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A central motivation for the development of x-ray free-electron lasers has been the prospect of time-resolved single-molecule imaging with atomic resolution. Here, we show that x-ray photoelectron diffraction—where a photoelectron emitted after x-ray absorption illuminates the molecular structure from within—can be used to image the increase of the internuclear distance during the x-ray-induced fragmentation of an O2 molecule. By measuring the molecular-frame photoelectron emission patterns for a two-photon sequential K-shell ionization in coincidence with the fragment ions, and by sorting the data as a function of the measured kinetic energy release, we can resolve the elongation of the molecular bond by approximately 1.2 a.u. within the duration of the x-ray pulse. The experiment paves the road toward time-resolved pump-probe photoelectron diffraction imaging at high-repetition-rate x-ray free-electron lasers.
We present data on charged kaons (K±) and ϕ mesons in Au(1.23A GeV)+Au collisions. It is the first simultaneous measurement of K− and ϕ mesons in central heavy-ion collisions below a kinetic beam energy of 10A GeV. The ϕ/K− multiplicity ratio is found to be surprisingly high with a value of 0.52±0.16 and shows no dependence on the centrality of the collision. Consequently, the different slopes of the K+ and K− transverse-mass spectra can be explained solely by feed-down, which substantially softens the spectra of K− mesons. Hence, in contrast to the commonly adapted argumentation in literature, the different slopes do not necessarily imply diverging freeze-out temperatures of K+ and K− mesons caused by different couplings to baryons.
The knowledge of baryonic resonance properties and production cross sections plays an important role for the extraction and understanding of medium modifications of mesons in hot and/or dense nuclear matter. We present and discuss systematics on dielectron and strangeness production obtained with HADES on p+p, p+A and A+A collisions in the few GeV energy regime with respect to these resonances.
his contribution aims to give a basic overview of the latest results regarding the production of resonances in different collision systems. The results were extracted from experimental data collected with HADES that is a multipurpose detector located at the GSI Helmholtzzentrum, Darmstadt. The main points discussed here are: the properties of the strange resonances Λ(1405) and Σ(1385), the role of Δ’s as a source of pions in the final state, the production dynamics reflected in form of differential cross sections, and the role of the ϕ meson as a source for K− particles.
Many QCD based and phenomenological models predict changes of hadron properties in a strongly interacting environment. The results of these models differ significantly and the experimental determination of hadron properties in nuclear matter is essential. In this paper we present a review of selected physics results obtained at GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH by HADES (High-Acceptance Di-Electron Spectrometer). The e+e− pair emission measured for proton and heavy-ion induced collisions is reported together with results on strangeness production. The future HADES activities at the planned FAIR facility are also discussed.
We present first data on sub-threshold production of Ks0 mesons and Λ hyperons in Au+Au collisions at sNN=2.4 GeV. We observe an universal 〈Apart〉 scaling of hadrons containing strangeness, independent of their corresponding production thresholds. Comparing the yields, their 〈Apart〉 scaling, and the shapes of the rapidity and the pt spectra to state-of-the-art transport model (UrQMD, HSD, IQMD) predictions, we find that none of them can simultaneously describe these observables with reasonable χ2 values.
We investigate identical pion HBT intensity interferometry in central Au+Au collisions at 1.23A GeV. High-statistics π−π− and π+π+ data are measured with HADES at SIS18/GSI. The radius parameters, derived from the correlation function depending on relative momenta in the longitudinally comoving system and parametrized as three-dimensional Gaussian distribution, are studied as function of transverse momentum. A substantial charge-sign difference of the source radii is found, particularly pronounced at low transverse momentum. The extracted source parameters agree well with a smooth extrapolation of the center-of-mass energy dependence established at higher energies, extending the corresponding excitation functions down towards a very low energy.
n this paper we report on the investigation of baryonic resonance production in proton-proton collisions at the kinetic energies of 1.25 GeV and 3.5 GeV, based on data measured with HADES. Exclusive channels npπ+ and ppπ0 as well as ppe+e− were studied simultaneously in the framework of a one-boson exchange model. The resonance cross sections were determined from the one-pion channels for Δ(1232) and N(1440) (1.25 GeV) as well as further Δ and N* resonances up to 2 GeV/c2 for the 3.5 GeV data. The data at 1.25 GeV energy were also analysed within the framework of the partial wave analysis together with the set of several other measurements at lower energies. The obtained solutions provided the evolution of resonance production with the beam energy, showing a sizeable non-resonant contribution but with still dominating contribution of Δ(1232)P33. In the case of 3.5 GeV data, the study of the ppe+e− channel gave the insight on the Dalitz decays of the baryon resonances and, in particular, on the electromagnetic transition form-factors in the time-like region. We show that the assumption of a constant electromagnetic transition form-factors leads to underestimation of the yield in the dielectron invariant mass spectrum below the vector mesons pole. On the other hand, a comparison with various transport models shows the important role of intermediate ρ production, though with a large model dependency. The exclusive channels analysis done by the HADES collaboration provides new stringent restrictions on the parameterizations used in the models.
The High Acceptance DiElectron Spectrometer HADES [1] is installed at the Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung (GSI) accelerator facility in Darmstadt. It investigates dielectron emission and strangeness production in the 1-3 AGeV regime. A recent experiment series focusses on medium-modifications of light vector mesons in cold nuclear matter. In two runs, p+p and p+Nb reactions were investigated at 3.5 GeV beam energy; about 9·109 events have been registered. In contrast to other experiments the high acceptance of the HADES allows for a detailed analysis of electron pairs with low momenta relative to nuclear matter, where modifications of the spectral functions of vector mesons are predicted to be most prominent. Comparing these low momentum electron pairs to the reference measurement in the elementary p+p reaction, we find in fact a strong modification of the spectral distribution in the whole vector meson region.
New results on the differential cross section in deuteron-proton elastic scattering are obtained at the deuteron kinetic energy of 2.5 GeV with the HADES spectrometer. The angular range of 69° – 125° in the center of mass system is covered. The obtained results are compared with the relativistic multiple scattering model calculation using the CD-Bonn deuteron wave function. The data at fixed scattering angles in the c.m. are in qualitative agreement with the constituent counting rules prediction.
Das „Seralyzer®-System" (AMES) wird zur quantitativen Bestimmung von Bilirubinkonzentrationen in Erwachsenen- und Neugeborenenplasmen eingesetzt und mit konventionellen Methoden verglichen. Die Präzision in Serie an Humanplasma beträgt im Normalbereich 0,95-8,8896, im erhöhten Konzentrationsbereich 2,64-14,3%, an Kontrollseren 3,20-6,78%, am Neugeborenenplasma 8,60%. Für die Präzision von Tag zu Tag ergibt sich an Humanplasma im Gesamtbereich 10,5-15,3%, an Kalibratoren 4,35-6,17%, an Kontrollseren im Normalbereich 9,27-20,9%, im erhöhten Bereich 9,25-23,5%. Die Wiederfindung deklarierter Werte bei Kalibratoren und Kontrollseren ist befriedigend. Eine Linearität bis 20 mg/dl ist auch bei Neugeborenenplasma erreichbar. Die Speicherdauer der Kalibrierung beträgt mehr als 30 Tage. Die Grenzbedingungen der internen und externen Qualitätskontrolle und des „State of the art" werden einwandfrei erfüllt. Hämoglobin und Matrix-beeinflussende Substanzen interferieren. Aufgrund eines eingehenden Vergleichs von über 3000 Meßwerten mit Literaturdaten kann festgestellt werden, daß die „ Trockenchemie-Analytik" des Seralyzer-Systems für Bilirubin den klinischen Anforderungen genügt.
18-OH-Corticosteron (18 ) wird als die unmittelbare Vorstufe der Aldosteron-Synthese angesehen. In-vitro-Untersuchungen sowie vereinzelten klinischen Beobachtungen zufolge sollen Nebennierenrinden-Adenome, im Gegensatz zu Nebennierenrinden-Hyperplasie, vermehrt 8- bilden. In der vorliegenden Studie wurde an 1.272 Patienten einer Hochdruckambulanz, wobei bei 84 Patienten mit primärem Aldosteronismus infolge eines Adenoms sowie bei 110 Patienten infolge einer Nebennierenrinden-Hyperplasie die Diagnose gesichert werden konnte, der diagnostische Stellenwert von 8- im Vergleich zu den Aldosteron-Metaboliten Aldosteron-18-Glucuronid (ALD-18-G) und Tetrahydroaldosteron (TH-ALD) untersucht. Dies im Hin blick auf: 1. die Erkennung eines primären Aldosteronismus, und 2. der differentialdiagnostischen Unterscheidung zwischen einem Adenom und einer Hyperpläsie.
Bezüglich der ersten Fragestellung wurde für 18-OHB - hinsichtlich der Unterscheidung zwischen dem primären Aldosteronismus infolge eines Adenoms und einer essentiellen Hypertonie-eine diagnostische Sensitivität von 99,2% bei einer diagnostischen Spezifität von 95,2% berechnet. Deutlich geringer war mit einer diagnostischen Sensitivität von 79,7% bei einer diagnostischen Spezifität von 60,9% die Abgrenzung zwischen dem primären Aldosteronismus infolge einer Hyperpläsie und einer essentiellen Hypertonie.
18-OHB war bei 11 der 84 Adenom- und 5 der 110 Hyperplasie-Patienten zunächst das einzig erhöhte Steroid im 24 h-Urin. Bei ihnen konnte erst innerhalb einer bis zu 2jährigen Beobachtungszeit ein langsamer Anstieg der Aldosteron-Metabolite beobachtet werden. Somit stellt das 18-OHB einen „Frühmarker" der Erkrankung dar.
In der Unterscheidung zwischen einem Nebennierenrinden-Adenom und einer -Hyperplasie besitzt 18-OHB mit einer diagnostischen Sensitivität von 84,5% bei einer diagnostischen Spezifität von 96,4% ein höheres Abgrenzungsvermögen als Tetrahydro-Aldosteron und Aldosteron-18-Glucuronid dar.
Für die Unterscheidung des Adenoms von der Hyperpläsie ließ sich für 18-OH-Corticosteron im 24 h-Urin ein Wert von 7,9 [ig/die als eine optimale Diskriminanzschwelle berechnen. Bei einer höheren Ausscheidung ist in 84,5% der Fälle mit einem Nebennierenrinden-Adenom zu rechnen. Hinsichtlich der diagnostischen Wertung von 18-OHB sind weder geschlechts- noch altersspezifische Abhängigkeiten zu berücksichtigen.
Die Bestimmung von Tetrahydro-Aldosteron (oder Aldosteron-18-Glucuronid) in Kombination mit 18-OH-Corticosteron stellt die optimale Methode zur Diagnostik des primären Hyperaldosteronismus, insbesondere infolge eines Adenoms, dar.
Über erste Erfahrungen mit dem Immunoassaysystem Access® wird berichtet. Die Impräzision von Tag zu Tag lag unter Verwendung von kommerziellem Kontrollmaterial meist unter 5%, betrug aber vereinzelt bis zu 8,6%. Die Richtigkeit bezugnehmend der Sollwerte von Richtigkeitskontrollseren zeigte eine gute Vergleichbarkeit. Ein Methodenvergleich an Patientenproben mit anderen kommerziellen Immunoassaysystemen wurde ebenfalls durchgeführt. Die Korrelationskoeffizienten für alle Methoden liegen zwischen 0.92 und 0.99. Es gibt jedoch Unterschiede in der Steigung und dem Intercept, die aber toleriert werden können. Unsere ersten Erfahrungen zeigen, daß mit dem Access® Immunoassaysystem hinsichtlich Impräzision und Richtigkeit eine Zuverlässigkeit erreicht wird, die anderen Immunoassaysystemen vergleichbar ist.
Die Neuregelung der Qualitätssicherung für Hormone und Pharmaka gemäß den Qualitätssicherungsrichtlinien der Bundesärztekammer (Rili-BÄK) unterliegt einer intensiven Diskussion, besonders in Hinsicht auf die Praktikabilität Für die ärztlichen Laboratorien und die Diagnostikahersteller ergeben sich erhebliche Veränderungen, die aufgezeigt werden.
Zum Screening auf Bence Jones-Proteinurie wird die Immunfixations-Elektrophorese (IFE) des unkonzentrierten Harnes empfohlen. Aufgrund einer Nachweisempfindlichkeit für freie Leichtketten zwischen 9 und 65 mg/1 werden die klinisch relevanten Bence Jones-Proteinurien erfaßt.
Der VK-Wert der Intraassay-Präzision der IFE zum Bence Jones-Proteinnachweis beträgt 12 %, derjenige der Interassay-Präzision 30%.
Mit der Ausbildung eines Zonenphänomens in der IFE beim Screening auf Bence Jones-Proteinurie muß gerechnet werden, wenn die Bence Jones-Proteinausscheidung vom Kappa-Typ über 1,4 g/l und vom Lambda-Typ über 0,7 g/l beträgt.
Die Konzentrationsbestimmung von Bence Jones-Protein sollte mit der Biuret-Methode erfolgen. Mit der Coomassie Brilliant Blau G 250-Methode wird Bence Jones-Protein nur in sehr unterschiedlichem Ausmaß erfaßt.
Präsenzdiagnostik in der Laboratoriumsmedizin ist die zuverlässige Erbringung von Laborbefunden in einer dem Krankheitszustand des Patienten angemessenen Zeit, unter wirtschaftlichen Bedingungen.
Ergänzend zu den konventionellen Analysenverfahren, die auf der Anwendung von Reagenzien in gelöster Form und photometrischer Messung beruhen, wurden seit Anfang der 80er Jahre alternative Systeme entwickelt.
Die alternativen Systeme bestehen aus Reagenzträgern sowie Meß- und Auswertegeräten. Die Reagenzträger enthalten die zur Analysenreaktion erforderlichen Reagenzien, entweder in trockener Form oder in Kammern von Reaktionskassetten. Die Meß- und Auswertegeräte sind vollmechanisiert und haben den Vorteil der einfachen Bedienbarkeit.
Aufgrund apparativer Einfachheit kehrt möglicherweise der Teil der Labordiagnostik, der aufgrund der Einführung der Qualitätskontrolle und steigender Kosten in Laborgemeinschaften verlagert wurde, zurück zum niedergelassenen Arzt. Dadurch wäre in diesem ärztlichen Bereich ähnlich den Krankenhäusern eine Präsenzdiagnostik möglich.
Zur Zeit ist die Qualität der alternativen Analysensysteme noch unzureichend gesichert, da die seit über einem Jahrzehnt bewährten Qualitätssicherungsmaßnahmen der konventionellen Techniken nicht anwendbar sind. Auch liegen teilweise nur unzureichende Kenntnisse über Störmöglichkeiten und Referenzbereiche für 25°C-Methoden vor.
Die immunturbidimetrische Bestimmung von Proteinen im Serum in niedriger Konzentration wie des CRP,mit klinisch chemischen Analysensystemen, ist aufgrund der Eigentrübung der Probe problematisch. Durchdie Verwendung eines Tris-Puffers, der das Detergens Teepol enthält, gelingt es- die Eigentrübung des Probenansatzes stark herabzusetzen, ohne die Antigen-Antikörper-Komplexbildungzu stören,- den Verlauf der Immunkomplexbildung so zu steuern, daß eine optimale Messung am Boehringer-Hitachi705 durch Einpunkteichung möglich ist,- CRP im Serum ohne Vorverdünnung der Probe im Konzentrationsbereich von 5-400 mg/1 zu messen.Die Impräzision in Serie und von Tag zu Tag hat WC-Werte von 1,5 bis 3,6 %. Im Vergleich mit der radialen Im-mundiffusion zeigt die immunturbidimetrische Bestimmung eine gute Richtigkeit, die Vergleichbarkeit zur im-munnephelometrischen Bestimmung am Kallestad QM 300 ist weniger gut.
Der Basismechanismus immunchemischer Reaktionen ist die Antigen-Antikörper-Reaktion. Die nachzuweisenden Substanzen haben in der Bestimmungsreaktion Antigen-Funktion. Die zur Bestimmung der Substanz
im Test eingesetzten Antikörper können polyklonalen oder monoklonalen Ursprungs sein.
Polyklonal gebildete Antikörper werden technisch gewonnen durch die Reinigung der Immunglobulinfraktion immunisierter Tiere. Trotz mehrerer Reinigungsschritte wird vielfach nicht ein spezifischer Antikörper gewonnen, sondern eine heterogene Antikörperfraktion, die neben dem spezifischen Antikörper weitere Antikörper mit unterschiedlicher Affinität Avidität und Spezifität gegen die immunchemisch zu analysierende Substanz enthält.
Die technische Gewinnung monoklonaler Antikörper verläuft im ersten Schritt ähnlich der auf polyklonalem Wege; ein Tier wird immunisiert mit dem immundiagnostisch zu bestimmenden Antigen. Es wird jedoch nachfolgend nicht Blut des immunisierten Tieres zur Antikörpergewinnung entnommen, sondern die MHz. In vitro werden im nächsten Schritt Antigen-sensibilisierte B-Lymphozyten aus der Milz mit Myelomzellen der Maus unter Bildung von Hybridzellen fusioniert. Die Hybridzellen werden selektioniert und diejenigen cloniert, die den gewünschten spezifischen Antikörper bilden. Auf diesem Wege können Antikörper einheitlicher Affinität, Avidität und Spezifität in größeren Mengen gewonnen werden.
Die Vor- und Nachteile poly- und monoklonal gebildeter Antikörper für immunchemische Tests werden dargestellt.