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Nach einem kurzen geografischen Überblick wird die fast 550-jährige Bergbaugeschichte der bedeutendsten Zinnerz-Lagerstätte des Erzgebirges dargestellt. Besondere Erwähnung findet die geologisch-lagerstättenkundliche Erforschung in den letzten 50 Jahren des ausgehenden 20. Jahrhunderts. Einer Einführung zur regionalgeologischen Position, zum Bau und zur metallogenetischen Situation des Erzfeldes folgen ausführliche Abhandlungen zur Geologie, Tektonik und Mineralisation der Lagerstätte, ebenso zu den angrenzenden Erzrevieren. Kapitel zur Rohstoffcharakteristik, Geophysik, Hydrologie/Hydrogeologie und Ingenieurgeologie Bergbau- und Aufbereitungstechnik, die dazugehörigen Technologien aus den einzelnen Epochen sowie Produktions- und Bilanzbetrachtungen geben ein umfassendes Bild zur Lagerstätte. Die heutzutage wichtigen Themen wie Umweltbelastung und -sanierung, Verwahrung, Rekultivierung und geomechanische Prognosen des Pingenrandes runden die komplexe Darstellung ab.

Die Dissertation umfasst zwei Themenblöcke: Zum einen wurden die optisch-spektroskopischen Eigenschaften von fluoreszenten, farbstoffbeladenen Polymer-Mikropartikeln untersucht. Zum anderen wurde die Anwendbarkeit solcher Partikel für die Lumineszenzlebensdauer-Kodierung in der Durchflusszytometrie evaluiert. Die Charakterisierung der farbstoffbeladenen Mikropartikel erfolgte mittels optischer Spektroskopie. Am Beispiel mit Rhodamin 6G beladener Polymethylmethacrylat-Partikel konnte ein besseres Verständnis des Einbaus der Farbstoffmoleküle und der resultierenden Fluoreszenz-Charakteristika gewonnen werden. Es stellte sich heraus, dass die Beladungseffizienz stark vom mittleren Partikeldurchmesser und den Synthesebedingungen abhängt. In Verbindung mit den beobachteten optisch-spektroskopischen Eigenschaften wurde geschlussfolgert, dass sich eine farbstoffreiche Schicht an der Oberfläche der Partikel bildet, die sich wesentlich von den sterisch eingebauten Farbstoffmoleküle im Partikelvolumen unterscheidet. Hohe Farbstoffkonzentrationen in dieser Oberflächenschicht führen vermutlich zu Aggregation. Des Weiteren deuten Veränderungen der Fluoreszenzeigenschaften auf intrapartikuläre Energiewanderung bei zunehmender Farbstoffkonzentration hin. Diese Interpretation der experimentellen Ergebnisse konnte qualitativ durch einen Algorithmus zur Simulation der Energiewanderung bestätigt werden. Die Anwendbarkeit der Lumineszenzlebensdauer als Kodierungsparameter in der Zeitdomäne konnte unter Verwendung eines Durchflusszytometer-Prototypen analysiert werden. Die wohl größte Herausforderung bei der Lebensdauermessung in der Durchflusszytometrie ist die kurze Interaktionszeit zwischen Objekt und Anregungslicht. Synthetische Daten wurden herangezogen, um den Einfluss einzelner Messparameter und -bedingungen unabhängig voneinander abzuschätzen. Es konnte festgestellt werden, dass die Lumineszenzlebensdauer als Kodierungsparameter in der Zeitdomäne prinzipiell zugänglich ist. / This thesis comprises two main topics. First, the optical-spectroscopic properties of fluorescent microbeads loaded with organic dyes were studied. In the second part, the feasibility of time-domain luminescence lifetime encoding in flow cytometry based on such microbeads was assessed. The study of the dye-loaded polymer microbeads was based on optical spectroscopy. Poly(methyl methacrylate) beads loaded with rhodamine 6G were used as an example system to achieve a better understanding of the dye incorporation procedure. The dye loading efficiency turned out to be strongly dependent on the mean diameter of the beads and on the amounts of certain compounds used for the bead synthesis. In correlation with the observed fluorescence characteristics, it was deduced that a layer with high local dye concentration forms around each bead. The properties of this layer substantially differ from those of the sterically incorporated dye molecules in the bead core. The high dye concentration in this layer results in aggregation accompanied by the respective changes of the fluorescence characteristics of the beads. Moreover, the observed changes in fluorescence properties indicated the existence of an intra-particulate energy migration process at increased dye loading concentrations. A simulation of the energy migration process based on a random walk algorithm confirmed the interpretation of the experimental results. For the assessment of luminescence lifetime encoding in time-domain flow cytometry, a prototype setup was used. The main issue of lifetime determination in flow cytometry is represented by the short interaction time of only tens of microseconds of the objects with the excitation light spot. Synthetic data were used to study certain measurement parameters and conditions as well as the data analysis procedure independently of other influences. As a result, luminescence lifetime is generally applicable as an encoding parameter in time-domain flow cytometry.

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit den physiologischen Veränderungen porciner Spermatozoen, die durch einen metabolischen Einbau von Fettsäuren in Spermatozoenlipide hervorgerufen werden. Ziel dieser Arbeit war die Untersuchung der metabolischen Aufnahme von Fettsäuren in die Spermatozoenlipide und die Bewertung des physiologischen Zustandes porciner Spermatozoen mit Hinblick auf die Niedrigtemperaturlagerung. Alle in den porcinen Spermatozoen vorkommenden Lipide wurden mittels GC und MALDI-TOF-MS analysiert. Hauptvertreter der polaren Lipidklassen sind Glycerophospholipide (GPC, GPE). Der Hauptvertreter der neutralen Lipidklassen ist Diacylglycerol (DAG). Die metabolische Aufnahme von Fettsäuren in die Lipide wurde durch die Supplementierung des Flüssigkonservierungsmediums mit [14C]-Octadecadiensäure radiochemisch untersucht. Anhand dieser Experimente wurde gezeigt, dass die Temperatur und die Inkubationsdauer wichtige Faktoren für die metabolische Aufnahme dieser Radiochemikalie in die Spermatozoenlipide sind. Die zugesetzten Fettsäuren werden sowohl in die neutralen (DAG) als auch in die polaren Lipide (diacyl-GPC) der Spermatozoen eingebaut. Nach Supplementierung mit 13C-markierter Octadecadiensäure wurden die Lipide mittels MALDI- und Q-TOF-MS als DAG (18:2/18:2), GPC (16:0/18:2) und GPC (18:2/18:2) charakterisiert. Die gleichen Ergebnisse wurden auch für die in den Spermatozoenlipiden vorkommenden Hexadecen-, Octadecen-, und Octadecatriensäure erhalten. Bei der Untersuchung des physiologischen Zustandes von Spermatozoen wurde gezeigt, dass insbesondere Supplementierungsvarianten mit endogen vorkommenden Fettsäuren zu einer besseren Spermatozoenvitalität und Motilität bei Niedrigtemperaturlagerung führten. Gleichzeitig wurde eine Verminderung des Auftretens von akrosomalen Schäden festgestellt. Damit stellt eine Supplementierung der Spermatozoen mit ausgewählten Fettsäuren eine effektive Maßnahme zur Lagerung von Spermatozoen bei 4 bis 6°C dar. / This study examines the metabolic incorporation of selected fatty acids into the lipids of porcine spermatozoa and evaluates the physiological state of spermatozoa subsequent to low temperature storage supplementation with selected free fatty acids. The aim was to understand the role of fatty acids in relation to the (cryo-)preservation of spermatozoa and successful reproduction in more detail. All lipids present in porcine spermatozoa were analysed using gas chromatography (GC) and mass spectrometry (MALDI-TOF-MS). The main representatives of the polar lipid classes are glycerophospholipids (in particular GPC and GPE). The main representatives of the neutral lipid classes are diacylglycerols (DAG). Metabolic incorporation of fatty acids into lipids was radiochemically monitored using [14C]-octadecadienoic acid in the supplied spermatozoa-preservation medium. Temperature and incubation time were shown to be particularly important determinants. The added fatty acids were incorporated into both the spermatozoas’ neutral (DAG) and polar lipids (diacyl-GPC). The affected lipids were characterised by means of MALDI- and Q-TOF-MS subsequent to the supplementation of uniformly 13C-labelled octadecadienoic acid. DAG (18:2/18:2), GPC (16:0/18:2) and GPC (18:2/18:2) could be identified and a de-novo biosynthesis of DAG (18:2/18:2) could be proven. The same results were obtained when spermatozoa were supplemented with hexadecenoic, octadecenoic and octadecatrienoic acids. Finally, it was shown that the physiological state of the spermatozoa, especially those supplemented with endogeneously present fatty acids, led to an enhanced vitality and motility in spermatozoa subsequent to low temperature storage. It was also observed that acrosomal damage was reduced and that hexadecenoic acid significantly stabilised all the vitality parameters. In conclusion, supplementing spermatozoa with selected fatty acids is an effective solution for the storage of spermatozoa at 4 to 6°C.

Die vorliegende Arbeit hat die Entwicklung und Validierung eines Analysealgorithmus zur objektiven Auswertung der Materialverteilung entlang der Zarge an gezogenen Karton-formziehteilen zum Ziel. Die dafür verwendeten Messdaten werden durch Oberflächenab-tastung mit konfokaler Sensorik erzeugt. Unter Anwendung des Analysealgorithmus wer-den die Einflüsse der Prozessparameter auf die Materialverteilung ermittelt. Abschließend wird aus den gewonnenen Daten ein Ansatz zur Berechnung der Werkzeuggeometrie ent-wickelt. Zur Bestimmung der Materialverteilung wird die Zarge beidseitig abgetastet. Aus der Diffe-renz der Radien von Außen- und Innenkontur wird der Dickenverlauf entlang der Zarge bestimmt, die die Materialverteilung beschreibt. Die Messung mit konfokalen Sensoren wird mit mikroskopischen Aufnahmen von Mikrotomschnitten und röntgentomographi-schen Aufnahmen geprüft. Der Mittelwert und die Standardabweichung des Dickenverlaufs charakterisieren die Mate-rialverteilung. Der Analysealgorithmus ermittelt aus den durch Sensoren aufgenommenen Daten die charakteristischen Werte. In der Auswertung zeigt sich, dass eine Höhere Zieh-stempeltemperatur als Ziehbüchsentemperatur sowie eine hohe Temperatursumme die mittlere Dicke verringern. Eine hohe Faltenhalterkraft und eine hohe Stempeltemperatur bewirken eine gleichmäßigere Materialverteilung. Der ermittelte Zusammenhang von der Beeinflussung des Mittelwertes der Dicke mit den Temperaturunterschieden von Stempel und Büchse wird durch ein Modell der thermischen Ausdehnung von Stempel und Büchse belegt. / The present thesis comprises the development and validation of an algorithm for the objec-tive evaluation of data on material distribution alongside the architrave of drawn cardboard shells. The necessary data are obtained through detection of the surface with confocal sensors. The influences of the process parameters on material distribution are investigated with algorithm. Resulting from this data, the basis for the calculation of the tools geometry is developed. The determination of material distribution is accomplished by double-sided optical scanning of the architraves inner and outer surface. The trend of cardboard thickness alongside the architrave is calculated by the subtracion of the inside radius from the outside radius of the cardboard shell. The cardboard thickness describes material distribution. The measures with confocal sensors are approved of examined microtome cuts under microscope and x-ray analyses. Material distribution is characterised by average of the thickness and standard deviation of thickness. The analysis algorithm calculates with sensor data the characteristic values. A higher temprature of the drawing die as the temprature of the drawing box and the sum of temperatures lead to a decrease of the average thickness. The combination of a high die temperature and a high force applied by the blankholder result in a more even material distribution. The identified correlation of average thickness and temperature gradients between the drawing die and the box is discribed by thermal expansion of die and box.

Objective: To analyze the change in health-related quality-of-life (HRQoL) in patients with Parkinson’s disease (PD) and to identify different classes of HRQoL decline. Methods: A longitudinal cohort study was performed to assess clinical parameters (unified PD rating scale, Beck Depression Inventory) and HRQoL data (EuroQol, Parkinson’s Disease Questionnaire [PDQ]-39) at baseline, 3, 6, 12, 24, and 36 months. A total of 145 patients with PD were consecutively recruited in the county of Northern Hessia, Germany, between January and June 2000. A latent growth mixture model was applied to analyse the heterogeneity in HRQoL trajectories. Results: We successfully applied latent mixture growth modeling in order to identify different classes of HRQoL trajectories in PD. Three growth models were developed and each resulted in a four-class model of distinct patterns using the generic EuroQol instruments’ outcomes (EuroQol-5 Dimensions and visual analogue scale) and the disease-specific PDQ- 39. The four classes were defined by individual trajectory characteristics. Classes one and two represented trajectories with moderate declines over 36 months, but with different initial intercepts. Class three consisted mainly of patients who passed away during the observation period and therefore had a large HRQoL decline. Class four was characterized by a low level of HRQoL at baseline and a significant subsequent decline. Conclusions: The findings provide a more elaborate understanding of the variability in HRQoL reduction in PD over time. The classification of different HRQoL subgroups may help to explain the response of PD patients to the natural history of the disease. Future research will enable the identification of HRQoL responder subgroups on different treatment regimens.

Hintergrund: Die Parkinson-Krankheit (PK) ist häufig durch Demenz und Depression gekennzeichnet, die den Krankheitsverlauf erschweren und das Risiko einer Pflegebedürftigkeit zusätzlich erhöhen können. Über die genauen Zusammenhänge zwischen PK und diesen Komplikationen liegen für Ambulanzpatienten jedoch bislang keine Zahlen vor. Patienten und Methode: Bundesweit wurden 1449 Patienten mit PK von 315 niedergelassenen Fachärzten untersucht. Neben dem neurologischen Zustand und der Pflegebedürftigkeit wurden auch demenzielle Syndrome nach DSM-IV-Kritierien sowie Depressionen mit der Montgomery-Asberg Depression Rating Scale (MADRS) dokumentiert. Ergebnisse: Insgesamt 18,3% der Patienten waren pflegebedürftig, hiervon hatten 51,9% und 43,2% die Pflegestufen I und II. Auch nach Kontrolle des PK-Schweregrads hatten Patienten mit Depression (OR=2,8, 95%-KI:1,8–4,3), Demenz (OR=2,7; 95%-KI:1,8–4,1) bzw. mit beiden Störungen (OR=3,9, 95%-KI:2,5–6,0) ein höheres Risiko für Pflegebedürftigkeit als Patienten ohne diese Störungen. Patienten ≥76 Jahre hatten ein 4fach höheres Risiko für eine Pflegestufe als Patienten ≤65 Jahre (OR=3,5, 95%-KI:2,3–5,5). Über die Altersgruppen hinweg nahm das Risiko, pflegebedürftig zu werden, bei depressiven Patienten am stärksten zu (von 11,9% auf 42,0%). Schlussfolgerung: Das Risiko für eine Pflegebedürftigkeit ist bei Demenz und Depression stark erhöht. Die Daten legen insbesondere für die Depression als Einzelkomplikation eine vergleichbar hohe Krankheitslast nahe wie für die Demenz. / Background: Parkinson’s disease (PD) is frequently accompanied by dementia or depression which can aggravate the clinical picture of the disease and increase the risk of care dependency (CD). Little is known about the associations between PD, these neuropsychiatric comorbidities and CD in outpatients. Patients and methods: A nationwide sample of outpatients (n=1,449) was examined by office-based neurologists (n=315) comprising the documentation of the general, neurological status and the degree of CD. The dementia status was clinically rated according to the established DSM-IV criteria. Depression was screened with the Montgomery-Asberg Depression Rating Scale (MADRS). Results: Overall, 18.3% of all patients were care dependent. Even after adjustment for PD severity, patients with depression (OR=2.8; 95% CI 1.8–4.3), dementia (OR=2.7; 95% CI 1.8–4.1) or both (OR=3.9; 95% CI 2.5–60,0) were at higher risk for CD than patients without dementia or depression. Patients aged ≥76 years were fourfold more likely to be care dependent than patients aged ≤65 years (OR=3.5; 95% CI 2.3–5.5). Across all age groups, patients with depression featured the highest increments (from 11.9 to 42.0%). Conclusion: The risk for CD is substantially elevated in outpatients with PD when further neuropsychiatric symptoms are present. The data suggest that depression contributes equally to disability as does dementia.

Background: Parkinson’s disease (PD) is often accompanied by non-motor complications, such as dementia, depression, and psychotic symptoms, which worsen the prognosis and increase the personal and socioeconomic burden of disease. Prevalence estimates of these complications are quite variable and are lacking for the outpatient care sector. Methods: As part of a larger, nationwide, cross-sectional epidemiological study in n=315 neurological outpatient settings in Germany, this paper estimates the frequency of dementia and cognitive impairment in n=873 outpatients meeting the UK Brain Bank criteria for idiopathic PD. Assessments were based on a clinical interview and neuropsychological assessments, including the Hoehn & Yahr rating and Unified Parkinson’s Disease Rating Scale (UPDRS). Cognitive impairment was assessed by the Mini-Mental State Exam (MMSE), Clock Drawing Test (CDT) and the Parkinson Neuropsychometric Dementia Assessment (PANDA) and the clinician’s diagnosis of dementia was based on the diagnostic criteria of DSMIV. Results Using standardized cutoff scores, the prevalence of cognitive impairment in the study sample as measured by various methods was 17.5% by MMSE (≤ 24), 41.8% by CDT (≥ 3), 43.6% by PANDA (≤ 14), and 28.6% met the DSM-IV criteria for dementia. All estimates increased with age and PD severity. Gender was an inconsistent contributor while illness duration had no significant impact on cognition. Multiple regression analyses revealed PD severity to be the strongest predictor of dementia risk (OR=4.3; 95 % CI: 2.1–9.1), while neuropsychiatric syndromes had independent, although modest additional contributions (OR=2.5, 95% CI: 1.6–3.8). Conclusion: Estimates of cognitive impairment and dementia in PD patients are largely dependent on the diagnostic measure used. Using established clinical diagnostic standards for dementia the overall rate on routine outpatient neurological care is 28.6%, but using more sensitive neuropsychological measures, rates for cognitive impairment might be up to 2-fold higher. The MMSE revealed strikingly low sensitivity. Neuropsychiatric syndromes, in addition to PD severity and age, have an independent – although modest – additional contribution to patients’ risk for cognitive impairment and dementia.

Background: Data regarding both drug-related and non-drug-related costs in patients with Parkinson's disease (PD) are scarce, mainly due to the difficulties in data acquisition in experimental designs. Likewise, the reported impact of drug costs on total direct costs varies across different studies. In addition, the influence of comorbidities on both treatment costs and health-related quality of life has not been adequately evaluated. Methods: A sample of office-based neurologists (n = 315) in Germany was asked to examine up to five consecutive patients with PD (n = 1449) on a specified day during the study period. Patients of all ages were eligible and their evaluation was performed using standardized questionnaires. Results: PD-specific therapy costs increased with the stage of the disease, early onset of the disease and disease duration. The major costs were due to PD-related therapy, whereas other medications only resulted in minor costs. Disease stage mainly influenced direct therapy costs, with an observed increase of total daily costs from €7.3 to €11.3/day. In addition, disease onset at age < 65 years resulted in total daily costs of €11.2 compared to late onset of disease (> 75 years) with daily therapy costs of €5.3. In this patient group neuropsychiatric comorbidities such as dementia and depression were only insufficiently treated. In addition, these comorbidities severely affected health-related quality of life. Conclusion: Therapy costs were influenced by disease stage, disease onset as well as present comorbidities. Furthermore, comorbidities such as depression and dementia were diagnosed but were not adequately treated.