Regulation of the Na+/H+ exchanger under conditions of abolished proton gradient: Isosmotic and hyperosmotic stimulation

AbstractActivation of the Na+/H+ exchanger following isosmotic and hyperosmotic stimuli was investigated in an osteoblast cell line (RCJ 1.20). The pH dependence of the transporter activity was studied under conditions of abolished proton gradient (pHi = PH*) across the membrane. The isotonic response is Na+* dependent, increases towards higher pH. values, displaying a sigmoidal dependence on pH1** (Hill coefficient ≈ 1.8) and is controlled by pH*. The greater than first order dependence of pH suggest that H+* inhibits the exchange beyond the rate expected from competition with the Na+* alone. This may be due to the existence of an external H+ regulatory site with a negative cooperative effect on the intra- or extracellular transport site. The hyperosmotic activation is Na+* independent, parallels the sigmoidal pH dependence of the isosmotic stimulus (Hill coefficient ≈ 2.0) and is mediated through an increase of the Vmax without a change in the intracellular proton sensitivity

Untersuchungen zur Gefügebildung bei der Erstarrung von gamma-Titanaluminid-Legierungen unterschiedlicher Konstitution

In dieser Arbeit wurden Gefüge und Textur von gamma-Titanaluminid-Legierungen mit Al-Gehalten zwischen 42 at.% und 51 at.% untersucht. Ziel war es, die gefügebildenden Vorgänge bei der Erstarrung dieser Legierungen zu verstehen. Da eine Analyse dieser Vorgänge beim Erstarren von gamma-TiAl-Legierungen durch die nachfolgenden Festkörperumwandlungen erschwert ist, wurden neben Gefügeanalysen auch umfangreiche Arbeiten mit einem EDX-System am REM sowie Texturuntersuchungen durchgeführt. Es konnte gezeigt werden, dass binäre Legierungen mit Al-Gehalten bis 45 at.% vollständig über die beta-Phase erstarren, Legierungen mit höheren Al-Gehalten hingegen peritektisch. Das Zulegieren von Nb bzw. Mo ändert daran grundsätzlich nichts. Die Gefüge der untersuchten Legierungsknöpfe wiesen deutliche Unterschiede auf, je nach Al-Gehalt. Die über beta erstarrenden Legierungen zeigten homogene, globulare Gefüge mit nur minimalen Seigerungen und keiner nennenswerten Textur. Die peritektisch erstarrenden Legierungen hingegen zeigten dendritische bzw. zellular-dendritische Gefüge. Alle hergestellten Legierungen sind über konstitutionelle Unterkühlung erstarrt. In Übereinstimmung mit der Literatur wurde ein kornfeinender Effekt durch das Legieren mit B gefunden, der für vollständig über die beta-Phase erstarrenden Legierungen besonders ausgeprägt war

Konrad Zuses Universum

Während Konrad Zuse als Computerpionier und Erfinder weltweit bekannt und anerkannt ist, ist er als Wissenschaftler und Visionär nicht seiner Bedeutung gemäß wahrgenommen worden. In diesem Artikel werden einige Facetten dieses Bereichs beleuchtet, und es werden Mutmaßungen über sein geistiges Umfeld angestellt

Prozessstrategien zur Vermeidung von Heißrissen beim Schweißen von Aluminium mit pulsmodulierbaren Laserstrahlquellen

Das gepulste Laserstrahlschweißen ermöglicht die Vermeidung der Heißrissbildung beim Schweißen von 6xxx Aluminilegierungen ohne den Einsatz eines Schweißzusatzwerkstoffes. Im Rahmen der Arbeit wurden die Mechanismen und physikalischen Ursachen der Heißrissbildung beim gepulsten Laserstrahlschweißen untersucht und zusammenhängend beschrieben. Dafür wurde ein transientes thermomechanisches Simulationsmodell zur Abbildung des gepulsten Laserstrahlschweißprozesses mit zeitlich veränderlichem Pulsleistungsverlauf aufgebaut und experimentell validiert. Die zeit- und ortsaufgelöste Berechnung des gesamten Spannungs‑, Dehnungs- und Temperaturfeldes ermöglichte die Quantifizierung der wesentlichen Erstarrungsparameter an der Phasenfront zu jedem Zeitpunkt während Schmelzbadkristallisation. Die experimentellen Untersuchungen erfolgten repräsentativ an der industriell etablierten, aber heißrissanfälligen Legierung EN AW 6082-T6. Die grundlegenden experimentellen Untersuchungen wurden zunächst an modellhaften Einzelpunktschweißungen ausgeführt. Innerhalb der experimentellen Untersuchungen wurden drei Regime identifiziert, die sich in Abhängigkeit der Erstarrungsgeschwindigkeit des Schmelzbades ergeben und in denen unterschiedliche Mechanismen die Entstehung von Heißrissen dominieren. Wohingegen die Rissbildung bei hohen Erstarrungsgeschwindigkeiten auf die Dehnrate, die geringe Permeabilität des interdendritischen Netzwerks und die große Nachspeisedistanz zurückgeführt werden konnte, wurde bei langsamen Erstarrungsgeschwindigkeiten die Seigerung niedrigschmelzender Phasen an der Erstarrungsfront als Rissursache identifiziert. Punktüberlappende Nahtschweißungen sind durch das Umschmelzen rissbehafteter Bereiche des vorherigen Schweißpunktes weniger sensibel für die Bildung von Heißrissen als Punktschweißen. Auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse wurden aus den prozesstechnischen und physikalischen Ursachen für die Prozessgrenzen Strategien zur Erweiterung abgeleitet, entwickelt und umgesetzt. Hierfür wurde das gepulste Laserstrahlschweißen mit räumlich überlagerter cw-Diodenlaserstrahlung im niedrigen Leistungsbereich untersucht. Mit dem entwickelten Prozessansatz können heißrissfreie Schweißnähte auch mit konventionellen Rechteckpulsen erzeugt werden. Darüber hinaus wird einerseits die Einschweißtiefe signifikant gesteigert. Anderseits wird durch die geringe Leistungszugabe des Diodenlasers die Schweißgeschwindigkeit um den Faktor 4 gegenüber dem derzeitigen Stand der Technik erhöht.Pulsed laser welding enables crack free welding of heat treatable aluminum alloys (6xxx) without using an additional filler wire. In this work, hot cracking mechanisms during pulsed laser beam welding were investigated and coherently described. Therefore, a transient thermomechanical simulation model with a non-uniform heat flux was build up and experimentally validated. The time and spatial dependent outcome of the stress, strain, and temperature field enables the quantification of the solidification parameters at the phase front at any time during melt pool solidification. To address many industrial applications, aluminum (EN AW 6082) was used for the experimental investigations. The experimental studies were initially carried out on individual spot welds. Within the experimental investigations, three regimes of solidification cracking susceptibility have been identified. It was found that the formation of hot cracks is directly related to the solidification rate. At high solidification rates, hot cracking could be attributed to the high strain rate, the dendritic network's low permeability, and the long feeding distance of liquid. At low solidification rates, low melting eutectic formation within the interdendritic structure causes a reappearance of hot cracking. Seam welding with overlapping spot welds is less sensitive to the formation of hot cracks than spot welding due to the remelting of the previous weld spot's cracked areas. Based on the results, an alternative process was derived, developed, and implemented. In this case, the pulsed laser beam welding process with spatially superimposed cw-diode laser radiation was investigated. The temporal and spatial arrangement of the pulsed Nd:YAG laser with cw-diode laser allows the crack-free welding of heat treatable aluminum alloys using a conventional rectangular pulse shape. Furthermore, the penetration depth, as well as the welding speed, could be increased by superimposing both laser beams.Beim gepulsten Laserstrahlschweißen von Aluminiumlegierungen hat sich im industriellen Umfeld die zeitliche Formung der Laserpulse als ein adäquates Werkzeug zur Unterdrückung von Heißrissen erwiesen. Dabei wird die Leistung im Laserpuls meistens linear über einen definierten Zeitraum abgesenkt, um die Abkühlgeschwindigkeit der Schmelze zu verringern. Im Rahmen der Arbeit wurden die Mechanismen und physikalischen Ursachen der Heißrissbildung untersucht und zusammenhängend beschrieben. Dafür wurde ein transientes thermomechanisches Simulationsmodell des gepulsten Laserstrahlschweißprozesses mit zeitlich veränderlichem Pulsleistungsverlauf aufgebaut und experimentell validiert. Auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse wurden aus den prozesstechnischen und physikalischen Ursachen für die Prozessgrenzen Strategien zur Erweiterung abgeleitet, entwickelt und umgesetzt. Hierfür wurde das gepulste Laserstrahlschweißen mit räumlich überlagerter cw-Diodenlaserstrahlung im niedrigen Leistungsbereich untersucht. Mit dem entwickelten Prozessansatz können heißrissfreie Schweißnähte auch mit konventionellen Rechteckpulsen erzeugt werden

Ökonomische Konsequenzen aus Klima- und COVID-19-Krise

Bei der gegenwärtigen Diskussion über die Frage, wie denn die ökonomische Krise im Gefolge der COVID-19-Pandemie am besten zu bewältigen sei, mischen sozial-ökologisch motivierte Akteure in den letzten Wochen und Monaten kräftig mit. Welchen Chancen bietet die Krise

In-vitro demonstration of cell-mediated immunity to vaccinia virus in man

Cell mediated immunity to vaccinia virus in man was studied by lymphocyte transformation. Vaccinia antigen, propagated on BHK-21 and Vero cells, could be used successfully for in-vitro testing after partial purification as well as crude infectious homogenates. Vaccinia antigen preparations were effective both in the infective and the inactivated state. Inactivation was usually accompanied with a certain loss of stimulating activity. Development of cell mediated immune response in-vitro after first vaccination was investigated in 17 adults. Vaccinia virus specific lymphocyte transformation was seen in the second week after vaccination in all cases. Following revaccination no increase of lymphocyte transformation ratio could be observed in 11 persons studied. At the same time the titers of humoral antibodies were elevated

Neue Kraft mit der Nachbarschaft

NEUE KRAFT MIT DER NACHBARSCHAFT Neue Kraft mit der Nachbarschaft (Rights reserved) ( -

Overexpression and characterization of hPHEX in the mouse

Phosphate regulating Hormone with homologies to Endopeptidases on the X- chromosome (PHEX, formerly identified as PEX) is the gene responsible for the hereditary disease X-linked hypophosphatemic rickets (XLH) and affects one in twenty thousand people, making it the most common form of rickets. A homologous disease has also been identified in Mus musculus and given the label Hyp for Hypophosphatemia. The cause of both diseases is an inactivation of the carboxy terminal end of the gene through mutation or deletion. It has been demonstrated that PHEX affects the pathway or regulatory elements for the expression of the renal sodium dependant phosphate transporter, NPT2a, and therefore phosphate resorption in the kidney. In a separate regulatory pathway PHEX affects the mineralization of osteoid, the scaffolding of hard bone. In this thesis, I have created and analyzed transgenic mouse strains overexpressing hPHEX. The transgenic animals were classified by PCR and PHEX was pinpointed by in situ hybridization to be expressed in trabecular and cortical bone as expected. Phenotypical analysis of transgenic animals demonstrated that biochemical measurements were not affected by the presence of the transgene under the control of a ubiquitous promoter. The transgenic hPHEX animals were crossed with Hyp mice to establish whether a rescue or partial rescue of the mutant phenotype was possible. Phenotypical analysis of the rescue mice indicated an improvement in body weight and bone morphology, including mineralization, over the mutant hyp mice, while most biochemical parameters remained unchanged