Hyperthyroidism causes secondary osteoporosis through favoring bone resorption over bone formation, leading to bone loss with elevated bone fragility. Osteocytes that reside within lacunae inside the mineralized bone matrix orchestrate the process of bone remodeling and can themselves actively resorb bone upon certain stimuli. Nevertheless, the interaction between thyroid hormones and osteocytes and the impact of hyperthyroidism on osteocyte cell function are still unknown. In a preliminary study, we analyzed bones from male C57BL/6 mice with drug-induced hyperthyroidism, which led to mild osteocytic osteolysis with 1.14-fold larger osteocyte lacunae and by 108.33% higher tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) activity in osteocytes of hyperthyroid mice compared to euthyroid mice. To test whether hyperthyroidism-induced bone changes are reversible, we rendered male mice hyperthyroid by adding levothyroxine into their drinking water for 4 weeks, followed by a weaning period of 4 weeks with access to normal drinking water. Hyperthyroid mice displayed cortical and trabecular bone loss due to high bone turnover, which recovered with weaning. Although canalicular number and osteocyte lacunar area were similar in euthyroid, hyperthyroid and weaned mice, the number of terminal deoxynucleotidyl transferase–mediated deoxyuridine triphosphate nick end labeling (TUNEL)-positive osteocytes was 100% lower in the weaning group compared to euthyroid mice and the osteocytic TRAP activity was eightfold higher in hyperthyroid animals. The latter, along with a 3.75% lower average mineralization around the osteocyte lacunae in trabecular bone, suggests osteocytic osteolysis activity that, however, did not result in significantly enlarged osteocyte lacunae. In conclusion, we show a recovery of bone microarchitecture and turnover after reversal of hyperthyroidism to a euthyroid state. In contrast, osteocytic osteolysis was initiated in hyperthyroidism, but its effects were not reversed after 4 weeks of weaning. Due to the vast number of osteocytes in bone, we speculate that even minor individual cell functions might contribute to altered bone quality and mineral homeostasis in the setting of hyperthyroidism-induced bone disease. © 2022 The Authors. Journal of Bone and Mineral Research published by Wiley Periodicals LLC on behalf of American Society for Bone and Mineral Research (ASBMR).

In einer retrospektiven Studie wurden 119 Patienten mit Hörsturz auf die Aussagefähigkeit der Umfelddiagnostik bezüglich einer sekundären Prävention beim Hörsturz untersucht. Außerdem sollte anhand der vorliegenden Analyse die Hypothese überprüft werden, dass Störungen im Innenohr durch Veränderungen der Halswirbelsäule oder des Kardiovaskulären- und Zentralnervensystems hervorgerufen werden können. 57 % (68/119) der computertomographisch untersuchten Patienten waren neurologisch unauffällig, und 45,6 % der Patienten hatten physiologische Halswirbelsäulen-Veränderungen, die auch in der Normalbevölkerung festzustellen sind. Im internistischen Bereich wurden die häufigsten kardiovaskulären Risikofaktoren und die Wandbeschaffenheit der Halsgefäße auf hämodynamische Stenosen ausgewertet. Bei der doppler-sonographischen Untersuchung der Karotisgefäße fanden sich keine Hinweise auf hämodynamisch wirksame Stenosen. Aufgrund dieses Ergebnisses sollte die doppler-sonografische-Untersuchung der Karotisgefäße nicht obligat im Rahmen der Umfelddiagnostik durchgeführt werden. Im untersuchten Patientenkollektiv lassen sich folgende Risikofaktoren (RF) erheben: Hypertonie (19 %), Hypercholesterinämie (28 %), Hypertriglyceridämie (20 %), Adipositas (31 %), Nikotinabusus (26 %) und Diabetes mellitus (3,3 %). Dabei betrug der Anteil an keinem oder einem RF Belasteten 62 %, zwei bis drei RF besaßen 33 % der Untersuchten. 5 % der Hörsturzpatienten hatten vier bis fünf RF. Im Risikofaktorprofil zeigt sich im Vergleich der Hörsturzgruppe mit der Normalbevölkerung eine vermehrte Prävalenz für Cholesterin und Adipositas. Die restlichen Risikofaktoren haben ein geringeres oder gleich häufiges Vorkommen wie in einer unabhängigen Bevölkerungsuntersuchung. In Hinblick auf die Lebensqualität der Patienten und in einer Zeit von immer knapper werdenden Finanzressourcen ist ein rationaler Einsatz der verschiedenen Verfahren in der Umfelddiagnostik beim Hörsturz zu fordern. Auf kostenintensive und den Patienten belastende Untersuchungen, wie z.B. das HWS-Röntgen oder die interdisziplinären Konsiliar untersuchungen kann nach der vorliegenden Studie verzichtet werden. Es sollte zwischen der routinemäßigen Umfelddiagnostik und der gezielten Diagnostik unterschieden werden. Spezielle konsiliarische Untersuchungen sollten nur bei anamnestischem Hinweis erfolgen. / A retrospective study was conducted with involvement of 119 patients with sudden deafness who were investigated for the amount of information potentially obtainable from environmental diagnostics with regard to secondary prevention of sudden deafness. The analytical results were additionally used to check on the hypothesis according to which disorders to the inner ear might be caused by lesions to the cervical spine or cardiovascular and central nervous systems. The average age of the patients was 47.6 + 6.5 years (range: 20-87). Females accounted for 27 % (32/119) and males for 73 % (87/119). Computed tomography failed to reveal any neurological findings in 57 % (68/119), while 45.6 % of the patients exhibited physiological alterations of the cervical spine as were more or less common in the general population. In internist diagnosis, emphasis was laid on the most common cardiovascular risk factors and on the condition of cervical vessel walls. No signs indicative of haemodynamically relevant stenoses were recorded by Doppler sonography of carotid vessels. The following risk factors may be defined on the basis of results: hypertension (19 %), hypercholesterolaemia (28 %), adiposity (31 %), hypertriglyceridaemia (20 %), nicotine abuse (26 %) and diabetes mellitus (3.3 %). Not more than one risk factor was identified in the overwhelming majority of all patients (62 %), two or three risk factors in 33 % and more than three in 5 %. Higher prevalence of cholesterol and adiposity were the only factors by which patients differed from the general population. High-economy use of procedures in environmental diagnostics of sudden deafness has to be demanded to improve patients' quality of life and to cope with persistent shrinkage of financial resources. This study seems to suggest that cost-intensive and stressful examinations can be abandoned, such as X-ray of cervical spine, Doppler sonography or involvement of interdisciplinary consultant bodies. Routine environmental diagnostics should be replaced by targeted diagnostics. Specialised imaging and consultant-based investigations should not be conducted unless otherwise suggested by case history.

Der sekundäre Botenstoff c-di-GMP kommt in vielen Bakterienspezies vor und fördert dort die Bildung von Biofilmen. Für Abbau und Synthese von c-di-GMP in der Zelle sorgen Diguanylatzyklasen (DGCs) und Phosphodiesterasen (PDEs), an deren N-Terminus häufig Sensordomänen die enzymatische Aktivität steuern. In dieser Arbeit wurde die Regulation und Wirkungsweise einer Gruppe von PDEs mit einer neuartigen Sensordomäne, der CSS-Domäne, genauer charakterisiert. Die CSS-Domäne ist im Periplasma lokalisiert und besitzt zwei hochkonservierte Cysteine, von denen eines in dem namensgebenden CSS-Motiv arrangiert ist. Die Integration in die innere Membran erfolgt durch zwei Transmembrandomänen (TM1 und TM2), wobei TM2 die Verbindung zu der C-terminal gelagerten EAL-Domäne mit PDE-Aktivität herstellt. Die Analyse von PdeC als eine von fünf CSS-PDE in Escherichia coli K-12 zeigte, dass die Bildung einer Disulfidbrücke zwischen den konservierten Cysteinen vom oxidierende DsbA/DsbB-System katalysiert wird und zu einer Verminderung der enzymatischen Aktivität der EAL-Domäne führt. Im Gegensatz dazu führt die reduzierte freie Thiol-Form der CSS-Domäne zu einer stark erhöhten PDE-Aktivität verbunden mit der Dimerisierung über die TM2. Die Reduktion der CSS-Domäne führt außerdem zur Prozessierung durch die HtrA-Proteasen DegP und DegQ in ein membranständiges Fragment aus TM2+EAL-Domäne mit hoher enzymatischer Aktivität. Der Abbau durch DegP und DegQ im Periplasma ist sehr effizient. Auf der cytoplasmatischen Seite hingegen erfolgt die weitere Degradierung durch noch unbekannte Proteasen eher langsam, wodurch es unter bestimmten Bedingungen zur Akkumulierung der hochaktiven TM2+EAL-Form kommt. Durch das Zusammenspiel von redox-abhängiger Aktivitätskontrolle und Proteolyse der c-di-GMP-spezifischen PDE PdeC wird die Produktion der amyloiden Curli-Fasern und Cellulose reguliert, welche Hauptbestandteil der extrazellulären Matrix von Biofilmen sind. / The second messenger c-di-GMP promotes biofilm formation in many bacterial species. Phosphodiesterases (PDEs) and diguanylatcyclases (DGCs) - often controlled by various N-terminal sensor domains - degrade and synthesize c-di-GMP. The aim of this study was to characterize the mode of activation and physiological function of a new class of sensor domains, the CSS domain, which is coupled to an EAL domain with PDE activity and therefore potentially controlling c-di-GMP degradation. The CSS sensor domain contains two highly conserved cysteins in the periplasmic loop, of which one is arranged in the characteristic CSS motif. Integration into the inner membrane is ensured by two flanking transmembrane domains (TM1 and TM2), with TM2 providing a connection to the C-terminal EAL domain. Analysis of PdeC as one of 5 CSS-PDEs in Escherichia coli K-12 revealed a close linkage to the disulfide bond (DSB) system as well as important periplasmic proteases. Thus, formation of a DSB between the two conserved cysteins is promoted by the oxidizing DsbA/DsbB-system and reduces enzymatic activitiy of the EAL domain. In contrast, the free thiol form increases PDE activity and dimerizes via the TM2 domain. Moreover, reduction of the CSS domain results in degradation by the periplasmic HtrA proteases DegP and DegQ. These redundantly process PdeC to a shorter fragment containing the TM2 and EAL domain only, which shows dimerization as well and has high PDE activity. Degradation in the periplasm mediated by DegP and DegQ is very efficient. In contrast, further proteolysis in the cytoplasm by yet unidentified proteases is rather slow, allowing the accumulation of the highly active TM2+EAL form. Finally, the interplay of redox dependent activity control and proteolysis of the c-di-GMP specific PDE PdeC regulates production of curli and cellulose as major matrix components of the bacterial biofilm.

No description available.

With the advancements in the field of wireless sensor networks (WSNs), more and more applications require the sensor nodes to have long lifetime. Energy harvesting sources, e.g. thermoelectric generators (TEGs), can be used to increase the lifetime and capability of the WSNs. Integration of energy harvesters into sensor nodes of WSNs can realize self powered systems, providing the possibility for maintenance free WSNs. TEGs can convert the existing temperature differences into electricity. The efficiency of TEGs is directly related to the dimensionless figure of merit (ZT) of materials, which is given as ZT=σS^2 T/k, where σ is the electrical conductivity, S is the Seebeck coefficient, k is the thermal conductivity, T is the temperature and σS^2 is the power factor. Traditional thermoelectric (TE) materials are based on inorganic materials, of which the thermal conductivity is high. Over the past decade, the use of nanostructuring technology, e.g. superlattice, could decrease the thermal conductivity in order to enhance the efficiency of TE materials. However, the high cost and the rigidity of inorganic TE materials are limiting factors. As alternatives, polymer based materials have become the research focus due to their intrinsic low thermal conductivity, high flexibility and high electrical conductivity. Moreover, polymer based materials could be fabricated in solution form, giving the possibility for employing printing techniques hence a decrease in the production cost. Unlike the typical approach, in which secondary dopants are added into PEDOT:PSS solutions to modify the power factor of polymer films, this thesis is focused on a more efficient method to improve TE properties. This thesis demonstrates for the first time that post treatment of PEDOT:PSS films with the secondary dopant DMSO as the medium results in a much larger power factor than the traditional addition method. The post treatment method also avoids the usually required mixing step involved in the addition method. Different solvents were selected to discuss the impact factors in the modification of the power factor by this post treatment approach. The post treatment of PEDOT:PSS films was then extended to utilize a green solvent EMIMBF_4 (an ionic liquid) as the medium. EMIMBF_4 is found to exchange ions with PEDOT:PSS films. As a result, the EMIM^+ cations remain in the films and reduce the oxidation level of PEDOT chains, which affects the Seebeck coefficient and the electrical conductivity. Furthermore, TE materials based on hybrid composites with polymer as the matrix and Te nanostructures as the nanoinclusions were investigated. This thesis successfully developed a green synthesis method to obtain Te nanostructures, in which a non toxic reductant and a non toxic Te sources were used. Well controlled Te nanostructures including nanorods, nanowires and nanotubes were synthesized by wet chemical and hydrothermal synthesis. Those as synthesized Te nanowires were then integrated into PEDOT:PSS solution for composite films fabrication. A high Seebeck coefficient up to 200 μV/K was observed in the composite film. / Mit den Weiterentwicklungen der Drahtlosen Sensornetzwerke (engl. WSN, wireless sensor networks) stellen immer mehr Anwendungen die Forderung einer langen Lebensdauer der Sensorknoten. Energiegewinnungssysteme (engl. Energy Harvesters) wie z.B. thermoelektrische Generatoren (TEGs) können genutzt werden, um die Lebensdauer und Leistungsfähigkeit der WSN zu steigern. Mit der Integration von Energy Harvesters können WSN ohne äußere Stromversorgung realisiert und somit die Möglichkeit zur Wartungsfreiheit geschaffen werden. TEGs liefern Energie durch die Umwandlung einer Temperaturdifferenz in Elektrizität. Die Effektivität der TEG ist direkt verbunden mit der Material-Kennzahl ZT und ist gegeben durch ZT=σS^2 T/k, wobei σ die elektrische Leitfähigkeit ist, S der Seebeck Koeffizient, k die thermische Leifähigkeit, T die Temperatur und σS^2 der Leistungsfaktor. Herkömmliche thermoelektrische (TE) Materialien basieren auf anorganischen Materialien, von denen die thermische Leitfähigkeit hoch ist. Im Laufe des letzten Jahrzehnts konnte durch den Einsatz der Nanostrukturierung die thermische Leitfähigkeit verringern werden um damit die Effizienz von TE-Materialien zu steigern. Die Steifigkeit dieser Materialien ist ein anderer Aspekt. Als Alternative für anorganische TE Materialien sind Polymer basierte TE Materialien zum Fokus der Forschung geworden aufgrund einer intrinsisch niedrigen thermischen Leitfähigkeit, hohen Flexibilität und hohen elektrischen Leitfähigkeit. Des Weiteren können diese Polymere in gelöster Form verarbeitet werden, was die Möglichkeit für den Einsatz von Drucktechnologien und damit geringeren Produktionskosten gibt. Anders als der herkömmliche Ansatz den Leistungsfaktor der Polymerfilme durch die Ergänzung von sekundären Dotanten in PEDOT:PSS Lösungen zu verändern, wurde in dieser Arbeit eine effizientere Methode zur Verbesserung der TE Eigenschaften gesucht. In dieser Arbeit wird zum ersten Mal gezeigt, dass die Nachbehandlung von PEDOT:PSS Schichten mit sekundären Dotanten Dimethylsulfoxid (DMSO) als Medium der Nachbehandlung zu einem viel höheren Leistungsfaktor führt als bei der Zugabemethode und außerdem die sonst erforderliche Mischprocedur vermeidet. Es wurden verschiedene Lösungsmittel ausgewählt um die Einflussfaktoren bei der Modifikation des Leistungsfaktors durch die Nachbehandlung von Polymerschichten zu diskutieren. Die Nachbehandlung von PEDOT:PSS Schichten wurde nachfolgend erweitert um das umweltfreundliche Lösungsmittel EMIMBF4 (eine ionische Flüssigkeit) als das Medium einzusetzen. EMIMBF4 ist bekannt für den Austausch von Ionen mit PEDOT:PSS Schichten, so dass EMIM Kationen in der Schicht verbleiben, die Oxidationsstufe der PEDOT-Ketten senken und damit den Seebeck-Koeffizient und die elektrische Leitfähigkeit beeinflussen. Des Weiteren konzentriert sich diese Arbeit auf TE Materialien basierend auf Kompositen aus Polymeren mit Nanoeinlagerungen. Erfolgreiche Syntheseansätze wurden für Tellur-Nanostrukturen entwickelt, bei denen keine giftigen Reduktionsmittel und keine giftigen Tellur-Quellen zur Verwendung kamen. Es erfolgte die Erzeugung von kontrollierten Tellur-Nanostrukturen, einschließlich Nanostäben, Nanodrähten und Nanoröhren, mit nass-chemischer und hydrothermaler Synthese. Die so hergestellten Nanodrähte wurden dann in PEDOT:PSS Lösungen integriert für die Herstellung von Komposite-Schichten. Dabei konnte ein hoher Seebeck-Koeffizienten, bis zu 200 μV/K, festgestellt werden.

No description available.

No description available.

No description available.

In der vorliegenden Diplomarbeit wurden sekundäre Isotopeneffekte auf NMR-chemische Verschiebungen mit ab-initio quantenchemischen Methoden bestimmt. Um die zu erwartenden Fehler verschiedener Methoden abschätzen zu können, wurden die sekundären Isotopeneffekte von Fluor(2-2H1)ethan auf HF, MP2 und CCSD(T)-Niveau mit tripel- und quadrupel-Zeta Basissätzen berechnet. Anhand der Ergebnisse dieser Rechnungen lässt sich zeigen, dass gauche und antiperiplanare Konformere bereits mithilfe von sekundären Isotopenverschiebungen unterschieden werden können, die auf HF/tz2p-Niveau berechnet wurden. Weiterhin wurde untersucht, ob es eine Abhängingkeit des Isotopeneffektes von den Diederwinkeln zwischen Deuterium- und Fluorsubstituenten gibt. Die sekundären Isotopeneffekte auf 19F-NMR-chemische Verschiebungen von exo- und endo-2-Fluornorbornanen mit Deuterium Substituenten in den endo-3, exo-3, syn-7 oder anti-7 Positionen wurden auf HF/tz2p-Niveau berechnet. Es wird gezeigt, dass die berechneten Isotopeneffekte an 2-Fluornorbornanen eine Identifizierung der verschiedenen Stereoisomere erlauben. / In the present Diploma thesis secondary isotope effects on NMR chemical shieldings were determined using ab-initio quantum chemical methods. In order to estimate errors of various methods, secondary isotope effects on fluoro(2-2H1)ethane were calculated at the HF, MP2 and CCSD(T) level of theory using triple- and quadruple zeta basis sets. On the basis of these calculations it can be shown that gauche and antiperiplanar conformers can already be distinguished by their secondary isotope shifts calculated at the HF/tz2p level of theory. Furthermore it was investigated, whether a dependency of the isotope effects on dihedral angles between the deuterium and the fluorine substituent exists. The secondary isotope effects on 19F chemical shifts of exo- and endo-2-fluoronorbornanes with deuterium subsituents in the endo-3, exo-3, syn-7 or anti-7 positions were calculated at the HF/tz2p level. It is shown that the calculated isotope effects of 2-fluoronorbornanes allow to identify various stereoisomers.

Die Jugendberufshilfe versteht sich in ihrem Kern als ,Brücke zur Arbeitswelt' und ist in ihrem Maßnahmespektrum als zielgruppenorientierte, arbeitsweltbezogene Integrationshilfe angelegt. Die Veränderungen in der Arbeitswelt erschüttern jedoch die wohlfahrtsgesellschaftliche Grundannahme einer chancenoffenen, für alle erreichbaren Berufswelt. Der zukunfts-optimistische Lebensentwurf bricht sich an den Grenzen eines segmentierten Arbeitsmarktes, der die nachwachsende Generation vor schwierige und oft unüberwindbare Eintrittshürden stellt. Mit der Dissertation wird versucht, in einem historisch-systematischen Zugang die epochalen Muster der Vergesellschaftung von Arbeit im Spannungsfeld von industriekapitalistischer Entwicklung und sozialpolitischer Regulierung zu identifizieren. Die Wirtschaft und der öffentliche Sektor reagieren aktuell auf die Erschöpfung des fordistischen Produktionsregimes und auf die globalisierungsbedingte Dynamisierung mit umfassenden Restrukturierungen. Dabei werden gerade jene Zonen einfacher Beschäftigung (Jedermansarbeiten), auf welche die Jugendberufshilfe traditionell ausgerichtet ist, rationalisiert und zu anspruchsvolleren Tätigkeitsprofilen verdichtet. So steht die Jugendberufshilfe insgesamt und besonders in den neuen Bundes-ländern vor der Verlegenheit, die mit der Bereitstellung von erheblichen Finanzmitteln für ihre Maßnahmen verbundenen Erwartungen hinsichtlich solider Übergangsquoten (zum ersten Arbeitsmarkt) nicht einzulösen zu können. Darum ist sie herausgefordert, ihr tradiertes problemindividualisierendes Grundverständnis zu überwinden und über eine Neubestimmung ihres gesellschaftlichen Handlungsauftrags -adäquate Handlungsformen zu entwickeln. Die Frage der sozialen Integration und Desintegration, die in die lebensweltlichen Kontexte der Menschen als Bewältigungsproblem hineinreicht, wird zur zentralen Vermittlungskategorie zwischen sozialpolitischer und sozialpädagogischer Dimension. Die Gestaltungsfrage muß somit ihren Ausgangspunkt in den biographischen Bewältigungsaufgaben der Jugendlichen suchen: Die Jugendberufshilfe ist unter funktionalen Gesichtspunkten der Beschäftigungsentwicklung Ausfallbürge und Kompensationssystem der durch die Marktökonomie hergestellten Selektionsprozesse und Disparitäten. Um ihre Gestaltungsaufgabe ausfüllen zu können, muß die Jugendberufshilfe berufsqualifizierende und zugleich biografisch produktive Arrangements schaffen, die Jugendliche in ihrer Lebensbewältigung unterstützen. Dies kann - so die Essenz der Arbeit - nur gelingen, wenn die Jugendberufshilfe ihre defensive Maßnahmeorientierung überwindet und als Innovationsmotor in einer Verzahnung mit der regionalen Wirtschaft, der Beschäftigungsförderung und dem Dritten Sektor netzwerkorientierte Regionalentwicklungsprozesse anstößt und implementiert.