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Size-resolved long-term measurements of atmospheric aerosol and cloud condensation nuclei (CCN) concentrations and hygroscopicity were conducted at the remote Amazon Tall Tower Observatory (ATTO) in the central Amazon Basin over a 1-year period and full seasonal cycle (March 2014–February 2015). The measurements provide a climatology of CCN properties characteristic of a remote central Amazonian rain forest site.
The CCN measurements were continuously cycled through 10 levels of supersaturation (S = 0.11 to 1.10 %) and span the aerosol particle size range from 20 to 245 nm. The mean critical diameters of CCN activation range from 43 nm at S = 1.10 % to 172 nm at S = 0.11 %. The particle hygroscopicity exhibits a pronounced size dependence with lower values for the Aitken mode (κAit = 0.14 ± 0.03), higher values for the accumulation mode (κAcc = 0.22 ± 0.05), and an overall mean value of κmean = 0.17 ± 0.06, consistent with high fractions of organic aerosol.
The hygroscopicity parameter, κ, exhibits remarkably little temporal variability: no pronounced diurnal cycles, only weak seasonal trends, and few short-term variations during long-range transport events. In contrast, the CCN number concentrations exhibit a pronounced seasonal cycle, tracking the pollution-related seasonality in total aerosol concentration. We find that the variability in the CCN concentrations in the central Amazon is mostly driven by aerosol particle number concentration and size distribution, while variations in aerosol hygroscopicity and chemical composition matter only during a few episodes.
For modeling purposes, we compare different approaches of predicting CCN number concentration and present a novel parametrization, which allows accurate CCN predictions based on a small set of input data.
A handling study to assess use of the Respimat(®) Soft Mist™ inhaler in children under 5 years old
(2015)
Background: Respimat® Soft Mist™ Inhaler (SMI) is a hand-held device that generates an aerosol with a high, fine-particle fraction, enabling efficient lung deposition. The study objective was to assess inhalation success among children using Respimat SMI, and the requirement for assistance by the parent/caregiver and/or a valved holding chamber (VHC).
Methods: This open-label study enrolled patients aged <5 years with respiratory disease and history of coughing and/or recurrent wheezing. Patients inhaled from the Respimat SMI (air only; no aerosol) using a stepwise configuration: “1” (dose released by child); “2” (dose released by parent/caregiver), and “3” (Respimat SMI with VHC, facemask, and parent/caregiver help). Co-primary endpoints included the ability to perform successful inhalation as assessed by the investigators using a standardized handling questionnaire and evaluation of the reasons for success. Inhalation profile in the successful handling configuration was verified with a pneumotachograph. Patient satisfaction and preferences were investigated in a questionnaire.
Results: Of the children aged 4 to <5 years (n=27) and 3 to <4 years (n=30), 55.6% and 30.0%, respectively, achieved success without a VHC or help; with assistance, another 29.6% and 10.0%, respectively, achieved success, and the remaining children were successful with VHC. All children aged 2 to <3 years (n=20) achieved success with the Respimat SMI and VHC. Of those aged <2 years (n=22), 95.5% had successful handling of the Respimat SMI with VHC and parent/caregiver help. Inhalation flow profiles generally confirmed the outcome of the handling assessment by the investigators. Most parent/caregiver and/or child respondents were satisfied with operation, instructions for use, handling, and ease of holding the Respimat SMI with or without a VHC.
Conclusions: The Respimat SMI is suitable for children aged <5 years; however, children aged <5 years are advised to add a VHC to complement its use.
This report provides a brief review of the 20th annual meeting of the German Language Branch of the Society of Environmental Toxicology and Chemistry (SETAC GLB) held from September 7th to 10th 2015 at ETH (Swiss Technical University) in Zurich, Switzerland. The event was chaired by Inge Werner, Director of the Swiss Centre for Applied Ecotoxicology (Ecotox Centre) Eawag-EPFL, and organized by a team from Ecotox Centre, Eawag, Federal Office of the Environment, Federal Office of Agriculture, and Mesocosm GmbH (Germany). Over 200 delegates from academia, public agencies and private industry of Germany, Switzerland and Austria attended and discussed the current state of science and its application presented in 75 talks and 83 posters. In addition, three invited keynote speakers provided new insights into scientific knowledge ‘brokering’, and—as it was the International Year of Soil—the important role of healthy soil ecosystems. Awards were presented to young scientists for best oral and poster presentations, and for best 2014 master and doctoral theses. Program and abstracts of the meeting (mostly in German) are provided as Additional file 1.
Size-resolved long-term measurements of atmospheric aerosol and cloud condensation nuclei (CCN) concentrations as well as hygroscopicity were conducted at the remote Amazon Tall Tower Observatory (ATTO) in the central Amazon Basin over a one-year period and full seasonal cycle (March 2014 - February 2015). The presented measurements provide a climatology of CCN properties for a characteristic central Amazonian rain forest site.
The CCN measurements were continuously cycled through 10 levels of supersaturation (S = 0.11 to 1.10 %) and span the aerosol particle size range from 20 to 245 nm. The observed mean critical diameters of CCN activation range from 43 nm at S = 1.10 % to 172 nm at S = 0.11 %. The particle hygroscopicity exhibits a pronounced size dependence with lower values for the Aitken mode (κAit = 0.14 ± 0.03), elevated values for the accumulation mode (κAcc = 0.22 ± 0.05), and an overall mean value of κmean = 0.17 ± 0.06, consistent with high fractions of organic aerosol.
The hygroscopicity parameter κ exhibits remarkably little temporal variability: no pronounced diurnal cycles, weak seasonal trends, and few short-term variations during long-range transport events. In contrast, the CCN number concentrations exhibit a pronounced seasonal cycle, tracking the pollution-related seasonality in total aerosol concentration. We find that the variability in the CCN concentrations in the central Amazon is mostly driven by aerosol particle number concentration and size distribution, while variations in aerosol hygroscopicity and chemical composition matter only during a few episodes.
For modelling purposes, we compare different approaches of predicting CCN number concentration and present a novel parameterization, which allows accurate CCN predictions based on a small set of input data.
1996 gab es auf dem jährlich in Bologna stattfindenden Festival 'Il Cinema Ritrovato' eine Retrospektive zu Rudolph Valentino. In meinen Aufzeichnungen finde ich den Eindruck von Valentino in 'Camille' notiert. Ich erinnere mich, wie ich hingerissen, ergriffen war von einer Geste des Sich-fallen-Lassens vor der Geliebten, an der Geliebten. Eine Geste, von der ich versuchsweise sagen könnte, dass sich in ihr absolute Verehrung und vollständige physische Hingabe mischen. Doch ist jede Deutung unzureichend, denn die Geste ergreift mich schließlich ganz physisch, wird in der Ergriffenheit unbegreiflich. Ich suchte das damals notierte Phänomen auf einer kümmerlichen DVD-Reproduktion des Films wieder auf. Es ist der Moment, da sich der Held des Films, Armand/Valentino, aus seiner Befangenheit in noch unerwiderter Liebe auf einmal löst - jedoch eben nicht, um zu handeln, vielmehr um sich erschütternd in seiner Ohnmacht zu offenbaren. Wenn er Marguerites/Nazimovas Knie unter dem kostbaren Stoff des Kleides umfasst, den Kopf an diesen Schleier über der Haut lehnt oder schmiegt, dann hat er in der Bewegung zuvor schon auf unerhörte Weise unbedingtes erotisches Verlangen mitgeteilt. Derart ist dieser Körper, diese männliche Person, die wir sehen, dem Begehren ausgeliefert, dass jeder Akt unmöglich wird. Wohin sollte er sich auch richten? Nach außen, auf die Frau, oder auf dies Ungeheure im Innern? Was bleibt, ist das Sich-fallen-Lassen in die Passivität, in ein Niedergleiten an der Oberfläche von Marguerite, das zugleich ein Hineingleiten in das eigene Innerste ist. 'A fallen man' - der Film verweilt bei dem hingegebenen Valentino. Das löst eine Fülle von Assoziationen aus: Ein Geschlechterwechsel scheint auf - nicht die Frau, der Mann gibt sich hin, wird ein Gefallener, prostituiert sich als Schauspieler (etwas, was Fans wie Kritiker an Valentino bemerkt haben) -, ebenso erscheint eine Empathie des Mannes mit der Prostituierten. Im Kino, anders als in Alexandre Dumas' Roman, teilt sich die Anteilnahme nicht durch viele Worte mit, sondern durch Mimesis.
The total stratospheric organic chlorine and bromine burden was derived from balloon-borne measurements in the tropics (Teresina, Brazil, 5°04´ S, 42°52´ W) in 2005. Whole air samples were collected cryogenically at altitudes between 15 and 34 km. For the first time, we report measurements of a set of 28 chlorinated and brominated substances in the tropical upper troposphere and stratosphere including ten substances with an atmospheric lifetime of less than half a year. The substances were quantified using pre-concentration techniques followed by Gas Chromatography with Mass Spectrometric detection. In the tropical tropopause layer at altitudes between 15 and 17 km we found 1.1–1.4% of the chlorine and 6–8% of the bromine to be present in the form of very short-lived organic compounds. By combining the data with tropospheric reference data and age of air observations the abundances of inorganic chlorine and bromine (Cly and Bry) were derived. At an altitude of 34 km we calculated 3062 ppt of Cly and 17.5 ppt of Bry from the decomposition of both long- and short-lived organic source gases. Furthermore we present indications for the presence of additional organic brominated substances in the tropical upper troposphere and stratosphere.
Um die Funktionsweise von biologischen Prozessen zu untersuchen, werden Trigger-Signale benötigt, die die Prozesse initiieren können, ohne dabei dem Organismus zu schaden oder Nebenreaktionen hervorzurufen. Ein geeignetes Trigger-Signal stellt Licht dar, da es bei geeigneter Wellenlänge nichtinvasiv ist und nur wenige biologische Prozesse durch Licht gesteuert werden. Um einen Prozess mit Licht aktivierbar zu machen, benötigt man eine lichtsensitive Einheit, beispielsweise eine photolabile Schutzgruppe, die durch die Bestrahlung mit Licht einen zuvor blockierten Bereich freisetzt.
Hauptziel dieser Arbeit war es die Zweiphotonen-Technik für die Photolyse von photolabil geschützten Oligonukleotiden nutzbar zu machen und das Photolyseergebnis zu visualisieren.
Dazu wurden zunächst verschiedene mit Zweiphotonen-sensitiven Schutzgruppen modifizierte Phosphoramidite synthetisiert und über Festphasensynthese in Oligonukleotide eingebaut. Die Oligonukleotide mit den erstmals neu eingebauten Schutzgruppen ANBP und hNDBF wurden zunächst auf ihre Einphotonen-Eigenschaften, wie Schmelzpunkt, Absorptionsverhalten und Quantenausbeute untersucht. Weiterhin wurden erste Versuche zur wellenlängenselektiven Photolyse von hNDBF- und ANBP-geschützten Oligonukleotiden durchgeführt.
Die Existenz eines Zweiphotonen-induzierten Effekts kann durch die quadratische Abhängigkeit des erzeugten Effekts von der eingestrahlten Leistung nachgewiesen werden. Dazu wurde ein Verdrängungs-Assay entwickelt, dessen Doppelstrang-Sonde aus einem FRET-Paar besteht. Der Fluorophor-markierte Strang dient dabei als Gegenstrang zum photolabil geschützten Strang. Durch einen Thiol-Linker am photolabil geschützten Oligonukleotid konnte dieses erfolgreich in Maleimid-Hydrogele immobilisiert werden und der Verdrängungs-Assay im Gel durchgeführt werden. Die immobilisierten Stränge enthielten DEACM bzw. ANBP Schutzgruppen. Neben der quadratischen Abhängigkeit der Photolyse von der eingestrahlten Leistung konnten in diesen Hydrogelen auch 3D-aufgelöste Photolysen realisiert werden, die eindeutig die Zwei-Photonen-Photolyse belegen. Diese 3D-Experimente wurden zusammen mit Dr. Stephan Junek am MPI für Hirnforschung durchgeführt. Durch die Wahl zweier unterschiedlicher Sequenzen für die dTDEACM und dGANBP modifizierten Stränge und zwei unterschiedlicher Fluorophore für die Doppelstrang-Sonden, konnte die orthogonale Zweiphotonen-Photolyse gezeigt werden. Um zu zeigen, dass die Zweiphotonen-Photolyse von Oligonukleotiden auch in Organismen realisiert werden kann ohne das biologische System zu schädigen, wurde versucht den Verdrängungs-Assay auch in Zellen durchzuführen. Durch die Verwendung der Patch-Clamp-Technik in Zusammenarbeit mit Dr. Stephan Junek am MPI für Hirnforschung konnten die Stränge über die Elektrolyt-Lösung in Hippocampus-Neuronen eingebracht werden und durch Zweiphotonen-Bestrahlung dort photolysiert werden, was zu einem deutlichen Fluoreszenzanstieg führte. Durch die angeschlossene Patch-Clamp-Pipette konnten so zusätzlich elektrophysiologische Messungen durchgeführt werden, die zeigten, dass die durchgeführte Zweiphotonen-Bestrahlung nicht invasiv für die Zellen ist.
Die durchgeführten Experimente beweisen, dass Zweiphotonen-sensitive Schutzgruppen auf Oligonukleotiden photolysiert werden können und dass ihr Einsatz auch in biologischen Systemen möglich ist. Der entwickelte Verdrängungs-Assay ermöglicht es weiterhin neue photolabile Schutzgruppen auf Oligonukleotiden auf ihre Zweiphotonen-Sensitivität zu untersuchen.
Ein weiteres Projekt beschäftigte sich mit der Synthese der neuen Schutzgruppe DMA-NDBF-OH, die in-silico von der Arbeitsgruppe von Prof. Andreas Dreuw aus Heidelberg als effiziente Zweiphotonen-sensitive Schutzgruppe beschrieben wird. Es wurde versucht DMA-NDBF-OH über zwei Syntheserouten herzustellen. Eine Route basierte auf der Einführung der Funktionalitäten an einem unmodifizierten Dibenzofuran, die leider an der Bromierung der Seitenkette scheiterte. Die zweite Syntheseroute wurde in Anlehnung an die NDBF-Synthese von Deiters et al., bei der das Dibenzofuran durch eine Kondensation zweier modifizierter Benzolringe und einem Pd-katalysierten Ringschluss aufgebaut wird, durchgeführt. Mit dieser Syntheseroute konnte das DMA-NDBF-OH erfolgreich synthetisiert werden. Aufgrund ihrer starken bathochromen Verschiebung sollte sich diese Schutzgruppe hervorragend für die wellenlängenselektive Photolyse auf Ein- und Zweiphotonenebene eignen.