Nanomechanical properties of α-synuclein amyloid fibrils: a comparative study by nanoindentation, harmonic force microscopy, and Peakforce QNM

We report on the use of three different atomic force spectroscopy modalities to determine the nanomechanical properties of amyloid fibrils of the human α-synuclein protein. α-Synuclein forms fibrillar nanostructures of approximately 10 nm diameter and lengths ranging from 100 nm to several microns, which have been associated with Parkinson's disease. Atomic force microscopy (AFM) has been used to image the morphology of these protein fibrils deposited on a flat surface. For nanomechanical measurements, we used single-point nanoindentation, in which the AFM tip as the indenter is moved vertically to the fibril surface and back while the force is being recorded. We also used two recently developed AFM surface property mapping techniques: Harmonic force microscopy (HarmoniX) and Peakforce QNM. These modalities allow extraction of mechanical parameters of the surface with a lateral resolution and speed comparable to tapping-mode AFM imaging. Based on this phenomenological study, the elastic moduli of the α-synuclein fibrils determined using these three different modalities are within the range 1.3-2.1 GPa. We discuss the relative merits of these three methods for the determination of the elastic properties of protein fibrils, particularly considering the differences and difficulties of each method

Gesundheit und Leistungsfähigkeit von Milchkühen im ökologischen Landbau interdisziplinär betrachtet – eine (Interventions-) Studie zu Stoffwechselstörungen und Eutererkrankungen unter Berücksichtigung von Grundfuttererzeugung, Fütterungsmanagement und Tierhaltung

Im Mittelpunkt des Projektes stand die Stoffwechsel- und Eutergesundheit von ökologisch gehaltenen Milchkühen im prä- und peripartalen Zeitraum sowie in den ersten 100 Laktationstagen und deren Beeinflussung durch die Futter- und Nährstoffversorgung und die Haltungsumwelt im umfassenden Sinn. In einer bundesweiten Feldstudie auf 106 ökologisch wirtschaftenden Milchviehbetrieben erfolgten Erhebungen mit dem Ziel einer Risikomodellierung zu Stoffwechsel- und Eutererkrankungen. Vor diesem Hintergrund wurden die Produktionssysteme von der Pflanzenzusammensetzung im Grünland und im Ackerfutter über die Grobfutterproduktion, Futterqualität und Rationsgestaltung, Haltungsumwelt bis hin zur Tiergesundheit und Milchqualität analysiert, um hier einzelbetriebliche Risikoeinschätzungen vorzunehmen, Optimierungspotenziale aufzuzeigen und Handlungsempfehlungen abzuleiten, die anschließend betriebsindividuell implementiert wurden. Die Effektivität des so geschaffenen präventiv orientierten Tiergesundheitsmanagements wurde anhand der Entwicklung ausgewählter Kennzahlen der Euter- und Stoffwechselgesundheit geprüft. Es konnte gezeigt werden, dass sich mit dieser Vorgehensweise auch unter Praxisbedingungen die Tiergesundheitssituation signifikant verbes-sern lässt. Die Feldstudie wurde mit experimentellen Untersuchungen ergänzt, die sich speziellen Fragen der Analyse von nXP in Grasprodukten, des Kraftfuttereinsatzes, der Wahl der geeigneten Rasse, dem Infektionsgeschehen, der Nutzung von Haltungstechniken im Fütterungsmanagement und der Verbesserung der Grasnarbe widmeten. Die im Projekt generierten, aufgrund ihrer Ableitung aus der Praxis widerspruchsarmen Erkenntnisse wurden über vielfältige Formen des Wissenstransfers an die Akteure in der Ökologischen Milchviehhaltung vermittelt. Ein Merkblatt zur Euter- und Stoffwechselgesundheit bei Biomilchkühen und ein modular aufgebautes Wissenstransferkonzept wurden erarbeitet, um die Projektergebnisse nachhaltig nutzen zu können

X-shooter, the new wide band intermediate resolution spectrograph at the ESO Very Large Telescope

X-shooter is the first 2nd generation instrument of the ESO Very Large Telescope(VLT). It is a very efficient, single-target, intermediate-resolution spectrograph that was installed at the Cassegrain focus of UT2 in 2009. The instrument covers, in a single exposure, the spectral range from 300 to 2500 nm. It is designed to maximize the sensitivity in this spectral range through dichroic splitting in three arms with optimized optics, coatings, dispersive elements and detectors. It operates at intermediate spectral resolution (R~4,000 - 17,000, depending on wavelength and slit width) with fixed echelle spectral format (prism cross-dispersers) in the three arms. It includes a 1.8"x4" Integral Field Unit as an alternative to the 11" long slits. A dedicated data reduction package delivers fully calibrated two-dimensional and extracted spectra over the full wavelength range. We describe the main characteristics of the instrument and present its performance as measured during commissioning, science verification and the first months of science operations.Comment: accepted for publication in A&