1,239 research outputs found

    Diffractive oblique plane microscopy

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    Imaging of neuronal activity with fluorescent indicators is an important technique in neuroscience. However, it remains challenging to record volumetric image data at fast frame rates and good resolution. One promising technique to achieve this goal is light sheet microscopy (LSM), but the right angle configuration of the excitation and imaging system limits its application. Oblique plane microscopy (OPM), a variant of LSM, circumvents this limitation by exciting oblique planes and detecting the image through the same microscope objective lens. So far, these techniques have relied on the use of high numerical aperture (NA) detection objective lenses, which limits their field of view. Here we present an OPM technique that allows for the use of low NA objective lenses by redirecting the light with the help of a diffraction grating. The microscope maintains a micrometer-scale lateral resolution over a large addressable imaging volume of 3.3×3.0×1.0  mm3. We demonstrate its practicality by imaging the whole brain of larval and juvenile zebrafish

    The US Chapter 9 procedure: a plea for a useful model for solving excessive indebtedness of municipalities

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    Includes bibliographical referencesThis work is dedicated in the first instance to the necessity of insolvency proceedings for municipalities as territorial entities. Therefore, the current debate on insolvency proceedings for states is presented briefly in an introductory overview to introduce the debate that insolvency proceedings for territorial entities has reached all levels of government worldwide. This is followed by examples of historical experience with insolvency scenarios of states and local authorities to show that insolvency scenarios at all levels of government are part of reality, and that a procedural handling is possible, but also necessary. Based on this, the US-Chapter 9 procedure, perhaps the most well-known legal remedy for insolvent cities, and the most globally developed proceeding for municipal insolvencies, is taken closer into view. In the first step, the principles and mechanisms are pointed out. This is followed by a semantic preamble regarding the development of insolvency law and its public perception, a short discussion of the experience with the Chapter 9 process and last, but not least, a presentation of the key advantages of Chapter 9 proceedings. The goal is to convey that the Chapter 9 proceeding may serve as a useful tool and model for other countries to solve excessive indebtness of municipalities. As a result, in particular, the abstract possibilities and objectives of the procedure are considered

    Model predictive control of a collaborative manipulator considering dynamic obstacles

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    Collaborative robots have to adapt its motion plan to a dynamic environment and variation of task constraints. Currently, they detect collisions and interrupt or postpone their motion plan to prevent harm to humans or objects. The more advanced strategy proposed in this article uses online trajectory optimization to anticipate potential collisions, task variations, and to adapt the motion plan accordingly. The online trajectory planner pursues a model predictive control approach to account for dynamic motion objectives and constraints during task execution. The prediction model relates reference joint velocities to actual joint positions as an approximation of built-in robot tracking controllers. The optimal control problem is solved with direct collocation based on a hypergraph structure, which represents the nonlinear program and allows to efficiently adapt to structural changes in the optimization problem caused by moving obstacles. To demonstrate the effectiveness of the approach, the robot imitates pick-and-place tasks while avoiding self-collisions, semistatic, and dynamic obstacles, including a person. The analysis of the approach concerns computation time, constraint violations, and smoothness. It shows that after model identification, order reduction, and validation on the real robot, parallel integrators with compensation for input delays exhibit the best compromise between accuracy and computational complexity. The model predictive controller can successfully approach a moving target configuration without prior knowledge of the reference motion. The results show that pure hard constraints are not sufficient and lead to nonsmooth controls. In combination with soft constraints, which evaluate the proximity of obstacles, smooth and safe trajectories are planned

    "Kooperative Rationalisierung" zwischen Hyperinflation und Zweitem Weltkrieg : Die Wandlung der Lieferanten-Abnehmer-Beziehung von Reichsbahn und Waggonindustrie unter dem Einfluss der "Reichsbahnverträge"

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    Mit dem Abschluss des ersten Reichsbahnvertrags im Jahre 1927 unternahm die Deutsche Reichsbahn-Gesellschaft (DRG) den Versuch, ihre Lieferanten-Abnehmer-Beziehung mit der deutschen Waggonindustrie auf eine vertragsrechtlich neue Basis zu stellen. Unter dem Zwang, das eigene Betriebsergebnis vor dem Hintergrund der Reparationslasten sowie einem gewandelten Verkehrsbedürfnis zu verbessern, nutze die DRG ihre Marktmacht auf dem Schienenfahrzeugmarkt, und schuf ein bilaterales Monopol mit der eigens gegründeten Deut-schen Wagenbau-Vereinigung. Nur etwa die Hälfte der bisherigen Lieferanten wurde zugelas-sen. Neben einer Standardisierung der Bauformen, einer Rationalisierung der Fertigung sowie kooperativen Elementen stand die Reduzierung der für die Branche chronischen Überkapazi-täten durch Konzentrationsprozesse im Zentrum des Reichsbahnvertrages. Die Akteure ver-trautem hierbei dem technokratischen Ordnungs- und Planungsdenken ihrer Epoche. Das Sys-tem der sogenannten "Kooperativen Rationalisierung" wurde bis 1945 in modifizierter Form durch den Abschluss weiterer Verträge aufrechtgehalten. Die Analyse der Ex-post-Anpassungen der Lieferantenverträge als Reaktion auf Strategiewechsel sowie Aushand-lungsprozesse zwischen den Vertragspartnern stehen im Zentrum der Arbeit, wobei die Ver-änderungen in der Branchenstruktur der deutschen Waggonindustrie flankierend betrachtet werden. Das System der Reichsbahnverträge von 1927, 1932 und 1937 und die daraus folgende Liefe-ranten-Abnehmer-Beziehung werden als bilaterales Monopol organisationsökonomisch unter-sucht. Dabei folgt die Untersuchung den theoretischen Arbeiten von Oliver E. Williamsons und nimmt eine historisch-theoretische Analyse der Reichsbahnverträge zwischen Hyperinfla-tion und Zweitem Weltkrieg vor. Die entstandene hybride Organisationsform zwischen Kon-kurrenz und Kooperation wurde durch die vertraglich geregelte Governance-Struktur geord-net. Der Wandel in der Beschaffungsstruktur der Deutschen Reichsbahn-Gesellschaft während der Weltwirtschaftskrise hatte deutliche Auswirkungen auf die Effizienz der Governance-Struktur. Das Vertragskonstrukt zwischen Lieferindustrie und Deutscher Reichsbahn führte zu großen Informationsasymmetrien, die opportunistisches Handeln auf beiden Seiten erlaubte. Einen großen Teil ihrer Dispositionsfreiheit hatten die Waggonbauer im Tausch gegen eine Erhöhung der Marktzutrittsbarrieren und die auf bilateraler Kooperation aufbauenden Monopolstruktur aufgegeben. Die Deutsche Wagenbau-Vereinigung konservierte ihre Kapazitäten allerdings ohne eigene Produktivitätszuwächse und Innovationsleistungen auf Kosten der Reichsbahn. Irreversible und hochgradig spezifische Investitionen hatten die Waggonindustrie an das Eisenbahnunternehmen gebunden. Zudem ließen die hohe Reputation des marktmächtigen Partners sowie die unbeeinflussbaren Umweltfaktoren zugeschriebene Beschaffungskrise der DRG in den Waggonbauern die Hoffnung auf bessere Zeiten überdauern. Externe Faktoren wie die Weltwirtschaftskrise senkten die Tauschfrequenz zwischen den Vertragspartner auf ein ineffizientes Niveau. Eine effizientere Ordnungsstruktur hätte das System der Reichsbahnverträge spätestens 1932 ersetzen müssen, um die Transaktionskosten für beide Partner zu senken. Aus dem Rationalisierungsinstrument war ein circulus vitiosus entstanden, aus dem es für Industrie und Reichsbahn keinen Ausweg mehr gab

    ETHOS.FINE: A Framework for Integrated Energy System Assessment

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    The decarbonization of energy systems worldwide requires a transformation of their design and operation across all sectors, that is, the residential and commercial, industrial, and transportation sectors. Energy system models are frequently employed for assessing these changes, providing scenarios on potential future system design and on how new technologies and a modified infrastructure will meet future energy demands. Thus, they support investment decisions and policy-making. The Python-based Framework for Integrated Energy System Assessment (ETHOS.FINE) is a software package that provides a toolbox for modeling, analyting and evaluating such energy systems using mathematical optimization. ETHOS.FINE is part of the Energy Transformation paTHway Optimization Suite (ETHOS) , a collection of modeling tools developed by the Institute of Energy and Climate Research - Techno-Economic System Analysis (IEK-3) at Forschungszentrum J\"ulich. ETHOS offers a holistic view on energy systems at arbitrary scales providing tools for geospatial renewable potential analyses, time series simulation tools for residential and industrial sector, discrete choice models for the transportation sector, modeling of global energy supply routes, and local infrastructure assessments, among others. The ETHOS model suite is, e.g., used for analyzing the energy transition of Germany (Stolten et al., 2022)

    Synthesis and biological evaluation of a novel MUC1 glycopeptide conjugate vaccine candidate comprising a 4'-deoxy-4'-fluoro-Thomsen-Friedenreich epitope

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    The development of selective anticancer vaccines that provide enhanced protection against tumor recurrence and metastasis has been the subject of intense research in the scientific community. The tumor-associated glycoprotein MUC1 represents a well-established target for cancer immunotherapy and has been used for the construction of various synthetic vaccine candidates. However, many of these vaccine prototypes suffer from an inherent low immunogenicity and are susceptible to rapid in vivo degradation. To overcome these drawbacks, novel fluorinated MUC1 glycopeptide-BSA/TTox conjugate vaccines have been prepared. Immunization of mice with the 4' F-TF-MUC1-TTox conjugate resulted in strong immune responses overriding the natural tolerance against MUC1 and producing selective IgG antibodies that are cross-reactive with native MUC1 epitopes on MCF-7 human cancer cells
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