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Diarylformamides as a Safe Reservoir and Room Temperature Source of Ultra‐Pure CO in the Context of a ‘Green’ rWGS Reaction
Full text linkDiphenylformamide 1 and bisformamide 9 are shown to be safe reservoirs and sources of CO. Their perfectly selective decarbonylations are achieved in solution at room temperature with potassium and cesium diarylamide catalysts. 1 is obtained in excellent yields directly from triethylammonium formate, which may be the product of CO2 scrubbing with NEt3 and catalytic hydrogenation. 1 thus represents a key intermediate in a low‐temperature rWGS reaction sequence. Moreover, solvent‐free decarbonylations of 1 may be run either in the melt at 70 °C or with 9 even in the solid state at 88 °C with improved atom economy. These simple and practical transition‐metal‐free decarbonylations afford ultra‐pure (i. e. dry and solvent‐free) CO at moderate temperatures and the diarylamines byproducts are recycled as pure compounds. In the absence of catalysts, diarylformamides 1 and 9 are long‐term stable at >200 °C. DFT‐calculations indicate a reaction pathway with a rate‐determining deprotonation of Ph2NC(O)H and barrier‐free CO elimination from Ph2NC(O)−.The solvent‐free catalytic decarbonylation of diarylformamides affords very pure CO and makes them ideal solid‐state reservoirs of CO. The recovered diarylamines are readily formylated with formic acid on 30–100 g scales. imageBundesministerium für Bildung und Forschung http://dx.doi.org/10.13039/50110000234
Immunomodulatory and anti‐inflammatory properties of immunoglobulin G antibodies
Full text linkSummary Antibodies provide an essential layer of protection from infection and reinfection with microbial pathogens. An impaired ability to produce antibodies results in immunodeficiency and necessitates the constant substitution with pooled serum antibodies from healthy donors. Among the five antibody isotypes in humans and mice, immunoglobulin G (IgG) antibodies are the most potent anti‐microbial antibody isotype due to their long half‐life, their ability to penetrate almost all tissues and due to their ability to trigger a wide variety of effector functions. Of note, individuals suffering from IgG deficiency frequently produce self‐reactive antibodies, suggesting that a normal serum IgG level also may contribute to maintaining self‐tolerance. Indeed, the substitution of immunodeficient patients with pooled serum IgG fractions from healthy donors, also referred to as intravenous immunoglobulin G (IVIg) therapy, not only protects the patient from infection but also diminishes autoantibody induced pathology, providing more direct evidence that IgG antibodies play an active role in maintaining tolerance during the steady state and during resolution of inflammation. The aim of this review is to discuss different conceptual models that may explain how serum IgG or IVIg can contribute to maintaining a balanced immune response. We will focus on pathways depending on the IgG fragment crystallizable (Fc) as pre‐clinical data in various mouse model systems as well as human clinical data have demonstrated that the IgG Fc‐domain recapitulates the ability of intact IVIg with respect to its ability to trigger resolution of inflammation. We will further discuss how the findings already have or are in the process of being translated to novel therapeutic approaches to substitute IVIg in treating autoimmune inflammation.Deutsche Forschungsgemeinschaft http://dx.doi.org/10.13039/50110000165
Recent Developments in Halide Perovskite Nanocrystals for Indirect X‐ray Detection
Full text linkMetal halide perovskites are revolutionizing X‐ray detection through a combination of low cost, solution processing, favorable optoelectronic properties, and high stopping power for high‐energy ionizing radiation. While perovskite single crystals and polycrystalline wafers are considered direct X‐ray converters, most medical X‐ray applications are based on scintillators that shift high‐energy radiation into the visible. Several materials are on the market, but demonstrations based on CsPbBr3 nanocrystals, possibly embedded in a matrix material or combined with organic molecules as luminescent species, highlight their competitiveness with established scintillators in terms of radioluminescence yield and transient behavior. Major hurdles that perovskite nanocrystal scintillators must overcome are environmental stability and toxicity. While there are still few examples of high‐performance lead‐free perovskite nanocrystal scintillators, microcrystalline perovskites are emerging with promising properties, reduced toxicity, and significant Stokes shifts to avoid reabsorption of emission in thick films. Thus, the near future of perovskite nanocrystal scintillator materials will primarily be the adoption of recipes for materials with proven properties in microcrystalline form. The nanocrystal colloidal solutions will facilitate the large‐scale printing of homogeneous and scattering‐free films to obtain high contrast and spatial resolution X‐ray images by scintillation.Perovskite nanocrystals act as scintillators under X‐ray illumination with different conversion yield, stability, or decay times and outperform commercial materials, depending on their composition, host matrix, and luminescence process. Besides the lead halide perovskites, there are lead‐free alternatives providing self‐trapped exciton emission, reducing self‐absorption. Both will possibly contribute to the bright future of perovskite nanocrystals in X‐ray applications. imageDeutsche Forschungsgemeinschaft http://dx.doi.org/10.13039/501100001659VolkswagenStiftung http://dx.doi.org/10.13039/50110000166
Health Effects of Person-Under-Train Incidents on Train Drivers—A Systematic Review
Full text linkBackground/Objectives: A person-under-train (PUT) incident is a traumatic event for train drivers that can result in serious health consequences. This systematic review aimed to identify and synthesize evidence on these health effects, including post-traumatic stress disorder (PTSD), sickness absence (SA), and other related mental health outcomes. Methods: Following the PECO scheme, we searched the PubMed, Web of Science, and Embase databases for studies published between 1980 and 2021. We included cross-sectional, case–control, prospective, and interventional studies focusing on train drivers exposed to PUT incidents. Data synthesis followed PRISMA guidelines, with quality appraisal using the Downs and Black checklist. Results: The search was conducted on 22 September 2022, resulting in 3673 records. Nine studies were included, involving a total of 3425 participants. PTSD prevalence ranged from 0% to 55.3%, depending on study design and timing of data collection. Risk factors included repeated exposure, lack of social support, and proximity to the victim. SA varied widely, with durations ranging from 1 day to over 6 months. Drivers frequently reported depression, somatoform disorders, and other long-term psychological impacts. Conclusions: PUT incidents significantly affect the mental health of train drivers and their ability to return to work, frequently leading to extended sickness absence. The timely identification of at-risk individuals and the implementation of best-practice interventions could mitigate long-term effects. Future research should explore standardized follow-up periods to improve comparability.This research received no external funding
In vitro Aktivierung porkiner Ovarialfollikel im Gewebeverband mittels bpV (HOpic)
No full textZusammenfassung
1. Hintergrund und Ziele
Immer mehr Menschen überleben dank der modernen Medizin eine maligne Erkrankung und haben mit den Folgen der Therapie zu kämpfen. Gonadotoxische Therapien können zur ovariellen Insuffizienz und Sterilität führen. Es gibt verschiedene etablierte Methoden, um die Gonaden zu schützen und die Chancen zu erhöhen, einen späteren Kinderwunsch erfüllen zu können. Alle Verfahren haben jedoch Einschränkungen oder Nachteile, weshalb weiterhin Forschungsbedarf zum Fertilitätserhalt bei malignen Erkrankungen besteht. (Dittrich et al. 2018)
Eine Idee ist die Follikelreifung in vitro, die bereits in verschiedenen Tiermodellen und inzwischen sogar in humanem Gewebe gelang. Es besteht weiterhin Verbesserungs- und Forschungsbedarf auf diesem Gebiet, um die Ergebnisse zu verbessern und weiterzuentwickeln. Um die Ergebnisse zu verbessern, könnte gegebenenfalls das Kultivierungsprotokoll angepasst und durch das Hinzufügen eines Aktivators zum Medium verbessert werden.
Ein System zur Austestung verschiedener Aktivatorsubstanzen an porkinen Ovarien wurde von Dr. rer. biol. hum. Nathalie Bleisinger im Rahmen ihrer Promotion entwickelt. In der vorliegenden Arbeit wurde der Aktivator bpV (HOpic) getestet, da seine Wirksamkeit auf humane Ovarialfollikel bereits gezeigt wurde (McLaughlin et al. 2014). (Bleisinger 2021)
Ziel der vorliegenden Arbeit war die in vitro Aktivierung von Follikeln im porkinen Ovarialgewebe mittels des Aktivators bpV (HOpic).
2. Methoden
Für die Versuche wurden Ovarien vom Hausschwein verwendet. Diese wurden im Labor in einer an Telfer et al. (Telfer et al. 2008) und McLaughlin et al. (McLaughlin et al. 2014) angelehnten Weise aufbereitet. Von jedem Ovar wurde direkt nach der Aufarbeitung ein Rindenstück in 4 % Formalin fixiert, um eine Ausgangskontrolle zum Vergleich mit den kultivierten Gewebestücken zu erhalten. Für die Kultivierung wurde ein Medium verwendet, dessen Zusammensetzung an das serum-freie Medium von Telfer et al. (Telfer et al. 2008) angelehnt ist. Pro Ovar wurden zwei Rindenstücke in Medium ohne Aktivatorsubstanz als Kontrolle sowie zwei Rindenstücke in Medium mit bpV (HOpic) in einer, in Vorversuchen ausgetesteten, Konzentration von 10 µM für 48 h kultiviert. Die Gewebestücke wurden für weitere vier Tage in Medium ohne Aktivator kultiviert, wobei zwei Drittel des Mediums nach weiteren 48 h gewechselt wurde. Nach insgesamt sechs Tagen Kultur wurden die Rindenstücke in 4 % Formalin fixiert und für die histologische Auswertung vorbereitet. Die Schnitte wurden unter dem Lichtmikroskop untersucht und anhand eines von Dr. rer. biol. hum. Nathalie Bleisinger im Rahmen ihrer Promotion entwickelten Verfahrens histologisch ausgewertet. Die Follikel wurden in die von Telfer et al. 2008 verwendeten Entwicklungsstadien eingeteilt (Telfer et al. 2008). Zur Auswertung der Daten wurde das Programm „Statistical Package for the Social Sciences“ (SPSS, IBM ®) sowie Microsoft Excel verwendet. (Raffel et al. 2019)
3. Ergebnisse
Die Ergebnisse der Vorversuche ergaben prozentual die höchste Aktivierung bei gleichzeitig geringster Anzahl an avitalen Follikeln bei einer Konzentration von 10 µM bpV (HOpic) und einer Kultivierungsdauer von 48 h, weshalb dies für die Hauptversuche verwendet wurde.
In der „0 h Kontrolle“ fanden sich 90 % der Follikel im Primordialstadium. 10 % der Follikel zeigten erste Aktivierungszeichen in Form von Übergangs- und Primärstadium. In der Kontrollgruppe „D6 Medium Kontrolle“ fanden sich 31 % der Follikel ohne Aktivierungszeichen, während 69 % im Übergang, primär oder präantral vorlagen. In der Versuchsgruppe „D6 bpV (HOpic)“ wurden 19 % der Follikel als primordial klassifiziert, während 81 % Zeichen von Aktivierung aufwiesen.
Mittels einfaktorieller Signifikanztestung (ANOVA) konnte ein statistisch signifikanter Unterschied zwischen der „0 h Kontrolle“ und den kultivierten Gewebestücken nachgewiesen werden. Zwischen den kultivierten Gruppen zeigte sich kein statistisch signifikanter Unterschied.
Die Mittelwerte der verglichenen Gruppen lassen jedoch einen Trend erkennen, dass durch die Kultivierung mit dem Aktivator bpV (HOpic) mehr Follikel aktiviert werden konnten, als in der Gruppe „D6 Medium Kontrolle“. Die Mittelwerte weisen eine hohe Standardabweichung auf.
Die prozentuale Verteilung der vitalen und avitalen Follikel war in den drei untersuchten Gruppen annähernd gleich. Es konnte kein signifikanter Unterschied nachgewiesen werden.
4. Diskussion
Zum ersten Mal wurde die Aktivatorsubstanz bpV (HOpic) an Schweineovarien erprobt und hierfür eine geeignete Konzentration und Kultivierungsdauer gefunden, die als unschädlich für die ovarielle Reserve angesehen werden kann. Andere Arbeitsgruppen zeigten erfolgsversprechende Ergebnisse in Geweben von Maus, Rind und sogar Mensch. (McLaughlin et al. 2018; McLaughlin et al. 2014; Li et al. 2010) Weitere Kultivierung und Wachstum der Follikel heran zu Follikeln mit reifen Eizellen sind noch ausstehend.
Das verwendete Ovarialgewebe vom Schwein wies verschiedene Unbekannte, wie das Alter oder die eventuelle medikamentöse Vorbehandlung der Tiere auf, die in folgenden Versuchsreihen weiter eingeschränkt werden könnten. Sowohl histologisch als auch statistisch fiel eine ausgeprägte Heterogenität des untersuchten Gewebes in Bezug auf die Verteilung der Follikel auf. Um Verzerrungen durch die hohe Standardabweichung zu vermeiden, wurde in bereits veröffentlichten Vorergebnissen das Hauptaugenmerk auf das Verhältnis zueinander zwischen den drei Gruppen gelegt. (Raffel et al. 2019
Exploration of New Contrasts, Targets, and MR Imaging and Spectroscopy Techniques for Neuromuscular Disease – A Workshop Report of Working Group 3 of the Biomedicine and Molecular Biosciences COST Action BM1304 MYO-MRI
Full text linkNeuromuscular diseases are characterized by progressive muscle degeneration and muscle weakness resulting in functional disabilities. While each of these diseases is individually rare, they are common as a group, and a large majority lacks effective treatment with fully market approved drugs. Magnetic resonance imaging and spectroscopy techniques (MRI and MRS) are showing increasing promise as an outcome measure in clinical trials for these diseases. In 2013, the European Union funded the COST (co-operation in science and technology) action BM1304 called MYO-MRI ( www.myo-mri.eu ), with the overall aim to advance novel MRI and MRS techniques for both diagnosis and quantitative monitoring of neuromuscular diseases through sharing of expertise and data, joint development of protocols, opportunities for young researchers and creation of an online atlas of muscle MRI and MRS . In this report, the topics that were discussed in the framework of working group 3, which had the objective to: Explore new contrasts, new targets and new imaging techniques for NMD are described. The report is written by the scientists who attended the meetings and presented their data. An overview is given on the different contrasts that MRI can generate and their application, clinical needs and desired readouts, and emerging methods
Current Trends in Clinical Trials of Prodrugs
Full text linkThe development of new drugs is a lengthy and complex process regarding its conception and ideation, passing through in silico studies, synthesis, in vivo studies, clinical trials, approval, and commercialization, with an exceptionally low success rate. The lack of efficacy, safety, and suboptimal pharmacokinetic parameters are commonly identified as significant challenges in the discovery of new drugs. To help address these challenges, various approaches have been explored in medicinal chemistry, including the use of prodrug strategies. As a well-established approach, prodrug design remains the best option for improving physicochemical properties, reducing toxicity, and increasing selectivity, all while minimizing costs and saving on biological studies. This review article aims to analyze the current advances using the prodrug approach that has allowed the advance of drug candidates to clinical trials in the last 10 years. The approaches presented here aim to inspire further molecular optimization processes and highlight the potential of this strategy to facilitate the advancement of new compounds to clinical study phases.This research received no external funding
Fluid-Suppressed Amide Proton Transfer-Weighted Imaging Outperforms Leakage-Corrected Dynamic Susceptibility Contrast Perfusion in Distinguishing Progression from Radionecrosis in Brain Metastases
No full textSimple Summary Assessing a response in an evolving irradiated brain metastasis is difficult and at the same time pivotal for patient care, as it can reflect radionecrosis or tumor progression, two entities with antithetical clinical management. At present, DSC perfusion after leakage correction is the reference MRI technique in this evaluation. Our preliminary study demonstrated that fluid-suppressed APTw better discriminated radionecrosis from tumor progression in comparison to leakage-corrected rCBV imaging. These findings contribute to the expanding body of evidence supporting the added value of APTw imaging in neuro-oncology. However, while there is robust evidence of the potential of APTw in gliomas, studies that include APTw imaging in metastases are scarce, and no study has evaluated a fluid artifact correction approach in APTw maps in therapeutic assessments of brain metastases. This study suggests that fluid-suppressed APTw could serve as a valuable addition to multimodal imaging protocols in post-treatment tumor assessments.Background: Differentiating brain radionecrosis (RN) from tumor progression (TP) is a persistent clinical difficulty. Here, we compared the diagnostic accuracy of leakage-corrected relative cerebral blood volume (rCBV) and fluid-suppressed amide proton transfer-weighted (APTw) imaging in distinguishing between RN and TP in metastases. Methods: Subjects with enlarging lesions after stereotactic radiosurgery were prospectively examined at 3T. APTw data were acquired with a 3D snapshot-gradient echo sequence. B0 and B1 inhomogeneities were corrected using the WASAB1 protocol. rCBV was calculated according to established guidelines. Image analysis was performed using Olea Sphere 3.0 software. ΔAPTw and ΔrCBV were calculated as the average signal within the lesion normalized against the average signal in the contralateral white matter. A diagnosis of TP or RN was assessed by histology or imaging at follow-up. Independent samples t -tests of ΔAPTw and ΔrCBV and the areas under the curve (AUCs) were computed. Results: Twenty-one metastases (10 RN, 11 TP) were evaluated. APTw differentiated between RN and TP (U = 120, p < 0.001), in contrast to rCBV (U = 71, p = 0.174). The AUC was 0.991 (95% CI = 0.962–1.020) for ΔAPTw, and 0.636 (95% CI = 0.352–0.921) for ΔrCBV. The optimal cutoff points were 0.4 and 2.1 for ΔAPTw and ΔrCBV, respectively. The sensitivity and specificity for RN-TP were 100% and 90% for ΔAPTw and 63.6% and 36.4% for ΔrCBV. Conclusions: Fluid-suppressed APTw metrics enabled more accurate diagnostic performances than leakage-corrected rCBV metrics in distinguishing between RN and TP. These promising results suggest that APTw imaging could valuably complement current multiparametric MRI protocols in brain metastases follow-ups.This research received no external funding
Erhebung von Zusammenhängen zwischen dem Wissensstand von Frauen zum Thema „Verhütung und sexuelle Gesundheit“ und ungeplanten Schwangerschaften. Eine internationale multizentrische Umfrage unter Frauen in Österreich, Deutschland und der Schweiz
Full text linkHintergrund und Ziele: Weltweit treten jährlich etwa 200 Millionen Schwangerschaften auf, wovon circa 40 Prozent ungeplant sind (Fowler 2023). Etwa die Hälfte aller ungeplanten Schwangerschaften endet in einem Schwangerschaftsabbruch, 13 Prozent in einer Fehlgeburt und nur 37% in einer Lebendgeburt (Sedgh 2014). Somit führen ungeplante Schwangerschaften weltweit jährlich zu knapp 44 Millionen Schwangerschaftsabbrüchen (WHO, 2012). Studien zufolge sind die 3 Hauptgründe für das Auftreten ungeplanter Schwangerschaften Anwendungsfehler bei kontrazeptiven Methoden, fehlendes Wissen über Möglichkeiten einer Notfallkontrazeption und eine mangelhafte Beratung durch Ärztinnen und Ärzte (Smith 1995). Ziel der Studie war eine Erhebung des Wissensstandes von österreichischen, deutschen und schweizer Frauen zum Thema Verhütung und sexuelle Gesundheit. Außerdem sollte untersucht werden, ob es einen Zusammenhang zwischen dem Wissensstand und dem Auftreten ungeplanter Schwangerschaften oder dem soziodemographischen Status gibt.
Methoden: Insgesamt wurden 605 Frauen in die multinationale, multizentrische Studie eingeschlossen. Die Erhebung wurde mittels Fragebogen durchgeführt, welcher anonymisiert in der Wartezeit vor einer Untersuchung ausgefüllt wurde. Der erste Teil des Fragebogens erhob den soziodemographischen Status der Teilnehmerinnen. Außerdem wurden Daten zu bisherigen Schwangerschaften und Schwangerschaftsverläufen abgefragt. Im zweiten Teil musste ein standardisierter Wissenstest beantwortet werden, welcher aus 10 Fragen rund um die Themen weibliche Anatomie, Physiologie des Menstruationszyklus, Verhütung und Prävention bestand.
Ergebnisse und Beobachtungen: Das Durchschnittsalter der Teilnehmerinnen betrug 32.96 Jahre. Die meisten Frauen waren zum Zeitpunkt der Befragung verheiratet (54 Prozent) oder lebten in einer Partnerschaft (21.5 Prozent). Als wichtigste Informationsquellen wurden Medien, Familie und der Freundeskreis sowie die Schule genannt. Mehr als 90 Prozent der befragten Frauen gaben an, sich für die Vorgänge im weiblichen Körper zu interessieren, doch nur knapp mehr als 10 Prozent schätzten ihren Wissensstand als sehr gut ein. Im Durchschnitt erreichten die Teilnehmerinnen im Wissenstest einen Score von 7.57 ± 1.83, wobei die Teilnehmerinnen in Österreich durchschnittlich einen Score von 7.43 ± 1.85, die Teilnehmerinnen in Deutschland durchschnittlich einen Score von 7.68 ± 1.93 und die Befragten in der Schweiz durchschnittlich einen Score von 7.59 ± 1.71 erzielten. Es zeigten sich jedoch deutliche Unterschiede bei den verschiedenen Themengebieten des Fragebogens. So konnten die Fragen zum Thema Übertragung von Geschlechtskrankheiten von den meisten Teilnehmerinnen korrekt beantwortet werden, während die Ergebnisse bei den Fragen zu den Themen Anatomie oder Physiologie deutlich schlechter ausfielen. In der Studie konnte ein Zusammenhang zwischen dem soziodemographischen Status und dem im Wissenstest erreichten Score festgestellt werden. Weiters konnte eine Korrelation zwischen dem Wissensstand und dem Auftreten ungeplanter Schwangerschaften gezeigt werden.
Schlussfolgerung: Grundsätzlich wiesen die befragten Frauen einen guten Wissensstand auf. Doch scheinen vor allem bei den physiologischen Vorgängen im Rahmen des Menstruationszyklus Wissenslücken vorhanden zu sein. Die Studie zeigt, dass das Bereitstellen von Information und die Beratung von Frauen zu diesen Themen wichtig ist, um das Auftreten ungeplanter Schwangerschaften und daraus folgenden, induzierten Aborten zu verhindern
Analysis of the Culturable Skin Microbiome of Horses from Southern Germany
Full text linkHorses have close interactions with humans and are important as working animals and livestock. In contrast to smaller companion animals like cats and dogs, there is only little information available about their skin microbiome. The objective of this study was to identify and characterize the culturable cutaneous microbiome of healthy horses. Samples were taken from 14 horses from Southern Germany which were randomly enrolled in this study. Matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) was used as a method to detect the culturable microorganisms of horse skin. The most abundant culturable species of horse skin identified in this study include Bacillus cereus , Bacillus pumilus , Carnobacterium inhibens , Exiguobacterium sibiricum , Macrococcus carouselicus , Macrococcus goetzii and Staphylococcus equorum . Analyses of the bacteria across different body regions indicated the specific preferences of species for certain skin areas. In addition, our data hinted to an influence of the age of the horses tested and an influence between the four stables studied.This research was funded by Bayern Innovativ, grant number 2024-6459-MY-08.Bayern Innovati