Laboratory evolution of a fungal heme-thiolate enzyme promoting peroxidase or peroxygenase activity

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Detection and imaging of gadolinium accumulation in human bone tissue by micro- and submicro-XRF

Gadolinium-based contrast agents (GBCAs) are frequently used in patients undergoing magnetic resonance imaging. In GBCAs gadolinium (Gd) is present in a bound chelated form. Gadolinium is a rare-earth element, which is normally not present in human body. Though the blood elimination half-life of contrast agents is about 90 minutes, recent studies demonstrated that some tissues retain gadolinium, which might further pose a health threat due to toxic effects of free gadolinium. It is known that the bone tissue can serve as a gadolinium depot, but so far only bulk measurements were performed. Here we present a summary of experiments in which for the first time we mapped gadolinium in bone biopsy from a male patient with idiopathic osteoporosis (without indication of renal impairment), who received MRI 8 months prior to biopsy. In our studies performed by means of synchrotron radiation induced micro- and submicro-X-ray fluorescence spectroscopy (SR-XRF), gadolinium was detected in human cortical bone tissue. The distribution of gadolinium displays a specific accumulation pattern. Correlation of elemental maps obtained at ANKA synchrotron with qBEI images (quantitative backscattered electron imaging) allowed assignment of Gd structures to the histological bone structures. Follow-up beamtimes at ESRF and Diamond Light Source using submicro-SR-XRF allowed resolving thin Gd structures in cortical bone, as well as correlating them with calcium and zinc

Osh4p exchanges sterols for phosphatidylinositol 4-phosphate between lipid bilayers

The yeast Kes1p/Osh4p protein functions as a sterol/PI(4)P exchanger between lipid membranes, which suggests the possibility of creating a sterol gradient via phosphoinositide metabolism

Approaches for quantification in µ-XRF using the special spectrometer for lowZ elements

Abweichender Titel nach Übersetzung der Verfasserin/des VerfassersDas Ziel der Arbeit waren verschiedene Ansätze zur Quantifizierung für ein speziell für leichte Elemente konzipiertes Mikro-Röntgenfluoreszenzspektrometer. Die Anregung erfolgt dabei polychromatisch und zur Fokussierung des Strahls wird eine Polykapillaroptik verwendet, die das primäre Röntgenspektrum energieabhängig modifiziert. Da die genaue Intensitätsverteilung des anregenden Spektrums nicht bekannt ist, wurden in dieser Arbeit ausschließlich experimentelle Ansätze unternommen, um quantitative Ergebnisse zu erhalten. Für den ersten Ansatz wurden aus zertifizierten Srund Zr-Flüssigstandards Referenzmaterialien hergestellt. Rückstande verschiedener Massen wurden in Flächenscans mit überlappenden Messpunkten gemessen. Es ergab sich ein überraschend linearer Zusammenhang zwischen den aufgetragenen Massen von Sr bzw. Zr und den über den gesamten Messbereich aufsummierten Intensitäten. Die so erhaltenen Intensitäten sollten anschließend bezüglich Mehrfachzählung aufgrund der Überlappungen korrigiert werden. Dazu wurde die Strahlgröße für Zr und in Folge auch für weitere Elemente bestimmt. Insbesondere das Ergebnis für Zr entsprach nicht den theoretischen Erwartungen. Es besteht die Vermutung, dass die laterale Intensitätsverteilung des Strahls von einer Vielzahl von Faktoren abhängt, die eine Korrektur der Mehrfachzählung ohne weitere Untersuchungen nahezu unmöglich machen. Dieser Ansatz ist für die Quantifizierung daher bislang nicht geeignet. Für den zweiten Ansatz wurde auf verfügbare zertifizierte Standards zurückgegriffen. Es handelte sich bei ihnen um Tierknochenpulver, das für frühere Messungen bereits zu Pellets gepresst worden war. Da die Elemente auf Strahlebene nicht homogen verteilt waren, wurde eine Mittelung der Intensitäten über mehrere Messpunkte vorgenommen. Beim Vergleich der Referenzmaterialien miteinander zeigte sich, dass sie sich bisher nur für semiquantitative Analysen eignen, da die Fehler für die erwarteten Konzentrationen relativ hoch waren. Allerdings ist der Ansatz sehr vielversprechend und könnte für andere Referenzmaterialien durchaus funktionieren, wenn die Anzahl der Punkte für die Mittelung der Intensitäten optimiert wird oder homogenere Referenzmaterialien verwendet werden. Des Weiteren wurde beobachtet, dass die Sensitivität des Spektrometers für leichte Elemente wesentlich beeinflusst wird durch eine bedeckende Kapton-Schicht der Proben und die Durchführung eines Detektor-Conditionings vor der Messung, was sich auf den Wirkungsgrad des Detektors für leichte Elemente auswirkt.The goal of this thesis was to develop different approaches for quantification in XRF analysis using a special spectrometer for low Z elements. The excitation occurs with a polychromatic X-ray spectrum and a polycapillary optic is used for focusing the beam, which modifies the primary beam in an energy-dependent way. Since the intensity distribution of the primary spectrum after the polycapillary is not known, in this thesis the focus lay on experimental approaches for quantification. For the first approach, area scans with overlapping measuring spots were performed over Sr and Zr residues of different masses that were produced from certified liquid standards. The relationship between the sum intensities of the whole measuring area and the applied mass of Sr and Zr was surprisingly linear. The intensities that were obtained in this manner should then be corrected for multiple counting due to the overlapping measuring spots. For this, the beam size for Zr and subsequently also other elements was determined. Especially the result for Zr differed from the theoretically expected values. It is likely that the lateral intensity distribution of the beam depends on a variety of factors, which make an overlap correction nearly impossible without further investigation. At this point, this first approach cannot be deemed suitable for quantification. For the second approach, certified reference materials were used. They consisted of animal bone powder and had been pressed into pellets for former measurements. Elements were not really distributed homogeniuously, so intensities were averaged over several measuring spots. By comparing the reference materials to each other, it was seen that they can only be used for semiquantitative analysis at this point, since the errors for the expected concentration values were rather high. In general, though, this approach is very promising and could work with a different choice of reference materials if they are more homogenious or if the number of measuring spots for calculating the average intensity is optimized. Also, it was seen that the spectrometers sensitivity for low Z elements is significantly influenced by covering the sample with Kapton foil as well as performing a detector conditioning before the measurement, which has an impact on the detectors efficiency for light elements in particular.11

Die Phänomene Angst und Schmerz in der Versorgung pädiatrischer Verbrennungen

Kurzfassung Diese Bachelorarbeit II fokussiert sich auf die Phänomene Schmerz und Angst im pädiatrischen Verbrennungssetting. Einleitung: Jährlich erleiden rund 3.000 Kinder in Österreich eine Verbrennung. Eine thermische Verletzung ist im Kindheitsalter eines der schlimmsten Ereignisse, da die Patient*innen mit in der medizinischen Versorgung viel Schmerz, Angst und Stress erfahren. Leider werden im pädiatrischen Setting oftmals Schmerzen und Ängste unterschätzt und inadäquat therapiert. Diese Problematiken können zu schwerwiegende Folgen, unter anderem eine posttraumatische Belastungsstörung oder das spätere Vermeiden von professioneller Behandlung, führen. Methodik: Die Arbeit basiert auf einer systemischen Literaturrecherche. Dabei wurden die ausgewählten Studien mittels der Ein- & Ausschlusskriterien in verschiedensten Datenbanken gesucht und auf ihre Qualität mithilfe des EMED-Formats überprüft. Ergebnisse: Kinder erfahren während der Wundversorgung bzw. dem Verbandswechsel die größten Schmerzen. Diese prozeduralen Schmerzen führen in weiterer Folge zu Angst davor Leid zu empfinden und diese wiederum verstärkt die verspürten Unannehmlichkeiten erneut. Es gibt eine Vielzahl an Methoden um die Patient*innen abzulenken und ihnen ihre Angst und ihre Schmerzen nehmen zu können bzw. lindern zu können. Als sehr effektiv erwies sich Virtual Reality, da die Personen in eine andere Welt eintauchen, die abgestimmt werden kann auf ihr Alter und ihren Entwicklungsstand. Eine weitere vielversprechende Methode ist die Musiktherapie, diese kann sogar chronischen Schmerzpatient*innen helfen ihre Schmerzen geringer zu halten bzw. den Durchbruch zu vermeiden. Weitere Interventionen sind die Anwendung von Massagen, Therapiehunden, Hypnose oder minimale Sedierung Schlussfolgerung: Pädiatrische Verbrennungspatient*innen brauchen ein adäquates Schmerz- & Angstmanagement, damit sie in ihrem zukünftigen Leben keine schwerwiegenden Folgen davontragen.Abstract This Bachelor thesis II is focusing on the phenomena anxiety and pain in pediatric burn care. Introduction: Every year nearly 3.000 children in austria get burnt. A burning in childhood is one of the most traumatizing events, due to anxiety, pain and stress that the patients feel during treatment. Unfortunately, pain and anxiety are often underrated and haven an inadequate handling in pediatric care. This can cause severe consequences, such as posttraumatic stress disorder or avoiding professional care in the future. Methodology: This thesis relies on a systemic search for literature. The studies have been in different databases with specific criteria for inclusion and exclusion. To check the qualification of the papers, a special assessment (EMED) was used. Results: Children feel the most pain during wound treatment. This procedural pain is causing anxiety, and this is leading to more pain. There are plenty of methods to ease pain and anxiety. One effective method is the use of virtual reality, the person dives into another world, which is specifically designed for their age and their level of development. Another very promising intervention is music therapy, it also helps patients control their chronic pain and avoid a breakthrough of pain. Other methods such as massage, a therapy dog, hypnosis or minimal sedation are also mentioned. Conclusion: Pediatric burn patients require an adequate treatment of anxiety and pain, so they don’t suffer from severe consequences in their future life

Kommunikation mit hörbeeinträchtigten Kindern im Krankenhaus

Die Kommunikation mit hörbeeinträchtigten Patient*innen ist wenig erforscht und es gibt daher eine starke Limitation der angeführten Studien, dennoch sind einige Phänomene zu erkennen. Inhospitalisierte hörbeeinträchtigte Patient*innen jeden Alters sind mit ständiger Angst, Unsicherheit und Misstrauen gegenüber dem Pflegepersonal konfrontiert. Aufgrund ihres Handicaps wird diese Patientengruppe stigmatisiert und marginalisiert. Dies äußert sich vor allem in einer fehlenden Autonomie und einem nicht beachtet werden während der Therapie. Die Angehörigen oder Eltern der Patient*innen sind häufig Vermittler zwischen Pflegenden und ihren Kindern und fühlen sich überfordert oder im Stich gelassen vom Personal. In der Grundausbildung der Pflege wird wenig bis gar nicht auf diese Thematik eingegangen, was zu fehlender Einsicht und Toleranz führt. Pflegende nehmen sich wenig Zeit, halten keinen Augenkontakt, klären wenig bis gar nicht über die bevorstehende Behandlung auf und zeigen kein Interesse sowie keine Nachsicht in Bezug auf das Handicap. Ziel dieser Arbeit ist es, am besten geeignete Kommunkationstechniken mit hörbeeinträchtigten pädiatrischen Patient*innen aufzuzeigen und auf das Erleben der Angehörigen einzugehen. Eine systematische Literatursuche, fokussierend auf Bücher und Studien, wurde für die Beantwortung der Fragestellung angewendet.The research of communication with hearing-impaired patients is very limited, nonetheless there are still a few phenomenon’s which occur during the in-hospital stay. Inhospitalized hearing-impaired patients, of every age, are confronted with anxiety, discomfort and mistrust against nurses. Because of their handicap this group gets stigmatized and marginalized. Thus, mainly expresses itself in a lack of autonomy and not being recognized by the staff during their therapy. Relatives and parents are often forced to translate for both children and nurses, which leads them to feeling overwhelmed with this whole situation or feeling abandoned by the staff. There is no talking and studying about this topic during the nursing-formation, which leads to a lack of understanding and tolerance. Throughout communication and treatment nurses take too little time, make no eye contact, and do not explain anything about the upcoming therapy. They also do not show any interest, nor insight regarding their handicap. The aim of this thesis is to show the best techniques to communicate with hearing-impaired pediatric patients and to include the sights of view from parents and relatives. Information was being gathered by systematic research, mainly focusing on books and studies

Asymmetric Syntheses of Three-Membered Heterocycles Using Chiral Amide-Based Ammonium Ylides

The use of carbonyl-stabilised ammonium ylides to access chiral glycidic amides and the corresponding aziridines has so far been limited to racemic trans-selective protocols. We herein report the development of an asymmetric approach to access such compounds with high levels of stereoselectivity using easily accessible chiral auxiliary-based ammonium ylides. The use of phenylglycinol as the chiral auxiliary was found to be superior to Evans or pseudoephedrine-based auxiliaries resulting in good to excellent stereoselectivities in both, epoxidation and aziridination reactions

To Waste or Not to Waste: Questioning Potential Health Risks of Micro- and Nanoplastics with a Focus on Their Ingestion and Potential Carcinogenicity.

Funder: Medical University of ViennaMicro- and nanoplastics (MNPs) are recognized as emerging contaminants, especially in food, with unknown health significance. MNPs passing through the gastrointestinal tract have been brought in context with disruption of the gut microbiome. Several molecular mechanisms have been described to facilitate tissue uptake of MNPs, which then are involved in local inflammatory and immune responses. Furthermore, MNPs can act as potential transporters ("vectors") of contaminants and as chemosensitizers for toxic substances ("Trojan Horse effect"). In this review, we summarize current multidisciplinary knowledge of ingested MNPs and their potential adverse health effects. We discuss new insights into analytical and molecular modeling tools to help us better understand the local deposition and uptake of MNPs that might drive carcinogenic signaling. We present bioethical insights to basically re-consider the "culture of consumerism." Finally, we map out prominent research questions in accordance with the Sustainable Development Goals of the United Nations