Immunization of mice with the nef gene from Human Immunodeficiency Virus type 1: Study of immunological memory and long-term toxicology

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>The human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) regulatory protein, Nef, is an attractive vaccine target because it is involved in viral pathogenesis, is expressed early in the viral life cycle and harbors many T and B cell epitopes. Several clinical trials include gene-based vaccines encoding this protein. However, Nef has been shown to transform certain cell types <it>in vitro</it>. Based on these findings we performed a long-term toxicity and immunogenicity study of Nef, encoded either by Modified Vaccinia virus Ankara or by plasmid DNA. BALB/c mice were primed twice with either DNA or MVA encoding Nef and received a homologous or heterologous boost ten months later. In the meantime, the Nef-specific immune responses were monitored and at the time of sacrifice an extensive toxicological evaluation was performed, where presence of tumors and other pathological changes were assessed.</p> <p>Results</p> <p>The toxicological evaluation showed that immunization with MVAnef is safe and does not cause cellular transformation or other toxicity in somatic organs.</p> <p>Both DNAnef and MVAnef immunized animals developed potent Nef-specific cellular responses that declined to undetectable levels over time, and could readily be boosted after almost one year. This is of particular interest since it shows that plasmid DNA vaccine can also be used as a potent late booster of primed immune responses. We observed qualitative differences between the T cell responses induced by the two different vectors: DNA-encoded nef induced long-lasting CD8⁺T cell memory responses, whereas MVA-encoded nef induced CD4⁺T cell memory responses. In terms of the humoral immune responses, we show that two injections of MVAnef induce significant anti-Nef titers, while repeated injections of DNAnef do not. A single boost with MVAnef could enhance the antibody response following DNAnef prime to the same level as that observed in animals immunized repeatedly with MVAnef. We also demonstrate the possibility to boost HIV-1 Nef-specific immune responses using the MVAnef construct despite the presence of potent anti-vector immunity.</p> <p>Conclusion</p> <p>This study shows that the nef gene vectored by MVA does not induce malignancies or other adverse effects in mice. Further, we show that when the nef gene is delivered by plasmid or by a viral vector, it elicits potent and long-lasting immune responses and that these responses can be directed towards a CD4⁺or a CD8⁺T cell response depending on the choice of vector.</p

Konzeption, Entwicklung und Demonstration einer additiv gefertigten Ventilschaltung für eine Metallhydridkältemaschine

Das Konzept der offenen Klimaanlage ermöglicht die Effizienzsteigerung eines Brennstoffzellenfahrzeugs, indem die gespeicherte potenzielle Energie des Wasserstoffs im Drucktank genutzt wird. Dafür wird dieser Wasserstoff in einem Metallhydridspeicher absorbiert und die bei der anschließenden Desorption erzeugte Kälte wird für die Klimatisierung des Fahrgastraumes genutzt. Zur konstanten Kälteerzeugung wird das System mit zwei alternierenden Metallhydridspeichern betrieben und mit zwei Wärmetauschern verbunden. Im Zuge dieser Arbeit wird angestrebt die bestehende Ventilschaltung durch einen hochintegrierte additiv gefertigten Ventilblock zu ersetzen. Methodisch wird hierfür ein iterativer konvergierender Entwicklungsprozess genutzt. Es werden zunächst verschieden Verfahren und Materialen zur generativen Fertigung einander gegenübergestellt und die konstruktiven Anforderungen eines Wegeventils für ein Reaktorkonzept im Brennstoffzellenfahrzeug diskutiert. Die Materialauswahl wurde anhand von Vorversuchen weiter konkretisiert und Synergien zwischen Kunststoffen beobachtet und genutzt. Diese bestanden aus Quellversuchen und Druckparameteranpassungen. Auf Basis von vier Entwicklungsiterationen werden Prüfkörper gefertigt. Der Schaltprozess des NEMA 17 wird von einer ESP32 basierten Elektronik gesteuert die simultan zum Entwicklungsprozess aufgebaut wird. Aus Basis dessen wird ein funktionstüchtiger Prüfkörper gefertigt, mit dem das Schalt- und Dichtkonzept geprüft wird. Der finale Ventilblock, bestehend aus zwei 4/2 Wegeventilanordnungen, wird aus HTPLA im FDM-Verfahren gefertigt. In einem angepassten Prüfstand wurden die Ventile abschließend evaluiert. Hierfür wurden Schaltversuche und Extremwert- Versuche durchgeführt mit Temperaturgrenzen von 0 bis 80 °C. Mit dem validierten Ventilblock wurde erstmalig ein funktionelles, additiv gefertigtes Wegeventil getestet und das Schaltkonzept für eine Metallhydridkältemaschine um über 90 % verkleinert. Das Ventil trennt Volumenströme mit einem durchschnittlichen Temperaturdelta von 0,13 K. Der vollständige Schaltvorgang benötigt weniger als eine Sekunde und bedarf dabei weniger als 5 W. Die finalen Ventile sind bistabil und benötigen keine Energie zum Halten der Position. Damit bildet die gefertigte Ventilanordnung einen weiteren wichtigen Schritt für die Integration einer Metallhydridkältemaschine in die mobile Anwendung im wasserstoffbetriebenen Straßen- oder Schienenverkehr. Neben den Ergebnissen der Vorversuche und einem funktionstüchtigen Ventilblock bietet diese Arbeit ferner Anregung für weiterführende Versuche im Bereich der additiven Fertigung und Konzepte zur Ergänzung des Ventilblocks durch Wasserstoffventile

Zero Emission Drive Unit - overview of the braking concepts

As part of the ZEDU1 (Zero Emission Drive Unit Generation 1) project, both a conventional electric vehicle, as a reference vehicle, and a test vehicle of the Zero Emission Drive Unit, were designed for metrological characterization and tested. A central element of the project was the investigation and characterization of a cast iron and a carbide-coated brake disc in real operation as well as on a compo-nent test bench. The influence of recuperation on the braking emissions of airborne particles was also measured. The measurement results show that the temperature of the brake mainly has an influence on the generation of particles in the size range of 10 nm, whereas the braking process mainly produces particles in the size range 200 nm to 300 nm. It was also shown by measurement results that recuperation during real driv-ing, RDE cycle, can reduce airborne abrasion emissions by up to almost 90 %. A further reduction in abrasion of up to 83 % was determined for particles of size 300 nm to 10 μm for carbide-coated brake discs. In the course of the measurements, it was shown that the driving cycles used to determine the brake abrasion have a decisive influence on the measurement re-sults. In the scope of the project a novel braking system without airborne abrasion emissions was developed and validated. For this purpose, a demonstrator vehicle, as a carrier of the newly developed technology, the ZEDU1 unit, was designed, constructed, built, measured and examined for its suitability for everyday use. Suitable methods and measurement concepts for on-board characterization have also been developed and successfully implemented in use. Furthermore, the full functionality as well as fatigue strength and thus suitabil-ity for everyday use were confirmed for the developed multi-disc brak

Zero Emission Drive Unit - Übersicht der Bremskonzepte

Im Rahmen des ZEDU1 (Zero Emission Drive Unit Generation 1) Projekts wurden sowohl ein konventionelles Elektrofahrzeug, als Referenzfahrzeug, als auch ein Versuchsträger der Zero Emission Drive Unit, zur messtechnischen Charakterisierung konzipiert und vermessen. Ein zentrales Element des Projekts war die Untersuchung und Charakterisierung einer grauguss- und einer hartmetallbeschichteten Bremsscheibe im realen Betrieb als auch auf einem Komponentenprüfstand. Dabei wurde auch der Einfluss der Rekuperation auf die Bremsemissionen luftgetragener Partikel vermessen. Ebenso wurden dazu geeignete Methoden und Messkonzepte zur online On-Board-Charakterisierung entwickelt und im Einsatz erfolgreich getestet. Die Messergebnisse zeigen, dass die Temperatur der Bremse einen Einfluss auf Generierung von Partikeln im Größenbereich von 10 nm hat, wohingegen der Bremsvorgang hauptsächlich Partikel im Größenbereich 200 nm bis 300 nm er-zeugt. Ebenso konnte Messtechnisch gezeigt werden, dass über Rekuperation bei Realfahrten, im RDE-Zyklus, eine Reduktion der luftgetragenen Abriebsemissionen von bis zu knapp 90 % möglich sind. Eine weiter Reduktion der luftgetragenen Bremsabriebe von bis zu 83 %, wurde für Partikel der Größe 300 nm bis 10 µm für hartmetallbeschichtete Bremsscheiben bestimmt. Des Weiteren konnte im Rahmen der Messungen gezeigt werden, dass die herangezogenen Fahrzyklen zur Bestimmung der Bremsabriebe einen entscheidenden Einfluss auf die Emissionen aufweisen. Im Projekt wurde auch ein neuartiges Bremssystem ohne luftgetragene Abriebsemissionen entwickelt und validiert. Dazu wurde ein Demonstrator-Fahrzeug, als Träger der neu entwickelten Technologie, der ZEDU1-Einheit, konzipiert, konstruiert, aufgebaut, vermessen und auf seine Alltagstauglichkeit untersucht. Die durchgeführten Tests und Untersuchungen für die entwickelte Lamellenbremse bestätigen die volle Funktionsfähigkeit sowie eine Dauerfestigkeit und somit die Alltagstauglichkeit

ZEDU1 - Zero Emission Drive Unit Generation 1: Abschlussbericht

Im Rahmen des ZEDU1 (Zero Emission Drive Unit Generation 1) Projekts wurden sowohl ein konventionelles Elektrofahrzeug, als Referenzfahrzeug zur messtechnischen Charakterisierung, als auch ein Demonstrator-Fahrzeug, als Träger der neuen, innovativen Technologien, der Zero Emission Drive Unit, erfolgreich konzipiert, konstruiert sowie aufgebaut und vermessen. Die neu entwickelten ZEDU1-Komponenten wurden in ein speziell hierfür aufgebautes Versuchsfahrzeug integriert. Bei Testfahrten auf der Straße, einem Testgelände und auf dem FK-institutseigenen DLR-Rollenprüfstand wurden diese erprobt und im Rahmen eines messtechnischen Nachweises in Bezug auf den Ausstoß von Feinstaub und Mikroplastik unter realen Bedingungen charakterisiert. Dazu wurden geeignete Messmethoden entwickelt, integriert und angewandt. Zur Bestimmung der Feinstaubemissionen wurden umfangreiche Test durchgeführt. Über modernste Messtechnik wurden Feinstaub aus Brems- und Reifenabriebs-Messungen bis in den ultrafeinen Bereich nachgewiesen und bestimmt. Im Fokus der Analysen standen die Gesamtmenge an Feinstaubemissionen, die Größenverteilung der Partikel und derer chemische Zusammensetzung. Alle geplanten Messergebnisse wurden erzielt, ausgewertet und in entsprechenden Publikationen beschrieben. Der ZEDU1 Demonstrator selbst wurde im Roll-Out am 28.09.2022 der breiten Öffentlichkeit in Stuttgart vorgestellt und von der Ministerin Dr. Nicole Hoffmeister-Kraut eingeweiht. Der Projektabschlussbericht fasst den Aufbau, die durchgeführten Messungen und die wesentlichen Projektergebnisse zusammen

Development and Testing of a Zero Emission Drive Unit for Battery Electric Vehicles

Particulate matter emissions impair people’s health. So far there have only been studies on specific emissions from brakes and tires of vehicles with combustion engine, which are mainly determined on test benches. Environmental influences or effects in real drive operation of battery electric vehicles are not yet fully known. This paper describes the development of a zero-emission electric vehicle in which the brake particle emissions and the tire particle emissions are collected and removed from the environment. The first part describes the problem of non-exhaust vehicle emissions. These are negative health impacts through fine dust and environmental pollution by microplastic. In the second part the development process of a vehicle with the so called Zero Emission Drive Unit (ZEDU) is described. It shows the development of a demonstrator vehicle with highly reduced particle emissions due to a newly developed brake unit and a newly developed integrated tire emission extraction unit. The vehicle demonstrator was tested on a chassis dynamometer as well as on a test track. First results indicate that the tires emit the highest particle concentrations during the accelerating process. The brake emissions in the presented demonstrator are reduced to zero. The particle measurements show that the extracted tire emissions are reduced by over 90 % due to the used filter system

ZEDU1 - Zero Emission Drive Unit Generation 1: Abschlussbericht

Im Rahmen des ZEDU1 (Zero Emission Drive Unit Generation 1) Projekts wurden sowohl ein konventionelles Elektrofahrzeug, als Referenzfahrzeug zur messtechnischen Charakterisierung, als auch ein Demonstrator-Fahrzeug, als Träger der neuen, innovativen Technologien, der Zero Emission Drive Unit, erfolgreich konzipiert, konstruiert sowie aufgebaut und vermessen. Die neu entwickelten ZEDU1-Komponenten wurden in ein speziell hierfür aufgebautes Versuchsfahrzeug integriert. Bei Testfahrten auf der Straße, einem Testgelände und auf dem FK-institutseigenen DLR-Rollenprüfstand wurden diese erprobt und im Rahmen eines messtechnischen Nachweises in Bezug auf den Ausstoß von Feinstaub und Mikroplastik unter realen Bedingungen charakterisiert. Dazu wurden geeignete Messmethoden entwickelt, integriert und angewandt. Zur Bestimmung der Feinstaubemissionen wurden umfangreiche Test durchgeführt. Über modernste Messtechnik wurden Feinstaub aus Brems- und Reifenabriebs-Messungen bis in den ultrafeinen Bereich nachgewiesen und bestimmt. Im Fokus der Analysen standen die Gesamtmenge an Feinstaubemissionen, die Größenverteilung der Partikel und derer chemische Zusammensetzung. Alle geplanten Messergebnisse wurden erzielt, ausgewertet und in entsprechenden Publikationen beschrieben. Der ZEDU1 Demonstrator selbst wurde im Roll-Out am 28.09.2022 der breiten Öffentlichkeit in Stuttgart vorgestellt und von der Ministerin Dr. Nicole Hoffmeister-Kraut eingeweiht. Der Projektabschlussbericht fasst den Aufbau, die durchgeführten Messungen und die wesentlichen Projektergebnisse zusammen

Effekter av vattenlösliga oljekolväten på Skrubba, Platichtys Flesus, efter kronisk exponering.

Skrubba, Platichtys flesus, exponerades 3-6 månader för låga halter (30-50 ppt) vattenlösliga oljekolväten i bräckvatten (7 promille). Efter 2 och 6 månaders exponering uttogs prover för bedömning av hematologiska parametrar, jonbalans, lever- och gälmorfologi. Statisktiskt signifikant nedsatt plasmakloridkoncentration konstaterades vid båda provtagningstillfällena. Likaså erhölls en signifikant nedsatt andel cirkulerande lymfocyter. Efter 6 månaders exponering erhölls även en accelererad gonadmognad hos de exponerade djuren i förhållande till kontrolldjuren. I den levermorfologiska studien påvisades strukturella förändringar hos levercellerna i form av en ökad vakuolisering samt intracellulära strukturer av lysosomatisk karaktär. Extracellulärt konstaterades ansamlingar av makrofager.Skrubba, Platichtys flesus, exponerades 3-6 månader för låga halter (30-50 ppt) vattenlösliga oljekolväten i bräckvatten (7 promille). Efter 2 och 6 månaders exponering uttogs prover för bedömning av hematologiska parametrar, jonbalans, lever- och gälmorfologi. Statisktiskt signifikant nedsatt plasmakloridkoncentration konstaterades vid båda provtagningstillfällena. Likaså erhölls en signifikant nedsatt andel cirkulerande lymfocyter. Efter 6 månaders exponering erhölls även en accelererad gonadmognad hos de exponerade djuren i förhållande till kontrolldjuren. I den levermorfologiska studien påvisades strukturella förändringar hos levercellerna i form av en ökad vakuolisering samt intracellulära strukturer av lysosomatisk karaktär. Extracellulärt konstaterades ansamlingar av makrofager

First M87 Event Horizon Telescope Results. II. Array and Instrumentation

The Event Horizon Telescope (EHT) is a very long baseline interferometry (VLBI) array that comprises millimeter- and submillimeter-wavelength telescopes separated by distances comparable to the diameter of the Earth. At a nominal operating wavelength of similar to 1.3 mm, EHT angular resolution (lambda/D) is similar to 25 mu as, which is sufficient to resolve nearby supermassive black hole candidates on spatial and temporal scales that correspond to their event horizons. With this capability, the EHT scientific goals are to probe general relativistic effects in the strong-field regime and to study accretion and relativistic jet formation near the black hole boundary. In this Letter we describe the system design of the EHT, detail the technology and instrumentation that enable observations, and provide measures of its performance. Meeting the EHT science objectives has required several key developments that have facilitated the robust extension of the VLBI technique to EHT observing wavelengths and the production of instrumentation that can be deployed on a heterogeneous array of existing telescopes and facilities. To meet sensitivity requirements, high-bandwidth digital systems were developed that process data at rates of 64. gigabit s(-1), exceeding those of currently operating cm-wavelength VLBI arrays by more than an order of magnitude. Associated improvements include the development of phasing systems at array facilities, new receiver installation at several sites, and the deployment of hydrogen maser frequency standards to ensure coherent data capture across the array. These efforts led to the coordination and execution of the first Global EHT observations in 2017 April, and to event-horizon-scale imaging of the supermassive black hole candidate in M87

Event Horizon Telescope imaging of the archetypal blazar 3C 279 at an extreme 20 microarcsecond resolution

3C 279 is an archetypal blazar with a prominent radio jet that show broadband flux density variability across the entire electromagnetic spectrum. We use an ultra-high angular resolution technique - global Very Long Baseline Interferometry (VLBI) at 1.3 mm (230 GHz) - to resolve the innermost jet of 3C 279 in order to study its fine-scale morphology close to the jet base where highly variable gamma -ray emission is thought to originate, according to various models. The source was observed during four days in April 2017 with the Event Horizon Telescope at 230 GHz, including the phased Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), at an angular resolution of similar to 20 mu as (at a redshift of z=0.536 this corresponds to similar to 0.13 pc similar to 1700 Schwarzschild radii with a black hole mass M-BH=8x10(8) M-circle dot). Imaging and model-fitting techniques were applied to the data to parameterize the fine-scale source structure and its variation. We find a multicomponent inner jet morphology with the northernmost component elongated perpendicular to the direction of the jet, as imaged at longer wavelengths. The elongated nuclear structure is consistent on all four observing days and across different imaging methods and model-fitting techniques, and therefore appears robust. Owing to its compactness and brightness, we associate the northern nuclear structure as the VLBI &quot;core&quot;. This morphology can be interpreted as either a broad resolved jet base or a spatially bent jet. We also find significant day-to-day variations in the closure phases, which appear most pronounced on the triangles with the longest baselines. Our analysis shows that this variation is related to a systematic change of the source structure. Two inner jet components move non-radially at apparent speeds of similar to 15 c and similar to 20 c (similar to 1.3 and similar to 1.7 mu as day(-1), respectively), which more strongly supports the scenario of traveling shocks or instabilities in a bent, possibly rotating jet. The observed apparent speeds are also coincident with the 3C 279 large-scale jet kinematics observed at longer (cm) wavelengths, suggesting no significant jet acceleration between the 1.3 mm core and the outer jet. The intrinsic brightness temperature of the jet components are less than or similar to 10(10) K, a magnitude or more lower than typical values seen at &gt;= 7 mm wavelengths. The low brightness temperature and morphological complexity suggest that the core region of 3C 279 becomes optically thin at short (mm) wavelengths