Synthese und Charakterisierung einer Hydrogelmatrix für die Multianalyt-Sensorik

Gegenstand und Ziel der vorliegenden Arbeit war die Synthese und Charakterisierung einer Hydrogelmatrix, welche für die Herstellung eines vielseitig verwendbaren Sensors, der mehrere Analyten (Proteine, DNA etc.) in hoher Verdünnung (c0 < 50 fM) aus kleinsten Probenmengen (Volumina <20 nl) schnell (t < 1 min) und parallel nachweisen kann, Verwendung finden soll. Der Fokus der Arbeit lag dabei in der Synthese und Charakterisierung von Copolymeren als Hydrogelmatrix, welche geeignetes temperaturabhängiges Verhalten zeigen. Die Copolymere wurden in eine dreidimensionale Netzwerkstruktur überführt und auf einer Goldoberfläche kovalent angebunden, um Delamination zu vermeiden und die Untersuchung mittels Oberflächenplasmonenresonanz-Spektroskopie (SPR) und Optischer Wellenleiter-Spektroskopie (OWS) zu erlauben. Weiterhin wurde das temperaturabhängige Verhalten der Polymernetzwerke in Wasser mittels optischen Messungen (SPR/OWS) untersucht, um Erkenntnisse über die Quell- und Kollabiereigenschaften des Hydrogels zu gewinnen. Um temperaturschaltbare Hydrogele herzustellen, wurden auf N-Isopropylacrylamid (NIPAAm) basierende Polymere synthetisiert. Es wurde sowohl die für Hydrogele übliche Methode der freien radikalischen Vernetzungspolymerisation in Wasser, wie eine neue, auf Benzophenoneinheiten basierende Syntheseroute, welche die freie radikalische Polymerisation in organischem Medium nutzt, verwendet. Die synthetisierten Polymere sind Copolymere aus N‑Isopropylacrylamid (NIPAAm) und 4-Methacryloyloxybenzophenon (MABP). NIPAAm ist dabei für das temperaturschaltbare Verhalten der Gele verantwortlich und MABP dient als Photovernetzer. Weitere Copolymere, die neben den genannten Monomeren noch andere Funktionen, wie z.B. ionische Gruppen oder Aktivesterfunktionen enthalten, wurden ebenfalls synthetisiert. Das temperaturabhängige Quellverhalten in Bezug auf die chemische Zusammensetzung wurde mit der Oberflächenplasmonenresonanz-Spektroskopie (SPR) und Optischen Wellenleiter-Spektroskopie (OWS) untersucht. Es zeigte sich, dass die Anwesenheit von Salz im Hydrogel (Natriumacrylat als Monomer, P4S) Inhomogenität, in Form eines Brechungsindexgradienten senkrecht zur Substratoberfläche, hervorruft. Dies ist nicht der Fall, wenn statt des Salzes die Säure (Methacrylsäure als Monomer, P4A) verwendet wird. Durch die Inhomogenität lassen sich die Filme mit dem Natriummethacrylat nicht mehr mit dem, üblicherweise zur Auswertung genutzten, Kastenmodell beschreiben. Die Anwendung der Wentzel-Kramers-Brillouin-Näherung (WKB) auf die Messdaten führt hingegen zu dem gewünschten Ergebnis. Man findet ein kastenähnliches Brechungsindexprofil für das Hydrogel mit der Säure (P4A) und ein Gradientenprofil für das Gel mit dem Salz (P4S). Letzteres ist nicht nur hydrophiler und insgesamt stärker gequollen, sondern ragt auch weiter in die überstehende Wasserphase hinein. Anhand eines säurehaltigen Hydrogels (P8A) konnte der quellungshemmende Einfluss von hohen Salzkonzentrationen gezeigt werden. Weiterhin wurde während des Quellvorgangs eine gewisse Anisotropie gefunden, die aber im vollständig gequollenen und vollständig kollabierten Zustand nicht mehr vorliegt. Anhand eines Hydrogels ohne ionisierbare Gruppen (P9) wurde die Reversibilität des Quell- und Kollabiervorgangs gezeigt. Bei einem Vergleich zwischen einem säurehaltigen Hydrogel (P8A, Quellgrad von 7,3) und einem ohne ionisierbare Gruppen (P9, Quellgrad von 6,1), hat die Anwesenheit der 8 mol% Säuregruppen eine leichte Verstärkung der Quellung um den Faktor 1,2 bewirkt. Rasterkraftmikroskopische Untersuchungen (AFM) an diesen beiden Hydrogelen im getrockneten Zustand, haben gezeigt, dass nach dem Quellen, Kollabieren und Trocknen bei beiden Gelen Porenstrukturen sehr unterschiedlicher Ausmaße vorliegen.The aim of this work was the synthesis and characterization of a hydrogel-matrix which is supposed to be the main component of a versatile sensor that can detect analytes (proteins, DNA, etc.) in very diluted solutions (c0 < 50 fM) from small volumes (V < 20 nl) quickly (t < 1 min) and parallel. The focus of this work is the synthesis and characterization of copolymers which show a suitable thermo-responsive behavior. The copolymers were transferred to a three-dimensional network structure and covalently attached to a gold surface to prevent delamination and allow for investigations with surface plasmon resonance spectroscopy (SPR) and optical waveguide spectroscopy (OWS). In addition, the temperature-dependent behavior of the polymer networks in water was studied with optical measurements (SPR/OWS) to gain knowledge of the swelling and collapsing characteristics of the hydrogels. In order to synthesize the temperature-switchable hydrogels polymers based on N‑isopropylacrylamide (NIPAAm) were synthesized. The typical method of hydrogel synthesis, the free radical crosslinking polymerization in water, was studied as well as a new benzophenone-based synthesis route which utilizes the free radical polymerization in organic medium. The synthesized polymers are copolymers consisting of N-isopropylacrylamide (NIPAAm) and 4-methacryloyloxy benzophenone (MABP). NIPAAm is responsible for the temperature-switchable behavior of the gels and MABP is used for photo-crosslinking. Additional copolymers which contain other functionalities besides the mentioned monomers, e.g. ionic groups or active ester functions, were synthesized as well. The temperature-dependent swelling behavior was investigated with surface plasmon resonance spectroscopy (SPR) and optical waveguide spectroscopy (OWS) with regard to the chemical composition. The presence of salt in the hydrogel (sodium acrylate as monomer, P4S) resulted in an inhomogeneous film with a refractive index gradient perpendicular to the substrate surface. This was not the case if the acid (methacrylic acid as monomer, P4A) was used instead of the salt. Due to the inhomogeneities the films with the sodium acrylate could not be analyzed with the typically used box model. The application of the Wentzel-Kramers-Brillouin approximation (WKB) to the measured data led to the desired result. A refractive index profile similar to a box was obtained for the hydrogel with the acid (P4A) and a gradient profile for the gel with the salt (P4S). The latter was not only more hydrophilic and showed a stronger swelling, but also extended further into the water phase above the gel. For an acid-containing hydrogel (P8A) the swelling-dampening influence of high salt concentrations could be shown. In addition a transient anisotropy was found, which did not exist in the completely swollen or completely collapsed state. For a hydrogel without ionic groups (P9) the reversibility of the swelling and collapsing process was shown. A comparison of an acid-containing hydrogel (P8A, swelling factor of 7.3) and one without ionic groups (P9, swelling factor of 6.1) showed that the presence of 8 mol% of acid groups resulted in a slight increase of the swelling factor of 1.2. AFM measurements of these two hydrogels in the dry state showed porous structures of different sizes for both of the hydrogels after swelling, collapsing and drying

Representaciones, actitudes y consumo de alcohol en población juvenil residente en la Ciudad Autónoma de Buenos Aires

En Argentina, la franja etaria de 18 a 24 años es la que presenta la tasa de consumo de alcohol (62%) más elevada, siendo también la sustancia psicoactiva más consumida. La hipótesis del trabajo es que los jóvenes no perciben con claridad la gravedad de las consecuencias de su consumo ni su característica adictiva, sobre todo en las poblaciones más vulnerables. El diseño consta de dos etapas. Para la etapa cualitativa, se seleccionaron dos agregados geográficos de la CABA con preponderancia de: a) clase media-alta y media-media y b) clase media-baja y baja. Se entrevistó a expertos y a informantes claves específicos de cada zona. En la etapa cuantitativa participaron 365 estudiantes de Psicología (86,4% mujeres) de 18 a 24 años (media de 21,6 años). A ellos se les administró el AEQ-A (Cuestionario de Expectativas para Beber) para medir expectativas y el AUDIT (Alcohol Use Disorders Identification Test) para evaluar consumo, con el fin de correlacionar ambas variables.Del análisis cualitativo, se obtuvieron las siguientes categorías de análisis e indicadores: a) la escasa percepción del riesgo por parte de la sociedad, que no ve al alcohol como una droga y naturaliza su consumo; b) No hay registro de los riesgos del consumo durante la etapa infanto-juvenil ni durante el embarazo; c) La percepción que los jóvenes tienen sobre el alcohol está condicionada por los mass media, que lo asocian al divertimento, al éxito y a un mejor estilo de vida, y d) Las familias pueden actuar como promotores del consumo —facilitando el acceso al alcohol en sus propias casas—,o como límites al consumo, es decir, ofreciendo contención y espacios de diálogo.Respecto del análisis cuantitativo, se encontraron relaciones lineales y positivas tanto entre las escalas positivas (relajación y asertividad social, placer físico y social, potenciación de la experiencia sexual, incremento de la potencia y agresión y cambios positivos globales) como en las escalas negativas (impedimentos físicos y cognitivos) del AEQ-A y el AUDIT. La relación más potente se encontró entre el consumo y la dimensión de placer físico y social, así como la relación estadísticamente más débil se halló en relación con los impedimentos físicos y cognitivos. Se compararon las medias de aquellos jóvenes con consumo de riesgo (19% de los encuestados) y aquellos cuyo consumo no era riesgoso. Se encontraron diferencias significativas en ambos grupos en cuanto a las expectativas positivas, pero no en cuanto a las negativas, ya que el grupo de riesgo percibe mayores beneficios del consumo de alcohol La relación positiva entre la escala de expectativas negativas del AEQ-A y el AUDIT contradice resultados previos, pero guarda coherencia con la falta de percepción del riesgo de las consecuencias negativas del consumo que tienen los jóvenes. Esto podría deberse a una búsqueda activa por parte de los jóvenes de los efectos físicos y cognitivos de la sustancia evaluados en el instrumento, a los cuales podrían dar una connotación positiva

Optical Waveguide-Enhanced Diffraction for Observation of Responsive Hydrogel Nanostructures

Optical diffraction measurements are reported for in situ observation of swelling and collapsing of responsive hydrogel nanostructures. The optical signal is enhanced by probing the surface carrying periodic arrays of hydrogel nanostructures by resonantly excited optical waveguide modes. UV-nanoimprint lithography is employed for the preparation of the arrays of nanopillars from photo-crosslinked N-isopropylacrylamide (pNIPAAm)-based hydrogel that are covalently tethered to a gold surface. The thermo-responsive properties of such pNIPAAm nanopillars that swell in 3D are compared to those of a thin film prepared from the identical material and that is allowed to swell predominantly in 1D. The nanopillars with a diameter of ≈100 nm and aspect ratio of 2 swell by a factor of ≈6 as determined by optical measurements supported by simulations that are compared to morphological characteristics obtained from atomic force microscopy. Bending of nanopillars above the lower critical solution temperature (LCST), erasure of the topographic structure by drying at temperature below the LCST, and recovery by subsequent swelling below the LCST and drying at temperature above the LCST are observed

Baugenehmigungsfreistellungsverfahren. Folgeprobleme bei Unwirksamkeit des Bebauungsplans

Beines K. Baugenehmigungsfreistellungsverfahren. Folgeprobleme bei Unwirksamkeit des Bebauungsplans. Berichte aus der Rechtswissenschaft. Aachen: Shaker Verlag; 2017

An meine Rose - Don Mus.Ms. 2361 : V, pf; C

Carl BeinesText: Alfred Heissner. - Quelle: manuscript. - Provenienz: Fürstlich Fürstenbergische Hofbibliothek, Donaueschingen"An meine Rose". | Gedicht von Alfred Heissner. | für eine Singstimme componirt | von | Carl Beines. | Hoch in Es | (Tenor od. Sopran) | Tief in C | (Bariton od. Alt.