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Die Ingenieure der Abteilung Außengeräusch der BMW AG sind für die Kontrolle und Überwachung gesetzlicher Ziele des Außengeräuschs für Serienfahrzeuge und für neue, in der Entwicklung befindliche, Fahrzeuge verantwortlich. Dafür
werden derzeit aufwendige Vorbeifahrtmessungen durchgeführt. Da die Abgasanlage eine der Hauptgeräuschquellen am Fahrzeug darstellt, kann über Änderungen Einfluss auf das Vorbeifahrtgeräusch genommen werden. In Zukunft sollen die zeit- und kostenaufwendigen Vorbeifahrtmessungen auf ein
Minimum reduziert und Änderungen an Abgasanlagen im Prüfstand mit Blick auf die Vorbeifahrt bewertet werden.
In dieser Arbeit werden die grundsätzlichen Randbedingungen und Eigenschaften eines solchen Prüfstandes geklärt und bewertet.
Im Rahmen dieser Masterarbeit wird der Aufbau einer Messapparatur, die zum Nachweis von Ozonkonzentrationen in Flüssigkeiten dienen soll, analytisch betrachtet und
erstellt. Unterschiedlichste Erkenntnisse über die zu messende Substanz sowie verschiedene bestehende Messmethoden fungieren als Basis für die Untersuchungen. Zur
analytischen Anwendung nutzt man die Eigenschaft der Ozonmoleküle, elektromagnetische Strahlung im ultravioletten Bereich zu absorbieren. Die Herstellung von Ozonkon-zentrationen während der Untersuchung erfolgt mittels eines eigens von Fresenius Medical Care Deutschland GmbH erstellten Ozongenerators und wird durch einen Prüfstand für Materialbeständigkeitsuntersuchungen auf eine messtechnisch erfassbare Konzentration verdünnt. Dieser Vorgang wird an Hand eines mathematischen Modells beschrieben.
Die Gauß-Prozess Regression ist eine vielseitige Variante zur datenbasierten Modellierung komplexer technischer Systeme. Mit dem approximativen Übergang zu spärlichen Gauß-Prozess Modellen wird eine Möglichkeit aufgezeigt, Regressionsanalyse auf sehr großen Datensätzen durchzuführen. Die Approximation wird dadurch induziert, dass nur eine repräsentative Trainingsdatenmenge zur Erstellung des Regressionsmodells genutzt wird. Hierbei werden zwei unterschiedliche Approximationen, die dadurch auf verschiedene Regressionsverfahren führen, genauer betrachtet. Zur Selektion der wichtigsten Datenpunkte werden unterschiedliche Methoden und Strategien vorgestellt. Dazu sind auch eigene Ideen mit betrachtet und realisiert worden. Anhand eines praxisbezogenen Datensatzes werden diese unter mehreren Gesichtspunkten miteinander verglichen.
In der vorliegenden Arbeit werden Untersuchungen präsentiert, die sich mit der flächigen Strukturierung von Stahl beschäftigen. Es kamen dabei Laserpulse im Femto- bzw. Pikosekundenbereich zum Einsatz. Untersucht werden sollte, inwieweit sich die Dauer des
Laserpulses auf das Abtragsergebnis auswirkt. Es sollte eine Verbindung zwischen den unterschiedlichen Wechselwirkungsmechanismen der ultrakurzen Laserpulse mit dem Metall und dem erzeugten Strukturierungsergebnis gezogen werden.
Es zeigte sich, dass mit kürzeren Laserpulsen mehr Material ablatiert werden konnte als mit längeren Laserpulsen. Dies liegt in der höheren Eindringtiefe von energiereichen Elektronen begründet, die bei kürzeren Laserpulsen aufgrund der höheren Anregungsdichte vorliegt. Es werden in dieser Arbeit erste Modellvorstellungen zur Energieausbreitung im Metall präsentiert, die auf der Bewegung von hochenergetischen Elektronen beruhen.
Bei den Untersuchungen zeigte sich ebenfalls, dass die mittlere Rauigkeit des Strukturbodens beim Einsatz kürzerer Laserpulse geringer war als bei Verwendung längeren Laserpulsen.
Es konnten weiterhin Effekte festgestellt werden, die sich insbesondere bei der Strukturierung
mit einer hohen Anzahl von Laserpulsen einstellen. Hierbei wäre der Effekt der Inkubation zu
nennen, sowie die Plasmaabschirmung des Laserpulsesund die Wärmeakkumulation im Werkstück.
In dieser Masterarbeit wird die praktische Umsetzbarkeit eines Konzeptes zur Grabenstrukturierung in Dünnschichtsolarzellen untersucht. Im konkreten handelt es sich um den Ersten von vier Strukturierungsschritten (P1). Es werden die speziellen Anforderungen an den Laserprozess und das Bearbeitungskonzept beschrieben. Ausgehend von Vorversuchen mit verschiedenen Lasergeräten werden praktische Versuche durchgeführt und entsprechend den Anforderungen ausgewertet. Daraus werden die Parameter für ein optimales Ergebnis bestimmt.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Konzeption eines Domain-Frameworks für die semantische Analyse von forensischen Textdaten. Die Modellierung einer Taxonomie, sowie einer Ontologie, mit Hilfe von Metadaten soll eine Recherche über einen unbekannten Datenbestand ermöglichen. Als Anwendungsdomäne werden forensische Texte betrachtet.
Ziel der vorliegenden Arbeit war die Untersuchung der frequenzabhängigen Blockade des atrialen Natriumstroms durch die Antiarrhythmika Lidocain und Vernakalant. Dabei sollten die Resultate von Patienten im Sinusrhythmus mit denen von Patienten mit chronischem Vorhofflimmern verglichen werden. Es wurde geprüft, ob eine verstärkte Wirkung bei hohen Frequenzen, wie sie beim Vorhofflimmern auftreten, vorlag. Somit könnte die frequenzabhängige Wirkung der Substanzen als neue Therapiestrategie angesehen werden, da sie pathologiespezifisch ist und die Anwendung der Antiarrhythmika wenig Einfluss auf gesundes Gewebe hat. Dazu wurden an frisch isolierten Vorhofmyozyten mittels der Ganzzellableitung der Patch-Clamp-Technik die Strom-Spannungs-Beziehungen des Natriumstroms, die hervorgerufenen Stromrückgänge, der Blockeintritt und die Erholung von der Inaktivierung untersucht. Der Vergleich der beiden Patientengruppen sollte Hinweise auf ein eventuelles elektrisches Remodeling liefern.
Diese Masterarbeit beschäftigt sich mit verschiedenen Modellen von Zufallsgraphen für biologische Netzwerke. Nach einer kurzen Einführung, in der benötigte graphentheoretische Begriffe sowie Anwendungsbeispiele der Graphentheorie erläutert werden, erfolgt die Vorstellung von drei einfachen Zufallsgraphenmodellen: das Erd ˝ os-Rényi-Modell, das Gilbert-Modell und das p1-Modell. Außerdem werden in diesem Kapitel zwei spezielle Zufallsgraphenmodelle, zum einen die Exponential Random Graph Models und zum anderen die Small-World Models, ausführlich dargestellt. Anschließend werden alle Modelle für ein konkretes biologisches Netzwerk, das Protein-Protein-Interaktions-Netzwerk des Bakteriums Escherichia coli, auf ihre Anwendbarkeit überprüft und diesbezüglich bewertet.
Der schnelle und sichere Nachweis von multiresistenten gramnegativen Bakterien ist eine Voraussetzung, um deren Ausbreitung einzudämmen. Die Untersuchung verschiedener mikrobiologischer Methoden zum Nachweis von ß-Lactamasen, insbesondere ESBLs und Carbapenemasen, erfolgte beispielhaft an den gram-negativen Bakterien Klebsiella pneumoniae, Klebsiella oxytoca, Enterobacter spp., Acinetobacter spp. und Pseudomonas aeruginosa. Die als Grundlage für die Antibiotika-Empfindlichkeitsbestimmungen dienenden Breakpoints werden sowohl von der CLSI als auch von der EUCAST festgelegt. Jedoch sind nur im aktuellen Normensystem der CLSI Kriterien zum Nachweis von ESBLs und Carbapenemasen angegeben. Der über die Automatensysteme durchgeführte ESBL-Bestätigungstest hat eine ausreichend hohe Spezifität und Sensitivität für K. pneumoniae. Hingegen ist bei K. oxytoca und Enterobacter spp. der DD-Synergietest zum Nachweis von ESBL-Bildung erforderlich. Auch wenn nach einer neuen Empfehlung die gramnegativen Bakterien anhand von Leitsubstanzen in MRGNE und nicht-MRGNE eingeteilt werden, bleiben die ESBL-Bestätigungstests weiterhin sinnvoll, denn Fluorchinolon- und Carbapenem-sensible ESBL-Bildner würden nicht als MRGNE eingestuft werden. Bei Carbapenemase-Verdacht steht der modifizierte Hodge-Test zum Nachweis von Carbapenemase-Aktivität zur Verfügung. Dieser sollte bei Enterobacteriaceae mit Meropenem und bei nicht-Enterobacteriaceae mit Imipenem durchgeführt werden. Eine nähere Spezifizierung der Carbapenemase kann mit verschiedenen Zusatztests, wie dem MBL-Etest oder dem KPC/MBL Identifikations-Kit, erfolgen.
Inhalt dieser Arbeit ist die Inaktivierung der Bakterienspezies Pseudomonas fluorescensmit atmosphärischem Plasma. Dazu wurde der verwendete Plasmagenerator in seinen physikalischen Eigenschaften charakterisiert. Mit Parametervariationen des Plasmas wurden die Pseudomonadenbehandelt und ihr Wachstumsverhalten beobachtet.
Proteins are macromolecules that consist of linear-bonded amino acids. They are essential elements in various metabolic processes. The three-dimensional structure of a protein is determined by the order of amino acids, also referred to as the protein sequence. This conformation corresponds to the structural state in which the protein is functionally active. However, relationships between protein sequence, structure and function have not been fully understood yet. Additionally, information about structural properties or even the entire protein structure are crucial for understanding the dynamics that define protein functionality and mechanisms. From this, the role of a protein in its molecular context can be described closely. For instance, interactions can be investigated and comprehended as a biological dynamic network that is sensitive to alternations, i.e. changes which are caused by diseases. Such knowledge can aid in drug design, whereas compounds need to be specifically tailored and adjusted to their molecular targets. Protein energy profile-basedmethods can be applied to investigate protein structures concerning dynamics and alternations. The publications enclosed to this work discuss in general the scientific potentials of energy profilebased techniques and algorithms. On the one hand, changes in stability caused by protein mutations and proteinligand interactions are discussed in the context of energy profiles. On the other hand, energetic relations to protein sequence, structure and function are elucidated in detail. Finally, the presented discussions focus on recent enhancements of the eProS (energy profile suite) database and toolbox. eProS freely provides all elucidated methodologies to the scientific community. Thus, one can address biological questions with the presented methods at hand. Additionally, eProS provides annotations related to foreign databases. This ensures a broad view on biological data and information. In particular, energetic characteristics can be identified which contribute to a protein’s structure and function.
Als State of the Art bei der Selektion von Nukleotid-Aptameren haben sich zur Zeit sogenannte Black-Box-Protokolle etabliert, die ohne Zusatzwissen über das Targetmolekül angewendet werden können. Wenngleich diese Vorgehensweise bei fehlender Information sehr nützlich sein kann, so kann das mögliche Potential der Suche auf diesem Weg nicht ausgeschöpft werden. Die vorliegende Arbeit leistet einen Teil an der Optimierung dieses Suchprozesses. Durch die Analyse der Ergebnisse eines durchgeführten SELEX-Experiments wird die Grundlage für den Einsatz einer motivoptimierten Startbibliothek geschaffen. Diese hat das Potential, den Verlauf und die Ergebnisse eines Folgeexperiments positiv zu beeinflussen, sodass hochaffine und hochspezifische Aptamere selektiert werden können.
m ersten Teil der Masterarbeit erfolgt die Darstellung von agilen Softwareentwicklungsmethoden. Die favorisierte Methode Design Driven Development wird im Anschluss ausführlich erläutert. Dazu zählen auch das integrierte Extrem Programming und Scrum. Im zweiten Teil ist auf diesen Grundlagen aufbauend eine Webanwendung umgesetzt wurden. Dabei erfolgte auch die Erstellung einer grafischen Oberfläche mit JavaServer Faces sowie eine Datenanbindung mit einem LDAP. Zum Schluss wird eine Zusammenfassung über die Verwendung von agilen Softwareentwicklungsmethoden und der erstellten User Administration gegeben.
In dieser Arbeit wird der Neural Gas mit funktionalen Prototypen vorgestellt, der sich insbesondere zur Analyse von funktionalen Daten eignet. Hierbei werden die Prototypen als diskrete Repräsentanten einer Funktion interpretiert bzw. als Linearkombination von Basisfunktionen dargestellt. Außerdem wird an Stelle der euklidischen Abstandsbestimmung eine Sobolev Quasi-Metrik verwendet. Im zweiten Teil der Arbeit werden der Pulsing Neural Gas, der Pulsing Neural Gas Batch und der Pulsing Fuzzy Neural Gas dargelegt. Die ursprünglichen Algorithmen sind in diesen Versionen mit Simulated Annealing kombiniert, um das Konvergenzverhalten der Algorithmen zu verbessern.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit verschiedenen Zuverlässigkeitsproblemen in gerichteten Netzwerken. Dabei wird speziell die s,t-Zuverlässigkeit und die s,T-Zuverlässigkeit betrachtet. Dazu werden verschiedene Berechnungs- und Reduktionsmöglichkeiten vorgestellt und anhand von Testrechnungen miteinander verglichen. Außerdem werden für spezielle Graphenklassen explizite und rekursive Formeln angegeben.
Der Replikationszyklus der Foamyviren zeichnet sich durch zahlreiche Besonderheiten aus. Dazu zählt die reverse Transkription des viralen RNA -Genoms zu einem späten Zeit-punkt im Replikationszyklus, die in einem infektiösen Genom resultiert. Neuste Beobach-tungen lassen vermuten, dass die Protease-vermittelte Prozessierung des Kapsid-Proteins die Aktivität der Reversen Transkriptase (RT) initiiert (Hütter et al., unveröffent-licht). Virale Partikel, die nur aus prozessiertem p68Gag bestehen, weisen eine verminderte Infektiosität auf, was mit einem geringeren intrapartikulären DNA -Gehalt korreliert. Das Fehlen des p3 Gag-Proteins in diesem Ansatz ließ eine stimulierende Wirkung des Proteins auf die RT-Aktivität vermuten. Das Ziel der Arbeit bestand in der Untersuchung des Ein-flusses des p3 Gag-Proteins auf die Infektiosität gebildeter Viruspartikel.
In der vorliegenden Arbeit werden SAOS-2 Zellen, welche auf mikrostrukturierten und ta-C beschichteten Objektträgern adhärierten, anhand von Fluoreszenzmessungen untersucht. Die Identifizirung möglicher Einflussfaktoren auf die Proliferation und Adhäsion der Zelllinie durch mikrostrukturierte undteilbeschichtete Glasobjektträger wird unter Verwendung des Cell Titer Blue Assays und der digitalen Bildverarbeitungs-software CellProfiler untersucht.
After the expression of the titin-Hsp27-construct with the following purification supplies no satisfied results which makes the realization of the atomic force microscopy not possible. The devel-opment of the structure model by using different bioinformatic methods can establish a model for the protein sequence. As bioinformatic methods the template search by different BLAST runs and free available software like SwissModel, Pcons, ModWeb and other tools are used. Nevertheless, the generated model is not the native conformation and has to be analyzed with other software until a stable conformation of the structure can be predicted. Depending on the time which is provided the generated model is a good approach for the aim this master thesis has.
Die Lokalisation, Aktivität, Funktion, Abbau sowie Synthese von Proteinen werden maßgeblich durch Wechselwirkungen von Proteinen mit weiteren Proteinen, anderen Biopolymeren sowie nie-dermolekularen Molekülen reguliert. Informationen über Art, Stärke und Abhängigkeit der Interak-tionen sind daher von entscheidender Bedeutung für ein umfassendes Verständnis der Prozesse, in die ein Protein involviert ist, sowie den Mechanismen, durch die es reguliert wird. Die umfassende Charakterisierung von Interaktionen von Proteinen in einem gegebenen Proteom (mittlerweile oft als Interaktom bezeichnet) wird der nächste Meilenstein auf dem Weg zum Verstehen der Bioche-mie von den Zellen. Anormale Veränderungen von Protein-Protein- oder Protein-Metabolit-Interaktionen können Ursachen von Krankheiten sein, wohingegen gezielte medikamentöse Beein-flussungen Ansatzpunkte für Krankheitsbehandlungen darstellen. Im Rahmen dieser Masterarbeit wurde das Interaktom der Proteine STAT3, STAT1, BMI1 und CDK9 in humanen embryonalen Nierenzellen (HEK 293T, engl. Human Embryonic Kidney 293T cells) mit einer auf Affinitätsmassenspektrometrie basierenden Strategie untersucht, in der stabile Isotopenmarkierung durch Aminosäuren in Zellkultur (SILAC), in situ Biotinylierung der vier ausgewählten Proteine, Affinitätsanreicherung und massenspektrometrische Analyse verbunden wur-den. Den Schwerpunkt der Arbeit stellte die Optimierung der Datenauswertung dar. Zu diesem Zweck wurde eine Software entwickelt, die ein Protein-Protein Interaktionsnetzwerk aus Interaktionsdatenbanken um das jeweils zu untersuchende Protein erstellt und mit Hilfe von einer Meta-Datenbank und dem Protein-Protein Interaktionsnetzwerk die signifikanten Bindungspartner der Analyse selbstständig ermittelt. Die ermittelten Bindungspartner sollten mit Dreieck-Netzwerk-Motiven und komplementären Daten nachprozessiert bzw. nachevaluiert werden. Mit der PIPs Datenbank sollten alle Ergebnisse verglichen und evaluiert werden, weil diese Datenbank einen ähnlichen Ansatz mit komplementären Daten verfolgt und bereits seit einigen Jahren etabliert ist.
In dieser Arbeit werden die Verfahren GLVQ und GRLVQ mit der Sobolev-Metrik erweitert und an verschiedene Datensätze mit funktionalen Daten getestet. Außerdem wird ein Ansatz vor-gestellt, die Prototypen durch Überlagerungen von Basisfunktionen darzustellen. Dieser Ansatz wird zusätzlich noch auf den GMLVQ angewendet. Hierfür betrachtete man die Gaußfunktio-nen und Sigmoidfunktionen als Basisfunktionen. Dabei wurden mit der Sobolev-Metrik sehr gute Resultat erzielt.
In der vorliegenden Arbeit wurde die kryoprotektive Wirkung der Kombination aus Dimethylsulfoxid + fetalem Kälber Serum, 1,2-Propandiol + Methylzellulose, 1,2-Ethandiol + Hydroxyethylstärke, Hydroxyethylzellulose + Hydroxyethylstärke und Trehalose + Polyvinyl-pyrrolidon für porcine Hornhäute und humane Mundschleimhautkonstrukte untersucht. Des Weiteren erfolgte die Testung der Einzelsubstanzen Polyvinylpyrrolidon und Trehalose. Die Überprüfung der kryokonservierenden Wirkung dieser Medien wurde anhand der Revitalisierung von Hornhäuten und Gewebeäquivalenten nach dem Einfrieren und Auftauen beurteilt. Dazu wurden verschiedener histologische und morphologische Parameter untersucht und ein Proliferationsassay durchgeführt. Unter Verwendung statistischer Analysen ließen sich signifikante Zusammenhänge zum Überleben des Cornea-Endothels sowie zur Revitalisierung der Gewebeäquivalente erkennen. Nach gründlicher Prüfung aller Ergebnisse, erwiesen sich einerseits die Kombination aus Hydroxyethylzellulose + Hydroxyethylstärke und andererseits die Substanz Polyvinylpyrrolidon geeignet zu Kryokonservierung beider Gewebe.
Ziel der vorliegenden Arbeit war die molekularbiologische Untersuchung des loss of heterozygosity (LOH) in drei Tumorsuppressorgene der Fanconi Anämie (Fanc G, Fanc F und Fanc J). Das Hauptaugenmerk lag dabei auf der Prüfung einer prognostischen Relevanz dieser Gene, um in Zukunft den Weg für die Entwicklung eines verbesserten kausalen Therapiekonzeptes für Patienten mit einem Plattenepithelkarzinom in der Mundhöhle zu ebnen. Mit Hilfe einer Mikrosatellitenanalyse wird eine Multiplex-PCR zur Feststellung eines LOH etabliert. Die daraus resultierenden Amplifikate werden anschließend einer kapillarelektro-phoretischen Fragmentanalyse unterzogen, sodass im Folgenden die für die LOH-Berechnung wichtigen Elektropherogramme ausgewertet werden können. Unter Verwendung von statistischen Analyseverfahren liefert ein LOH in den Genen Fanc G und Fanc F möglicherweise das Potential, als prognostischer Marker zu dienen. Auch der Ansatz der Verwendung der Mikrosatelliteninstabilität als prognostischen Marker könnte eine potentielle Relevanz besitzen. Weiterführende Analysen sind allerdings erforderlich.
Das Ziel dieser Arbeit ist die Etablierung eines methodischen Vorgehens für die Analyse ausgewählter Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs) des mitochondrialen Genoms. Dabei sollen benötigte Schritte von der Isolation der mtDNA aus dem Untersuchungsmaterial bis zur Analyse ausgewählter mtSNPs geprüft werden. Der methodische Ablauf wurde an problematisch zu untersuchendem Untersuchungsmaterial erprobt. Die Ergebnisse der Forschungsarbeit werden in einem ausführlichen Arbeitsprotokoll zusammengefasst. Dieses kann für thematisch ähnliche Fragestellungen in der molekulargenetischen Forensik zur Verfügung gestellt werden.
Inhalt der Arbeit sind Untersuchungen zur Wechselwirkung von Laserstrahlung mit hochfrequenten akustooptischen Modulatoren vom Typ Bragg bzw. Raman-Nath/Bragg. Die Modulatoren werden mit der Zielsetzung der schnellen Strahl-schaltung hoher optischer Ausgangsleistungen hinsichtlich ihrer Beugungseffizi-enz und der erreichten Schaltzeit bewertet. Die Auswirkungen der akustoopti-schen Modulation auf das räumliche Laserstrahlprofil werden mit abbildenden Verfahren dargestellt und diskutiert.
Ziel der Masterarbeit ist die Erstellung eines offenen Konzeptes zur Konfiguration und Parametrisierung von Schnittstellen beliebiger Software-Anwendungen, insbesondere integrierter Portal-Lösungen, mit dem Ziel der Datenintegration unter Nutzung und evolutionärer Weiterentwicklung des RemarcR Enterprise Integration Framework (EIF). Hierfür werden verschiedene Programmier-Paradigmen aus dem Enterprise-Umfeld und deren Umsetzung innerhalb der Eclipse-Plattform betrachtet und die erarbeiteten Technologien zur Entwicklung einer Architektur für ein Konfigurations-Framework herangezogen, das als Teil des EIF den bidirektionalen Datenaustausch zwischen verschiedenen Anwendungen optimal unterstützt. Die Evaluation des erarbeiteten Konzeptes soll mit Hilfe eines Prototyps am Beispiel der Integration des CAD-Systems Siemens NX, des PDM/PLM-Systems Siemens Teamcenter und des CSM-Systems RemarcR erfolgen.