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Untersuchung von Matrixeffekten in der quantitativen Analyse mit Flüssigkeitschromatographie-Tandem-Massenspektrometrie - Bestimmung, Kompensation und Methodenentwicklung

Rossmann, Julia 02 May 2019 (has links)
Das übergeordnete Ziel dieser Promotion war die Untersuchung und Kompensation des Matrixeffekts für die Analytik von Arzneimitteln in komplexen Probenmatrices mit LC-ESI-MS/MS-Technik. Zunächst konnte eine einfache analytische Methode für eine breite analytische Anwendbarkeit entwickelt werden. Es zeigte sich jedoch, dass die Matrixeffektkompensation zu einem Mehraufwand bei der Probenvorbereitung führt. Deshalb wurde anschließend der Mechanismus des Matrixeffektes auf die LC-ESI-MS/MS-Technik genauer untersucht. Die gewonnenen Erkenntnisse wurden anschließend eingesetzt, um eine einfache alternative Quantifizierungsmethode mittels der PCI eines internen Standards zu entwickeln. Im ersten Teilprojekt wurde eine LC-ESI-MS/MS-Methode für die Analytik von häufig verschriebenen Antibiotika in Abwasserproben der Stadt Dresden entwickelt. Da weder Vergleichsmatrix für Abwasser zur Verfügung stand, noch für alle Zielanalyte isotopenmarkierte Standards erhältlich sind, wurde der stark variierende Matrixeffekt der Abwasserproben mittels der Standardaddition kompensiert. Die Ergebnisse der Methodenentwicklung zeigen, dass eine genaue und flexible Methode entwickelt werden konnte, die Matrixkompensation jedoch zu einem erhöhten Zeit- und Materialaufwand führt. Es wurde deutlich, dass neben bisher genutzten Kompensationsmethoden für den Matrixeffekt, wie Standardaddition und interner isotopenmarkierter Standards, neue alternative Strategien getestet werden müssen. In dem zweiten Teilprojekt wurde daher der Matrixeffektmechanismus von Urin-, Plasma- und verschiedenen Abwasserproben bei der Messung von verschiedenen Arzneimitteln mittels LC-ESI-MS/MS analysiert. Die Ergebnisse der Untersuchungen mittels „post-column infusion“ konnten bisherige Erkenntnisse zu Matrixeffektmechanismen bestätigen und das Verständnis vertiefen. Matrixeffekte sind von der jeweiligen Zusammensetzung der Probenmatrix abhängig, aber auch substanzspezifisch. Dabei kommt es zwischen Analyt und Begleitsubstanzen zu einer Konkurrenz um freie Ladungsträger oder zu einer veränderten Anordnung/Verteilung innerhalb der ESI-Spray-Tröpfchen. Gleichzeitig zeigten die Ergebnisse, dass es auch andere Mechanismen, wie z. B. Ladungstransfers zwischen Analyt und Begleitsubstanzen, geben muss. Schließlich wurden die Ergebnisse des zweiten Teilprojekts in einer innovativen Methodenentwicklung zur Matrixkompensation und zur Quantifizierung von 16 Arzneimitteln in Urinproben verwendet. Der Matrixeffekt der Substanzen mit vergleichbarer Signalsuppression konnte über einen einzelnen nachsäuleninfundierten internen Standard kompensiert werden. Die Ergebnisse zeigen einen deutlichen Vorteil der entwickelten Methode gegenüber Matrix-Kalibrierung in Präzision und Richtigkeit oder dem Einsatz von isotopenmarkierten internen Standards in Aufwand der Methodenentwicklung und Verbrauch von Standardsubstanzen. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zeigen die Bedeutung, Komplexität und den Einfluss der Matrixeffekte in der Anwendung der LC-ESI-MS/MS-Technik. Einerseits sind geeignete Methoden für die Minimierung von Matrixeffekten wie Probenvorbereitung und Chromatographie nötig, andererseits müssen Ionisierungsmechanismen, insbesondere die Wechselwirkungen von Zielanalyten und Begleitsubstanzen, zukünftig Gegenstand weiterer Untersuchungen sein. Die Ergebnisse dieser Arbeit liefern wichtige Beiträge zur Verbesserung der Analytik von komplexen Proben mittels der LC-ESI-MS/MS-Technik. / The overall goal of this Ph.D. thesis was to investigate and compensate the matrix effect of the analysis of drugs in complex sample matrices with LC-ESI-MS/MS technique. First, a simple analytical method for a broad analytical applicability was developed for wastewater analysis. However, the matrix effect compensation embraced the main part effort in sample preparation. Therefore, the mechanism of the matrix effect on the LC-ESI-MS/MS technique was examined in more detail. The findings were used to develop an alternative quantification method using post-column infusion of an internal standard substance. In the first project, a LC-ESI-MS/MS method was developed to analyze commonly prescribed antibiotics in wastewater samples of Dresden. Since neither comparison matrix for wastewater nor all isotopically-labeled analogs for the target analytes were available, the strongly varying matrix effect of the wastewater samples was compensated by standard addition. The results show that the developed method is precise and flexible, but the matrix effect compensation leads to an increased expenditure of time and materials. Besides previously used matrix effect compensation methods, such as standard addition and internal isotopically-labeled standard, new alternative strategies need to be tested. Therefore, the matrix effect mechanism of various drugs and sample matrix combinations was examined in the second project using post-column infusion. The results confirmed previous findings on matrix effect mechanisms and deepened our understanding that matrix effects not only depend on the composition of the sample matrix but are also substance-specific. This results to a competition of free charge carriers between analyte and accompanying substances or to an alternated distribution within the ESI spray droplets. Furthermore, the results indicate that there are other mechanisms, such as charge transfer between analyte and concomitant substances. The results of the second project were used to invent a method for matrix effect compensation and quantification of 16 drugs in urine samples. The matrix effects of the substances with comparable signal suppression were compensated by a single post-column infused internal standard. The developed method has a significant advantage over the matrix calibration regarding precision and accuracy as well as the use of isotopically-labeled internal standards in effort of method development and consumption of standard substances. Finally, the results of this work show the importance, complexity and influence of the matrix effects in the application of the LC-ESI-MS/MS-technique. Suitable methods for minimizing matrix effects such as sample preparation and chromatography are needed and ionization mechanisms, in particular the interactions of target analytes with accompanying substances, should be investigated in future studies. The work of this Ph.D. project contributes to the improvement of the analysis of complex samples using the LC-ESI-MS/MS-technique.
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Investigation of Current Excitation for Personal Health and Biological Tissues Monitoring

Bouchaala, Dhouha 06 September 2016 (has links)
Bioimpedance spectroscopy is very useful in biomedical field as a safe and non-invasive technique. A stable and safe excitation current below than 0.5 mA for load impedances changing from 100 Ω to 10 kΩ in the full β-dispersion range from kHz up to 1 MHz is a big challenge for the design of the current source addressed by this thesis. For a good stability and high accuracy, the source should have a high output impedance. Different current source types in “current-mode approach” and “voltage-mode approach” were investigated and compared for usability in bioimpedance measurement systems. The “voltage-mode approach” with grounded load was proven to be more suitable and stable for biomedical measurements. Thereby the Tietze and the Howland circuit in dual configuration with negative feedback have shown the lowest error of the output current and the highest output impedance, where the improved Howland circuit in dual configuration with negative feedback is preferred because it has a simple structure, high accuracy and good stability. We suggest to improve the stability of the Howland circuit in dual configuration with negative feedback by introducing compensated operational amplifiers and to reduce stray capacitances at higher frequencies by adding gain compensation capacitor. We reach thereby an accuracy of 0.5% at low frequency and 0.9% at 1 MHz. With the realized accuracy of the designed voltage controlled current source, one decisive prerequisite for portable bioimpedance measurement system is achieved. In order to select the appropriate excitation signals for short measurement time, a comparative study of signals and their parameters was carried out. It leads to the selection of binary chirp signal as a suitable excitation signal due to its short measurement time about 100 μs, low crest factor lower than 2.8 and an energy efficiency higher than 54% in a very noisy signal. Simulation results show that the designed enhanced Howland current source excited by the binary chirp signal has low error and flatness in the whole range. / Die Bioimpedanzspektroskopie gewinnt aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften als nicht-invasive, schonende Messmethode zunehmend an Bedeutung im biomedizinischen Bereich. Dabei ergeben sich besondere erausforderungen für den Entwurf der Stromquelle zur Realisierung eines stabilen und sicheren Anregungsstroms. Gefordert ist eine hohe Genauigkeit bis zu einem Maximalstrom von 0.5 mA in einem Frequenzbereich, der der β-Dispersion entspricht, von wenigen kHz bis hin zu 1 MHz. Die Stabilität muss bei variablen Lastimpedanzen im Bereich von 100 Ω bis 10 kΩ gewährleistet sein. Dafür muss die Stromquelle eine hohe Ausgangsimpedanz aufweisen. Diese Arbeit fokussiert auf den Entwurf von spannungsgesteuerten Stromquellen. Verschiedene Arten von Stromquellen wurden untersucht und verglichen. Der 'Voltage-Modus-Ansatz' mit Masse-referenzierter Last hat sich als besser geeignet und stabiler für biomedizinische Messungen erwiesen. Die Tietze-Schaltung und diese Howland-Schaltung zeigen dabei die niedrigsten Fehler des Ausgangsstroms und die höchste Ausgangsimpedanz. Im direkten Vergleich besitzt die verbesserte Howland-Schaltung doch eine einfachere Struktur, höhere Genauigkeit und bessere Stabilität und wird daher gegenüber der Tietze-Schaltung bevorzugt. Um weitere Stabilitätsverbesserungen bei der Howland-Schaltung zu erreichen, werden zwei Maβnahmen vorgeschlagen. Zum einen werden kompensierte Operationsverstärker eingeführt und zum anderen wird der Einfluss von Streukapazitäten bei hohen Frequenzen minimiert indem die Verstärkung mit Kondensatoren kompensiert wird. Durch diese Maβnahmen wird eine Genauigkeit von 0.5% bei niedrigen Frequenzen und 0.9% bei 1 MHz ermöglicht. Mit dem neuen Entwurf der spannungsgesteuerten Stromquelle ist ein entscheidender Meilenstein für die Realisierung tragbarer Messsysteme der Bioimpedanz erreicht. Um eine kurze Messzeit zu realisieren wurde eine vergleichende Studie von Anregungssignalen und deren Signalparameter durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass binäre Chirp-Signale aufgrund der reduzierten Messzeit, des niedrigen Crest-Faktors unter 2.8 und hohe Energieeffizienz von mehr als 54% bei hohem Rauschlevel besonders geeignet sind. Simulationsergebnisse zeigen, dass die entwickelte Howland-Stromquelle zusammen mit einem binären Mehrfrequenzsignal den geringsten Amplitudenfehler im gesamten Frequenzbereich realisiert.
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Upprättelse: vedergällning eller gottgörelse? -En utredning av upprättelsens betydelse för brottsoffret inom straffrätten och skadeståndsrätten. / Redress: retribution or reparation? An inquiry of the importance of redress to crime victims, within criminal and tort law.

Silverhamre, Erik January 2023 (has links)
No description available.
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Tradition und Gegenwart bei der Analyse des thermischen Verhaltens spanender Werkzeugmaschinen: Tagungsband 16. Dresdner Werkzeugmaschinen-Fachseminar, 21. und 22. März 2013 Dresden: Gewidmet dem 100. Geburtstag von Prof. Dr.-Ing. habil. Dr. h.c. Horst Berthold

Großmann, Knut January 2013 (has links)
Die Dresdner Werkzeugmaschinen-Fachseminare sind ein Forum zu ausgewählten Spezialthemen der Entwicklung und Nutzung von Werkzeugmaschinen. Das 16. WZM-Fachseminar berichtetet inhaltlich detailliert von aktuellen Arbeiten im Rahmen des DFG-Sonderforschungsbereiches "Thermo-Energetische Gestaltung von Werkzeugmaschinen" (SFB/TR 96) an den Standorten Dresden, Aachen und Chemnitz. Die Fachbeiträge berichten über experimentelle und modellgestützte Analyse von Wärmequellen und -übertragung in spanenden Werkzeugmaschinen sowie zu Lösungsansätzen zur Korrektur und Kompensation der thermo-elastischen Verlagerungen.:H. P. Schossig DMG, Pfronten: Thermik-Forschung und die Umsetzung der Erkenntnisse in Maschinenkonzepten bei DMG K. Großmann Sprecher des DFG-SFB Transregio 96 IWM, TU Dresden: Thermo-Energetische Gestaltung von Werkzeugmaschinen F. Klocke; M. Brockmann WZL, RWTH Aachen, K. Großmann; Ch. Städel IWM, TU Dresden: Untersuchungen des Zerspanungsprozesses hinsichtlich auftretender Wärmeströme und Temperaturen R. Werner; St. Winkler EWA, TU Chemnitz, Ch. Brecher; D. Haber WZL, RWTH Aachen: Verlustleistungen in einer Vorschubachse und die daraus resultierende Temperaturverteilung R. Kneer; S. Vieler WSA, RWTH Aachen, K. Großmann; St. Schroeder IWM, TU Dresden: Messungen des Wärmeübergangs an Fugenkontakten von Werkzeugmaschinen J. Weber; Jul. Weber IFD, TU Dresden, G. Schmidt; U. Semmler Fraunhofer IWU, Chemnitz: Fluidische Kühlung von Motorspindeln und Werkzeugen W.-G. Drossel; St. Ihlenfeldt; C. Zwingenberger Fraunhofer IWU, Chemnitz, K. Großmann; St. Schroeder IWM, TU Dresden: Modellierung des Wärmeaustauschs Maschine-Umgebung A. Voigt; J. Wensch; A. Naumann IWR, TU Dresden: Defektkorrektur bei Mittelungsverfahren in der Zeitintegration des Temperaturverhaltens K. Großmann; A. Galant IWM, TU Dresden, M. Beitelschmidt; M. Partzsch IFKM, TU Dresden: Strukturveränderlichkeit in FEM und Blocksimulation bei der Berechnung von Temperaturfeldern K. Großmann; M. Merx IWM, TU Dresden: Thermografie und Nahbereichs-Fotogrammetrie zur Erfassung von Temperatur- u. Verlagerungsfeldern Ch. Brecher; M. Wennemer WZL, RWTH Aachen: Eigenschaftsmodellbasierter Ansatz zur Korrektur thermo-elastischer Verlagerungen K. Großmann; Ch. Städel IWM, TU Dresden: Simulative Erweiterung der Datenbasis zur korrelativen Korrektur thermo-elastischer Verlagerungen W.-G. Drossel; Ch. Ohsenbrügge Fraunhofer IWU, Chemnitz: Materialeffekte und Funktionsmechanismen zur Wärmefluss-Steuerung
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Technik und Bildung in der verwissenschaftlichten Lebenswelt

Lumila, Minna 02 June 2023 (has links)
Die Studie versucht, Husserls Modell einer nicht-wissenschaftlichen Lebenswelt für pädagogische Untersuchungen zum Verhältnis von Technik und Bildung in der verwissenschaftlichen Welt zu öffnen. Sie diskutiert Entwicklungsprobleme der Spätmoderne unter pluralen Fragestellungen und führt Ansätze und Traditionen zusammen, die unterschiedliche Wege zur Weiterentwicklung der modernen Bildungstheorie beschritten haben. Im Zentrum steht die Frage, wie moderne Technik einerseits als lebensweltliche Entfremdung des Menschen problematisiert und andererseits als Produkt menschlicher Freiheit und Weltgestaltung gewürdigt werden kann. In vier Kapiteln werden die methodischen Ansätze und Antworten vorgestellt, die der Philosoph und Pädagoge Eugen Fink (1905–1975), der Philosoph Martin Heidegger (1889–1976), der Philosoph und Erziehungswissenschaftler Theodor Litt (1880–1962) und der Soziologe Helmut Schelsky (1912–1984) auf die Frage nach dem Verhältnis von Bildung und Technik gegeben haben. Im Durchgang durch ihre Positionen wird ein Konzert erarbeitet, dessen Originalität darin liegt, Abstimmungsprobleme von Bildung, Technik und Lebenswelt aus postdualistischer, praxistheoretischer sowie posthumanistischer Perspektive zu thematisieren. / The study attempts to open Husserl's model of a non-scientific lifeworld for pedagogical investigations of the relationship between technology and “Bildung” in the scientific world. It discusses developmental problems of late modernity under plural questions and brings together approaches and traditions that have taken different paths to the further development of modern “Bildungs”-theory. The central question is how modern technology can be problematized on the one hand as the alienation of human beings from the world of life and on the other hand be appreciated as a product of human freedom and the shaping of the world. Four chapters present the methodological approaches and answers that philosopher and educator Eugen Fink (1905–1975), philosopher Martin Heidegger (1889–1976), philosopher and educationalist Theodor Litt (1880–1962), and sociologist Helmut Schelsky (1912–1984) have given to the question of the relationship between education and technology. In the course of their positions, a concert will be developed whose originality lies in addressing the coordination problems of “Bildung” (education), “Technik” (technology) and “Lebenswelt” (lifeworld) from a post-dualist, praxis-theoretical as well as post-humanist perspective.

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