Klangraum Körper - Einfluss einer musiktherapeutischen Intervention mit der Klangliege auf Resilienz und Wohlbefinden in der Onkologie

Hintergrund. Krebserkrankungen zählen zu den schwersten Erkrankungen und stellen in den Industrieländern die zweithäufigste Todesursache dar. Für Betroffene stellt diese Erkrankung sowohl eine körperliche als auch eine psychische Belastung dar. Die Musiktherapie zählt zu den unterstützenden Therapieformen, bei der mit Hilfe der Musik unterschiedlichste Effekte beim Menschen erzielt werden können. Die vorliegende Arbeit untersucht die Wirkung der Klangliegen-Intervention auf das psychische Wohlbefinden und Resilienzfaktoren in der Onkologie, gemessen anhand von Fragebögen, aber auch auf physiologische Parameter wie die Herzratenvariabilität, Atmung, Blutvolumenpuls, Hautleitwiderstand oder Cortisolveränderungen. Zu ähnlichen Instrumenten wie beispielsweise dem Monochord existieren bislang nur wenige Arbeiten; die Wirkungsweise der Klangliege wurde bislang noch nicht wissenschaftlich untersucht. Methoden – Studie 1. Die als Pilotstudie konzipierte Datenerhebung diente zur Hypothesengenerierung für die anschließend darauf aufbauenden Studien 2 und 3. So wurden 16 onkologisch erkrankte Probanden im Rahmen einer bizentrischen klinischen Querschnittsstudie ohne Kontrollgruppe sowohl vor, als auch nach der Klangliegen-Intervention (Dauer der Musik = 10 Minuten) zu ihrem Wohlbefinden (Basler Befindlichkeitsfragebogen, (BBS) und fünf selbst erstellte Fragen) befragt. Ergebnisse – Studie 1. Das Wohlbefinden der Probanden nahm hypothesenkonform durch die Klangliegen-Intervention signifikant zu, was anhand der Subskalen des BBS wie beispielsweise dem Intrapsychischen Gleichgewicht, Vitalität, Vigilanz oder dem Gesamtscore erfasst wurde. Die Soziale Extravertiertheit zeigte hingegen keine signifikanten Veränderungen. Die selbst erstellten Zusatzfragen zur Wärmeverteilung und zum Wärmegefühl im Körper, sowie zur Gesamtzufriedenheit wurden ebenfalls hypothesenkonform signifikant, die Frage zur Stimmung marginal signifikant, was einer Erhöhung beziehungsweise einem Anstieg entspricht. Die subjektiv empfundene Schmerzintensität veränderte sich hingegen nicht signifikant. Methoden – Studie 2. Auf den Ergebnissen von Studie 1 aufbauend wurde die Wirkungsweise der Klangliege auf onkologisch erkrankte Personen (n = 48) in einem randomisierten, kontrollierten Crossover-Design untersucht. Eine Messung dauerte ungefähr 45 Minuten, wobei in den mittleren 10 Minuten entweder Livemusik auf der Klangliege gespielt wurde (Musikbedingung) oder die Probanden ohne Musikintervention auf der Klangliege lagen (Kontrollbedingung). Die zweite Bedingung fand nach jeweils 24 Stunden statt. Erfasst wurden dieselben Parameter wie für Studie 1 beschrieben und zusätzlich einmalig die gesundheitsbezogene Lebensqualität der Probanden. In der Musikbedingung wurde eine stärkere Prä-Post-Veränderung der Parameter in Richtung weniger Stresserleben bzw. mehr Entspannung erwartet; in der Kontrollbedingung sollten die Entspannungseffekte kleiner ausfallen. Ergebnisse – Studie 2. Entsprechend den Ergebnissen von Studie 1 zeigten sich auch in Studie 2 erneut signifikante Veränderungen für die Parameter Gesamtscore, Intrapsychisches Gleichgewicht, Vitalität und Vigilanz des BBS, sowie für die Zusatzfragen zu Wärmegefühl, Wärmeverteilung, Stimmung und Gesamtzufriedenheit. Die Soziale Extravertiertheit sowie die subjektiv empfundene Schmerzintensität veränderten sich hypothesenkonform nicht. Die Lebensqualität der teilnehmenden Probanden lag unter der von gesunden Personen, aber auch unter der der im Manual angegebenen onkologischen Vergleichspopulation. Methoden – Studie 3. Um geeignete physiologische Parameter zur Erfassung der Wirkungsweise der Klangliege zu eruieren, wurde der Schwerpunkt in Studie 3 auf die Erhebung physiologischer Parameter (Herzratenvariabilität, Hauttemperatur, Hautleitwiderstand, Speichelcortisol, Blutvolumenpuls) gelegt. So wurden die Effekte der Klangliegen-Intervention auf physiologische Parameter gesunder Erwachsener (n = 30 Mitarbeiter der onkologischen Station) in einem randomisierten, kontrollierten Crossover-Design untersucht. Der Versuchsplan entsprach weitestgehend dem von Studie 2. Zusätzlich wurde das psychische Wohlbefinden der Teilnehmer erhoben. Weitere Fragebögen zur Anamnese, gesundheitsbezogenen Lebensqualität (Short Form Health Survey, SF-12) und zum Kohärenzgefühl (Sense of Coherence-13, SOC-13) sollten einen Überblick über die Probanden geben und dienten als zusätzliches diagnostisches Kriterium. In beiden Bedingungen wurden Prä-Post-Veränderungen der Parameter in Richtung weniger Stresserleben bzw. mehr Entspannung erwartet; in der Musikbedingung sollten diese jedoch größer ausfallen als in der Kontrollbedingung. Ergebnisse – Studie 3. Entsprechend den Ergebnissen der vorangehenden Studien zeigten sich vergleichbare Veränderungen die psychologischen Parameter betreffend. Die Werte des SOC und SF-12 der verwendeten Probandenpopulation entsprechen denen der gesunden Vergleichsstichprobe der Fragebögen. Die mittlere Herzfrequenz nahm sowohl in der Musikbedingung als auch in der Kontrollbedingung über die Zeit ab. Bei den Herzratenvariabilitäts-Parametern zeigten sich keine den Hypothesen entsprechenden signifikanten Veränderungen. Hauttemperatur und Hautleitwiderstand nahmen sowohl in der Musikbedingung als auch in der Kontrollbedingung vergleichbar ab, für die Parameter Blutvolumenpuls, Cortisol und Atemfrequenz konnten keine stärkeren Veränderungen in der Musikbedingung im Vergleich zur Kontrollbedingung gefunden werden. Diskussion. Der Einsatz der Klangliege scheint ein vielversprechender Ansatz zu sein, um das subjektive Wohlbefinden bei Menschen zu erhöhen. Die damit einhergehende Stärkung der Resilienzkräfte könnte bei onkologisch erkrankten Personen zu deren Krankheitsbewältigung positiv beitragen. Die gefundenen Ergebnisse der physiologischen Parameter sprechen zumindest teilweise für eine entspannende, aber auch auf sich fokussierende Wirkungsweise der Klangliege.Background. Cancer is considered as one of the most serious illnesses and is the second most common cause of death in the industrial countries causing significant physical and psychological burden on patients. Music therapy is one supportive therapy among others by which different effects on humans can be achieved with music. This thesis examined the effects of a sound-bed-intervention on psychological well-being and resilience in oncology, measured with questionnaires, as well as on physiological parameters such as heart rate variability, respiration, blood volume pulse, skin conductance response or cortisol changes. To this day, only a few studies to similar instruments, like the monochord, exist. However, the effects of the sound-bed have not been examined in a study until now. Methods – Study 1. Data collection, designed as a pilot study, was intended to develop further hypothesis for the following studies 2 and 3. Therefore, 16 test subjects were interviewed about their well-being (Basler Mood Questionnaire, BBS and five more self-created questions) before and after the music intervention (duration of music = 10 minutes) in an open-label, bicentrical clinical trial without any control group. s.o. Results – Study 1. The well-being of the oncology patients showed a significant increase, represented by the subscales of BBS like inner balance, vitality, vigilance or the total sum. However, social extroversion showed no statistically significant changes. Warmth distribution, body warmth as well as satisfaction with the health status showed a significant increase and actual mood rose marginal significantly. A change in pain intensity was not found. Methods – Study 2. Based on the results of the Study 1, the effect of the sound-bed on oncology patients (n = 48) was studied using a randomized, controlled crossover design. Measurements lasted about 45 minutes. In the central 10 minutes, depending on the music or the control condition, live music was played or silence prevailed correspondingly. The other condition took place after 24 hours. As in study 1, the same parameters were measured and beside them, health related quality of life was evaluated? In contrast to the control condition, major pre-post-changes were expected in terms of less stress and more relaxation respectively the music condition. Results – Study 2. As in study 1, significant changes were found in total sum, inner balance, vitality and vigilance of the BBS as well as for the warmth distribution, body warmth, actual mood and satisfaction with the health status of the additional questions. As expected, no significant effect of social extroversion and subjective pain perception occurred. Quality of life of the participants was below the comparable healthy group as well as below the comparable group of oncology patients named in the manual. Methods – Study 3. Investigating immediate effects of a sound-bed, the focus of study 3 was the data collection of physiological parameters (heart rate variability, skin temperature, skin conductance response, cortisol, blood volume pulse). The effect of the sound-bed was measured using healthy individuals (n = 30) working on the oncology ward using the randomized, controlled crossover design. The design of study 3 followed very closely the one described for study 2. Additionally, the well-being of participants was measured. Questionnaires addressing the case history, health related quality of life (Short Form Health Survey, SF-12) or coherence (Sense of Coherence, SOC) should give an overview of the participants and could be used as diagnostic criteria. In the music condition, pre-post-changes were expected in terms of less stress and more relaxation respectively than expected for the control condition. Results – Study 3. Corresponding to the previous studies 2 and 3, similar changes of psychological parameters can be stated. SOC and SF-12 of the participants came very close to those of healthy control subjects of the manuals. During both conditions, heart rate decreased significantly. For the heart rate variability-parameters, the expected significant changes failed to appear. Skin temperature and skin conductance response showed a similar decrease in both conditions; for the parameters blood volume pulse, cortisol and respiratory rate, no stronger effects could be found comparing music condition to the control condition. Discussion. The use of the sound-bed seems to be a promising approach to promote the well-being of humans. The subsequent strengthening of resilience in oncology patients could positively influence their recovery. At least partially, the results of the physiological parameters demonstrated a relaxing as well as a focusing effect of the sound-bed

Durable vesicles for reconstitution of membrane proteins in biotechnology

The application of membrane proteins in biotechnology requires robust, durable reconstitution systems that enhance their stability and support their functionality in a range of working environments. Vesicular architectures are highly desirable to provide the compartmentalisation to utilise the functional transmembrane transport and signalling properties of membrane proteins. Proteoliposomes provide a native-like membrane environment to support membrane protein function, but can lack the required chemical and physical stability. Amphiphilic block copolymers can also self-assemble into polymersomes: tough vesicles with improved stability compared with liposomes. This review discusses the reconstitution of membrane proteins into polymersomes and the more recent development of hybrid vesicles, which blend the robust nature of block copolymers with the biofunctionality of lipids. These novel synthetic vesicles hold great promise for enabling membrane proteins within biotechnologies by supporting their enhanced in vitro performance and could also contribute to fundamental biochemical and biophysical research by improving the stability of membrane proteins that are challenging to work with

Biomimetic Block Copolymer Membranes for Reconstitution of Transmembrane Proteins

Structure and function of many transmembrane proteins are affected by their surrounding environment. In this respect, reconstitution of a membrane protein into a biomimetic polymer membrane can alter its function. To overcome this problem we synthesized new poly(1,4-isoprene-block-ethylene oxide) block copolymers (PIPEO) and studied their self-assembly in aqueous media with respect to the polymer molecular weight, block ratio, polymer concentration in aqueous solution, and the added fraction of phospholipids. The results show, that the amount of isoprene blocks mainly determined the morphology of formed aggregates. Within the prepared samples, block copolymer molecular weight and concentration showed only a minor influence regarding the self-assembly. Mixtures of block copolymers and phospholipids revealed a demixing regime of the amphiphiles, depending on block copolymer molecular weight. To show feasibility of transmembrane protein reconstitution into membranes formed by PIPEO blended with 1,2-diphytanoyl-sn-glycero-3-phosphocholine we used the well characterized outer membrane protein OmpF from Escherichia coli. We demonstrate functionality of this protein in biomimetic lipopolymer membranes, independent of the molecular weight of the block copolymers. In line with these experiments, integration of OmpF was also revealed by impedance spectroscopy. Our results indicate that blending of our new synthetic polymer membranes with phospholipids allows reconstitution of transmembrane proteins under preservation of protein function, independent of the membrane thickness

Reconstitution of the membrane protein OmpF into biomimetic block copolymer-phospholipid hybrid membranes

Structure and function of many transmembrane proteins are affected by their environment. In this respect, reconstitution of a membrane protein into a biomimetic polymer membrane can alter its function. To overcome this problem we used membranes formed by poly(1,4-isoprene-block-ethylene oxide) block copolymers blended with 1,2-diphytanoyl-sn-glycero-3-phosphocholine. By reconstituting the outer membrane protein OmpF from Escherichia coli into these membranes, we demonstrate functionality of this protein in biomimetic lipopolymer membranes, independent of the molecular weight of the block copolymers. At low voltages, the channel conductance of OmpF in 1 M KCl was around 2.3 nS. In line with these experiments, integration of OmpF was also revealed by impedance spectroscopy. Our results indicate that blending synthetic polymer membranes with phospholipids allows for the reconstitution of transmembrane proteins under preservation of protein function, independent of the membrane thickness

Completely miscible polyethylene nanocomposites

International audienc

Completely miscible polyethylene nanocomposites

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Completely Miscible Polyethylene Nanocomposites

A route to fully miscible polyethylene (PE) nanocomposites has been established based on polymer-brush-coated nanoparticles. These nanoparticles can be mixed with PE at any ratio, with homogeneous dispersion, and without aggregation. This allowed a first systematic study of the thermomechanical properties of PE nanocomposites without interference from aggregation effects. We observe that the storage modulus in the semicrystalline state and the softening temperature increase significantly with increasing nanoparticle content, whereas the melt viscosity is unaltered by the presence of nanoparticles. We show that the complete miscibility with the semicrystalline polymer matrix and the improvement of thermomechanical properties in the solid state is caused by the PE-coated nanoparticles being nucleating agents for the crystallization of PE. This provides a general route to fully miscibility nanocomposites with semicrystalline polymers