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Characterization of Follicular Regulatory and Helper T Cells in the Spleen of Patients with Immune Thrombocytopenia
No full textWir haben nachgewiesen, dass es im Gewebe der Milz von an ITP erkrankten Patienten zu einer statistisch signifikanten (p<0.05) Erhöhung der CXCR5+ follikulären regulatorischen T- Zellen (Tfr) kommt, während die Frequenz der follikulären T- Helfer- Zellen (Tfh) in Bezug zur Kontrollgruppe vergleichbar bleibt. Die Expression von CTLA4 innerhalb der Treg ist bei der ITP im Vergleich zur Kontrollgruppe gleich. Die Frequenz IL-21 produzierender Zellen war zwischen ITP und Kontrollen gleich, wobei sich bei den ITP-Patienten innerhalb der IL-21 produzierenden T- Zellen ein erhöhter Anteil IFN-γ produzierender Zellen zeigt, was eine Polarisierung in Richtung TH1 darstellt. Die erhöhte Frequenz von CXCR5⁺ Tfr und die TH1-Polarisierung von Tfh in der Milz deuten auf eine Dysregulation der Immunantwort hin, die die Autoimmunität bei ITP fördert. Diese Ergebnisse tragen dazu bei, die Mechanismen der Krankheitsentstehung besser zu verstehen.We demonstrated that the splenic tissue of patients with ITP shows a statistically significant increase (p < 0.05) in CXCR5⁺ follicular regulatory T cells (Tfr), whereas the frequency of follicular helper T cells (Tfh) remains comparable to that of the control group. CTLA-4 expression within regulatory T cells (Treg) is similar in ITP patients and controls. The frequency of IL-21–producing cells did not differ between ITP patients and controls; however, among IL-21–producing T cells, ITP patients exhibited an increased proportion of IFN-γ–producing cells, indicating a polarization toward a TH1 phenotype. The increased frequency of CXCR5⁺ Tfr cells and the TH1 polarization of Tfh cells in the spleen suggest a dysregulation of the immune response that promotes autoimmunity in ITP. These findings contribute to a better understanding of the mechanisms underlying disease pathogenesis
Comparative analysis of the vocalization repertoire of normal-hearing infants and infants with severe hearing impairment at 2.5 to 4 months of age
No full textDas Ziel der Arbeit bestand darin, das gesamte Vokalisationsrepertoire der Komfortlaute von Säuglingen mit einer beidseitigen hochgradigen Hörstörung im Alter von 2,5 bis 4 Monaten erstmalig zu charakterisieren und mit dem gleichaltriger, normalhörender Säuglinge zu vergleichen. Hierfür wurden insgesamt 2463 Laute analysiert und für jeden Laut die Melodiestruktur und -komplexität, das Auftreten artikulatorischer Aktivität sowie stimmphysikalische Messgrößen, wie Melodielänge und Grundfrequenzeigenschaften ausgewertet.
In der Lautanalyse zeigte sich zunächst eine hohe Ähnlichkeit bezüglich der Komponenten des Vokalisationsrepertoires. Unabhängig vom Hörvermögen waren alle Säuglinge in der Lage, melodisch und artikulatorisch variable Lautäußerungen zu produzieren. Alle in der vorliegenden Arbeit unterschiedenen Melodiestrukturkategorien und alle kategorisierten supralaryngealen artikulatorischen Elemente kamen in den Lauten beider Gruppen vor. Säuglinge dieses Alters scheinen, einem angeborenen Programm folgend, spielerisch die Variationsmöglichkeiten ihres Vokaltraktes zu erkunden. Entgegen dem Postulat in einigen vorhergehenden Studien sind also Lautäußerungen von Säuglingen mit einer hochgradigen Hörstörung nicht durch Monotonie zu charakterisieren.
Unterschiede ergaben sich jedoch in der Auftrittshäufigkeit der analysierten Kategorien. Sowohl komplexe Melodiestrukturen als auch supralaryngeale Artikulationen, traten in den Lauten der Säuglinge mit hochgradiger Hörschädigung signifikant seltener auf. Erstmalig konnte in der vorliegenden Arbeit zudem gezeigt werden, dass in der Gruppe der Säuglinge mit Hörstörung erheblich seltener supralaryngeale Artikulation in den Lauten mit komplexer Melodiestruktur vorkam.
Zusammenfassend zeigte sich in der Auswertung der Daten, dass es bereits in diesem frühen vorsprachlichen Alter durch die fehlende auditive Rückkopplung zu signifikanten Unterschieden in den Vokalisationseigenschaften kommt.The aim of this thesis was to characterize, for the first time, the entire vocal repertoire of comfort sounds of infants with bilateral severe hearing loss between 2.5 and 4 months of age and to compare it with that of age-matched, normal-hearing infants. For this purpose, a total of 2463 sounds were analyzed, and for each sound, the melodic structure, melodic complexity, occurrence of articulatory activity, as well as voice physics parameters such as melody length and fundamental frequency characteristics were evaluated.
The sound analysis initially revealed a high degree of similarity regarding the components of the vocal repertoire. Regardless of hearing ability, all infants were able to produce melodically and articulatorily variable vocalizations. All melodic structure categories and all categorized supralaryngeal articulatory elements distinguished in this study were present in the vocalizations of both groups. Infants of this age appear to playfully explore the possibilities of variation within their vocal tract, following an innate program. Contrary to the postulates of some previous studies, vocalizations of infants with severe hearing loss are therefore not characterized by monotony.
However, differences emerged in the frequency of occurrence of the analyzed categories. Both complex melodic structures and supralaryngeal articulations occurred significantly less frequently in the vocalizations of infants with severe hearing loss. Furthermore, this study was the first to demonstrate that supralaryngeal articulation was considerably less common in vocalizations with complex melodic structures among infants with hearing impairment.
In summary, the data analysis revealed that even at this early pre-linguistic age, the lack of auditory feedback leads to significant differences in vocalization characteristics
Eindimensionale Seltenerdmetallketten auf einer supraleitenden Nb(110)-Oberfläche: Ein Weg zu topologischen Randzuständen
No full textThe interplay of magnetism and superconductivity in one-dimensional (1D) magnetic chains on superconductors presents a promising avenue for realizing topologically protected quantum states, including Majorana zero modes (MZMs). This thesis investigates the structural, electronic and magnetic properties of rare-earth metal (REM) chains, with a particular focus on gadolinium (Gd) atoms placed on the Nb(110) surface. We demonstrate that Gd adatoms, with their large 4f magnetic moments, exhibit indirect exchange interactions mediated by their valence electrons, manifested as Yu-Shiba-Rusinov (YSR) states on the superconducting Nb(110) surface. Combining scanning tunneling microscopy and spectroscopy (STM/STS) with density functional theory (DFT) simulations, we reveal that non-collinear spin configurations could possibly arise as the magnetic ground states. These spin textures serve as an essential prerequisite for realizing topological superconductivity. Additionally, the emergence of zero-energy edge states in atomically precise Gd spin chains is investigated. Orientation-dependent differences in YSR states are revealed, where [1 1 0]-oriented chains exhibit trivial edge states, while the longer [0 0 1] chains display robust zero-energy modes at their chain ends, indicative of a potential topological nature. Four-atom Gd chains in both orientations develop uniform zero-energy modes along their entire length. These experimental results emphasize the significance of chain geometry and magnetic configuration in stabilizing non-trivial edge states. We investigated other REMs to understand the role of f-shell magnetic moments on the contribution to their YSR states, including terbium (Tb), europium (Eu), cerium (Ce), and lanthanum (La), on the Nb(110) surface. While Gd and Tb chains demonstrate pronounced YSR states and robust zero-energy edge modes in the [0 0 1] orientation, Eu, Ce, and La chains fail to develop such states. With a significant diminishing of the f-shell magnetic moments, the YSR states of chains disappear, highlighting the role of the strong f-shell magnetic moments on the emergence of YSR states. Overall, this thesis provides a comprehensive analysis of the interplay between f-shell magnetism and superconductivity in 1D rare-earth chains on Nb(110) surface. The findings underscore the potential of rare-earth magnets for precise tuning of non-collinear ground states, paving the way for advancements in Majorana-based quantum systems.Die Wechselwirkung zwischen Magnetismus und Supraleitung in eindimensionalen (1D) magnetischen Ketten auf Supraleitern bietet einen vielversprechenden Ansatz zur Realisierung topologisch geschützter Quantenzustände, einschließlich Majorana-Zuständen im Nullenergie- Niveau (MZMs). In dieser Arbeit werden die strukturellen, elektronischen und magnetischen Eigenschaften von Ketten aus Seltenerdmetallen (REM) untersucht, wobei der Schwerpunkt auf Gadolinium- (Gd-) Atomen liegt, die auf der Nb(110)-Oberfläche positioniert wurden. Wir zeigen, dass Gd-Adatome mit ihren großen 4f-magnetischen Momenten indirekte Austauschwechselwirkungen eingehen, die durch ihre Valenzelektronen vermittelt werden und sich in Form von Yu-Shiba-Rusinov-Zuständen (YSR) auf der supraleitenden Nb(110)-Oberfläche manifestieren. Mittels Rastertunnelmikroskopie und -spektroskopie (STM/STS) in Kombination mit Dichtefunktionaltheorie-Simulationen (DFT) zeigen wir, dass nicht-kollineare Spin-Konfigurationen als magnetische Grundzustände entstehen könnten. Solche Spintexturen sind eine wesentliche Voraussetzung für die Realisierung topologischer Supraleitung. Darüber hinaus wird das Auftreten von Nullenergie-Zuständen an den Enden atomar präziser Gd-Spin-Ketten untersucht. Es zeigen sich orientierungsabhängige Unterschiede in den YSRZuständen: Während [1 1 0]-orientierte Ketten triviale Randzustände aufweisen, zeigen längere [0 0 1]-Ketten robuste Nullenergie-Moden an ihren Enden, was auf eine potenziell topologische Natur hinweist. Vieratomige Gd-Ketten in beiden Orientierungen entwickeln gleichmäßige Nullenergie-Moden entlang ihrer gesamten Länge. Diese experimentellen Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung der Kettengeometrie und der magnetischen Konfiguration für die Stabilisierung nicht-trivialer Randzustände. Zur weiteren Untersuchung des Einflusses der f-Schalen-Magnetisierung auf die YSR-Zustände wurden zusätzliche REMs wie Terbium (Tb), Europium (Eu), Cer (Ce) und Lanthan (La) auf der Nb(110)-Oberfläche untersucht. Während Gd- und Tb-Ketten ausgeprägte YSR-Zustände und robuste Nullenergie-Randzustände in der [0 0 1]-Orientierung zeigen, entwickeln Ketten aus Eu, Ce und La keine solchen Zustände. Mit dem deutlichen Rückgang der f-Schalen-Momente verschwinden auch die YSR-Zustände, was die entscheidende Rolle starker f-Schalen-Magnetisierung bei der Entstehung der YSR-Zustände unterstreicht. Insgesamt liefert diese Arbeit eine umfassende Analyse der Wechselwirkung zwischen f-Schalen-Magnetismus und Supraleitung in eindimensionalen Seltenerd-Ketten auf der Nb(110)-Oberfläche. Die Ergebnisse heben das Potenzial von Seltenerdmagneten zur präzisen Kontrolle nichtkollinearer Grundzustände hervor und ebnen den Weg für Fortschritte in Majorana-basierten Quantensystemen
Functional testing of CAR-T cells against glioblastoma in human organoid and slice models
No full textDas Glioblastom (GBM) ist der häufigste hirneigene maligne Tumor bei Erwachsenen und geht mit einer infausten Prognose einher. Eine neue immuntherapeutische Behandlungsstrategie stellt die Behandlung der Patienten mit CAR-T-Zellen (CTZs) dar. Dies sind genetisch modifizierte T-Zellen, die einen chimären Antigenrezeptor (CAR) exprimieren und dadurch eine erhöhte Affinität zu bestimmten tumorassoziierten Antigenen haben. Werden die CTZs aktiviert, so kommt es zu einer Effekttrias aus Zytokinfreisetzung, Zellproliferation der CTZs und Apoptose der Zielzellen. Um potente CTZ-Konstrukte zu identifizieren, müssen diese präklinisch in patientennahen Kulturmodellen auf ihre Funktion geprüft werden. In dieser Arbeit haben wir eine Funktionstestung von drei CTZ-Konstrukten durchgeführt, die jeweils gegen die Antigene GD2, PDPN und ROR2 gerichtet sind. Als Bedingung für ein funktionierendes CTZ-Konstrukt definierten wir die Auslösung der oben genannten drei Effekte durch die CTZs. Wir setzten dabei dreidimensionale Kulturen aus GBM-Gewebe ein, da sie in ihrer Fähigkeit, die histologischen und genetischen Eigenschaften ihrer Ursprungsgewebe widerzuspiegeln, zweidimensionalen Zellkulturen weitaus überlegen sind. Dazu generierten wir Organoide (GBOs) und Slices aus frisch reseziertem GBM-Gewebe, inkubierten diese mit CTZs in einem E:T-Verhältnis von 1:4 und fixierten das entsprechende Gewebe nach 24 h, 48 h und 72 h. Mittels Immunfluoreszenz färbten wir die Proliferation der CTZs und die Apoptose der Tumorzellen. Mit ELISAs quantifizierten wir die IFN-γ-Freisetzung. Außerdem untersuchten wir das Ursprungsgewebe der dreidimensionalen Kulturen auf die Proteinexpression der drei Antigene. Insgesamt inkubierten wir GBOs von drei und Slices von zwei Patienten mit CTZs. Alle Organoide wiesen eine starke Desintegration auf. Alle getesteten CTZ-Konstrukte führten nach 24 h zu einer unterschiedlich stark ausgeprägten Apoptose antigenpositiver Zielzellen. Die CTZs zeigten im Vergleich zu untransduzierten CTZs eine starke Invasion in die 3D-Tumormodelle und hohe Proliferationsraten nach 72 h. Interessanterweise traf dies auch auf die Tumorproben zu, die laut IHC keine hohe Antigenexpression aufwiesen. Dies weist darauf hin, dass die CTZ-Effektivität unabhängig vom Antigenangebot ist. Die Zytokinfreisetzung war am höchsten bei den anti-ROR2-CTZs, gefolgt von den anti-PDPN-CTZs. Wir haben in dieser Arbeit die grundsätzliche Eignung von 3D-Kulturen zur Testung adoptiver Zelltherapien dargelegt. Alle drei getesteten CTZ-Konstrukte zeigten antitumorale Effekte in der Cokultur. Als nächste Schritte sollten die CTZs in unterschiedlichen E:T-Verhältnissen eingesetzt, sowie die verschiedenen Konstrukte miteinander oder kombiniert mit Checkpoint-Inhibitoren angewendet werden.GBM is the most common adult brain cancer with limited treatment options and poor prognosis. New treatment approaches include infusing patients with CAR T cells. These genetically modified T cells expressing a chimeric antigen receptor (CAR) hold enhanced affinity for cancer affiliated antigens. When activated, they initiate the triad of cytokine release, CAR T cell proliferation and target cell apoptosis. One great obstacle to adoptive cell therapies is the unsteadiness of expressed antigens among patients and tumors. Therefore, the number of functional CAR constructs needs to be increased. To tackle this issue, we evaluated the performance of three CAR T cell constructs each binding an antigen with reportedly increased expression in GBM. The antigens of interest were GD2, Podoplanin (PDPN) and ROR2. Three-dimensional culture models maintain particular similarity to their maternal tissue in terms of their histological and genetical characteristics and are superior to conventional two dimensional cell cultures. Therefore, we generated organoids (GBOs) and slices from freshly resected GBM tissue. GBOs could be cultured successfully up to several months. CAR T cells were expanded for two weeks and their transduction rate was assessed by flow cytometry prior to application. GBOs and slices were incubated with CAR T cells at a E:T-Ratio of 1:4 and fixated after 24 h, 48 h and 72 h. Immunofluorescence staining was conducted to detect proliferation of and apoptosis by CAR T cells. ELISAs of medium supernatants were performed to analyze cytokine release for IFN-γ. Furthermore, the organoid progenitor tissue was IHC stained for the three antigens of interest to assess their protein expression pattern for the targeted antigens. In total, GBOs from 3 patients and slices from 2 patients were treated with CAR T cells. All incubated organoids presented clear disintegration of the circular organoid shape up to total dissolving. CAR T cells showed extensive proliferation rates and tissue invasion after 72 h in comparison to untransduced T cells with higher proliferation rates in GBOs than in slices. Interestingly, CAR T cells performed effectively in tissues with low antigen expression as confirmed by DAB staining suggesting that even limited antigen expression is sufficient for evoking cell activation. ELISA results exhibited cytokine release especially for the anti-ROR2-CARs and anti-PDPN-CARs. We prove once more the suitability of three-dimensional cell culture models in testing targeted adoptive cell therapies. All three examined CAR-constructs performed notably and should be considered as potent antitumoral effectors. Further steps in their assessment could include different E:T ratios, mixing constructs or combining them with checkpoint inhibitors
What role does study interest play in junior study success? Predicting the course of junior studies as well as retrospective criteria
No full textDas Frühstudium ist eine Maßnahme der Begabtenförderung, die es motivierten und leistungsstarken Schülerinnen und Schülern erlaubt, bereits während ihrer Schulzeit reguläre Lehrveranstaltungen an Hochschulen zu besuchen und an Prüfungen teilzunehmen. Bisherige Studien zur Erklärung des Frühstudienerfolgs haben als Prädiktoren hauptsächlich Leistungsmaße wie den Notendurchschnitt, die Intelligenz und das fachspezifische Vorwissen der Schülerinnen und Schüler betrachtet. In der vorliegenden Studie gingen wir der Frage nach, ob das fachspezifische Studieninteresse ebenfalls einen signifikanten Beitrag zur Erklärung des Frühstudienerfolgs leistet. Im Rahmen des Auswahlverfahrens für das Frühstudium an der Universität Würzburg wurden die Leistungsmaße sowie der demografische Hintergrund von 531 Schülerinnen und Schülern erhoben, die im Zeitraum von 2006 bis 2019 an dem Förderprogramm teilgenommen hatten; das fachspezifische Studieninteresse der Schülerinnen und Schüler wurde im ersten Semester erfasst. Als Erfolg im Frühstudium betrachteten wir den Frühstudienverlauf (Teilnahmedauer, Teilnahmeumfang, Anzahl erworbener Leistungsnachweise und Anzahl erzielter Spitzenleistungen) sowie retrospektive Kriterien (wahrgenommene Erleichterung der Studienfachwahl und des Studieneinstiegs im Regelstudium, Studienzeitverkürzung sowie retrospektive Zufriedenheit mit dem Frühstudium). Die Ergebnisse zeigten, dass das fachspezifische Studieninteresse der Frühstudierenden sowohl die unterschiedlichen Kriterien des Frühstudienverlaufs als auch die meisten retrospektiven Kriterien signifikant vorhersagte und über alle anderen Prädiktoren hinaus zur Varianzaufklärung in den Kriterien beitrug (Effektstärken zwischen Δ R 2 = .02, p < .05, und Δ R 2 = .04, p < .01). Gleichzeitig war auch das fachspezifische Vorwissen der Frühstudierenden durchgehend zur Vorhersage des Frühstudienerfolgs relevant. Die übrigen Leistungsmaße (Notendurchschnitt und Intelligenz) leisteten keine konsistenten Beiträge. Die Befunde der vorliegenden Studie können als Ausgangspunkt dazu dienen, die Auswahl geeigneter Schülerinnen und Schüler für das Frühstudium zu verbessern.Junior study programs are measures of gifted education in Germany that allow motivated and high-achieving secondary school students to attend regular university courses and to take exams while still in school. Previous studies that aimed to explain junior study success have primarily looked at performance-related predictors such as students' grade point average, intelligence, and subject-specific prior knowledge. In the present study, we investigated whether junior students' subject-specific study interest also plays a significant role in explaining junior study success. As part of the selection process for the junior study program at the University of Würzburg, we collected the performance-related measures and demographic background information of 531 students who had participated in the program between 2006 and 2019; students' subject-specific study interest was assessed in their first semester. Junior study success was defined by indicators related to the course of junior studies (number of semesters, number of courses, number of acquired credits, and number of top grades) as well as retrospective criteria (perceived facilitation of subject choice and study entry in regular studies, shortened study duration, and retrospective satisfaction with the junior study program). The results showed that junior students' subject-specific study interest significantly predicted both the different criteria concerning the course of junior studies and most retrospective criteria and explained additional variance in the criterion variables beyond all other predictors (effect sizes between Δ R 2 = .02, p < .05, and Δ R 2 = .04, p < .01). Also, junior students' subject-specific prior knowledge was consistently relevant for predicting junior study success. The remaining performance-related measures (grade point average and intelligence) did not make consistent contributions. The findings of the present study can serve as a starting point for improving the selection of suitable candidates for junior study programs in Germany
Strukturbasiertes Design und Synthese von kovalenten Inhibitoren für die Deubiquitinase und Acetyltransferase ChlaDUB1 des Bakteriums : Ein Einblick in Bindungseigenschaften von Enzyminhibitoren
No full textOut of the four most prevalent curable sexually transmitted diseases, Chlamydia trachomatis has the highest estimated prevalence worldwide. While curative treatment options are currently available, these antibiotics target ubiquitously available targets in procaryotes, which may lead to the development of antimicrobial resistance. This underscores the necessity for novel therapeutic modalities to address the unmet clinical need for alternative antibiotics to treat severe disease progression and reported idiopathic treatment failures.
In the overall scope of this study, the deubiquitinase1 of C. trachomatis, ChlaDUB1, has been identified as a potential novel therapeutic target for small molecule antibiotics. To achieve this objective, in a first study, an iterative cycle between molecular docking, synthesis, enzymatic evaluation and selectivity screening was developed. Over several iterations, a covalent inhibitor library could be successfully developed, with the most active inhibitor 9p exhibiting single digit micromolar activity at ChlaDUB1. Subsequent antimicrobial screening provided proof of concept for the use of ChlaDUB1 as a target for small molecule antimicrobial therapy. However, the inhibitor demonstrated notable cytotoxicity against the human host cell.
In a subsequent study, the kinetic investigation of a set of different covalent reacting groups was applied to evaluate the transferability of computationally determined reactivities to the enzymatic level. In this context, limitations could be identified, where even seemingly minor geometric discrepancies resulted in the invalidation of the underlying theoretical assumptions. Additionally, inhibitor 25 was developed, that showed improved inhibition rates of ChlaDUB1 and revealed the superiority of five-membered rings for enhanced reaction rates at the protease.
The introduction of heteroaromatic moieties, in a third study, led to the identification of compound 50a, which increased activity to an IC50 value of 0.97 µM. Kinetic evaluation indicates high non-covalent affinity partially inhibiting ChlaDUB1, which could be attributed to a particular substitution pattern on the inhibitor scaffold. Inhibitor 50a exhibits exquisite selectivity over a panel of human deubiquitinases and shows no residual cytotoxicity against HEp-2 or HeLa cells while still stably inhibiting chlamydial growth.
In summary, ChlaDUB1 has been addressed therapeutically and thereby identified as a potential antichlamydial target. This study provides profound insights into the structure-activity relationships at ChlaDUB1, which have the potential to serve as a basis for the development of further antimicrobial agents. The observed selectivity may additionally be exploited to gain insights into the function of ChlaDUB1 during the infectious cycle of C. trachomatis.Sexuell übertragbare Infektionen zeigen weltweit tiefgreifende Auswirkungen auf die reproduktive Gesundheit. Von den vier häufigsten therapierbaren sexuell übertragbaren Krankheiten hatte Chlamydia trachomatis dabei die weltweit höchste geschätzte Prävalenz und war 2019 die häufigste meldepflichtige Erkrankung in den Vereinigten Staaten. Obwohl derzeit kurative Behandlungsmöglichkeiten zur Verfügung stehen, zielen diese Antibiotika auf ubiquitär verfügbare Zielstrukturen in allen Prokaryonten ab, was zur Entwicklung von antimikrobiellen Resistenzen führen könnte. Dies unterstreicht die Notwendigkeit der Entwicklung neuartiger therapeutischer Möglichkeiten, um den klinischen Bedarf an alternativen Antibiotika für die Behandlung schwerer Krankheitsverläufe und wiederkehrender idiopathischer Misserfolge in der Behandlung zu decken.
Im Zusammenhang mit dieser Studie wurde die Deubiquitinase des Bakteriums C. trachomatis, ChlaDUB1, als potenziell neues therapeutisches Zielmolekül für niedermolekulare Antibiotika identifiziert. Dieses hochgesteckte Ziel wurde durch die Etablierung eines iterativen Zyklus in einer ersten Studie erreicht. Hierbei führten mehrere Iterationen zwischen rechnergestütztem Docking, Synthese, Selektivitäts-Bestimmung und enzymatischer Evaluierung zur erfolgreichen Entwicklung einer Bibliothek von kovalenten Inhibitoren für ChlaDUB1. Dies führte zur Identifizierung von Inhibitor 9p, welcher eine einstellig mikromolare Aktivität gegenüber ChlaDUB1 aufweist. Das darauffolgende antimikrobielle Screening von Inhibitor 9p lieferte den Hinweis von ChlaDUB1 als Zielstruktur für eine mögliche antimikrobielle Therapie mit niedermolekularen Molekülen. Der vielversprechendste Kandidat der ersten Studien zeigte jedoch eine ausgeprägte Zytotoxizität gegenüber der menschlichen Wirtszelle, welche für die Testungen verwendet wurde.
In einer drauffolgenden Studie wurde eine Reihe verschiedener kovalenter Reaktionsgruppen umfangreichen kinetischen Untersuchungen unterzogen, um die Übertragbarkeit von am Computer berechneten Reaktivitäten auf die enzymatische Ebene zu beurteilen. In diesem Zusammenhang wurden Einschränkungen festgestellt, wobei selbst scheinbar geringfügige geometrische Diskrepanzen zur Nichtanwendbarkeit des theoretischen Modells führten. Neben diesen Erkenntnissen konnte Inhibitor 25 entwickelt werden, der eine deutlich erhöhte Hemmwirkung auf ChlaDUB1 zeigt. Diese Daten führten zur Entdeckung der Überlegenheit von fünfgliedrigen Ringsystemen für die zukünftige Entwicklung von kovalenten Inhibitoren für ChlaDUB1.
Die Einführung von heteroaromatischen Ringsystemen, in einer dritten Studie, führte zur Entwicklung von Verbindung 50a, welche mit einem IC50-Wert von 0.97 µM eine deutlich erhöhte Aktivität zeigte. Kinetische Untersuchungen deuten auf eine hohe nicht-kovalente Affinität hin, welche die Aktivität von ChlaDUB1 partiell hemmt. Diese besondere Wirkungsweise konnte auf ein spezielles Substitutionsmuster der Inhibitoren zurückgeführt werden. Überprüfung der Aktivität an humanen Deubiquitinasen zeigte, dass Inhibitor 50a eine ausgezeichnete Selektivität für chlamydiale Deubiquitinasen aufweist. Die Verbindung zeigt außerdem keine Zytotoxizität gegenüber den humanen Wirtszellen, während der Inhibitor weiterhin das Wachstum von Chlamydien mit einer ähnlichen Konzentration zu der vorherigen Generation hemmt.
Zusammenfassend konnte ChlaDUB1 mit Hilfe neu entwickelter niedermolekularer Inhibitoren als potenzielles Ziel für die Bekämpfung von Chlamydien identifiziert werden. Die durchgeführten Studien liefern einen tiefen Einblick in die Struktur-Wirkungs-Beziehungen der aktiven Bindetasche von ChlaDUB1, welcher als Grundlage für die weitere Entwicklung noch wirksamerer und selektiver antimikrobieller Wirkstoffe dienen kann. Die beobachtete Selektivität kann außerdem genutzt werden, um weitere Erkenntnisse über die Funktion von ChlaDUB1 im Kontext des Infektionszyklus von C. trachomatis zu gewinnen
Die Rolle von CD8 T-Zellen in der Atherosklerose
No full textAtherosclerosis is an inflammatory disease of the vascular wall involving innate and adaptive immune mechanisms. Lipid infiltration and their subsequent modifications trigger the expression of pro-inflammatory cytokines and adhesion molecules in endothelial cells (ECs). This initial inflammatory process leads to the intimal infiltration of blood-derived immune cells, as well as non-immune cells from the media, such as smooth muscle cells (SMCs). CD8+ T cells were previously demonstrated to play pro-inflammatory roles in atherosclerosis, driven by cytokines such as TNFα and IFNγ, as well as cytotoxic molecules.
In this thesis, we investigated the impact of CD8+ T cells in atherosclerosis on EC functions in the bone marrow (BM) during early stages of atherogenesis, and on SMCs in established atherosclerotic lesions.
In mice fed a high fat diet (HFD) for 3 weeks, an accumulation of CD8+ T cells was noted in close vicinity to the BM vasculature. Direct cell-cell contact of activated CD8+ T cells with ECs (but not secreted mediators of CD8+ T cells) elicited an increase in endothelial permeability. We furthermore could show that CD8+ T cell-derived IFNγ induced PD-L1 expression in ECs. Single-cell sequencing of BM-derived T cells from Ldlr-/- mice fed a HFD for 6 weeks indicated an accumulation of clonally expanded and exhausted PD-1+ CD8+ T cells in the BM compared to chow-fed Ldlr-/- controls. Furthermore, depletion of CD8+ T cells increased monocyte counts in the BM but decreased blood monocyte numbers, suggesting that CD8+ T cells affect monocyte mobilization from the BM under conditions of HFD feeding. These findings warrant further investigations of CD8+ T cell-endothelial cell interactions locally in the BM.
In addition to the role of CD8+ T cells in the BM, we provide evidence of the impact of cytotoxic CD8+ T cells on plaque stability in advanced atherosclerotic lesions. Sequencing of total plaque cells and of isolated lineage traced bona fide SMCs from the aorta of Ldlr-/- mice with established atherosclerosis and then treated with control or CD8+ T cell-depleting antibody independently detected a CD8+ T cell-dependent SMC phenotype. This phenotype was characterized by decreased expression of contractile genes and elevated expression of genes related to macrophage-, fibrochondrocyte-, as well as osteoblast-like cells. Further in vitro co-culture-experiments of primary SMCs exposed to activated CD8+ T cells and additional immunohistochemical staining confirmed this dedifferentiated SMC phenotype that at least in part was driven by CD8+ T cells. An in-depth analysis of the sequencing data provided further information on osteogenic differentiation-related transcription factors, validated in additional in vitro approaches.
Overall, the presented data demonstrate a compelling role of CD8+ T cells in the BM during initial stages of atherosclerosis as well as their local influence on plaque stability within established lesions. A better understanding of local and systemic inflammation triggered by CD8+ T cells may help to contribute to the development of novel therapeutic approaches for the treatment of cardiovascular diseases.Die Atherosklerose ist eine entzündliche Erkrankung der Gefäßwand, an der angeborene sowie adaptive Immunmechanismen beteiligt sind. Die Infiltration von Lipiden und deren anschließende Veränderungen in der Gefäßwand, lösen die Ausschüttung von entzündungsfördernden Zytokinen sowie die Expression von Adhäsionsmolekülen auf Endothelzellen aus. Dieser anfängliche Entzündungsprozess führt zur Infiltration von Immunzellen aus dem Blut in die Gefäß-Intima, sowie zur Migration von Nicht-Immunzellen aus der Media in die Läsion, wie etwa glatten Muskelzellen. Es wurde bereits gezeigt, dass CD8+ T-Zellen im Laufe der Atherosklerose eine entzündungsfördernde Funktion ausüben, welche hauptsächlich durch die Sekretion von Zytokinen, wie TNFα und IFNγ, sowie von zytotoxischen Molekülen gesteuert wird.
In dieser Arbeit haben wir die Auswirkung von CD8+ T-Zellen in der Atherosklerose auf die Funktion von Endothelzellen im Knochenmark während der frühen Atherogenese, sowie auf glatte Muskelzellen in der fortgeschrittenen Läsion untersucht.
Nach 3 Wochen andauernder Fütterung einer fettreichen Diät in Mäusen, wurde eine Anhäufung von CD8+ T-Zellen in unmittelbarer Nähe des Knochenmark-Gefäßsystems festgestellt. Der direkte Zell-Zell-Kontakt von aktivierten CD8+ T-Zellen mit Endothelzellen (aber nicht durch die von CD8+ T-Zellen sezernierten Mediatoren) führte zu einer Erhöhung der Endothel-Permeabilität. Darüber hinaus konnten wir zeigen, dass von CD8+ T-Zellen stammendes IFNγ die PD-L1 Expression in Endothelzellen induziert. Die Einzelzell-Sequenzierung von T-Zellen aus dem Knochenmark von Ldlr-/- Mäusen, welche über 6 Wochen mit einer fettreichen Diät gefüttert wurden, zeigte zudem eine Anhäufung von klonal expandierten und erschöpften PD-1+ CD8+ T-Zellen im Vergleich zu Kontrolltieren, die mit Standard-Futter gefüttert wurden. Darüber hinaus erhöhte die Depletion von CD8+ T-Zellen die Anzahl der Monozyten im Knochenmark, verringerte jedoch die Anzahl der Monozyten im Blut, was darauf hindeutet, dass CD8+ T-Zellen die Mobilisierung von Monozyten aus dem Knochenmark unter Fütterung einer fettreichen Diät beeinflussen. Insgesamt weisen diese Ergebnisse auf einen vielversprechenden Ansatz für die weitere Untersuchung der lokalen Interaktionen zwischen CD8+ T-Zellen und Endothelzellen im Knochenmark hin.
Neben der Rolle von CD8+ T-Zellen in der initialen Phase der Atherosklerose konnten wir zusätzlich die Auswirkungen zytotoxischer CD8+ T-Zellen auf die Plaque-Stabilität in der fortgeschrittenen Läsion nachweisen. Die Sequenzierung aller Plaque-Zellen sowie von glatten Muskelzellen aus der Aorta konnten unabhängig voneinander den gleichen von CD8+ T-Zellen induzierten Phänotyp von Muskelzellen nachweisen. Durch Genexpressionsanalysen konnten wir diesen Muskelzell-Phänotyp mit einer verminderten kontraktilen Genexpression und einer erhöhten Genexpression von Makrophagen-, Fibrochondrozyten- und osteoblastenähnlichen Zellphänotypen in Zusammenhang bringen. Zusätzlich wurde mit Hilfe von in vitro Kokulturen von primären Muskelzellen mit aktivierten CD8+ T-Zellen, sowie zusätzlichen immunhistochemischen Färbungen, dieser dedifferenzierte Muskelzell-Phänotyp bestätigt. Eingehende Analysen der Sequenzierungsdaten lieferten darüber hinaus weitere Informationen über Transkriptionsfaktoren, die mit der osteogenen Differenzierung in Zusammenhang stehen und durch weitere in vitro Ansätze validiert werden konnten.
Insgesamt zeigen die hier präsentierten Daten eine Rolle von CD8+ T-Zellen im Knochenmark in der initialen Phase der Atherosklerose, sowie einen lokalen Einfluss auf die Plaque-Stabilität in der etablierten Läsion. Ein besseres Verständnis der durch CD8+ T-Zellen ausgelösten lokalen und systemischen Entzündung könnte zur Entwicklung neuer therapeutischer Ansätze zur Behandlung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen beitragen
Systematic comparison of mortality in polytraumatized patients with COPD, type II diabetes mellitus, and anitcoagulation therapy with an age-standardized and injury-severity-adjusted cohort.
No full textPolytraumatisierte geriatrische Patientinnen und Patienten, weisen häufig Komorbiditäten wie chronisch- obstruktive Lungenerkrankung, Diabetes mellitus Typ II oder eine bestehende Antikoagulation auf, die die Versorgung erschweren und die Prognose negativ beeinflussen können. Ziel der Arbeit ist es, den Einfluss ausgewählter Komorbiditäten auf das Outcome bei geriatrischen Patientinnen und Patienten mit Polytrauma zu analysieren. Im Fokus stehen die Letalität, die Inzidenz sekundärer Komplikationen sowie intensiv- und stationäre Verweildauer. Eingeschlossen werden Patientinnen und Patienten mit einem Altersdurchschnitt von 65 Jahren, die zwischen 2006 und 2019 aufgrund des Polytraumas behandelt wurden. Das Studienkollektiv umfasst 236 Patientinnen und Patienten mit einer der definierten Komorbiditäten sowie ein Vergleichskollektiv von 80 Patientinnen und Patienten ohne diese. Erhobene Parameter waren u.a. Letalität, Inzidenz sekundärer Komplikationen, KH-Tage, sowie der ISS. Die Ergebnisse zeigen, dass die Kombinationen aus AK und COPD mit einer erhöhten Letalität von 33% einhergeht. Sekundäre Komplikationen treten bei den Komorbiditätensgruppen auf, am ausgeprägtesten in der Gruppe mit AK und COPD (Sepsis: 40%, Schock 27%, Thrombose 7%). Die ISS-Werte sind bei Patientinnen und Patienten mit Komorbiditäten deutlich erhöht. Das Vorliegen einer Antikoagulation ist mit einer höheren Inzidenz von Kopf- und Halsverletzungen assoziiert, die sich in potenziell letalen Verläufen niederschlägt. In der Auswertung ist die Letalität in allen Kohorten mit Komorbiditäten außer der COPD Kohorte erhöht. Die Ergebnisse verdeutlichen die Notwendigkeit eines interdisziplinären Therapieansatzes für die Versorgung polytraumatisierter geriatrischer Patientinnen und Patienten. Die Einbindung von Unfallchirurgie, Anästhesie, Geriatrie und Physiotherapie führte nachweislich zu einer Reduktion der Mortalität und der Morbidität. Ein solches Versorgungskonzept scheint auch bei geriatrischem Polytrauma, insbesondere bei Vorliegen multipler Komorbiditäten, erfolgsversprechend.Polytraumatized geriatric patients often present with comorbidities such as chronic obstructive pulmonary disease (COPD), type II diabetes mellitus (DM II), or preexisting anticoagulation therapy (AC), which may complicate treatment and worsen prognosis. This study aimed to evaluate the impact of selected comorbidities on outcomes in geriatric polytrauma patients, focusing on mortality, secondary complications, and length of intensive care unit and hospital stay. Patients with a mean age of 65 years treated between 2006 and 2019 were included. The study cohort consisted of 236 patients with at least one comorbidity and a comparison group of 80 patients without comorbidities. Outcomes assessed included mortality, secondary complications, hospitalization duration, and Injury Severity Score (ISS). Results showed a significantly increased mortality rate of 33% in patients with combined anticoagulation therapy and COPD. Secondary complications were more frequent in comorbid patients, particularly in those with AC and COPD. ISS values were higher in patients with comorbidities, and anticoagulation therapy was associated with a higher incidence of head and neck injuries. Overall, mortality was increased in all comorbidity groups except the COPD-only group, underscoring the need for an interdisciplinary treatment approach in geriatric polytrauma patients
Aktivität von erregenden Neuronen des medialen präfrontalen Kortex als Grundlage eines Neurofeedback-Models bei Mäusen für die Modulation von Defensizuständen
No full textEmotional defensive states are elicited upon threat in order to orchestrate a response to thrive for survival. They encompass multiple physiological responses, such as autonomic, behavioral and hormonal changes, and depend on contextual, mnemonic and external and internal sensory cues. Multiple interconnected brain regions have been involved in the generation of emotional defensive states, such as the amygdala, the periaqueductal gray or the prefrontal cortex (PFC), which plays a major role in their orchestration and selection. Specifically, the medial PFC integrates internal and external cues, as well as previous experiences through mnemonic information, in order to select an appropriate response to the threat, and to send that information forward to lower-order brain regions to elicit said responses. The same mechanisms underlying the generation of emotional defensive states can become maladaptive, that is out-of-focus or out-of-proportion, becoming the basis for certain mental disorders, such as anxiety disorders. While several therapeutic tools are available to treat said disorders, such as cognitive-behavioral therapy or pharmacological treatments, they are unspecific and their efficacy is only partial. For these reasons, many circuit-therapy approaches are being developed, whose aim is to manipulate the maladaptive activity of the specific circuits underlying those disorders. One novel circuit-therapy approach is Neurofeedback (NFB), in which online feedback of the subject’s own neural activity is presented to allow self-regulation. Through this procedure, the neural substrates underlying an specific disorder are altered, consequently altering the maladaptive state. While NFB has had some clinical successes, there are multiple questions surrounding its implementation, such as why many patients are unable to self-regulate their own activity, or how exactly is that self-regulation taking place. Therefore, our aim was to use mPFC activity, which we recorded using population activity fiber photometry after delivery of a viral vector to express GCaMP in CaMKII+ neurons, as the basis for developing a murine NFB model to modulate defensive states. This would allow us to better characterize the basis of NFB training and which neural elements are better suited for the modulation of maladaptive defensive states. While both control and experimental mice managed to learned the paradigm and consistently performed successful trials during NFB training, we did not observe any modulation of the underlying mPFC activity, nor in the behavioral testing done before and after NFB training. In order to elucidate why our NFB protocol did not obtain the desired behavioral results we performed one-photon microendoscopy recordings of the same neuronal population, with concomitant ECG and behavioral recordings across multiple anxiety-related paradigms. We observed that the activity of different mPFC subpopulations correlated with specific cardio-behavioral microstates, such as defensive freezing or grooming; with the valence of CS-US paring across a modified fear conditioning; as well as with the threat level of different parts of the EPM. Finally, we observed a similar macrostate modulation on range of possible correlates that cells could have across recording time. In summary, we conclude that mPFC population activity recorded through fiber photometry was too heterogeneous to allow NFB training, since many subpopulation vectors could be identify within it, which correlated with variate defensive-state elements.Emotionale Abwehrzustände werden bei einer Bedrohung ausgelöst, um eine Reaktion zu orchestrieren, die das Überleben sichert. Sie umfassen mehrere physiologische Reaktionen wie autonome, verhaltensbezogene und hormonelle Veränderungen und hängen von kontextuellen, mnemotechnischen sowie externen und internen sensorischen Hinweisen ab. An der Entstehung emotionaler Abwehrzustände sind mehrere miteinander verbundene Hirnregionen beteiligt, wie z. B. die Amygdala, das periaquäduktale Grau oder der präfrontale Kortex (PFC), der eine wichtige Rolle bei der Orchestrierung und Auswahl dieser Zustände spielt. Insbesondere der mediale PFC integriert interne und externe Hinweise sowie frühere Erfahrungen durch mnemotechnische Informationen, um eine angemessene Reaktion auf die Bedrohung auszuwählen, und leitet diese Informationen an untergeordnete Hirnregionen weiter, um die genannten Reaktionen hervorzurufen. Dieselben Mechanismen, die der Erzeugung emotionaler Abwehrzustände zugrunde liegen, können zu Fehlanpassungen führen, d. h. sie sind unscharf oder unverhältnismäßig und bilden die Grundlage für bestimmte psychische Störungen, wie z.B. Angststörungen. Während zur Behandlung der genannten Störungen mehrere therapeutische Verfahren zur Verfügung stehen, wie z.B. die kognitive Verhaltenstherapie oder pharmakologische Behandlungen, sind diese unspezifisch und ihre Wirksamkeit ist nur teilweise. Aus diesen Gründen werden derzeit viele Schaltkreis-basierte Therapieansätze entwickelt, deren Ziel es ist, die maladaptive Aktivität spezifischer neuronaler Schaltkreise zu manipulieren, die diesen Störungen zugrunde liegt. Ein neuartiger schaltkreisbasierter Therapieansatz ist das Neurofeedback (NFB), bei dem dem Probanden eine Rückmeldung über die eigene neuronale Aktivität in Echtzeit präsentiert wird, um eine Selbstregulation zu ermöglichen. Durch dieses Verfahren werden die neuronalen Substrate, die einer bestimmten Störung zugrunde liegen, verändert und dadurch der maladaptive Zustand moduliert. Obwohl die NFB einige klinische Erfolge erzielt hat, gibt es zahlreiche Fragen zu ihrer Anwendung, z.B. warum viele Patienten nicht in der Lage sind, ihre eigene Aktivität selbst zu regulieren, oder wie genau diese Selbstregulierung abläuft. Unser Ziel war es daher, die Aktivität des mPFC, die wir nach der Verabreichung eines viralen Vektors zur Expression von GCaMP in CaMKII+-Neuronen mit Hilfe der Populationsaktivitätsfaserphotometrie aufgezeichnet haben, als Grundlage für die Entwicklung eines murinen NFB-Modells zur Modulation des Verteidigungszustands zu verwenden. Dies würde es uns ermöglichen, die Grundlage des NFB-Trainings besser zu charakterisieren und herauszufinden, welche neuronalen Elemente sich besser für die Modulation von maladaptiven Verteidigungszuständen eignen. Während sowohl die Kontroll- als auch die Versuchsmäuse das Paradigma erlernten und während des NFB-Trainings durchweg erfolgreiche Versuche durchführten, konnten wir keine Modulation der zugrundeliegenden mPFC-Aktivität beobachten, auch nicht bei den Verhaltenstests, die vor und nach dem NFB-Training durchgeführt wurden. Um herauszufinden, warum unser NFB-Protokoll nicht zu den gewünschten Verhaltensergebnissen führte, führten wir Ein-Photonen-Mikroendoskopie-Aufzeichnungen derselben Neuronenpopulation mit begleitenden EKG- und Verhaltensaufzeichnungen über mehrere angstbezogene Paradigmen durch. Wir beobachteten, dass die Aktivität verschiedener mPFC-Subpopulationen mit spezifischen kardio-behavioralen Mikrozuständen korrelierte, wie z.B. defensives Einfrieren oder Grooming; mit der Valenz von CS-US-Paring in einer modifizierten Angstkonditionierung; sowie mit dem Bedrohungsgrad verschiedener Teile des EPM. Schließlich beobachteten wir eine ähnliche Modulation des Makrostatus auf die Bandbreite möglicher Korrelate, die Zellen über die Aufzeichnungszeit hinweg haben könnten. Zusammenfassend kommen wir zu dem Schluss, dass die mittels Faserphotometrie aufgezeichnete Aktivität der mPFC-Population zu heterogen war, um ein NFB-Training zu ermöglichen, da viele Subpopulationsvektoren darin identifiziert werden konnten, die mit verschiedenen Elementen des Defensivzustands korrelierten
Zur ultraschnellen Mikrospektroskopie einzelner Quantenemitter: Von Festkörpersystemen zu einzelnen Molekülen
No full textThe presented thesis contributes two new microscope setups to the field of ultrafast microscopy. The demonstrated techniques are based on action-based ultrafast spectroscopy, which is ideally suited for integration with microscopes due to fully collinear beam geometries and the use of incoherent observables.
First, the fundamental concepts underlying the experimental work and the used laser setup were introduced. Then, individual plasmonic nanoslit resonators were investigated using photoemission electron microscopy (PEEM). The local nonlinearity of the photoemission process was determined, and spectral variations in the plasmon resonance of single nanoslits were found in TR-PEEM, which was confirmed in 2D nanoscopy experiments. Higher-order contributions to the 2D spectrum were attributed to a plasmon-polariton quantum wave packet.
Further, the new method of ultrafast fluorescence-detected pump–probe microscopy was developed using samples of TBI dye molecules dispersed in a PMMA matrix. After an introduction to the homebuilt microscope, an ensemble sample was discussed as a reference. The technique was then pushed towards single molecules, and the transient nonlinear spectra and ultrafast relaxation dynamics of three single molecules were measured and discussed in relation to the ensemble. Additionally, the information content of measured spectra and observed variations between molecules were addressed.
The developed methods offer a significant contribution to the field of ultrafast microscopy as they combine the advantages of action-based ultrafast spectroscopy with the spatial resolution of two different microscopes. This offers the possibility of studying local, ultrafast phenomena on surfaces with spectral resolution while avoiding ensemble averaging. Ultimately, the methods contribute to the long-term goal of establishing an understanding of the fundamental physics in complex nanostructures with embedded quantum emitters.Die vorliegende Dissertation trägt zwei neue Mikroskopaufbauten zum Forschungsfeld der ultraschnellen Mikroskopie bei. Die vorgestellten Techniken basieren auf der populationsbasierten ultraschnellen Spektroskopie, welche durch voll-kollineare Strahlgeometrien und Verwendung inkohärenter Observablen ideal für die Kombination mit Mikroskopen geeignet ist.
Nach einer Einführung der zugrundeliegenden Konzepte und des verwendeten Lasersetups wurden einzelne plasmonische Nanoschlitz-Resonatoren mittels Photoemissionselektronenmikroskopie (PEEM) untersucht. Die lokale Nichtlinearität des Photoemissionsprozesses wurde bestimmt, und spektrale Verschiebungen in der Plasmonresonanz einzelner Nanoschlitze wurden in TR-PEEM beobachtet und durch 2D-Nanoskopie verifiziert. Beiträge höherer Nichtlinearität im 2D-Spektrum wurden durch ein quantenmechanisches Plasmon-Polariton-Wellenpaket erklärt.
Anschließend wurde die Methode der ultraschnellen, fluoreszenzdetektierten Anrege-Abfrage-Mikroskopie an Probensystemen aus TBI-Farbstoffmolekülen in einer PMMA-Matrix entwickelt. Nach einer Einführung in das entwickelte Mikroskop und einer Ensemble-Referenz wurde die Methode im Einzelmoleküllimit demonstriert. Die transienten, nichtlinearen Spektren von drei Einzelmolekülen wurden gemessen und im Zusammenhang mit der Ensemblemessung diskutiert. Der Informationsgehalt der Spektren und beobachtete Variationen zwischen einzelnen Molekülen wurden adressiert.
Die entwickelten Methoden stellen einen signifikanten Beitrag zum Gebiet der ultraschnellen Mikroskopie dar, da sie die Vorteile der populationsbasierten, ultraschnellen Spektroskopie mit der räumlichen Auflösung zweier Mikroskope kombinieren. Dadurch können lokale, ultraschnelle Phänomene auf Oberflächen spektral aufgelöst und ohne Ensemble-Mittelung erforscht werden. Perspektivisch tragen die Methoden zu dem Ziel bei, ein Verständnis der fundamentalen Physik in komplexen Nanostrukturen mit eingebetteten Quantenemittern aufzubauen