The Fabulous 3: An Exploration Of Adipose Derived Stem Cells, Neurotrophic Factors And Fibrin Hydrogel For Peripheral Nerve Repair And Regeneration

Background: Injuries to the peripheral nerve system are a common clinical problem which affect mostly young individuals. Standard treatment methods are well established, but are associated with several undeniable disadvantages that may have a long-lasting impact on the patients’ quality of life. Therefore, peripheral nerve regeneration and repair is an active field of research with a variety of treatment strategies. However, most of them fail to be translated into clinical practice. Objective: The aim of the present thesis was to investigate translational approaches for enhancing peripheral nerve regeneration as well as for the surgical nerve repair. Methods: The first manuscript of this thesis focused on the neurotrophic potency of adipose derived stem cells (ASC) in response to growth factors stimuli, i.e. NGF or VEGF in vitro and in vivo, and the impact of two different stem cell delivery strategies, i.e. intramural versus intraluminal loading, in fibrin nerve conduits (FNC) on early nerve regeneration. The second manuscript evaluated the neurotrophic effect of ASC after stimulation by a variety of neurotrophic factors (NTF), i.e., NGF, BDNF, NT3, NT4, GDNF and CNTF, and investigated the neuroregenerative events taking place in ASC and sensory neuronal cells upon stimulation. In the third manuscript, we conducted a prospective, randomized, two-arm-controlled phase-1 clinical trial comparing the outcome of digital nerve injuries with or without nerve gap after experimental treatment with the fibrin nerve conduit (FNC) or the epineural suture with fibrin sealant versus the standard treatment with the autologous nerve graft or the epineural suture over a period of 12 months. Results: NTF-stimulated ASC promoted the axonal regeneration in vitro and in vivo, with NT3-stimulation revealing a specifically significant effect. Analysis of regenerative events taking place in ASC and sensory neuronal cells upon NT3-signaling resulted in up- regulation of regeneration associated genes and changing phosphorylation sites in both cell types. FNC based intramural delivery of NGF-stimulated ASC promoted better axonal regeneration in vivo than intraluminal delivery. In the clinical context, the FNC and the fibrin sealant may enhance the early nerve regeneration and performed non-inferior to standard treatments for peripheral nerve repair. Conclusion: Ex-vivo stimulation of ASC by NTF and FNC assisted intramural delivery may offer new options for the development of effective stem cell-based therapies, while the FNC and the fibrin sealant might already present viable clinical treatment alternatives for the repair of short-gap nerve injuries

Ist die wissenschaftliche Sichtbarkeit befristeter Wissenschaftlerinnen ein beruflicher oder gesellschaftlicher Wegbereiter?

Wissenschaftlerinnen sind in ihrem Berufsleben häufig einem gesonderten Karrieredruck ausgesetzt – und dies kann sowohl auf allgemeine strukturelle als auch auf aktuelle hochschulpolitische Gründe zurückgeführt werden: So werden sie im Vergleich zu männlichen Kollegen nicht nur weniger zitiert, sondern fungieren etwa auch seltener als Erstautorinnen (vgl. Franzen 2018). Frauen verrichten im Wissenschaftsbetrieb häufiger als Männer die sog. „academic housework“, also „unsichtbare“ Tätigkeiten (Heijstra et al. 2017), sodass weniger Zeit für prestigeträchtigere wissenschaftliche Arbeit bleibt. Im Ergebnis sind sie dadurch weniger sichtbar – doch genau diese Sichtbarkeit spielt eine bedeutende Rolle bei der Entwicklung von Karrierewegen.Gemeinsam mit weiteren limitierenden Faktoren wie der Befristungshäufigkeit (vgl. Plomteux et al. 2020) führt dies sowohl dazu, dass ggf. andere Karrierepfade eingeschlagen werden, als auch, dass sich die Motivation von Wissenschaftlerinnen hinsichtlich ihrer Sichtbarkeit geändert hat. So gibt es Hinweise darauf, dass Sichtbarwerdung nicht mehr nur intrinsisch motiviert ist, sondern stärker extrinsische Anreize zum Tragen kommen, da Wissenschaftlerinnen schon aus Gründen der finanziellen Absicherung sichtbar sein müssen (vgl. Plomteux et al. 2020).In unserem Beitrag werden die Ergebnisse eines Surveys reflektiert, in dessen Rahmen Wissenschaftlerinnen in Deutschland zu ihrer wissenschaftlichen Sichtbarkeit und damit zusammenhängend ihrer Motivation dazu befragt wurden

Subsurface hydrothermal processes and the bioenergetics of chemolithoautotrophy at the shallow-sea vents off Panarea Island (Italy)

The subsurface evolution of shallow-sea hydrothermal fluids is a function of many factors including fluid-mineral equilibria, phase separation, magmatic inputs, and mineral precipitation, all of which influence discharging fluid chemistry and consequently associated seafloor microbial communities. Shallow-sea vent systems, however, are understudied in this regard. In order to investigate subsurface processes in a shallow-sea hydrothermal vent, and determine how these physical and chemical parameters influence the metabolic potential of the microbial communities, three shallow-sea hydrothermal vents associated with Panarea Island (Italy) were characterized. Vent fluids, pore fluids and gases at the three sites were sampled and analyzed for major and minor elements, redox-sensitive compounds, free gas compositions, and strontium isotopes. The corresponding data were used to 1) describe the subsurface geochemical evolution of the fluids and 2) to evaluate the catabolic potential of 61 inorganic redox reactions for in situ microbial communities. Generally, the vent fluids can be hot (up to 135 °C), acidic (pH 1.9-5.7), and sulfidic (up to 2.5 mM H2S). Three distinct types of hydrothermal fluids were identified, each with higher temperatures and lower pH, Mg2 + and SO42 -, relative to seawater. Type 1 was consistently more saline than Type 2, and both were more saline than seawater. Type 3 fluids were similar to or slightly depleted in most major ions relative to seawater. End-member calculations of conservative elements indicate that Type 1 and Type 2 fluids are derived from two different sources, most likely 1) a deeper, higher salinity reservoir and 2) a shallower, lower salinity reservoir, respectively, in a layered hydrothermal system. The deeper reservoir records some of the highest end-member Cl concentrations to date, and developed as a result of recirculation of brine fluids with long term loss of steam and volatiles due to past phase separation. No strong evidence for ongoing phase separation is observed. Type 3 fluids are suggested to be mostly influenced by degassing of volatiles and subsequently dissolution of CO2, H2S, and other gases into the aqueous phase. Gibbs energies (ΔGr) of redox reactions that couple potential terminal electron acceptors (O2, NO3-, MnIV, FeIII, SO42 -, S0, CO2,) with potential electron donors (H2, NH4+, Fe2 +, Mn2 +, H2S, CH4) were evaluated at in situ temperatures and compositions for each site and by fluid type. When Gibbs energies of reaction are normalized per kilogram of hydrothermal fluid, sulfur oxidation reactions are the most exergonic, while the oxidation of Fe2 +, NH4+, CH4, and Mn2 + are moderately energy yielding. The energetics calculations indicate that the most robust microbial communities in the Panarea hot springs combine H2S from deep water-rock-gas interactions with O2 that is entrained via seawater mixing to fuel their activities, regardless of site location or fluid type

Getting To Tape-Out Quicker With Analog Layout Generators: Redaktionell betreuter Blog-Beitrag auf https://semiengineering.com, 07.10.2019

Generators for schematics, test benches, simulation control, and layouts can significantly increase efficiency in the various design phases. All design engineers know it well: there is hardly any time left until tape-out, but the amount of work that remains is not decreasing as fast as the deadline is approaching. The intricate schematic must still be implemented as a layout, and many recurring tasks slow down the progress. The real crux often lies in specific parts of the circuit – parts that often have lower performance demands but are necessary and take up a great deal of time in the design stage. Can automation help to save time here

Application of nonlinear systems in mobile robotics.

This thesis addresses problems arising in the control of constrained mobile robots. The main emphasis is laid on the control of a special type of mobile robot, the wheel snake robot. We note, however, that some of the results can be used for any mobile robot subject to velocity constraints as well. In particular, for driftless nonholonomic systems, we investigated their stabilization in the time-state control form. As such, the content is on the boundary of mechanics, nonlinear control and geometry.Available from STL Prague, CZ / NTK - National Technical LibrarySIGLECZCzech Republi

Layout-Generatoren für den Analogentwurf in kleinen Technologien: Vortrag gehalten beim 222. IFTE-Institutskolloquium "Layout-Generatoren für den Analogentwurf in kleinen Technologien", 14.06.2019, TU Dresden

Die stetige Miniaturisierung integrierter Schaltungen (ICs) stellt eine wachsende Herausforderung im IC-Entwurf dar. Gerade beim noch immer größtenteils manuellen Entwurf analoger integrierter Schaltungen steigen dadurch Entwurfsrisiko und -kosten erheblich an. In der Vergangenheit wurden daher bereits verschiedene Automatisierungsansätze vorgeschlagen, die von der optimierungsbasierten Exploration bis zur Generierung auf Basis von Expertenwissen reichen. Der Vortrag konzentriert sich auf die Generator-basierte Automatisierung. Es werden neuartige Layout-Generatoren und deren Einbindung in den Entwurfsprozess vorgestellt. Der etwa 30-minütige Vortrag führt zunächst in die Entwurfsproblematik analoger integrierter Schaltungen ein und stellt aktuelle Lösungsansätze kurz vor. Es folgt eine weiterführende Betrachtung neuartiger Layout-Generatoren für kleine Technologien. Basierend auf Methoden für die Technologieunabhängigkeit werden Ansätze für die Layout-Beschreibung diskutiert. Diese Methoden umfassen einerseits die üblichen prozeduralen verfahren sowie deklarative Verfahren der Layout-Beschreibung. Ein Ausblick auf die zukünftige Entwurfsautomatisierung analoger integrierter Schaltungen schließt den Vortrag ab

Nachnutzbare Analogschaltungen - Bausteine für die zukünftige Analogsynthese?: Vortrag gehalten beim 197. Institutskolloquium des Instituts für Feinwerktechnik und Elektronik-Design der Technischen Universität Dresden am 10.03.2017

Um die Entwurfskomplexität analoger intgrierter Schaltungen zu beherrschen, wurden in der Vergangenheit verschiedene Automatisierungsansätze vorgeschlagen und realisiert. Ein Ansatz substituiert manuelle Entwurfsschritte durch die Verwendung automatisch erzeugter "Bausteine": der Generator-basierte Analogentwurf. Der etwa 40-minütige Vortrag führt zu Beginn in die Entwurfsproblematik analoger integrierter Schaltungen ein, stellt aktuelle Lösungsansätze vor und thematisiert anschließend neuartige Schaltungs- und Layoutgeneratoren. Einige Beispiele demonstrieren die Technologieunabhängigkeit dieser Generatoren sowie deren Ausführung in modernen Halbleiterprozessen. Darauf aufbauend werden heutige und zukünftige Anwendungsszenarien diskutiert, um schließlich einen Ausblick in die "Welt des Analogentwurfs von morgen" zu wagen