Untersuchungen zur Biokompatibilität eines gepulsten 532 nm-Nd:YVO4-Lasers anhand humaner dermaler Fibroblasten

Einleitung: Die optische Stimulation des Hörorgans unter Ausnutzung des optoakustischen Effekts ist zentraler Schwerpunkt unserer Arbeitsgruppe.Im Tierversuch (TV) konnten wir bei optischer Stimulation des Trommelfells mittels gepulstem 532 nm-Nd:YVO4-Laser eine frequenzspezifische Aktivierung der Hörbahn zeigen. Methoden: Zur Untersuchung hinsichtlich der Biokompatibilität bestrahlten wir humane dermale Fibroblasten (NHDF) über eine Dauer von 120 Sekunden mit den von uns im TV maximal applizierten Laserparametern (Pulsrate: 32kHz; Modulationsraten: 2,4,8,10,12 kHz).Zu jeder Kultur wurde jeweils eine unbehandelte Kontrolle angelegt. Eine Positivkontrolle (PC) wurde durch den Einsatz eines optischen Filters generiert.Die Zellviabilität (ZV) wurde photometrisch mittels Water Soluble Tetrazolium-1-Assay und fluoreszenzmikroskopisch hinsichtlich Induktion von Apoptose und Nekrose mittels Annexin-V-, Ethidium-Homodimer-III und Hoechst 33342-Färbung untersucht.Eine Positivkontrolle für Apoptosen wurde mittels Staurosporin erzielt.Ergebnisse: Die Untersuchungen zeigten bei allen im TV eingesetzten Laserparametern keinen signifikanten Unterschied bezüglich der ZV zwischen bestrahlter und unbehandelter Kultur, während erste ZV-Einschränkungen bei durchgehender pulsierter Bestrahlung ab 125 mW beobachtet wurden. Nekrosen konnten ab 125 mW fluoreszenzmikroskopisch nachgewiesen werden, während sich selbst bei maximalen Laserintensitäten keine Apoptosen zeigten.Schlussfolgerungen: Die Ergebnisse legen nahe, dass diese Effekte thermischer Art und jeweils abhängig von der in das Gewebe eingebrachten Energie pro Puls sind.Welche Wellenlängen und Energien die optimale Stimuationsstrategie für optische Hörprothesen bietet, ist Gegenstand unserer weiteren geplanten Untersuchungen.Unterstützt durch: Die Forschungsarbeiten, die zu diesen Ergebnissen geführt haben, wurden gemäß der Finanzhilfevereinbarung Nr. [311469] im Zuge des Siebten Rahmenprogramms der Europäischen Union (RP7/2007-2013) gefördert.Der Erstautor gibt keinen Interessenkonflikt an

Wireless Local Danger Warning: Cooperative Foresighted Driving Using Intervehicle Communication

International audienceVehicle collision mitigation, cooperative driving, and vehicle-to-vehicle (V2V) and/or vehicle-to-infrastructure (V2I) communication constitute a broad multidisciplinary research field that focuses on improving road safety. Statistics indicate that the primary cause of most road accidents is vehicles' excessive speed and delayed drivers reaction. Thus, road safety can be improved by early warning based on V2V communication. An innovative system called wireless local danger warning (WILLWARN), which is based on recent and future trends of cooperative driving, enables an electronic safety horizon for foresighted driving by implementing onboard vehicle-hazard detection and V2V communication. One of the key innovative features of the proposed system is the focus on low penetration levels in rural traffic by a new message-management strategy that is based on storing warning information in the vehicle and distributing warnings through communication, particularly with oncoming traffic. The system timely warns the driver about a dangerous situation ahead by decentralized distribution of warnings and incident messages via ad hoc intervehicle communication. The WILLWARN system is based on a modular object-oriented architecture consisting of the V2V communication module (VVC), the warning message-management module (WMM), the hazard-detection-management module (HDM), the hazard-warning-management module (HWM), a Global Positioning System (GPS) receiver, and various onboard sensors. In this paper, all system modules, as well as their interoperability, are presented in detail