@article{AstSchwarzeMuelleretal.2013, author = {Ast, Sandra and Schwarze, Thomas and M{\"u}ller, Holger and Sukhanov, Aleksey and Michaelis, Stefanie and Wegener, Joachim and Wolfbeis, Otto S. and K{\"o}rzd{\"o}rfer, Thomas and D{\"u}rkop, Axel and Holdt, Hans-J{\"u}rgen}, title = {A highly K+-Selective Phenylaza-[18]crown-6-Lariat-Ether-Based Fluoroionophore and its application in the sensing of K+ Ions with an optical sensor film and in cells}, series = {Chemistry - a European journal}, volume = {19}, journal = {Chemistry - a European journal}, number = {44}, publisher = {Wiley-VCH}, address = {Weinheim}, issn = {0947-6539}, doi = {10.1002/chem.201302350}, pages = {14911 -- 14917}, year = {2013}, abstract = {Herein, we report the synthesis of two phenylaza-[18]crown-6 lariat ethers with a coumarin fluorophore (1 and 2) and we reveal that compound 1 is an excellent probe for K+ ions under simulated physiological conditions. The presence of a 2-methoxyethoxy lariat group at the ortho position of the anilino moiety is crucial to the substantially increased stability of compounds 1 and 2 over their lariat-free phenylaza-[18] crown-6 ether analogues. Probe 1 shows a high K+/Na+ selectivity and a 2.5-fold fluorescence enhancement was observed in the presence of 100 mm K+ ions. A fluorescent membrane sensor, which was prepared by incorporating probe 1 into a hydrogel, showed a fully reversible response, a response time of 150 s, and a signal change of 7.8\% per 1 mm K+ within the range 1-10 mm K+. The membrane was easily fabricated (only a single sensing layer on a solid polyester support), yet no leaching was observed. Moreover, compound 1 rapidly permeated into cells, was cytocompatible, and was suitable for the fluorescent imaging of K+ ions on both the extracellular and intracellular levels.}, language = {en} } @article{CouturierSuetterlinLaschewskyetal.2015, author = {Couturier, Jean-Philippe and S{\"u}tterlin, Martin and Laschewsky, Andr{\´e} and Hettrich, Cornelia and Wischerhoff, Erik}, title = {Responsive Inverse Opal Hydrogels for the Sensing of Macromolecules}, series = {Angewandte Chemie : a journal of the Gesellschaft Deutscher Chemiker ; International edition}, volume = {54}, journal = {Angewandte Chemie : a journal of the Gesellschaft Deutscher Chemiker ; International edition}, number = {22}, publisher = {Wiley-VCH}, address = {Weinheim}, issn = {1433-7851}, doi = {10.1002/anie.201500674}, pages = {6641 -- 6644}, year = {2015}, abstract = {Dual responsive inverse opal hydrogels were designed as autonomous sensor systems for (bio)macromolecules, exploiting the analyte-induced modulation of the opal's structural color. The systems that are based on oligo(ethylene glycol) macromonomers additionally incorporate comonomers with various recognition units. They combine a coil-to-globule collapse transition of the LCST type with sensitivity of the transition temperature toward molecular recognition processes. This enables the specific detection of macromolecular analytes, such as glycopolymers and proteins, by simple optical methods. While the inverse opal structure assists the effective diffusion even of large analytes into the photonic crystal, the stimulus responsiveness gives rise to strong shifts of the optical Bragg peak of more than 100nm upon analyte binding at a given temperature. The systems' design provides a versatile platform for the development of easy-to-use, fast, and low-cost sensors for pathogens.}, language = {en} } @article{SchwarzeKellingMuelleretal.2012, author = {Schwarze, Thomas and Kelling, Alexandra and M{\"u}ller, Holger and Trautmann, Michael and Klamroth, Tillmann and Baumann, Otto and Strauch, Peter and Holdt, Hans-J{\"u}rgen}, title = {N-2-Pyridinylmethyl-N '-arylmethyl-diaminomaleonitriles: New Highly Selective Chromogenic Chemodosimeters for Copper(II)}, series = {Chemistry - a European journal}, volume = {18}, journal = {Chemistry - a European journal}, number = {34}, publisher = {Wiley-VCH}, address = {Weinheim}, issn = {0947-6539}, doi = {10.1002/chem.201201731}, pages = {10506 -- 10510}, year = {2012}, language = {en} } @article{SchwarzeMuellerAstetal.2014, author = {Schwarze, Thomas and M{\"u}ller, Holger and Ast, Sandra and Steinbr{\"u}ck, D{\"o}rte and Eidner, Sascha and Geißler, Felix and Kumke, Michael Uwe and Holdt, Hans-J{\"u}rgen}, title = {Fluorescence lifetime-based sensing of sodium by an optode}, series = {Chemical Communications}, journal = {Chemical Communications}, editor = {Kumke, Michael Uwe}, publisher = {The Royal Society Chemistry}, address = {Cambridge}, issn = {0022-4936}, pages = {14167 -- 14170}, year = {2014}, abstract = {We report a 1,2,3-triazol fluoroionophore for detecting Na+ that shows in vitro enhancement in the Na+-induced fluorescence intensity and decay time. The Na+-selective molecule 1 was incorporated into a hydrogel as a part of a fiber optical sensor. This sensor allows the direct determination of Na+ in the range of 1-10 mM by measuring reversible fluorescence decay time changes.}, language = {en} } @misc{SchwarzeMuellerAstetal.2014, author = {Schwarze, Thomas and M{\"u}ller, Holger and Ast, Sandra and Steinbr{\"u}ck, D{\"o}rte and Eidner, Sascha and Geißler, Felix and Kumke, Michael Uwe and Holdt, Hans-J{\"u}rgen}, title = {Fluorescence lifetime-based sensing of sodium by an optode}, publisher = {The Royal Society of Chemistry}, address = {Cambridge}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-76785}, pages = {14167 -- 14170}, year = {2014}, abstract = {We report a 1,2,3-triazol fluoroionophore for detecting Na+ that shows in vitro enhancement in the Na+-induced fluorescence intensity and decay time. The Na+-selective molecule 1 was incorporated into a hydrogel as a part of a fiber optical sensor. This sensor allows the direct determination of Na+ in the range of 1-10 mM by measuring reversible fluorescence decay time changes.}, language = {en} } @phdthesis{Wolf2017, author = {Wolf, Julia}, title = {Schadenserkennung in Beton durch {\"U}berwachung mit eingebetteten Ultraschallpr{\"u}fk{\"o}pfen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-397363}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {ix, 142}, year = {2017}, abstract = {Die zerst{\"o}rungsfreien Pr{\"u}fungen von Bauwerken mit Hilfe von Ultraschallmessverfahren haben in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen. Durch Ultraschallmessungen k{\"o}nnen die Geometrien von Bauteilen bestimmt sowie von außen nicht sichtbare Fehler wie Delaminationen und Kiesnester erkannt werden. Mit neuartigen, in das Betonbauteil eingebetteten Ultraschallpr{\"u}fk{\"o}pfen sollen nun Bauwerke dauerhaft auf Ver{\"a}nderungen {\"u}berpr{\"u}ft werden. Dazu werden Ultraschallsignale direkt im Inneren eines Bauteils erzeugt, was die M{\"o}glichkeiten der herk{\"o}mmlichen Methoden der Bauwerks{\"u}berwachung wesentlich erweitert. Ein Ultraschallverfahren k{\"o}nnte mit eingebetteten Pr{\"u}fk{\"o}pfen ein Betonbauteil kontinuierlich integral {\"u}berwachen und damit auch stetig fortschreitende Gef{\"u}ge{\"a}nderungen, wie beispielsweise Mikrorisse, registrieren. Sicherheitsrelevante Bauteile, die nach dem Einbau f{\"u}r Messungen unzug{\"a}nglich oder mittels Ultraschall, beispielsweise durch zus{\"a}tzliche Beschichtungen der Oberfl{\"a}che, nicht pr{\"u}fbar sind, lassen sich mit eingebetteten Pr{\"u}fk{\"o}pfen {\"u}berwachen. An bereits vorhandenen Bauwerken k{\"o}nnen die Ultraschallpr{\"u}fk{\"o}pfe mithilfe von Bohrl{\"o}chern und speziellem Verpressm{\"o}rtel auch nachtr{\"a}glich in das Bauteil integriert werden. F{\"u}r Fertigbauteile bieten sich eingebettete Pr{\"u}fk{\"o}pfe zur Herstellungskontrolle sowie zur {\"U}berwachung der Baudurchf{\"u}hrung als Werkzeug der Qualit{\"a}tssicherung an. Auch die schnelle Schadensanalyse eines Bauwerks nach Naturkatastrophen, wie beispielsweise einem Erdbeben oder einer Flut, ist denkbar. Durch die gute Ankopplung erm{\"o}glichen diese neuartigen Pr{\"u}fk{\"o}pfe den Einsatz von empfindlichen Auswertungsmethoden, wie die Kreuzkorrelation, die Coda-Wellen-Interferometrie oder die Amplitudenauswertung, f{\"u}r die Signalanalyse. Bei regelm{\"a}ßigen Messungen k{\"o}nnen somit sich anbahnende Sch{\"a}den eines Bauwerks fr{\"u}hzeitig erkannt werden. Da die Sch{\"a}digung eines Bauwerks keine direkt messbare Gr{\"o}ße darstellt, erfordert eine eindeutige Schadenserkennung in der Regel die Messung mehrerer physikalischer Gr{\"o}ßen die geeignet verkn{\"u}pft werden. Physikalische Gr{\"o}ßen k{\"o}nnen sein: Ultraschalllaufzeit, Amplitude des Ultraschallsignals und Umgebungstemperatur. Dazu m{\"u}ssen Korrelationen zwischen dem Zustand des Bauwerks, den Umgebungsbedingungen und den Parametern des gemessenen Ultraschallsignals untersucht werden. In dieser Arbeit werden die neuartigen Pr{\"u}fk{\"o}pfe vorgestellt. Es wird beschrieben, dass sie sich, sowohl in bereits errichtete Betonbauwerke als auch in der Konstruktion befindliche, einbauen lassen. Experimentell wird gezeigt, dass die Pr{\"u}fk{\"o}pfe in mehreren Ebenen eingebettet sein k{\"o}nnen da ihre Abstrahlcharakteristik im Beton nahezu ungerichtet ist. Die Mittenfrequenz von rund 62 kHz erm{\"o}glicht Abst{\"a}nde, je nach Betonart und SRV, von mindestens 3 m zwischen Pr{\"u}fk{\"o}pfen die als Sender und Empf{\"a}nger arbeiten. Die Empfindlichkeit der eingebetteten Pr{\"u}fk{\"o}pfe gegen{\"u}ber Ver{\"a}nderungen im Beton wird an Hand von zwei Laborexperimenten gezeigt, einem Drei-Punkt-Biegeversuch und einem Versuch zur Erzeugung von Frost-Tau-Wechsel Sch{\"a}den. Die Ergebnisse werden mit anderen zerst{\"o}rungsfreien Pr{\"u}fverfahren verglichen. Es zeigt sich, dass die Pr{\"u}fk{\"o}pfe durch die Anwendung empfindlicher Auswertemethoden, auftretende Risse im Beton detektieren, bevor diese eine Gefahr f{\"u}r das Bauwerk darstellen. Abschließend werden Beispiele von Installation der neuartigen Ultraschallpr{\"u}fk{\"o}pfe in realen Bauteilen, zwei Br{\"u}cken und einem Fundament, gezeigt und basierend auf dort gewonnenen ersten Erfahrungen ein Konzept f{\"u}r die Umsetzung einer Langzeit{\"u}berwachung aufgestellt.}, language = {de} }