Carbon is due to its electrochemical properties a favourite material for construction of electrodes suitable for detection in flow system. The two most often used techniques (coulometric and amperometric) will be discussed in this Thesis. Carbon paste electrodes (CPE) represent the amperometric detectors. CPE are unstable in the medium with high content of organic solvents, which might complicate their application in HPLC, where the mobile phase contains organic component. It is interesting, that glassy carbon paste electrodes are more stable under such conditions. The change of surface and response of the electrode caused by the effect of methanol are described in this Thesis along with the possible reason of stability of GCPE. Roughing of the surface exposed to methanol is demonstrated by confocal microscopy. This effect leads to increase of height of the peak, background current and noise and to the shift of peak potential to less positive values. These changes are dependent on the time of exposure and the concentration of methanol. Coulometric detectors work with high conversion effectiveness and sensitivity, but in case of their passivation, reactivation is a relatively complicated problem, often leading to the replacement of electrode material. Answer to this problem can be given by using...

From 23 European and North American strains Euastrum humerosum/didelta species complex (Desmidiales) I have obtained 3 lineages in molecular marker trnGucc group II intron. I did not acquire significant and homogenous results in SSU intron. It is probable that the lineages of trnGucc intron are very young. SEM revealed one central pore in cell wall and five bulges. The lineages were significantly different in their shape and dimensions. The lineages differentiated mainly in their length and breadth of the cells. The lineages inside morphotype E. humerosum differentiated in shape and dimensions of the polar lobe. The lineages inside morphotype E.didelta differentiated in shape and dimensions of the neck. That was ascertained using the geometric morphometrics with the measuring. Linear discriminant analysis of the desmids from literature revealed that is possible to partly discriminate groups of the varieties (E. humerosum var. parallelum and E. didelta in lineage A; two formae E. didelta f. val Piora and E. didelta f. latior in lineage B; E. didelta var. inermiforme and E. humerosum var. affine in lineage C). Key words: desmids, species, hidden diversity, molecular phylogenetics, geometric morphometrics, Euastrum, scanning electron microscopy

Malkostrake Krebse zeigen im postnauplialen Keimstreif ein invariantes Zellteilungsmuster und eine Zelllinie. Embryonen eines Isopoden (Porcellio scaber) und eines Amphipoden (Orchestia cavimana) wurden bezüglich ihrer Zelllinie vergleichend Untersucht. Mittels immunhistochemischer Färbungen wurde das Expressionsmuster der Gene engrailed und Distal-less in Hinblick auf die Zelllinie und die Morphogenese der Segmente und der Beinentwicklung analysiert. Die Zelllinie wurde bei Porcellio scaber mit der Methode der 4D-Mikroskopie untersucht. Mit Zellablationsexperimenten wurden Abhängigkeiten der Zellen untereinander aufgezeigt. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen zeigen: I. Die Genexpression von Distal-less und engrailed wird unabhängig von der Zelllinie reguliert. II. Die Bildung der konvergenten einästigen Beine im Thoraxbereich beider Krebse erfolgt durch unterschiedliche Regulation des Gens Distal-less - bei Orchestia cavimana wird die Expression des Gens in den lateralen Zellen abgeschaltet, während diese Zellen bei Porcellio scaber erst gar nicht Distal-less exprimieren. III. Die Anwendung des Systems der 4D-Mikroskopie zeigte unter anderem, dass in den vorderen Reihen nichtektoteloblastischen Ursprungs bei Porcellio scaber die Zelllinie variabel ist und eine Zellsortierung und Zellimmigration stattfindet. IV. Die Ähnlichkeit der Bildung dieser Reihen bei Porcellio scaber mit der der Tanaidaceen lässt auf ein Schwestergruppenverhältnis der Taxa Isopoda und Tanaidacea schliessen. Die Dissertation enthält fünf Videoaufnahmen als separate AVI-Dateien. / Malacostracan crustaceans show in their postnaupliar germ-band an invariant cleavage pattern and a cell-lineage. A comparative analysis of this cell-lineage in an Isopod (Porcellio scaber) and an amphipod (Orchestia cavimana) was done in this thesis. Immunohistochemical stainings of the gene products Distal-less and Engrailed were used, to show the relation of these genes to the morphogenesis of segments and legs. Further, the cell-lineage of Porcellio scaber was analyzed with a 4D-microscope system. Cell-ablation experiments were used to show regulational networks in the development of the germ-band. The results of this work show: I. The regulation of the genes Distal-less and engrailed is independent of the cell-lineage. II. The morphogenesis of the convergent monoramous limbs in the thorax is reflected by different expression patterns of the gene Distal-less - in Orchestia cavimana the expression of Distal-less is switched off in the lateral cells, in Porcellio scaber these cells do not start the Distal-less expression. III. The 4D-microscopy analysis show, that the cell-lineage in the cellrows wich have a non-ectoteloblastic origin is not invariant. In these rows of cells show cell sorting. IV. The formation of these rows in the isopod Porcellio scaber shows similarity to the formation in tanaidaceans. A sister group relationship of Tanaidacea and Isopoda is strongly supported. This dissertation contains five video recordings as separate AVI files.

Many genetic processes require enzymes or enzyme complexes that interact simultaneously with distant sites along the genome. Such long-range DNA-enzyme interactions are important for example in gene regulation, DNA replication, repair and recombination. In addition many restriction enzymes depend on interactions between two recognition sites and form therefore a model system for studying long-range communications on DNA. Topic of the present work are Type III restriction enzymes. For these enzymes the communication mechanism between their distant target sites has not been resolved and conflicting models including 3D diffusion, 1D translocation and 1D diffusion have been proposed. Also the role of ATP hydrolysis by their superfamily 2 helicase domains which catalyse functions of many enzyme systems is still poorly understood. To cleave DNA, Type III restriction enzymes sense the relative orientation of their distant target sites and cleave DNA only if at least two of them are situated in an inverted repeat. This process strictly depends on ATP hydrolysis. The aim of this PhD thesis was to elucidate this long-range communication. For this a new single molecule assay was developed using a setup combining magnetic tweezers and objective-type total internal reflection fluorescence microscopy. In addition of being able to mechanically manipulate individual DNA molecules, this assay allows to directly visualize the binding and movement of fluorescently labelled enzymes along DNA. Applying this assay to quantum dot labelled Type III restriction enzymes, a 1D diffusion of the enzymes after binding at their target sites could be demonstrated. Furthermore, it was found that the diffusion depends on the nucleotide that is bound to the ATPase domains of these enzymes. This suggested that ATP hydrolysis acts as a switch to license diffusion from the target site which leads to cleavage. In addition to the direct visualization of the enzyme-DNA interaction, the cleavage site selection, the DNA end influence (open or blocked) and the DNA binding kinetics were measured in bulk solution assays (not part of this thesis). The experimental results were compared to Monte Carlo simulations of a diffusion-collision-model which is proposed as long-range communication in this thesis.

In dieser Doktorarbeit wird die Magnetisierungsdynamik von strukturierten, weichmagnetischen Einzelschichten aus Permalloy (Ni81Fe19) mittels stroboskopischer Kerrmikroskopie untersucht. Die Dicke der in unterschiedliche Formen (Kreise, Quadrate und Rechtecke) strukturierten magnetischen Schicht beträgt 50 nm bzw. 160 nm. Durch die Verwendung eines gepulsten Lasers als Beleuchtungsquelle wird eine Zeitauflösung erreicht, die unter 25 ps liegt. Parallel zu den Laserpulsen wird die Probe mit gepulsten Magnetfeldern angeregt und die Reaktion der Magnetisierung auf diese schnellen Magnetfeldänderungen wird untersucht. Diese Reaktion der Magnetisierung unterscheidet sich deutlich von einer Anregung mit quasistatischen Magnetfeldern. Durch die stroboskopische Beobachtungsweise sind nur reversible Prozesse sichtbar, irreversible Prozesse werden durch die Mittelung über mehrere Millionen Anregungs- und Beobachtungspulse nicht abgebildet. Dies wird bei der Anregung eines Vortex in einer Kreisscheibe deutlich, bei dem die Magnetisierungsrichtung im Vortexkern durch das gepulste Magnetfeld teilweise geschaltet wird. Dadurch ändert sich der Drehsinn der spiralförmigen Relaxationsbewegung des Vortex, was zu einer Überlagerung der beiden Bewegungen während der Beobachtung führt. Desweiteren wird eine Vervielfältigung von Vortex-Antivortex Paaren in Stachelwänden durch hochfrequente Felder gezeigt. Diese Vervielfältigung führt zur Erzeugung eines neuen, metastabilen Zustandes mit geringerem Stachelabstand. Mit steigender Frequenz des Feldes fällt der Stachelabstand bis auf 30 % des Ausgangswertes. Ab einer Grenzfrequenz, die durch die ferromagnetische Resonanz gegeben ist, kann die Magnetisierung dem Feld nicht mehr folgen und die Wandstruktur ist vergleichbar mit der im quasistatischen Grenzfall. Auch in dickeren Elementen wird diese Erzeugung beobachtet, wo sie zu einer irreversiblen Wandtransformation von der asymmetrischen Blochwand zur Stachelwand führt. Bei der Pulsanregung eines Landau-Domänenzustandes in einem Quadrat kommt es zur Bildung von sichelartigen Domänen an den Ecken des Quadrates. Die Entstehung dieser Domänen geschieht relativ schnell innerhalb einer Nanosekunde. Während der Relaxation der Magnetisierung lösen sich diese neu entstandenen Domänen durch Wandverschiebung wieder auf. Die Auflösung der Domänen geschieht deutlich langsamer als die Entstehung, was durch die unterschiedlichen Mechanismen, die bei der Entstehung (Magnetisierungsdrehung) und Auflösung (Wandverschiebung) der Domänen involviert sind, begründet werden kann. Außerdem kommt es zu einer inkohärenten Drehung der Magnetisierung in der Domäne mit antiparalleler Ausrichtung der Magnetisierung bezüglich des Pulsfeldes. Diese Drehung der Magnetisierung, lateral abwechselnd nach links und rechts, wird durch eine leichte Abweichung der Magnetisierung von einer perfekt homogenen Ausrichtung begünstigt.

In dieser Arbeit wird der Aufbau eines Raumtemperatur-Nahfeldmikroskopes und die Implementation eines neuen nichtoptischen Abstandsregelmechanismus beschrieben und die Ergebnisse verschiedener Abbildungsarten dargestellt. Eine theoretische Modellierung des Scherkraft-Detektionsmechanismus erlaubt ein gezieltes Design fuer eine Nachnutzung. Der Aufbau eines Tieftemperatur-Konfokalmikroskopes, das zum Tieftemperatur-Nahfeldmikroskop erweiterbar ist, wird dargelegt. Die Abhaengigkeit des Photobleichens einzelner Terrylen-Molekuele von der Temperatur wird untersucht. Beobachtungen der spektralen Diffusion von Terrylen-Molekuelen werden dargelegt. Den Hauptteil dieser Arbeit bilden Untersuchungen am N-V Farbzentrum im Diamant. Einzelne Defektzentren wurden bei tiefen Temperaturen abgebildet und mittels Fluoreszenz-Anregungsspektroskopie untersucht, die Fluoreszenz-Emissionsdynamik wurde mit Autokorrelationsmessungen studiert. Das Temperaturverhalten der Fluoreszenzintensitaet, die Autokorrelation der Fluoreszenzintensitaet und die verzoegerte Fluoreszenz beweisen die Existenz eines metastabilen Zustandes. Durch Einstrahlen einer zweiten Wellenlaenge verkuerzt sich die Verweilzeit im metastabilen Zustand und die mittlere Fluoreszenzrate wird erhoeht (Deshelving). Die Tieftemperaturspektren widersprechen in mehreren Punkten den aus der Literatur bekannten Werten, die an hoeherkonzentrierten Proben gemessen wurden. Diese Unterschiede werden diskutiert und sind mit einer in hoeherkonzentrierten Proben verstaerkten Verspannung zu erklaeren. Ein Vergleich mit Diamant-Nanokristalliten, in denen eine erhoehte Verspannung auftritt, bestaetigt den Zusammenhang zwischen schmalen Uebergaengen und wirkender Verspannung durch das Auftreten von schmalen Emissionslinien.

Die im Folgenden vorgestellten Arbeiten sollen zur Erweiterung der Einsatzmöglichkeiten von WPC-Bauteilen beitragen, wobei die Untersuchung möglicher Fügetechnologien und ein praxisnahes Anwendungsbeispiel die Schwerpunkte bilden. Mittels Heizelement- und Vibrationsschweißens ist es gelungen, WPC-Bauteile sowohl mit gleichen Materialien als auch mit dem jeweiligen reinen Matrixmaterialien in Mischbauweisen zu verbinden. Deutlich werden hierbei verfahrensbedingte Einflüsse der Temperaturen bzw. des Energieeintrages, der Krafteinleitung (Fügedruck) sowie rezepturbedingte Einflüsse des Anteiles von Haftvermittlern. Durch entsprechende Verfahrensführung können Festigkeiten der Schweißverbindung im Bereich der WPC-Grundmaterialfestigkeit erreicht werden. Im Praxistest wurde das Dauerlaufverhalten eines Hybridprofils aus Aluminium und WPC in einem Hängefördersystem unter dynamischen Belastungen untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die WPC-Bauteile des Hybriden den unterschiedlichen Beanspruchungen und den daraus resultierenden Verformungen nach in Summe 3000 h Testbetrieb, ohne sichtbare Schäden standhielten. Weiterhin waren keine Nachteile bezüglich der Praxistauglichkeit im Vergleich zu dem Standardprofil aus Aluminium feststellbar.

No description available.

No description available.

No description available.