Fokussierung ultrakurzer Laserpulse

Motiviert durch die rasant wachsende Zahl der Anwendungsgebiete von Mikro-Materialbearbeitung mit ultrakurzen Laserpulsen, beschäftigt sich die vorliegende Arbeit mit der Wechselwirkung fokussierter ultrakurzer Laserpulse mit Kieselglas, welches exemplarisch als Dielektrikum ausgewählt wurde. Untersucht werden hierbei zum einen die raum-zeitlichen Verzerrungen aberrierter Laserpulse unter zusätzlicher Berücksichtigung eines intensitätsabhängigen Brechungsindexes. Zum anderen wird das durch die Fokussierung im Material entstehende Elektronenplasma berechnet und die Wechselwirkung des Laserpulses mit diesem analysiert. Daran anschließend erfolgt der Vergleich der Elektronendichteverteilungen mit experimentell in Kieselglas erzeugten Strukturen. Eine wichtige Grundlage der numerischen Simulationen zur nichtlinearen Wechselwirkung fokussierter Laserpulse bildet die genaue Kenntnis der raum-zeitlichen Verzerrung der Pulsfronten durch das verwendete (reale) optische System. Daher ist es essentiell eine Messmethode zu besitzen, mit welcher die ortsaufgelöste Charakterisierung fokussierter Laserpulse möglich ist. In Zusammenarbeit mit der Gruppe um Prof. Rick Trebino wurde mit scanning Sea Tadpole erstmals ein derartiges Messverfahren realisiert, dessen Weiterentwicklung zu verbesserter spektraler Auflösung und höherer Ortsauflösung im letzten Teil dieser Arbeit vorgestellt wird

Fokussierung ultrakurzer Laserpulse

Motiviert durch die rasant wachsende Zahl der Anwendungsgebiete von Mikro-Materialbearbeitung mit ultrakurzen Laserpulsen, beschäftigt sich die vorliegende Arbeit mit der Wechselwirkung fokussierter ultrakurzer Laserpulse mit Kieselglas, welches exemplarisch als Dielektrikum ausgewählt wurde. Untersucht werden hierbei zum einen die raum-zeitlichen Verzerrungen aberrierter Laserpulse unter zusätzlicher Berücksichtigung eines intensitätsabhängigen Brechungsindexes. Zum anderen wird das durch die Fokussierung im Material entstehende Elektronenplasma berechnet und die Wechselwirkung des Laserpulses mit diesem analysiert. Daran anschließend erfolgt der Vergleich der Elektronendichteverteilungen mit experimentell in Kieselglas erzeugten Strukturen. Eine wichtige Grundlage der numerischen Simulationen zur nichtlinearen Wechselwirkung fokussierter Laserpulse bildet die genaue Kenntnis der raum-zeitlichen Verzerrung der Pulsfronten durch das verwendete (reale) optische System. Daher ist es essentiell eine Messmethode zu besitzen, mit welcher die ortsaufgelöste Charakterisierung fokussierter Laserpulse möglich ist. In Zusammenarbeit mit der Gruppe um Prof. Rick Trebino wurde mit scanning Sea Tadpole erstmals ein derartiges Messverfahren realisiert, dessen Weiterentwicklung zu verbesserter spektraler Auflösung und höherer Ortsauflösung im letzten Teil dieser Arbeit vorgestellt wird

A-IQI : Austrian Inpatient Quality Indicators

Zugleich gedruckt erschienen im Universitätsverlag der TU Berlin unter der ISBN 978-3-7983-2249-3.Qualitätsmanagement baut auf den Säulen Struktur-, Prozess- und Ergebnisqualität auf. In Niederösterreich wie auch in Gesamtösterreich wurde das Augenmerk im Krankenhausbereich bisher vorrangig auf Strukturen und Prozesse gelegt. Mittlerweile sind Strukturvorgaben flächendeckend erfüllt und die Abläufe liegen im Verantwortungsbereich der leitenden Personen in den Abteilungen. Doch wie sich die Patientenversorgung bei bestimmten Behandlungen oder Erkrankungen darstellt, wissen die wenigsten Leistungserbringer. Der nächste Schritt in Österreich muss nun die Ergebnismessung sein. Seit 2008 beschäftigt sich die Niederösterreichische Landeskliniken-Holding mit dem Thema medizinische Qualität messbar zu machen. Ziel war und ist anhand von bereits vorhandenen Routinedaten darzustellen, wo ein Leistungserbringer steht. Nur wenn Qualität gemessen wird, kann man sich vergleichen, einordnen und wenn nötig Verbesserungsmaßnahmen ergreifen. Die Qualitätsmessung ist in Österreich noch sehr neu. Es gibt bereits einige Qualitätsregister die detailliertere Informationen liefern als die Routinedaten. Die Eingabe ist jedoch zeitaufwändig und die Datenqualität hängt sehr stark von der Compliance der Leistungserbringer ab. Das vorliegende Dokument ist durch die Zusammenarbeit der Niederösterreichischen Landeskliniken-Holding mit dem deutschen Klinikenträger HELIOS, dem Schweizer Bundesamt für Gesundheit und dem Fachgebiet Strukturentwicklung und Qualitätsmanagement im Gesundheitswesen an der Technischen Universität Berlin entstanden. Es beinhaltet die in Deutschland entwickelten und auch in der Schweiz eingesetzten Indikatoren aus dem HELIOS-System (G-IQI, German Inpatient Quality Indicators, Mansky et al. 2010), die an die Kodierverfahren des österreichischen Dokumentations- und Abrechnungssystems angepasst wurden. Was wird gemessen? ■ Mortalität ■ Mengen für bestimmte Behandlungen, Operationen ■ Wahl der Operationstechnik, des Behandlungsverfahrens ■ Intensivhäufigkeit bei bestimmten Operationen ■ Elemente des Behandlungsprozesses ■ Wiederaufnahmen ■ Komplikationen, Re-Eingriffe Die Grundlagen dieses Indikatorensystems, wie Berechnungslogik oder Risikoadjustierung, sowie die genauen Indikatorendefinitionen der Austrian Inpatient Quality Indicators mit Diagnosen, medizinischen Einzelleistungen und demographischen Daten werden in diesem Band erläutert und sind somit frei zugänglich. Die Qualitätsmessung schafft Bewusstsein bei allen Beteiligten und zeigt Abweichungen strukturiert auf, der Grund für diese bleibt jedoch unklar. Um einen kontinuierlichen Verbesserungsprozess zu erreichen, stellt das Peer Review Verfahren einen zentralen Punkt und das Herzstück dieses Qualitätsmanagementsystems dar. Erst wenn bei Auffälligkeiten auf Ebene der Krankengeschichten strukturiert von Experten analysiert wird, kann beurteilt werden, ob Verbesserungspotential besteht, die Datenqualität schlecht ist oder das Ergebnis „berechtigterweise“ nicht im Zielbereich liegt. Einem österreichweiten Benchmarking steht nun nichts mehr im Wege

The solubilisation of boar sperm membranes by different detergents - a microscopic, MALDI-TOF MS, 31P NMR and PAGE study on membrane lysis, extraction efficiency, lipid and protein composition

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>Detergents are often used to isolate proteins, lipids as well as "detergent-resistant membrane domains" (DRMs) from cells. Different detergents affect different membrane structures according to their physico-chemical properties. However, the effects of different detergents on membrane lysis of boar spermatozoa and the lipid composition of DRMs prepared from the affected sperm membranes have not been investigated so far.</p> <p>Results</p> <p>Spermatozoa were treated with the selected detergents Pluronic F-127, sodium cholate, CHAPS, Tween 20, Triton X-100 and Brij 96V. Different patterns of membrane disintegration were observed by light and electron microscopy. In accordance with microscopic data, different amounts of lipids and proteins were released from the cells by the different detergents. The biochemical methods to assay the phosphorus and cholesterol contents as well as ³¹P NMR to determine the phospholipids were not influenced by the presence of detergents since comparable amounts of lipids were detected in the organic extracts from whole cell suspensions after exposure to each detergent. However, matrix-assisted laser desorption and ionization time-of-flight mass spectrometry applied to identify phospholipids was essentially disturbed by the presence of detergents which exerted particular suppression effects on signal intensities. After separation of the membrane fractions released by detergents on a sucrose gradient only Triton X-100 and sodium cholate produced sharp turbid DRM bands. Only membrane solubilisation by Triton X-100 leads to an enrichment of cholesterol, sphingomyelin, phosphatidylinositol and phosphatidylethanolamine in a visible DRM band accompanied by a selective accumulation of proteins.</p> <p>Conclusion</p> <p>The boar sperm membranes are solubilised to a different extent by the used detergents. Particularly, the very unique DRMs isolated after Triton X-100 exposure are interesting candidates for further studies regarding the architecture of sperm.</p

Late Quaternary records from the Chatanika River valley near Fairbanks (Alaska).

Perennially-frozen deposits are considered as excellent paleoenvironmental archives similar to lacustrine, deep marine, and glacier records because of the long-term and good preservation of fossil records under stable permafrost conditions. A permafrost tunnel in the Vault Creek Valley (Chatanika River Valley, near Fairbanks) exposes a sequence of frozen deposits and ground ice that provides a comprehensive set of proxies to reconstruct the late Quaternary environmental history of Interior Alaska. The multi-proxy approach includes different dating techniques (radiocarbon-accelerator mass spectrometry [AMS 14C], optically stimulated luminescence [OSL], thorium/uranium radioisotope disequilibria [230Th/U]), as well as methods of sedimentology, paleoecology, hydrochemistry, and stable isotope geochemistry of ground ice. The studied sequence consists of 36-m-thick late Quaternary deposits above schistose bedrock. Main portions of the sequence accumulated during the early and middle Wisconsin periods. The lowermost unit A consists of about 9-m-thick ice-bonded fluvial gravels with sand and peat lenses. A late Sangamon (MIS 5a) age of unit A is assumed. Spruce forest with birch, larch, and some shrubby alder dominated the vegetation. High presence of Sphagnum spores and Cyperaceae pollen points to mires in the Vault Creek Valley. The overlying unit B consists of 10-m-thick alternating fluvial gravels, loess-like silt, and sand layers, penetrated by small ice wedges. OSL dates support a stadial early Wisconsin (MIS 4) age of unit B. Pollen and plant macrofossil data point to spruce forests with some birch interspersed with wetlands around the site. The following unit C is composed of 15-m-thick ice-rich loess-like and organic-rich silt with fossil bones and large ice wedges. Unit C formed during the interstadial mid-Wisconsin (MIS 3) and stadial late Wisconsin (MIS 2) as indicated by radiocarbon ages. Post-depositional slope processes significantly deformed both, ground ice and sediments of unit C. Pollen data show that spruce forests and wetlands dominated the area. The macrofossil remains of Picea, Larix, and Alnus incana ssp. tenuifolia also prove the existence of boreal coniferous forests during the mid-Wisconsin interstadial, which were replaced by treeless tundra-steppe vegetation during the late Wisconsin stadial. Unit C is discordantly overlain by the 2-m-thick late Holocene deposits of unit D. The pollen record of unit D indicates boreal forest vegetation similar to the modern one. The permafrost record from the Vault Creek tunnel reflects more than 90 ka of periglacial landscape dynamics triggered by fluvial and eolian accumulation, and formation of ice-wedge polygons and post-depositional deformation by slope processes. The record represents a typical Wisconsin valley-bottom facies in Central Alaska

Understanding the drivers of marine liquid-water cloud occurrence and properties with global observations using neural networks

The role of aerosols, clouds and their interactions with radiation remain among the largest unknowns in the climate system. Even though the processes involved are complex, aerosol–cloud interactions are often analyzed by means of bivariate relationships. In this study, 15 years (2001-2015) of monthly satellite-retrieved near-global aerosol products are combined with reanalysis data of various meteorological parameters to predict satellite-derived marine liquid-water cloud occurrence and properties by means of region-specific artificial neural networks. The statistical models used are shown to be capable of predicting clouds, especially in regions of high cloud variability. On this monthly scale, lower-tropospheric stability is shown to be the main determinant of cloud fraction and droplet size, especially in stratocumulus regions, while boundary layer height controls the liquid-water amount and thus the optical thickness of clouds. While aerosols show the expected impact on clouds, at this scale they are less relevant than some meteorological factors. Global patterns of the derived sensitivities point to regional characteristics of aerosol and cloud processes

Novel cell death program leads to neutrophil extracellular traps

Neutrophil extracellular traps (NETs) are extracellular structures composed of chromatin and granule proteins that bind and kill microorganisms. We show that upon stimulation, the nuclei of neutrophils lose their shape, and the eu- and heterochromatin homogenize. Later, the nuclear envelope and the granule membranes disintegrate, allowing the mixing of NET components. Finally, the NETs are released as the cell membrane breaks. This cell death process is distinct from apoptosis and necrosis and depends on the generation of reactive oxygen species (ROS) by NADPH oxidase. Patients with chronic granulomatous disease carry mutations in NADPH oxidase and cannot activate this cell-death pathway or make NETs. This novel ROS-dependent death allows neutrophils to fulfill their antimicrobial function, even beyond their lifespan