem Frequenzband, das durch die Signalübertragung von der Basisstation zum Transponder belegt wird. Dies muss in konventionellen RFID-Systemen jedoch zwingend vermieden werden, da eine Datenübertragung vom Transponder zur Basisstation ansonsten nicht möglich wäre. Dieses Problem adressierend, ist die Datenübertragung zwischen Transponder und Basisstation in dem RFID-Kommunikationsverfahren, deren Entwicklung und Untersuchung Gegenstand dieser Arbeit ist, zeitgleich in beide Richtungen möglich.Radio frequency identification (RFID) systems are broadly applied for different purposes. Amongst others, they are embedded in access control systems, in retracing systems for groceries, or in industrial manufacturing systems. The objects to be identified are marked by either active or passive tags, both facing high requirements concerning their energy efficiency. While active, i.e. battery powered tags should ideally have maximally long-lived batteries, passive tags are wirelessly supplied with energy necessary for operation by the base station. However, their energy supply is rather limited. The maximum distance over which a passive tag is able to be powered by the base station is called energy distance. Furthermore, the maximum readout distance of tags is determined by the energy distance. Via a combination of energy distance and readout distance, the RFID system´s performance is characterized.
The objective of this thesis is to improve the performance of RFID systems. In this context a novel RFID communication technique has been developed and investigated. Compared to the state-of-the-art technique, the main characteristic of my approach is a tag signal lying within the carrier signal’s bandwidth. Though, in state-of-the-art systems this has to be avoided to ensure data transmission between base station and tag. However, by applying the proposed RFID communication technique, a full duplex communication between both elements can be realized
Ein Beitrag zur Anwendung von InAs Nanodraht-Feldeffekttransistoren in hochfrequenten Schaltungen
No full textIn dieser Arbeit wurden InAs Nanodraht-Feldeffekttransistoren für hochfrequente Anwendungen weiterentwickelt und in elementaren Schaltungen eingesetzt.
Zunächst wurden Einzeldraht- sowie Drahtarray-Feldeffekttransistoren hergestellt und untersucht. Für letztere erfolgte die Anordnung der Nanodrähte feldunterstützt. Im Gleichspannungsbereich wurde die Abhängigkeit wichtiger Kenngrößen von der Gate-Länge sowie der Anzahl deponierter Nanodrähte herausgearbeitet, und das Driftverhalten des Drain-Stromes eingehend behandelt. Im Hochfrequenzbereich konnten die Messbarkeit und die Grenzfrequenzen konsequent verbessert werden.
Auf Grundlage der feldunterstützten Anordnung konnten die InAs Nanodraht-Feldeffekttransistoren auch gezielt in erste Schaltungen, hier Inverter und Abtast-Halte-Glieder, eingebunden werden. Die Inverter wurden sowohl einer statischen als auch einer dynamischen Charakterisierung bis in den Hochfrequenzbereich unterzogen. Der Einfluss der variierenden Anzahl deponierter Nanodrähte wurde experimentell sowie mit Hilfe von Schaltungssimulationen untersucht. Es konnten ein Schaltungsdesign und zusätzlich eine Strategie für eine reduzierte Empfindlichkeit gegenüber diesen Variationen erarbeitet werden.
Die Abtast-Halte-Glieder wurden in der vorliegenden Arbeit erstmals unter Verwendung eines Nanodraht-Feldeffekttransistors realisiert und ihre Funktion bis in den Hochfrequenzbereich nachgewiesen. Auch hier erfolgten weitere Untersuchungen mittels Schaltungssimulationen. Die Abtast-Halte-Glieder konnten zudem um Ausgangsverstärker aus mikroelektronischen Transistoren für eine reduzierte ohmsche Belastung erweitert und die Funktion der Schaltung demonstriert werden. Dies stellt die erste Co-Integration eines InAs Nanodrahttransistors mit mikroelektronischen MISHFETs dar
The impact of water temperature on the transmission of aquatic parasites
No full textThe present study evaluated and compared the response of benthic macroinvertebrate, fish and parasite communities to changes in water temperature across two mid-sized mountain rivers in the south-eastern part of the German federal state North Rhine-Westphalia (NRW). In 2009 and 2010, the two rivers Ruhr and Lenne have been investigated at comparable river sections up- and downstream of thermal pollution by cold hypolimnetic water from reservoirs as well as by cooling water released from a power station.
The main focus was to extend the knowledge about the use of metazoan fish parasites as bioindicators for changes in freshwater biodiversity in relation to water temperature. The research focus was aimed at the faunistical and ecological aspects of parasite communities of Brown trout (S. trutta fario) in relation to temperature variations.
At 6 river sections (3 cold-warm site pairs) benthic macroinvertebrate, fish and parasite communities were examined in autumn 2009 and in spring and autumn 2010. Additionally, thermal characteristics were monitored over one and a half year. The annual mean water temperature differences of this study ranged within 0.7 K (Ruhr) to 1.9 K (Lenne1). The analysis of degree-days confirmed the separation of sampling sites by temperature.
Looking at the influence of water temperature on benthic macroinvertebrate communities (chapter 3), BMI communities showed highest average dissimilarity at Lenne1 (ΔWT: 1.9 K). A similar but more differentiated pattern was observed when looking at the EPT community. An increase of average abundance of H. siltalai (Trichoptera) has been detected at all warm sites as well as rising average abundance of C. rivulorum (Ephemeroptera) for the Lenne1 and the Ruhr warm sites.
As the majority of BMI were present at both cold and warm sites, the limit of tolerance range of the majority of taxa was not exceeded by the temperature differences found in the present study. The results indicated that temperature changes have an impact on BMI species, in particular EPT-taxa, and as a consequence BMI communities are affected.
The results of chapter 4 – the effect of water temperature on the levels of hepatic glycogen and hsp70 in brown trout (Salmo trutta fario L.) – showed a general increase for hepatic glycogen levels at warmer sections and a clear seasonal pattern with higher concentrations in autumn.
Besides, increasing temperature had effects on the condition of examined brown trout. Mean condition factors were lower at warm sites compared to respective cold sites. Additionally, condition factors were equal or slightly higher in spring samples than in autumn samples. Gonadosomatic indices showed a general decrease at warmer sections, while hepatosomatic indices showed no clear pattern.
Hepatic hsp70 levels showed no clear pattern at warm sites, while the concentrations in the liver tissues remained more or less similar in spring and autumn. At Ruhr and Lenne2 cold sites, hepatic hsp70 levels had their maximum in spring. The results obtained indicated the ability of brown trout to respond to increased energy demands as part of an increase in water temperature without losing their regulatory capability. In light of the temperature differences found in this study, one should bear in mind that the limit of tolerance range might not have been reached yet.
The impact of water temperature on the parasite communities in brown trout (Salmo trutta fario L.) is the content matter of chapter 5. Between autumn 2009 and autumn 2010, twelve metazoan parasite species including five nematodes, three acanthocephalans, three trematodes and one cestode were found in 365 S. trutta fario examined from six sites.
The results revealed significant, temperature dependent changes in abundances for most of the parasite species found. According to these results, two opposing trends were observed:
• an increase in calculated infection indices (prevalence, abundance and mean intensity) which concerns both, specific parasites of salmonids (E. truttae and P. salvelini) as well as rather generalist parasites (Diplostomum sp., R. acus, C. truncatus and N. rutili)
• a decrease in calculated infection indices (prevalence, abundance and mean intensity) which only concerns the two salmon-specific species Crepidostomum sp. and C. ephemeridarum.
The results also showed that changes in water temperature cause both qualitative and quantitative changes in parasite communities of brown trout.
Since the difference in parasite infracommunity composition and structure reflect the difference of the community composition of free living animals, the study shows an effect of water temperature on free living animals such as BMI in both rivers Ruhr and Lenne. This is related to differential occurrence and abundance of intermediate hosts of a few species which were identified as key discriminating species in chapter 3.
Likewise, a mean annual temperature difference of 0.7 K (Ruhr) and 1.9 K (Lenne1) caused a two- to fourfold increase of diversity parasite component community in autumn.
The present study provides evidence that metazoan fish parasites will benefit from water temperature increase following climate change and associated shifts of host communities.
Finally, the present study delivered a detailed parasite monitoring on Brown trout in the river Ruhr and Lenne.
The results of the meta-analysis in chapter 6 – Effects of elevated water temperature on aquatic organisms: a meta-analysis – confirmed the findings off the previous chapters. The quantitative analysis based on a modified response ratio provided information on both the typical magnitude and direction of effect. The effects on infracommunity level are barely recognizable, whereas the greatest impacts are likely to occur in metapopulations of parasites.
The results of the present study revealed the parasite´s susceptibility to increasing water temperature and showed that changes in temperature due to global climate change can already affect the transmission of parasites. The findings provide evidence that the parasite community patterns of brown trout may differ essentially in relation to changes in water temperature.
All these facts highlight the usefulness of parasite communities for aquatic monitoring and research and therefore should be considered in future studies. However there is also need for further research regarding autecological characteristics of parasite species.
In many rivers it is still impossible to monitor and quantify the status of biodiversity due to a dearth of species occurrence data at relevant scales and compatible formats and a lack of knowledge on parasite life cycles and its linked intermediate hosts.
For these reasons, considering parasites, will improve the validity of biological water quality assessments. Future research as well as success of tackling climate change can profit from increasing the awareness of aquatic parasites and their hosts as a functional unity. Therefore, available data on freshwater parasites and their hosts groups should be collected as a basis for analyses of distribution patterns in different river types. Additionally, aquatic parasite communities and freshwater organism groups should be monitored over longer time spans. The improvement and conservation measures on biodiversity of freshwater ecosystems should also broaden the focus on aquatic parasite communities. Finally, a standardized assessment method should be developed to quantify temperature effects on aquatic parasite communities including the identification of indicator species specific for different fish types. More research is needed to understand how temperature-related changes in freshwater community compositions, affect life cycles of aquatic parasites.Die Artenvielfalt natürlicher Ökosysteme ist durch zunehmende menschliche Eingriffe in den letzten Jahrhunderten stark bedroht. Bereits geringe Veränderungen ökologischer Bedingungen in Ökosystemen können eine Reihe vielfältiger Wirkungsketten initiieren. Deshalb ist ein fundiertes Wissen über die genetische Vielfalt, die ökologischen Funktionen und Interaktionen der unterschiedlichen Lebensräume eine wichtige Voraussetzung für eine effiziente Planung von Erhaltungs- und Förderungsmaßnahmen zum Schutz der Biodiversität.
Die Wassertemperatur ist einer der wesentlichen Faktoren, welcher sich maßgeblich auf die Ausbildung, Zusammensetzung und Verteilung der Lebensgemeinschaften in Fließgewässern auswirkt. Darüber hinaus stellen thermische Belastungen und damit einhergehende Änderungen der Wassertemperatur Fließgewässer vor Herausforderungen, welche sich im Zuge der Auswirkungen des Klimawandels noch verstärken werden. In den Fließgewässern der gemäßigten Breiten wird dies zu einer fortschreitenden Potamalisierung rithraler Abschnitte führen. Davon sind besonders kaltstenotherme Arten betroffen, da ihnen Ausweich- und Rückzugsmöglichkeiten nur eingeschränkt zur Verfügung stehen.
Obwohl in Süßwasserökosystemen rund 10 % aller weltweit bekannten Arten vorkommen, werden insbesondere in Fließgewässern Parasiten in ökosystemaren Betrachtungen kaum berücksichtigt.
In der vorliegenden Arbeit wurden im Freiland die Auswirkungen veränderter Wassertemperaturen auf Parasitengemeinschaften der Bachforelle an unterschiedlichen Standorten untersucht. Dazu wurden an zwei Mittelgebirgsflüssen in Nordrhein-Westfalen, der Ruhr und der Lenne, an vergleichbaren Abschnitten jeweils ober- und unterhalb von thermischen Belastungen Makrozoobenthos-gemeinschaften, Bachforellen (Salmo trutta fario L.) sowie deren Parasitengemeinschaften über einen Zeitraum von zwei Jahren betrachtet. Die mittleren jährlichen Differenzen der Wassertemperatur betrugen über diesen Zeitraum 0,7 K (Ruhr), 0,8 K (Lenne2) und 1,9 K (Lenne1).
Sowohl bei der allgemeinen Betrachtung der Makrozoobenthosgemeinschaften, als auch bei der genaueren Betrachtung der EPT-Taxa (Ephemeroptera, Plecoptera und Trichoptera) traten die größten Unterschiede am Probestellenpaar Lenne1, mit der größten Differenz in der mittleren Jahreswassertemperatur (1,9 K) auf. An allen drei Probestellen mit erhöhter Wassertemperatur konnte ein Anstieg der mittleren Abundanz von H. siltalai (Trichoptera) sowie für C. rivulorum (Ephemeroptera) an den warmen Abschnitten der Probestellenpaare Ruhr und Lenne1 festgestellt werden.
Die dieser Studie zu Grunde liegenden Temperaturunterschiede wirkten sich auf unterschiedliche Art auf die Gesamtkondition der Bachforellen aus. An den warmen Abschnitten lagen im Mittel niedrigere Konditionsfaktoren vor. Dabei wurden im saisonalen Vergleich jeweils in den Frühjahrsproben leicht erhöhte Konditionsfaktoren festgestellt.
Auch der Gonadosomatische Index war bei den Bachforellen an den warmen Abschnitten im Mittel niedriger. Die Ergebnisse für den Hepatosomatische Index wiesen hingegen keine klaren Muster auf.
Bei den Biomarkeruntersuchungen konnte für alle warmen Abschnitte ein genereller Anstieg des Glykogengehalts im Lebergewebe der Bachforellen gemessen werden. Die Ergebnisse zeigen ein ausgeprägtes saisonales Muster mit höheren Glykogengehalten in den Herbstproben.
Die HSP70-Gehalte im Lebergewebe der Bachforellen an den warmen Abschnitten wiesen dagegen kein deutliches Muster auf. Die Konzentrationen waren sowohl in den Frühjahrs- als auch den Herbstproben ähnlich hoch. An den kalten Abschnitten der Ruhr und Lenne2 traten in den Frühjahrsproben die höchsten HSP70-Gehalte auf.
Bei der parasitologischen Untersuchung der insgesamt 365 Bachforellen (Anzahl pro Abschnitt = 13-26) wurden insgesamt 12 Endoparasitenarten gefunden. Dabei handelte es sich um die Nematodenarten C. ephemeridarum, C. farionis, C. truttae, P. salvelini und R. acus, die Acantocephalenarten E. truttae, N. rutili und P. laevis, die beiden Gattungen der digenen Trematoden Crepidostomum sp., Diplostomum sp. und die Trematodenart T. clavata sowie den Cestoden C. truncatus.
An den warmen Abschnitten wurden sowohl für spezifische Parasiten der Bachforelle (E. truttae und P. salvelini), als auch für die Generalisten C. truncatus, Diplostomum sp., N. rutili und R. acus signifikante Anstiege in den jeweiligen Abundanzen, Prävalenzen und mittleren Intensitäten an den warmen Abschnitten beobachtet. Im Gegensatz dazu wurde ein signifikanter Rückgang dieser Parameter für die beiden forellenspezifischen Parasiten C. ephemeridarum und Crepidostomum sp. an den warmen Abschnitten festgestellt.
Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass eine Veränderung der Wassertemperatur sowohl qualitative als auch quantitative Veränderungen der Parasitengemeinschaften der Bachforelle bewirkt. Dies konnte u. a. in einem zwei- bis vierfachen Anstieg der Diversität in den Komponentengemeinschaften der warmen Abschnitte an Ruhr und Lenne1, als auch in signifikanten Veränderungen der Abundanzen und Intensitäten bei einem Großteil der gefundenen Fischparasitenarten dokumentiert werden.
Die zusammenfassende Metaanalyse, über die Auswirkungen erhöhter Wassertemperatur auf Makrozoobenthosgemeinschaften, Bachforellen sowie deren Parasitengemeinschaften, gibt einen Überblick über die jeweilige Effektgröße als auch über die jeweilige Effektrichtung. Die Auswertung zeigt das Auftreten geringer Effekte auf der Ebene der Parasiteninfragemeinschaften. Die größten Auswirkungen wurden auf der Ebene der jeweiligen Metapopulationen der Parasiten nachgewiesen.
Zusammenfassend konnte mit dieser Arbeit gezeigt werden, dass eine Erhöhung der Wassertemperatur im Zuge des Klimawandels die Parasitentransmission beeinflusst. Dabei treten die beobachteten Unterschiede in den Parasitengemeinschaften der Bachforelle in Relation zum Ausmaß der Temperaturveränderungen auf.
Dies unterstreicht die Forderung, aquatische Parasiten in zukünftige ökosystemare Betrachtungen mit einzubeziehen. Darüber hinaus besteht weiterer Forschungsbedarf zur Autökologie von Parasiten im Zusammenspiel mit abiotischen und biotischen Umweltfaktoren.
Insbesondere in Fließgewässern wird das Monitoring der Artenvielfalt aus Mangel an entsprechenden Daten zum Vorkommen von Parasitenarten, sowie durch nur unvollständige Kenntnis der jeweiligen Lebenszyklen und der involvierten Zwischenwirte erschwert.
Die Ergebnisse dieser Studie legen nahe, die Auswirkungen einer erhöhten Wassertemperatur auf das Vorkommen und die Transmission von aquatischen Parasiten weiter zu untersuchen. Insbesondere langfristige Veränderungen sowie die unterschiedlichen Auswirkungen in verschiedenen Flussgebietstypen sollten dabei im Fokus künftiger Forschungsprojekte liegen.
Aus diesem Grund wäre es auch für zukünftige gewässerökologische Untersuchungen nur von Vorteil, die Parasiten aquatischer Organismen stärker in Monitoringuntersuchungen mit einzubeziehen, um erfolgreiche Anpassungsmaßnahmen an den Klimawandel entwickeln und umsetzen zu können
CMOS-compatible nanotube-microbolometer-infrared-detectors
No full textDie vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung, Herstellung und Charakterisierung von innovativen und hochempfindlichen CMOS-kompatiblen Mikrobolometern. Der Ansatz der zum Patent angemeldeten neuartigen Struktur basiert auf der Realisierung der thermischen Isolierung und gleichzeitiger elektrischer Kontaktierung der Mikrobolometer mit Hilfe von ausreichend langen und dünnbeschichteten Hohlröhrchen (hier als Nanotubes bezeichnet), welche mit Technologien und Prozessen aus der Mikrosystemtechnik hergestellt werden können. Somit wird der relative Flächenanteil des Absorbers bei einer gegebenen Pixelgröße maximiert, da laterale Stege, welche bislang Hauptbestandteil der thermischen Isolierung waren, komplett entfallen. Der resultierende thermische Leitwert kann über die einzelnen Schichtdicken, den Grundradius und die Länge der Nanotubes flexibel und unabhängig von der Pixelgröße eingestellt werden.
Basierend auf diesem Konzept wird ein skalierbarer Herstellungsprozess entwickelt, welcher eine Realisierung der Nanotube-Mikrobolometer ermöglicht. Die Nanotubes werden mit Hilfe eines Opferschichtprozesses hergestellt. Dabei wird zunächst mit Hilfe des Bosch-Prozesses ein Öffnung in die Opferschicht geätzt und diese mittels Atomlagenabscheidung (ALD) beschichtet. Im Anschluss folgt die Entfernung der Opferschicht, sodass die gefertigten Nanotubes frei stehen. Die verwendeten Nanotube-Materialien weisen Schichtdicken in einem Bereich von wenigen Nanometern auf. Zur Untersuchung der thermischen Leitfähigkeiten dieser dünnen ALD-Schichten, wird ein Messaufbau zur Anwendung der 3ω-Methode entwickelt.
Ein weiterer Kernpunkt dieser Arbeit ist die Entwicklung und Charakterisierung von rauscharmen und temperaturstabilen amorphen SiGe-Sensorschichten, welche im späteren Herstellungsprozess der Nanotube-Mikrobolometer implementiert werden. Generell muss der elektrische Widerstand der Sensorschichten an die später verwendete Ausleseschaltung angepasst werden. Die relativ langen und hohen Temperaturbelastungen bis zu 400 °C während der Atomlagenabscheidungen können jedoch Einfluss auf die Eigenschaften der zu diesem Zeitpunkt bereits auf dem Wafer befindlichen Sensorschichten nehmen. Hauptsächlich nehmen zwei Effekte der Temperung Einfluss auf den spezifischen Widerstand von Bor-dotierten amorphen Si bzw. SiGe-Schichten. Zum einen bewirkt die Wasserstoffdiffusion eine Erhöhung und zum anderen die Aktivierung von Bor eine Reduzierung des spezifischen Widerstandes. In dieser Arbeit kann gezeigt werden, dass durch geeignete Variation der Prozessparameter der Einfluss beider Effekte kompensiert wird. Somit bleiben die resultierende Konfiguration der Atombindungen bzw. die ursprünglichen elektrischen Eigenschaften nach der Temperung erhalten.
Die gefertigten Nanotube-Mikrobolometer werden zunächst anhand von Teststrukturen im Hinblick auf die elektro-optischen und mechanischen Eigenschaften grundlegend charakterisiert. Der Fokus liegt in dieser Arbeit auf Pixelgrößen von 12 µm und kleiner. Weiterhin werden die Strukturen auf einer bestehenden CMOS-Ausleseschaltung mit einer optischen Auflösung von 320x240 Pixeln (QVGA) monolithisch gefertigt, um diese in bildgebenden Infrarotsystemen einzusetzen. Um Wärmeverluste durch Gaskonduktion zu minimieren, werden die Mikrobolometer im Vakuum betrieben. Hierzu wurde am Fraunhofer IMS ein sogenanntes Chip-Scale-Package entwickelt, welches chipweise auf die hergestellten Arrays des Wafers aufgebracht wird. Es folgen die Bestimmung der Responsivität und NETD sowie die ersten Ergebnisse zum Einsatz im FIR-Kamerasystem.The present work deals with the development, fabrication und characterization of innovative and highly sensitive CMOS-compatible microbolometers. The approach of the patent pending novel structure is based on the realization of thermal insulation and simultaneous electrical contacting of the microbolometers by means of sufficiently long and thin coated hollow tubes (hereinafter referred as nanotubes), which can be fabricated with processes from microsystems technology. Thus, the relative area of the absorber is maximized at a given pixel size, since lateral legs are completely omitted, which were previously the main constituent of thermal insulation. The resulting thermal conductance can be tuned flexibly and independently of the pixel size by varying the individual layer thicknesses, base radius and length of the nanotubes.
Based on this concept a scalable fabrication process is developed, which enables the realization of the nanotube microbolometers. The nanotubes are fabricated using a sacrificial layer process. Here, an opening is first etched in the sacrificial layer using the Bosch process and then coated by atomic layer deposition (ALD). Following this, the sacrificial layer is removed, so that the fabricated nanotubes are free-standing. The nanotube materials used in this work have layer thicknesses in the range of a few nanometers. For investigation the thermal conductivities of thin ALD layers a measurement setup for application of the 3ω-method is developed.
Another key aspect of this thesis is the development and characterization of temperature-stable amorphous SiGe sensing layers that are implemented in the later fabrication process of the nanotube microbolometers. In general, the electric resistance of the sensing layer needs to be adapted to the operating range of the readout circuit. However, the relatively long and high temperature loads of up to 400 °C during the atomic layer deposition can influence the properties of the sensing layer, which is already located on the wafer at this point. Mainly two effects of heat treatment influence the resistivity of boron doped amorphous Si or SiGe layers. For one thing the diffusion of hydrogen causes an increase and for another thing the activation of boron a reduction of the resistivity. In this work, it can be shown that the influence of both effects can be compensated by appropriate variation of process parameters. Thus, the resulting configuration of atomic bonds and the initial electrical properties remain after heat treatment.
Based on test structures the fabricated nanotube microbolometers are characterized essentially with respect to the electro-optical and mechanical properties. This work focuses on pixel sizes of 12 µm and below. Furthermore, the microbolometers are monolithically fabricated on an existing CMOS readout circuit with an optical resolution of 320x240 pixels (QVGA) to use these in imaging infrared systems. The microbolometers are operated in vacuum to minimize heat loss from gas conduction. For this purpose, a so-called chip-scale-package was developed at Fraunhofer IMS, which is applied individually to the fabricated chips on the wafer. This is followed by the determination of the NETD and first results for application in the FIR camera system
Optimizing Deployment and Maintenance of Indoor Localization Systems
No full textPervasive computing envisions the achievement of seamless and distraction-free support for tasks by means of context-aware applications. Context can be defined as the information which can be used to characterize the situation of an entity such as persons or objects which are relevant for the behaviour of an application. A context-aware application is one which can adapt its functionality based on changes in the context of the user or entity. Location is an important piece of context because a lot of information can be inferred about the situation of an entity just by knowing where it is. This makes location very useful for many context-aware applications. In outdoor scenarios, the Global Positioning System (GPS) is used for acquiring location information. However, GPS signals are relatively weak and do not penetrate buildings well, rendering them less than suitable for location estimation in indoor environments. However, people spend most of their time in indoor locations and therefore it is necessary to have location systems which would work in these scenarios.
In the last two decades, there has been a lot of research into and development of indoor localization systems. A wide range of technologies have been applied in the development of these systems ranging from vision-based systems, sound-based systems as well as Radio Frequency (RF) signal based systems. In a typical indoor localization system deployment, an indoor environment is setup with different signal sources and then the distribution of the signals in the environment is recorded in a process known as calibration. The distribution of signals, also known as a radio map, is then later employed to estimate location of users by matching their signal observations to the radio map. However, not all the different signal technologies and approaches provide the right balance of accuracy, precision and cost to be suitable for most real world deployment scenarios. Of the different RF signal technologies, WLAN and Bluetooth based indoor localization systems are the most common due to the ubiquity of the signal deployments for communication purposes, and the accessibility of compatible mobile computing devices to the users of the system.
Many of the indoor localization systems have been developed under laboratory conditions or only with small-scale controlled indoor areas taken into account. This poses a challenge when transposing these systems to real-world indoor environments which can be rather large and dynamic, thereby significantly raising the cost, effort and practicality of the deployment. Furthermore, due to the fact that indoor environments are rarely static, changes in the environment such as moving of furniture or changes in the building layout could adversely impact the performance of the localization system deployment. The system would then need to be recalibrated to the new environmental conditions in order to achieve and maintain optimal localization performance in the indoor environment. If this happens regularly, it can significantly increase the cost and effort for maintenance of the indoor localization system over time.
In order to address these issues, this dissertation develops methods for more efficient deployment and maintenance of the indoor localization systems. A localization system deployment consists of three main phases; setup and calibration, localization and maintenance. The main contributions of this dissertation are proposed optimizations to the different stages of the localization system deployment lifecycle.
First, the focus is on optimizing setup and calibration of fingerprinting-based indoor localization systems. A new method for dense and efficient calibration of the indoor environmental areas is proposed, with minimal effort and consequently reduced cost. During calibration, the signal distribution in the indoor environment is distorted by the presence of the person doing the calibration. This leads to a radio map which is not a very accurate representation of the environment. Therefore a model for WLAN signal attenuation by the human body is proposed in this dissertation. The model captures the pattern of change to the signal due the presence of the human body in the signal path. By applying the model, we can compensate for the attenuation caused by the person and thereby generate a more accurate map of the signal distribution in the environment. A more precise signal distribution leads to better precision during location estimation.
Secondly, some optimizations to the localization phase are presented. The dense fingerprints of the environment created during the setup phase are used for generating location estimates by matching the captured signal distribution with the pre-recorded distribution in the environment. However, the location estimates can be further refined given additional context information. This approach makes use of sensor fusion and ambient intelligence in order to improve the accuracy of the location estimates. The ambient intelligence can be gotten from smart environments such as smart homes or offices, which trigger events that can be applied to location estimation. These optimizations are especially useful for indoor tracking applications where continuous location estimation and accurate high frequency location updates are critical.
Lastly, two methods for autonomous recalibration of localization systems are presented as optimizations to the maintenance phase of the deployment. One approach is based on using the localization system infrastructure to monitor the signal characteristic distribution in the environment. The results from the monitoring are used by the system to recalibrate the signal distribution map as needed. The second approach evaluates the Received Signal Strength Indicator (RSSI) of the signals as measured by the devices using the localization system. An algorithm for detecting signal displacements and changes in the distribution is proposed, as well as an approach for subsequently applying the measurements to update the radio map. By constantly self-evaluating and recalibrating the system, it is possible to maintain the system over time by limiting the degradation of the localization performance. It is demonstrated that the proposed approach achieves results comparable to those obtained by manual calibration of the system.
The above optimizations to the different stages of the localization deployment lifecycle serve to reduce the effort and cost of running the system while increasing the accuracy and reliability. These optimizations can be applied individually or together depending on the scenario and the localization system considered
Regression-based Monte Carlo methods with optimal control variates
No full textIn der vorliegenden Dissertation werden regressionsbasierte Monte-Carlo-Verfahren für diskretisierte Diffusionsprozesse vorgestellt. Diese Verfahren beinhalten die Konstruktion von geeigneten Kontrollvariaten, die zu einer signifikanten Reduktion der Varianz führen. Dadurch kann die Komplexität des Standard-Monte-Carlo-Ansatzes (epsilon^{-3} für Schemen erster Ordnung und epsilon^{-2.5} für Schemen zweiter Ordnung) im besten Fall reduziert werden auf eine Ordnung von epsilon^{-2+delta} für ein beliebiges delta aus [0,0.25), wobei epsilon die zu erzielende Genauigkeit bezeichnet. In der Komplexitätsanalyse werden sowohl die Fehler, die auch beim Standard-Monte-Carlo-Ansatz auftreten (Diskretisierungs- und statistischer Fehler), als auch die aus der Schätzung bedingter Erwartungswerte mittels Regression resultierenden Fehler berücksichtigt. Darüber hinaus werden verschiedene Algorithmen hergeleitet, die zwar zu einer ähnlichen theoretischen Komplexität führen, jedoch numerisch gesehen bei der Regressionsschätzung unterschiedlich stabil und genau sind. Die Effektivität dieser Algorithmen wird anhand von numerischen Beispielen veranschaulicht und mit anderen bekannten Methoden verglichen. Zudem werden geeignete Kontrollvariaten für die Bewertung von Bermuda-Optionen sowie amerikanischen Optionen basierend auf einer dualen Monte-Carlo-Methode hergeleitet. Auch hierbei ergibt sich eine signifikante Komplexitätsreduktion, sofern die zugrunde liegenden Funktionen gewisse Glattheitsannahmen erfüllen
Ein Beitrag zur funktionalen Entwicklung eines elektromechanischen Lenksystems für sportlich orientierte Fahrzeuge
No full textMechatronische Lenksysteme haben sich mittlerweile in allen Fahrzeugsegmenten durchgesetzt. Während aktuell auf dem Markt befindliche Lenksysteme alle Anforderungen eines konventionellen Personenkraftfahrzeugs erfüllen, existiert eine große Menge an Optimierungspotenzialen bezüglich des Einsatzes dieser Systeme in sportlichen Hochleistungsfahrzeugen.
In der vorliegenden Arbeit werden Methoden zur Konzeption einer Rückmeldungs- und Lenkgefühl-optimierten Funktionssoftware inklusive der dazugehörigen Regelungsarchitektur für ein elektromechanisches Lenkgetriebe mit dem Einsatz im sportlichen Fahrzeugsegment vorgestellt.
Nachdem im ersten Teil der Arbeit Simulations- und Prüfmethoden für Lenksysteme dargestellt werden, werden im Anschluss die Anforderungen an Lenksysteme im Allgemeinen nach dem aktuellen Stand der Forschung zusammengefasst. Diese werden anschließend in einzelne Bereiche klassifiziert und anhand von Bewertungskriterien genauer spezifiziert. Aus diesen Grundanforderungen erschließt sich im weiteren Verlauf die Menge an Anforderungen, welche durch die Funktionsbausteine in der High-Level-Software auf dem EPS-Steuergerät umgesetzt werden müssen. Diese gruppieren sich in zwei große Funktionsumfänge: Lenkgefühl und Rückmeldung.
Unter der Berücksichtigung dieser definierten Kriterien bezüglich Lenkgefühl werden in den weiteren Kapiteln bestehende Applikationsmodule sowie neu entwickelte Konzepte mit Hinblick auf ihren Wirkungsbereich und Applikationsaufwand vorgestellt und anhand entsprechender Vor- und Nachteile miteinander verglichen.
Des Weiteren stellt diese Arbeit eine kritische Diskussion der aktuell auf dem Markt befindlichen Regelungsarchitekturen an. Anschließend an die Betrachtung dieser vorhandenen Architekturen wird im Weiteren in einer ausführlichen Form das Konzept, die Umsetzung sowie eine objektive Bewertung am Prüfstand und im Fahrzeug eines innovativen Regelungskonzeptes für EPS in Sportfahrzeugen vorgestellt. Hierbei handelt es sich um das Konzept der Unterstützungskraftregelung (UKR). Es konnte nachgewiesen werden, dass dieses neue Regelungskonzept in Verbindung mit den neuartigen Funktionsmodulen das Rückmeldungsniveau in elektromechanischen Systemen deutlich steigert und die Applikation des Lenkgefühls aufgrund modularer Wirkungsbereiche der einzelnen Funktionen vereinfacht und zielführender wird.
Den abschließenden Teil dieser Dissertation stellt die Zusammenfassung des Software-Entwicklungsprozesses nach dem aktuellen Stand der Technik dar. Dieser Prozess nach ISO26262 umfasst alle Rahmenbedingungen für eine Software-Entwicklung bezüglich Anforderungsspezifikation, Absicherung und Testing für Bauteile mit den höchsten Sicherheitsanforderungen, so wie das bei einem elektromechanischen Lenksystem der Fall ist. Neben diesem vorgeschriebenen Prozess, werden abschließend drei Vorgehensweisen bei der Aufgabenteilung zwischen OEM- und Lieferant aus Sichtweisen des technischen und wirtschaftlichen Aufwands sowie der OEM-seitigen Entwicklungsflexibilitat beschrieben.
Das im Rahmen dieser Dissertation entwickelte Funktions- und Regelungskonzept wurde bis zu Serienreife entwickelt und einen Serieneinsatz auf einem bestehenden Lenksystem erfahren. Die internen Rückmeldungen aus vielen Fahrabgleichen sowie die Testberichte aus zahlreichen Fachzeitschriften bestätigen das verbesserte Lenkgefühl sowie die gesteigerte Rückmeldung durch den Einsatz der neuen Software auf einem bereits in der Serie befindlichen Lenksystem
Realistic chipless RFID: identification and localization
No full textFür die weitere Massenverbreitung von RFID Systemen ist ein günstiges und genaues Verfahren zur Objektlokalisierung und –verfolgung zwingend erforderlich. Chiplose RFID Systeme erlauben im Gegensatz zu herkömmlichen chipbehafteten RFID Systemen den Einsatz von einfachen, druckbaren RFID Tags, eine Möglichkeit zum Einstieg in die Ära von extrem billigen RFID Tags. Diese Dissertation konzentriert sich auf die Lösung von drei Herausforderungen bei
der Erkennung von chiplosen RFID Tags innerhalb geschlossener Räume.
Der erste in der vorliegenden Arbeit diskutierte Aspekt beschäftigt sich mit Methoden zum Eliminieren des Störechos der Umgebung (clutter removal techniques). Im chiplosen RFID System ist das Umgebungsstörecho definiert durch das von der Umgebung reflektierte Signal, das nicht mit dem RFID Tag interagiert. Die Stärke dieses Signals ist in jedem Fall größer als die des vom RFID Tag zurückgestrahlten (backscattered) Signals, was die Signaturerkennung des RFID Tags unmöglich macht. Zur Lösung dieses Problems schlage ich zwei Algorithmen vor. Der erste ist die Leerraum-Kalibrierung (empty room calibration). Bei diesem Algorithmus werden die Messungen mit RFID Tag von denen ohne RFID Tags abgezogen. Der zweite Algorithmus basiert auf dem Rake-Receiver unter Nutzung einer Zufallsfolge (PN sequence), er erfordert keine zusätzliche Kalibrierung.
Der zweite Aspekt betrifft die Notch Erkennung und Identifikation, ein sehr wichtiger Bereich des chiplosen RFID Systems. Er ist dafür verantwortlich, die Notchs in Bits umzuwandeln. Für eine effektive Detektion werden Windowing (Fenster) Verfahren vorgeschlagen, wobei jedes Fenster einen oder auch keinen Notch beinhalten kann. Insgesamt drei neue Verfahren zur Notch Erkennung wurden implementiert. Als erstes ein Matched Filter (MF), in dem der einkommende Notch mit einem Referenz Notch verglichen wird. Das zweite Verfahren basiert auf einer gefensterten Singulärwertzerlegung, damit kann sowohl der Notch erkannt werden, als auch seine Bandbreite bestimmt werden. Als drittes Verfahren wird das dynamische Frequency Warping vorgestellt. Diese Technik nutzt nichtlineare um die Notche unddie Frequenzverschiebungen, die an den Notches auftreten, zu erkennen. Als dritter Aspekt wird die Lokalisierung der RFID Tags in dieser Dissertation diskutiert. Dazu werden zwei Algorithmen erklärt und implementiert. Der erste Algorithmus beruht auf der Triangulation durch drei getrennte RFID Lesegeräte, während sich der zweite die Position des RFID Tags aus der Signalstärke und dem Winkel des vom RFID Tag kommenden Signals berechnet.
Alle genannten Algorithmen und Verfahren wurden in einer realen Innenraum Testumgebung mit RFID Tags und einer Software Defined Radio (SDR) Plattform vermessen, um die Zuverlässigkeit der Algorithmen unter normalen Bedingungen zu überprüfen.For mass deployment of RFID systems, cheap and accurate item level identification and tracking are profoundly needed. Fortunately, unlike conventional chip-based RFID, chipless RFID systems offers low-cost printable tags holding a better chance to enter the era of penny-cost tags.
This dissertation concentrated on solving three challenges in the detection of the chipless tag inside an indoor environment. The first aspect discussed in the thesis are the chipless RFID clutter removal techniques. In chipless RFID the environmental clutter response is defined as the signal reflected from the environment, that does not interact with the tag. This signal has higher power than the backscattered signal from the tag, rendering the tag signature undetectable. Two algorithms to overcome this problem was used, the first is empty room calibration. The first algorithm is based on subtracting the measurement with the tag from the one without. The second algorithm is Rake receiver using PN sequence; this algorithm requires no pre-measurement calibration.
The second aspect is notch detection and identification which is a critical part of the chipless system. This part is responsible for converting the notches into bits. For effective detection, a windowing operation is proposed, where each window may contain a notch or not. Three novel techniques are implemented to detect the notch. The first is matched filter were a reference notch is compared with the incoming signal. The second is window based singular value decomposition, where a constellation is created to detect not only the existence of a notch but also the bandwidth of the notch. The third notch detection technique is dynamic frequency warping. This technique utilizes non-linear warping to detect the notch and the frequency shifts that occurs on the notch.
The third aspect discussed in the thesis is tag localization. In this aspect, two algorithms are implemented and explained. The first is trilateration which requires three different readers. The second localization algorithm exploits received signal strength and angle of arrival to detect the location of the tag accurately. All the algorithms were tested using a real testbed to validate the reliability of the techniques.
The measurements were done using fabricated tags in an indoor environment using Software Defines Radio (SDR)
Development of vaccination strategies for vector-based prophylactic immunization in the Friend retrovirus model
No full textDie Suppression von Immunantworten gegen ein gleichzeitig appliziertes Immunogen durch retrovirales Env stellt ein herausforderndes Problem in der anti-retroviralen Impfstoffentwicklung dar. Im FV-Modell wurden daher DNA-Impfstoffe, die F-MuLV Env und Leader-Gag exprimierten, mit Zytokin-kodierenden Plasmiden kombiniert. Die Ko-Immunisierung mit Zytokin-kodierenden Plasmiden modulierte den supprimierenden Effekt von Env auf die Induktion von GagL85-93-spezifischen CD8+ T-Zellen, vor allem die Kombination LG + Env mit den Zytokinen IL2, IL12, IL21, IL28A und GM-CSF führte zur Induktion von hohen spezifischen CD8+ T-Zellantworten. Dies zeigte sich nach der FV-Infektion in niedrigeren Milzgewichten, sowie in verringerten Viruslasten in der Milz. GM-CSF modulierte die Bildung bindender Antikörper positiv, alle anderen Zytokine hatten keinen Einfluss auf die Bildung bindender Antikörper. Die Ko-Applikation von Zytokinen könnte eine Lösung der Problematik der Immunsuppression durch Env nicht nur im FV-Modell, sondern auch bei Immunisierungen gegen HIV darstellen, da beispielsweise die immunsuppressive Domäne hochkonserviert zwischen verschiedenen Retroviren ist.
Nicht nur die Immunsuppression der Retroviren stellt eine Herausforderung bei der Entwicklung von Impfstoffen gegen retrovirale Infektionen dar, sondern auch die Induktion komplexer Immunantworten. In der Forschung induziert ein vektorieller Impfstoff auf der Basis von RhCMV, der SIV Proteine exprimiert, den besten Schutz gegen eine dem HIV verwandte SIV-Infektion. Um die CMV-basierte Immunisierung im FV-Modell zu evaluieren, wurden MCMV-basierte Vektoren eingesetzt, die Leader-Gag, Leader-GagC1K oder F-MuLV Env exprimieren. Die homologe Prime-Boost-Immunisierung mit MCMV.Leader-Gag oder MCMV.Leader-GagC1K konnte keine GagL85-93-spezifischen CD8+ T-Zellantworten induzieren und vermittelte keinen Schutz gegen die FV-Infektion. MCMV.env induzierte dagegen starke Env123-141-spezifische CD4+ T-Zellantworten. Allerdings konnte MCMV.env erst nach der Verdopplung des Zeitintervalls zwischen der Immunisierung und der Belastungsinfektion mit FV von drei auf sechs Wochen einen sehr guten Schutz gegen die FV-Infektion vermitteln. Dieser Effekt ist wahrscheinlich auf eine verbesserte Antiköperantwort zurückzuführen, da die B-Zellen mehr Zeit für ihre Reifung hatten. Die Immunisierung mit MCMV.env schützte die geimpften Mäuse außerdem langfristig gegen eine FV-Infektion, wie ein Langzeitversuch über drei Monate zeigen konnte.
Transferexperimente, bei denen CD4+ T-Zellen, CD4+-depletierte Immunzellen und Antikörper-haltiges Serum von MCMV.env geimpften Mäusen einen Tag vor der FV-Infektion transferiert wurden, konnten keinen Schutz übertragen; wie der Schutz vermittelt wird müssen also weitere Experimente zeigen.
In dieser Arbeit konnte durch die Kombination von LG + Env mit verschiedenen Zytokinen die Immunsuppression durch F-MuLV Env überwunden werden und durch den Einsatz MCMV-basierter Vektoren konnte ein sehr guter Schutz der immunisierten Mäuse gegen eine FV-Infektion vermittelt werden.The suppression of immune responses to a simultaneously applied immunogen by retroviral Env represents a challenging problem in antiretroviral vaccine development. Therefore, DNA vaccines expressing F-MuLV Env and Leader-Gag were combined with cytokine-encoding plasmids in the FV model. The co-immunization with cytokine-encoding plasmids alleviated the suppressive effect of Env on the induction of GagL85-93-specific CD8+ T cells, especially the combination LG + Env with the cytokines IL2, IL12, IL21, IL28A and GM-CSF induced potent specific CD8+ T cell responses. The immunizations resulted in lower spleen weights, as well as in reduced viral loads in the spleen after FV infection. GM-CSF positively modulated the induction of binding antibodies; all other cytokines had no influence on the formation of binding antibodies. The co-administration of cytokines could be a solution to the problem of immunosuppression by Env not only in the FV model, but also in immunizations against HIV since, for example, the immunosuppressive domain is highly conserved between different retroviruses.
Not only the immunosuppression by retroviruses is a challenge in the development of vaccines against retroviral infections, but also the induction of complex immune responses. In pre-clinical studies, a vaccine based on RhCMV expressing SIV proteins induced the best protection against the HIV related SIV infection. To evaluate CMV-based immunization in the FV model, MCMV-based vectors expressing Leader-Gag, Leader-GagC1K or F-MuLV Env have been tested. The homologous prime-boost immunization with MCMV.Leader-Gag or MCMV.Leader-GagC1K did not induce any GagL85-93-specific CD8+ T cell responses and did not confer any protection against FV infection. MCMV.env induced strong Env123-141-specific CD4+ T cell responses. However, MCMV.env was able to mediate protection from FV infection only after doubling the time interval between immunization and the FV infection from three to six weeks. This effect is probably due to an improved antibody response because of improved B cell maturation. Furthermore, the immunization with MCMV.env protects the vaccinated mice for a long time against a FV infection, as a long-term experiment over three months could show. Transfer experiments in which CD4+ T cells, CD4+-depleted immune cells, and antibody-containing serum were transferred from MCMV.env-vaccinated mice one day before the FV infection did not confer protection. In this work, the use of MCMV-based vectors provided a very good protection of the immunized mice against FV infection, but how the protection is mediated must be shown by further experiments.
In this work, the combination of LG + Env with different cytokines was able to overcome the immunosuppression by F-MuLV Env and the use of MCMV-based vectors conferred very good protection of the immunized mice against FV infection