The rolling problem: overview and challenges

In the present paper we give a historical account -ranging from classical to modern results- of the problem of rolling two Riemannian manifolds one on the other, with the restrictions that they cannot instantaneously slip or spin one with respect to the other. On the way we show how this problem has profited from the development of intrinsic Riemannian geometry, from geometric control theory and sub-Riemannian geometry. We also mention how other areas -such as robotics and interpolation theory- have employed the rolling model.Comment: 20 page

Optimal precision and accuracy in 4Pi-STORM using dynamic spline PSF models

Coherent fluorescence imaging with two objective lenses (4Pi detection) enables single-molecule localization microscopy with sub-10 nm spatial resolution in three dimensions. Despite its outstanding sensitivity, wider application of this technique has been hindered by complex instrumentation and the challenging nature of the data analysis. Here we report the development of a 4Pi-STORM microscope, which obtains optimal resolution and accuracy by modeling the 4Pi point spread function (PSF) dynamically while also using a simpler optical design. Dynamic spline PSF models incorporate fluctuations in the modulation phase of the experimentally determined PSF, capturing the temporal evolution of the optical system. Our method reaches the theoretical limits for precision and minimizes phase-wrapping artifacts by making full use of the information content of the data. 4Pi-STORM achieves a near-isotropic three-dimensional localization precision of 2–3 nm, and we demonstrate its capa-bilities by investigating protein and nucleic acid organization in primary neurons and mammalian mitochondria

Perspektiven der Kernenergie: Vorträge eines Seminars : Jülich, 1979

Die Auseinandersetzung um die Einführung und den weiteren Ausbau der Kernenergie besteht in der Bundesrepublik Deutschland mit wechselnder Intensität und in den unterschiedlichen Erscheinungsformen seit mehreren Jahren. Die Argumente und Thesen der Diskussion drehen sich um die verschiedenen Wechselbeziehungen zwischen der Energie, speziell der Kernenergie, und unserer Umwelt. In der Kontroverse, in der häufig emotionelle Aussagen anstelle eines sachlichen Abwägens des Für und Wider vorgebracht werden, stehen sich die unterschiedlichen sozialen, politischen und wirtschaftlichen Gruppierungen unserer Gesellschaft gegenüber. Die Skala der Wertung reicht von höchster Zustimmung bis zu tiefster Verdammung einer Technologie, die eine wesentliche Option zur Deckung des Energiebedarfs der Zukunft darstellen kann. Mit dem Seminarbericht „Nutzen und Risiko der Kernenergie", der die wirtschaftliche Bedeutung der Kernenergie, ihre technische Realisierung, die Probleme des Brennstoffkreis/aufs, die Wirkung ionisierender Strahlung und die Sicherheit von Kernkraftwerken zum Inhalt hatte, versuchte die Kernforschungsanlage Jülich bereits einen sachlichen Beitrag zur Information der Öffentlichkeit über Fragen der Kernenergie zu leisten. Ein weiterer Seminarbericht „Aktuelle Themen der Kernenergie" behandelte Fragen der Wiederaufarbeitung und Endlagerung, der Klimabeeinflussung, der Sicherung kerntechnischer Anlagen und spaltbarer Materialien sowie die Eigenschaften und Möglichkeiten des Plutoniums. Der vorliegende Bericht betrachtet nunmehr weiterführende Aspekte einer zukünftigen Energiebereitstellung. Dazu werden die fortgeschrittenen Reaktortypen Hochtemperaturreaktor und Schneller Brüter dargestellt, radioökologische Fragen behandelt sowie die Umweltbelastungen verschiedener Methoden der Energieerzeugung, einschließ/ich der Kernenergie, erörtert; schließlich werden die Möglichkeiten alternativer Energiequellen aufgezeigt und der Stand der Energieerzeugung durch Kernfusion beschrieben. Für die zweite Auflage wurden alle Beiträge gründlich überarbeitet und auf den neuesten Stand gebracht. Die Autoren, die meist seit Jahren in dem von ihnen dargestellten Sachgebiet arbeiten, waren bemüht, ihr fachliches Wissen allgemeinverständlich darzustellen. Die jeweiligen Hinweise auf weiterführende Literatur machen die Angaben nachprüfbar und eröffnen darüber hinaus die Möglichkeit zu einer vertieften Beschäftigung mit dem jeweiligen Thema. Der vorliegende Bericht soll zur Klärung der komplexen zusammenhänge der Energieversorgung im Allgemeinen und der Kernenergie im Besonderen sachlich-fachlich beitragen und dem an Fragen der Energiedarbietung Interessierten bei seiner persönlichen Entscheidungsfindung behilflich sein

Surfactant protein D modulates pulmonary clearance of pollen starch granules

Pollen starch granules (PSGs) are allergen particles that get into contact with pulmonary surfactant and phagocytes in the terminal airways. In this study, the effects of surfactant protein D (SP-D) on the interaction of PSGs with phagocytes and on the pulmonary clearance of PSGs were determined. Fluorescently labeled PSGs were incubated in vitro with murine lung macrophages or dendritic cells (DCs) +/- recombinant rat SP-D (rrSP-D). In addition, the effect of SP-D on uptake of PSGs by lung macrophages and DCs was studied in vivo. Furthermore, PSGs were instilled in Balb/c mice and the effects of SP-D on total lung clearance were assessed by optical imaging. SP-D treatment increased the number of PSG-positive macrophages and DCs in vitro. Furthermore, SP-D accelerated uptake/binding by alveolar macrophages and reduced the number of PSG-positive tissue macrophages and DCs at 24 hours. However, SP-D did not affect total lung clearance of PSGs and it did not enhance the T-cell proliferation induced by PSG-positive DCs. In conclusion, SP-D increased PSG-positive cells in vitro and accelerated PSG binding/uptake in vivo. The observed effects were limited to cellular clearance mechanisms and did not affect the total clearance of PSGs from the lung