2024-03-28T18:00:05Zhttps://www.repo.uni-hannover.de/oai/requestoai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/782022-12-02T16:10:14Zcom_123456789_1col_123456789_8doc-type:Articledoc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersionddc:660
Iterative Cellular Screening System for Nanoparticle Safety Testing
Sambale, Franziska
Stahl, Frank
Rüdinger, Ferdinand
Seliktar, Dror
Kasper, Cornelia
Bahnemann, Detlef W.
Scheper, Thomas
titanium-dioxide nanoparticles
in-vitro
oxidative stress
zinc-oxide
epithelial-cells
toxicity
cytotoxicity
expression
culture
model
Titandioxid
Nanopartikel
Titandioxid Nanopartikel
In vitro
Oxidativer Stress
Zinkoxid
Epithelzelle
Toxizität
Zytotoxizität
ddc:660
Titandioxid
Nanopartikel
Oxidativer Stress
In vitro
Zinkoxid
Epithelzelle
Toxizität
Cytotoxizität
Nanoparticles have the potential to exhibit risks to human beings and to the environment; due to the wide applications of nanoproducts, extensive risk management must not be neglected. Therefore, we have constructed a cell-based, iterative screening system to examine a variety of nanoproducts concerning their toxicity during development. The sensitivity and application of various cell-based methods were discussed and proven by applying the screening to two different nanoparticles: zinc oxide and titanium dioxide nanoparticles. They were used as benchmarks to set up our methods and to examine their effects on mammalian cell lines. Different biological processes such as cell viability, gene expression of interleukin-8 and heat shock protein 70, as well as morphology changes were investigated. Within our screening system, both nanoparticle suspensions and coatings can be tested. Electric cell impedance measurements revealed to be a good method for online monitoring of cellular behavior. The implementation of three-dimensional cell culture is essential to better mimic in vivo conditions. In conclusion, our screening system is highly efficient, cost minimizing, and reduces the need for animal studies.
EFRE/Nanokomp/60421066
DFG
status-type:publishedVersion
New York : Hindawi Publishing Corporation
2015
doc-type:Article
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/60
http://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/78
DOI:http://dx.doi.org/10.1155/2015/691069
ISSN:1687-4110
ESSN:1687-4129
Journal of Nanomaterials 2015 (2015)
Journal of Nanomaterials 2015 (2015)
eng
CC BY 3.0 Unported
http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/
frei zugänglich
oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/14202022-12-02T15:06:08Zcom_123456789_1col_123456789_6doc-type:Articledoc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersionddc:660
Investigation of site-specific wind field parameters and their effect on loads of offshore wind turbines
Ernst, Benedikt
Seume, Jörg R.
Extreme loads
Fatigue loads
Turbulence intensity
Wind shear exponent
Aero-elastic simulations
Aeroelastic models
Contributing factor
Design load
Extrapolation methods
Extreme loads
Fatigue loads
IEC standards
Offshore wind turbines
Operating state
Optimization potential
Peak over threshold
Power production
Research platforms
Rotor blades
Site-specific
Turbulence intensity
Unsteady loading
Wind field
Wind shears
Aeroelasticity
Fatigue damage
Loading
Turbomachine blades
Wind turbines
Shear flow
ddc:660
The main contributing factors to unsteady loading of Offshore Wind Turbines (OWT) are wind shear, turbulence, and waves. In the present paper, the turbulence intensity and the wind shear exponent are investigated. Using data from the FINO 1 research platform, these parameters are analyzed and compared with the proposed wind field parameters in the IEC standard 61400-3. Based on this analysis, aeroelastic simulations are performed to determine the effect of wind field parameters on the fatigue and the extreme loads on the rotor blades. For the investigations, the aeroelastic model of a 5 MW OWT is used with a focus on design load cases in an operating state (power production). The fatigue loads are examinedby means of the damage-equivalent load-range approach. In order to determine the extreme loads with a recurrence period of 50 years, a peak over threshold extrapolation method and a novel method based on average conditional exceedance ratesare used. The results show that the requirements of the IEC standard are very conservative for the design of the rotor blades. Therefore, there could be a large optimization potential for the reduction of weight and cost of the rotor blades.
Ministry for Science and Culture in Lower Saxony
Federal Maritime and Hydrographic Agency (BSH)
Federal Ministry for the Environment, Nature Conservation and Nuclear Safety (BMU)
status-type:publishedVersion
Basel : MDPI AG
2012
doc-type:Article
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/1395
http://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/1420
DOI:https://doi.org/10.3390/en5103835
ISSN:1996-1073
Energies 5 (2012), Nr. 10
eng
CC BY-NC-SA 3.0 Unported
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/
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oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/15192022-12-02T16:11:41Zcom_123456789_1col_123456789_8doc-type:Articledoc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersionddc:660
Multiple model approach to modelling of Escherichia coli fed-batch cultivation extracellular production of bacterial phytase
Roeva, Olympia
Pencheva, Tania
Tzonkov, Stoyan
Arndt, Michael
Hitzmann, Bernd
Kleist, Sofia
Miksch, Gerchard
Friehs, Karl
Flaschel, Erwin
Genetic algorithms
Modelling
Multiple model approach
Computer simulation
Cultivation
Genetic algorithms
Metabolism
Bioprocesses
Multiple model approach
Escherichia coli
acetic acid
glucose
phytase
accuracy
article
bacterial metabolism
bioprocess
computer simulation
Escherichia coli
fed batch culture
genetic algorithm
mathematical model
nonhuman
quality control
species cultivation
Bacteria (microorganisms)
Escherichia coli
ddc:660
The paper presents the implementation of multiple model approach to modelling of Escherichia coli BL21(DE3)pPhyt109 fed-batch cultivation processes for an extracellular production of bacterial phytase. Due to the complex metabolic pathways of microorganisms, the accurate modelling of bioprocesses is rather difficult. Multiple model approach is an alternative concept which helps in modelling and control of complex processes. The main idea is the development of a model based on simple submodels for the purposes of further high quality process control. The presented simulations of E. coli fed-batch cultivation show how the process could be divided into different functional states and how the model parameters could be obtained easily using genetic algorithms. The obtained results and model verification demonstrate the effectiveness of the applied concept of multiple model approach and of the proposed identification scheme. © 2007 by Pontificia Universidad Católica de Valparaíso.
status-type:publishedVersion
Valparaiso : Pontificia Universidad Catolica de Valparaiso
2007
doc-type:Article
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/1494
http://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/1519
DOI:https://doi.org/10.2225/vol10-issue4-fulltext-5
ISSN:0717-3458
Electronic Journal of Biotechnology 10 (2007), Nr. 4
eng
CC BY 4.0 Unported
https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/15552022-12-02T16:11:41Zcom_123456789_1col_123456789_8doc-type:Articledoc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersionddc:660
Investigation of the Transition Reaction of Tobermorite to Xonotlite under Influence of Additives
Hartmann, Andrea
Schulenberg, David
Buhl, Josef-Christian
CSH-Phases
Tobermorite
Xonotlite
Additives
Retarder
Accelerator
ddc:660
The objective of the present work was to investigate the transition reaction of the calcium silicate hydrate tobermorite into xonotlite under influence of additives. Tobermorite is the main binding agent in steam hardened building materials and the appearance of xonotlite indicates the progress of hardening and an overcuring of the material. Hydrothermal experiments under addition of sucrose, calcium formate and calcium chloride dihydrate to the main components quartz and lime were done using temperatures of 220°C and a reaction time of 40.5 h. All experiments were performed with powders as well as with pressed educts. The products of all syntheses were analyzed with XRD, SEM/EDX and FTIR. The references as well as the syntheses with calcium chloride dihydrate led to the formation of 11 Å tobermorite and xonotlite. The former showed the best results and even synthesis with pressed educts and calcium chloride dihydrate revealed an accelerating effect of the additive. In contrast syntheses with sucrose had the worst reactivity and led to the formation of calcite beside the CSH-phase scawtite. The additive calcium formate was only slightly oppressing the crystallization of tobermorite and favouring the formation of xonotlite. Syntheses with pressed pellets and sucrose or calcium formate showed generally worse results.
status-type:publishedVersion
Delaware : Scientific Research Publishing Inc.
2015
doc-type:Article
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/1530
http://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/1555
DOI:https://doi.org/10.4236/aces.2015.52022
ISSN:2160-0392
ESSN:2160-0406
Advances in Chemical Engineering and Science 5 (2015), Nr. 2
eng
CC BY 4.0 Unported
https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/15582022-12-02T16:11:41Zcom_123456789_1col_123456789_8doc-type:Articledoc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersionddc:660
NaBH4 Sodalites, Synthesized by Modified Methods: (1) Autothermal Synthesis and (2) Crossover Reaction from Gel to Melt Flow
Buhl, Josef-Christian
Modified Synthesis
Autothermal Process
Combined Synthesis Procedures
Tailored Tetrahydroborate Sodalites
ddc:660
NaBH4 sodalites were obtained by two new modified methods of crystallization: (1) autothermal synthesis and (2) crystallization with crossover from gel to melt flow in NaOH flux. Syntheses results were presented according to XRD, SEM and FTIR. Besides important features of both synthesis procedures product properties like crystal size and morphology were investigated. Spherical agglomerates of microcrystalline sodalite of composition Na7[AlSiO4]6BH4(H2O)2 were already observed after 4 h without any external heating by the autothermal procedure. Sodalites of the same average composition but in form of agglomerated nanoparticles are crystallized after very short times (2 h 30’) by the crossover reaction from gel to melt flow. Hydrogen release by heating was further studied for two selected samples with comparable composition from each synthesis procedure. Total hydrogen release by hydrolysis reaction with the internal cage water was found during heating of the autothermal product in synthetic air up to 550°C. In contrast hydrogen release from the nanocrystalline sample of crossover synthesis was not completed when heated under the same conditions. These differences were discussed in terms of crystal size and an earlier loss of the internal water from the nanocrystals of the crossover synthesis
status-type:publishedVersion
Delaware : Scientific Research Publishing Inc.
2017
doc-type:Article
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/1533
http://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/1558
DOI:https://doi.org/10.4236/aces.2017.72009
ISSN:2160-0392
ESSN:2160-0406
Advances in Chemical Engineering and Science 7 (2017), Nr. 2
eng
CC BY 4.0 Unported
https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/15602022-12-02T15:06:09Zcom_123456789_1col_123456789_6doc-type:Articledoc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersionddc:660
Position Determination of a Robot End-Effector Using a 6D-Measurement System Based on the Two-View Vision
Janz, Alexej
Pape, Christian
Reithmeier, Eduard
Hydraulic Analysis
Differential Evolution
Optimization Model
ddc:621,3
ddc:660
A mechatronic system based on the micro-macro-kinematic consists of an industrial robot and a piezoelectric stage mounted on the robot’s end-effector and has to carry out operations like micro-assembly or micro-milling. The piezoelectric stage has to compensate the positioning error of the robot. Therefore, the position of the robot’s end-effector has to be measured with high accuracy. This paper presents a high accuracy 6D-measurement system, which is used to determine the position and orientation of the robot’s end-effector. We start with the description of the operational concept and components of the measurement system. Then we look at image processing methods, camera calibration and reconstruction methods and choose the most accurate ones. We apply the well-known pin-hole camera model to calibrate single cameras. Then we apply the epipolar geometry to describe the relationship between two cameras and calibrate them as a stereo vision system. A distortion model is also applied to enhance the accuracy of the system. The measurement results are presented in the end of the paper.
status-type:publishedVersion
Delaware : Scientific Research Publishing Inc.
2013
doc-type:Article
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/1535
http://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/1560
DOI:https://doi.org/10.4236/ojapps.2013.37049
ISSN:2165-3917
ESSN:2165-3925
Open Journal of Applied Sciences 3 (2013), Nr. 7
eng
CC BY 4.0 Unported
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oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/15632022-12-02T16:14:10Zcom_123456789_1col_123456789_8doc-type:Articledoc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersionddc:620ddc:660
Synthesis and Structural Characterization of CSH-Phases in the Range of C/S = 0.41 - 1.66 at Temperatures of the Tobermorite Xonotlite Crossover
Hartmann, Andrea
Schulenberg, David
Buhl, Josef-Christian
CSH-Phases
Tobermorite
Xonotlite
C/S Ratio
29Si MAS NMR Spectroscopy
ddc:620
ddc:660
Calcium-Silicate-Hydrate-phases (CSH-phases) are important binding agents of building materials. The synthesis of CSH phases and their structural characterization was done to investigate the crystallization in dependence of an increasing CaO/SiO2 ratio (C/S ratios) from 0.41 up to 1.66 at temperatures in the crossover region of tobermorite to xonotlite (180℃ and 230℃). Parallel runs with the same C/S ratio but on the one hand with constant mass of quartz and variation of lime and on the other hand under reverse conditions (constant mass of lime but variable amounts of quartz) were performed at both temperatures. The aim was to clarify the connections of crystallization mechanism and kinetics of phase formation with structure, crystallinity and morphology of the CSH’s in the mentioned C/S ratio for both temperatures in the tobermorite-xonotlite crossover region. The parallel experiments with different mass ratios of the educts are important to study the influence of time evaluation of supersaturation within the solution under the peculiarities of the retrograde solubility of lime but accelerated solubility of quartz. The products were characterized by XRD, SEM/EDX, FTIR and 29Si MAS NMR spectroscopy (using the Q-site nomenclature [1]). The experiments could clarify some important connections of crystallization process and the reaction pathway.
status-type:publishedVersion
Delaware : Scientific Research Publishing Inc.
2015
doc-type:Article
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/1538
http://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/1563
DOI:https://doi.org/10.4236/msce.2015.311006
ISSN:2327-6045
ESSN:2327-6053
Journal of Materials Science and Chemical Engineering 3 (2015), Nr. 11
eng
CC BY 4.0 Unported
https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/15652022-12-02T16:14:10Zcom_123456789_1col_123456789_8doc-type:Articledoc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersionddc:660
The Effects of Oxidation States, Spin States and Solvents on Molecular Structure, Stability and Spectroscopic Properties of Fe-Catechol Complexes: A Theoretical Study
Matin, Mohammad A.
Islam, Mazharul M.
Bredow, Thomas
Aziz, Mohammed Abdul
Transition Metal
Iron-Catechol
HF/DFT Hybrid Method
Solvent
Reactivity Indices
ddc:660
In this study, in order to explain the solvent and spin state effects on the molecular structure of catechol-Fe complex [Fe(cat)3]n﹣ where n = 2 and 3, Hartree Fock (HF)-Density Functional Theory (DFT) hybrid calculations are performed at the B3LYP/6-311g(d,p) level of theory. The binding energies of Fe2+ and Fe3+ in high-spin state are higher than intermediate and low-spin states which show that the complex formation in a high spin state is more favorable. The calculated binding energies at different solvents indicate that the binding energies in polar solvents are lower than non-polar solvents. Furthermore, spectroscopic studies including FTIR and Raman spectrum in various solvents reveal that the formation of intermolecular bonds between the oxygen atom of carbonyl group and the hydrogen atom of solvent causes a spectral red shift. The calculated FTIR and geometry parameters are in good agreement with previous experimental data. Donor-acceptor interaction energies are evaluated due to the importance of the charge transfer in the complex formation. It is observed that the free electrons of oxygen atom interact with the antibonding orbitals of the iron. Finally, some correlations between the quantum chemical reactivity indices of the complexes and solvent polarity are considered. The study indicates a linear correlation between chemical hardness and binding energies of [Fe(cat)3]3﹣ complex.
Regional Scientific Computing Center for Lower Saxony (RRZN)
status-type:publishedVersion
Delaware : Scientific Research Publishing Inc.
2017
doc-type:Article
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/1540
http://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/1565
DOI:https://doi.org/10.4236/aces.2017.72011
ISSN:2160-0392
ESSN:2160-0406
Advances in Chemical Engineering and Science 7 (2017), Nr. 2
eng
CC BY 4.0 Unported
https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/15682022-12-02T16:14:11Zcom_123456789_1col_123456789_8doc-type:Articledoc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersionddc:660
Zeolite Synthesis under Insertion of Silica Rich Filtration Residues from Industrial Wastewater Reconditioning
Hartmann, Andrea
Petrov, V.
Buhl, Josef-Christian
Rübner, K.
Lindemann, M.
Prinz, C.
Zimathies, A.
Zeolites
Superalkaline Conditions
Filtration Residues
Re-Use of Industrial Waste
Reaction Kinetics
Silica Residue
ddc:660
Zeolite synthesis was studied using two silica rich filtration residues (FR 1 and FR 2) as Si-source and sodium aluminate in a direct synthesis at 60°C at strong alkaline conditions (8 M - 16 M NaOH). In addition to these one-pot syntheses, a two-step process was investigated. Here, an alkaline digestion of FR at 60°C was followed by gel precipitation with sodium aluminate and gel crystallization under usual conditions of 80°C - 90°C. The results show that the substitution of chemical reagent sodium silicate by a waste material like FR as Si-source is possible but requires fine tuning of the reaction conditions as zeolite crystallization is a process under kinetic control. The solubility behaviour and impurities of the inserted filtration residues strongly influenced the course of reaction. Thus zeolites like hydrosodalite or intermediate zeolite between cancrinite and sodalite, or zeolite NaA or Z-21 in cocrystallization with hydrosodalite could be observed in the one pot syntheses already in a short time interval between 1 - 4 h depending on the alkalinity. The two step process yield to zeolites NaA and NaX in very good quality. The reaction process of FR in both reaction methods was characterized by chemical analyses, X-ray powder diffraction, Fourier transform infrared spectroscopy as well as scanning electron microscopy. Surface area and water content of selected products were further characterized by the BET-method and by thermogravimetry. Summing up the results, we can show that zeolite formation from filtration residues is possible by several reaction procedures as model cases for a re-use of industrial waste materials. Beside the importance for environmental protection, the reactions are of interest for zeolite chemistry as the re-use of FR is possible under economically conditions of low energy consumption at 60°C and short reaction periods.
DFG
status-type:publishedVersion
Delaware : Scientific Research Publishing Inc.
2014
doc-type:Article
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/1543
http://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/1568
DOI:https://doi.org/10.4236/aces.2014.42015
ISSN:2160-0392
ESSN:2160-0406
Advances in Chemical Engineering and Science 4 (2014), Nr. 2
eng
CC BY 4.0 Unported
https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/15722022-12-02T15:15:03Zcom_123456789_1col_123456789_7doc-type:Articledoc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersionddc:660
A New Model for Estimating the Diffuse Fraction of Solar Irradiance for Photovoltaic System Simulations
Hofmann, Martin
Seckmeyer, Gunther
Baseline Surface Radiation Network (BSRN)
diffuse
diffuse fraction
irradiance
irradiation
model
photovoltaic (PV)
simulation
ddc:660
We present a new model for the calculation of the diffuse fraction of the global solar irradiance for solar system simulations. The importance of an accurate estimation of the horizontal diffuse irradiance is highlighted by findings that an inaccurately calculated diffuse irradiance can lead to significant over- or underestimations in the annual energy yield of a photovoltaic (PV) system by as much as 8%. Our model utilizes a time series of global irradiance in one-minute resolution and geographical information as input. The model is validated by measurement data of 28 geographically and climatologically diverse locations worldwide with one year of one-minute data each, taken from the Baseline Surface Radiation Network (BSRN). We show that on average the mean absolute deviation of the modelled and the measured diffuse irradiance is reduced from about 12% to about 6% compared to three reference models. The maximum deviation is less than 20%. In more than 80% of the test cases, the deviation is smaller 10%. The root mean squared error (RMSE) of the calculated diffuse fractions is reduced by about 18%.
status-type:publishedVersion
Basel : MDPI AG
2017
doc-type:Article
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/1547
http://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/1572
DOI:https://doi.org/10.3390/en10020248
ISSN:1996-1073
Energies 10 (2017), Nr. 2
eng
CC BY 4.0 Unported
https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
frei zugänglich
oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/20212022-12-02T16:14:09Zcom_123456789_1col_123456789_8doc-type:Articledoc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersionddc:660
Flow-injection sandwich ELISA for bioprocess monitoring
Rhee, Jong Il
Hagedorn, Jörg
Scheper, Thomas
Schugerl, Karl
binding assay
immunoassay
igg
ddc:660
A fully automated flow-injection immunoassay based on sandwich enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) is described for the model system: protein G-sepharose, rabbit IgG and horseradish peroxidase (HRP)-labelled protein A. After injecting rabbit IgG and HRP-labelled protein A into a cartridge containing protein G-sepharose sequentially, a mixture of hydrogen peroxide and the redox indicator, 2.2'-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonic acid) (ABTS) is passed through the cartridge. The HRP-labelled protein A bound in the cartridge is directly proportional to the concentration of rabbit IgG. The colour variation of ABTS caused during the reaction between HRP and H2O2 in the cartridge is detected photometrically. The whole assay procedure is controlled and evaluated by a computer. Rabbit Ige and HRP-labelled protein A are also detected by a fluorometer, which is introduced into the flow system. In the flow-injection sandwich ELISA, the slope of the calibration curve is 0.4491 in the range of 0 and 300 mu g ml(-1) rabbit IgG, while it is 0.1274 in the heterogeneous immunoassay. So the flow-injection sandwich ELISA system is found to be more sensitive than a heterogeneous immunoassay for the monitoring of the model protein.
status-type:publishedVersion
New York, NY : Hindawi Publishing Corporation
1999
doc-type:Article
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/1996
http://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/2021
DOI:https://doi.org/10.1155/S1463924699000140
ISSN:1463-9246
Journal of Automated Methods & Management In Chemistry 21 (1999), Nr. 4
eng
CC BY 3.0 Unported
https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/
frei zugänglich
oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/20232022-12-02T16:11:40Zcom_123456789_1col_123456789_8doc-type:Articledoc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersionddc:570ddc:660
Identification of Differently Regulated Proteins after Fusarium graminearum Infection of Emmer (Triticum dicoccum) at Several Grain Ripening Stages
Truemper, Christina
Paffenholz, Katrin
Smit, Inga
Koessler, Philip
Karlovsky, Petr
Braun, Hans-Peter
Pawelzik, Elke
fusarium head blight
grain development
emmer
plant proteomics
defence proteins
head blight
polyamine biosynthesis
hordeum-vulgare
plant-material
resistance
expression
host
mycotoxins
families
culmorum
ddc:660
ddc:570
This study was conducted to improve the knowledge of molecular processes involved in the interaction between Fusarium graminearum and emmer in the course of grain ripening. Emmer plants were artificially inoculated with a F. graminearum spore suspension at anthesis. In the course of grain ripening from milk ripe to plant death stage, grains at four phenological growth stages were collected for analysis. The infection degree was evaluated based on the F. graminearum DNA content in emmer grain infolding tissues (glumes and rachis). For proteome analysis the albumin and globulin fractions of emmer grains, consisting of proteins with various functions related to the development and stress response, were analysed regarding the changes due to Fusarium infection by two-dimensional gel electrophoresis. Altogether, forty-three proteins affected by infection were identified by mass spectrometry. Enzymes detoxifying reactive oxygen species were regulated at all developmental stages. In the early stage of grain development, the abundance of proteins related to stress response, such as 2-Cys peroxiredoxin, a chitinase, a xylanase inhibitor and a spermidine synthase was increased. During later stage of grain development, the abundance of stress-related proteins, such as chitinases, heat shock proteins and an alpha-amylase inhibitor-like protein, decreased. During all ripening stages, but especially during medium milk stage (BBCH 75) and soft dough stage (BBCH 85), the abundance of proteins related to carbon metabolism, starch and protein biosynthesis as well as photosynthesis increased due to F. graminearum infection. At the plant death stage (BBCH 97) the abundance of only two proteins related to metabolism decreased.
status-type:publishedVersion
Zagreb : Faculty Food Technology Biotechnology
2015
doc-type:Article
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/1998
http://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/2023
DOI:https://doi.org/10.17113/ftb.53.03.15.3838
ISSN:1330-9862
ESSN:1334-2606
Food Technology and Biotechnology 53 (2015), Nr. 3
eng
CC BY-NC 4.0 Unported
https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
frei zugänglich
oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/20612022-12-13T15:14:00Zcom_123456789_1col_123456789_6doc-type:Articledoc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersionddc:660
Mechanical properties of co-extruded aluminium-steel compounds
Thürer, Susanne Elisabeth
Uhe, Johanna
Golovko, Oleksandr
Bonk, Christian
Bouguecha, Anas
Behrens, Bernd-Arno
Klose, Christian
Co-extrusion
De-bonding shear stress
Intermetallic phases
Alloy steel
Aluminum
Binary alloys
Case hardening
Chains
Chromium alloys
Connecting rods
Forging
Joining
Manganese alloys
Mechanical properties
Shear stress
Tensile strength
Tensile testing
Tubular steel structures
Tungsten alloys
Upsetting (forming)
Welding
Welding rods
Bonding shear stress
Case hardening steels
Collaborative research
Functional surfaces
Intermetallic phasis
Micro tensile tests
Process parameters
Semi-finished products
Extrusion
ddc:660
Konferenzschrift
Within the scope of the Collaborative Research Centre (CRC) 1153 novel process chains for the production of hybrid solid components by Tailored Forming are developed at the Leibniz Universität Hannover. The combination of e. g. aluminium with steel allows to produce hybrid compounds with wear-resistant functional surfaces and reduced weight. In these process chains, joining takes place as the first step to produce hybrid semi-finished products by friction welding, cladding, ultrasonic assisted laser welding or co-extrusion, which are subsequently subjected to various forming processes such as forging or impact extrusion. The coaxially joined hybrid semifinished components investigated in this work were produced by means of the lateral angular co-extrusion (LACE) process using the aluminium alloy EN AW-6082 and the case-hardening steel 20MnCr5. These semi-finished products shall be suited to produce hybrid bearing bushings by die forging in a subsequent process step. Initial investigations for the determination of the process parameters and the appropriate tool geometry were made using a steel rod. In future investigations, a steel tube will replace the steel rod in order to produce hybrid semi-finished products, which can be fully integrated into the process chain. The mechanical properties of the profile were determined at different positions along its length. For this purpose, the quality of the joining zone between aluminium and steel as a function of the profile position was examined by means of push-out tests. Moreover, the mechanical properties of the aluminium component's longitudinal weld seam were determined by micro-tensile-tests. © 2017 Trans Tech Publications, Switzerland.
status-type:publishedVersion
Pfaffikon : Scientific.Net
2017
doc-type:Article
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/2036
http://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/2061
DOI:https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.742.512
ESSN:1662-9795
Key Engineering Materials 742 (2017)
eng
Es gilt deutsches Urheberrecht. Das Dokument darf zum eigenen Gebrauch kostenfrei genutzt, aber nicht im Internet bereitgestellt oder an Außenstehende weitergegeben werden. Dieser Beitrag ist aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.
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oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/23392022-12-13T15:14:00Zcom_123456789_1col_123456789_3doc-type:Articleddc:540doc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersionddc:660
Finite element modeling of compression behavior of extruded polystyrene foam using X-ray tomography
Sadek, E.
Fouad, N.A.
compression behavior
Extruded polystyrene boards
microfinite element modeling
nanoindentation
X-ray tomography
Compression behavior
Extruded polystyrenes
Finite element modeling
Finite element simulations
Morphological information
Nanoindentation technologies
Thermal insulation materials
X-ray tomography
Cells
Cytology
Finite element method
Foamed plastics
Imaging systems
Mechanical properties
Microstructure
Nanoindentation
Optimization
Polystyrenes
Thermal insulating materials
X rays
Biomechanics
ddc:540
ddc:660
Extruded polystyrene rigid foams have attracted a great attention as a superior load-bearing thermal insulation material since their implementation in building construction. One of the most common application areas of this type of thermal insulation material is under raft foundations, where the foam normally undergoes high levels of compression loads. The purpose of this research is to determine how to simulate and optimize the structural response of extruded polystyrene under compression stresses. The optimization has been achieved through investigating the relation between the foam microstructure and the global mechanical properties. The foam was first examined using X-ray tomography imaging technique to acquire some morphological information about the microstructure. The obtained morphological data of extruded polystyrene boards were then utilized to develop microstructure-based finite element models based on the so-called idealized realistic Kelvin cell. The finite element simulation was accomplished with the help of the nanoindentation technology to explore the mechanical properties of the cell wall material. The finite element models were validated by comparisons between the simulated and the experimental results. It has been found that the mechanical properties of the foam in different loading directions can be adequately simulated using the approach of the idealized realistic Kelvin cell. With the help of these models, a parameter study was carried out. This study included the effect of cell size and cell anisotropy on the mechanical response of extruded polystyrene boards under compression stresses. Charts relating between the foam microstructure characteristics and the compression behavior were generated based on the parametric study. © The Author(s) 2013. Reprints and permissions: sagepub.co.uk/journalsPermissions. nav.
status-type:publishedVersion
London : SAGE Publications Ltd.
2013
doc-type:Article
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/2313
http://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/2339
DOI:https://doi.org/10.1177/0021955X13477436
ISSN:0021-955X
Journal of Cellular Plastics 49 (2013), Nr. 2
eng
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oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/30292022-12-13T15:14:00Zcom_123456789_1col_123456789_6doc-type:Articledoc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersionddc:620ddc:660
Devolatilization of polymers by diffusion and foaming
Gestring, Ingo
Mewes, Dieter
Diffusion
Interfaces (materials)
Mass transfer
Molecular weight
Nucleation
Thick films
Thin films
Devolatilization
Foaming
Polymers
ddc:620
ddc:660
Devolatilization is a key step in polymer processing. Low-molecular-weight components are removed from a polymeric system. The transport of these components takes place by diffusion to the polymer-vapor interface. This interface can be formed by free surfaces of single-phase polymer melts or by bubbles. In this study the transport with and without bubble nucleation is investigated independently from each other in a specially designed apparatus. The mass transport in thin films and in rotating pools with surface renewal is measured. High surface renewal rates and thick films enhance the mass transfer for single phase flow. For two phase flow and devolatilization the conditions for bubble nucleation and foam formation are investigated. The bubble nucleation is observed in the rotating pool in the area of high shear velocity.
status-type:publishedVersion
London : SAGE Publications Ltd.
2002
doc-type:Article
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/2999
http://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/3029
DOI:https://doi.org/10.1177/0731684402021005441
ISSN:0731-6844
Journal of Reinforced Plastics and Composites 21 (2002), Nr. 5
eng
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oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/31632022-12-13T15:12:26Zcom_123456789_1col_123456789_8doc-type:Articledoc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersionddc:660
Lebensmittelchemie 2012
Berger, Ralf G.
Schrader, Jens
Schwab, Wilfried
Wüst, Matthias
Zorn, Holger
Aromastoffe
Biosynthese
Lebensmittelqualität
ddc:660
Neben der Identifizierung von Aromastoffen durch die molekulare Sensorik sind die Aufklärung ihrer ‧Biosynthese sowie ihre biotechnische Produktion ins Zentrum der Aromastoffforschung gerückt. Geruch und Geschmack vermitteln die Qualität eines Lebensmittels. Den Geruch bestimmen flüchtige Aromastoffe, die heute vielen industriell hergestellten Lebensmitteln zugesetzt werden, um herstellungsbedingte Verluste auszugleichen oder das Aroma abzurunden. Der Verbraucher akzeptiert dabei eher natürliche Aromen. Der Begriff „natürlich“ darf nach EU-Recht allerdings nur dann zur Bezeichnung eines Aromas verwendet werden, wenn es ausschließlich Aromaextrakte oder natürliche Aromastoffe enthält.1) Dazu zählen biotechnisch erzeugte Aromastoffe, die in puncto Nachhaltigkeit für Aromenhersteller eine Alternative sind zu den klassischen natürlichen Aromen aus pflanzlichen Rohstoffen wie ätherischen Ölen. Biotechnische Verfahren dienen vermehrt dazu, strukturell komplexe Aromastoffe billiger und in größeren Mengen herzustellen, als dies mit chemischen Synthesen oder durch Pflanzenextraktion möglich ist.2) Fortschritte in Enzymtechnik, Gentechnik, Bioprozess-Monitoring und Produktisolierung bieten viel versprechende Möglichkeiten für biotechnische Aromastoffproduktion.3) Spezifische Strategien sind hierfür aber nur dann weiterzuentwickeln, wenn Enzymologie und Regulation der Aromastoffbiosynthese auf molekularer Ebene verstanden sind. Daher ist die biochemische Forschung zur Aufklärung von Biosynthesewegen in Pflanzen ein wichtiger Bestandteil der Aromabiotechnik.
status-type:publishedVersion
Berlin : De Gruyter
2013
doc-type:Article
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/3133
http://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/3163
DOI:https://doi.org/10.1515/nachrchem.2013.61.3.345
ISSN:1439-9598
Nachrichten aus der Chemie 61 (2013), Nr. 3
ger
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oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/31782022-12-13T15:12:26Zcom_123456789_1col_123456789_8doc-type:Articledoc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersionddc:660
Physikalische Chemie 2012
Lindner, Jörg
Vöhringer, Peter
Freie-Elektronen-Laser
FEL
Linac Coherent Light Source (LCLS)
SCSS
ddc:660
Zeitaufgelöste Experimente mit Freie-Elektronen-Lasern filmen chemische Reaktionen auf der Femto- und Pikosekundenskala mit atomarer Ortsauflösung. Wasserstoffbrückenbindungen brechen und ‧knüpfen auf einer Zeitskala von Pikosekunden. Mit zweidimensionaler Infrarotspektroskopie lässt sich die damit verbundene strukturelle Dynamik in Echtzeit beobachten.
status-type:publishedVersion
Berlin : De Gruyter
2013
doc-type:Article
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/3148
http://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/3178
DOI:https://doi.org/10.1515/nachrchem.2013.61.3.313
ISSN:1439-9598
Nachrichten aus der Chemie 61 (2013), Nr. 3
ger
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oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/31852022-12-13T15:12:26Zcom_123456789_1col_123456789_8doc-type:Articledoc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersionddc:660
Stimmt das Volumen der Pipette?
Romaguera, Antonio
Pipette
Luftpolsterpipetten
Kolbenhubpipetten
ddc:660
Nahezu jedes Labor nutzt Kolbenhubpipetten mit Luftpolster, im allgemeinen Sprachgebrauch oft als Mikroliterpipetten bezeichnet. Diese sind im Rahmen der Prüfmittelüberwachung regelmäßig zu kalibrieren. Da Faktoren wie Luftfeuchtigkeit und Temperatur die Ergebnisse stark beeinflussen, sind die Prüfbedingungen exakt einzuhalten. Worauf kommt es wirklich an?
status-type:publishedVersion
Berlin : De Gruyter
2013
doc-type:Article
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/3155
http://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/3185
DOI:https://doi.org/10.1515/nachrchem.2013.61.11.1140
ISSN:1439-9598
Nachrichten aus der Chemie 61 (2013), Nr. 11
ger
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oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/32182022-12-02T16:10:15Zcom_123456789_1col_123456789_8doc-type:Articledoc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersionddc:660
Effects of a 12-week high-α-linolenic acid intervention on EPA and DHA concentrations in red blood cells and plasma oxylipin pattern in subjects with a low EPA and DHA status
Greupner, Theresa
Kutzner, Laura
Nolte, Fabian
Strangmann, Alena
Kohrs, Heike
Hahn, Andreas
Schebb, Nils Helge
Schuchardt, Jan Philipp
Blood
Cells
Chemical analysis
Acid concentrations
Alpha linolenic acids
Arachidonic acids
Mean ages
Metabolomics
Omega-3-fatty acids
Protective effects
Red blood cell
Fatty acids
ddc:660
The essential omega-3 fatty acid alpha-linolenic acid (ALA, 18:3n3) can be converted into EPA and DHA. The aim of the present study was to determine the effect of a high-ALA diet on EPA and DHA levels in red blood cells (RBCs) and their oxylipins in the plasma of subjects with a low EPA and DHA status. Fatty acid concentrations [μg mL−1] and relative amounts [% of total fatty acids] in the RBCs of 19 healthy men (mean age 26.4 ± 4.6 years) were analyzed by means of GC-FID. Free plasma oxylipin concentrations were determined by LC-MS based targeted metabolomics. Samples were collected and analyzed at baseline (week 0) and after 1 (week 1), 3 (week 3), 6 (week 6), and 12 (week 12) weeks of high dietary ALA intake (14.0 ± 0.45 g day−1). ALA concentrations significantly (p < 0.001) increased from 1.44 ± 0.10 (week 0) to 4.65 ± 0.22 (week 1), 5.47 ± 0.23 (week 3), 6.25 ± 0.24 (week 6), and 5.80 ± 0.28 (week 12) μg mL−1. EPA concentrations increased from 6.13 ± 0.51 (week 0) to 7.33 ± 0.33 (week 1), 8.38 ± 0.42 (p = 0.021, week 3), 10.9 ± 0.67 (p < 0.001, week 6), and 11.0 ± 0.64 (p < 0.001, week 12) μg mL−1. DHA concentrations unexpectedly decreased from 41.0 ± 1.93 (week 0) to 37.0 ± 1.32 (week 1), 36.1 ± 1.37 (week 3), 35.1 ± 1.06 (p = 0.010, week 6), and 30.4 ± 1.09 (p < 0.001, week 12) μg mL−1. Relative ΣEPA + DHA amounts were unchanged during the intervention (week 0: 4.63 ± 0.19, week 1: 4.67 ± 0.16, week 3: 4.61 ± 0.13, week 6: 4.73 ± 0.15, week 12: 4.52 ± 0.11). ALA- and EPA-derived hydroxy- and dihydroxy-PUFA increased similarly to their PUFA precursors, although in the case of ALA-derived oxylipins, the concentrations increased less rapidly and to a lesser extent compared to the concentrations of their precursor FA. LA-derived oxylipins remained unchanged and arachidonic acid and DHA oxylipin concentrations were not significantly changed. Our results confirm that the intake of ALA is not a sufficient source for the increase of EPA + DHA in subjects on a Western diet. Specifically, a high-ALA diet results in increased EPA and declined DHA concentrations. However, the changes effectively balance each other out so that ΣEPA + DHA in RBCs – which is an established marker for health protective effects of omega-3-PUFA – remains constant. The PUFA levels in RBCs reflect the concentration and its changes in plasma hydroxy- and dihydroxy-PUFA concentrations for ALA and EPA.
status-type:publishedVersion
Cambridge : Royal Society of Chemistry
2018
doc-type:Article
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/3188
http://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/3218
DOI:https://doi.org/10.1039/c7fo01809f
ISSN:2042-6496
Food and Function 9 (2018), Nr. 3
eng
CC BY 3.0 Unported
https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/
frei zugänglich
oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/32202022-12-02T16:11:41Zcom_123456789_1col_123456789_8doc-type:Articledoc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersionddc:660
Flow rate dependent continuous hydrolysis of protein isolates
Sewczyk, Tim
Hoog Antink, Marieke
Maas, Michael
Kroll, Stephen
Beutel, Sascha
Bioactive peptides
Continuous process
Food protein
Immobilization
Proteases
chymotrypsin A
protein hydrolysate
subtilisin
trypsin
Article
batch process
continuous process
enzyme activity
flow rate
high performance liquid chromatography
human
immobilization
peptide synthesis
polyacrylamide gel electrophoresis
protein degradation
protein expression
protein hydrolysis
ddc:660
Food protein hydrolysates are often produced in unspecific industrial batch processes. The hydrolysates composition underlies process-related fluctuations and therefore the obtained peptide fingerprint and bioactive properties may vary. To overcome this obstacle and enable the production of specific hydrolysates with selected peptides, a ceramic capillary system was developed and characterized for the continuous production of a consistent peptide composition. Therefore, the protease Alcalase was immobilized on the surface of aminosilane modified yttria stabilized zirconia capillaries with a pore size of 1.5 µm. The loading capacity was 0.3 µg enzyme per mg of capillary with a residual enzyme activity of 43%. The enzyme specific peptide fingerprint produced with this proteolytic capillary reactor system correlated with the degree of hydrolysis, which can be controlled over the residence time by adjusting the flow rate. Common food proteins like casein, sunflower and lupin protein isolates were tested for continuous hydrolysis in the developed reactor system. The peptide formation was investigated by high-performance liquid chromatography. Various trends were found for the occurrence of specific peptides. Some are just intermediately occurring, while others cumulate by time. Thus, the developed continuous reactor system enables the production of specific peptides with desired bioactive properties. © 2018, The Author(s).
status-type:publishedVersion
Heidelberg : Springer Verlag
2018
doc-type:Article
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/3190
http://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/3220
DOI:https://doi.org/10.1186/s13568-018-0548-9
ISSN:2191-0855
AMB Express 8 (2018), Nr. 1
eng
CC BY 4.0 Unported
https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
frei zugänglich
oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/32272022-12-02T16:14:10Zcom_123456789_1col_123456789_8doc-type:Articledoc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersionddc:660
Single-use membrane adsorbers for endotoxin removal and purification of endogenous polysialic acid from Escherichia coli K1
de Vries, Ingo
Schreiber, Sarah
Boßmann, Daniel
Hellmann, Zawadi
Kopatz, Jens
Neumann, Harald
Beutel, Sascha
Endotoxin
Escherichia coli K1
Membrane adsorber
Polysialic acid
Single-use
endotoxin
glucose
polysialic acid
sodium hydroxide
anion exchange
Article
bacterial strain
cell disruption
cell maturation
coculture
controlled study
degenerative disease
DNA contamination
DNA determination
downstream processing
dry weight
Escherichia coli
fast protein liquid chromatography
fermentation
flow rate
freeze drying
gel electrophoresis
glucose intake
high performance liquid chromatography
hydrolysis
inflammation
inoculation
membrane
mitochondrial DNA depletion
molecular weight
nonhuman
optical density
pH
polymerase chain reaction
polymerization
priority journal
temperature
ultrafiltration
ddc:660
Polysialic acid (polySia) is a promising molecule for various medical applications (e.g., treatment of inflammatory neurodegenerative diseases). In this study a complete production process for human-identical α-(2,8)-linked polySia was developed using a disposable bioreactor for cultivation of Escherichia coli K1 and single-use membrane adsorbers for downstream processing (DSP). The cultivation process was optimized to minimize complex media components and a maturation process after cultivation was established. The maturation led to further product release from the cell surface into the supernatant. Afterwards DSP was established using sodium hydroxide treatment combined with anion exchange membrane adsorbers for endotoxin and DNA depletion. After downstream processing the final product had neither detectable protein nor DNA contamination. Endotoxin content was below 3 EU mg−1. Investigation of the maximal chain length showed no effect of the harsh sodium hydroxide treatment during DSP on the stability of the polySia. Maximal chain length was ∼98 degree of polymerization. © 2018 The Authors
status-type:publishedVersion
Amsterdam : Elsevier B.V.
2018
doc-type:Article
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/3197
http://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/3227
DOI:https://doi.org/10.1016/j.btre.2018.02.001
ISSN:2215-017X
Biotechnology Reports 17 (2018)
eng
CC BY-NC-ND 4.0 Unported
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
frei zugänglich
oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/33302022-12-02T08:05:50Zcom_123456789_1com_123456789_2961col_123456789_8col_123456789_2962doc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersiondoc-type:DoctoralThesisddc:660
Fractal charge carrier recombination kinetics in photocatalytic systems
Sieland, Fabian
Bahnemann, Detlef W.
Colbeau-Justin, Christophe
Bigall, Nadja-Carola
photocatalysis
titanium dioxide
Transient Reflectance Spectroscopy
charge carrier recombination dynamics
fractal kinetics
nitric oxide degradation
Photokatalyse
Titandioxid
Laserblitzphotolyse
Ladungsträger-Rekombinationsdynamik
Fraktale Kinetik
Stickstoffmonooxid-Abbau
ddc:660
Die Photokatalyse ermöglicht die Zersetzung von zahlreichen ungewünschten Verbindungen aus Luft und Abwasser. Jedoch sind die grundlegenden Elementarreaktionen der Photokatalyse in den vergangenen Jahrzehnten größtenteils unerforscht geblieben, obwohl das genaue Verständnis der geschwindigkeitsbestimmenden Reaktion die Entwicklung aktiverer Photokatalysatoren ermöglichen sollte. Der Photokatalysator Titandioxid (TiO2) ist bisher am intensivsten erforscht worden, trotzdem gibt es noch viele ungeklärte Fragestellungen, im Besonderen im Bereich der kinetischen Analyse der Ladungsträgerrekombination. Weiterhin ist noch immer strittig, welchen Einfluss die Änderung der Partikelgrößenverteilung oder einfach Zusätze wie Karbonate auf den photokatalytischen Prozess besitzen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Rekombination der lichtinduzierten Ladungsträger in TiO2 Pulvern mit Hilfe der Laserblitzphotolyse Spektroskopie untersucht. Dafür wurden die transienten Reflektionssignale der getrappten Ladungsträger in TiO2-Pulvermischungen mit binärer Partikelgrößenverteilung und TiO2-Pulvermischungen mit baustoffähnlichen Zusatzstoffen detektiert und analysiert. Auf der Basis der fraktalen Dimensionen der Pulveroberflächen wurde schließlich ein Modell für die mathematische Analyse der Rekombinationskinetik hergeleitet. Dieses Modell zeigt im Vergleich zu anderen Fit Funktionen eine höhere Verlässlichkeit in der Anwendung und ermöglicht den schnellen Vergleich der Ladungsträgerkinetik von Pulverproben. Darüber hinaus korrelieren die Messungen des photokatalytischen NO Abbaus der Proben sehr gut mit den Ergebnissen aus der Laserblitzphotolyse. Proben mit hoher photokatalytischer Aktivität zeigen gleichzeitig entweder besonders langlebige oder besonders hohe Ladungsträger-Signale. Das fraktale Modell ermöglicht hierbei die einfache Identifikation des Wirkmechanismus der zu TiO2 zugegebenen Additive. Der Zusatz von Natrium-Ionen führt beispielsweise zu einer schnelleren Ladungsträgerrekombination in TiO2, welche die photokatalytische Aktivität der entsprechenden Proben verringert.
Photocatalysis can be utilized to decompose several undesired organic and inorganic compounds present in air and water. However, the underlying basic reactions of the photocatalytic process have remained largely unexplored during the past few decades, even though detailed knowledge about the rate limiting step makes it possible to facilitate the development of photocatalysts with higher photocatalytic activity. The most studied photocatalyst is TiO2; nevertheless, there are still many unsolved questions, in particular in the area of the kinetic analysis of charge carrier recombination. Moreover, the effects of the particle size distribution of TiO2 and the addition of carbonates on the photocatalytic process are still discussed controversially. In this study, the recombination of photo-generated charge carriers in TiO2 was investigated employing laser flash photolysis spectroscopy. The transient reflectance signals of trapped charge carriers in TiO2 powder samples were detected. TiO2 mixtures with binary particle size distribution and TiO2 mixtures with additives related to construction materials were analyzed, respectively. Subsequently, a model for the mathematical analysis of charge carrier recombination was derived from the fractal geometry of the powder samples. In comparison to other fit functions, the fractal model shows a higher reliability and facilitates the fast comparison of the charge carrier recombination kinetics of powder samples. Furthermore, the detected photocatalytic NO degradations of the samples correlate well with the results obtained by laser flash photolysis spectroscopy. Samples with higher photocatalytic activity display relatively high or long-lived charge carrier signals. In this context, the fractal model enables the identification of the effects observed upon mixing with different additives. The addition of sodium ions, for instance, causes a faster charge carrier recombination in TiO2, which explains the smaller photocatalytic activities detected for the respective samples.
BMBF/PureBau/13N13350/EU
status-type:publishedVersion
Hannover : Institutionelles Repositorium der Leibniz Universität Hannover
2018
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/3300
http://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/3330
info:eu-repo/grantAgreement/BMBF/PureBau/13N13350/EU
http://dx.doi.org/10.1021/acs.jpcc.7b07087
http://dx.doi.org/10.1016/j.jphotochem.2018.01.036
http://dx.doi.org/10.1039/C8CP00398J
eng
Es gilt deutsches Urheberrecht. Das Dokument darf zum eigenen Gebrauch kostenfrei genutzt, aber nicht im Internet bereitgestellt oder an Außenstehende weitergegeben werden.
frei zugänglich
oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/33462022-12-02T15:03:41Zcom_123456789_1col_123456789_4doc-type:Articledoc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersionddc:660
Conceptual design of operation strategies for hybrid electric aircraft
Hoelzen, Julian
Liu, Yaolong
Bensmann, Boris
Winnefeld, Christopher
Elham, Ali
Friedrichs, Jens
Hanke-Rauschenbach, Richard
Battery strategy
Hybrid electric aircraft
Overall aircraft design
Propulsion design
Regional aircraft
Wingtip propellers
Carbon dioxide
Carbon footprint
Conceptual design
Electric batteries
Electric power system interconnection
Emission control
Gas turbines
Propulsion
Aircraft design
Battery powered electric motor
Battery strategy
Electric aircrafts
Operation strategy
Propulsion system
Sensitivity studies
Simulation approach
Aircraft propellers
ddc:660
Ambitious targets to reduce emissions caused by aviation in the light of an expected ongoing rise of the air transport demand in the future drive the research of propulsion systems with lower CO2 emissions. Regional hybrid electric aircraft (HEA) powered by conventional gas turbines and battery powered electric motors are investigated to test hybrid propulsion operation strategies. Especially the role of the battery within environmentally friendly concepts with significantly reduced carbon footprint is analyzed. Thus, a new simulation approach for HEA is introduced. The main findings underline the importance of choosing the right power-to-energy-ratio of a battery according to the flight mission. The gravimetric energy and power density of the electric storages determine the technologically feasibility of hybrid concepts. Cost competitive HEA configurations are found, but do not promise the targeted CO2 emission savings, when the well-to-wheel system is regarded with its actual costs. Sensitivity studies are used to determine external levers that favor the profitability of HEA. © 2018 by the authors.
status-type:publishedVersion
Basel : MDPI AG
2018
doc-type:Article
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/3316
http://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/3346
DOI:https://doi.org/10.3390/en11010217
ISSN:1996-1073
Energies 11 (2018), Nr. 1
eng
CC BY 4.0 Unported
https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
frei zugänglich
oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/33632022-12-02T15:02:17Zcom_123456789_1col_123456789_3doc-type:Articledoc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersionddc:660
Energy-Saving performance of flap-Adjustment-based centrifugal fan
Chen, Genglin
Xu, Wei
Zhao, Jinyun
Zhang, Haipeng
Centrifugal fan
Economic performance
Efficiency
Energy-saving rate
Flap-Adjustment
Efficiency
Energy efficiency
Fans
Finite element method
Adjustment efficiency
Aero-dynamic performance
Centrifugal fans
Comparative analysis
Economic characteristics
Economic performance
Energy-saving rates
Off design condition
Energy conservation
ddc:660
The current paper mainly focuses on finding a more appropriate way to enhance the fan performance at off-design conditions. The centrifugal fan (CF) based on flap-Adjustment (FA) has been investigated through theoretical, experimental, and finite element methods. To obtain a more predominant performance of CF from the different adjustments, we carried out a comparative analysis on FA and leading-Adjustment (LA) in aerodynamic performances, which included the adjusted angle of blades, total pressure, efficiency, system-efficiency, adjustment-efficiency, and energy-saving rate. The contribution of this paper is the integrated performance curve of the CF. Finally, the results showed that the effects of FA and LA on economic performance and energy savings of the fan varied with the blade angles. Furthermore, FA was feasible, which is more sensitive than LA. Moreover, the CF with FA offered a more extended flow-range of high economic characteristic in comparison with LA. Finally, when the operation flow-range extends, energy-saving rate of the fan with FA would have improvement. © 2018 by the authors.
status-type:publishedVersion
Basel : MDPI AG
2018
doc-type:Article
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/3333
http://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/3363
DOI:https://doi.org/10.3390/en11010162
ISSN:1996-1073
Energies 11 (2018), Nr. 1
eng
CC BY 4.0 Unported
https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/35122022-12-02T07:32:52Zcom_123456789_1com_123456789_2961col_123456789_8col_123456789_2962doc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersiondoc-type:DoctoralThesisddc:660
Entwicklung neuer Strategien für die Hochzelldichte-Kultivierung verschiedener Derivate von Escherichia coli
Development of new strategies for high cell density cultivation of different Escherichia coli derivatives
Beckmann, Björn
media optimization
i²HCDC
E. coli
Medienoptimierung
ddc:660
Fed-Batch-Prozesse werden häufig für die Hochzelldichte-Kultivierung (HCDC) verschiedener Mikroorganismen und Bioreaktormaßstäbe eingesetzt. Während anspruchsvolle Strategien besonders in der Forschung Anwendung finden, stehen robuste Prozesse im Fokus industrieller Vorhaben. Basierend auf dem HCDC-Verfahren für E. coli (Riesenberg et al. 1991) wurden verschiedene Nachfütterungsstrategien für die Herstellung rekombinanter Proteine entwickelt. Die initiale Batch-Phase einer typischen HCDC führt bei Verwendung von Glucose als Kohlenstoffquelle häufig zur Akkumulation unerwünschter Nebenprodukte, wie Acetat. Ursächlich hierfür ist das Wachstum mit maximaler spezifischer Wachstumsrate und der daraus resultierende Überflussmetabolismus. Bei hohen Wachstumsraten steigt darüber hinaus der Bedarf an Sauerstoff. In großen Reaktoren mit limitiertem spezifischen Leistungseintrag kann somit bereits frühzeitig die Zugabe von reinem Sauerstoff erforderlich sein. Zusätzlich ist die Verwendung einiger auxotropher Stämme in der klassischen HCDC begrenzt. Darunter fällt beispielsweise der Leucin-auxotrophe E. coli K12 ER2507, bei dem bereits eine geringe Konzentration der erforderlichen Aminosäure zu einer deutlichen Reduktion der spezifischen Wachstumsrate führt. Beeinflusst wird das Wachstumsverhalten und der Leucinausbeutekoeffizient zudem von der Glucosekonzentration in der Suspension. Zusätzlich spielt im Hinblick auf die Mitarbeiter- und Konsumentensicherheit die Unbedenklichkeit der Medienkomponenten eine wichtige Rolle. Kritisch ist hier insbesondere der Einsatz von besonders besorgniserregenden Stoffen, wie Cobaltchlorid und Borsäure. Somit sollte bei der Entwicklung neuer Ansätze für die Hochzelldichte-Kultivierung von E. coli ein Augenmerk auf die Medienformulierung und die Probleme in der Batch-Phase gelegt werden. In dieser Arbeit gelang es mit dem iHCDC-Prozess, welcher durch eine Sequenz von ausschließlich Fed-Batch-Phasen gekennzeichnet ist, die Acetatbildung in der frühen Wachstumsphase zu unterbinden. Durch eine spezielle Variante der iHCDC konnte der Leucin-auxotrophe Stamm K12 ER2507 der Hochzelldichte-Kultivierung zugänglich gemacht werden. In einem weiteren Optimierungsschritt, als i²HCDC bezeichnet, wurde das Medium drastisch vereinfacht. Mit Ausnahme von KH2PO4 und Zusätzen für auxotrophe Stämme wurden alle Substanzen aus dem Startmedium entfernt und die Versorgung mit den wachstumsrelevanten Nährstoffen durch die Zugabe der Nachfütterungslösung realisiert. Zudem konnten toxische Bestandteile aus dem Konzentrat eliminiert werden ohne die Produktivität zu beeinflussen. Der i²HCDC-Prozess vereint Einfachheit, Reproduzierbarkeit und exakte zeitliche Planbarkeit und wurde für diverse Derivate wie BL21 (DE3), BL21, K12 TG1, M15 und K12 ER2507 mit und ohne Fremdprotein-Expression getestet.
status-type:publishedVersion
Hannover : Institutionelles Repositorium der Leibniz Universität Hannover
2018
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/3482
http://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/3512
ger
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frei zugänglich
oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/35372022-12-02T08:09:01Zcom_123456789_1com_123456789_2961col_123456789_8col_123456789_2962doc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersiondoc-type:DoctoralThesisddc:660
Stoichiometry of the photocatalytic fuel production by the reformation of aqueous acetic acid
Hamid, Saher
Bahnemann, Detlef W.
photocatalysis
acetic acid
co-catalyst loaded TiO2
surface charge
H/D exchange reaction
solar fuel
Photokatalyse
Essigsäure
Cokatalysator-beladenes TiO2
Oberflächenladung
H/D-Austauschreaktion
Solarbrennstoff
ddc:660
In recent years, photocatalytic reaction systems gained much attention to address both energy and environmental issues. One of these photocatalytic reactions involve the conversion of aqueous organic pollutants resulting from industrial waste into value added fuels (i.e., H2, and hydrocarbons) by means of solar-light. However, less understanding about reaction mechanism limits the practical realization of such vital process. Therefore, fundamental research in this field is very important to improve the photocatalytic efficiency of these systems. This work is an assessment for the simultaneous molecular hydrogen production and organic pollutant degradation. Acetic acid (CH3COOH) has been used as a model organic pollutant and co-catalyst loaded TiO2 as the photocatalyst.
status-type:publishedVersion
Hannover : Institutionelles Repositorium der Leibniz Universität Hannover
2018
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/3507
http://www.repo.uni-hannover.de:8080/handle/123456789/3537
eng
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oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/35392022-12-02T07:47:02Zcom_123456789_1com_123456789_2961col_123456789_8col_123456789_2962doc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersiondoc-type:DoctoralThesisddc:660
Herstellung zelleigener Produkte mittels Escherichia coli in unterschiedlichen Bioreaktorsystemen
de Vries, Ingo
Good Manufacturing Practice
Polysialinsäure
single-use
ddc:660
Polysialinsäure (PolySia) ist eine homopolymere Zuckersäure und ein vielversprechendes Molekül für unterschiedliche medizinische Anwendungen. Das Polymer ist ein potentielles Arzneimittel gegen entzündungsbedingte neurodegenerative Erkrankungen (z.B. altersbedingte Makuladegeneration) und andere chronische entzündungsbedingte Erkrankungen. In der vorliegenden Arbeit ist ein kompletter Produktionsprozess für humanidentische α-(2,8)-verknüpfte PolySia unter Verwendung in GMP-Umgebungen akzeptierter single-use Prozesselemente gezeigt. Die Kultivierung erfolgte in einem welleninduziert durchmischten Einweg-Beutel-Reaktor und vergleichend in einem Edelstahlrührkesselreaktor bis zu einem Volumen von 30 Litern. Die schonende welleninduzierte Durchmischung hatte keinen Einfluss auf die PolySia-Ablösung von der Zelloberfläche, 54 ± 7 % der PolySia lag im Kulturüberstand vor (Konzentration: 300,9 ± 19,8 mg/L). Durch einen fed-batch-Prozess konnte die PolySia-Konzentration im Einweg-Beutel-Reaktor auf bis zu 1,05 g/L gesteigert werden. Nach dem Aufreinigungsprozess lag die PolySia langkettig (Polymerisationgrad: 90 – 100 DP) und hoch rein vor (keine Protein- und DNA-Verunreinigungen nachweisbar, Endotoxingehalt < 3 EU/mg). Aus einer 10 L-batch-Kultivierung konnte mit dem entwickelten Prozess etwa 1 g reine PolySia gewonnen werden, dies entspricht einer Ausbeute von 29 ± 7 %. Kurzkettige PolySia für spezielle Anwendungen konnte durch eine thermische Hydrolyse gewonnen werden.
status-type:publishedVersion
Hannover : Institutionelles Repositorium der Leibniz Universität Hannover
2018
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/3509
http://www.repo.uni-hannover.de:8080/handle/123456789/3539
ger
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oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/35532022-12-02T08:12:01Zcom_123456789_1com_123456789_2961col_123456789_8col_123456789_2963doc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersiondoc-type:DoctoralThesisddc:660
Aspekte der synthetischen Biotechnologie
Beutel, Sascha
Synthetic biotechnology
recombinant natural compound production
enzyme technology
Synthetische Biotechnologie
rekombinante Naturstoffproduktion
Enzymtechnik
ddc:660
Die synthetische Biotechnologie ermöglicht die rekombinante Produktion komplexester Naturstoffe mittels geeigneter, maßgeschneiderter, biologischer Systeme. Sie stellt eine Alternative zur konventionellen Naturstoffproduktion dar, bei der die Naturstoffe entweder über extraktive Verfahren aus den natürlichen Ressourcen isoliert werden oder mit rein chemischen Synthesen hergestellt werden. Die synthetische Biotechnologie ermöglicht die kontrollierte Produktion der Naturstoffe mit den passenden Enzymsystemen, die aus den entsprechenden Ursprungsorganismen ermittelt und in geeigneten Produktionsorganismen exprimiert werden. Die synthetische Biotechnologie nutzt die synthetische Biologie und die Bioprozesstechnik, um wirtschaftliche und nachhaltige Produktionsverfahren für hochkomplexe, biologische Komponenten zu ermöglichen und so die Biologisierung der chemischen Industrie voranzutreiben. Im Rahmen dieser Arbeit werden zunächst beispielhafte Naturstoffe aus der großen Naturstoffklasse der Sesquiterpene für eine Bearbeitung im Sinne der synthetischen Biotechnologie ausgewählt. Die Enzyme, die an deren Synthese beteiligt sind, werden in einem synthetischen Biologieansatz untersucht, d.h. im Ursprungsorganismus identifiziert, rekombinant in E. coli exprimiert und mit diesem Stamm in löslicher und aktiver Form produziert. Eine eingehende Untersuchung der Reaktionswege und die Ermittlung der kinetischen Daten dieser Enzyme liefert die relevanten Informationen für eine biotechnologische Prozessgestaltung. Zum Beispiel können, wie gezeigt wird, die Stoffwechselwege zur Produktion des universellen Synthons Farnesyldiphosphat in den Produktionsstamm integriert werden, so dass sich die Sesquiterpene direkt aus der Kohlenstoffquelle produzieren lassen. Auch eine nachgeschaltete Konversion der produzierten Sesquiterpene zu Terpenoiden wurde am Beispiel der Oxidation von -Humulen zum antikanzerogenen Zerumbon untersucht. Neben den Arbeiten zur synthetischen Biologie werden im Bereich Bioprozessentwicklung verschiedene innovative Sensorikkomponenten, Prozesselemente und –technologien vorgestellt. So wird ein Sensorkonzept zur Biomasse¬bestimmung in Schüttelkolbenkulturen untersucht, das umfangreich evaluiert und für verschiedene Applikationen getestet wurde. Weiterhin werden Ansätze für eine Regelung von Bioprozessen schon im Schüttelkolbenmaßstab getestet, wofür ein 3D-gedruckter Dosageaufsatz als Kolbendeckel verwendet wird. Der 3D-Druck wird auch als Technologie zur Produktion maßgeschneiderter Bauteile für die Bioprozessentwicklung untersucht und die Biokompatibilität neuer Materialien getestet. Im Bereich der Produktaufarbeitung werden ver-schiedene Technologien wie die Membranchromatographie und der Einsatz von wässrigen Zweiphasensystemen für die Aufreinigung von Enzymen untersucht und auch innovative Ansätze wie die Layer-by-Layer-Modifikation von handelsüblichen Tiefenfiltern für spezifische Interaktionen mit Enzymen getestet. In einem abschließenden Prozessbeispiel werden Produktionsansätze auf klassisch-biotechnolo-gischer Basis synthetisch biotechnologischen gegenübergestellt. Anhand der Produktion des Flavonoids Phloretin durch Konversion des Flavonoids Naringenin werden zunächst Wege zur Realisierung des Prozesses auf Basis des Ursprungsorganismus untersucht. Die Etablierung eines ökonomischen Prozessablaufes gelingt letztlich aber erst nach rekombinanter Expression der beteiligten Enzyme in einem Produktionsorganismus. Zum einen können so unterwünschte Folgereaktionen unterbunden werden und zum anderen eine Hochzelldichtekultivierung realisiert werden, die eine ausreichende Volumenproduktivität gewährleistet, so dass der Prozess auf Basis dieses synthetisch biotechnologischen Ansatzes wirtschaftlich ist.
status-type:publishedVersion
Hannover : Institutionelles Repositorium der Leibniz Universität Hannover
2018
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/3523
https://www.repo.uni-hannover.de:443/handle/123456789/3553
ger
CC BY 3.0 DE
http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/de/
frei zugänglich
oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/35522022-12-02T07:47:02Zcom_123456789_1com_123456789_2961col_123456789_8col_123456789_2962doc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersiondoc-type:DoctoralThesisddc:660
Rekombinante Produktion und Charakterisierung der epidermalen Lipoxygenase AmbLOXe (Ambystoma mexicanum) und der homologen Lipoxygenase ALOXe3 (Homo sapiens)
Stamm, Anne
AmbLOXe
ALOXe3
epidermal lipoxygenase
axolotl (Ambystoma mexicanum)
active inclusion bodies
in vitro wound healing assays
nanopills
ddc:660
Erkenntnisse über molekulare Signale und zelluläre Ereignisse in hoch regenerativen Spezies, wie dem Axolotl, können Ansätze für regenerative Therapien zur Wundheilung und Gewebereparatur beim Menschen liefern. Die epidermale Lipoxygenase AmbLOXe, die während der Regeneration von Gliedmaßen beim Axolotl in hohem Maße produziert wird, scheint an solchen zellulären Ereignissen beteiligt zu sein. In vorausgehenden Studien konnte eine erhöhte Migration für AmbLOXe-transfizierte Zelllinien gezeigt werden. Für eine weiterführende Charakterisierung von AmbLOXe werden größere Mengen des Enzyms benötigt. Diese können nicht direkt aus dem Axolotl isoliert werden, sondern müssen über ein rekombinantes System produziert werden. In der vorliegenden Arbeit konnte die epidermale Lipoxygenase AmbLOXe aus dem mexikanischen Axolotl (Ambystoma mexicanum), sowie ihr menschliches Homolog ALOXe3, rekombinant in Form von Inclusion Bodies (IBs) in Escherichia coli produziert und aufgereinigt werden. Eine Charakterisierung dieser IBs hinsichtlich ihrer genauen Enzymaktivität ist nicht möglich, da die von AmbLOXe katalysierten Reaktionen noch nicht aufgeklärt sind. Daher mussten alternative Ansätze zur Bestimmung der Enzymaktivität gefunden werden. Durch E. coli produzierte Inclusion Bodies wurden dabei erstmalig in Rahmen von Wundheilungsassays in der Zellkultur angewendet. Ein Wundheilungsassay mit Culture-Inserts ermöglichte es die Bioaktivität von AmbLOXe und ihrem Homolog ALOXe3 zu beurteilen. Die Applikation der IBs erfolgte dabei als Zellkulturbeschichtung und als Additiv im Medium. Bei beiden Applikationsformen von AmbLOXe wurden ≥ 90 % der Wundfläche geschlossen. Bei Kontrollen ohne IBs und mit nicht-funktionellen IBs aus GFP lag der Anteil der verschlossenen Wundfläche bei 50 bis 70 %. Für ALOXe3 waren ähnliche Effekte wie für AmbLOXe zu beobachten. Insgesamt konnte ein positiver Einfluss von AmbLOXe und ALOXe3 IBs auf die Wundheilung nachgewiesen werden. Es konnte gezeigt werden, dass es sich bei den Lipoxygenase Inclusion Bodies um funktionelle Proteinaggregate handelt, die als Reservoir für aktives Enzym genutzt werden können.
status-type:publishedVersion
Hannover : Institutionelles Repositorium der Leibniz Universität Hannover
2018
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/3522
https://www.repo.uni-hannover.de:443/handle/123456789/3552
ger
CC BY 3.0 DE
http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/de/
frei zugänglich
oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/35902022-12-02T08:02:56Zcom_123456789_1com_123456789_2961col_123456789_8col_123456789_2962doc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersiondoc-type:DoctoralThesisddc:660
Development of multifunctional nanoparticles for drug delivery and bioimaging
Seleci, Muharrem
multifunctional nanoparticles
hybrid nanomaterials
bioimaging
targeted drug delivery
nanomedicine
multifunktionale Nanopartikel
hybride Nanomaterialien
gezielte Arzneimittelabgabe
Nanomedizin
ddc:660
The rapid development of nanotechnology has offered novel therapeutic and diagnostic strategies to overcome limitations of conventional therapy. Creation of the materials at nanometer scale and manipulation of their properties have enabled to employ them in a number of biological applications such as in controlled drug delivery and bioimaging. Within this thesis, the physical parameters for construction of multifunctional nanoparticles were summarized and the application potential of polymeric nanoparticles and liposomes as a drug carrier and imaging vehicle were evaluated. Initially, amphiphilic hyperbranched copolymer as a drug nanocarrier was designed with dual peptides which can specifically bind to integrin αvβ3 with RGD, while Cys-TAT facilitates penetration through the cell membrane. After drug (doxorubicin (DOX)) encapsulation with detailed characterization, the applicability of the polymeric micelles was tested in glioblastoma and breast cancer cell lines that are αvβ3 integrin positive and negative, respectively. Thus, the effects of targeting ligand on the surface of nanoparticle were analyzed in terms of cellular uptake as well as toxicity. Targeted drug-loaded micelles showed stronger inhibition on the integrin αvβ3 receptor overexpressed cells compared to the drug-loaded micelles without peptides on the surface. Finally, liposome-nanoparticle hybrids were designed for co-delivery of imaging and therapeutic agents. Both hydrophobic nanoparticle (quantum dot (QD)) and hydrophilic drug (topotecan (TPT)) were encapsulated into liposomes and their further characterization was performed in detail. Drug release profile was observed under neutral and acidic conditions. In vitro analysis of the formulations was performed on cervical cancer cells. As a result, even though no targeting ligand was used on liposome surface, liposomal formulations were uptaken to the cells more efficiently compared to the free drug. Thus, the bioavailability of the imaging agent and therapeutic efficiency of the drug were enhanced by using theranostic liposome-QD hybrids. Overall, novel multifunctional polymeric and liposomal tools for drug delivery and bioimaging were designed and developed with different targeting strategies. These approaches might offer new possibilities for development of novel platforms in nanomedicine.
status-type:publishedVersion
Hannover : Institutionelles Repositorium der Leibniz Universität Hannover
2017
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/3558
https://www.repo.uni-hannover.de:443/handle/123456789/3590
eng
Es gilt deutsches Urheberrecht. Das Dokument darf zum eigenen Gebrauch kostenfrei genutzt, aber nicht im Internet bereitgestellt oder an Außenstehende weitergegeben werden.
frei zugänglich
oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/39032022-12-02T07:47:02Zcom_123456789_1com_123456789_2961col_123456789_8col_123456789_2962doc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersiondoc-type:DoctoralThesisddc:660
Durchflusszytometrie in der Biotechnologie
Jochums, André
Durchflusszytometrie
Titandioxid
Nanopartikelaufnahme
Zelllinienentwicklung
ddc:660
In der vorliegenden Arbeit wurden fortgeschrittene durchflusszytometrische Methoden entwickelt und angewandt. Im ersten Teil wurde an einer Methode zur Selektion von hochproduzierenden Zelllinien gearbeitet. Diese sollte sowohl die Aptamertechnologie als auch das fluorescence- activated cell sorting (FACS) kombinieren. Die Methode basiert auf dem affinity matrix attachement und soll Kosten und Zeitaufwand der Zelllinienentwicklung drastisch senken. Dabei wurden zwei verschiedene Methoden zur Immobilisierung von Aptameren auf Zelloberflächen entwickelt und die Vor- und Nachteile aufgeführt. Es wurden die crosslinker Cyanurchlorid und BS3 (Bis(sulfosuccinimidyl)suberat) verwendet. Beide basieren auf einer Amino-Amino-Kopplung der Aptamere mit den Zellen. Die Untersuchung wurde am Beispiel des industrierelevanten Wachstumsfaktors VEGF mit Chinese Hamster Ovary (CHO) Zellen durchgeführt. Aufgrund von zellbindenden oder penetrierenden Eigenschaften zeigte sich VEGF für die Untersuchungen problematisch. Die Methode bedarf also noch weiterer Überprüfungen. Im zweiten Teil der Arbeit wurde die Aufnahme und Toxizität von Titandioxidnanopartikeln (UV100) auf zwei verschiedene Standardzelllinien (A549 und NIH-3T3) untersucht. Dabei stellte sich heraus, dass die Zelltypen die Partikel unterschiedlich schnell aufnehmen. Hierfür wurden verschiedene durchflusszytometrische Methoden zur Detektion der Aufnahme angewandt, darunter auch eine rein streulichtbasierte Methode. Die Ergebnisse zeigen, dass für eine in vitro Testung verschiedene Zelllinien herangezogen werden sollten.
status-type:publishedVersion
Hannover : Institutionelles Repositorium der Leibniz Universität Hannover
2018
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/3869
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/3903
ger
CC BY 3.0 DE
http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/de/
frei zugänglich
oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/41062022-12-02T16:10:15Zcom_123456789_1col_123456789_8doc-type:Articleddc:540doc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersionddc:660
Intra-individual variance of the human plasma oxylipin pattern: Low inter-day variability in fasting blood samples: Versus high variability during the day
Ostermann, Annika I.
Greupner, Theresa
Kutzner, Laura
Hartung, Nicole M.
Hahn, Andreas
Schuchardt, Jan Philipp
Schebb, Nils Helge
Blood
Controlled drug delivery
Biological changes
Biological samples
Different precursors
Healthy humans
Individual variances
Inter-day variations
Lipid mediators
Low background
Quality control
ddc:540
ddc:660
Introduction: Several eicosanoids and other oxylipins are important lipid mediators. Reliable quantification in plasma is important to assess the state of disease, action of drugs and the biology of oxylipins. In order to monitor biological changes, low background variability of oxylipin concentrations in biological samples is essential for proper interpretation of oxylipin biology. However, only little is known about the variation in the oxylipin profile in healthy human subjects. Experimental: Inter-day variation in circulating oxylipins after overnight fasting was investigated in healthy young men on either a standardized or non-standardized diet during a (24 to) 48 h time interval. Intra-day variance was investigated during an 8 h time interval (covering breakfast and lunch meals) in men on a standardized diet with blood sampling at 0, 2, 4, 6 and 8 hours. Free oxylipins in plasma were analyzed using a targeted metabolomics platform for the quantification of 160 oxylipins from different precursors. Analytical variation was evaluated based on quality control plasma samples. Results: Free oxylipins in quality control plasma samples showed low variations (<20% for most analytes). Inter-day variations in fasting blood were in the same range, while significant differences were observed within the day (intra-day variance). Conclusion: Based on the low intra-individual inter-day variance in concentrations of free oxylipins, our results demonstrate the suitability of fasting plasma for the investigation of oxylipin biology. In non-fasting plasma samples, the variations were high during the day. Thus, non-fasting plasma samples appear to be unsuitable to evaluate biologically relevant changes, for instance, those caused by disease or drugs. However, it remains to be determined if the same standardized meal results in reproducible modulations of the oxylipin profile allowing evaluation of the oxylipin pattern during the postprandial state.
status-type:publishedVersion
Cambridge : Royal Society of Chemistry
2018
doc-type:Article
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/4072
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/4106
DOI:https://doi.org/10.1039/c8ay01753k
ISSN:1759-9660
Analytical Methods 10 (2018), Nr. 40
eng
CC BY-NC 3.0 Unported
https://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/
frei zugänglich
oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/41322022-12-02T07:47:02Zcom_123456789_1com_123456789_2961col_123456789_8col_123456789_2962doc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersiondoc-type:DoctoralThesisddc:660
Photokatalytische Nanopartikel für die Krebstherapie
Friehs, Elsa
photocatalysis
Photodynamic Therapy
Titanium Dioxide Nanoparticles
targeted drug delivery
Photokatalyse
Photodynamische Therapie
Titandioxid Nanopartikel
ddc:660
Titandioxid-Nanopartikel (TiO2 NP) haben mittlerweile ein breites Anwendungsspektrum und sind besonders wegen ihrer Fähigkeit zur Photokatalyse interessant für Industrie und Forschung. In dieser Arbeit wurde die Phototoxizität von TiO2 NP und das damit verbundene Potential für den pharmazeutischen Einsatz in der Krebstherapie untersucht. Es wurde zunächst das Aufnahmeverhalten von zwei Säugerzelllinien, A549 und NIH/3T3, mittels Durchflusszytometrie und Time Lapse Mikroskopie analysiert. Dabei wurde festgestellt, dass die NIH/3T3 Zellen die Nanopartikel sehr effizient aufnahmen, während bei den A549 Zellen vorwiegend Agglomerat-Bildung und äußere Anlagerung beobachtet werden konnte. Es wurden keinerlei zytotoxische Effekte bei den verwendeten TiO2 NP für die untersuchten Zelllinien beobachtet. Dies änderte sich jedoch bei Bestrahlung der Zellen mit UV A Licht. Es wurde ein eindeutiges phototoxisches Potential der TiO2 P25 NP festgestellt. Das Ausmaß der Phototoxizität hing von vielen Faktoren wie beispielsweise der untersuchten Zelllinie, Bestrahlungsdosis, Inkubationsdauer und dem verwendeten Nanomaterial ab. Eine Kombination aus mit Eisen beschichteten TiO2/WO3 NP erwies sich als äußerst effizient in der Abtötung von Krebszellen (HeLa und A549) unter Bestrahlung mit UV-A-Licht. Durch verschiedene in vitro-Assays konnte festgestellt werden, dass sowohl intrazelluläre reaktive Sauerstoffspezies gebildet werden, als auch Apoptose eingeleitet und die Membranintegrität zerstört wird. Für die Anwendung in der photodynamischen Therapie sollte die Effizienz der NP durch Oberflächenmodifizierung verbessert und ein gezielter Wirkstofftransport ermöglicht werden. Die Kopplung des Aptamers Syl3C an vorher an die NP Oberfläche adsorbierte Polyacrylsäure-Moleküle war erfolgreich, konnte die Effizienz der verwendeten NP jedoch nur bedingt verbessern. Für eine zukünftige Anregung des photokatalytischen Prozesses unter Nahinfrarot (NIR) Strahlung wurden außerdem Upconversion-Nanopartikel synthetisiert, die die Umwandlung von NIR Licht (980 nm) in UV-A-Licht ermöglichen.
status-type:publishedVersion
Hannover : Institutionelles Repositorium der Leibniz Universität Hannover
2018
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/4098
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/4132
ger
Es gilt deutsches Urheberrecht. Das Dokument darf zum eigenen Gebrauch kostenfrei genutzt, aber nicht im Internet bereitgestellt oder an Außenstehende weitergegeben werden.
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Additive Fertigung in der Biotechnologie und Pharmaindustrie
Raddatz, Lukas
3D printing
Fed batch
Induvidual labware
Shake Flask
Stereolithography
biocompatibility
Resorbable Polymers
Bioprinting
Alginate
Cell Culture Technology
Hydrogels
Biotechnology
additive manufacturing
Additive Fertigung
Biotechnologie
Individueller Laborbedarf
3D-Bioprinting
3D-Druck
(Fed)-Batch
Schüttelkolben
Stereolithographie
Biokompatibilität
Resorbierbare Polymere
Alginat
Zellkulturtechnik
Hydrogele
ddc:660
Die additive Fertigung (3D-Druck) wurde in den frühen 1980er Jahren entwickelt und gewann seitdem durch stetige Verbesserungen an Bedeutung. Gebiete wie die Biotechnologie, die Pharma- und die Chemieindustrie, wo besonders hohe Anforderungen an Materialien und Produkte gestellt werden, können daher erschlossen werden. Anlässlich dieses Trends wurde die vorliegende Dissertation erstellt, um Anwendungsbereiche und Entwicklungsfelder in den Bereichen Biotechnologie und Pharmaindustrie zu evaluieren, Möglichkeiten und Grenzen des 3D-Drucks aufzuzeigen und einen Beitrag zu den aktuellen Entwicklungen der additiven Fertigung in Form verschiedener Produktentwicklungen und korrespondierender Studien beizusteuern.
Im ersten Teil dieser Arbeit wird ein additiv gefertigter und funktionaler Kolbendeckel präsentiert, welcher zur kontinuierlichen und minimal-invasiven Prozessführung von (Fed-)Batch Prozessen im Schüttelkolbenmaßstab dient. Nach Design und Fertigung wurde er erfolgreich in einer Anwendungsstudie getestet. Verschiedene additive Fertigungsmethoden sind zentraler Gegenstand der Studie und werden neben dem Fallbeispiel als Möglichkeit zur in-house Produktion von Verbrauchsmaterialien (Kamm für gelelektrophoretische Analysen) diskutiert.
Der zweite Teil beschäftigt sich mit Testung und Charakterisierung von additiv verarbeiteten Biopolymeren zur Implantatentwicklung. Auf Grundlage von bildgebenden Verfahren wie MRT oder CT können die digitalen Blaupausen zur Erstellung der Implantate gewonnen werden und mittels 3D-Druck in hoher Auflösung und dem notwendigen Material gefertigt werden. Die vorliegende Arbeit betrachtet verschiedene resorbierbare Materialien hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit als Rohstoff für additiv gefertigte Implantate und evaluiert das Zellverhalten (Viabilität, Proliferation, Adhärenz, Differenzierung) verschiedener Zelltypen in Kontakt mit den Materialien. Darüber hinaus wird das Abbauverhalten der biodegradierbaren Materialien unter simulierten in-vivo Bedingungen beschrieben.
Der dritte Teil der Arbeit widmet sich dem 3D-Bioprinting. Mit dieser Methode können individuell und präzise 3D-Zellstrukturen erstellt werden. Hier wurde eine neuartige Methode für extrusionsbasiertes Natriumalginat-3D-Bioprinting entwickelt, bei der der Gelationsprozess des Alginats mithilfe einer vernebelten CaCl2-Lösung induziert wird. Gegenüber bisherigen Methoden können die Inkubationsdauer und Konzentration des potentiell toxischen CaCl2 verringert werden.
Über die in den einzelnen Kapiteln präsentierten Ergebnisse hinaus, zeigen die Arbeiten in Summe, welche Möglichkeiten verschiedene additive Fertigungsverfahren bieten und wie sie für biotechnologische Anwendungen genutzt werden können.
The additive manufacturing (3D printing) as a new tool for creating high quality products was established in the early 1980s and emerged to a relevant production strategy since then. Crucial improvements of both 3D printing methods and material development in the past decade allow its application in highly regulated areas in biotechnology and chemical industry. This thesis relies on this trend and aims to evaluate different fields of applications, possibilities and borders of 3D printing technology.
In the first section, a functional and additively manufactured shake flask lid for continuous and minimal-invasive (fed-) batch processes in shake flask scale is presented. The design and manufacturing process are described and a proof-of-concept is given. Furthermore, the additive manufacturing strategies used are scope of this part - discussing their overall applicability for in-house labware production.
The second part describes with the testing and the characterization of additively manufactured biopolymer structures for implant development. Implants are highly personalized objects and additive manufacturing strategies are an interesting and efficient way to realize fast production yielding both high quality and individual products. Based on high resolution imaging methods (MRT, CT) the needed 3D information about the objects dimensions are often available already and can serve as digital blueprints for the 3D printing of implants. This part evaluates different resorbable materials in sight of their applicability as commodity material for additively manufactured implants. The cell behavior of different cell types is assessed including cell viability, proliferation, adherence and differentiation when in contact with respective material. Furthermore, the in-vitro degradation properties of the materials were evaluated under in-vivo mimicking conditions.
The third part addresses 3D-bioprinting. With this technique, 3D cell cluster can be designed and manufactured. By providing the cells with an adequate extracellular matrix, this approach enhances the validity of cell assays and improves their transferability to in-vivo conditions. Here, a novel method for extrusion-based bioprinting was developed, allowing to gelate the hydrogel with a nebulized CaCl2 solution, instead of a CaCl2 solution. With this new approach, the incubation time and the concentration of the possibly cell-toxic CaCl2 to the generated object can be reduced.
In addition to the research presented in the single chapters, this thesis shows the possibilities of different additive manufacturing methods in biotechnology.
status-type:publishedVersion
Hannover : Institutionelles Repositorium der Leibniz Universität Hannover
2019
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/4679
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/4721
ger
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Die Entwicklung eines Aptamer-modifizierten Polymer-Nanopartikelsystems zur zielgerichteten Freisetzung von Wirkstoffen
Modrejewski, Julia
targeted drug delivery
Polymer-Nanopartikel
Aptamere
Rezeptorvermittelte Endozytose
ddc:660
In der vorliegenden Dissertation wurde ein Targeted Drug delivery System (TDDS) entwickelt. TDDS sollen die kontrollierte Freisetzung eines Wirkstoffes an einem spezifischen Wirkort ermöglichen. Das TDDS der vorliegenden Arbeit besteht aus Polycaprolacton-basierten Polymer-Nanopartikeln. Die Funktionalisierung mit Aptameren auf der Oberfläche der Nanopartikel sorgt für eine spezifische Bindung an den Zielzellen. Aptamere eignen sich u.a. aufgrund ihrer niedrigen Immunogenität gut für den Einsatz im menschlichen Körper. Nach erfolgreich optimierter Herstellung der Nanopartikel, konnte das S15 Aptamer, das gegen die Lungenkrebszelllinie A549 gerichtet ist, auf der Oberfläche immobilisiert werden. Die Nanopartikel hatten eine Größe zwischen 50 und 100 nm, die für Nanoträger ideal ist, um sich in den Zielzellen anreichern zu können und nicht durch die Nieren oder die Leber aus dem Blutkreislauf herausgefiltert zu werden. In die Nanopartikel wurden erfolgreich die Wirkstoffe Paclitaxel und Camptothecin, die gegen verschiedene Arten von Krebs eingesetzt werden, eingekapselt. In Wasser bleiben die mit Wirkstoff beladenen Partikel stabil. Die Freisetzung des Wirkstoffes, die bei unterschiedlichen pH-Werten untersucht wurde, erfolgt bevorzugt in saurem Milieu, welches auch von Tumorzellen ausgebildet wird. Das entwickelte TDDS wurde abschließend in vitro untersucht. Dabei ist die Dichte des auf den Nanopartikeln immobilisierten Aptamers für eine spezifische Bindung an die Zielzellen verantwortlich. Ist die Dichte zu hoch, kann diese aufgrund sterischer Hinderungen zu unspezifischen Bindungen an die Kontrollzelllinie HeLa führen. Weiterhin wurde untersucht, über welchen Weg die Nanopartikel in die Zielzellen aufgenommen werden. Dazu kamen mit S15 konjugierte Quantum Dots (QDs) als Modellpartikel zum Einsatz, die wegen ihrer Fluoreszenzeigenschaften leichter detektierbar waren. Die funktionalisierten QDs werden über die Rezeptorvermittelte Endozytose in die Zelle aufgenommen. Abschließend wurde das entwickelte Targeted Drug Delivery System hinsichtlich seiner Toxizität auf die Zielzellen untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass die mit Wirkstoff beladenen und mit S15 funktionalisierten Polymer-Nanopartikel einen toxischen Effekt auf die Lungenkrebszellen haben. Somit konnte in der vorliegenden Arbeit das Targeted Drug Delivery System erfolgreich entwickelt und in vitro eingesetzt werden.
status-type:publishedVersion
Hannover : Institutionelles Repositorium der Leibniz Universität Hannover
2019
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/4708
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/4750
ger
CC BY 3.0 DE
http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/de/
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Development and Application of an Additively Manufactured Calcium Chloride Nebulizer for Alginate 3D-Bioprinting Purposes
Raddatz, Lukas
Lavrentieva, Antonina
Pepelanova, Iliyana
Bahnemann, Janina
Geier, Dominik
Becker, Thomas
Scheper, Thomas
Beutel, Sascha
3D printing
bioprinting
alginate
bioink
cell culture technology
rapid tooling
hydrogels
customizable labware
ddc:540
ddc:660
ddc:570
Three-dimensional (3D)-bioprinting enables scientists to mimic in vivo micro-environments and to perform in vitro cell experiments under more physiological conditions than is possible with conventional two-dimensional (2D) cell culture. Cell-laden biomaterials (bioinks) are precisely processed to bioengineer tissue three-dimensionally. One primarily used matrix material is sodium alginate. This natural biopolymer provides both fine mechanical properties when gelated and high
biocompatibility. Commonly, alginate is 3D bioprinted using extrusion based devices. The gelation reaction is hereby induced by a CaCl2 solution in the building chamber after material extrusion. This established technique has two main disadvantages: (1) CaCl2 can have toxic effects on the cell-laden hydrogels by oxygen diffusion limitation and (2) good printing resolution in the CaCl2 solution is hard to achieve, since the solution needs to be removed afterwards and substituted by cell culture media. Here, we show an innovative approach of alginate bioprinting based on a
CaCl2 nebulizer. The device provides CaCl2 mist to the building platform inducing the gelation. The necessary amount of CaCl2 could be decreased as compared to previous gelation strategies and limitation of oxygen transfer during bioprinting can be reduced. The device was manufactured using the MJP-3D printing technique. Subsequently, its digital blueprint (CAD file) can be modified and additive manufactured easily and mounted in various extrusion bioprinters. With our approach, a concept for a more gentle 3D Bioprinting method could be shown. We demonstrated that the concept of an ultrasound-based nebulizer for CaCl2 mist generation can be used for 3D bioprinting and that the mist-induced polymerization of alginate hydrogels of different concentrations is feasible.
Furthermore, different cell-laden alginate concentrations could be used: Cell spheroids (mesenchymal stem cells) and single cells (mouse fibroblasts) were successfully 3D printed yielding viable cells and stable hydrogels after 24 h cultivation. We suggest our work to show a different and novel approach
on alginate bioprinting, which could be useful in generating cell-laden hydrogel constructs for e.g., drug screening or (soft) tissue engineering applications.
status-type:publishedVersion
Basel : MDPI
2018
doc-type:Article
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/4719
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/4761
DOI:10.3390/jfb9040063
ISSN:2079-4983
Journal of Functional Biomaterials 9 (2018), Nr. 4
Journal of Functional Biomaterials 9 (2018), Nr. 4
eng
CC BY 4.0 Unported
http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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Adsorption and transformation of acetaldehyde on the TiO2 surface
Melchers, Stephanie
titanium dioxide
acetaldehyde
degradation mechanism
lattice oxygen
Titandioxid
Acetaldehyd
Adsorption
Abbaumechanismus
Gittersauerstoff
ddc:660
During the last decade intensive research work has been carried out in the field of photocatalysis because upon UV illumination photocatalysts such as titanium dioxide (TiO2) are able to catalyze the degradation of organic compounds in waste water as well as in air. However, the reaction mechanisms and the limitations of the photocatalytic processes have been studied in the literature less frequently, although the understanding of the fundamental processes is essential in order to design a photocatalyst with an improved photocatalytic activity.
In this work the effect of O2 and H2O on the adsorption and the photocatalytic degradation of gaseous acetaldehyde over TiO2 has been investigated in the dark and upon UV illumination. The surface processes have been elucidated by means of in situ ATR-FTIR spectroscopy, while the gas phase was analysed by GC/PID and MS. The results obtained from the surface and from the gas phase were correlated with each other in order to gain a deeper insight into the adsorption and the degradation mechanism of acetaldehyde.
In this study it is shown, that in the dark the TiO2 surface is able to catalyze an aldol condensation of two adsorbed acetaldehyde molecules forming crotonaldehyde. These surface processes are strongly affected by the humidity, because an increasing water vapor content induces a decrease in the adsorption of acetaldehyde molecules resulting in a reduction of the crotonaldehyde formation. In contrast, molecular O2 does not exhibit an influence on the surface processes in the dark. However, upon UV illumination the degradation of acetaldehyde is strongly affected by the O2 concentration, because acetaldehyde is incompletely degraded when O2 is not present. Besides the important role of O2, isotopic studies using Ti18O2 show that lattice oxygen atoms from the TiO2 surface are involved in the photocatalytic degradation process of acetaldehyde in the absence of O2.
status-type:publishedVersion
Hannover : Institutionelles Repositorium der Leibniz Universität Hannover
2019
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/4772
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/4814
ger
CC BY 3.0 DE
http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/de/
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Multidisciplinary approach in industrial baker´s yeast production : from manufacture to integrated sustainability
Lisičar Vukušić, Josipa
Backhefe
Melasse
Würze
Mehrzweck-Bioprozess
Betain
ddc:660
The present study shows how industrial baker´s yeast manufacture can be turned into multipurpose bioprocess by combining multidisciplinary developments into innovative strategic concept. It demonstrates additional roles given to this manufacture; besides producing yeast, as waste discharger and as supplier of valuable biomolecules and energy.
status-type:publishedVersion
Hannover : Institutionelles Repositorium der Leibniz Universität Hannover
2019
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/4777
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/4819
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Detection of small molecules using aptamers
Modh, Harshvardhan
Scheper, Thomas
magnetic bead
small molecule detection
Target-induced dissociation
Target-induced structure switching
Aptamer
qPCR
Magnetpartikel
Detektion von kleinen Molekülen
Target-induzierte Dissoziation
Target-induzierte Strukturänderung
ddc:660
Nucleic acid aptamers are versatile molecular recognition agents that bind to their targets with high affinity and selectivity. They can be selected by an in vitro procedure against a broad range of targets molecules including small molecules (molecular weight <1000 g/mol). Small molecules include toxins, antibiotics, molecular markers, drugs, and heavy metals ions. The detection of small molecules is important in different areas including public health, environmental monitoring, food safety, and antiterrorism. To meet the increasing demand for small molecule detection, methods are needed that are sensitive, reliable, rapid, cost effective and simple to use. In this context, aptamer-based detection platforms are becoming a promising alternative to conventional methods for small molecule detection.
Concerning signal generation, mass-dependent detection methods, sandwich assay format and single-site binding assay formats are not always suitable for small molecule detection. The structural flexibility of aptamers enables the development of unique aptamer-based sensing platforms because aptamers fold into a well-defined three-dimensional structure upon binding to their target molecules. This specific property of aptamers allows to develop target-Induced dissociation (TID) of complementary oligonucleotide and target-induced structure switching (TISS)-based assays.
In this PhD work, a novel aptamer-based assay (Apta-qPCR) was developed, which relies on TID for the detection of small molecules originating from biological, food and environmental samples. The Apta-qPCR assay was developed and optimized for the detection of ATP, ochratoxin A, and oxytetracycline. The assays are highly sensitive and selective for the target molecules. In addition, a rapid colorimetric assay was developed based on the TISS principle, which can detect ATP and ochratoxin A in 15 minutes.
Nukleinsäure-Aptamere sind vielseitige molekulare Biorezeptoren, die mit hoher Affinität und Selektivität an ihre Zielmoleküle binden. Durch ein In-vitro-Verfahren können sie gegen eine breite Palette von Zielmolekülen, einschließlich kleiner Moleküle (Molekulargewicht <1000 g/mol), selektiert werden. Zu den kleinen Molekülen gehören unter anderem Toxine, Antibiotika, molekulare Marker, Wirkstoffe und Schwermetallionen. Der Nachweis von kleinen Molekülen findet unter anderem in den Bereichen der öffentlichen Gesundheit, Umweltüberwachung, Lebensmittelsicherheit und Antiterrorismus Anwendung. Um der steigenden Nachfrage zum Nachweis verschiedener kleiner Moleküle gerecht zu werden, werden Methoden benötigt, die empfindlich, zuverlässig, schnell, kostengünstig und einfach zu bedienen sind. In diesem Zusammenhang entwickeln sich Aptamer-basierte Detektionsplattformen zu einer vielversprechenden Alternative zu herkömmlichen Methoden zur Detektion von kleinen Molekülen.
Für den Nachweis von kleinen Molekülen sind massenabhängige Nachweisverfahren, Sandwich-Assays und Single-Site Binding-Assays nicht immer geeignet. Bei der Signalerzeugung ermöglicht die strukturelle Flexibilität der Aptamere die Entwicklung einzigartiger Aptamer-basierter Sensorplattformen, da die Nukleinsäure-Aptamere sich bei der Bindung an ihre Zielmoleküle in eine spezifische dreidimensionale Struktur falten. Diese besondere Eigenschaft von Aptameren ermöglicht die Entwicklung von Nachweisverfahren, die die Aptamer-spezifischen Mechanismen einer Target-induzierten Dissoziation von komplementären Oligonukleotiden (TID) und die Target-induzierte Strukturänderung (Target-Induced Structure Switch, TISS) nutzen.
In dieser Doktorarbeit wurde ein neuartiger Assay, die Apta-qPCR, basierend auf dem TID Mechanismus für den Nachweis von kleinen Molekülen aus biologischen Proben, Lebensmittel- und Umweltproben, entwickelt. Der Apta-qPCR Assay wurde für den Nachweis von ATP, Ochratoxin A und Oxytetracyclin entwickelt und optimiert. Dabei konnte eine hohe Empfindlichkeit und Selektivität für die Zielmoleküle ermittelt werden. Außerdem konnte ein kolorimetrischer Schnelltest nach dem TISS-Prinzip entwickelt werden, der ATP und Ochratoxin A innerhalb von 15 Minuten nachweisen kann.
status-type:publishedVersion
Hannover : Institutionelles Repositorium der Leibniz Universität Hannover
2019
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/4828
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/4871
eng
Es gilt deutsches Urheberrecht. Das Dokument darf zum eigenen Gebrauch kostenfrei genutzt, aber nicht im Internet bereitgestellt oder an Außenstehende weitergegeben werden.
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oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/48962022-12-02T07:47:02Zcom_123456789_1com_123456789_2961col_123456789_8col_123456789_2962doc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersiondoc-type:DoctoralThesisddc:660
DNA-Markierung von AD-hMSCs mittels Elektroporation und deren Einfluss auf Zellcharakteristika
von der Haar, Kathrin
Mesenchymale Stammzellen
Markierung
Elektroporation
Lentivirale Transduktion
ddc:660
Humane mesenchymale Stammzellen (hMSCs) werden häufig autolog (Donor und Empfänger sind identisch) in der Stammzelltherapie und dem Tissue Engineering angewandt, da hierbei mögliche Abstoßungsreaktionen umgangen werden. Für den Erfolg solcher Therapien ist u.a. die Distribution der transplantierten Zellen entscheidend. Ebenso kam es nach der Stammzell-Transplantation in einigen Studien zur Tumorformation im Patienten. Daher ist eine Markierung vor einer autologen Transplantation notwendig, um sie anschließend zu identifizieren und ggf. den Ursprung von entartetem Gewebe zu klären. Markierte Stammzellen können aber auch in vitro angewandt werden, um sie z.B. auf lichtundurchlässigen Trägermaterialien nachzuverfolgen (z.B. in Migrationsstudien).In der vorliegenden Arbeit wurden hMSCs aus dem Fettgewebe (AD-hMSCs) mit DNA markiert. Zunächst wurde die Elektroporation als DNA-Transfermethode etabliert. Hier perforiert ein elektrischer Puls die Zellmembran, was einen DNA-Transfer aus der Umgebung in die Zielzellen erlaubt. Zudem wurden Transfektionseffizienzen und der Einfluss der Elektroporation mit egfp (verbessertes grün fluoreszierendes Protein, engl. enhanced green fluorescent protein)-Reporterplasmid bzw. fluoreszenzmarkierter Nonsens-DNA auf die Zellcharakteristika untersucht und mit der lentiviralen Transduktion als Standardmethode zur MSC-Markierung verglichen. Die Elektroporation führte zu hohen Transfektionseffizienzen (Nonsens-DNA: 44.5%, egfp-Plasmid: 29.5%). Im Falle der Nonsens-DNA blieben alle untersuchten Zellcharakteristika erhalten. Nach egfp-Plasmid-Elektroporation und nach lentiviraler Transduktion war die Differenzierungskapazität herabgesetzt und lentivirale Transduktion führte zu einem veränderten Immunophänotyp. Weiterhin wurden die elektroporierten AD-hMSCs in vitro nachverfolgt. Hierbei konnten EGFP-markierte AD-hMSCs optisch online nachverfolgt werden, während das Signal der Nonsens-DNA für eine online Beobachtung jedoch zu schwach war.
Die Ergebnisse zeigen, dass die Elektroporation ohne die gleichen Sicherheitsrisiken (z.B. mögliche Mutagenese) eine gute Alternative zu viralen Methoden zur AD-hMSC-Markierung darstellt. Insbesondere Nonsens-DNA-markierte AD hMSCs können sowohl in vivo als auch in vitro angewandt werden, da sie keine typischen Zellcharakteristika verlieren. EGFP-markierte AD-hMSCs hingegen sind beschränkt auf Studien, die keine Differenzierung erfordern.
status-type:publishedVersion
Hannover : Institutionelles Repositorium der Leibniz Universität Hannover
2019
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/4853
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/4896
ger
CC BY-NC-ND 3.0 DE
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/de/
frei zugänglich
oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/50852022-12-02T16:14:10Zcom_123456789_1col_123456789_8ddc:550doc-type:Articledoc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersionddc:660
The Earliest History of the Skaergaard Magma Chamber: a Textural and Geochemical Study of the Cambridge Drill Core
Holness, Marian B.
Tegner, Christian
Namur, Olivier
Pilbeam, Llewellyn
Geology
Danish
Drill
Geochemistry
Magma
Petrology
Magma chamber
ddc:550
ddc:660
ddc:551
CT and MH were supported by a Royal Society International Joint Project grant, and by the Carlsberg Foundation. CT was also supported by the Danish Council of Independent Research and the Danish National Research Foundation. The project was supported by the Natural Environment Research Council [grant number NE/F020325/1]. ON acknowledges support from Magdalene College (University of Cambridge) and the von Humboldt Foundation (Germany; University of Hannover).
status-type:publishedVersion
Oxford : Oxford University Press (OUP)
2015
doc-type:Article
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/5041
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/5085
DOI:https://doi.org/10.1093/petrology/egv034
ISSN:0022-3530
Journal of Petrology 56 (2015), Nr. 6
eng
CC BY 4.0 Unported
https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
frei zugänglich
oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/54082022-12-02T07:47:03Zcom_123456789_1com_123456789_2961col_123456789_8col_123456789_2962doc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersiondoc-type:DoctoralThesisddc:660
Adaption und Automatisierung eines In-vitro-Selektionsverfahrens
Witt, Martin Bernhard
Aptamer
SELEX
Real Time PCR
EmulsionsPCR
ddc:660
Molekulare Erkennung wird in vielen Bereichen der Analytik und Biotechnologie genutzt. Meist werden dabei Antikörper eingesetzt. Aber auch artifizielle Affinitätsliganden wie Aptamere drängen immer stärker in den von Antikörpern dominierten Markt. Aptamere werden im Labor aus einer großen Startbibliothek aus unterschiedlichen, einzelsträngigen RNA- oder DNA-Sequenzen isoliert, dieser Selektionsprozess wird SELEX genannt (kurz für Systematic Evolution of Ligands by Exponential enrichment).
In dieser Arbeit soll die Selektion von Aptameren untersucht werden. Dazu wurde eine "minimale" SELEX entworfen, die dabei den kompletten Kernprozess der Selektion abbildet. So läuft die minimale SELEX in Selektionsrunden aus Abtrennung der ungebundenen Aptamerkandidaten nach Inkubation mit dem Zielmolekül, Amplifikation der verbliebenen Aptamerkandidaten und Produktion neuer einzelsträngiger Aptamerkandidaten. Über mehrere Selektionsrunden werden dabei nieder-affine Aptamerkandidaten aufgrund des angelegten Selektionsdrucks aus der Selektion verdrängt. Um den Prozess beurteilen, kontrollieren sowie einen definierten Selektionsdruck einstellen zu können, wurde eine Analytik auf Basis der Real Time PCR entwickelt. Durch die engmaschige Prozessüberwachung und resultierende Steuerungsmöglichkeiten wird eine Verbesserung der Erfolgsaussichten der Selektion angestrebt. Anschließend wurde die Funktionalität dieser entwickelten minimalen SELEX und der Analytik in einer de novo Selektion gegen His-Tag-Proteine demonstriert.
Durch Einsatz dieser Prozessüberwachung konnte gezeigt werden, dass die minimale SELEX beim Einsatz gegen das Wilson-Protein (ATP7B) durch die Bildung von Nebenprodukten während der Amplifikation der Aptamerkandidaten behindert wird. Diese Nebenprodukte entstehen durch partielle Hybridisierung zwischen den Aptamerkandidaten. Durch die Integration der EmulsionsPCR in die SELEX konnte die Entstehung von Nebenprodukten jedoch effektiv unterdrückt werden.
status-type:publishedVersion
Hannover : Institutionelles Repositorium der Leibniz Universität Hannover
2019
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/5361
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/5408
ger
Es gilt deutsches Urheberrecht. Das Dokument darf zum eigenen Gebrauch kostenfrei genutzt, aber nicht im Internet bereitgestellt oder an Außenstehende weitergegeben werden.
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Heterologe Produktion pilzlicher Maleidride enthüllt die kryptische Cyclisierung in ihrer Biosynthese
Williams, Katherine
Szwalbe, Agnieszka J.
Mulholland, Nicholas Phillip
Vincent, Jason Leigh
Bailey, Andy M.
Willis, Christine L.
Simpson, Thomas J.
Cox, Russell J.
Organic chemistry
Chemistry
Hydrolase
Biochemistry
ddc:540
ddc:660
Die von Pilzen produzierten Maleidride sind eine wichtige Klasse bioaktiver Sekundarmetaboliten, die aus sieben-, acht- oder neungliedrigen Carbocyclen bestehen. Jeder Cyclus ist mit einem oder zwei anellierten Maleinsaureanhydridresten substituiert. Durch Gen-Knockouts und heterologe Expressionsexperimente wurde die Biosynthese von Byssochlaminsaure (ein Nonadrid) und Agnestadrid A (ein Heptadrid) untersucht. Unsere Experimente zeigen, dass der Vorlaufer der Cyclisierung von einer iterativen, vollstandig reduzierenden, pilzlichen Polyketidsynthase erzeugt wird, die durch eine Hydrolase und zwei Citrat-verarbeitende Enzyme unterstutzt wird. Die ungewohnliche Cyclisierung wird zum einen von zwei Proteinen katalysiert, die Homologien zu Ketosteroidisomerasen aufweisen, und zum anderen von zwei weiteren Proteinen mit Homologien zu Phosphatidylethanolamin-bindenden Proteinen.
status-type:publishedVersion
Weinheim : Wiley-VCH
2016
doc-type:Article
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/5181
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/5228
DOI:https://doi.org/10.1002/ange.201511882
ISSN:0044-8249
Angewandte Chemie 128 (2016), Nr. 23
ger
CC BY 4.0 Unported
https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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Multimodale Spektroskopie zur Überwachung von CHO-Zellkultivierungen
Claßen, Jens Lukas
2D-Fluoreszenzspektroskopie
UV/VIS-Spektroskopie
Raman-Spektroskopie
Bioprozessüberwachung
Multivariate Datenanalyse
Säugetierzellkultivierung
ddc:660
Biopharmazeutika haben heutzutage ein breites Anwendungsgebiet in der medizinischen Versorgung. Zur biotechnologischen Produktion dieser therapeutischen Proteine werden vor allem gentechnisch modifizierte Säugetierzellen eingesetzt. Säugetierzellen sind hoch empfindliche biologische Systeme, die sich nur bei idealen Umgebungsbedingungen vermehren und ein Produkt bilden. Um die richtigen Bedingungen während der Kultivierung von Zellen stets zu erfüllen, hat die Bioprozessüberwachung eine entscheidende Bedeutung. Dabei besteht die besondere Herausforderung, viele Größen, bei oft niedrigen Konzentrationen, über einen langen Zeitraum zu überwachen. Eine gute Möglichkeit zur Überwachung solcher Größen stellt die Spektroskopie dar.
Diese Arbeit beschreibt die Evaluierung der 2D-Fluoreszenz-, der UV/VIS-, und der Raman-Spektroskopie zur Überwachung von Säugetierzellkultivierungen. Im ersten Teil der Arbeit wurde untersucht welche im Bioprozess relevanten Analyten nebeneinander in komplexen Lösungen mit den verschiedenen spektroskopischen Methoden detektiert werden können. Es konnte gezeigt werden, dass mit Hilfe der spektroskopischen Methoden unterschiedliche Analyten simultan nebeneinander detektiert werden können. Außerdem wurde im Rahmen dieser Arbeit ein SIP- (engl. Sterilization-in-Place) Bypass-System entwickelt, welches die Adaption spektroskopischer Sensoren an unterschiedliche Reaktorsysteme ermöglicht, ohne die Sterilität zu gefährden. Die sterile Adaption der Sensoren konnte an die sonst nicht zugänglichen Glasbioreaktoren mit dem SIP-Bypass-System ermöglicht werden.
Im Hauptteil der Arbeit wurden die spektroskopischen Methoden zur Echtzeitüberwachung von CHO-Zellkultivierungen evaluiert. Mit Hilfe der multivariaten Datenanalyse wurden Kalibrationsmodelle für verschiedene Analyten erstellt. Die Modelle wurden zur Vorhersage von Analyten in weiteren Kultivierungen eingesetzt. Die Ergebnisse zeigen, dass unter anderem schwer zugängliche Größen, wie die metabolische Aktivität und die Viabilität der Zellen, durch die Spektroskopie überwacht werden können. Zudem konnte gezeigt werden, dass anhand der Spektraldaten Prozessabweichungen frühzeitig über Prozesstrajektorien erkannt werden können.
status-type:publishedVersion
Hannover : Institutionelles Repositorium der Leibniz Universität Hannover
2019
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/5238
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/5285
ger
CC BY 3.0 DE
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An iron-based photoelectrode
Granone, Luis Ignacio
Bahnemann, Detlef W.
Bigall, Nadja C.
Mendive, Cecilia B.
degree of inversion
cation distribution
photoelectrochemistry
Spinell ZnFe2O4
Inversionsgrad
Kationenverteilung
Photoelektrochemie
Photoanode
ddc:660
Spinel ZnFe2O4 (ZFO) is a widely studied iron-based semiconductor for
application as photoanode material in photoelectrochemical water splitting tandem
cells. However, the current benchmark efficiency reported for photoelectrochemical
water oxidation at ZFO photoanodes is approximately one order of
magnitude smaller than the predicted theoretical maximum. In addition, a large
dispersion between the efficiencies reported for ZFO photoanodes prepared by
different synthetic approaches, as well as poor reproducibility, become obvious
from published data. It has been recently reported that the cation distribution, i.e.,
the ordering of the Fe3+ and Zn2+ cations within the oxygen lattice, has an impact on
the photoelectrochemical activity of the semiconductor. However, the impact of the
cation distribution on physicochemical properties directly related to the
photoelectrochemical activity was poorly understood. The parameter employed to
characterize the cation distribution is the degree of inversion, x, defined as
T[Zn1-xFex]O[ZnxFe2-x]O4, with 0 ≤ x ≤ 1 (the superscripts T and O denote tetrahedral
and octahedral sites, respectively).
In this work, highly pure ZFO samples exhibiting degrees of inversion ranging
from x ≈ 0.07 to x ≈ 0.20 were synthesized. The samples exhibited, within the limit
of the experimental determination, equal particle size, crystallite size, and
crystallinity, as was confirmed by XRD plus Rietveld refinement, Mössbauer
spectroscopy, Raman spectroscopy, scanning electron microscopy, and elemental
analysis. Oxygen vacancies were not detected. Therefore, the degree of inversion is
assumed to be the only independent variable between the different samples. The
light absorption, charge carrier transport, and electronic properties were
investigated by UV-Vis-NIR reflectivity, impedance spectroscopy, and time-averaged
as well as transient photoluminescence spectroscopy, respectively. The
photoelectrochemical efficiency for the methanol oxidation reaction under
simulated solar irradiation was determined in order to compare the activity of the
ZFO samples having different degrees of inversion.
VI
It was found that the cation distribution does not affect the band gap energy
of ZFO but has a large impact on the charge carrier transport and the electronic
properties. An increase in the photoelectrochemical activity was observed by
increasing the degree of inversion. This impact was mainly ascribed to the enhanced
charge carrier transport properties of the samples having higher degrees of
inversion. In addition, changes in the probability of the photoinduced electronic
transitions of ZFO produced by increasing the degree of inversion were found to
additionally contribute, to a lesser extent, to the observed enhancement in the
photoelectrochemical activity.
This thesis provides a fundamental insight concerning the impact of the
degree of inversion on the photoelectrochemical activity of ZFO. Furthermore, the
results presented herein contribute to the understanding of some factors limiting
the efficiency of ZFO photoanodes.
status-type:publishedVersion
Hannover : Institutionelles Repositorium der Leibniz Universität Hannover
2019
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/5374
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/5421
eng
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Entwicklung eines Prozesses zur Herstellung rekombinanter virusähnlicher Partikel als Vakzinkandidat gegen das Denguefieber
Hirsch, Janet
virus-like particle
inclusion body
refolding
process development
dynamic light scattering
stability
dengue vaccine
Virusähnliche Partikel
Escherichia coli
Renaturierung
Prozessentwicklung
Dynamische Lichtstreuung
Stabilität
Dengueimpfstoff
ddc:660
Die Bekämpfung des Denguefiebers stellt eine globale Herausforderung dar, denn nahezu die Hälfte der Weltbevölkerung ist von einer Infektion bedroht und die Infektionsrate steigt kontinuierlich. Es handelt sich um eine virale Infektionskrankheit, die starke Schmerzen verursacht und tödlich verlaufen kann. Die Herausforderung bei der Entwicklung eines Vakzins gegen das Denguefieber wird maßgeblich durch die Koexistenz von vier Serotypen des Erregervirus verursacht, welche alle gleichzeitig abgedeckt werden müssen.
Das vorgestellte Projekt zur Entwicklung eines Vakzinkandidaten sieht die Kombination verschiedener Hüllproteine des Denguevirus in virusähnlichen Partikeln (VLPs) vor. Ein Hüllprotein des Denguevirus Serotyp 1 wurde in Escherichia coli exprimiert und akkumulierte in Form von Inclusion Bodys (IBs). Nach dem Ultraschallaufschluss der Zellen wurden die IBs abzentrifugiert und mit Guanidin solubilisiert. Die chromatographische Feinreinigung erfolgte mit einer Ni2+-NTA-Säule, von der das Produkt mit einer Reinheit von 90-99 % eluierte.
Während der nachfolgenden Dialyse renaturierte das Protein und bildete selbstanordnend VLPs. Ihr Durchmesser folgte einer Verteilung, deren Mittelwert von den Renaturierungs-bedingungen abhängig war. In Carbonatpuffer bei pH 10 wurden sowohl mit dem Rasterkraft-mikroskop als auch mit dem Fluoreszenzmikroskop sphärische Partikel mit einem mittleren Durchmesser von 50 nm beobachtet. Die VLPs ähnelten somit dem Denguevirus, welches ebenfalls 50 nm misst, sie induzierten jedoch kaum neutralisierende Antikörper und erzielten daher nicht die nötige immunologische Funktion.
Bei der Lagerung über einen Monat erwiesen sich VLPs in Carbonatpuffer als stabil, während solche in Ammoniakpuffer zeitabhängig aggregierten. L-Arginin wirkte in diesem Zusammen-hang aggregationsverzögernd. Bei Erhitzung aggregierten VLPs in Carbonatpuffer bei 50-55 °C und wiesen somit eine mit dem Denguevirus vergleichbare Stabilität auf.
Ein zweites Zielprotein mit geringfügig abweichender Sequenz konnte nicht mit demselben Verfahren hergestellt werden, vermutlich aufgrund molekularbiologischer Eigenschaften des Stammes.
Um die Teilnahme zweier Hüllproteine am selben VLP (Bivalenz) nachzuweisen, wurde ein fluoreszenzmikroskopisches Verfahren entwickelt, mit dem bisher jedoch keine bivalenten VLPs detektiert werden konnten. Die Herstellung weiterer viraler Hüllproteine und deren Kombination in VLPs sind Gegenstand aktueller Forschung. Mit dieser Arbeit wurde ein Beitrag zur Entwicklung eines Impfstoffkandidaten und somit zum globalen Kampf gegen das Denguefieber geleistet.
Dengue fever control is a global challenge as almost half of the world's population is at risk of a dengue infection and morbidity is increasing steadily. Dengue fever is a viral infectious disease that causes severe pain and can be lethal. The main challenge in dengue vaccine develop-ment is the coexistence of four dengue virus serotypes, which need to be covered all at the same time.
The presented project on the development of a vaccine candidate aims the combination of different dengue envelope proteins in virus-like particles (VLPs). An envelope protein of dengue virus serotype 1 was expressed in Escherichia coli and accumulated in inclusion bodies (IBs). After cell disruption by sonication IBs were pelleted by centrifugation and solubilized using guanidine. Chromatographical purification was performed with a Ni2+-NTA column resulting in a target protein purity of 90-99 %.
During subsequent dialysis the protein renatured and self-assembled VLPs, the average diameter of which was dependent on renaturation conditions. In carbonate buffer at pH 10 VLPs were observed to be spherical particles with an average diameter of 50 nm using both an atomic force microscope and a fluorescence microscope. Although their appearance and diameter equalled the original dengue virus, VLPs were not capable of eliciting neutralizing antibodies and did therefore not provide immunological funcionality.
VLPs were stable during storage in carbonate buffer for at least one month, whereas VLPs in ammonia buffer tended to aggregate gradually. L-Arginine was found to hinder aggregation effects during storage. A temperature increase led to aggregation of VLPs in carbonate buffer at 50-55 °C, hence VLP stability was comparable with natural virus stability.
A second target protein with few amino acid sequence changes could not be produced successfully with the same procedure. This observation is probably caused by molecular biological characteristics of the producing E. coli strain.
To verify the combination of two different envelope proteins in the same VLP (bivalency) a fluorescent microscopical analysis was developed. However, by now there was no bivalency detected with this method. The production of further viral envelope proteins and their combination into VLPs are currently under development. This work contributes to the development of a vaccine candidate and hence supports the global dengue fever control efforts.
status-type:publishedVersion
Hannover : Institutionelles Repositorium der Leibniz Universität Hannover
2019
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/5586
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/5638
ger
CC BY 3.0 DE
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Development of new reactors for the photocatalytic treatment of polluted aquifers
Megatif, Lena
Black body reactor
Quantum yield
Kinetic analysis
Heterogeneous photocatalytic systems
Dichloroacetic acid
Kinetik
heterogenes photokatalytisches System
Dichloressigsäure
Schwarzkörperreaktor
Quantenausbeute
ddc:660
An enhancement of the activity of photocatalytic systems requires an efficient reactor design and a suitable standard method to compare the performance of various systems. In almost all recommended measuring methods, the reaction rate is affected by the optical properties of photocatalysts through reflection and scattering. Moreover, the quantitative assessment of the performance of photocatalytic systems requires the determination of the amount of absorbed photons inside the photoreactor.
In the present work, a standard method for the comparison of different photocatalysts is proposed employing a black body reactor. In a black body reactor almost the entire incident light will be absorbed by the photocatalyst particles. Therefore, the volume-averaged reaction rate is almost independent from the scattering properties of the photocatalyst and the photocatalytic activity can be compared through reaction rate measurements. In this study, dichloroacetic acid (DCA) was chosen as the probe compound. Titanium dioxide and some other semiconducting oxides were applied as the photocatalysts. Variation of effecting parameters including the initial concentration of the probe molecule (C0), the photocatalyst loading (γ), and the reaction volume (V) were studied in order to provide a comparison method which is independent from the mentioned parameters. The degradation rate of DCA defined as the converted amount of molecules per unit time was found to be constant at all reaction volumes and independent when C0 and γ were larger than 5 mM and 1 g L-1, respectively. The presented method was found to be generally applicable for different titanium and non-titanium based photocatalysts. Moreover, to determine the reaction rate, a kinetic study was performed for both, reactants decay and product generation.
Photon flux and photon flux density are known to strongly affect the charge carriers’ recombination and, consequently, the reaction rate and the quantum yield. The black body reactor was employed to investigate the impact of the geometry of the light inlet on the reaction rate and on the quantum yield of a photocatalytic reaction. Accordingly, employing a hollow sphere light inlet providing uniform light distribution and low photon flux density, the quantum yield was constant and independent from the photon flux. However, in systems with high photon flux density, a square root correlation between the quantum yield and the photon flux was observed.
Eine Steigerung der Aktivität photokatalytischer Systeme erfordert eine effiziente Reaktorauslegung und eine geeignete Standardmethode, um die Leistung verschiedener Systeme zu vergleichen. Bei allen Methoden wird die Reaktionsgeschwindigkeit durch die optischen Eigenschaften von Photokatalysatoren durch Reflexion und Streuung beeinflusst. Darüber hinaus erfordert die quantitative Beurteilung der Leistung von photokatalytischen Systemen die Messung der Anzahl der im Reaktor absorbierten Photonen.
In der vorliegenden Arbeit wird ein Standardverfahren zum Vergleich verschiedener Photokatalysatoren unter Verwendung eines Schwarzkörperreaktors vorgeschlagen. In einem Schwarzkörperreaktor wird fast das gesamte in den Reaktor einfallende Licht von den Photokatalysatorteilchen absorbiert. Daher ist die volumen-gemittelte Reaktionsgeschwindigkeit nahezu unabhängig von den Streuungseigenschaften des Photokatalysators und die photokatalytische Aktivität kann durch Messungen der Reaktionsgeschwindigkeit verglichen werden. Für diese Arbeit wurde Dichloressigsäure (DCA) als Modellschadstoff ausgewählt; Titandioxide und einige andere halbleitende Oxide wurden als Photokatalysatoren eingesetzt. Experimentelle Parameter einschließlich der Anfangskonzentration des Modellschadstoffs (C0), der Beladung mit dem Photokatalysator (γ) und des Reaktionsvolumens (V) wurden variiert, um eine von den genannten Parametern unabhängige Methode für die vergleichende Bewertung von Photokatalysatoren bereitzustellen. Die Abbaurate von DCA, definiert als die umgewandelte Menge an Molekülen pro Zeiteinheit, erwies sich bei allen Reaktionsvolumina als konstant und unabhängig, wenn C0 und γ größer als 5 mM bzw. 1 g L-1 waren. Es wurde festgestellt, dass das vorgestellte Verfahren allgemein für verschiedene Photokatalysatoren auf Titan- und Nicht-Titanbasis anwendbar ist. Darüber hinaus wurde zur Ermittlung der Reaktionsgeschwindigkeit eine kinetische Untersuchung sowohl für den Zerfall der Reaktanten als auch für die Produkterzeugung durchgeführt.
Photonenfluss und Photonenflussdichte beeinflussen die Rekombination von Ladungsträgern sehr stark und haben somit auch Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit und die Quantenausbeute einer photokatalytischen Reaktion. Der Schwarzkörperreaktor wurde daher auch benutzt, um die Auswirkung der Geometrie des Lichteinlasses auf die Reaktionsgeschwindigkeit und die Quantenausbeute der photokatalytischen DCA-Oxidation zu untersuchen. Mit einem Lichteinlass, der eine gleichmäßige Lichtverteilung und eine niedrige Photonenflussdichte ermöglichte, wurden konstante Quantenausbeuten ermittelt. Bei hoher Photonenflussdichte wurde jedoch eine Quadratwurzelkorrelation zwischen der Quantenausbeute und dem Photonenfluss beobachtet.
status-type:publishedVersion
Hannover : Institutionelles Repositorium der Leibniz Universität Hannover
2019
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/5585
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/5637
eng
Es gilt deutsches Urheberrecht. Das Dokument darf zum eigenen Gebrauch kostenfrei genutzt, aber nicht im Internet bereitgestellt oder an Außenstehende weitergegeben werden.
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Neue Wege für die Aufarbeitung nachwachsender Rohstoffe
Koop, Tanja
amino acids
hydrolysis
biosensor
separation
zeolites
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Universität
2002
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/6044
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/6096
urn:nbn:de:gbv:089-3653762800
ger
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Biotechnologische Methoden zur effizienteren Rohstoffnutzung
Ulber, Roland
Bioprocess engineering
biosensors
downstream processing
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Universität
2002
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/6115
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/6167
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Eine schnelle Glucoseanalytik zur Regelung biotechnischer Prozesse
Arndt, Michael
Glucose measurement
FIA
Kalman filter
estimation
bioprocess control
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Universität
2003
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/6135
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/6187
urn:nbn:de:gbv:089-3769843256
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Entwicklung einer Online-Analytik zur Bioprozessbeobachtung auf Basis der 2D-Fluoreszenzspektroskopie
Boehl, Daniela
2D-fluorescence spectroscopy
on-line bioprocess monitoring
multivariate analysis
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Universität
2003
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/6146
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/6198
urn:nbn:de:gbv:089-3684010650
ger
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Multivariate Verfahren zur Auswertung von FIA-Messsignalen und deren praktische Anwendung
Broxtermann, Olaf
Flow injection analysis
multivariate evaluation
neural networks
exponentially modified Gaussian function
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Universität
2003
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/6148
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/6200
urn:nbn:de:gbv:089-3762810061
eng
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Anwendungen der 2D-Fluoreszenzspektroskopie in der Nahrungsmittelindustrie bei der Aufarbeitung landwirtschaftlicher Rohstoffe
Harbeck, Christian
2D-fluorescence spectroscopy
NIR spectroscopy
on-line monitoring
molasses desugarization
serine
betaine
anaerobic fermentation
resazurine
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Universität
2003
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/6177
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/6229
urn:nbn:de:gbv:089-3732029707
ger
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Analyse und Optimierung eines industriellen Biotransformationsprozesses zur Herstellung von Tryptophan
Solle, Dörte
2D-fluorescence spectroscopy
multivariate analysis
bioprocess modelling
parameter identification
online prediction
optimization
biotransformation
Tryptophan
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Universität
2003
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/6273
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/6325
urn:nbn:de:gbv:089-36624454X6
ger
Es gilt deutsches Urheberrecht. Das Dokument darf zum eigenen Gebrauch kostenfrei genutzt, aber nicht im Internet bereitgestellt oder an Außenstehende weitergegeben werden.
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oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/63432022-12-02T07:36:30Zcom_123456789_1com_123456789_2961col_123456789_4col_123456789_2962doc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersiondoc-type:DoctoralThesisddc:660
Einsatz des Kaltwand-Induktions-Tiegelofens zum Schmelzen und Gießen von TiAl-Legierungen
Vogt, Matthias
Automotive valve
inductive melting
temperature field
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Universität
2003
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/6291
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/6343
urn:nbn:de:gbv:089-3622795438
ger
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Abbau von ligninhaltigen Substraten durch Basidiomyceten : Bilanzierung des Abbaus und Identifizierung von niedermolekularen, phenolischen Abbauprodukten
Weß, Carsten
Laccase
lignocellulose degradation
peanut shells
Pleurotus sapidus
Lepista irina
phenolic degradation products
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Universität
2003
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/6298
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/6350
urn:nbn:de:gbv:089-37519844X5
ger
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Biotechnologische Veredelung von terpenhaltigen Reststofffraktionen der citrusverarbeitenden Industrie zu hochwertigen natürlichen Duft- und Aromastoffen
Brauer, Bianca
Aromastoff
Biokonversion
Mikroorganismus
Terpene
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Universität
2004
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/6316
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/6368
urn:nbn:de:gbv:089-3924405478
ger
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Visualisieren des Mikro- und Makromischens mit Hilfe zweier fluoreszierender und chemisch reagierender Farbstoffe
Kling, Kerstin
Micromixing
stirred vessel
laser induced fluorescence (LIF)
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Universität
2004
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/6384
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/6436
urn:nbn:de:gbv:089-4795964174
ger
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Laserbasierte online Analytik umweltrelevanter Stoffe : Einsatz und Vergleich zweier Methoden ; laserinduzierte Fluoreszenzanalytik zur Identifikation DDT-haltiger Althölzer ; konfokale Ramanmikroskopie zur nichtinvasiven Analyse von Biofilmen
Pätzold, Ralf
Biofilm
DDT
Holzschutzmittel
Konfokale Mikroskopie
Laserinduzierte Fluoreszenz
Raman-Spektroskopie
Schnelltest
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Universität
2004
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/6419
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/6471
urn:nbn:de:gbv:089-3935946962
ger
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Entwicklung eines Aktivitätssensors für höhere Pilze bei der Terpenbiotransformation
Schäfer, Silvia
Activity sensor
oxygen consumption rate
fungal biotransformation
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Universität
2004
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/6443
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/6495
urn:nbn:de:gbv:089-3785763563
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Biotransformation terpenoider Substrate mit Mikroorganismen
Veddeler, Birgit
Terpenes
flavours
biotransformation
microorganisms
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Universität
2004
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/6475
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/6527
urn:nbn:de:gbv:089-3855266790
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Beeinflussung der Polymer-Füllstoff-Wechselwirkung durch Oberflächenmodifizierung von Füllstoffen
Ziegler, Jonas
Silica
silanization
filler distribution
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Universität
2004
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/6489
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/6541
urn:nbn:de:gbv:089-4730139592
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Ultraschallgeschwindigkeitsmessungen zum Bioprozessmonitoring
Cha, Young-Lok
Ultraschallgeschwindigkeit
Bioprozessbeobachtung
Software-Sensor
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Universität
2005
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/6507
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/6559
urn:nbn:de:gbv:089-5028810628
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A study of the influence of water and pressure on viscosity of silicate melts = Eine Studie zum Einfluss von Wasser und Druck auf die Viskosität von silikatischen Schmelzen
Del Gaudio, Pierdomenico
Viscosity of silicate melts
pressure
water content
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Universität
2005
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/6513
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/6565
urn:nbn:de:gbv:089-5096887136
eng
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Experimentelle Bestimmung der Wärmekapazität teilkristalliner Polymere und ihre Modellierung
Dobreva, Petia
Teilkristalline Polymere
Wärmekapazität
dynamische Differenzkalorimetrie
thermische Vorgeschichte
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Universität
2005
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/6516
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/6568
urn:nbn:de:gbv:089-5100540566
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Zentrifugalprojektionsbeschichtung - iCPC - mittels Elektronenstrahl
Krüssel, Thomas Bernhard
Electron beam
crankcase
coating
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Universität
2005
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/6567
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/6619
urn:nbn:de:gbv:089-49190259X1
ger
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Fermentative Gewinnung von Paramylon aus Euglena gracilis auf Nebenprodukten der Stärkeindustrie in einer Pilotanlage
Ryll, Joachim
Paramylon
beta-1,3-glucan
Euglena gracilis
2-D-fluorescence spectroscopy
insitu-microscopy
online-monitoring
potato fruit juice
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Universität
2005
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/6606
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/6658
urn:nbn:de:gbv:089-4796713977
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Model studies of methanol selective oxidation over copper catalysts
Zhou, Ling
Copper
copper oxide
model catalysts
Cu(110)
Pd/Cu(110)
Cu/Zn/Al2O3
methanol oxidation
formaldehyde
kinetics
hysteresis
methoxy
formate
phase transition
pressure gap
material gap
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Universität
2005
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/6637
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/6689
urn:nbn:de:gbv:089-4901848476
eng
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Entwicklung verschiedener Aufreinigungs- und Analysestrategien für Proteine und Glykoalkaloide in Kartoffelfruchtwasser
Alt, Veronika
Kartoffelfruchtwasser
Patatin
Protease-Inhibitoren
Glykoalkaloide
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2006
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/6644
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/6696
urn:nbn:de:gbv:089-6008743030
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Terpenbiotransformation durch Enzyme aus Basidio- und Ascomyceten
Hardebusch, Björn
Biotransformation
Terpene
Pilze
Lyophilisate
p-Menth-1-en-3-(2-methyl-1,3-butadienyl]-8-ol
Marasmius scorodonius
Carotinoidspaltung
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2006
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/6697
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/6749
urn:nbn:de:gbv:089-5287308785
ger
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Umwelt- und werkstoffgerechte Schutzsysteme für Magnesiumschmelzen
Karger, Alexander
Magnesium
Giessen
SF6
Schutzgas
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2006
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/6715
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/6767
urn:nbn:de:gbv:089-5206631957
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oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/67932022-12-02T07:36:30Zcom_123456789_1com_123456789_2961col_123456789_8col_123456789_2962doc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersiondoc-type:DoctoralThesisddc:660
Entwicklung von Software-Systemen zur Planung, Datenaufnahme und -auswertung von Bioprozessen
Lindner, Patrick F. O.
Experimental design
Korrelationsanalyse
neuronale Netze
digitale Bildverarbeitung
Prozessdatenanalyse
Prozessoptimierung
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2006
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/6741
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/6793
urn:nbn:de:gbv:089-5237838251
ger
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frei zugänglich
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Extrazelluläre Enzyme aus Pleurotus sapidus : Produktion, Charakterisierung und Isolierung mittels präparativer Zerschäumung
Linke, Diana
P. sapidus
Zerschäumung
Enzymreinigung
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2006
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/6742
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/6794
urn:nbn:de:gbv:089-5153200992
ger
Es gilt deutsches Urheberrecht. Das Dokument darf zum eigenen Gebrauch kostenfrei genutzt, aber nicht im Internet bereitgestellt oder an Außenstehende weitergegeben werden.
frei zugänglich
oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/68192022-12-02T07:36:30Zcom_123456789_1com_123456789_2961col_123456789_8col_123456789_2962doc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersiondoc-type:DoctoralThesisddc:660
Proteinauftrennung aus Standardproteinmischungen und industriellem Kartoffelfruchtwasser mittels Membranadsorber
Menzel, Frauke
Membranadsorber
Ionenaustauschchromatographie
HSA-IgG
Kartoffelfruchtwasser
Kartoffelproteine
Patatin
Protease Inhibitoren
FPLC
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2006
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/6766
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/6819
urn:nbn:de:gbv:089-5896361118
ger
Es gilt deutsches Urheberrecht. Das Dokument darf zum eigenen Gebrauch kostenfrei genutzt, aber nicht im Internet bereitgestellt oder an Außenstehende weitergegeben werden.
frei zugänglich
oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/68342022-12-02T07:50:32Zcom_123456789_1com_123456789_2961col_123456789_8col_123456789_2962doc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersiondoc-type:DoctoralThesisddc:660
Enzymimmobilisierung an oberflächenmodifizierten superparamagnetischen Silica-Partikeln
Rackel, Heiko
Immobilisiertes Enzym
Magnetwerkstoff
Silicate
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2006
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/6781
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/6834
urn:nbn:de:gbv:089-5896367586
ger
Es gilt deutsches Urheberrecht. Das Dokument darf zum eigenen Gebrauch kostenfrei genutzt, aber nicht im Internet bereitgestellt oder an Außenstehende weitergegeben werden.
frei zugänglich
oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/68712022-12-02T07:36:30Zcom_123456789_1com_123456789_2961col_123456789_8col_123456789_2962doc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersiondoc-type:DoctoralThesisddc:660
Darstellung oxidischer Partikel im Nano- und Mikrometerbereich aus der Gasphase
Wendt, Claudia
CVD-Verfahren
Partikelsynthese
Nanopartikel
Dotierung
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2006
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/6818
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/6871
urn:nbn:de:gbv:089-5092585571
ger
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Entwicklung und technischer Einsatz eines Photokatalysators am Beispiel der Totaloxidation von Ammoniak mit Sauerstoff
Fischer, Fabian
Titandioxid
Photokatalyse
Ammoniak
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2007
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/6863
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/6916
urn:nbn:de:gbv:089-56867569X5
ger
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Anwendung moderner optischer Analysensysteme in der Biotechnologie
Gierse, Alexander
Durchflusszytometrie
2D-Fluoreszenzspektroskopie
FACS
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2007
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/6870
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/6923
urn:nbn:de:gbv:089-53151918X1
ger
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Biogenese von Perillen durch Pleurotus ostreatus DSMZ 1020
Hapetta, Darius
Biokonversion
Terpene
Pilze
beta-Myrcen
Perillen
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2007
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/6877
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/6930
urn:nbn:de:gbv:089-5245014324
ger
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Membranmodule im Mikrolitermaßstab : Anwendungen als Membranreaktor und zur Isolierung von Glykoproteinen
Harkensee, Daniela
Membranadsorber
Protein-Immobilisierung
Glykoproteine
Membranreaktor
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2007
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/6878
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/6931
urn:nbn:de:gbv:089-5571956249
ger
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Regelung von Kultivierungsprozessen bei kleinen Glucose-Sollwerten basierend auf einem erweiterten Kalman-Filter zur Zustandsschätzung und zur Kompensation der messtechnisch bedingten Zeitverzögerung
Hüll, Dirk
Fedbatch
S. cerevisiae
Regelung
Kalman Filter
Verzögerungszeit
FIA
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2007
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/6886
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/6939
urn:nbn:de:gbv:089-5266219071
ger
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Untersuchung von Transportphänomenen in der HT-PEM-Brennstoffzelle
Huth, Andreas
PEM fuel cell
electrochemical impedance spectroscopy
polybenzimidazole
PEM-Brennstoffzelle
EIS
Polybenzimidazol
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2007
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/6890
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/6943
urn:nbn:de:gbv:089-64740320X7
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Messung und Beeinflussung der Konsistenz von Teigen aus Roggenmehl
Kim, Mun-Yong
Roggenteig
Teigkonsistenz
Planetenmischer P 600
Roggenbrote
Wasseraufnahme
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2007
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/6903
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/6956
urn:nbn:de:gbv:089-5245318384
ger
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Darstellung und Nutzung von Festphasen-gebundenen Palladium- und Ruthenium-Katalysatoren zur Verwendung in Durchflussreaktoren
Mennecke, Klaas
Enabling-Technik
reversible Immobilisierung
Palladium
Ruthenium
Katalyse
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2007
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/6926
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/6979
urn:nbn:de:gbv:089-5437446129
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oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/75172022-12-02T07:50:32Zcom_123456789_1com_123456789_2961col_123456789_8col_123456789_2962doc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersiondoc-type:DoctoralThesisddc:660
Kultivierungsstrategien zur Entwicklung bioartifizieller Gefäßprothesen
Thoms, Stefanie
shear stress
Co-culture
bioartificial vascular graft
bioartifizielle Gefäßprothese
Tacrolimus
hMSCs
Kokultur
Scherstress
ddc:660
Das Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung von Strategien für die Erstellung und Kulti-vierung bioartifizieller, patientenspezifischer (autologer) Gefäßprothesen, die als Gefäßersatz benötigt werden. Zunächst wurde untersucht, ob eine immunsuppressive Therapie, die nach der Transplantation körperfremder Gefäßprothesen notwendig ist, um Abstoßungsreaktionen zu verhindern, einen Einfluss auf das Endothel (innere Gefäßauskleidung) eines Patienten hat. Die Ergebnisse zeigten, dass das Immunsuppressivum Tacrolimus eine dosisabhängige Toxizität auf Endothelzellen aufweist. Trotz unveränderter Zellvitalität hatte bereits eine Tacrolimuskonzentration von 18 ng/ml, die dem maximalen Talspiegel bei Standard-dosierungen nach einer Organtransplantation entspricht, negative Auswirkungen auf die
3D-Sphäroidstruktur sowie die Formation kapillarähnlicher Strukturen von Endothelzellen. Diese Ergebnisse verdeutlichen, dass patientenspezifische Gefäßprothesen benötigt werden, da nach deren Implantation auf eine immunsuppressive Therapie verzichtet werden kann.
Stammzellen aus dem Fettgewebe (AD-hMSCs) sind eine gut verfügbare autologe Zellquelle für das Endothel einer bioartifiziellen Gefäßprothese, wenn diese zu Endothelzellen differenziert werden können. Die Untersuchung des Differenzierungspotentials ergab, dass eine stabile Differenzierung der AD-hMSCs in Endothelzellen nicht beobachtet werden konnte, auch wenn die AD-hMSCs Merkmale reifer Endothelzellen aufwiesen. Es konnte jedoch erfolgreich gezeigt werden, dass die AD-hMSCs aufgrund ihrer parakrinen Eigenschaften, vor allem unter dynamisch-hypoxischen Kultivierungsbedingungen, angiogene Faktoren in das Zellkulturmedium sezernieren. Die Wirkung angiogener Faktoren auf die Bildung kapillarähnlicher Strukturen wurde in einer Kokultivierung von AD-hMSCs und HUVECs untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass eine indirekte Kokultur, in der AD-hMSCs und HUVECs räumlich getrennt, unter Verwendung des gleichen konditionierten Mediums kultiviert wurden, in vitro eine signifikant erhöhte Formation kapillarähnlicher Strukturen hervorrief, im Vergleich mit der indirekten Kokultur in unkonditioniertem Medium.
Zudem wurde gezeigt, dass die dynamische Kultivierung von Endothelzellen auf Fibrinogen-beschichteten Oberflächen unter Scherspannungen von 5 dyn/cm² und 20 dyn/cm² eine erfolgreiche Ausrichtung der Zellen entlang der laminaren Strömung bewirkte, sowie physio-logische Bedingungen wiederspiegelte und für eine Kultivierung und Konditionierung in ein geeignetes Reaktorsystem übertragen werden kann.
status-type:publishedVersion
Hannover : Institutionelles Repositorium der Leibniz Universität Hannover
2019
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/7464
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/7517
ger
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UV-Licht induzierte Proteine aus Nidula niveo-tomentosa
Taupp, Daniela
Basidiomycet
UV-Licht
Proteine
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2007
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/6979
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/7032
urn:nbn:de:gbv:089-5306911160
ger
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Simultanes Visualisieren der Konzentrationsfelder zweier Farbstoffe beim Strahlmischen
Volpe, Letizia
Flüssigkeitsstrahlen
Mikromischen
tomographische Zweiwellenlängenphotometrie
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2007
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/6987
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/7040
urn:nbn:de:gbv:089-5574899622
ger
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Messen des Stofftransports durch die Phasengrenze zweier nicht mischbarer Flüssigkeiten
Wothe, Daniel
Stofftransport
Phasengrenze
konfokale Zwei-Photonen-Fluoreszenztechnik
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2007
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/6993
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/7046
urn:nbn:de:gbv:089-5263022914
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Untersuchungen zur Alterung von Roggenmehlbroten
Dreisörner, Jens
Roggen
Brotalterung
Retrogradation
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2008
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/7028
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/7081
urn:nbn:de:gbv:089-5890736646
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Entwicklung eines Mikro-Hohlfaserreaktors zur Anwendung in den Bereichen Kultivierung und Downstream Processing
Kroll, Stephen
Polyethersulfon/Polysulfon
Membranmodifizierung
IMAC
Mikro-Hohlfaserreaktor
integriertes Downstream Processing
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2008
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/7077
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/7130
urn:nbn:de:gbv:089-5722931432
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Aufbau eines modularen Mikro-Hohlfaserreaktorsystems zum Screening von Verfahrensparametern im Bereich der mikrobiellen Produktion
Meyer, Lina
Mikrobioreaktor
Hohlfaser
integrated downstreaming
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2008
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/7091
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/7144
urn:nbn:de:gbv:089-5723624393
ger
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Biosynthetische Produktion von humanidentischer Polysialinsäure in Escherichia coli K1
Rode, Bastian
Polysialinsäure
Escherichia coli K1
biosynthetischer Produktionsprozess
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2008
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/7120
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/7173
urn:nbn:de:gbv:089-57785884X8
ger
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Adaption inline mikroskopischer Verfahren an die Überwachung und Charakterisierung biotechnologischer Kristallisationsprozesse
Bluma, Arne
In-situ Videomikroskop (ISVM)
Kristallgrößenverteilung (KGV)
Kristallwachstum
Kristallmorphologie
Lysozym
Aspirin
Paracetamol
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2009
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/7176
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/7229
urn:nbn:de:gbv:089-6049547868
eng
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Einflußgrößen auf die photokatalytische Totaloxidation von Kohlenwasserstoffen mit verschiedenen Oxidationsmitteln
Haeger, Andreas
Photokatalyse
Titandioxid
Kugelmahlen
ddc:540
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2009
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/7216
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/7269
urn:nbn:de:gbv:089-6014629205
ger
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oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/72892022-12-02T07:50:32Zcom_123456789_1com_123456789_2961col_123456789_8col_123456789_2962doc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersiondoc-type:DoctoralThesisddc:660
Untersuchungen zur mikrobiologischen Beschaffenheit und sensorischen Produktqualität von Geflügelhackfleisch nach Biokonservierung mit Milchsäurebakterien
Kosko, Peter
Geflügelhackfleisch
Schutzkultur
Mikrobiologie
Sensorik
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2009
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/7236
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/7289
urn:nbn:de:gbv:089-6008752616
ger
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Entwicklung biokatalytischer Verfahren zur Veredelung terpenoider Precusoren : Identifizierung, Isolierung, Charakterisierung und heterologe Expression geeigneter Enzyme des Basidiomyceten Pleurotus sapidus
Krügener, Sven
Pleurotus sapidus
Basidiomyceten
Biokatalyse
Terpene
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2009
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/7239
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/7292
urn:nbn:de:gbv:089-60252007X5
ger
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Biokonversion von [alpha]-Pinen und [beta]-Myrcen durch Pleurotus Spezies
Rinne, Sascha
Biokonversion
Terpene
Pleurotus sapidus
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2009
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/7283
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/7336
urn:nbn:de:gbv:089-5918212149
ger
Es gilt deutsches Urheberrecht. Das Dokument darf zum eigenen Gebrauch kostenfrei genutzt, aber nicht im Internet bereitgestellt oder an Außenstehende weitergegeben werden.
frei zugänglich
oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/73502022-12-02T07:54:05Zcom_123456789_1com_123456789_2961col_123456789_8col_123456789_2962doc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersiondoc-type:DoctoralThesisddc:660
Lösemittelfreies Extrusionsschäumen von Filtermembranen und ihre Charakterisierung
Schimrosczyk, Ulrike
Foam extrusion
polypropylene
Filtration
Polypropylen
Schaumextrusion
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2009
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/7297
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/7350
urn:nbn:de:gbv:089-71985170X3
ger
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Heterologe Expression von Enzymen aus Basidiomyceten
Zelena, Kateryna
Basidiomycet
Escherichia coli
heterologe Expression
in vitro Rekonstitution
Lipase
Peroxidase
ddc:570
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2009
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/7337
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/7390
urn:nbn:de:gbv:089-6022539937
ger
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Modeling of enzyme catalyzed racemic reactions and modification of enantioselectivity
Aydemir, Adnan
Racemic reaction
transesterification
enantioselectivity
lipase
kinetic modeling
organic solvent
Racemische Reaktion
Transesterifikation
Enantioselektivität
kinetische Modellierung
organische Lösung
ddc:660
[no abstract]
status-type:publishedVersion
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2010
doc-type:DoctoralThesis
doc-type:Text
http://dx.doi.org/10.15488/7347
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/7400
urn:nbn:de:gbv:089-6380704493
eng
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oai_dc///ddc:660/100