Untersuchung der synergistischen Interaktion der antimikrobiellen Peptide PGLa und Maganinin 2

Es konnte gezeigt werden, dass die Peptide PGLa und Magaginin 2 ein von der spontanen Krümmung des Lipidsystems abhängiges Orientierungsverhalten zeigen. Konzentrationsabhängige Untersuchungen haben gezeigt, dass die zwei Peptide einen schwachen Komplex bilden, der für die synergistische Interaktion verantwortlich zu sein scheint. Durch die Einführung von Mutationen in die zwei Moleküle konnten an der Interaktion beteiligte Aminosäuren identifiziert werden

Nachweis von Mikroemboliesignalen mittels transkraniellem Dopplerultraschall nach Stentimplantation der Arteria carotis interna

Hintergrund: Das Auftreten von frühen postinterventionellen Komplikationen nach Stenting der Arteria carotis interna (ACI) wird auf die Embolisierung von Material aus dem Stentsegment zurückgeführt. Zerebrale Thrombembolien können nicht invasiv mittels transkraniellem Dopplerultraschall (TCD) als mikroembolische Signale (MES) detektiert werden. Studienziel : Die Studie wurde durchgeführt um Prädiktoren zu finden, welche eine hohe Anzahl von MES im Intervall einer Stunde nach dem Eingriff voraussagen könnten. Methodik: Bei 134 konsekutiven Patienten, die ein Stenting der ACI erhielten, wurde postinterventionell über eine Stunde eine TCD der ipsilateralen Arteria cerebri media durchgeführt. Zur Identifizierung von klinischen, morphologischen und prozedurabhängigen Parametern für vermehrte MES, wurde eine multivariate logische Regressionsanalyse durchgeführt. Ergebnisse: Bei 134 Patienten (111 männlich, 23 weiblich, mittleres Alter 69,7 Jahre) wurden in 38% MES detektiert (Mittelwert 4 MES/h; Streuung von 1-62MES/h). Zwei Variablen waren mit einer erhöhten postinterventionellen MES Rate vergesellschaftet. Diese waren: Symptomatische Läsionen (p=0,048) und erhöhtes Gesamtcholesterin (p=0,037). Die duale Thrombozytenaggregationshemmung (ASS und Clopidogrel) konnte als unabhängiger Prädiktor (p=0,0001) für eine erniedrigte MES Rate festgestellt werden. Schlussfolgerungen: Postinterventionelle MES konnten am häufigsten bei symptomatischen Läsionen und bei Patienten mit Hypercholesterinämie festgestellt werden. Deren Anzahl viel im Verlauf ab. Das Stentdesign hatte keinen Einfluss auf die Anzahl der gemessenen MES. Die Kombinationstherapie mit ASS und Clopidogrel war ein Prediktor für eine erniedrigte cerebrale Embolisationsrate. Die TCD der MES Rate könnte eine brauchbare Methode sein um mögliche Risikofaktoren für neurologische Komplikationen nach Stenting der ACI zu entdecken und somit die Sicherheit der Stentingprozedur der ACI zu verbessern

Synergistic Insertion of Antimicrobial Magainin-Family Peptides in Membranes Depends on the Lipid Spontaneous Curvature

AbstractPGLa and magainin 2 (MAG2) are amphiphilic antimicrobial peptides from frog skin with known synergistic activity. The orientation of the two helices in membranes was studied using solid-state 15N-NMR, for each peptide alone and for a 1:1 mixture of the peptides, in a range of different lipid systems. Two types of orientational behavior emerged. 1), In lipids with negative spontaneous curvature, both peptides remain flat on the membrane surface, when assessed both alone and in a 1:1 mixture. 2), In lipids with positive spontaneous curvature, PGLa alone assumes a tilted orientation but inserts into the bilayer in a transmembrane alignment in the presence of MAG2, whereas MAG2 stays on the surface or gets only slightly tilted, when observed both alone and in the presence of PGLa. The behavior of PGLa alone is identical to that of another antimicrobial peptide, MSI-103, in the same lipid systems, indicating that the curvature-dependent helix orientation is a general feature of membrane-bound peptides and also influences their synergistic intermolecular interactions

Auflösungsvermögen und Genauigkeit der Kelvinsonden-Rasterkraftmikroskopie und deren Anwendung an molekularen Systemen

Die Arbeit befasst sich mit der Erforschung und Anwendung der Kelvinsonden-Rasterkraftmikroskopie. Die Technik wird bezüglich der Quantität der gemessenen Werte und der erzielbaren lateralen Auflösung untersucht und auf diverse Probensysteme angewandt. Die so erhaltenen nanoskopischen Werte werden mit markoskopischen Messergebnissen verglichen. Sowohl die elektrostatische Kraft zwischen der Messspitze und der Probenoberfläche als auch deren Gradienten können zur Minimierung der elektrostatischen Wechselwirkung herangezogen werden. Die Detektion des Kraftgradienten zum Aufbau eines Regelkreises erweist sich gegenüber der Kraftdetektion überlegen. Die experimentell ermittelten Befunde werden durch eine Rechnersimulation bestätigt. Diese zeigt die Möglichkeit von quantitativen Ergebnissen für laterale Objektgrößen im Bereich von einigen Nanometern. Im Experiment kann dies gezeigt werden. Es folgt die Anwendung der Kelvinsonden-Rasterkraftmikroskopie: Nanoskopisch ermittelte Werte der Austrittsarbeitsänderung von Metalleinkristall-Oberflächen durch die Adsorption von C_60 entsprechen Literaturwerten, die mit makroskopisch messenden Methoden ermittelt wurden. Sich zeitlich ändernde Oberflächenpotentiale von einer organischen Solarzelle und von lateral unterschiedlich dotiertem Silizium lassen sich quantitativ messen. Der sich bei der Adsorption von Oktadezyl-Phosphonsäure auf Glimmer und Graphit bildende elektrostatische Dipol wird untersucht und abgebildet. Das Wachstumsverhalten und die Austrittsarbeit der organischen Moleküle PTCDA und Alq_3 auf den teilweise mit KBr bedeckten Metallsubstraten Au und Ag wird untersucht. Schlussendlich wird gezeigt, dass mit der Kelvinsonden-Rasterkraftmikroskopie sogar der molekülinterne Dipol der vier Butyl-Gruppen von Tetra-3,5-di-ter-butyl-phenyl-Porphyrinen aufgelöst werden kann

Wie ticken junge Menschen in Sachsen?

Die Corona-Pandemie hat seit März 2020 den Alltag unzähliger junger Menschen in der ganzen Welt auf den Kopf gestellt. Viele Schülerinnen, Schüler und Studierende mussten über längere Zeit von zu Hause aus lernen, die Kontaktbeschränkungen führten über weite Strecken der letzten beiden Jahre zu drastischen Einschränkungen bei der sportlichen oder künstlerischen Betätigung und direkten sozialen Interaktionen aller Art. Vor diesem Hintergrund möchte das Staatsministerium für Soziales und Gesellschaftlichen Zusammenhalt (SMS) des Freistaats Sachsen die überörtliche Kinder- und Jugendhilfe fördern. Als ein handlungsleitender Schwerpunkt zur fachlich-inhaltlichen Unterfütterung und als Grundlage für das weitere jugendpolitische Handeln des Freistaats Sachsen sollte eine quantitativ-repräsentative Studie erstellt werden. Auf Basis der Studie sollen Schlussfolgerungen und Handlungsempfehlungen für die zukünftige Ausgestaltung der jugendpolitischen Programmatik in Sachsen gezogen werden. Redaktionsschluss: 30.06.202

Evaluation of the cerebrovascular reactivity in patients with Moyamoya Angiopathy by use of breath-hold fMRI: investigation of voxel-wise hemodynamic delay correction in comparison to [15^{15}O]water PET

PURPOSE: Patients with Moyamoya Angiopathy (MMA) require hemodynamic assessment to evaluate the risk of stroke. Hemodynamic evaluation by use of breath-hold-triggered fMRI (bh-fMRI) was proposed as a readily available alternative to the diagnostic standard [$^{15}$O]water PET. Recent studies suggest voxel-wise hemodynamic delay correction in hypercapnia-triggered fMRI. The aim of this study was to evaluate the effect of delay correction of bh-fMRI in patients with MMA and to compare the results with [$^{15}$O]water PET. METHODS: bh-fMRI data sets of 22 patients with MMA were evaluated without and with voxel-wise delay correction within different shift ranges and compared to the corresponding [$^{15}$O]water PET data sets. The effects were evaluated combined and in subgroups of data sets with most severely impaired CVR (apparent steal phenomenon), data sets with territorial time delay, and data sets with neither steal phenomenon nor delay between vascular territories. RESULTS: The study revealed a high mean cross-correlation (r = 0.79, p < 0.001) between bh-fMRI and [$^{15}$O]water PET. The correlation was strongly dependent on the choice of the shift range. Overall, no shift range revealed a significantly improved correlation between bh-fMRI and [$^{15}$O]water PET compared to the correlation without delay correction. Delay correction within shift ranges with positive high high cutoff revealed a lower agreement between bh-fMRI and PET overall and in all subgroups. CONCLUSION: Voxel-wise delay correction, in particular with shift ranges with high cutoff, should be used critically as it can lead to false-negative results in regions with impaired CVR and a lower correlation to the diagnostic standard [$^{15}$O]water PET

In silico design and performance of peptide microarrays for breast cancer tumour-auto-antibody testing

The simplicity and potential of minimally invasive testing using sera from patients makes auto-antibody based biomarkers a very promising tool for use in cancer diagnostics. Protein microarrays have been used for the identification of such auto-antibody signatures. Because high throughput protein expression and purification is laborious, synthetic peptides might be a good alternative for microarray generation and multiplexed analyses. In this study, we designed 1185 antigenic peptides, deduced from proteins expressed by 642 cDNA expression clones found to be sero-reactive in both breast tumour patients and controls. The sero-reactive proteins and the corresponding peptides were used for the production of protein and peptide microarrays. Serum samples from females with benign and malignant breast tumours and healthy control sera (n=16 per group) were then analysed. Correct classification of the serum samples on peptide microarrays were 78% for discrimination of ‘malignant versus healthy controls’, 72% for ‘benign versus malignant’ and 94% for ‘benign versus controls’. On protein arrays, correct classification for these contrasts was 69%, 59% and 59%, respectively. The over-representation analysis of the classifiers derived from class prediction showed enrichment of genes associated with ribosomes, spliceosomes, endocytosis and the pentose phosphate pathway. Sequence analyses of the peptides with the highest sero-reactivity demonstrated enrichment of the zinc-finger domain. Peptides’ sero-reactivities were found negatively correlated with hydrophobicity and positively correlated with positive charge, high inter-residue protein contact energies and a secondary structure propensity bias. This study hints at the possibility of using in silico designed antigenic peptide microarrays as an alternative to protein microarrays for the improvement of tumour auto-antibody based diagnostics

Cooling System for a Superconducting DC-Rail

DC-rails are used in a wide field of industrial applications, for example in aluminum smelters and chlorine electrolysis plants. Up to now usually large sized DC-rails made out of copper or aluminum transport currents up to a few hundred kA. The development of compact, efficient and innovative superconductor components is forced mainly due to the high density of energy flux and requires a suitable cooling system. Replacing conventional high power rails to superconducting DC-rails allows a reduction in size, installation area and prize. Last but not least it will increase the electrical efficiency of the whole process. Within the framework of the government founded research project “3S-SupraStromSchiene”, project no. 03ET129C, a superconducting DC-rail was designed and is currently under construction. The ILK Dresden is responsible for the cooling system of this superconducting DC-rail. This novel cooling system that consists amongst others of a high power cryocooler and a special “cold” cryogenic pump will be presented for the use of a superconducting DC-rail system for a chloralkali process. The presentation describes the concept, design and experimental results of these key components. The high power cryocooler is based on the principle of a pulse tube cooler and provides a cooling power of 400 W at a temperature of 65 K. In ordinary pulse tube coolers the acoustic power at the warm end of the pulse tube is transformed to useless heat. Using two commercial reciprocating compressors, where one is acting as a compressor and the other one as expander, it is possible to recover a certain part of these acoustic power. In this way the theoretical efficiency exceeds 11% at 65 K. The cold cryogenic pump works fully submerged inside the subcooled liquid nitrogen reservoir and consists of a double acting piston pump which is powered by a linear drive. It provides a mass flow up to 0.5 kg/s at a pressure difference of up to 2 bar. Other parameters are possible depending on the design requirements