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Nutzung von CYTOF zur Detektion von ILC-Subpopulationen in der Haut von Patienten mit Psoriasis
(2022)
Psoriasis ist eine durch exogene und endogene Stimuli auslösbare, T-Zellen vermittelte Autoimmunerkrankung, die gekennzeichnet ist durch Hyperproliferation und veränderten Differenzierung von Keratinozyten in der Epidermis. Bei den Betroffenen bilden sich auf der Haut scharf begrenzte, rote oder mit weißen Schuppen bedeckte Papeln oder Plaques.
Man fand in den letzten Jahren heraus, dass eine neu entdeckte Lymphozyten Population, die sogenannten angeborenen lymphatischen Zellen (innate lymphoid cells (ILC)), einen Einfluss auf die Pathogenese der Erkrankung haben.
ILCs lassen sich anhand ihrer Oberflächenmarker in drei Gruppen einteilen. Besonders die Gruppe 3 der ILCs (ILC3) wurde in der Haut von Psoriasis-Patienten angereichert gefunden. Zum jetzigen Zeitpunkt ist jedoch nicht vollständig geklärt wie die ILCs vom Blut in das Gewebe migrieren.
Um ein besseres Verständnis über das Migrationsverhalten von ILCs bei Psoriasis zu erlangen, ist das Ziel der Arbeit, neue Subpopulation von ILCs zu identifizieren, die sowohl im Blut als auch auf dem Hautgewebe zu finden sind. Für die Etablierung dieser Methode wurden zuerst die im Blut von Psoriasis-Patienten und gesunden Patienten befindlichen ILCs durch Durchflusszytometrie von anderen Immunzellen getrennt. Mittels t-SNE-Algorithmus wurde anschließend innerhalb der ILC-Population nach Subpopulationen gesucht. Anhand von Oberflächenmarkern und fünf Chemokinrezeptoren, die unter anderem an der Migration beteiligt sind, konnten verschiedene ILC-Subpopulation identifiziert werden.
Um zu überprüfen, ob diese ILC-Subpopulation vom Blut ins Gewebe migrieren, sollten die ILC-Subpopulationen vom Blut anhand des Antikörperpanels der Durchflusszytometrie mittels „Imaging Mass Cytometry“ (IMC) im Gewebe von Psoriasis-Patienten identifiziert und lokalisiert werden. Vorteil von IMC gegenüber herkömmlicher Immunhistologie, ist die Nutzung von bis zu 40 parallel nutzbaren Markern im Gewebe. Dies ermöglicht die Suche nach ILC-Subpopulation durch die gleichzeitige Identifizierung von ILCs anhand von Oberflächenmarkern, als auch ihrer Chemokinrezeptoren.
In dieser Arbeit, konnte ein Antikörperpanel mit 30 Markern auf einem Gewebeschnitt untersucht und mittels der Programmiersprache R eine Analyse erstellt werden, die es erlaubt ILCs auf dem untersuchten Gewebe sichtbar zu machen, sowie die ILCs hinsichtlich der Expression ihrer Chemokinrezeptoren zu untersuchen.
Blockchain-Governance wird oft mit der Führung von Unternehmen oder von Nationalstaaten verglichen, obwohl diese sich selbst eher als Decentralized Autonomous Organizations (DAOs) und damit als reine Software verorten. In dieser Arbeit wird die Polkadot-Governance in jener Ebene, in der Menschen über Polkadot Entscheidungen treffen, dargestellt, um sie dann mit rechtlichen Konzepten, die den Rahmen für die Entscheidungsfindung in Unternehmen und Staaten bilden, sowie mit den rechtlichen Grundlagen für die Entscheidungsfindung einer DAO zu vergleichen.
Hinsichtlich des verändernden Stoffwechsels stellen Kiesel- und Grünalgen eine interessante und gut nutzbare, wenn auch lose und schwer definierbare Gruppierung innerhalb der biologischen Systematik dar: Ihr Potenzial, die Eigenschaften von Pflanzen (dank Photosynthese) und Mikroorganismen (in ihrer jeweiligen Größe und ihrem bedingt heterotrophen Stoffwechsel) zu kombinieren, ist bisher unübertroffen und eröffnet Möglichkeiten u. a. für die Bereiche der Abwasserbehandlung und die Kultivierung von Mikroalgen in Abwassermedien. Obwohl ihre Eignung für wirtschaftliche Zwecke ihr volles Potenzial noch nicht vollständig erreicht hat, scheint der Weg dorthin sicherlich diese Richtung einzuschlagen – mit der Biotechnologie als ein sich ständig weiterentwickelndes Fachgebiet, ist die Verwendung von Algen
für bestimmte Zwecke an die bisherigen Erkenntnisse und den daraus resultierenden Möglichkeiten gebunden. In diesem Versuch wurden insgesamt vier Mikroalgen, drei Grünalgen (C. vulgaris, A. obliquus und C. reinhardtii) und eine Kieselalge (N. pelliculosa), auf ihr Wachstumsverhalten in unterschiedlich konzentrierten Abwassermedien, von 20 % bis 100 % in 20 %-Schritten, getestet. In Bezug auf die erzielten Ergebnisse scheint der vielversprechendste Kandidat für diese Zwecke C. reinhardtii zu sein, welcher das schnellste Wachstum innerhalb der Inkubationszeit von 3 Tagen erreicht hatte und die meisten Nährstoffe aus dem Abwassermedium entfernte. In geringeren Abwasserkonzentrationen kam es stattdessen zum starken Wachstum von A. obliquus, womit dieser Organismus eine Alternative zu geringer belasteten Medien (hinsichtlich der Nährstoffe, als auch der Keimbelastung) darstellt. Außerdem wurden je 5 L A. obliquus und C. vulgaris Inokula in einem größeren Aquarium mit ca. 50 L Abwasser inkubiert unter strengeren Parameterbedingungen und höheren
Kontaminationsrisiko. Dennoch konnte auch hier innerhalb von fünf Tagen ein Abbau von ca. 99,40 % des Phosphats auf 0,055 mg/L erreicht werden, innerhalb einer Woche bzw. sieben Tagen von 99,92 % auf 0,007 mg/L ortho-Phosphat. Ob diese Organismen auch weiterhin eine wichtige Rolle in zukünftigen Technologien für die Abwasserreinigung spielen, hängt von weiteren Studien auf diesem Gebiet ab sowie neuen Innovationen bezüglich der wirtschaftlichen Nutzbarkeit für Unternehmen, welche durch Investitionen den weiteren Ausbau sowie die Forschung im Gebiet der
Algennutzung fördern.
In dieser Arbeit wird eine Vorgehensweise für die Erstellung von Grafiken zur Nachempfindung eines 2D Cartoon Looks mithilfe von 3D-Daten vorgestellt und evaluiert. Dafür werden vorerst essenzielle Definitionen in Bezug auf Stil geklärt, wichtige Stilelemente identifiziert, erläutert und in einer 3D-Umgebung praktisch umgesetzt. Es wird dabei eine tatsächliche Nachbildung von Spielelementen durchgeführt, um diese schlussendlich bewerten zu können.
In dieser Bachelorarbeit wird ein Überblick über die Management- und Orchestrierungskomponente eines 5G Mobilfunknetzes sowie dafür relevante, zugrundeliegende Konzepte gegeben. Die Sicherheitsrelevanz des MANO-Systems wird anhand der Ergebnisse einer Risikoanalyse eingeordnet. Die daraus abgeleiteten Sicherheitsvoraussetzungen werden mit bereits bestehenden Zertifizierungs-Tests verglichen und somit herausgearbeitet, für welche Sicherheitsaspekte zukünftig ein MANO-spezifischer Zertifizierungstest erstellt werden muss. Um die Arbeit abzuschließen, wird ein beispielhafter Test-Entwurf vorgestellt, mit
welchem sich eine der noch offenen Sicherheitsvoraussetzungen überprüfen lassen könnte.
With the growing market of cryptocurrencies, blockchain is becoming central to various research areas relevant from a mathematical and cryptographic point of view. Moreover, it is capable of transforming the traditional methods involving centralized network operations into decentralized peer-to-peer functionalities. At the same time, it provides an alternative to digital payments in a robust and tamperproof manner by adding the element of cryptography, consequently making it traversable for an individual who is a part of the blockchain network. Furthermore, for a blockchain to be optimal and efficient, it must handle the blockchain trilemma of security, decentralization, and scalability constraints in an effective manner. Algorand, a blockchain cryptocurrency protocol intended to solve blockchain’s trilemma, has been studied and discussed. It is a permissionless (public) blockchain protocol and uses pure proof of stake as its consensus mechanism.
Einfluss der Trauma-Zytokine TNFa, IL-6 und EPO auf das Transkriptom mesenchymaler Stammzellen
(2022)
Mit den Trauma-Zytokinen IL-6, TNFα & EPO wurde der Einfluss auf das Transkriptom mesenchymaler Hautstammzellen untersucht. Dabei wurde sich vor allem auf die Expression krebsassoziierte Gene konzentriert und untersucht, ob EPO möglichweise eine Verringerung der Expression solcher Gene hervorruft. Dazu hat man das Transkriptom von Zellen sequenziert, die unter Einfluss der Zytokinen in verschiedenen Zusammensetzung standen. Mithilfe einer differentiellen Expressionsanalyse (DE) konnte eine erhöhte Menge an RNA sowie erhöhte Expression von krebsassoziierten in den Zellen unter Einfluss der Zytokine festgestellt werden. Zellen, denen neben TNFα, IL-6 das Zytokin EPO hinzugegeben wurden, zeigten keine Verringerung krebsassoziierter Gene auf. Außerdem konnte eine Reaktion der Zellen auf eine durch TNFα und IL-6 simulierte Immunreaktion festgestellt werden. Auch Gene, die für Hautzellen eher untypisch sind, und somit noch einen unspezifischen Differenzierungsgrad der Stammzellen aufzeigen, konnten identifiziert werden.
Wirksame Sicherheitsmaßnahmen zu entwickeln und auch zu implementieren, bedeutet im Umkehrschluss, dass zuerst einmal die zugrundeliegenden Gefahren, Schwachstellen und Sicherheitslücken bekannt sein und verstanden werden müssen. Das beste System hat wenig Nutzen, wenn der Mensch, der es bedient, es nicht zu nutzen weiß. Aus diesem Grund soll mit der vorliegenden Arbeit ein grundlegendes Verständnis zu möglichen Angriffen auf das Session Management beziehungsweise in diesem Fall auch die Verschlüsselung gelegt werden. Im Anschluss daran werden mögliche Schutzmaßnahmen dargelegt, welche als eine Art Leitfaden dienen sollen.
In dieser wissenschaftlichen Arbeit werden verschiedene Testverfahren vorgestellt und deren Umsetzungsmöglichkeiten mit der Applikation BFlow im Infor LN erläutert. Dabei werden zuerst verschiedene, ausgewählte Geschäftsprozesse innerhalb des Infor LN analysiert und anschließend mittels einer Ereignisgesteuerten Prozesskette grafisch dargestellt. Auf die Analyse folgt die Umsetzung dieser Prozesse mittels BFlow. Um die Aussagefähigkeit der verschiedenen Testarten feststellen zu können werden verschiedene Szenarien definiert und jeder Test für das dargestellte Szenario durchgeführt. Abschließend wird eine Schlussfolgerung, basierend auf den Ergebnissen der einzelnen Testdurchläufe, formuliert.
Das erste Ziel dieser Arbeit war es zu evaluieren, inwiefern in der Praxis mit Hilfe von zwei Photogrammetrie-Softwares Spurenträger mit sich stark unterscheidenden Oberflächen dreidimensional modelliert werden können und welche Auswirkungen die Ergebnisse auf die darauf befindlichen (Blut-) Spuren und damit der forensischen Nutzbarkeit haben. Es wurden dafür drei Objekte gewählt, welche aufgrund ihrer unterschiedlichen Oberflächen- und Textureigenschaften im photogrammetrischen Kontext in drei verschiedene Schwierigkeitsklassen unterteilbar sind. Zudem wurden alle Gegenstände mit passiven Blutspuren benetzt, um zu bewerten, inwiefern anhand der erzeugten Modelle in Hinblick auf die Qualität eine digitale Blutspurenmusteranalyse inklusive Vermessung möglich ist. Um eine Gegenüberstellung einer frei verfügbaren und professionellen Photogrammetrie-Software in Bezug auf die Quali- und Quantität der Ergebnisse durchzuführen, wurde das kostenfreie Meshroom und als Gegenpol das kostenpflichtige Agisoft Metashape für die 3D-Modellie-rung der Objekte verwendet. Alle Spurenträger wurden zuerst mit den jeweiligen Standardeinstellungen der Softwares modelliert. Durch eine Abänderung der Standard-Pipelines wurde dann versucht die Modell- und Spurqualität maßgeblich zu verbessern. Für die 3D-Modellierungen wurde in beiden Softwares dasselbe Bildmaterial (inkl. Polfilteraufnah-men) genutzt.
Da an der Hochschule Mittweida beide zu evaluierenden Photogrammetrie-Softwares zur Verfügung stehen, war ein zweites Ziel dieser Arbeit Handlungsempfehlungen in Form von je einem Entscheidungsbaum pro Schwierigkeitsklasse ausgehend von den Ergebnissen zu formulieren, um die Auswahl der richtigen Software inklusive der Einstellungen bei der digitalen forensischen Sicherung von unterschiedlichen Objekten mit Blutspuren zu vereinfachen.
Zusammenfassend sollen in dieser Arbeit die folgenden vier Fragestellungen beantwortet werden:
▪ Können die 3D-Modelle der unterschiedlich schweren Objekte innerhalb der beiden verwendeten Photogrammetrie-Softwares in Bezug auf ihre Modell- und Spurqualität durch eine Optimierung der Standard-Pipelines und der Bildaufnahme maßgeblich verbessert werden?
▪ Welche der beiden verwendeten Photogrammetrie-Softwares stellt die unterschiedlich schweren Objekte inklusive ihrer Blutspuren als 3D-Modell qualitativ hochwertiger und realistischer dar?
▪ Inwiefern ist anhand der Qualität der 3D-Blutspuren der unterschiedlich schweren Objekte innerhalb der beiden verwendeten Photogrammetrie-Softwares eine digitale Blutspurenmusteranalyse inklusive Vermessung möglich? Wie genau sind die Vermessungen?
▪ Lassen sich ausgehend von den Erkenntnissen der ersten drei Fragestellungen all-gemeine Vorgehen für unterschiedlich schwere Spurenträger für die digitale forensische Spurensicherung formulieren?