In the European Union an environmental risk assessment is required for the registration of new chemicals, biocides, pesticides and pharmaceuticals. In order to avoid the release of potential hazardous substances, various ecotoxicity tests are performed, including acute and chronic fish tests. As a consequence of the new program of the European Union “Registration, Evaluation and Authorisation of Chemicals” (REACH) the number of animal experiments for environmental risk assessment is expected to increase remarkably within the next years. On the other hand there is a strong societal demand for reducing the number of animal tests by using alternative in vitro models. According to EU directives, investigations using non-human vertebrate embryos are considered pain free in vitro methods and are therefore accepted as alternatives to animal experiments. For the acute fish test, the Danio rerio embryo test (DarT) has been established as a replacement method and included in national regulations at least for waste water (German Waste Water Dues Law). However, no alternatives for chronic fish tests are currently available. The overall goal of this thesis was to work towards such a replacement by extending DarT zu Gene-DarT. Toxicants will initially interact at the molecular level with consequences for physiology, fitness and survival. The analysis of gene expression patterns may unravel elements of these molecular events before any phenotypic changes are visible. The hypothesis of this thesis therefore was that chemical-sensitive genes in embryos exposed in a conventional DarT may indicate toxic impact of substances at sub-acute concentrations and thus enhance the sensitivity of the embryo toxicity test. Furthermore, unlike the conventional DarT-endpoints, gene expression analysis will provide insights into mechanistic processes underlying toxicity. The 3,4-dichloroaniline (3,4-DCA), which is used as a reference compound in the DarT, was selected as model chemical in this thesis. In a first step, differentially expressed genes in embryos exposed to 3,4-DCA were identified by microarray technology and RT-PCR techniques. Six dose-dependent significant differentially expressed genes were identified. These genes were involved in biotransformation pathways (cyp1a, ahr2), stress response (nrf2, maft, ho-1) and cell cycle control (fzr1). Differential expression upon 3,4-DCA exposure was detected below the LOEC (lowest observed effect concentration = 6.2 µM) of survival or developmental disorders of the embryo test (0.78 µM and above). For the validation of stage specific sensitivity, genes were also analysed in post-hatched stages. Extension of exposure to post-hatched stages resulted in a differential expression at lower concentrations as for the embryonic stages, indicating an improved sensitivity due to stage-specific sensitivity or exposure time. To confirm the adaptive function of the 3,4-DCA-sensitive genes, embryonic mRNA abundance was experimentally manipulated by knock down and overexpression. By injection of sense (mRNA) or antisense (siRNA) RNA in one-cell-stages of embryos, the transcript levels of genes were transiently enhanced or repressed in embryos exposed to 3,4-DCA. mRNA injection of the genes cyp1a, ho-1 and nrf2 reduced the number of embryos with 3,4-DCA-induced malformations. In contrast, siRNA injections for the same genes led to an increase in the severity and frequency of developmental disorders. The results clearly indicate the adaptive functions of the investigated genes or their corresponding proteins. This study demonstrates that the analysis of chemical-sensitive gene expression shows the potential to increase the sensitivity of conventional toxicity tests. The analysis of gene expression also provides additional mechanistic information for toxic action, e.g. in the presented study, the involvement of Ah-receptor regulated pathways as an adaptive response. Furthermore, the presented data indicate that functional manipulations, using mRNA and siRNA-injection, are suitable to evaluate the role of differentially expressed genes for toxicity.

Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es ein Molekül zu finden und mittels hochauflösender Techniken zu untersuchen, das auf passivierten Halbleiteroberflächen als Schalter in atomaren Schaltkreisen wirken kann. Für diesen Zweck stehen Moleküle zur Verfügung, die aus mindestens einem aromatischen Ring und einer Ankergruppe bestehen, die kovalent auf Silizium bindet. Um einzelne Moleküle auf leitenden Substraten zu untersuchen, hat sich die Nutzung eines Tieftemperatur-Rastertunnelmikroskops (low-temperature scanning tunneling microscope, LT-STM) als geeignetes Werkzeug erwiesen. Zum Einen ist damit die topographische und spektroskopische Charakterisierung von leitenden Proben auf atomarer Ebene möglich, zum Anderen können einzelne Moleküle und Nanostrukturen hochpräzise bewegt oder elektrisch angesprochen werden. Atomare Schaltkreise können besonders präzise auf passivierten Halbleiteroberflächen hergestellt werden. So ist es zum Beispiel möglich, eine Reihe Wasserstoffatome gezielt mit Hilfe einer STM-Spitze von der Oberfläche zu desorbieren. Durch die Überlappung der dann freien Orbitale entstehen, je nach Richtung auf der Oberfläche, atomare Drähte mit unterschiedlichen elektrischen Eigenschaften. Da die Drähte empfindlich hinsichtlich ihrer chemischen Umgebung sind, können diese auch als logische Schaltelemente verwendet werden. Dafür werden die Drähte mit einzelnen Molekülen angesteuert. Geeignete Schaltmoleküle wurden zunächst auf der Au(111)-Oberfläche getestet. Dabei konnten grundlegende und interessante Eigenschaften von selbst-assemblierten Strukturen untersucht werden. Am Modellsystem von nicht-kovalent gebundenen 4-Acetylbiphenyl-Nanostrukturen auf Gold (111) wurde eine neue Methode entwickelt diese Molekülgruppen behutsam zu bewegen. Durch Anlegen eines Spannungspulses auf den Nanostrukturen konnten diese auf der Oberfläche über weite Strecken gezielt und ohne Beeinflussung der internen Struktur positioniert werden. Um Moleküle für zukünftige elektronische Anwendungen zu untersuchen wurde zunächst das Verfahren zur Präparation von sauberen Siliziumoberflächen in die hier verwendeten Anlage implementiert. Es konnten reproduzierbar saubere, (2×1) rekonstruierte Si(100)- Oberflächen präpariert und charakterisiert werden. Nach der erfolgreichen Präparation von Silizium-Oberflächen und der Entwicklung geeigneter Präparationsrezepte für das Schalter-Molekül 4-Acetylbiphenyl (ABP) wurden beide Systeme vereint. Das Molekül konnte erfolgreich auf die Silizium(100)-Oberfläche aufgebracht und die native Adsorptionskonfiguration durch das Anlegen von Spannungspulsen geändert werden. Das Schalten zwischen zwei Konfigurationen ist reproduzierbar und umkehrbar. ABP ist somit der erste umkehrbare molekulare Schalter, der jemals auf Silizium realisiert werden konnte. Bei der Untersuchung technomimetischer Moleküle in Radachsen-Form konnte bisher die Rollbewegung nur anhand der Analyse der Manipulationskurven nachvollzogen und belegt werden. In dieser Arbeit wurde das Rollen eines Nano-Radmoleküls bewiesen. Dazu wurde bei der Synthese in einem Teil der Subphthalocyanin-Räder eine Markierung in Form eines Stickstoffatoms gesetzt. Bei der lateralen Manipulation der Räder auf Gold(111) konnte dann durch Vergleich der STM-Bilder die Markierung verfolgt und darauf geschlossen werden, ob das Rad gerollt oder verschoben wurde. / The aim of this thesis is the investigation of switching properties of single organic molecules, which can be used as molecular latches on a passivated silicon surface. Suitable molecules should be composed of an anchor group that can bind covalently to the silicon surface as well as an aromatic ring for the latching effect. For the imaging as well as the manipulation of single molecules on conductive substrates, a low-temperature scanning tunneling microscope, LT-STM, is a versatile and powerful tool. On the one hand, STM provides topographical and spectroscopic characterization of single molecules on conductive surfaces at the atomic level. On the other hand, under the tip of a STM single molecules and nanostructures can be moved with atomic precision or can be addressed by voltage pulses. Moreover, by STM it is possible to build atomic-scale circuits on passivated semiconducting surfaces as silicon (100). The STM tip is used to extract single hydrogen atoms from the surface to built atomic wires. As the orbitals of the depassivated dangling bonds of the silicon surface overlap differently depending on the direction of the wire in reference to the surface reconstruction, the electrical properties of the wires differ. Moreover, the properties of the wires vary depending on the chemical environment. Taking advantage of these characteristics, the atomic wires can be used as atomic-scale logic elements. However, to bring the input signal to a single logic element, latches are required to controllably passivate and depassivate single dangling-bond pairs. During preliminary studies on possible molecular latches, interesting experiments could be performed on 4-acetylbiphenyl (ABP) on Au(111). The molecules self assemble in non-covalently bond groups of three or four molecules. These groups can be moved controllably by applying voltage pulses on top of the supramolecular structure. The manipulation is possible over long ranges and without losing the internal structure of the assemblies. For the investigation of promising candidates for future molecular electronics on silicon, a preparation procedure tailored to the used UHV machine was developed. During this process, clean (2×1) reconstructed Si(100) surfaces could be prepared reproducibly and were characterized by means of STM imaging and spectroscopy. Switches are essential for electronic circuitry, on macroscopic as well as microscopic level. For the implementation of molecular devices on silicon, ABP is a promising candidate for a latch. In this thesis, ABP was successfully deposited on Si(100) and was switched by applying voltage pulses on top of the molecule. Two stable conformations were found and switching was realized reproducibly and reversibly. In the last part of this work, the rolling of a double-wheel technomimetic molecule was demonstrated. This thesis shows the rolling of a nanowheel on Au(111) as opposed to pushing, pulling or sliding. For this, the subphthalocyanine wheels were tagged by nitrogen during their synthesis. As this tag has different electronic properties than the rest of the wheel, it can be monitored in the STM images. By comparing the images before and after the manipulation the position of the tag proves the actual rolling.

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Ce mémoire décrit la conception, la modélisation et la commande d'un manipulateur pneumatique, fondé sur un principe de traction aérodynamique original. De puissants jets d'air verticaux permettent de créer un flux d'air horizontal pour manipuler des objets sans contact. Les objets sont maintenus en constante lévitation sur la surface grâce à un coussin d'air, et peuvent être positionnés selon trois degrés de liberté du plan, grâce à la combinaison adéquate et distribuée de jets d'air verticaux. Nous détaillons la conception d'un prototype original de manipulateur exploitant ce principe fluidique. Ce prototype a été intégré dans une plate-forme expérimentale afin de valider le principe de manipulation : le système permet de déplacer des objets à une vitesse atteignant 180 mm/s. Nous avons modélisé le fonctionnement de la surface selon plusieurs méthodes. Un premier modèle comportemental, fondé sur des données expérimentales, a été établi. Il permet de simuler l'évolution de la position d'un objet sur la surface, selon un degré de liberté. Deux modèles de connaissance, fondés sur une étude aérodynamique fondamentale, donnent l'évolution de la position de l'objet selon respectivement deux et trois degrés de liberté du plan. Chacun des modèles a été validé expérimentalement. Nous avons synthétisé différents contrôleurs afin d'asservir la position de l'objet : un premier, de type PID, et un second, de type robuste (méthode H1). La commande de un, puis deux degrés de liberté du système, a permis d'atteindre de bonnes performances : temps de réponse d'environ 2 s et dépassement souvent inférieur 'a 5%. Nous avons également étudié un micro-manipulateur pneumatique permettant de déplacer des objets de taille millimétrique selon deux directions, grâce à des jets d'air inclinés. Ces objets peuvent atteindre des vitesses de 123 mm/s. La résolution du positionnement est inférieure 'a 0.4 μm.

Les concepts d’écosystèmes et de communautés sont centraux aux explications en écologie ainsi qu’à plusieurs débats environnementaux. Cependant, depuis l’introduction de ces concepts, leur statut ontologique est controversé (c'est-à-dire un écosystème a-t-il une existence à part entière au-delà de l’existence de ses parties constituantes?). Alors que certains favorisent une interprétation épistémique de ces concepts, d’autres défendent plutôt que ces unités écologiques fassent partie intégrante du monde naturel. Dans le cadre de ce mémoire, j’argumente que la meilleure manière d’appréhender cette question ontologique est de comprendre que les communautés ainsi que les écosystèmes sont des mécanismes. Plus précisément, je propose que les écosystèmes et les communautés soient des ensembles d’entités et d’activités organisés de manière à exhiber de manière régulière des phénomènes précis. Les entités sont les composantes de ces mécanismes (ex : espèce, niche écologique) alors que les activités sont les relations causales produisant des changements (ex : photosynthèse, prédation). Finalement, les phénomènes que ces mécanismes produisent sont les propriétés émergentes propres au niveau d’organisation des communautés et des écosystèmes (ex. : pH, Biomasse). En utilisant l’approche manipulationniste développée par James Woodward (2003, 2004, 2010), j’argumente qu’il est possible d’identifier les composantes causales des écosystèmes et des communautés ainsi que leurs relations. Puisqu’il est possible de manipuler empiriquement et de manière contrefactuelle de différentes manières les communautés et les écosystèmes (Penn 2003; Swenson et Wilson 2000), je conclus que nous pouvons affirmer de manière robuste (Wimsatt 2007) que ces entités existent réellement. / The concepts of ecosystem and community are central to ecological explanations. However, since the introduction of these concepts, their ontological status is controversial. Taking as a starting point the mechanistic explanatory theories in philosophy of science, I argue that ecosystems and communities are mechanisms. More precisely, I suggest that they are entities and activities organized in such a way as to exhibit regular and precise phenomenons (Machamer, Darden, Craver 2000). While entities are the components of the mechanisms (ex: species, ecological niche), activities are the causal relations that produce changes (ex: photosynthesis, predation). Finally, the interaction of the entities and the activities produce emerging properties that are unique to the community and ecosystem level (ex: pH, biomass). By using the manipulationniste theory of Woodward (2003) and the experimental results of Swenson and Wilson (2000), I argue that it is possible to identify the causal components of the ecosystems and communities and their relations to one another. Since it is possible to manipulate empirically and counterfactually ecosystems and communities, I conclude that they are real entities.

Zugl.: Tübingen, Universiẗat, Diss., 2008.

Univ., Diss.--Würzburg, 2004. / Literaturverz. S. 419 - 447.

Objectivity is often emphasized as one of the fundamental principles for the auditing profession and is also a requirement for preserving satisfactory professional practice. The multiple company scandals in the first decade of the 21st century have created distrust for auditors’ capability to maintain objectivity. The purpose of this study is to contribute with a new way of thinking when it comes to the factors that affect objectivity. Earlier studies have indicated that personality factors may affect work performance in many different fields and this study is exploring the connection between separate personality factors, and the capability of less experienced auditors to maintain objectivity in the relationship with dominating and demanding clients. Data was collected through a survey that was divided into two separate parts where the first part measured the participant’s score on different personality factors, and the other part measured the participant’s score on perceived objectivity. 133 subjects participated in the study and these subjects were divided into non-authorized or non-approved auditors and recently authorized or approved auditors. The result of the study did not indicate any significant connection between perceived objectivity and the different personality factors. However, there was a statistically significant connection between authorization and perceived objectivity. Non-authorized and non-approved auditors in the study tended to score higher on perceived objectivity than did their authorized counterparts. In order to regain the trust for auditors and to strengthen the role of the profession it is important to increase objectivity. The surprising evidence supplied by this study creates a curiosity and urge to further investigate the factors affecting objectivity, especially in combination with possible psychological aspects. This study is unique because it focuses strictly on individual instead of contextual factors and it thereby contributes to the literature about the influence of individual factors as well as to the study of objectivity among auditors. This is a step towards greater understanding of the factors that actually affect objectivity and, as a consequence, also affect the quality of the audit as a control mechanism. / Objektivitet framhålls ofta som en av de grundläggande principerna för revisorsyrket samt ett krav för att upprätthålla god yrkessed. Det tidiga 2000-talets stora företagsskandaler har dock skapat en misstro till revisorer som yrkesgrupp och har dessutom föranlett ett tvivel gentemot revisorers objektivitet. Avsikten med denna studie är att bidra med nya tankebanor kring vad som skulle kunna påverka objektiviteten. Tidigare studier har indikerat att personlighetsfaktorer kan påverka arbetsprestationen inom vitt skilda branscher och denna studie undersöker sambandet mellan olika personlighetsfaktorer och mindre erfarna revisorers förmåga att bibehålla objektiviteten i relationen med dominerande och krävande klienter. Data till studien samlades in genom en tvådelad enkät där en del mätte personligheten och den andra delen mätte graden av objektivitet. I studien deltog 133 respondenter fördelat på revisorsassistenter, revisorer som varken är auktoriserade eller godkända samt revisorer som har auktoriserats det senaste året. Resultatet av studien påvisar inte några signifikanta samband mellan graden av objektivitet och de studerade personlighetsfaktorerna. Istället påvisades ett signifikant samband mellan auktorisation och graden av objektivitet. Revisorer som varken var godkända eller auktoriserade visade i studien tendenser till högre grad av objektivitet än sina auktoriserade kollegor. I fråga om att vinna tillbaka förtroendet för revisorerna och att stärka deras yrkesroll är det viktigt att öka graden av objektivitet. Informationen som den här studien ger är överraskande och skapar framför allt en nyfikenhet och forskarlust att gräva djupare i objektivitetens påverkansfaktorer, och då i synnerhet i kombination med tänkbara psykologiska aspekter. Denna studie är unik då den i allra högsta grad fokuserar på individfaktorer istället för kontextuella faktorer och därmed bidrar till litteraturen om individfaktorers påverkan såväl som till studiet av objektivitet hos revisorer.  Detta är ett led i förståelsen av vilka faktorer som faktiskt har inverkan på objektivitet och därmed också har inverkan på kvaliteten hos revisionen som kontrollfunktion.

La recherche porte sur les collectifs sectaires contemporains et la participation psychique singulière de l’adepte au sein du collectif. Après avoir déconstruit l’idée de manipulation mentale et d’une emprise transitive du gourou à l’égard de l’adepte, nous interrogeons, par la rencontre clinique (d’adeptes et d’ex-adeptes) et le paradigme du transfert qui s’en déduit, les enjeux psychiques du lien sectaire de l’adepte. Nous soutenons que la notion d’adepte, empruntée à la sociologie des religions, est impropre à indexer avec justesse une spécificité psychique du vécu d’emprise. En réponse aux approches psycho-victimologiques, les conditions de possibilité d’un discours non traumatique sont également explorées dans les rapports du sujet de l’individu avec le sujet du collectif. La thèse vise in fine l’écriture logique de la (ou des) discursivité(s) sectaire(s). / This research is about contemporary cults and the singular psychological involvement of the cult follower. After having deconstructed the notion of mind manipulation and the idea of a transitive control of the guru toward his/her follower, the author examines the psychological issue of the cult social link, by means of clinical encounters (with current or former followers) and within the paradigm of transference. The author shows that the notion of “cult follower”, which is borrowed from the sociology of religions, is inappropriate to indicate accurately the psychological specificity of the cult experience. In response to the victimological approaches, the conditions of possibility of a non-traumatic discourse are investigated within the relations between the individual subject and the collective subject. In fine, the thesis aims at the writing of the inherent logic of the cult discursivity(ies).

Depuis la découverte de la magnétorésistance (MR) géante en 1988 par le groupe d'Albert Fert (prix Nobel de physique en 2007), le domaine de l'électronique de spin a connu un essor sans précédent, justifié par toutes les applications qu'elle permet d'envisager en électronique.Depuis une vingtaine d'années, il est question d'utiliser le degré de liberté de spin directement dans les matériaux semi-conducteurs avec le gros avantage par rapport aux métaux de pouvoir manipuler électriquement le spin des porteurs. L'électronique de spin dans les matériaux semi-conducteurs utilise pour coder l'information non seulement la charge des porteurs (électrons et trous), mais aussi leur spin. En associant charge et spin, on ajoute de nouvelles fonctionnalités aux dispositifs de micro-électronique traditionnels.Le premier challenge consiste à contrôler l’injection et la détection d’une population de porteurs polarisés en spin dans les semi-conducteurs traditionnels (Si, Ge).Pour cela, nous avons étudié des dispositifs hybrides de type MIS: Métal ferromagnétique/Isolant/Semi-conducteur qui nous permettent d'injecter et de détecter électriquement un courant de spin. La première partie de cette thèse concerne les dispositifs à 3 terminaux sur différents substrats qui utilisent une unique électrode ferromagnétique pour injecter et détecter par effet Hanle l’accumulation de spin dans les semi-conducteurs. Une amplification des signaux de spin extraits expérimentalement par rapport aux valeurs théoriques du modèle diffusif est à l’origine d’une controverse importante. Nous avons alors démontré que l’origine du signal de MR ou de l’amplification ne peut être expliquée par la présence de défauts dans la barrière tunnel. A l’inverse, nous prouvons la présence d’états d’interface qui peuvent expliquer l’amplification du signal de spin. De plus, la réduction de la densité d’états d’interface par une préparation de surface montre des changements significatifs comme la diminution du signal de spin.La deuxième partie de ces travaux concerne la transition vers les vannes de spin latérales sur semi-conducteurs. Dans ces dispositifs utilisant deux électrodes FM, le découplage entre l’injection et la détection de spin permet de s’affranchir des effets de magnétorésistance parasites car seul un pur courant de spin est détecté dans le semi-conducteur. Par une croissance d’une jonction tunnel ferromagnétique épitaxiée, nous avons démontré l’injection de spin dans des substrats de silicium et germanium sur isolant. En particulier nous observons un fort signal de spin jusqu’à température ambiante dans le germanium.Finalement, les prémices de la manipulation de spin par l’étude du couplage spin-orbite ont été étudiées dans les substrats d’arséniure de gallium et de germanium. En effet, nous avons induit par effet Hall de spin (une conséquence du couplage spin-orbite) une accumulation de spin qui a été sondée en utilisant la spectroscopie de muon. On démontre alors, à basse température, la présence de l’accumulation grâce au couplage entre les spins électroniques accumulés et les noyaux de l’arséniure de gallium. / Since the discovery of the giant magnetoresistance in 1988 by the group of Albert Fert (Nobel Prize in 2007), the field of spintronics has been growing very fast due to its potential applications in micro-electronics.For almost 20 years, it has been proposed to introduce the spin degree of freedom directly in the semiconducting materials. Spintronics aims at using not only the charge of carriers (electrons and holes) but also their intrinsic spin degree of freedom. In that case, spins might be manipulated with electric fields. By using both charge and spin, one might add new functionalities to traditional micro-electronic devices.Indeed, the first challenge of semiconductor spintronics is to create and detect a spin polarized carrier population in traditional semiconductors like Si and Ge to further manipulate them.For this purpose, we have used hybrid ferromagnetic metal/insulator/semiconductor devices which allow us to perform electrical spin injection and detection. The first part of this thesis deals with 3 terminal devices grown on different substrates and in which a single ferromagnetic electrode is used to inject and detect spin polarized electrons using the Hanle effect. A spin signal amplification is measured experimentally as compared to the value from the theoretical diffusive model, this raised a controversy concerning 3 terminal measurements. We demonstrate that localized defects in the tunnel barrier cannot be at the origin of the measured MR signal and spin signal amplification. Instead, we show that the presence of interface states is the origin of the spin signal amplification in all the substrates. By using a proper surface preparation and the MBE growth of the magnetic tunnel junctions, we reduce the density of interface states and show a significant modification of the spin signals.In a second part, we present the transition from 3 terminal measurements to lateral spin valves on semiconductors. In the last configuration by using two ferromagnetic electrodes, charge and spin currents are decoupled in order to avoid any spurious magnetoresistance artefacts. Using epitaxially grown magnetic tunnel junctions we can prove the spin injection in silicon and germanium. Especially, we are able to measure non local spin signals in germanium up to room temperature.Finally, we study the spin Hall effect in gallium arsenide and germanium substrates. For this propose we induce spin accumulation using the spin Hall effect (i.e spin-orbit coupling) and probe it using muon spectroscopy. We demonstrate, at low temperature the presence of spin accumulation by the coupling between nuclear spins and the electron spin accumulation.