Vergleich zweier Thrombozytaphereseprotokolle des kontinuierlich arbeitenden Zellseparators FRESENIUS AS 104 mit dem Ziel einer regelmäßigen Senkung der Leukozytenkontamination (LK) in Thrombozytapheresekonzentraten unter die kritische Grenze für eine Alloimmunisierung von 1 x 106 Leukozyten pro Transfusionseinheit ("critical immunological load of leukocytes" (cill)). Die Bestimmung der Leukozytenzahl in diesem niedrigen Konzentrationsbereich stellt ein bekanntes Problem dar, weshalb drei Methoden dazu miteinander verglichen wurden. Bei je 50 Thrombozytapheresen von gesunden Spendern wurde das Standardprogramm mit konstanter Trenngrenze bzw. die Programm-Modifikation mit periodischer Trenngrenzenposition eingesetzt. Der Vergleich der beiden Trenngrenzeneinstellungen erfolgte auf der Basis der ermittelten LK in den Thrombozytapheresekonzentraten sowie den errechneten Qualitätsparametern Plättchenausbeute und Separationseffizienz. Zur Bestimmung der LK wurden neben der mikroskopischen Auszählung der Zellen mit Hilfe der modifizierten Nageotte-Kammer zum einen ein neuartiger Blutbildautomat (Abbott CD 3500), zum anderen durchflußzytometrische Methode (FACS) verwendet. Die Effektivitätsparameter beider Thrombozytaphereseverfahren wichen signifikant voneinander ab: Der Thrombozyten-Ertrag ist bei Anwendung der konstanten Trenngrenze war im Mittel mit 3,6 x 1011/TE signifikant höher als bei Anwendung der periodischen Trenngrenze mit 3,3 x 1011/TE (t-Test:p = 0,017). Dementsprechend sind bei vergleichbaren Mittelwerten für Separationsdauer (63min vs. 64min) und Separationsvolumen (3588 ml vs. 3737 ml) sowohl die Separationsleistung (5,9 x 109/min vs. 5,2 x 109/min; t-Test: p = 0,018), als auch die Separationseffizienz (48,0% vs. 43,3%; t-Test: p = 0,005) signifikant niedriger bei der Anwendung der periodischen Trenngrenzenposition. Die Leukozytenkontamination ist signifikant niedriger bei Anwendung der periodischen Trenngrenze: Je nach angewandter Methode liegt die mittlere Leukozyten-Kontamination bei Anwendung der konstanten Trenngrenze bei 4,9 x 106/TE, bei Anwendung der periodischen Trenngrenze bei 2,1 bzw. 1,2 x 106/TE (U-Test: p < 0,0001). Bei der Bestimmung mittels FACS lag die Leukozytenkontamination bei 46 von 50 Thrombozytapheresen mit periodischer Trenngrenze unter dem angestrebten Wert von 1 x 106/TE (vs. konstante Trenngrenze: 9 / 50) . Beim Vergleich zwischen Nageotte-Kammer-Zählung als Goldstandard und Blutbildautomat zeigt der Blutbildautomat Abbott CD 3500 bei Leukozyten-Konzentrationen unter 50 bis 80 pro Mikroliter eine unzureichende Genauigkeit (r = 0,546). Zwischen Nageotte-Kammer-Zählung und FACS-Methode findet sich hingegen eine gute Korrelation (r = 0,930). Die Modifikation des Thrombozytenseparationsverfahrens mit periodischer Verschiebung der Trenngrenze bewirkt eine signifikante Senkung der Leukozytenkontamination. Der Thrombozytenertrag und die Separationseffizienz werden um etwa 10% gegenüber dem Standardverfahren mit konstanter Trenngrenze gesenkt. Dieser Thrombozytenverlust ist jedoch bedeutungslos, da die zum Erreichen des gesetzlich vorgeschriebenen cill-Wertes notwendige Filterung des Standard-Thrombozytapheresekonzentrats ebenfalls zu einem Thrombozytenverlust führt, der in derselben Größenordnung liegt. / Comparison of two different separation protocols for plateletpheresis with the Fresenius Blood Cell Separator AS104. Aim was to achieve a low white blood cell (WBC) contamination of the resulting platelet concentrate below the critical immunological load of leukocytes responsible for alloimmunisation. Furthermore comparison of three different methods to determine the exact count of WBC in this low range of WBC concentration. 50 healthy donors each underwent platelet apheresis with the Fresenius Blood Cell Separator AS104 using the periodically alternating interface position (PAIP) or a standard interface position (SIP). To evaluate the influence, WBC contamination of the platelet concentrate and separation efficiency (SE) were investigated. WBC were counted either microscopically (modified Nagotte chamber) or dermined on a whole blood counter Abbott CD 3500 or on a FACScan flowcytometer. SE with PAIP is lower than with SIP ( 43.3% vs. 48%; t-test: p=0.005). WBC contamination with PAIP is lower than with SIP: depending on the method of counting 2.1 resp. 1.2 x 106/TE for PAIP vs. 4.9 x 106/TE for SIP (u-test: p < 0.0001). Correlation between counting the WBC by the modified Nagotte chamber as a ´gold standard´ methode and the Abbott CD 3500 was poor (r = 0.546), whereas counting by modified Nagotte chamber and by FACScan showed a good correlation (r = 0.93). Modification of the separation protocol for platelet apheresis with the Fresenius Blood Cell Separator AS104 by PAIP results in a lower WBC contamination of platelet concentrates. The lower SE and total amount of platelets in the concentrates with the PAIP method compared to SIP make no difference in the end because the concentrates produced with SIP have additionally to be filtered in order to achieve a WBC conatmination below the cill and undergo thereby a reduction of platelets in about the same range.

GaN-Nanodrähte können mit einer hohen strukturellen Perfektion auf verschiedenen kristallinen und amorphen Substraten gewachsen werden. Sie bieten somit faszinierende Möglichkeiten, sowohl zur Untersuchung von fundamentalen Eigenschaften des Materialsystems, als auch in der Anwendung in optoelektronischen Bauteilen. Obwohl bereits verschiedene Prototypen solcher Bauteile vorgestellt wurden, sind viele grundlegende Eigenschaften von GaN-Nanodrähten noch ungeklärt, darunter die interne Quanteneffizienz (IQE), welche ein wichtiges Merkmal für optoelektronische Anwendungen darstellt. Die vorliegende Arbeit präsentiert eine detaillierte Untersuchung der Rekombinationsdynamik von Exzitonen, in selbst-induzierten und selektiv gewachsenen GaN Nanodraht-Proben, welche mit Molekularstrahlepitaxie hergestellt wurden. Die zeitaufgelösten Photolumineszenz (PL)-Experimente werden durch Simulationen ergänzt, welche auf Ratengleichungs-Modellen basieren. Es stellt sich heraus, dass die Populationen von freien und gebundenen Exzitonen gekoppelt sind und zwischen 10 und 300 K von einem nichtstrahlenden Kanal beeinflusst werden. Die Untersuchung von Proben mit unterschiedlichem Nanodraht-Durchmesser und Koaleszenzgrad zeigt, dass weder die Nanodraht-Oberfläche, noch Defekte als Folge von Koaleszenz diesen nichtstrahlenden Kanal induzieren. Daraus lässt sich folgern, dass die kurze Zerfallszeit von Exzitonen in GaN-Nanodrähten durch Punktdefekte verursacht wird, welche die IQE bei 10 K auf 20% limitieren. Der häufig beobachtete biexponentiellen PL-Zerfall des Donator-gebundenen Exzitons wird analysiert und es zeigt sich, dass die langsame Komponente durch eine Kopplung mit Akzeptoren verursacht wird. Motiviert durch Experimente, welche eine starke Abhängigkeit der PL-Intensität vom Nanodraht-Durchmesser zeigen, wird die externen Quanteneffizienz von geordneten Nanodraht-Feldern mit Hilfe numerischer Simulationen der Absorption und Extraktion von Licht in diesen Strukturen untersucht. / GaN nanowires (NWs) can be fabricated with a high structural perfection on various crystalline and amorphous substrates. They offer intriguing possibilities for both fundamental investigations of the GaN material system as well as applications in optoelectronic devices. Although prototype devices based on GaN NWs have been presented already, several fundamental questions remain unresolved to date. In particular, the internal quantum efficiency (IQE), an important basic figure of merit for optoelectronic applications, is essentially unknown for GaN NWs. This thesis presents a detailed investigation of the exciton dynamics in GaN NWs using continuous-wave and time-resolved photoluminescence (PL) spectroscopy. Spontaneously formed ensembles and ordered arrays of GaN NWs grown by molecular-beam epitaxy are examined. The experiments are combined with simulations based on the solution of rate equation systems to obtain new insights into the recombination dynamics in GaN NWs at low temperatures. In particular, the free and bound exciton states in GaN NWs are found to be coupled and affected by a nonradiative channel between 10 and 300 K. The investigation of samples with different NW diameters and coalescence degrees conclusively shows that the dominating nonradiative channel is neither related to the NW surface nor to coalescence-induced defects. Hence, we conclude that nonradiative point defects are the origin of the fast recombination dynamics in GaN NWs, and limit the IQE of the investigated samples to about 20% at cryogenic temperatures. We also demonstrate that the frequently observed biexponential decay for the donor-bound exciton originates from a coupling with the acceptor-bound exciton state in the GaN NWs. Motivated by an experimentally observed, strong dependence of the PL intensity of ordered GaN NW arrays on the NW diameter, we perform numerical simulations of the light absorption and extraction to explore the external quantum efficiency of these samples.