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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.
Cell-free protein synthesis is gaining increasing importance in basic and applied research as a result of advances that have been made in the past years. This study successfully established a commercially available coupled in vitro transcription/translation system for DNA expression templates based on HeLa cell lysate and suitable detection methods. Possibilities to establish an inexpensive in-house CFPS system based on E. coli lysate were elucidated. Cell-free extract from E. coli strains HB101, JM109 and B (Luria) was generated using sonication and a streamlined procedure for the creation of a reaction mix for convenient and simple application in CFPS systems was established. Of the three strains tested using the in-house protocol, neither exhibited any CFPS activity.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Migration des Internetprotokolls von der Version 4 zur Version 6. Dazu werden zuerst die Grundlagen des neuen Protokolls und die speziell dafür entwickelten Migrationsmechanismen vorgestellt. Diese werden in einem Testnetzwerk überprüft, um die dabei erlangten Kenntnisse auf das Produktivnetzwerk der Gesellschaft für Informationsverarbeitung perdata mbH zu übertragen. Das letzte Kapitel gibt eine Empfehlung, wie bei der Migration vorzugehen ist und was dabei beachtet werden sollte.
Protein structures are essential elements in every biological system evolved on earth, where they function as stabilizing elements, signaltransducers or replication machin eries. They are consisting of linear-bonded amino acids, which determine the three-dimensional structure of the protein, whereas the structure in turn determines the function. The native and biological active structure ofa protein can be understood as the folding state of a polypeptide chain at the global minimum of free energy.
By means of protein energy profiling, which is an approach derived from statistical physics it is possible to assign a so called energy profile to a protein structure. Such an energy profile describes the local energetic interaction features of every amino acid within the structure and introduces an energetic point of view, instead of a structural or sequential onto proteins.
This work aims to give a perspective to the question of how we may gain pattern information out of energy profiles. The concrete subjects are energy-mapped Pfam family alignments and investigations on finding motifs or patterns indiscretizised energy profile segments.
Für die Untersuchung von Bewegungen menschlicher Probanden werden diese Bewegungen mit Hilfe von Motion-Capture-Systemen gemessen. Diese gemessenen Daten müssen auf ein biomechanisches Menschmodell übertragen werden, welches zuvor entsprechend den anthropometrischen Werten des Probanden parametrisiert werden muss. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der automatischen Bestimmung der anthropometrischen Daten und der Übertragung der Bewegungsdaten mittels inverser Kinematik.
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.
Inhalt dieser Arbeit sind grundlegende Untersuchungen zur Mikrostrukturierung und zum Ablationsverlauf eines spintronischen Nanometerschichtstapels mittels Femtosekundenlaserstrahlung. Die Abtragsergebnisse werden mittels Rasterelektronenmikroskop und Rasterkraft-Mikroskopie evaluiert. Der Einfluss der eingestrahlten Fluenz und des Bestrahlungsregimes auf den Materialabtrag werden untersucht. Ziel ist es, Strukturen im einstelligen Mikrometerbereich in den Schichtstapel einzubringen
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der gezielten Neuorientierung des Exchange Bias in spintronischen Schichtsystemen durch selektive Aufheizung mittels fokussierter Laserstrahlung im externen Magnetfeld. Hierbei wird der Einfluss der Prozessparameter auf die resultierende Exchange Bias Feldstärke dargestellt. Neben experimentellen Untersuchungen wird die laserinduzierte Aufheizung durch Temperaturfeldsimulationen charakterisiert. Erste Untersuchungen zur Anwendung des lasergestützten Verfahrens auf Leiterbahn-strukturen werden vorgestellt.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit Untersuchungen zur Erzeugung von Ripple-Strukturen mittels Femtosekundenlaserstrahlung. Hierfür erfolgten zunächst allgemeine Untersuchungen zur Ausbildung von Ripple-Strukturen in Abhängigkeit von der Fluenz und der Pulsanzahl. Im Anschluss wurden mit Hilfe eines Interferometeraufbaus Untersuchungen zur zeitlichen Entstehung von Ripplen durchgeführt. Hierbei wird ein einfallender Teilstrahl durch einen Beamsplitter in zwei Teilstrahlen aufgeteilt. Einer der beiden Teilstrahlen besitzt einen festen Strahlweg und dient der Ripple-Erzeugung. Beim zweiten Teilstrahl ist der Strahlweg durch eine Linearache variabel. Durch diesen variablen Strahlweg treffen beide Teilstrahlen mit einem zeitlichen Versatz auf die Probenoberfläche. In Abhängigkeit dieses zeitlichen Versatzes sollen unterschiedliche Stadien der Ausbildung von Ripple-Strukturen beobachtet werden, um daraus Rückschlüsse bezüglich der zeitlichen Entstehung zu ziehen.
Im Mittelpunkt dieser Arbeit steht der praktische Einsatz des Fingerprint-Service im Rahmen einer Paywall. Dieses Ziel gliedert sich in mehrere Teilaufgaben. Zunächst steht die Überführung des prototypischen Fingerprint-Service in eine stabile Version an. Dabei sollen die speziellen Anforderungen an den Anwendungsfall in die Implementierungen einfließen. Im nächsten Schritt sollen die Anforderungen an eine hohe Verfügbarkeit durch ein Monitoring-System überwacht werden. Die letzte Aufgabe besteht in der prototypischen Umsetzung einer Mandantenfähigkeit
Es werden die theoretischen Grundlagen zur Berechnung diffraktiver optischer Elemente von der Beugungstheorie bis zu konkreten Berechnungs-Algorithmen dargelegt. Ein in MATLAB erstelltes Programmmodul zur praktischen Berech-nung wird vorgestellt und dessen Funktionsfähigkeit an einigen Beispielen demontriert.
Zur Optimierung der schnellen Messung des pH-Wertes in Ackerböden wurden verschiedene Bodenproben angelehnt an das DIN-Verfahren mit der Antimonelektrode untersucht. Darüber hinaus wurde die Messzeit auf eine Minute verkürzt und das Volumen der Extraktionslösungen reduziert, um den späteren Chemikalieneinsatz auf dem Feld zu reduzieren. Zur Untersuchung interferierender Matrixeffekte wurden die elektrische Leitfähigkeit, das Redoxpotenzial sowie die Ionengehalte der einzelnen Bodenproben ermittelt. Verschiedene auftretende Effekte wurden mittels des Standard-additionsverfahrens näher charakterisiert und aufgeklärt.
Der vorliegende Bericht befasst sich mit der Erzeugung und der Entwicklung von ultranano- bzw. nanokristalliner Diamantschichten mittels Puls-Laser-Abscheidung unter Verwendung der Prozessgase Sauerstoff und Wasserstoff. Der Laserstrahl trifft während des Prozesses auf ein Graphittarget wodurch Kohlenstoffatome ablatiert werden. Ablatierte Ione werden je nach Hybridisierung durch die Prozessgase geätzt oder auf dem Substrat abgeschieden. Die Charakterisierung der erzeugten Schichten erfolgte mittels Oberflächenmorphologie und Raman-Spektren. Damit lassen die abgeschiedenen Kohlenstoffmodifikationen
unterscheiden, was zur Eingrenzung des Parameterfensters führt in denen sich ultrananokristalliner Diamantschichten erzeugen lassen. Speziell das Verändern
der Kristallitgröße der Diamantpartikel durch die Verwendung eines Filamentes
die Benutzung von NCD und MCD Haftschichtenschichten, die Verwendung einer
nanokristallinen Diamantsuspension und der Änderung der Teilchendichte soll dadurch
beeinflusst werden.
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 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 Masterarbeit ist es, auf einem Prototyp ähnlich der IM 151-3 aus der Siemens-Produktreihe SIMATIC ET 200 S, eine alternative Firmware zu installieren und eine Studie der technischen Realisierbarkeit anzufertigen. Dabei soll lediglich Standard-Ethernet-Komponenten verwendet und die Reaktionszeit des Systems, bestehend aus Standard-PC zur Steuerung und IM, bestimmt werden. Mögliche Einsatzgebiete sollen aufgezeigt werden.
Ziel der Arbeit ist es, ein neues System für die Abwicklung der sozialpädagogischen, sowie fachtheoretischen und fachpraktischen Tätigkeiten und Aufgaben in Berufsschulen, im speziellen in metalltechnischen Berufsschulen, zu konzipieren. Im Prinzip soll das duale, triale und modulare Konzept der Berufsschulbildung überarbeitet werden, um aus den Kenntnissen und Erfahrungen, die Prozesse im Bereich Schüler-Lehrer-Direktion neu zu entwerfen. Es soll ein neues Modell für Berufsschullehrer entstehen, das effektiver, effizienter und flexibler nach qualitätsrelevanten Gesichtspunkten vorgeht und mehr Prozess- und Projektdenken beinhaltet. Ein wesentliches Ziel ist es, den Lehrer bei seiner Unterrichttätigkeit zu entlasten, um seine Motivation auf lange Sicht aufrechtzuerhalten. Ein weiteres Ziel ist es die Arbeitszeit des Berufsschullehrers so umzugestalten, dass er weniger Zeit für Unterricht und mehr Zeit für Projektarbeit aufwendet. Es muss mehr Raum für innovative und kreative Zwecke, wie das Arbeiten an Projekten, geschaffen werden. Der Berufsschullehrer wird in die Abwicklung von Projekten von Unternehmen, Berufsschule und Wissenschaft (UNI, FH) mit eingebunden. Er wird in die gegebenen Projektaufgaben mit aufgenommen und kann die Vorteile eines teamfähigen Arbeitens praktisch umsetzen. Ein zusätzliches und ebenso wichtiges Ziel ist es, die Steigerung des Images des Berufsbildungssystems in der Öffentlichkeit. Die Umstrukturierung der Berufsschule stellt eine Innovation dar, die langfristig das Berufsausbildungssystem belebt, die motivierte Berufsschulpädagogen am Wandel der Zeit lebendig teilhaben lässt und die auszubildenden Berufsschüler mit aktuellem Wissen aus den Gebieten der Technik, sowie der Wirtschaft, versorgt.
Proteins are involved in almost every aspect of life, mediating a wide range of cellular tasks. The protein sequence dictates the spatial arrangement of the residues and thus ultimately the function of a rotein. Huge effort is put into cumbersome structure eludication experiments which obtain models describing the observed spatial conformation of a protein, enabling users to predict their function, to understand their mode of action or to design tailored drugs to cure disease caused by misfolded or misregulated proteins.
However, the result of structure determination experiments are merely models of reality, made under simplifying assumptions - sometimes containing major undetected errors. On the other hand, such experiments are resource demanding and they cannot supply the actual demand.
Thus, scientists are predicting the structure of proteins in silico, resulting in models that are even
more prone to error.
In consequence, the structure biologists search after a practicable definition of structure quality and over the last two decades several model quality assessment programs emerged, measuring the local and global quality of peculiar structures. Seven representatives were studied, regarding the paradigms they follow and the features they use to describe the quality of residues. Their predications were compared, showing that there is almost no common ground among the tools.
Is there a way to combine their statements anyway?
Finally, the accumulated knowledge was used to design a novel evaluation tool, addressing problems previously spotted. Thereby, high quality of its predication as well as superior usability was
key. The strategy was compared to existing approaches and evaluated on suitable datasets.
Ziel der vorliegenden Arbeit war zunächst die theoretische Untersuchung von ausgewählten Aspekten des speziellen Verfahrens. Durch experimentelle Untersuchungen sollten die theoretischen Überlegungen und Modelle überprüft wer-den. Es sollte u.a. geklärt werden, wie der Aufbauprozess abläuft und welche physikalischen Parameter ihn entscheidend beeinflussen. Insbesondere sollte auf die Wechselwirkung von Laserstrahlung und Pulverpartikel sowie von Laserstrahlung und Substrat bzw. Mikrokörperoberfläche eingegangen werden. Weiterhin sollte eine Betrachtung der thermischen Prozesse durch Simulation und deren Vergleich mit den experimentellen Ergebnissen einer Temperaturfeldmessung stattfinden. Als Probenkörper dienten generierte dünnwandige Bauteile mit unterschiedlichen Höhen und Längen. Als Abschluss sollten die gewonnenen Erkenntnisse zum Verfahren Micro Cladding mit gepulster Laserstrahlung mit dem bisherigen Micro Cladding und dem Lasermikrosintern verglichen werden.
Der Einsatz von E-Learning zur Personalweiterbildung ist in Unternehmen längst nicht mehr wegzudenken. Als eine neue Art des Lernens bieten technisch unterstützte Lernprozesse Möglichkeiten der Weiterbildung von jedem beliebigen Ort aus. Mit der zunehmenden Verbreitung von Smartphones und Tablet-PCs geht der Trend dabei hin zum mobilen Lernen („Mobile Learning“). Die meisten bisher eingesetzten Autorenwerkzeuge für die Entwicklung von E-Learning geben jedoch Inhalte im Flash-Format aus, was von Mobilgeräten nicht oder nur unzu-reichend unterstützt wird. Der HTML5-Standard bietet hierzu zahlreiche Möglichkeiten, interaktive Web-Anwendungen zu erstellen, welche auf allen Web-Browsern gleichermaßen dargestellt werden können. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit den technischen Aspekten zum praktischen Einsatz von HTML5 für E-Learning. Dazu werden die aktuellen HTML5-Spezifikationen vorgestellt und diskutiert, inwiefern Adobe Flash Inhalte sich ersetzen lassen. Außerdem wird untersucht, welche Möglichkeiten der SCORM-Nachfolger Tin Can API in Hinsicht auf mobiles Lernen bietet. Aus den daraus gewonnenen Erkenntnissen wird ein E-Learning-Kurs auf HTML5-Basis an einem praktischen Beispiel vorgestellt und die Einsatzmöglichkeiten am Beispiel der BASF-Abteilung Master Builders Solution diskutiert.
nicht vorhanden
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 Arbeit dient als Grundlage für einen Aufbau von SPR-basierten DNA-Chips. Die Analyse der Immobilisierung und Hybridisierung erfolgte dabei in Echtzeit unter Nutzung der Spektroskopie der Oberflächenplasmonenresonanz (SPR). Die SPR-Spektroskopie ermöglicht es, Änderungen des Brechungsindexes an der Metalloberfläche durch die Detektion einer Verschiebung des (Plasmonen-) Resonanzwinkels zu verfolgen. Diese Methode stellt eine markierungsfreie und sensitive Alternative zu Array-basierten Untersuchungen mit Fluoreszenzfarbstoffen, enzymatischen Reaktionen oder radioaktiven Markern dar. Als Metall wird häufig Gold eingesetzt, da es chemisch stabiler ist. Ziel soll es aber sein Silber als Grundlage zu verwenden, da mit dem Einsatz von Silber eine höhere Winkelauflösung erreicht werden kann und ein größeres Spektrum der Anregungswellenlänge für die SPR zugänglich ist. Um die Vorteile des Silbers nutzen zu können, ist es sinnvoll das Silber vor DNA Immobilisierung zu passivieren. Es wurden Glassubstrate nach mehreren Vorbehandlungsschritten mit Silber bedampft. Auf Basis dieser Substrate werden zwei verschiedene Strukturierungen untersucht. Im ersten Fall erfolgte eine Immobilisierung mit thiolmodifizierter DNA und anschließendem Blocken. Für die Immobilisierung dieser DNA wurden 2 Flächen auf dem Silbersubstrat genutzt, wobei eine Fläche die komplementäre DNA zur anderen Fläche gebunden hat. Auf beiden Flächen wurden die Immobilisierung, das Blocken und die anschließende Hybridisierung mit komplementärer DNA unter Nutzung von SPR-Spektroskopie durch Erhöhung des SPR-Signals beobachtet. Im zweiten Fall wurden einige Silbersubstrate mit 11-Mercapto-1-undecanol (MUD) passiviert. Durch eine Beschichtung mit (3-Bromopropyl)trichlorosilan war es möglich Phosphorothioat-DNA (PT-DNA) auf der Oberfläche zu immobilisieren. Es wurden verschiedene DNA-Konzentrationen komplementärer DNA von 0,25 μM, 0,5 μM und 1 μM für die Hybridisierung getestet. Dabei ergab sich, dass 0,25 μM keine signifikanten Signalerhöhungen bewirkten. Sowohl 0,5 μM als auch 1 μM komplementäre DNA brachten Signalerhöhungen. Auf dem passivierten Silber konnte im Vergleich zum unpassiviertem Silber eine deutlich geringere Signaldrift beobachtet werden. Der vorgenommene Schichtaufbau kann für DNA-Mikroarrays mit vielen Einzelnachweisen pro Flächeninhalt angewendet werden. Das passivierte Silber mit MUD und (3-Bromopropyl)trichlorosilan ist geeignet für Immobilisierung von PT-DNA und anschließende Hybridisierung mit komplementärer DNA.
As widely discussed in literature spatial patterns of amino acids, so-called structural motifs, play an important role in protein function. The functional responsible part of a protein often lies in an evolutionary highly conserved spatial arrangement of only few amino acids, which are held in place tightly by the rest of the structure. In general, these motifs can mediate various functional interactions, such as DNA/RNA targeting and binding, ligand interactions, substrate catalysis, and stabilization of the protein structure.
Hence, characterizing and identifying such conserved structural motifs can contribute to understanding of structurefunction relationships in diverse protein families. Therefore and because of the rapidly increasing number of solved protein structures, it is highly desirable to identify, understand and moreover to search for structural scattered amino acid motifs. The aim of this work was the development and the implementation of a matching algorithm to search for such small structural motifs in large sets of target structures. Furthermore, motif matches were extensively analyzed, statistically assessed and functionally classified. Following a novel approach, hierarchical clustering was combined with functional classification and used to deduce evolutionary structure-function relationships. The proposed methods were combined and implemented to a feature-rich and easy-to-use command line software tool, which is freely available and contributes to the field of structural bioinformatic research.
Legacy-Systeme sind auch im einundzwanzigsten Jahrhundert fester Bestandteil in Unternehmen, welche Wartungs- und Pflegemaßnahmen erschweren und den heutigen Anforderungen nach Integration, Wiederverwendung und Geschäftsprozessabbildung nicht mehr gerecht werden. Zur Umsetzung neuer unternehmensweiter Strategien, ist die Modernisierung von Legacy-Systemen zu zeitgemäßen Zielarchitekturen und Technologien notwendig. Auf Basis verschiedener Aktivitäten des Software Reengineering und auf Basis der Auswertung einer Marktstudie über Software-Modernisierung wird untersucht, wie ein Konzept aussieht, um Legacy-Systeme, die mit prozeduralen Programmiersprachen implementiert wurden, in ein Zielsystem mit Drei-Schichten-Architektur zu überführen. Anhand dieser Untersuchungen wird das 4-Phasen-Transformationskonzept entwickelt, welches Techniken und Vorgänge vorstellt, die einen Modernisierungsprozess unterstützen. An einem Fallbeispiel wird die Anwendbarkeit des 4-Phasen-Transformationskonzepts gezeigt.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Sequenzanalyse der für die Legionellose relevanten Schlüsselproteine der Organismen Legionella anisa, Legionella drancourtii und Legionella shakespearei, sowie mit in vitro-Kultivierungsexperimenten der Spezies Legionella pneumophila ATCC 33152. Zunächst wurden die gesetzlichen Gegebenheiten der Legionellenproblematik und die biologischen Hintergründe betrachtet, darunter die intrazellulären Mechanismen der Legionellose. Die Ergebnisse der Arbeit beinhalten Informationen über die Schlüsselproteine der drei Legionellen Spezies und deren mögliche Pathogenität.
Die Computertomographie (CT) ist eine nichtinvasive Möglichkeit zur Untersuchung der Koronararterien. Um bei den Aufnahmen Bewegungsartefakte zu vermeiden, ist es notwendig Bilder zu einem gemessen am Herzzyklus zeitlich invarianten Zeitpunkt zu generieren. Dazu wird die CT-Aufnahme standardmäßig mittels eines Elektrokardiogramms (EKG) mit der Herzaktivität synchronisiert. Die Verwendung kontaktloser bzw. kontaktarmer Verfahren zur Erfassung der Herzaktivität bietet im Vergleich zur derzeitigen Methode Vorteile, beispielsweise eine Einsparung der Patientenvorbereitung und somit eine Zeitersparnis sowie eine Erhöhung des Patientenkomforts. Ziel dieser Masterarbeit ist es, verschiedene kontaktarme Verfahren bezüglich ihrer Eignung für die Synchronisation von CT-Aufnahmen zu untersuchen und Ansätze zur Fusion der einzelnen Signale umzusetzen. Als kontaktlose bzw. -arme Verfahren standen die kapazitive Elektrokardiographie (kEKG), die Ballistokardiograaphie (BKG), die Phonokardiographie (PKG), die Photoplethysmographie (PPG) am Rücken sowie die Erfassung der Herzaktivität mittels Dopplerradar zur Verfügung. Umgesetzt wurden zwei Fusionsansätze. Eine Fusionsmethode basierte dabei auf einer gewichteten Mittelwertbildung. Diese Methode wurde in drei Signalkombinationen untersucht. Der zweite Fusionsansatz stellte eine ODER-Verknüpfung unter Nutzung von Vorwissen aus dem kEKG und dem PPG dar. Die kapazitive Elektrokardiographie sowie die Photoplethysmographie zeigen im jetzigen Stand einzeln genutzt bei der Triggerung die besten Ergebnisse. Durch die Nutzung beider Signale mit Hilfe der zweiten Fusionsmethode konnte im Mittel eine Verbesserung bezüglich der Zuverlässigkeit der Triggerung gegenüber der Nutzung der einzelnen Signale erreicht werden
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.
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.
Inhalt dieser Arbeit ist die ultraschnelle Strahlschaltung mit elek trooptischen Modulatoren. Ziel ist es möglichst hohe Laserleistungen schnell und effizient zu schalten. Dazu werden Untersuchungen bezüglich der Schaltzeit und der Schalteffizienz in Abhängigkeit von der Schaltfrequenz und der eingestrahlten optischen Leistung durchgeführt. Zusätzlich wird die Wirkung des Modulators auf das Strahlprofil analysiert
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.
Die Masterarbeit beschäftigt sich mit den geometrischen Fehlern des Gesamtsystems der perkutanen Strahlentherapie am Klinikum Chemnitz gGmbH. Das Gesamtsystem besteht aus einem Computertomograph, einem Bestrahlungsplanungssystem, einem Simulator und einem Linearbeschleuniger. An jeden dieser Einzelsysteme können gerätespezifische geometrische Fehler auftreten, die Einfluss auf den Gesamtfehler besitzen.
Das Ziel der Arbeit war es, die Einzelfehler zu identifizieren und zu quantifizieren. Dabei wird hauptsächlich auf die Bildgebung an dem jeweiligen Gerät eingegangen. Weiterhin erfolgt im Rahmen der Masterarbeit die Berechnung eines therapieabhängigen Gesamtfehlers exemplarisch für zwei Fallbeispiele.
Die Produktion von Biowasserstoff mit unterschiedlichen Mikroorganismen ist einer der vielversprechendsten Wege, kostengünstig und umweltschonend molekularen Wasserstoff für die Wirtschaft zu gewinnen. Es existieren bereits viele Arbeiten zu diesem Thema. Die Komplexität und Vielfalt der Möglichkeiten ist jedoch bei weitem nicht ausgeschöpft. Die Optimierung der bestehenden Methoden steht daher momentan im Vordergrund der Forschung. Daher befasst sich diese Arbeit mit der Optimierung der Kultivierungsbedingungen des Organismus Rhodobacter sphaeroides im kontinuierlichem Betrieb. Hauptsächlich sollen die Durchflussraten sowie die Glutaminsäurekonzentration für den Chemostat angepasst werden. Außerdem erfolgten einzel-ne Versuche zur Optimierung der Wasserstoffausbeute.
Hormonelle Belastungen in Grund-, Oberflächen und Trinkwasser sind weitreichend bekannt. Die daraus resultierenden Einflüsse auf das endokrine System bei Mensch und Tier, besonders durch das endogene Steroidhormon 17b -Estradiol (E2), sind bewiesen und führen unter anderem zu Feminisierung, Dezimierung von Spermien und kann als Indikator bei Brustkrebs wirken. Bisherige Filteranlagen können die rückstandslose Entfernung von pharmakologisch wirksamen Stoffen und deren Rückstände aus den Oberflächen-, Grund- und Trinkwässern nicht gewährleisten. Ein neuartiger Reinigungsansatz auf Aptamer-basis sollte untersucht werden und dessen Potential E2 aus belasteten Gewässern zu entfernen. Das bereits existierende und E2 selektive DNA Aptamer wurde in silico durch molekular dynamischen Simulationen untersucht um möglich Bindungsstellen zu identifizieren. Das ssDNA Aptamer wurde in die robustere PNA überführt. Diese soll anstelle der DNA in das Filtersystem integriert werden und in vivo Einsatz getestet werden.
This thesis investigated the generation of laser induced periodic surface structures (LIPSS) using femtosecond laser irradiation at a central wavelength of 775 nm.
The metals stainless steel and copper as well as a semiconducting thin film, ITO on glass substrate were investigated. The impact of the processing parameters was studied for single and multiple pulse irradiation to determine the ablation threshold of the materials
and the different types of LIPSS. These observations allowed the optimisation of area structuring with regards to processing speed and LIPSS quality.
The feasibility of the LIPSS generation in dynamic, real time polarisation control was then explored. By using a fast response, liquid-crystal polarisation rotation device, the direction of the linear polarisation of the laser beam could be dynamically controlled and synchronised to the scanning during laser processing. As a result, a range of complex micro- and nano-scale patterns with orthogonal direction of LIPSS were created. The samples were analysed using optical and electron microscopy. The orientation of the LIPSS was determined also from detection of light diffracted by the LIPSS.
Finally, two applications of large area LIPSS patterning were demonstrated, information encoding on metals and periodic structuring of a thin film conducting oxide for solar cells.
Innerhalb dieser Masterarbeit wird die Automatisierung der Disposition bei der Firma envia NSG als Optimierungsproblem beschrieben. Im ersten Teil findet eine Problemspezifikation im Hinblick auf der Umsetzung mit Fuzzy-Optimierung statt. Dabei werden mehrere Optimierungsziele formuliert und einige Besonderheiten herausgestellt. Im zweiten Teil der Arbeit werden Modelle und Lösungsstrategien für dieses Problem vorgestellt, welche auf der diskreten Optimierung mit nur einem Optimierungsziel beruhen.
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.
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.
In dieser Arbeit werden Übergangswahrscheinlichkeiten für die anderen beiden Modelle abgeleitet. Des weiteren wird gezeigt, dass sich die Anzahl der benötigten Gleichungen zum Lösen der in [21] angegebenen Rekursion für die mittleren Erstankunftszeiten der den Modellen zugrunde liegenden Markovketten für den Sterngraphen zu 2 j V j 1 ergibt. Es wird für bestimmte Graphen mit guten Symmetrieeigenschaften eine alternative Darstellung als Markovkette angegeben. Für eben diese Graphen werden nur O (j V j) viele Gleichungen benötigt, um eine äquivalente Rekursion für die mittlere Zeit bis zum Informieren von ganz V zu lösen. Es werden Reduktionen und Schranken für die mittleren Erstankunftszeiten angegeben und unabhängig von [9] und [7] wird eine Variante des Push-Algorithmus mit Gedächtnis eingeführt, für welche eine obere Schranke für die Laufzeit angegeben wird. Allem vorangestellt wird kurz das zugrunde liegende Problem und vor allem der Push-Algorithmus beleuchtet und es werden wichtige frühere Ergebnisse anderer Autoren vorgestellt. Abschließend werden die Ergebnisse bewertet und offene Probleme angegeben. Es werden in dieser Arbeit nicht behandelte Modelle vorgeschlagen.
n dieser Arbeit werden Air Clad Fasern untersucht, die aufgrund ihres Designs eine wesentlich größere Numerische Apertur gegenüber herkömmlichen Fasern aufweisen. Es wird ein einfaches Modell vorgestellt, mit dem das Fernfeld in Abhängigkeit eines wichtigen Designparameters, der Stegbreite, vorhergesagt werden kann. Unter Verwendung des Modells wurde ein Programm geschrieben, dass diese Vorhersage ermöglicht. Die Abhängigkeit des Fernfelds von der Wellen- und Faserlänge wurde für verschiedenen Air Clad Fasern experimentell bestimmt und mit der theoretischen Vorhersage 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.