Airfoil Flow Optimized Control With an Upstream Cylinder

The purpose of this research is to optimize the aerodynamic performance of an airfoil with an upstream cylinder by neural network artificial intelligence. The effects of an upstream oscillating cylinder on the aerodynamic performance of an airfoil are also studied. This paper reports the effects oscillating frequency of the cylinder and the Reynolds number on the lift/drag ratio of the airfoil. The frequency has a complicated correlation with the lift/drag ratio, while the Reynolds number is found to have a positive correlation with the lift/drag ratio. The optimized case is found to have a lift/drag ratio of 1.7319, which is around 1.5 times of the reference baseline case.https://digitalcommons.usu.edu/fsrs2021/1058/thumbnail.jp

Einfluss der Ernährung auf die Entstehung von AD(H)S bei Kindern – Nährstoffe als Therapiealternative

In der vorliegenden Arbeit wird der Einfluss der Ernährung auf die Entstehung von ADHS (Aufmerksamkeitsdefizit- (Hyperaktivitäts-) Störung) bei Kindern diskutiert. Bei dieser Erkrankung handelt es sich um eine psychiatrische Störung, die besonders stark im Kindes- und Jugendalter auftritt und durch die drei Kernsymptome Aufmerksamkeitsdefizit, Hyperaktivität und Impulsivität gekennzeichnet ist. Die Prävalenz bei Kindern in Europa liegt bei 3-6%. Als mögliche Ursache für die Erkrankung wird ein Zusammenspiel an neurophysiolgischen, genetischen, psychosozialen und ernährungsbedingten Einflussfaktoren im Verlauf der Kindheit sowie Umweltfaktoren vermutet. Bewährt hat sich die multimodale Therapie bei ADHS. Diese umfasst die medikamentöse Behandlung, soziale und pädagogische Maßnahmen Verhaltenstherapien, alternative Therapiemöglichkeiten und ernährungstherapeutische Maßnahmen. Unterschiedliche Diätvarianten, die Wirkung einzelner Nährstoffe, die Sinnhaftigkeit einer Supplementation mit Nährstoffpräparaten und die allgemeine Bedeutung der richtigen Ernährung bei ADHS sind derzeit im wissenschaftlichen Fokus. Eine Vielzahl an Studien bestätigen den positiven Einfluss der Ernährung, insbesondere einzelner Nährstoffe, wie den Fettsäuren Docosahexaensäure, Eicosapentaensäure und gamma-Linolensäure, Zink, Eisen und Magnesium, im Hinblick auf die ausreichende Versorgung des Gehirns während seiner Entwicklung. Ziel dieser Therapie ist es, den Gehirnstoffwechsel mit allen nötigen Substanzen ausreichend zu versorgen um Defizite zu korrigieren und die ADHS typischen Symptome zu verbessern. Besonders die Mikronährstoffe greifen modulierend in den gestörten Neurotransmitter Stoffwechsel ein. Der Handel bietet bereits eine Vielzahl an Nährstoffpräparaten zur diätetischen Behandlung von ADHS an. Die neurotoxische Wirkung der Schwermetalle Blei und Quecksilber verschlechtert die Intensität der ADHS Symptome. Auch synthetische Farbstoffe, Konservierungsmittel und größere Mengen an Saccharose können sich negativ auswirken. Rigorose Diäten sind auf keinen Fall empfehlenswert.The present thesis is discussing the influence of nutrition on the development of ADHD (attention deficit/hyperactivity disorder) in children. ADHD describes a psychiatric disorder, occurring especially in infantile and adolescent age. Inattention, hyperactivity and impulsiveness are presently regarded as the three main clinical symptoms. The prevalence of ADHD in children in Europe is about 3-6 %. Possible reasons for the onset of ADHD may be an interaction of neurophysiological, genetic, psychosocial and nutritional effects during childhood and environmental parameters. The therapy of ADHD is a multimodal model including pharmacotherapy, educational arrangements and behavioral therapy for the affected child. Alternative therapies and nutritional parameters can complete the multimodal therapy concept. Different diets, the effect of several nutrients, the significance of nutrient supplementation and the general importance of adequate nutrition in ADHD children are discussed. A multitude of present studies document the positive effect of nutrition, especially of nutrients like fatty acids Docosahexaenacid, Eicosapentaenacid and gamma-Linolenicacid, zinc, magnesium and ferritin. These nutrients are most important for brain development. The main aim of nutrient therapy is to support the brain metabolism with essential substances, to correct nutritive deficiencies and enhance ADHD typical symptoms. The supplementation with micronutrients should modulate the neurotransmitter metabolism. Multiple nutrient supplements for the dietary treatment of ADHD are available on the market. The neurotoxic effects of the heavy metals lead and mercury show negative outcome on ADHD symptoms. Synthetic colorings, preservatives and huge amounts of saccharose show also negative consequences in some investigations. Rigorous diets are definitively not recommendable

Der Sport als propagandistisches Instrument

Ziel der vorliegenden Forschungsarbeit war es, die Funktion und Bedeutung des Sports vor dem Hintergrund der NS-Erziehungspolitik zu untersuchen. Niemals zuvor in der Geschichte wurde Sport derart zweckentfremdet und unterlag solch einer Politisierung wie zur Zeit der nationalsozialistischen Schreckensherrschaft. Um die Bevölkerung mit seiner rassistisch- chauvinistischen Weltanschauung zu „vergiften“, schien Adolf Hitler jedes Mittel recht. Nur innerhalb weniger Jahre weitete das NS-Regime seinen totalitären Machtanspruch auf sämtliche Lebensbereiche aus, sodass auch der Erziehungsbereich dem Prozess der „Gleichschaltung“ unterworfen wurde. In Anbetracht politischer Zielsetzungen, die das „Dritte Reich“ verfolgte, kam dem Unterrichtsfach Leibeserziehung eine tragende Rolle zu. Die Frage, inwieweit Sport missbraucht und als propagandistisches Mittel eingesetzt wurde, um die ideologischen Vorstellungen der Nationalsozialisten an die Jugend heranzutragen, war im Rahmen dieser Arbeit zentral. Diese Fragestellung konnte unter vielen anderen mittels einer qualitativen Inhaltsanalyse der Zeitschrift „Politische Leibeserziehung“ aufgearbeitet werden. Ob der gesellschaftlichen und politischen Relevanz dieser Periode wurden die Jahrgänge 1936 bis 1939 als Untersuchungszeitraum festgelegt

Prognostische Bedeutung von CD28-Autoantikörpern bei Patienten mit malignem Melanom unter Therapie mit Ipilimumab

Prognostic significance of CD28 autoantibodies in patients with malignant melanoma under therapy with ipilimumab For an effective response, the two opponents CD28 and CTLA-4 on T cells are crucial. While the CD28 receptor as a costimulatory receptor has the role as a catalyst during the immune response, CTLA-4 has blocking effects and downregulates the immune response after activation. In previous studies, autoantibodies against CD28 were detected in patients with atopic diathesis and in patients with autoimmune diseases. Immunomodulatory therapies with e.g. interferon appear to induce the occurrence of autoantibodies against CD28. Studies including patients with malignant melanoma showed a correlation between the occurrence of CD28 autoantibodies and interferon treatment. It is thinkable that CD28 autoantibodies may act immunostimulating by activating T cells as superagonists. On the other hand is also thinkable that these antibodies lead to immunosuppression by preferential activation of regulatory T cells or by blocking the CD-28 receptor directly. The occurrence and the relevance of CD28 autoantibodies in patients with malignant melanoma under therapy with ipilimumab have not yet been examined. Ipilimumab is approved for the treatment of patients with metastatic melanoma. The substance modulates the immune system by blocking the CTLA-4 receptor and this indirectly leads to a persistent immune stimulation. The aim of the present study was to investigate the incidence and prevalence of CD28 autoantibodies in melanoma patients treated with ipilimumab and their possible effects on progression-free and overall survival. Seventeen of 19 patients included in this study died during the observation period. Eighteen patients developed a progressive disease during or after treatment with Ipilimumab. In nine patients (47.4 %) CD28 autoantibodies were detected in serum samples conected under therapy. Eight patients (44.1 %) developed a seroconversion during the therapy with Ipilimumab. In one patient (5.3 %) CD28-autoantibodies were detected prior to therapy with ipilimumab. The titer of CD28 autoantibodies showed a correlation between therapy with Ipilimumab and the occurrence of CD28 autoantibodies, as therapy with ipilimumab appears to induce the production of CD28 autoantibodies. The median progression-free survival of stage IV patients was 85 days for patients with CD28 autoantibodies and 69 days for patients with no CD28 autoantibodies. On average, the stage IV patients without CD28 autoantibodies showed no progression for 114 days, while patients with CD28 antibodies had no progression of disease for 67 days. The differences were not statistically significant. The median overall survival of stage IV patients was 183 days for patients without CD28 antibodies, compared to 216 days for patients with CD28 abs. The median overall survival of patients with stage IV disease was 231 days for patients with CD28-autoantibodies compared to 183 days for patients without CD28-autoantibodies. The differences were not statistically significant. The present study could show that the presence of CD28 autoantibodies on its own represents no prognostic factor. In the meantime, other experimental investigations that were not part of this study, identified not yet a characterised serum component, that was able to trump the inhibitory effect of CD28 abs on T cells in vitro.Für eine funktionierende Immunantwort sind die beiden Gegenspieler CD28 und CTLA-4 von entscheidender Bedeutung. Während dem CD28-Rezeptor als costimulatorischem Rezeptor die Rolle eines Katalysators während der Immunantwort zukommt, hat CTLA-4 blockierende Wirkungen und regelt die Immunantwort nach Aktivierung wieder herab. Autoantikörper gegen CD28 konnten zuvor bei Patienten mit atopischer Diathese und bei Patienten mit Autoimmunerkrankungen nachgewiesen werden. Immunmodulierende Therapien, z.B. mit Interferonen scheinen das Auftreten von Autoantikörpern, u.a. gegenüber CD28, zu induzieren. Untersuchungen an Patienten mit malignem Melanom konnten einen Zusammenhang zwischen dem Auftreten von CD28-Autoantikörpern und einer Interferonbehandlung nachweisen. Es ist möglich, dass CD28-Autoantikörper immunstimulierend wirken, indem sie als Superagonisten T-Zellen direkt ohne weitere Signale aktivieren. Andererseits ist ebenfalls denkbar, dass diese Antikörper immunsuppressiv wirken, indem sie z. B. präferentiell die Aktivierung regulatorischer T-Zellen fördern oder aber den CD-28-Rezeptor direkt blockieren. Das Vorkommen und die Bedeutung von CD28-Autoantikörpern bei Patienten mit malignem Melanom unter einer Therapie mit Ipilimumab sind bislang noch nicht untersucht worden. Ipilimumab ist zur Behandlung von Patienten mit metastasiertem Melanom zugelassen. Die Substanz greift in das Immungeschehen ein, indem sie den CTLA-4-Rezeptor auf T-Zellen blockiert und damit indirekt eine fortbestehende Immunstimulation erlaubt. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Inzidenz und die Prävalenz von CD28-Autoantikörpern bei Melanompatienten unter Therapie mit Ipilimumab und deren mögliche Auswirkungen auf das progressionsfreie und das Gesamtüberleben zu untersuchen. Von 19 in dieser Studie eingeschlossenen Patienten verstarben 17 während des Beobachtungszeitraumes. Bei 18 Patienten konnte eine Krankheitsprogression während oder nach der Ipilimumabbehandlung nachgewiesen werden. Bei neun Patienten (47,4 %) konnten CD28-Autoantikörper im Serum nachgewiesen werden. Acht Patienten (44,1 %) wiesen im Verlauf der Ipilimumabtherapie eine Serokonversion auf. Ein Patient (5,3 %) war bereits vor Therapiebeginn CD28-positiv. Die Titerverläufe der CD28-Autoantikörper zeigten einen Zusammenhang zwischen der Ipilimumabtherapie und dem Auftreten der CD28-Autoantikörper. Die Ipilimumabtherapie scheint die Produktion der CD28-Autoantikörper zu induzieren. Der Median des progressionsfreien Überlebens im Stadium IV der Tumorerkrankung betrug für Patienten mit CD28-Autoantikörpern 69 Tage, für Patienten ohne nachweisbare CD28-Autoantikörper 85 Tage. Im Mittel waren Patienten im Stadium IV ohne CD28-Autoantikörper 114 Tage progressionsfrei, während es bei den Patienten mit positivem Antikörpernachweis 67 Tage waren. Die Unterschiede waren statistisch nicht signifikant. Der Median des Gesamtüberlebens der Patienten im Stadium IV betrug 183 Tage für Patienten ohne Antikörpernachweis im Serum, im Vergleich zu 216 Tagen bei Patienten mit Antikörpernachweis. Das mittlere Gesamtüberleben der Patienten im Stadium IV betrug 183 Tage für CD28-negative Patienten verglichen mit 231 Tagen für CD28-positive Patienten. Die Unterschiede waren statistisch ebenfalls nicht signifikant. Die vorliegende Arbeit zeigt, dass das Vorhandensein von CD28-Autoantikörpern alleine genommen keinen prognostischen Faktor darstellt. Zwischenzeitlich konnten andere experimentelle Untersuchungen, die nicht Gegenstand dieser Arbeit waren, zeigen, dass im Serum von Melanompatienten mit und ohne CD28-Autoantikörper eine weitere Komponente vorhanden sein kann, die in vitro den inhibitorischen Effekt der CD28-Autoantikörper auf T-Zellen antagonisiert

Object Classification and Localization with an Airborne Ultrasound Imaging System

An airborne ultrasound imaging system (ABUS) was developed at KIT for reflection tomography. The prototype system consists of sixteen ultrasonic transducers surrounding a region of interest (ROI) of defined shape with a diameter of 50 cm. The transducers have a center frequency of 200 kHz and a bandwidth of 20 kHz. The prototype aims to demonstrate possible industrial applications for object classification and localization with airborne ultrasound. This paper is a detailed version of the previous publication in IEEE Ultrasonics Symposium (IUS) 2017 [1]

The impact of electron anisotropy on the polarization of the X-ray emission from black hole accretion disks and implications for the black hole X-ray binary 4U 1630-47

The Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) observations of the X-ray binary 4U 1630-47 in the high soft state revealed linear polarization degrees (PDs) rising from 6% at 2 keV to 10% at 8 keV. Explaining the results in the framework of the standard optically thick, geometrically thin accretion disk scenario requires careful fine-tuning of the relevant model parameters. We argue here that the emission of polarized Bremsstrahlung by anisotropic electrons in the accretion disk atmosphere can account for the overall high PDs and the increase of the PDs with energy. We discuss plasma and accretion effects that can generate electron anisotropies at a level required by the 4U 1630-47 results. We conclude by emphasizing that X-ray polarimetry affords us the opportunity to obtain information about the magnetization of the accretion disk atmosphere.Comment: 8 pages and 6 figures, submitted to the Astrophysical Journal Letter

Functional analysis and transcriptional output of the Göttingen minipig genome

In the past decade the Göttingen minipig has gained increasing recognition as animal model in pharmaceutical and safety research because it recapitulates many aspects of human physiology and metabolism. Genome-based comparison of drug targets together with quantitative tissue expression analysis allows rational prediction of pharmacology and cross-reactivity of human drugs in animal models thereby improving drug attrition which is an important challenge in the process of drug development.; Here we present a new chromosome level based version of the Göttingen minipig genome together with a comparative transcriptional analysis of tissues with pharmaceutical relevance as basis for translational research. We relied on mapping and assembly of WGS (whole-genome-shotgun sequencing) derived reads to the reference genome of the Duroc pig and predict 19,228 human orthologous protein-coding genes. Genome-based prediction of the sequence of human drug targets enables the prediction of drug cross-reactivity based on conservation of binding sites. We further support the finding that the genome of Sus scrofa contains about ten-times less pseudogenized genes compared to other vertebrates. Among the functional human orthologs of these minipig pseudogenes we found HEPN1, a putative tumor suppressor gene. The genomes of Sus scrofa, the Tibetan boar, the African Bushpig, and the Warthog show sequence conservation of all inactivating HEPN1 mutations suggesting disruption before the evolutionary split of these pig species. We identify 133 Sus scrofa specific, conserved long non-coding RNAs (lncRNAs) in the minipig genome and show that these transcripts are highly conserved in the African pigs and the Tibetan boar suggesting functional significance. Using a new minipig specific microarray we show high conservation of gene expression signatures in 13 tissues with biomedical relevance between humans and adult minipigs. We underline this relationship for minipig and human liver where we could demonstrate similar expression levels for most phase I drug-metabolizing enzymes. Higher expression levels and metabolic activities were found for FMO1, AKR/CRs and for phase II drug metabolizing enzymes in minipig as compared to human. The variability of gene expression in equivalent human and minipig tissues is considerably higher in minipig organs, which is important for study design in case a human target belongs to this variable category in the minipig. The first analysis of gene expression in multiple tissues during development from young to adult shows that the majority of transcriptional programs are concluded four weeks after birth. This finding is in line with the advanced state of human postnatal organ development at comparative age categories and further supports the minipig as model for pediatric drug safety studies.; Genome based assessment of sequence conservation combined with gene expression data in several tissues improves the translational value of the minipig for human drug development. The genome and gene expression data presented here are important resources for researchers using the minipig as model for biomedical research or commercial breeding. Potential impact of our data for comparative genomics, translational research, and experimental medicine are discussed

Differential expression of apoptotic genes PDIA3 and MAP3K5 distinguishes between low- and high-risk prostate cancer

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>Despite recent progress in the identification of genetic and molecular alterations in prostate cancer, markers associated with tumor progression are scarce. Therefore precise diagnosis of patients and prognosis of the disease remain difficult. This study investigated novel molecular markers discriminating between low and highly aggressive types of prostate cancer.</p> <p>Results</p> <p>Using 52 microdissected cell populations of low- and high-risk prostate tumors, we identified via global cDNA microarrays analysis almost 1200 genes being differentially expressed among these groups. These genes were analyzed by statistical, pathway and gene enrichment methods. Twenty selected candidate genes were verified by quantitative real time PCR and immunohistochemistry. In concordance with the mRNA levels, two genes <it>MAP3K5 </it>and <it>PDIA3 </it>exposed differential protein expression. Functional characterization of <it>PDIA3 </it>revealed a pro-apoptotic role of this gene in PC3 prostate cancer cells.</p> <p>Conclusions</p> <p>Our analyses provide deeper insights into the molecular changes occurring during prostate cancer progression. The genes <it>MAP3K5 </it>and <it>PDIA3 </it>are associated with malignant stages of prostate cancer and therefore provide novel potential biomarkers.</p