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Focused electron and ion beam-induced deposition (FEBID/FIBID) are direct-write techniques with particular advantages in three-dimensional (3D) fabrication of ferromagnetic or superconducting nanostructures. Recently, two novel precursors, HCo 3 Fe(CO) 12 and Nb(NMe 3 ) 2 (N-t-Bu), were introduced, resulting in fully metallic CoFe ferromagnetic alloys by FEBID and superconducting NbC by FIBID, respectively. In order to properly define the writing strategy for the fabrication of 3D structures using these precursors, their temperature-dependent average residence time on the substrate and growing deposit needs to be known. This is a prerequisite for employing the simulation-guided 3D computer aided design (CAD) approach to FEBID/FIBID, which was introduced recently. We fabricated a series of rectangular-shaped deposits by FEBID at different substrate temperatures between 5 ∘ C and 24 ∘ C using the precursors and extracted the activation energy for precursor desorption and the pre-exponential factor from the measured heights of the deposits using the continuum growth model of FEBID based on the reaction-diffusion equation for the adsorbed precursor.
To improve and focus preclinical testing, we combine tumor models based on a decellularized tissue matrix with bioinformatics to stratify tumors according to stage-specific mutations that are linked to central cancer pathways. We generated tissue models with BRAF-mutant colorectal cancer (CRC) cells (HROC24 and HROC87) and compared treatment responses to two-dimensional (2D) cultures and xenografts. As the BRAF inhibitor vemurafenib is—in contrast to melanoma—not effective in CRC, we combined it with the EGFR inhibitor gefitinib. In general, our 3D models showed higher chemoresistance and in contrast to 2D a more active HGFR after gefitinib and combination-therapy. In xenograft models murine HGF could not activate the human HGFR, stressing the importance of the human microenvironment. In order to stratify patient groups for targeted treatment options in CRC, an in silico topology with different stages including mutations and changes in common signaling pathways was developed. We applied the established topology for in silico simulations to predict new therapeutic options for BRAF-mutated CRC patients in advanced stages. Our in silico tool connects genome information with a deeper understanding of tumor engines in clinically relevant signaling networks which goes beyond the consideration of single drivers to improve CRC patient stratification.
The sources and critical enrichment processes for granite related tin ores are still not well understood. The Erzgebirge represents one of the classical regions for tin mineralization. We investigated the four largest plutons from the Western Erzgebirge (Germany) for the geochemistry of bulk rocks and autocrystic zircons and relate this information to their intrusion ages. The source rocks of the Variscan granites were identified as high-grade metamorphic rocks based on the comparison of Hf-O isotope data on zircons, the abundance of xenocrystic zircon ages as well as Nd and Hf model ages. Among these rocks, restite is the most likely candidate for later Variscan melts. Based on the evolution with time, we could reconstruct enrichment factors for tin and tungsten starting from the protoliths (575 Ma) that were later converted to high-grade metamorphic rocks (340 Ma) and served as sources for the older biotite granites (323–318 Ma) and the tin granites (315–314 Ma). This evolution involved a continuous enrichment of both tin and tungsten with an enrichment factor of ~15 for tin and ~7 for tungsten compared to the upper continental crust (UCC). Ore level concentrations (>10–100 times enrichment) were achieved only in the greisen bodies and dykes by subsequent hydrothermal processes.
CCR8 leads to eosinophil migration and regulates neutrophil migration in murine allergic enteritis
(2019)
Allergic enteritis (AE) is a gastrointestinal form of food allergy. This study aimed to elucidate cellular and molecular mechanisms of AE using a murine model. To induce AE, BALB/c wild type (WT) mice received intraperitoneal sensitization with ovalbumin (an egg white allergen) plus ALUM and feeding an egg white (EW) diet. Microarray analysis showed enhanced gene expression of CC chemokine receptor (CCR) 8 and its ligand, chemokine CC motif ligand (CCL) 1 in the inflamed jejunum. Histological and FACS analysis showed that CCR8 knock out (KO) mice exhibited slightly less inflammatory features, reduced eosinophil accumulation but accelerated neutrophil accumulation in the jejunums, when compared to WT mice. The concentrations of an eosinophil chemoattractant CCL11 (eotaxin-1), but not of IL-5, were reduced in intestinal homogenates of CCR8KO mice, suggesting an indirect involvement of CCR8 in eosinophil accumulation in AE sites by inducing CCL11 expression. The potential of CCR8 antagonists to treat allergic asthma has been discussed. However, our results suggest that CCR8 blockade may promote neutrophil accumulation in the inflamed intestinal tissues, and not be a suitable therapeutic target for AE, despite the potential to reduce eosinophil accumulation. This study advances our knowledge to establish effective anti-inflammatory strategies in AE treatment.
Glioblastome (GB) sind die häufigsten bösartigen primären Hirntumore im Erwachsenenalter. Das Therapiekonzept bei Erstdiagnose besteht aus einer maximalen Tumorresektion, gefolgt von einer Strahlentherapie mit konkomitanter und anschließend adjuvanter Chemotherapie mit dem Alkylanz Temozolomid in Zyklusform. Zusätzlich zur adjuvanten Chemotherapie werden inzwischen für supratentorielle GBs auch Tumortherapiefelder empfohlen, die über elektromagnetische Wechselfelder die Tumorzellteilung hemmen sollen. Trotz multimodaler Therapiekonzepte und Fortschritte im Verständnis der GB-Biologie ist die Prognose der Patienten bei einer 5-Jahresüberlebensrate von unter 5% sehr ernüchternd. Eine mögliche Ursache für den ausbleibenden Erfolg neuer GB-Medikamente könnten die besonderen metabolischen Bedingungen des Tumormikromilieus sein. Unter diesen kann eine therapeutische zielgerichtete Inhibition bestimmter Kinasen, wie des Epidermalen Wachstumsfaktorrezeptors (EGFR) oder mammalian Target of Rapamycin (mTOR), unerwünschte Tumorzell-protektive Effekte entfalten, da bereits gezeigt werden konnte, dass sich Tumorzellen durch Suppression der mTORC1 abhängigen Signalkaskade an Energiemangelbedingungen, wie sie im Tumormikromilieu zu finden sind, anpassen, um zu überleben. Ziel dieses Projektes war es den physiologischen mTORC1-Inhibitor DNAdamage-inducible transcript 4 (DDIT4) als möglichen intrinsischen Resistenzmechanismus gegenüber Strahlen- und Chemotherapie in GBs zu untersuchen. In verschiedenen GB-Zelllinien konnte eine Induktion von DDIT4 teilweise durch Bestrahlung, Temozolomid und generell durch die im Tumormikromilieu vorherrschende Hypoxie nachgewiesen werden. Dies gelang sowohl auf transkriptioneller Ebene als auch auf Proteinniveau. Zur Beurteilung der Relevanz dieses zellulären Anpassungsmechanismus wurden Zellen mit DDIT4 Gensuppression generiert und charakterisiert. Hier zeigte sich in klonalen Überlebensanalysen eine gesteigerte Sensibilität der Zellen mit verminderter DDIT4 Expression gegenüber Temozolomid und Strahlentherapie. Darüber hinaus waren diese Zellen gegenüber Hypoxie-induziertem Zelltod sensibilisiert. Umgekehrt führte eine stabile oder Doxycyclin- induzierte DDIT4 Überexpression zu einer signifikanten Resistenz gegenüber Strahlentherapie, Temozolomid und Hypoxie-induziertem Zelltod.
Zusammenfassend beschreiben unsere Ergebnisse DDIT4 als Mediator von Therapieresistenz gegenüber den etablierten Komponenten der GBErstlinientherapie und zudem als Anpassungsmechanismus an das hypoxische Tumormikromilieu. DDIT4 stellt somit einen möglichen Angriffspunkt für eine therapeutische Inhibition beim GB dar.
Human beings are supposed to possess an approximate number system (ANS) dedicated to extracting and representing approximate numerical magnitude information as well as an object tracking system (OTS) for the rapid and accurate enumeration of small sets. It is assumed that the OTS and the ANS independently contribute to the acquisition of more elaborate numerical concepts. Chinese children have been shown to exhibit more elaborate numerical concepts than their non-Chinese peers, but it is still an open question whether similar cross-national differences exist with regard to the underlying systems, namely the ANS and the OTS. In the present study, we investigated this question by comparing Chinese and German preschool children with regard to their performance in a non-symbolic numerical magnitude comparison task (assessing the ANS) and in an enumeration task (assessing the OTS). In addition, we compared children’s counting skills. To ensure that possible between-group differences could not be explained by differences in more general performance factors, we also assessed children’s reasoning ability and processing speed. Chinese children showed a better counting performance and a more accurate performance in the non-symbolic numerical magnitude comparison task. These differences in performance could not be ascribed to differences in reasoning abilities and processing speed. In contrast, Chinese and German children did not differ significantly in the enumeration of small sets. The superior counting performance of Chinese children was thus found to be reflected in the ANS but not in the OTS.
Aquesta tesi doctoral estudia la construcció de la notícia sobre esdeveniments del procés polític català en els mitjans de comunicació escrits alemanys. El període d’anàlisi s’estèn del 2010 al 2015, quan el procés ha passat de la societat civil a l’agenda política catalana i s’ha internacionalitzat. En aquest context, l’opinió publicada alemanya es considera un referent.
La tesi analitza dotze fets clau a partir d’una doble metodologia, quantitativa i qualitativa. Es duu a terme una anàlisi d’Agenda i de Frames, també s’aplica una Anàlisi del Discurs i es complementa la recerca amb entrevistes a periodistes i polítics. La metodologia ha estat provada i validada per set analistes germanòfons.
Els resultats de la recerca, exposats a més en quaranta-nou taules i figures, mostren l’establiment de l’agenda i els enquadraments dels temes i actors del procés català, la relació entre discurs, poder i legitimació, així com la construcció de l’opinió publicada alemanya.
In this work we provided additional insights into our understanding of bulk QCD matter through the study of the transport coeffcients which govern the non-equilibrium microscopical processes of statistical ensembles. Specically, we focused on the low energy regime corresponding to the hadron gas, as the properties of this region of the phase diagram are still relatively unknown, and existing calculations for the transport coeffcients are either scarce, contradictory, or somewhat limited in scope; this thesis' main goal was thus to shed some light on this by providing new independent calculations of these quantities.
We subsequently presented two formalisms which can be used to calculate transport coeffcients. The first one (which also was the main tool we used in the following chapters to produce our results) relies on the development of so-called Green-Kubo formulas, which relate non-equilibrium dissipative fluctuations with transport coeffcients; notably, the off-diagonal components of the energy-momentum tensor are shown to be related to the shear viscosity, its diagonal components to the bulk viscosity and fluctuations in the electric current can be related to the electric conductivity. We additionally introduced two new conductivities, namely the baryon-electric and strange electric conductivities, which we dubbed, together with the already known electric one, the "cross-conductivity", which encodes information about how electric fluctuations are correlated to changes in electric, baryonic or strange currents, or vice-versa. The second way of calculating transport coeffcient which we discussed consists in linearizing the collision term of the Boltzmann equation through the Chapman-Enskog formalism. While in principle providing direct semi-analytical results for the transport coeffcients, this approach is complicated to implement when more than a few species are considered, and as such was then mostly used as a tool to calibrate our Green-Kubo calculations.
The hadron gas model that we used for all calculations, namely the transport approach SMASH, was then presented. The main features of the model were explained, such as the collision criterion, the considered degrees of freedom and the specific way in which they microscopically interact with each other. It was verified that SMASH does reproduce analytical results of the Boltzmann equation in an expanding universe scenario, thus showing the equivalence of this transport approach and the associated kinetic theory results. A special care was taken to detail the ways in which a state of thermal and chemical equilibrium (which is necessary for Green-Kubo relations to be valid) can be reached and described using SMASH.
...
Ziel dieser Arbeit war es, eine vergleichende Bewertung der Erkennbarkeit der apikalen Aufhellung in den dreidimensionalen DVT-Aufnahmen und den konventionellen Panoramaschichtaufnahmen im Oberkiefer unter den folgenden Gesichtspunkten vorzunehmen:
Werden die apikalen Aufhellungen sowohl bei zwei- als auch bei dreidimensionalen Aufnahmen gleichermaßen erkannt?
Spielt die Stärke der Kompakta eine Rolle in der radiologischen Diagnose einer apikalen Aufhellung?
Zu diesem Zweck wurden 351 Patienten aus der Datenbank einer privaten Praxis in Stuttgart ausgewählt. Davon erfüllten 199 Patienten die Einschlusskriterien. Es wurden insgesamt 2223 Zähne durch den Untersucher ausgewertet. Es konnten 144 apikale Aufhellungen mittels der DVT diagnostiziert werden, wovon lediglich 23 (15,9 %) mittels der OPT erkannt wurden. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen insgesamt einen signifikanten Unterschied zwischen den DVT- und den OPG-Befunden hinsichtlich der Sichtbarkeit der apikalen Aufhellungen im Oberkiefer. Andere Parameter wie die Tiefe, die Breite und die Länge der apikalen Aufhellungen wurden ebenfalls untersucht. Die Messungen erfolgten mittels der Software i-CatVision 2008 für die DVT-Aufnahmen und mittels DBSWIN von Dürr Dental für die OPG- Aufnahmen. Es ergab sich daraus, dass die apikalen Läsionen, die im OPG und in der DVT sichtbar waren, signifikant größere Breiten hatten als die, die nur in der DVT sichtbar waren. Es zeigte sich hierbei ein signifikanter Unterschied (U- Test, p =0,018). Dies weist daraufhin, dass insbesondere schmale apikale Läsionen nicht sicher in OPG-Aufnahmen diagnostiziert werden, während sie in der DVT nachweisbar sind. Des Weiteren wurde in der Studie die Kompaktadicke gemessen. Es bestand kein signifikanter Zusammenhang zwischen der Sichtbarkeit der apikalen Aufhellung und der Kompaktadicke. Zusammenfassend lässt sich anhand der Ergebnisse der vorliegenden Arbeit feststellen, dass die Kompaktadicke keine Rolle bei der Sichtbarkeit der apikalen Läsionen spielt und dass die OPT im Nachweis apikaler Läsionen der DVT eindeutig unterlegen ist. Es wurden dadurch nur 19 % der apikalen 64 Aufhellungen diagnostiziert und damit ist eine Unterdiagnose sehr wahrscheinlich.
Schlussfolgernd scheint die DVT ein zuverlässiges diagnostisches Mittel bezüglich des Erkennens der apikalen Läsionen zu sein. Mehrere Studien bezeichnen die DVT als Goldstandard und ziehen sie für die Diagnose der apikalen Aufhellungen den konventionellen Röntgenbildern vor. Dieses Vorgehen widerspricht jedoch dem Bestreben nach einer möglichst geringen Strahlenexposition gemäß dem ALARA-Prinzips. Damit bleibt die DVT derzeit eine Ergänzung zur konventionellen Bildgebung.
Der VEGF-neutralisierende Antikörper Bevacizumab ist ein wichtiger Bestandteil der modernen Tumortherapie. Auch in der Glioblastom Therapie wird Bevacizumab eingesetzt, da in klinischen Studien eine Verlängerung des progressionsfreien Überlebens beobachtet wurde. Leider entwickeln sich schnell Resistenzen und das Gesamtüberleben konnte durch Bevacizumab in der Erstlinientherapie von Glioblastomen nicht verlängert werden.
Die genaue Wirkungsweise von Bevacizumab und somit auch die Resistenzentwicklung sind nur teilweise bekannt. Es wird vermutet, dass es durch Gefäßveränderungen zu einer Mangelsituation und zu Hypoxie kommt. Einige Studien deuten darauf hin, dass es neben der Wiedererlangung einer VEGF-unabhängigen Gefäßversorgung auch zu Resistenz gegen das durch Bevacizumab hervorgerufene, von Sauerstoffmangel gekennzeichnete Mikromilieu kommt. So konnte gezeigt werden, dass Bevacizumab-resistente Tumoren einen stark glykolytischen, sauerstoff-unabhängigen Zellmetabolismus aufweisen und vermehrt Laktat produzieren. Darüber hinaus wurde in Folge der Bevacizumab-Behandlung eine Fehlfunktion von Mitochondrien beobachtet. Unklar ist noch, ob die beschriebenen metabolischen Veränderungen ein Epiphänomen der Nährstoffmangelsituation sind oder ob sie kausal mit der Resistenzentwicklung in Zusammenhang stehen.
In der vorliegenden Arbeit sollte deshalb geprüft werden, ob die metabolische Umstellung hin zu einem glykolytischen, anaeroben Phänotyp eine hinreichende Bedingung zur Entwicklung einer Hypoxie- und Bevacizumabresistenz darstellt.
Hierzu wurden Glioblastomzellen (LNT229) derart verändert, dass sie keine oxidative Phosphorylierung durchführen konnten und rein auf die glykolytische Energiegewinnung angewiesen waren (rho0-Zellen). Diese Veränderung führte in-vitro zu einer Hypoxieresistenz der Zellen. Außerdem waren rho0-Zellen empfindlicher gegenüber Glukoseentzug und einer Behandlung mit dem Glykolyse-Inhibitor 2-Deoxyglucose (2DG). Des Weiteren waren im Mausmodell intrakranielle rho0-Tumorxenografts resistent gegenüber Bevacizumab. Diese Resistenz konnte durch zusätzliche Therapie mit 2DG wieder aufgehoben werden.
Somit konnte in der vorliegenden Arbeit gezeigt werden, dass die Hemmung der oxidativen Phosphorylierung zu einem glykolytischen Phänotyp führt, der hinreichend ist, um eine Hypoxieresistenz und in Folge dessen eine Bevacizumabresistenz in Glioblastomzellen zu verursachen. Dies lässt einen kausalen Zusammenhang zwischen bereits in anderen Studien beschriebenen metabolischen Veränderungen und einer Bevacizumabresistenz in Tumoren vermuten. Der zelluläre Glukosestoffwechsel ist damit ein vielversprechender therapeutischer Angriffspunkt zur Vermeidung und Überwindung einer Bevacizumabresistenz.