Solvent effects on the magnetic-field-dependent reaction yields of photogenerated radical ion pairs.

A pronounced solvent viscosity and polarity dependence of the magnetic field effect was found for polymethylene-linked radical ion pairs generated by photoinduced intramolecular electron transfer in compounds of the type pyrene-(CH2)n-N,N-dimethylaniline, with n = 7–16. This is interpreted in terms of the general radical pair mechanism, i.e. the nuclear hyperfine interaction mechanism including a spin-exchange interaction, modulated by the stochastic folding motion of the linking CH2 chain which leads to a “motional deformation” of the reaction yield spectra

Menschenbild-Implikationen im Kontext der Erziehungswissenschaft. Kritische Bestandsaufnahme und Entwicklung einer neuen Perspektive.

Die Dissertation leistet eine kritische Bestandsaufnahme der im Zeitraum von 1980 bis zum Ende der 90er Jahre im interdisziplinären Kontext der Erziehungswissenschaft und in der Pädagogischen Anthropologie synchron wirksamen expliziten und impliziten Menschenbild-Konzeptionen. Mit Hilfe von Leitfragen werden Potenziale (semantisch, heuristisch, metatheoretisch etc.) der untersuchten Arbeiten für die Entwicklung einer sozialwissenschaftlich konsensfähigen Menschenbild-Konzeption bestimmt. Ergebnisse und Perspektiven der Dissertation beziehen sich auf zwei Ebenen: formal wird der Stellenwert der Menschenbild-Kategorie als eines kontinuierlich zu überprüfenden plausiblen Aussagenkomplexes mit eminenter heuristischer Relevanz im Kontext der sozialwissenschaftlichen Theoriebildung und Forschung bestimmt; substanziell wird die neue Konzeption der natürlich-kulturellen Unidualität skizziert, die den Widerspruch von praktisch humanen Lebensvollzügen und Versuchen einer akademischen Reflexion berücksichtigt und ihm im Nebeneinander zweier eigengesetzlicher Bezugsebenen und Bereiche im Sinne eines metatheoretischen Entweder-Oder und eines objektbezogenen Sowohl-Als Auch eine Bewegungsform gibt

Quantitative Analysis of Human Chronotypes

Like most other organisms, human behaviour is under control of a circadian (= about a day) clock which can adapt to the daily change of light and darkness. The capability of the circadian clock to synchronize to the light-dark cycle is highly systematic and under genetic control. Daily behaviour of humans can vary greatly, leading to different chronotypes and extreme chronotypes are commonly described as 'owls and larks'. While larks fall asleep in the early evening and wake up early in the morning, owls go to bed when larks wake up, sleeping until about noon. Recently, the Munich ChronoType Questionnaire (MCTQ) has been developed in order to quantitatively assess chronotype and to face problems arising from common work day schedules. Chronotypes are normally distributed in the general population. MSF-Sc, the middle of sleep phase on free days corrected for sleep dept accumulated on work days, is used as reference point for chronotype. The objectives of this study were both to validate and improve the MCTQ and to identify and estimate biological and social factors that potentially influence the distribution of chronotypes. Test-retest reliability was controlled at an interval of six months (n=101). Both dates show a highly significant correlation (p0.027, Bonferoni corrected level of significance: p=0.0012). Test-retest reliability was controlled separately for females and males, different age (≤30 years and >30 years), and chronotype groups (MSF-Sc ≤4.28 and >4.28). A sample of 15 people was tested at an interval of three weeks. The results of both dates correlate with high significance (p0.05, Bonferoni corrected level of significance: p=0.002). The capability of the MCTQ to assess actual sleep times was tested with 6-week long sleep logs (n=628). Again, gender, age, and chronotype groups were evaluated separately and chronotypes were separated into five different groups (MSF-Sc 7.25). Assessed (MCTQ) and actual (sleep log) sleep times correlate with high significance (p7) assess themselves later as they actually are. Due to this overestimation, paired t-Test showed assessed and actual sleep times to be significantly different in most of the sub-groups (p<0.0001, Bonferoni corrected level of significance: p=0.0007). However, the tendency of overestimation is highly systematic and a linear correction could be applied for further investigations. Principal Component Analysis (PCA), containing all questions of the MCTQ that could represent a phase reference point of daily behaviour, resulted in a four factor solution and revealed several redundancies in the MCTQ. Besides phase of sleep, as represented by MSF-Sc, duration of sleep, as represented by average sleep duration, was identified as independent property of the sleep-wake cycle. Phase of entrainment explaines about 50% of total variance and sleep duration about 20% of total variance within the set of MCTQ questions. Most questions, except mid-day dip, are highly associated with the same factor as MSFSc, thus not representing statistically independent dimensions of daily behaviour. Another factor is represented only by mid-day dip and explains about 7% of total variance. However, the independency of this factor might rather result from social influences. The last factor (about 12% of total variance) is dominated by sleep end on work days which limits sleep for most people on work days. This factor does not represent an independent structure of the sleep-wake cycle but the influence of the social clock on daily life. Using Multiple regression analysis, the influence of biological and social influences on chronotype has been quantified in relation to each other. Phase and duration of sleep are differently associated with age, gender/sex, daily outside light exposure, photoperiod (season), BMI, and place of residence. Phase of entrainment is substantially associated with age, gender/sex, daily outside light exposure, photoperiod (season), and Place of residence, while sleep duration is associated only with age, gender/sex, daily outside light exposure, and body mass index (BMI). Analysis of covariance (ANCOVA) showed interacting effects between gender/sex & age and gender/sex & photoperiod (season) only for sleep phase. As a results of this work, the Munich ChronoType Questionnaire (MCTQ) has been proven to be a reliable, quantitative tool for the assessment of chronotype. Its precision, shortness, and the ability to correct for factors influencing chronotype make it the most preferable questionnaire in human chronoscience. In depth statistical analysis with extreme high numbers (up to n=29,000) hypothesizes that sleep duration is an independent property of daily behaviour besides chronotype, and showed both, chronotype and sleep duration, to be differently influenced by biological and social factors. This offers a good basis for new hypotheses and experiments

Structure Formation and Self-Organization in the Early Secretory Pathway

Im Rahmen dieser Dissertation werden di ffusionsgetriebene Struktur und Selbstorganisationprozesse im frühen sekretorischen Pfad von biologischen Zellen untersucht. Dies umfasst Prozesse im Endoplasmatischen Retikulum (ER), dem Golgi Apparat (GA) und deren Transporteinheiten. Mesoskopische Simulationsmethoden werden angewandt um Phänomene auf unterschiedlichen Längenskalen zu untersuchen. Auf der Mikrometerskala werden Selbsorganisationeigenschaften des GA untersucht und dessen erstaunliche Eigenschaft sich nach vollständigem Abbau wieder zu regenerieren. Desweiteren besitzen unterschiedliche Organismen eine große Bandbreite an GA Phänotypen. Sowohl die dynamische Regeneration als auch die Diversität an Phänotypen können in einem einfachen Modell durch Unterschiede in der Fusions- und Transportmaschinerie erklärt werden. Auf der Nanometerskala wird die Bildung von Transportvesikeln durch COPI Hüllenproteine untersucht. Zuerst wird die von ARFGAP verursachte Ablösung der COPI Hülle untersucht. Insbesondere zeigt sich, dass eine krümmungsabhängige ARFGAP-induzierte Ablösung der COPI Hülle für die Vesikelbildung vorteilhaft sein könnte. Anschließend wird ein Reaktions-Diffusions Modell hergeleitet, das sich mit der Bildung von COPI Domänen beschäftigt. Im Wesentlichen können diese Domänen durch Lipid-Protein Wechselwirkungen entstehen, d.h. bestimmte Proteine bevorzugen spezielle Lipidumgebungen und verändern gleichzeitig ihr Lipidmilieu

Self-assembly of organic molecules at metal surfaces

Kühnle A. Self-assembly of organic molecules at metal surfaces. Current Opinion in Colloid &amp; Interface Science. 2009;14(2):157-168.Self-assembly represents a promising strategy for surface functionalisation as well as creating nanostructures with well-controlled, tailor-made properties and functionality. Molecular self-assembly at solid surfaces is governed by the subtle interplay between molecule-molecule and molecule-substrate interactions that can be tuned by varying molecular building blocks, surface chemistry and structure as well as Substrate temperature. In this review, basic principles behind molecular self-assembly of organic molecules on metal surfaces will be discussed. Controlling these formation principles allows for creating a wide variety of different molecular surface structures ranging from well-defined clusters, quasi one-dimensional rows to ordered, two-dimensional overlayers. An impressive number of studies exist, demonstrating the ability of molecular self-assembly to create these different structural motifs in a predictable manner by tuning the molecular building blocks as well as the metallic substrate. Here, the multitude of different surface structures of the natural amino acid cysteine on two different gold surfaces observed with scanning tunnelling microscopy will be reviewed. Cysteine on Au(110)-(1x2) represents a model system illustrating the formation of all the above mentioned structural motifs without changing the molecular building blocks or the substrate surface. The only parameters in this system are substrate temperature and molecular coverage, controlling both the molecular adsorption state (physisorption versus chemisorption) and molecular surface mobility. By tuning the adsorption state and the molecular mobility, distinctly different molecular structures are formed, exemplifying the Variety of structural motifs that can be achieved by molecular self-assembly. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved

Epidemiological observations on pastern dermatitis in young horses and evaluation of essential fatty acid spot-on applications with or without phytosphingosine as prophylactic treatment

Background - Equine pastern dermatitis (EPD) is a common multifactorial clinical syndrome in horses. Treatment can be difficult;pathogenesis and triggering factors cannot always be determined. Objectives - To assess risk factors for developing EPD in a large group of horses kept under the same conditions and to analyse whether or not a spot-on containing essential fatty acids and antimicrobial agents is able to prevent the development of EPD or accelerate the healing process. Animals - Each year 50 young, privately owned, warmblood horses were prospectively included. Methods - All horses were examined weekly between August and October for the presence of typical EPD skin lesions. Additionally, in the first year, horses were randomly divided into three subgroups of intervention. The pastern areas were treated once weekly either with 0.6 mL of a spot-on containing essential fatty acids and aromatic oils, or a preparation containing additional antibacterial phytosphingosine, or not at all. Results - Nonpigmented pastern areas were affected significantly more often than pigmented pastern areas (P < 0.0001). The interaction between moisture and opportunistic pathogens seemed to be a major triggering factor for EPD. There was no difference in the occurrence of EPD in the three subgroups. The lesion scores of affected limbs in both spot-on groups were significantly lower compared to the control group. Conclusion and clinical importance - Moisture and lack of pigmentation predisposed to EPD. Topical application of the tested spot-on once weekly did not prevent the disease. A positive effect of both spot-on products on the severity of EPD lesions was detected

Hitzeschockprotein-Tumorantigen-Fusionsproteine als Vakzinen gegen Brustkrebs

Den Hitzeschockproteinen werden neben ihrer zellbiologisch wichtigen Rolle als Chaperone auch bedeutende immunologische Eigenschaften zugesprochen. Es wurde berichtet, dass sie einerseits komplexierte Antigene durch Mechanismen der Kreuzpräsentation effektiv in den MHC-Klasse-I-Präsentationsweg einschleusen können (Suto und Srivastava, 1995), andererseits auch Immunantworten der angeborenen Immunität auszulösen vermögen (Zengh et al., 2001; Strbo et al., 2002). Daher dienen sie gleichermaßen als Initiator der adaptiven Immunantwort und können durch ihren adjuvanten Effekt die antigenspezifische zelluläre Immunität verstärken (Srivastava, 2002). Das Ziel dieser Arbeit war es, den postulierten adjuvanten Effekt der Hitzeschockproteine in Vakzinierungsstudien auszunutzen, die gegen das in Mammakarzinomen überexprimierte Tumorantigen HER2/neu gerichtet waren. Durch die rekombinante Fusion vier verschiedener Hitzeschockproteine (mHsp70, mHsc70, mHsp70L1 und m.tub.Hsp70) mit zwei HER2/neu-spezifischen, in Tandem klonierten CD8+ T-Zellepitopen TYLPTNASL und PYVSRLLGI (Hsp-HER2/neuTE) bzw. mit einem längeren Fragment, das ebenfalls das CD8+ T-Zellepitop TYLPTNASL enthielt (Hsp-Her2/neu26-136), konnte in BALB/c-Mäusen der adjuvante Hsp-Anteil der Fusionsproteine evaluiert werden. Zusätzlich wurden Fusionsproteine generiert, die eine Untersuchung des HLA-A2-restringierten HER2/neu-Epitops KIFGSLAFL im HLA-A2-transgenen HHD-Mausmodell ermöglichten (Hsp-HER2/neu299-579). Parallel zur Evaluierung des Adjuvanzeffektes wurde sowohl im BALB/c- als auch im HHD-Mausmodell die Kapazität der Fusionsproteine untersucht, eine gegen das körpereigene Protoonkogen HER2/neu gerichtete Selbst-Toleranz zu brechen und eine Immunantwort zu induzieren. Die in E. coli exprimierten rekombinanten Proteine konnten nach Nickel-Affinitätschromatographie mit hoher Reinheit (70-90 %) gewonnen und das kontaminierende LPS durch eine Behandlung mit dem Detergenz Triton X-114 auf einen verbleibenden Gehalt von 0.004-0.07 EU/µg reduziert werden. Der Vergleich der Hsp-Fusionsproteine hinsichtlich ihrer Fähigkeit, eine Immunantwort gegen ein Fremdantigen zu induzieren, zeigte, dass drei der vier Proteine (Hsp70-HER2/neuTE, Hsc70-HER2/neuTE und m.tub.Hsp70-HER2/neuTE) eine HER2/neu-spezifische T-Zellzytotoxizität in vivo induzierten, wenn sie in Kombination mit dem TLR-9 Liganden CpG verabreicht wurden. Ohne dieses Adjuvans jedoch konnte entgegen der Beobachtungen früherer Studien keine spezifische Immunantwort mehr detektiert werden, so dass vermutet wird, dass der immunstimulatorische Effekt der Hsp-Anteile in den Fusionsproteinen durch die sorgfältige LPS-Abreicherung verloren ging. In Kombination mit einer mittleren CpG-Dosis induzierten die Proteine Hsp70-HER2/neuTE, Hsc70-HER2/neuTE und m.tub.Hsp70-HER2/neuTE eine stärkere HER2/neu-spezifische Immunität in vivo als das synthetische Peptid. Diese drei Fusionsproteine aktivierten auch murine BMDC in vitro hinsichtlich einer erhöhten Expression der kostimulatorischen Moleküle CD40, CD80 und CD86, wobei hohe Proteinkonzentrationen nötig waren. Alle vier untersuchten Hsp-HER2/neuTE-Fusionsproteine konnten in einem prophylaktischen Ansatz ohne zusätzliches CpG das Wachstum des HER2/neu-überexprimierenden Tumors D2F2/E2 signifikant verlangsamen, während dies durch eine Peptidimmunisierung nicht erreicht wurde. Da in einem direkten Vergleich die Hsp-HER2/neu26-136-Fusionsproteine und das rekombinante Protein HER2/neu26-136 aber dieselbe Immunogenität besaßen, muss davon ausgegangen werden, dass in dem hier untersuchten System die Hitzeschockproteinanteile keinen verstärkenden Effekt auf die Immunantwort ausüben und der Vorteil der Fusionsproteine gegenüber dem Peptid eher auf der Proteinimmunisierung basierte. Die Immunogenität der Hsp-HER2/neuTE-Fusionsproteine reichte nicht aus, um einen therapeutischen Effekt auf das Tumorwachstum auszuüben. Ebensowenig gelang es, Gedächtnis-T-Zellantworten zu induzieren. Selbstreaktive Immunantworten gegen ein körpereigenes HLA-A2-restringiertes Epitop aus HER2/neu konnten durch Vakzinierungen mit modifizierten Peptiden induziert werden, während die Stimulation autoreaktiver T-Zellen durch die Fusionsproteine Hsp-HER2/neu299-579 nicht gelang. Die Daten der vorliegenden Arbeit lassen die Schlussfolgerung zu, dass Hsp-Fusionsproteine im HER2/neu-System mit der hier gewählten Immunisierungsstrategie offenbar keine effektive Immunstimulation bewirken. Vermutlich verlieren die Hsp-Anteile der rekombinanten Proteine ihren Adjuvanzeffekt durch die LPS-Abreicherung. Daher wird deutlich, dass für den Einsatz proteinbasierter Vakzinen in der Immuntherapie Hitzeschockproteine als Adjuvans nicht ausreichen. Stattdessen müssten andere Adjuvanzien wie z. B. GMCSF eingesetzt werden. Parallel könnten Epitopmodifikationen oder veränderte Vakzinierungsstrategien, wie z. B. die In vitro-Proteinbeladung von DC eine verbesserte Immunogenität erzeugen

Origin of Ubiquitous Stripes at the Graphite–Water Interface

Seibert S, Klassen S, Latus A, Bechstein R, Kühnle A. Origin of Ubiquitous Stripes at the Graphite–Water Interface. Langmuir. 2020;36(27):7789-7794