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Embedding of polyalkylcyanoacrylate nanocapsules in metallic surfaces
No full textIn dieser Arbeit wird die Stabilität von Polyalkylcyanoacrylat-Nanokapseln und deren Dispersionen unter Bedingungen einer Dispersionsvernickelung bestimmt und optimiert. An den dargestellten Nanokapsel-Nickel-Kompositschichten wird die zusätzliche Funktionalisierung der Selbstschmierung sowie die Einbettung von intakten Nanokapseln in die Metallmatrix nachgewiesen. Die Analytik der Nanokapseln, Nanokapseldispersionen und Kompositschichten erfolgt durch Rasterkraftmikroskopie (AFM), Rasterelektronenmikroskopie (REM) und durch eine selbstentwickelte Particle Tracking Software
Porous titanium dioxide nanocomposite materials
No full textDie vorliegende Arbeit ist ein Teil des Forschungsprojektes NETZ (Nano_Energie_Technik_Zentrum). Eines der Ziele dieses Projektes ist die Verbesserung von Brennstoffzellensystemen. Eine Brennstoffzelle wandelt die im Wasserstoff gespeicherte chemische Energie in elektrische Energie um. Dabei werden keine CO2-Emissionen und Schadstoffe produziert, nur Wasser. Somit gilt die Brennstoffzellentechnologie hinsichtlich einer CO2-ärmeren zukünftigen Energiewirtschaft und zur Herabsetzung der weltweiten Klimaerwärmung, momentan als eine der aussichtreichsten zukünftigen Energiewandlungssysteme.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Synthese und Charakterisierung von Kohlenstoff-basierten Titandioxid-Nanopartikel-Kompositen. Durch die Verknüpfung der Energietechnik mit der Nanotechnologie, sollen die Kohlenstoff-basierte Metalloxid-Nanopartikel-Komposite die Kosten der Produktion senken und die Lebensdauer der Brennstoffzelle erhöhen. Im ersten Teil der Arbeit wurden Nanopartikel-Dispersionen systematisch untersucht. Dazu wurden insgesamt vier Nanopartikeltypen: AEROXIDE®TiO2 P25 (P25), AEROXIDE®TiO2 P90 (P90), AEROXIDE®TiO2 PF2 (PF2) und AEROXIDE®TiO2 T805 (T805) der Firma Evonik analysiert. Es wurden zwei Versuchsreihen, jeweils bestehend aus einem dreistufigen Verfahren durchgeführt. Dabei wurden die Oberflächeneigenschaften der Nanopartikel mit Hilfe der Hansen-Löslichkeitsparameter ermittelt und somit für jeden Nanopartikeltyp mindestens ein geeignetes Lösungsmittel bzw. Lösungsmittelgemisch ausgewählt, das zur noch besseren Dispersionsqualität führte, als mit dem ursprünglichen Satz von Lösungsmitteln. Im zweiten Teil der Arbeit erfolgte die Synthese der Nanokomposite über drei unterschiedliche Synthesewege. Der erste Syntheseansatz basierte auf der Imprägnierung des, durch das Zweischritt-Quellverfahren nach Ugelstad gewonnenen, porösen Polymers mit der Nanopartikel-Dispersion. Als zweiter und dritter Syntheseansatz wurden die „in-situ“-Verfahren: Pickering Emulsionspolymerisation sowie die Monolith Synthese eingesetzt. Die Synthese und das Einbinden von Titandioxid-Nanopartikel in die Polymermatrix waren in allen Fällen erfolgreich. Die so entstandenen Nanokomposite wurden mit REM, TGA und der Messung der BET-Isotherme untersucht. Anschließend wurden diese Nanokomposite mit Oleum, sowie ohne Oleum-Zugabe pyrolysiert und so neuartige poröse Kohlenstoff-basierte Nanokomposite erzeugt. Diese wurden erneut mit REM, TGA und Messung der BET-Isotherme charakterisiert. Insgesamt hat diese Arbeit neue Einblicke in verschiedene Möglichkeiten verschafft, um Nanopartikel ohne Vorfunktionalisierung in poröse Materialien zu integrieren.The present work is part of the research project NETZ (Nano_Energie_Technik_Zentrum). One of the goals of this project is the improvement of fuel cell systems. A fuel cell converts the chemical energy stored in hydrogen into electrical energy. Here, no CO2 emissions and pollutants are produced, only water. Thus, the fuel cell technology is currently considered to be one of the most promising energy conversion systems considering the future objective to reduce CO2 emissions and global warming. This work deals with the synthesis and characterization of polymer- and carbon-based titanium dioxide nanoparticle composite materials. By linking energy technology with nanotechnology, the carbon-based metal oxide nanoparticle composites have the potential to reduce the cost of production and increase the lifetime of fuel cells.
In the first part of the work, nanoparticle dispersions in liquids were studied systematically. Four types of nanoparticles from Evonik, namely AEROXIDE®TiO2 P25 (P25), AEROXIDE®TiO2 P90 (P90), AEROXIDE®TiO2 PF2 (PF2) and AEROXIDE®TiO2 T805 (T805) were used. Two series of experiments were performed, each series consisting of a three-stage process to estimate the Hansen Solubility Parameter (HSP) for each nanoparticle type. The surface properties of the nanoparticles were determined using their HSP and thus, at least one suitable solvent or solvent mixture for each nanoparticle type was identified which lead to superior dispersion quality compared to the original set of solvents.
In the second part of the work, the synthesis of polymer-based TiO2 nanoparticle composite materials was carried out via three different routes always using styrol derivatives as monomers. The first approach was based on the impregnation of porous polymers, which were obtained by the two-step swelling process according to Ugelstad, with the nanoparticle dispersion. As the second and third approach, the in situ methods Pickering emulsion polymerization and monolith synthesis by cross-linking polymerization were used. The syntheses and the incorporation of TiO2 nanoparticles in the polymer matrix were successful in all cases. The resulting nanocomposites were examined with scanning electron microscopy (SEM), thermogravimetric analysis (TGA) and the measurement of nitrogen adsorption isotherms with BET analysis. Subsequently, these nanocomposites were pyrolyzed with and without adding oleum, thus creating novel porous carbon-based nanocomposites. In a similar fashion, these were characterized by SEM, TGA and measurement of the BET isotherm.
Overall, this work has provided novel insights into various options to integrate pre-synthesized functional nanoparticles into porous materials
"Superwomen" and the Function of Ancient Myths and Archetypal Images in American Popular Television at the Turn of the Millennium: Xena: Warrior Princess, Buffy the Vampire Slayer and Witchblade
No full textThis thesis examines the use and function of ancient mythological texts, symbols and elements as well as archetypal images in three selected American television shows at the turn of the second millennium. The three shows examined are: Xena: Warrior Princess (1995-2001), Buffy the Vampire Slayer (1997-2003) and Witchblade (2000-2002). The study illustrates how modern television grammar and narration utilize myths and archetypal images to negotiate contemporary American value systems, norms and beliefs; which results in an Americanization of those ancient and universal texts. Furthermore, this work analyses the series’ role, as part of a larger, contemporary development, to revise traditional gender roles and facilitate the construction of increasingly diverse gender identities and gender performances in mainstream American television. Main theoretical concepts used in this work are myth and archetypal criticism, television studies, narratology and gender studies.Die vorliegende Arbeit untersucht die Verwendung und Funktion von antiken, mythologischen Texten, Symbolen und Elemente sowie Bildern von Archetypen in drei ausgewählten amerikanischen Fernsehserien an der Wende des zweiten Jahrtausends. Bei den Serien handelt es sich um Xena: Warrior Princess (1995-2001), Buffy the Vampire Slayer (1997-2003) und Witchblade (2000-2002). Die Studie zeigt wie Grammatik und Narration in modernen Fernsehserien Mythen und Darstellungen von Archetypen dazu nutzen, zeitgenössische amerikanische Wertvorstellungen, Normen und Ideologien zu verhandeln. Dies führt zu einer Amerikanisierung jener alten und universellen Texte. Darüber hinaus analysiert diese Arbeit die Rolle der Fernsehserien, als Teil einer weitreichenden, gegenwärtigen Entwicklung, traditionelle Geschlechterrollen zu revidieren und verstärkt zu diversen Gender Identitäten und Gender Performances im Amerikanischen Mainstream-Fernsehen beizutragen. Wichtige theoretische Konzepte, die in dieser Arbeit verwendet werden sind myth and archetypal criticism, television studies, narratology und gender studies
Species distribution modelling of stream macroinvertebrates at the catchment scale
No full textThis thesis investigated the usefulness of broad-scale variables as predictors on modelling distributions of single macroinvertebrate species, the spatial transferability of the distribution models and the application of field validation. Species distribution models (SDMs) allow the prediction of the spatially explicit presence and absence of species based on environmental predictors that reflect the species’ habitat requirements. Thus, SDMs constitute a useful tool to predict the distribution of occurrences or abundances across a landscape, sometimes requiring extrapolation in space and time. SDMs therefore provide an appropriate way to gain information on species occurrences within one catchment without need to produce a catchment-wide sampling data. Hence, the use of SDMs is a cost- and time-effective alternative. SDMs for riverine systems rise specific demands, as they are heterogeneous, directional highly structured networks, connected laterally, longitudinally and vertically. According to the Water Framework Directive (WFD, European Commission 2000) SDMs may provide useful tools to determine the actual distribution, to predict potential donor populations for the recolonization of a restored section or to compute potential changes in the ecological status due to restorations. Local environmental variables are mostly monitored at single river sections but for the construction of SDMs and their application as prediction tool, continuous variables along entire river networks are obligatory. This fact points at a dilemma in the data availability. In this study, broad-scale variables as surrogate predictors of macroinvertebrate distribution were used to train and validate SDMs in a mountainous river catchment. The presence/absence of macroinvertebrate species was extensively scanned by two field campaigns in two years (2010 and 2011). Besides gaining detailed insights into the species’ actual distribution and the determination of their ecological requirements (chapter 3), the entire data set of 225 sampling sites was split up spatially (Lenne watershed and upper Ruhr watershed) to develop SDMs based on broad-scale predictors and to gain first insights into the transferability of SDMs between adjacent watersheds (chapter 4). In a next step, the data set was split up temporally (2010 and 2011) to properly validate the models using field data of equal sampling design and compare the results to internal cross-validation and independent survey data (chapters 5).
Overall, reliable performance and predictive power were found for models of Dinocras cephalotes in both watersheds. Models of several other species performed fair in the river Ruhr (Leuctra geniculata, Silo piceus, Siphlonurus lacustris) but not in the Lenne system or vice versa (Hydropsyche instabilis). Broad-scale SDMs included predictors on physical habitat quality as well as riparian land use at a similar extent. For five out of eleven species, the SDMs including fine-scale predictors (e.g. physico-chemistry, microhabitat distribution) outperformed those models using broad-scale predictors only. I suggest that species specifically distributed in upstream reaches explicitly respond to fine-scale variables due to stronger dependency of their occurrences on local conditions. Model transferability from one watershed to another was low (transferability index < 0.60), thus revealing SDMs not only to be species-specific but also variable across adjacent watersheds. The transferability was suggested to be limited not only by actual environmental differences between both watersheds, but also by legacy land use effects that may continue to affect the recent distribution of macroinvertebrates.
Overall, SDMs showed acceptable predictive performance measures for the stonefly Dinocras cephalotes and the caddisflies Silo piceus and Silo pallipes. The model’s performances were neither positively nor linearly correlated with predictive accuracy The comparison of the three different validation approaches revealed an over-estimation of the discriminatory power of cross-validated models over field and independently validated models. SDM predictive performance (AUC and TSS) consistently decreased from cross- to field to independent validation. This highlights the intermediate position of field validation between overly optimistic cross-validation and underestimating independent validation. In addition, species prevalence (ranging 8–50%) affected the model’s predictive performance: SDMs of less prevalent species tend to over-predict species absences rather than presences. These findings show that the SDM’s measure of goodness-of-fit is decoupled from a model’s predictive performance. The comparison of validation approaches suggests the use of new field data (instead of training data or survey data based on differing sampling methods), which provide a more reliable basis for SDM quality assessment and a benchmark for comparisons with other methods, such as cross-validation.
The results of this thesis contribute to a better understanding of the habitat preferences and distribution of macroinvertebrate species and the requirements and limitations regarding SDMs. Macroinvertebrate SDMs based on broad-scale predictors led to moderate to weak species-environment relationships. This implies that major factors controlling riverine species distribution remained undetected. In general, this study confirms the lack of generality of species distribution, resulting in poor transferability of models between adjacent areas and points at the need for further research in this field. The study supports other authors that raise caution against possible bias in (over-)estimates of model-prediction due to a cross-validation approach because the models are optimized to deal with the ‘noise’ in the data and might consequently lose generality outside the original data. Field validation constitutes an alternative to avoid splitting of small data sets or using independent survey data that may have been collected under different research targets. Furthermore, low prevalence needs to be considered in defining SDM quality as species rarity is usually a property of data from specialist and/or endangered species that are typically in focus of ecology and conservation management. Thus, assessing predictive performance of SDMs of rare freshwater species poses problems in presence-absence modelling which developers and users of SDMs should bear in mind
Einfluss der Behandlung durch eine Psychiatrische Institutsambulanz auf die psychopharmakologische Versorgung von Patienten in stationären Alten- und Pflegeeinrichtungen
No full textDer vorliegenden Arbeit liegt eine Untersuchung der psychopharmakologischen Versorgung von Bewohnern in vier stationären Alten- und Pflegeheimen in der Stadt Essen zugrunde , die durch die Psychiatrische Institutsambulanz des LVR-Klinikum Essen versorgt werden und im 1. Quartal 2012 neu in die Versorgung aufgenommen wurden. Ziel der Arbeit war ein vorher-nachher-Vergleich, zu Beginn der Versorgung bei Aufnahme der Heime und nach sechsmonatiger Versorgung, in Bezug auf die psychiatrischen Diagnosen, die Verordnung von Psychopharmaka, die Interaktionsstärken der Verordnungen pro Bewohner und die Verordnung von potentiell inadäquaten Medikamenten für ältere Menschen
Use of Thermal Analysis to Control the Solidification Morphology of Nodular Cast Irons and Reduce Feeding Needs
No full textDie Produktion von Gusseisen mit Kugelgraphit gewinnt immer mehr Bedeutung in der globalen Gusseisenproduktion.
Gießereien stehen dabei oft Problemen mit Gussfehlern, wie Schrumpfungen und Porositäten gegenüber, die in der Produktion nur schwer vorhersehbar sind, aber deren Ursprünge oftmals mit der Variation der Prozessparameter zusammenhängen, welche nicht gemessen werden und daher nicht kontrolliert werden können. Außerdem benutzt das Gießereipersonal in der Praxis häufig theoretische Konzepte, die für spezielle Bedingungen entwickelt und gültig sind, aber nicht exakt zu den realen Gießereibedingungen passen. Dabei kämpfen Gießereien oft mit Schrumpfungs- und Porositätenfehlern, die scheinbar zufällig in den Gussteilen auftauchen, weil einige maßgebende Änderungen in der Erstarrungsform der Schmelze stattfinden, die nicht erkannt werden.
Eine Methode, die begrenzten Möglichkeiten der konventionellen Prozessüberwachungswerkzeuge, wie Spektrometer, Gießkeiltest und schnelle metallurgische Schmelzprobenanalyse zu überwinden, ist die Implementierung einer optimierten thermischen Analyse.
Die korrekte Anwendung der Thermoanalyse mit modernen Messsystemen liefert wertvolle Informationen der Erstarrungscharakteristik einer Schmelze innerhalb von ein bis zwei Minuten.
In dieser Arbeit wurden für Gusseisen mit Kugelgraphit die realen Erstarrungsmorphologien verschiedener Schmelzen unter Verwendung der thermischen Analyse untersucht, um dabei Parallelen zwischen der Form der Abkühlkurven und der wahren Erstarrungsform der Schmelze zu erhalten, ungeachtet des theoretischen Konzeptes des Kohlenstoffäquivalentes (C.E.), welches sich aus dem Fe-C Gleichgewichtsphasendiagrammes ergibt. Prozessparameter, die hauptsächlich die Erstarrungsform der Schmelze beeinflussen, wie Kohlenstoffgehalt und die Qualität der Impfung, wurden variiert.
Die Überprüfung der Übereinstimmung zwischen charakteristischen Punkten der Abkühlkurve und der wahren Erstarrungsform der Schmelze erfolgte mittels Abschrecktests und Gefügeuntersuchungen durch Farbätzung-Metallographie. Die Ergebnisse zeigten dabei, dass wegen anderer Prozessvariablen, die die Erstarrung direkt beeinflussten, sich die Erstarrungsform der Schmelze nicht genau aus dem C.E.-Wert ableiten ließ, der sich aus der Berechnung an Hand des Kohlenstoff- und Siliziumgehaltes der Schmelze ergab. Ungeachtet dessen konnten die Effekte dieser Prozessvariablen durch Verwendung der Thermoanalyse erkannt werden und damit die wirkliche Erstarrungsform der vorliegenden Schmelze vorhergesagt werden.
Diese Arbeit enthält außerdem eine Anpassung der Thermoanalyseanwendung, die gewöhnlich bei Aluminiumlegierungen zur Erstarrungsvorhersage (dendritic coherency point) verwendet wird und den Einfluss beschreibt, den die Liquidustemperatur auf das Dendritenwachstum von austenitischen Dendriten hat. Mit den Ergebnissen der Thermoanalyse ist eine Vorhersage möglich, ob eine gegebene Schmelze tendenziell ein lange, verzweigte Dendritenstruktur bildet, abhängig von der Form der Temperaturkurve der Erstarrung und der Liquidustemperatur. Eine geringere Liquidustemperatur erweist sich dabei als Ursache für geringer entwickelte Dendritenstrukturen.
Die hier vorgestellten Konzepte zur Kontrolle der Erstarrungsstruktur und der Entwicklung des Dendritenwachstums einer Schmelze wurden unter realen Gießereibedingungen getestet, um festzustellen, welche reale Erstarrungsform die Expansionseigenschaften einer Sphärogusseisenschmelze maximiert, so dass der Speiserbedarf reduziert werden kann. Die Ergebnisse zeigen, dass untereutektische Erstarrungsformen für hohe Kohlenstoffgehalte (mit C.E.-Werten höher als der Wert für die eutektische Zusammensetzung im Fe-C Gleichgewichtsdiagramm) und eutektische Erstarrungsformen diejenigen sind, bei denen die selbstspeisenden Eigenschaften einer Schmelze beim Gießen maximal sind.The production of nodular graphite cast iron, is gaining more volume in the global foundry production.
Foundries, very often face complicated casting defects, such as shrinkage and porosity defects, that are often difficult to predict during production but their origin is often associated with process variation of parameters that are not measured, and therefore, not controlled. Also, foundry personnel often use in practice, theoretical concepts that were formulated and are valid in very special conditions, but not exactly match the real foundry conditions. Foundry often struggle with shrinkage and porosity defects that apparently appear randomly in the castings, because some influential changes in the solidification morphology of the melt occurred and was not detected.
One method to overcome some of the limitations of more conventional process control tools such as spectrometer, wedge test and fast metallographic melt sample analysis, is the implementation of thermal analysis technics.
The correct use of thermal analysis technics can provide useful information on the melt’s real solidification characteristic, within 1 to 2 minutes in the most modern equipment.
In this work, the real solidification morphology of several melts of nodular graphite cast iron were measured using thermal analysis technic to establish a supported parallelism between the morphology of the cooling curve and the real solidification morphology of the melt, regardless of the theoretical concept of Carbon Equivalent established by the Fe-C equilibrium phase diagram. Process parameters that often cause the change in the melts solidification morphology such as the carbon content and the inoculation quality of the melt were manipulated.
The validation of the correspondence between the solidification curve characteristic points and the real solidification morphology of the melt was made through the performance of quenching tests and microstructure observation using colour metallography. The results revealed that the solidification morphology of the melt is not correctly traduced by the C.E. value calculated based on the Carbon and Silicon content of the melt, due to other process variables that directly affect solidification. Nevertheless, using thermal analysis the effect of those process variables can be seen and the real solidification morphology of the melt determined.
This work includes also an adaptation of technics usually used in Aluminium alloys to estimate the occurrence of the dendritic coherency point and the influence that liquidus temperature has on the dendritic growth of austenite dendrites. Through thermal analysis it is possible to estimate if a given melt will have tendency to form a long and branched dendritic structure or not, depending on the solidification morphology of the curve and the liquidus temperature. Lower liquidus temperature proves to result in lower developed dendritic structures.
All these concepts on control of the melts solidification structure and control on the dendritic growth development were tested in real foundry conditions to determine what real solidification morphology, maximizes the expansion properties of the nodular cast iron melt and therefore reduces the feeding requirements. Results show that hypoeutectic solidification morphologies for high carbon contents (with C.E. higher than the given from the equilibrium phase diagram for eutectic compositions) and eutectic solidification morphologies are effectively the ones where the self-feeding properties of the melt in a casting are maximized
die interdiskursive Faszinationsfigur eines Serienmörders in Spannungsliteratur und Film
No full textAbstract zur Dissertation „Yours truly, Jack the Ripper” – Die interdiskursive Faszinationsfigur eines Serienmörders in Spannungsliteratur und Film von Iris Müller. (Erstgutachter: Prof. Dr. Jochen Vogt, Zweitgutachter: Prof. Dr. Rolf Parr.)
Es ist eine der schrecklichsten Mordserien der modernen Kriminalgeschichte – und durch ihre Rätselhaftigkeit zugleich die faszinierendste: Die Morde ‚Jack the Rippers‘, der im Herbst 1888 fünf Prostituierte im Londoner Stadtteil Whitechapel mit einem Schnitt durch die Kehle aufschlitzt. Zudem verstümmelt er seine Opfer im Genitalbereich und entnimmt ihnen Organe. Vier Jahre lang sucht die Metropolitan Police nach dem Täter. Vergeblich. 1892 werden die Akten geschlossen. Bis heute ranken sich um die Morde und den Täter die unterschiedlichsten Mythen, die in ihrer semantischen Verdichtung und Verknüpfung die interdiskursive Faszinationsfigur ‚Jack the Ripper‘ bilden. Zusammengefasst lässt sich die interdiskursive Figur ‘Jack the Ripper’ wie folgt beschreiben: „[…] a tall shadowy figure, dapper in dark tailored clothing, carrying a Gladstone bag, purposefully strolling the narrow streets of Whitechapel by night, camouflaged by fog and fear.” (Gary Coville/Patrick Lucanio: Jack the Ripper. His Life and Crimes in Popular Entertainment).
Ziel der Studie ist es, das zunächst durch die Presse der 1880er- und 1890er-Jahre sowie später maßgeblich durch Literatur und Film erschaffene Imaginationsbild ‚Jack the Ripper‘ in all seinen Facetten aufzuspüren sowie die interdiskursive Entstehungsgeschichte nachzuzeichnen. Materialbasis sind, neben den Originalakten, vor allem literarische Werke sowie semi-literarische und an der Schnittstelle zwischen Fakt und Fiktion stehende Publikationen und filmische Dokumentationen über ‚Jack the Ripper‘. Vor dem Hintergrund dieser verschiedenen Diskursformationen wird danach gefragt, wer seit 1888 wie – insbesondere literarisch – über die Whitechapel-Morde spricht und in welchem Gesamtkontext dieses Sprechen situiert ist. Welche Bilder der interdiskursiven Faszinationsfigur ‚Jack the Ripper‘ werden dabei evoziert und welche narrativen Strategien verfolgt? Und mit welchem Ergebnis?
Diese Untersuchung fügt dem bisherigen Forschungsstand zur literarischen Adaption der Whitechapel-Morde durch die spezielle Konstellation der hier behandelten exemplarischen Texte aus der Gegenwartsliteratur neue Resultate hinzu: Bisher wurde in Untersuchungen zur Adaption ‚Jack the Rippers‘ in der Literatur kaum eine Differenzierung zwischen der historischen Figur des Whitechapel-Mörders und der von der Presse geschaffenen Figur ‚Jack the Ripper‘ vorgenommen. Auch fehlte bislang eine wissenschaftliche Zusammenschau sämtlicher relevanter Werke, die sich mit ‚Jack the Ripper‘ befassen. Dieses Forschungdesiderat wird mit dieser Arbeit geschlossen
Designing Cross-Company Business Intelligence Networks
No full textBusiness Intelligence (BI) ist der allgemein akzeptierte Begriff für Methoden, Konzepte und Werkzeuge zur Sammlung, Aufbereitung, Speicherung, Verteilung und Analyse von Daten für Management- und Geschäftsentscheidungen. Obwohl unternehmensübergreifende Kooperation in den vergangenen Jahrzehnten stets an Einfluss gewonnen hat, existieren nur wenige Forschungsergebnisse im Bereich unternehmensübergreifender BI. Die vorliegende Arbeit stellt eine Arbeitsdefinition des Begriffs Cross-Company BI (CCBI) vor und grenzt diesen von gemeinschaftlicher Entscheidungsfindung ab. Auf Basis eines Referenzmodells, das existierende Arbeiten und Ansätze verwandter Forschungsbereiche berücksichtigt, werden umfangreiche Simulationen und Parametertests unternehmensübergreifender BI-Netzwerke durchgeführt. Es wird gezeigt, dass eine Peer-To-Peer-basierte Gestaltung der Netzwerke leistungsfähig und kompetitiv zu existierenden zentral-fokussierten Ansätzen ist. Zur Quantifizierung der Beobachtungen werden Messgrößen geprüft, die sich aus existierenden Konzepten zur Schemaüberführung multidimensionaler Daten sowie Überlegungen zur Daten- und Informationsqualität ableiten oder entwickeln lassen.Business Intelligence (BI) is a well-established term for methods, concepts and tools to retrieve, store, deliver and analyze data for management and business purposes. Although collaboration across company borders has substantially increased over the past decades, little research has been conducted specifically on Cross-Company BI (CCBI). In this thesis, a working definition and distinction from general collaborative decision making is proposed. Based on a reference model that takes existing research and related approaches of adjacent fields into account a peer-to-peer network design is created. With an extensive simulation and parameter testing it is shown that the design proves valuable and competitive to centralized approaches and that obtaining a critical mass of participants leads to improved usefulness of the network. To quantify the observations, appropriate quality measures rigorously derived from respected concepts on data and information quality and multidimensional data models are introduced and validated
New insights into CD3 antibody-driven T cell functions
No full textDie Interaktion des T Zell Rezeptors (TZR) mit MHC präsentierten Antigenen führt in Anwesenheit eines Ko-Stimulus (z.B. CD28 Ligand) zu einer Proliferation von T Zellen. In vitro wird dies durch eine Kombination aus immobilisierten, monoklonalen anti-CD3 Antikörpern (mAk) und löslichen anti-CD28 mAk simuliert. In der vorliegenden Arbeit wurden T Zell Antworten auf CD3 mAk zweier unterschiedlicher Hybridome, den Klonen CD3/OKT3 (Maus IgG2a) und CD3/UCHT-1 (Maus IgG1) untersucht. Da T Lymphozyten in vivo nicht isoliert von anderen Zellen vorkommen, wurden die Versuche mit mononukleären Zellen des peripheren Blutes (PBMC) durchgeführt. Beide CD3 mAk waren in der Lage ohne Immobilisation und Ko-Stimulus eine vergleichbar effiziente T Zell Aktivierung auszulösen. Dabei proliferierten vor allem CD8+ T Zellen. Eine Stimulation mit CD3/UCHT-1 mAk führte im Gegensatz zum CD3/OKT3 mAk allerdings nicht zur Freisetzung von IL-2. Überraschenderweise wurde auch keine Signalkette über die klassische TZR Signalkaskade induziert. Folglich simulieren CD3 mAk keinen physiologischen T Zell Stimulus.
Funktionelle Analysen zeigten, dass die PBMC aller gesunden Probanden (n = 101) mit Proliferation auf eine CD3/OKT3 mAk Behandlung reagierten, bei einer Stimulation mit CD3/UCHT-1 mAk hingegen proliferierten nur die Zellen von 60% der Probanden (CD3/UCHT-1 Responder und Non-Respondern). Dem zugrunde liegt ein Clustering der TZR, ausgelöst durch die Bindung des Fc Teils (Maus IgG1) der CD3/UCHT 1 mAk von FcγII-Rezeptoren (CD32a) auf Monozyten (CD3/OKT3 interagiert mit CD64). Non Responder verlieren aufgrund eines Basenaustausches im CD32a Gen die Bindungsfähigkeit für murines IgG1. Somit konnte gezeigt werden, dass der CD3/UCHT-1 Responder/Non-Responder Status durch einen Polymorphismus im CD32a Gen determiniert wird. Weiterhin wird deutlich, wie wichtig die Wahl des geeigneten Antikörper-Isotyps für in vivo und in vitro Anwendungen ist.
Erstaunlicherweise fanden sich in Melanom- und Leukämiepatientinnen deutlich mehr Responder als bei den gesunden Probandinnen. Hierdurch konnte erstmals eine Assoziation zwischen dem CD32a Polymorphismus und der Anfälligkeit für Krebserkrankungen hergestellt werden. Ob dies jedoch eine Koinzidenz ist oder ein kausaler Zusammenhang besteht erfordert weitere Untersuchungen. Dabei gewonnene Erkenntnisse können eine Relevanz des „UCHT-1-Responder“-Status für die klinische Anwendung etablieren, beispielsweise als prädiktiver Marker oder für die Therapieempfehlung im Rahmen einer personalisierten medizinischen Behandlung.According to literature, the interaction of the T cell receptor (TCR) with antigen presenting cells causes T cell activation solely in the presence of co-stimulating factors like CD28-ligands. Since CD3 receptors are required for TCR signaling, immobilized anti-CD3 monoclonal antibodies (mAb) are commonly used in combination with anti-CD28 to mimic T cell stimulation in vitro. In the present study, the mechanism of T cell activation triggered by anti-CD3 mAb was investigated comprehensively utilizing two different anti-CD3 mAbs, namely CD3/OKT3 (mouse IgG2a) and CD3/UCHT-1 (mouse IgG1). Since in vivo T cells do not act independently of other cells, peripheral blood mononuclear cells (PBMC) were used in these studies. Antibodies of both CD3 hybridomas were found to induce T cell proliferation even in the absence of additional co-stimuli and when applied solubly. Application of soluble CD3 mAb led to enhanced proliferation of CD8+ T cells. The antibodies of both CD3 clones provided analogous T cell responses although there was no detectable IL-2 release from PBMC treated with CD3/UCHT-1. Remarkably antibodies of both clones did not induce proliferation via the TCR signaling cascade.
Functional analyses demonstrated that PBMC from all healthy donors (n=101) responded with proliferation to CD3/OKT3 treatment. In contrast, proliferation was detectable only in PBMC from 60% of the healthy donors treated with CD3/UCHT-1. Further studies showed that CD3/UCHT-1 responsiveness was caused by the presence of monocytes which crosslinked TCRs via binding of CD3 mAb Fc part by Fcγ receptors (FcγRII/CD32a=mouse IgG1 Fc, FcγRI/CD64=mouse IgG2). Therefore, we could show that the state of responsiveness is genetically determined by a polymorphism in the Fcγ receptor CD32a, which renders Non-Responder insensitive to murine IgG1. Surprisingly, the rate of individuals whose cells responded to CD3/UCHT-1 treatment was higher in melanoma and leukemia patients than in healthy donors.
Our results illustrate that anti-CD3 mAbs do not mimic physiological TCR stimulation and emphasize that antibody isoforms for in vitro as well as in vivo applications need to be chosen carefully with respect to their capability of binding Fcγ receptors. Furthermore, CD3/UCHT-1 responsiveness is genetically determined by a CD32a polymorphism and our results indicate that the CD32a genotype might be associated with an increased susceptibility to melanoma. Thus, the pathogenic role of this polymorphism in melanoma development warrants further studies
Kv1.3 inhibitors in the treatment of glioma and melanoma
No full textThe groups of Prof.s Szabò and Gulbins demonstrated that the inhibition of the mtKv1.3 by different membrane-permeant specific drugs is able to induce apoptosis in different cancer cell lines in vitro, ex vivo in B-CLL cells and in a in vivo orthotopic mouse melanoma model (Leanza L. et al 2012, Leanza L. et al 2013).
Here, I tested different Kv1.3 inhibitors on their ability to influence tumor growth in two types of models, glioma and melanoma. In particular, I investigated whether these drugs are able to induce cell death by depolarizing the mitochondrial membrane, increasing ROS production, eventually leading to cytochrome c release in different cancer cell lines.
Thanks to their augmented solubility and mitochondrial targeting ability, the newly synthesized drugs, together with clofazimine, were applied, after a pharmacokinetic analysis, in vivo to a syngeneic glioma model and to the orthotopic melanoma model. Beside the impact on tumor growth, the synergistic effect with ROS level, previously proposed in the in vitro studies, was analyzed.
The last part of the study focused on the mechanism of the in vivo action of the precursor and the derivatives in the reduction of melanoma tumor, addressing the influence of these compounds on the immune system. Specifically, an analysis of the response of different immune cell subtypes (macrophages, T and B lymphocytes, regulatory T cells, neutrophils) to Kv1.3 inhibitors was performed