Befragung der Patienten zur Qualität der Krankenhausverpflegung und zu ihrer Einstellung zu Biokost sowie der Kliniken zum Einsatz von Biokost in ihrer Speiseversorgung

Um die Meinung von Krankenhauspatienten zur Qualität ihrer Verpflegung und zu ihrer Einstellung zu Bio-Lebensmitteln zu ermitteln, wurde vom Freiburger Institut für Umweltmedizin und Krankenhausyhgiene eine Umfrage durchgeführt (gefördert durch das Bundesprogramm Ökologischer Landbau). An der Umfrage beteiligten sich 1.500 Patientinnen und Patienten von 25 Akut- und Rehakliniken aus der Umgebung des Universitätsklinikums Freiburg. Auch die Verwaltungen konnten Ihre Meinung äußern. Im Ergebnis sind die befragten Patienten mit ihrer Essensqualität zufrieden, sie würden aber biologisch erzeugte Lebensmittel durchaus begrüßen, insbesondere da sie diese für gesünder halten als konventionell erzeugte Ware. Auch bezüglich Geschmack, Qualität und Umweltfreundlichkeit wurde die Biokost ausgesprochen positiv bewertet. Von Patienten bevorzugte Bio-Komponenten sind Gemüse, Obst und Salat. Generell wird auf eine gute Krankenverpflegung von Seiten der Patienten ein sehr hoher Wert gelegt. Weitgehende Zustimmung fand auch die Aussage, dass die Ernährungsqualität mit Einfluss auf den Behandlungserfolg hat. Allerdings stehen die Klinikverwaltungen finanziell sehr unter Druck. Der durchschnittliche Lebensmitteleinsatz für eine komplette Patienten-Tagesverpflegung lag bei 4,90 Euro und für Mehrausgaben wird von Seiten der Küchen kaum Spielraum gesehen. Die Umfrage zeigt aber, dass Kliniken, die in ihrer Küche trotzdem eine konsequente Strategie für eine sehr gute Verpflegungsqualität, einschließlich der Verwendung von Lebensmitteln in Bioqualität, verfolgen, von ihren Patienten mit einer hohen Zufriedenheit messbar honoriert werden

Interface Identification constrained by Local-to-Nonlocal Coupling

Models of physical phenomena that use nonlocal operators are better suited for some applications than their classical counterparts that employ partial differential operators. However, the numerical solution of these nonlocal problems can be quite expensive. Therefore, Local-to-Nonlocal couplings have emerged that combine partial differential operators with nonlocal operators. In this work, we make use of an energy-based Local-to-Nonlocal coupling that serves as a constraint for an interface identification problem.Comment: 27 pages, 5 figure

Software-in-the-Loop Simulation of a Planetary Rover

The development of autonomous navigation algorithms for planetary rovers often hinges on access to rover hardware. Yet this access is usually very limited. In order to facilitate the continued development of these algorithms even when the hardware is temporarily unavailable, simulations are used. To minimize any additional work, these simulations must tightly integrate with the rover’s software infrastructure. They are then called Software-in-the-Loop simulators. In preparation for the 2015 DLR SpaceBot Camp, a simulation of the DLR LRU rover became necessary to ensure a timely progress of the navigation algorithms development. This paper presents the Software-in-the-loop simulator of the LRU, including details on the implementation and application

Synthese nanopartikulärer Vorstufen und Analyse der Schichtbildungsmechanismen von CuInSe2 Solarzellenabsorbern

The aim of this work was the development of a wet-chemical processing of CISe solar cells. Following problems had to be taken into account: - Nontoxic materials should be used and the process should be easy to follow through - The MoSe2 phase should be formed - The selenium depletion during heat treatment should be prevented - The sintering behavior of the nanoparticles during the heat treatment should be enhanced To achieve these goals four kinds of nanoparticles were synthesized with only non-toxic substances: Elemental Selenium, bimetallic Copper-Indium as well as the binary Copper Selenide and Indium Selenide. These nanoparticles were turned into precursor films by the easy, inexpensive and scalable doctor blading technique and used in four different processing routes. Route I described the processing of a reference absorber layer from sputtered Cu-In-double-layers and Se-NP as well as Se-vapor. In route II Cu-In and Se-NP were densified to a CISe-thin-film by the means of liquid-phase- and pressure-sintering. Route III used the binary selenides Cu2-xSe and In2Se3-NP which are the direct predecessors of CISe during its formation. Route IV can be summarized as a combination of the other processes, as a very thin and indium rich sputtered seeding layer is transformed to CISe with Cu2-xSe, Cu-In und Se-NP. The results of route I show that the inhomogeneties of the precursor layer are transferred into the absorber layer. The dewetting of indium during the sputtering formed inhomogeneous tower structures and the absorber layer itself is split in half and delamined. Reducing the precursor thickness and enhancing the intermixing were of no use. Moreover a carbon rich contamination was found on the CISe surface in SEM and Raman measurements that is most likely a byproduct of the PVP stabilization. In route II the easily applicable face-to-face processing was used alongside the application of a uniaxial, mechanical pressure to achieve a large part of the aforementioned goals. MoSe2 formation was demonstrated as well as Selenium depletion was prevented. Contrary to most processes described in the literature, this route was independent on a Selenium atmosphere (H2Se and Se vapor), as all the Se was inside the precursor and could not leave the face-to-face process. Moreover the nanoparticles were transformed into a relatively dense and homogeneous CISe layer by the means of pressure- and liquid-phase-sintering, comparable to other manufacturing routes found in literature using hydrazine or Se atmosphere and without forming the characteristic coarse- and fine-grained double layer. Only a few holes to the back contact remain problematic alongside the possible PVP contamination. Route III has to get by without a liquid phase during the sintering. For this reason the face-to-face processing did not have only positive influence in this route, but instead broadened the drying cracks of the precursor layer by the means of pore-movement. By using an ethanol based nano-ink and repeating the deposition and annealing steps the morphology could be improved, but there is more optimization to be done to make route III feasible and comparable to other processes described in the literature. As it is a combination of routes I-III, the sputtered seeding layer could be grown to a larger thickness than theoretically calculated by liquid-phase and pressure-sintering processes. Route IV is the best candidate to a working CISe absorber as it achieved all the same goals as route II but managed to additionally solve the hole-problem. Continuing this approach a seeding layer deposited by wet chemistry could be used to make the process completely vacuum-free. Only the possible contamination by PVP remains problematic. As an outlook continuous doctor-blading on infinite substrates could be used after further optimizing the above listed processing routes. With rolling mills the face-to-face processing with application of uniaxial pressure could be used in roll-to-toll processing for the cheap and large scale production of CISe solar cells.Die Zielsetzung dieser Arbeit war die Entwicklung eines nasschemischen Prozesses zur Herstellung von CISe-Solarzellen. Im Besonderen sollten folgende Teilaspekte erfüllt sein: - Die Verwendung von möglichst unproblematischen Chemikalien in einem einfach umzusetzenden Prozess - Die Bildung der für Bauelemente wichtigen MoSe2-Phase - Die Vermeidung von Selenverarmung durch Ausdampfen während der Temperaturbehandlung - Die Verbesserung des Sinterverhaltens der Nanopartikel während der Temperaturbehandlung Zu diesem Zweck wurden vier verschiedene Spezies Nanopartikel in einfachen Synthesen und ohne giftige Chemikalien hergestellt: Elementares Selen, bimetallisches Kupfer-Indium, sowie binäres Kupferselenid und Indiumselenid. Diese Nanopartikel wurden mit dem einfachen, kostengünstigen und skalierbaren Rakel-Verfahren zu Präkursoren geschichtet und in vier verschiedenen Prozessrouten eingesetzt. In Route I wurden als Referenz-Absorber gesputterte Kupfer-Indium-Doppelschichten mit den Se-NP und zusätzlichem Se-Dampf in einem SELRTP-Verfahren zu CISe umgesetzt. In Route II wurden Cu-In und Se-NP eingesetzt und unter Anwendung von Flüssigphasen- und Drucksintern zu CISe-Dünnschichten verdichtet. In Route III kamen die binären Selenide Cu2-xSe und In2Se3-NP zum Einsatz, die die direkten Vorstufen von CISe in dessen Bildungsweg sind. Route IV kann als Kombination der anderen drei Prozesse verstanden werden, da eine sehr dünne und indiumreiche, gesputterte Keimschicht und Cu2-xSe, Cu-In und Se-NP zu CISe umgesetzt wurden. Die Ergebnisse der Route I zeigten die Fortsetzung von Inhomogenitäten der Präkursorschicht in den Absorber. So war die Entnetzung von Indium während des Sputterns und eine dadurch gebildete, inhomogene Turmstruktur ebenso problematisch, wie die Zweiteilung und Delamination der CISe-Schicht. Eine Verringerung der Schichtdicke und Verwendung eines vermeintlich besser durchmischten Präkursors zeigten keine signifikante Besserung. Darüber hinaus wurde mit REM und Raman-Messungen eine kohlenstoffhaltige Verunreinigung an der Absorberoberfläche nachgewiesen, die wahrscheinlich auf den Stabilisator PVP zurückzuführen ist. In Prozessroute II konnte durch das einfach umzusetzende face-to-face-Verfahren und die Ausübung von uniaxialem, mechanischem Druck ein großer Teil der Fragestellungen erfüllt werden. Die MoSe2 Bildung konnte ebenso gezeigt werden wie die Selenverarmung verhindert wurde. Im Gegensatz zu den meisten in der Literatur beschriebenen Prozessen konnte in dieser Route auf eine selenhaltige Atmosphäre (H2Se bzw. Se-Dampf) verzichtet werden, da das im Präkursor enthaltene Se nicht aus dem face-to-face Prozess entweichen kann. Weiterhin wurden die Nanopartikel durch den Druck und in Anwesenheit einer Flüssigphase zu einer relativ dichten und homogenen Schicht versintert, wie sie in der Literatur hauptsächlich durch den Einsatz von Hydrazin oder einer Se haltigen Atmosphäre erreicht wird. Eine in der Literatur bei vergleichbaren Prozessen auftretende Doppelschicht aus grob- und feinkörnigem CISe konnte in dieser Route vermieden werden. Lediglich wenige Löcher bis zum Rückkontakt und eine potentielle Verunreinigung durch PVP bleiben problematisch. Prozessroute III muss ohne flüssige Phase während des Sinterns auskommen. Dadurch wirkte das face-to-face-Verfahren in dieser Route nicht nur positiv, sondern verbreiterte durch Porenverschiebung die Trocknungsrisse der Präkursorschicht. Durch Verwendung einer Ethanol basierten Nanotinte und Wiederholen von Beschichtung und Temperaturbehandlung konnte eine Verbesserung der Morphologie erzielt werden, jedoch ist noch Optimierung nötig um Route III konkurrenzfähig zu anderen in der Literatur beschriebenen Prozessen zu machen. Als Kombination der Routen I-III konnte in Route IV die gesputterte dichte Keimschicht durch Flüssigphasen und Drucksintern auf ein vielfaches ihrer theoretisch berechneten Dicke vergrößert werden. Sie stellt die vielversprechendste Aussicht auf einen funktionsfähigen CISe-Absorber dar, da alle Ziele von Route II ebenfalls erreicht wurden und zusätzlich das Problem der Löcher gelöst werden konnte. Als Fortsetzung dieses Ansatzes kann eine nasschemisch abgeschiedene Keimschicht verwendet werden um vollständig vakuum-frei zu prozessieren. Lediglich die potentielle Verunreinigung durch das PVP bleibt bestehen. Als Ausblick bietet sich, nach weiterer Optimierung, die Verwendung von kontinuierlichem Rakeln zur Beschichtung unendlicher Substrate an. Über Walzen bei Rolle-zu-Rolle Prozessen kann das face-to-face-Verfahren auch hier Anwendung finden und potentiell zur günstigen CISe-Herstellung in großem Maßstab genutzt werden

Signatures of electronic polarons in La1−x_{1-x}Sr1+x_{1+x}MnO4_4 observed by electron energy-loss spectroscopy

The dielectric properties of La$_{1-x}$Sr$_{1+x}$MnO$_4$ single crystals with x = 0, 0.125, 0.25, and 0.5 were studied by means of electron energy-loss spectroscopy as a function of temperature and momentum transfer. A clear signature of the doped holes is observed around 1.65 eV energy loss, where spectral weight emerges with increasing x. For all $x \neq 0$, this doping-induced excitation can propagate within the ab-plane, as revealed by a clear upward dispersion of the corresponding loss peak with increasing momentum transfer. The hole-induced excitation also shifts to higher energies with the onset of magnetic correlations for x = 0.5, implying a strong coupling of charge and spin dynamics. We conclude that (i) the loss feature at 1.65 eV is a signature of electronic polarons, which are created around doped holes, and that (ii) this low-energy excitation involves the charge transfer between manganese and oxygen. The finite dispersion of these excitations further indicates significant polaron-polaron interactions.Comment: 7 pages, 4 figure

Novel method for high throughput DNA methylation marker evaluation using PNA-probe library hybridization and MALDI-TOF detection

The methylation of CpG dinucleotides has become a topic of great interest in cancer research, and the methylation of promoter regions of several tumor suppressor genes has been identified as a marker of tumorigenesis. Evaluation of DNA methylation markers in tumor tissue requires hundreds of samples, which must be analyzed quantitatively due to the heterogeneous composition of biological material. Therefore novel, fast and inexpensive methods for high throughput analysis are needed. Here we introduce a new assay based on peptide nucleic acid (PNA)-library hybridization and subsequent MALDI-TOF analysis. This method is multiplexable, allows the use of standard 384 well automated pipetting, and is more specific and flexible than established methods, such as microarrays and MS-SNuPE. The approach was used to evaluate three candidate colon cancer methylation markers previously identified in a microarray study. The methylation of the genes Ade-nomatous polyposis coli (APC), glycogen synthase kinase-β-3 (GSK3β) and eyes absent 4 (EYA4) was analyzed in 12 colon cancer and 12 normal tissues. APC and EYA4 were confirmed as being differentially methylated in colon cancer patients whereas GSK3β did not show differential methylation

The Quaternary of the southwest German Alpine Foreland (Bodensee-Oberschwaben, Baden-Württemberg, Southwest Germany)

Das Quartär der Bodensee-Region besteht aus Schottern frühpleistozäner alpiner Flusssysteme (Deckenschotter) sowie aus glazialen und Schmelzwasser-Ablagerungen der mittel- und spätpleistozänen Eiszeiten. Sie belegen den landschaftlichen Wandel von einer Art Rampe aus Vorbergen hin zur heutigen Topographie mit ineinander greifenden, übertieften Becken, sodass sich eine Art Amphitheater ergibt. Die Deckenschotter als älteste Ablagerungen dokumentieren einerseits die Eintiefung der alpinen Flüsse in diversen Terrassenstufen im Sedimentationsgebiet, andererseits durch deutliche Unterschiede im Geröllspektrum die Vergrößerung des Liefergebiets des sich entwickelnden alpinen Rheins. Der älteste Till kommt vor in Kontakt mit Mindel-Deckenschottern, es gibt jedoch keine Hinweise auf eine glaziale Übertiefung in dieser Zeit. Die meisten glazialen und Schmelzwasser-Ablagerungen werden drei großen Vergletscherungen des Rheingletschers zugeordnet. Diese Vorlandvergletscherungen sind mit drei Generationen glazialer Becken verknüpft. Die ältesten Becken sind zur Donau orientiert, die aus der letzten Vereisung entwässern zum Rhein. Diese Reorientierung bewirkte die hervorragende räumliche Auflösung der Sedimente und Formen. Traditionell wurden die Sedimente in einem chronostratigraphischen System aus glazialen und interglazialen Stufen beschrieben. Unsere Ziele in dieser Arbeit sind, eine Aktualisierung des chronostratigraphischen Systems vorzustellen, das neue, beim geologischen Dienst von Baden-Württemberg angewandte, lithostratigraphische Schema zu erklären und die wichtigsten neuen Einheiten kurz zu beschreiben.researc

Early molecular insights into thanatin analogues binding to A. baumannii LptA

The cationic antimicrobial ß-hairpin, thanatin, was recently developed into drug-like analogues active against carbapenem-resistant Enterobacteriaceae (CRE). The analogues represent new antibiotics with a novel mode of action targeting LptA in the periplasm and disrupting LPS transport. The compounds lose antimicrobial efficacy when the sequence identity to E. coli LptA falls below 70%. We wanted to test the thanatin analogues against LptA of a phylogenetic distant organism and investigate the molecular determinants of inactivity. Acinetobacter baumannii (A. baumannii) is a critical Gram-negative pathogen that has gained increasing attention for its multi-drug resistance and hospital burden. A. baumannii LptA shares 28% sequence identity with E. coli LptA and displays an intrinsic resistance to thanatin and thanatin analogues (MIC values > 32 μg/mL) through a mechanism not yet described. We investigated the inactivity further and discovered that these CRE- optimized derivatives can bind to LptA of A. baumannii in vitro, despite the high MIC values. Herein, we present a high-resolution structure of A. baumannii LptAm in complex with a thanatin derivative 7 and binding affinities of selected thanatin derivatives. Together, these data offer structural insights into why thanatin derivatives are inactive against A. baumannii LptA, despite binding events in vitro

MALDI mass spectrometry imaging workflow for the aquatic model organisms Danio rerio and Daphnia magna

Lipids play various essential roles in the physiology of animals. They are also highly dependent on cellular metabolism or status. It is therefore crucial to understand to which extent animals can stabilize their lipid composition in the presence of external stressors, such as chemicals that are released into the environment. We developed a MALDI MS imaging workflow for two important aquatic model organisms, the zebrafish (Danio rerio) and water flea (Daphnia magna). Owing to the heterogeneous structure of these organisms, developing a suitable sample preparation workflow is a highly non-trivial but crucial part of this work and needs to be established first. Relevant parameters and practical considerations in order to preserve tissue structure and composition in tissue sections are discussed for each application. All measurements were based on high mass accuracy enabling reliable identification of imaged compounds. In zebrafish we demonstrate that a detailed mapping between histology and simultaneously determined lipid composition is possible at various scales, from extended structures such as the brain or gills down to subcellular structures such as a single axon in the central nervous system. For D. magna we present for the first time a MALDI MSI workflow, that demonstrably maintains tissue integrity during cryosectioning of non-preserved samples, and allows the mapping of lipids in the entire body and the brood chamber inside the carapace. In conclusion, the lipid signatures that we were able to detect with our method provide an ideal basis to analyze changes caused by pollutants in two key aquatic model organisms