@phdthesis{Doriti2017,
  author    = {Doriti, Afroditi},
  title     = {Sustainable bio-based poly-N-glycines and polyesters},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-411286},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {vi, 117},
  year      = {2017},
  abstract  = {Nowadays, the need to protect the environment becomes more urgent than ever. In the field of chemistry, this translates to practices such as waste prevention, use of renewable feedstocks, and catalysis; concepts based on the principles of green chemistry. Polymers are an important product in the chemical industry and are also in the focus of these changes. In this thesis, more sustainable approaches to make two classes of polymers, polypeptoids and polyesters, are described. Polypeptoids or poly(alkyl-N-glycines) are isomers of polypeptides and are biocompatible, as well as degradable under biologically relevant conditions. In addition to that, they can have interesting properties such as lower critical solution temperature (LCST) behavior. They are usually synthesized by the ring opening polymerization (ROP) of N-carboxy anhydrides (NCAs), which are produced with the use of toxic compounds (e.g. phosgene) and which are highly sensitive to humidity. In order to avoid the direct synthesis and isolation of the NCAs, N-phenoxycarbonyl-protected N-substituted glycines are prepared, which can yield the NCAs in situ. The conditions for the NCA synthesis and its direct polymerization are investigated and optimized for the simplest N-substituted glycine, sarcosine. The use of a tertiary amine in less than stoichiometric amounts compared to the N-phenoxycarbonyl--sarcosine seems to accelerate drastically the NCA formation and does not affect the efficiency of the polymerization. In fact, well defined polysarcosines that comply to the monomer to initiator ratio can be produced by this method. This approach was also applied to other N-substituted glycines. Dihydroxyacetone is a sustainable diol produced from glycerol, and has already been used for the synthesis of polycarbonates. Here, it was used as a comonomer for the synthesis of polyesters. However, the polymerization of dihydroxyacetone presented difficulties, probably due to the insolubility of the macromolecular chains. To circumvent the problem, the dimethyl acetal protected dihydroxyacetone was polymerized with terephthaloyl chloride to yield a soluble polymer. When the carbonyl was recovered after deprotection, the product was insoluble in all solvents, showing that the carbonyl in the main chain hinders the dissolution of the polymers. The solubility issue can be avoided, when a 1:1 mixture of dihydroxyacetone/ ethylene glycol is used to yield a soluble copolyester.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Dribbisch2017,
  author    = {Dribbisch, Katrin},
  title     = {Translating innovation},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-104719},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {VIII, 217},
  year      = {2017},
  abstract  = {This doctoral thesis studies the process of innovation adoption in public administrations, addressing the research question of how an innovation is translated to a local context. The study empirically explores Design Thinking as a new problem-solving approach introduced by a federal government organisation in Singapore. With a focus on user-centeredness, collaboration and iteration Design Thinking seems to offer a new way to engage recipients and other stakeholders of public services as well as to re-think the policy design process from a user's point of view. Pioneered in the private sector, early adopters of the methodology include civil services in Australia, Denmark, the United Kingdom, the United States as well as Singapore. Hitherto, there is not much evidence on how and for which purposes Design Thinking is used in the public sector. For the purpose of this study, innovation adoption is framed in an institutionalist perspective addressing how concepts are translated to local contexts. The study rejects simplistic views of the innovation adoption process, in which an idea diffuses to another setting without adaptation. The translation perspective is fruitful because it captures the multidimensionality and 'messiness' of innovation adoption. More specifically, the overall research question addressed in this study is: How has Design Thinking been translated to the local context of the public sector organisation under investigation? And from a theoretical point of view: What can we learn from translation theory about innovation adoption processes? Moreover, there are only few empirical studies of organisations adopting Design Thinking and most of them focus on private organisations. We know very little about how Design Thinking is embedded in public sector organisations. This study therefore provides further empirical evidence of how Design Thinking is used in a public sector organisation, especially with regards to its application to policy work which has so far been under-researched. An exploratory single case study approach was chosen to provide an in-depth analysis of the innovation adoption process. Based on a purposive, theory-driven sampling approach, a Singaporean Ministry was selected because it represented an organisational setting in which Design Thinking had been embedded for several years, making it a relevant case with regard to the research question. Following a qualitative research design, 28 semi-structured interviews (45-100 minutes) with employees and managers were conducted. The interview data was triangulated with observations and documents, collected during a field research research stay in Singapore. The empirical study of innovation adoption in a single organisation focused on the intra-organisational perspective, with the aim to capture the variations of translation that occur during the adoption process. In so doing, this study opened the black box often assumed in implementation studies. Second, this research advances translation studies not only by showing variance, but also by deriving explanatory factors. The main differences in the translation of Design Thinking occurred between service delivery and policy divisions, as well as between the first adopter and the rest of the organisation. For the intra-organisational translation of Design Thinking in the Singaporean Ministry the following five factors played a role: task type, mode of adoption, type of expertise, sequence of adoption, and the adoption of similar practices.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Eichler2017,
  author    = {Eichler, Sarah},
  title     = {Multidisziplin{\"a}re kardiologische Rehabilitation bei Patienten nach kathetergest{\"u}tzter Aortenklappenkorrektur},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-406618},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {XI, 63, XXXI},
  year      = {2017},
  abstract  = {Hintergrund F{\"u}r Patienten mit hochgradiger Aortenklappenstenose, die aufgrund ihres Alters oder ihrer Multimorbidit{\"a}t ein hohes Operationsrisiko tragen, konnte mit der kathetergest{\"u}tzten Aortenklappenkorrektur (transcatheter aortic valve implantation, TAVI) eine vielversprechende Alternative zum herzchirurgischen Eingriff etabliert werden. Explizite Daten zur multidisziplin{\"a}ren kardiologischen Rehabilitation nach TAVI liegen bislang nicht vor. Ziel vorliegender Arbeit war, den Effekt der kardiologischen Rehabilitation auf die k{\"o}rperliche Leistungsf{\"a}higkeit, den emotionalen Status, die Lebensqualit{\"a}t und die Gebrechlichkeit bei Patienten nach TAVI zu untersuchen sowie Pr{\"a}diktoren f{\"u}r die Ver{\"a}nderung der k{\"o}rperlichen Leistungsf{\"a}higkeit und der Lebensqualit{\"a}t zu identifizieren. Methodik Zwischen 10/2013 und 07/2015 wurden 136 Patienten (80,6 ± 5,0 Jahre, 47,8 \% M{\"a}nner) in Anschlussheilbehandlung nach TAVI in drei kardiologischen Rehabilitationskliniken eingeschlossen. Zur Beurteilung des Effekts der kardiologischen Rehabilitation wurden jeweils zu Beginn und Ende der Rehabilitation der Frailty (Gebrechlichkeits)-Index (Score bestehend aus Barthel-Index, Instrumental Activities of Daily Living, Mini Mental State Exam, Mini Nutritional Assessment, Timed Up and Go und subjektiver Mobilit{\"a}tsverschlechterung), die Lebensqualit{\"a}t im Short-Form 12 (SF-12) sowie die funktionale k{\"o}rperliche Leistungsf{\"a}higkeit im 6-Minuten Gehtest (6-minute walk test, 6MWT) und die maximale k{\"o}rperliche Leistungsf{\"a}higkeit in der Belastungs-Ergometrie erhoben. Zus{\"a}tzlich wurden soziodemographische Daten (z. B. Alter und Geschlecht), Komorbidit{\"a}ten (z. B. chronisch obstruktive Lungenerkrankung, koronare Herzkrankheit und Karzinom), kardiovaskul{\"a}re Risikofaktoren und die NYHA-Klasse dokumentiert. Pr{\"a}diktoren f{\"u}r die Ver{\"a}nderung der k{\"o}rperlichen Leistungsf{\"a}higkeit und Lebensqualit{\"a}t wurden mit Kovarianzanalysen angepasst. Ergebnisse Die maximale Gehstrecke im 6MWT konnte um 56,3 ± 65,3 m (p < 0,001) und die maximale k{\"o}rperliche Leistungsf{\"a}higkeit in der Belastungs-Ergometrie um 8,0 ± 14,9 Watt (p < 0001) gesteigert werden. Weiterhin konnte eine Verbesserung im SF-12 sowohl in der k{\"o}rperlichen Summenskala um 2,5 ± 8,7 Punkte (p = 0,001) als auch in der psychischen Summenskala um 3,4 ± 10,2 Punkte (p = 0,003) erreicht werden. In der multivariaten Analyse waren ein h{\"o}heres Alter und eine h{\"o}here Bildung signifikant mit einer geringeren Zunahme im 6MWT assoziiert, w{\"a}hrenddessen eine bessere kognitive Leistungsf{\"a}higkeit und Adipositas einen positiven pr{\"a}diktiven Wert aufwiesen. Eine h{\"o}here Selbstst{\"a}ndigkeit und ein besserer Ern{\"a}hrungsstatus beeinflussten die Ver{\"a}nderung in der k{\"o}rperlichen Summenskala des SF-12 positiv, w{\"a}hrenddessen eine bessere kognitive Leistungsf{\"a}higkeit einen Pr{\"a}diktor f{\"u}r eine geringere Ver{\"a}nderung darstellte. Des Weiteren hatten die jeweiligen Ausgangswerte der k{\"o}rperlichen und psychischen Summenskala im SF-12 einen inversen Einfluss auf die Ver{\"a}nderungen in der gleichen Skala. Schlussfolgerung Eine multidisziplin{\"a}re kardiologische Rehabilitation kann sowohl die k{\"o}rperliche Leistungs-f{\"a}higkeit und Lebensqualit{\"a}t verbessern als auch die Gebrechlichkeit von Patienten nach kathetergest{\"u}tzter Aortenklappenkorrektur verringern. Daraus resultierend gilt es, spezifische Assessments f{\"u}r die kardiologische Rehabilitation zu entwickeln. Weiterhin ist es notwendig, individualisierte Therapieprogramme mit besonderem Augenmerk auf kognitive Funktionen und Ern{\"a}hrung zu initiieren, um die Selbstst{\"a}ndigkeit hochbetagter Patienten zu erhalten bzw. wiederherzustellen und um die Pflegebed{\"u}rftigkeit der Patienten hinauszuz{\"o}gern.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Eisold2017,
  author    = {Eisold, Ursula},
  title     = {Cumarin- und DBD-Farbstoffe als Fluoreszenzsonden},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-405833},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {109},
  year      = {2017},
  abstract  = {In dieser Arbeit werden drei Themen im Zusammenhang mit den spektroskopischen Eigenschaften von Cumarin- (Cou) und DBD-Farbstoffen ([1,3]Dioxolo[4,5-f][1,3]benzodioxol) behandelt. Der erste Teil zeigt die grundlegende spektroskopische Charakterisierung von 7-Aminocumarinen und ihre potentielle Anwendung als Fluoreszenzsonde f{\"u}r Fluoreszenzimmunassays. Im zweiten Teil werden mit die photophysikalischen Eigenschaften der Cumarine genutzt um Cou- und DBD-funktionalisierte Oligo-Spiro-Ketal-St{\"a}be (OSTK) und ihre Eigenschaften als Membransonden zu untersuchen. Der letzte Teil besch{\"a}ftigt sich mit der Synthese und der Charakterisierung von Cou- und DBD-funktionalisierten Polyprolinen als Referenzsysteme f{\"u}r schwefelfunktionalisierte OSTK-St{\"a}be und ihrer Kopplung an Goldnanopartikel. Immunochemische Analysemethoden sind in der klinischen Diagnostik sehr erfolgreich und werden heute auch f{\"u}r die Nahrungsmittelkontrolle und {\"U}berwachung von Umweltfragen mit einbezogen. Dadurch sind sie von großem Interesse f{\"u}r weitere Forschungen. Unter den verschiedenen Immunassays zeichnen sich lumineszenzbasierte Formate durch ihre herausragende Sensitivit{\"a}t aus, die dieses Format f{\"u}r zuk{\"u}nftige Anwendungen besonders attraktiv macht. Die Notwendigkeit von Multiparameterdetektionsm{\"o}glichkeiten erfordert einen Werkzeugkasten mit Farbstoffen, um die biochemische Reaktion in ein optisch detektierbares Signal umzuwandeln. Hier wird bei einem Multiparameteransatz jeder Analyt durch einen anderen Farbstoff mit einer einzigartigen Emissionsfarbe, die den blauen bis roten Spektralbereich abdecken, oder eine einzigartige Abklingzeit detektiert. Im Falle eines kompetitiven Immunassayformats w{\"a}re f{\"u}r jeden der verschiedenen Farbstoffe ein einzelner Antik{\"o}rper erforderlich. In der vorliegenden Arbeit wird ein leicht modifizierter Ansatz unter Verwendung einer Cumarineinheit, gegen die hochspezifische monoklonale Antik{\"o}rper (mAb) erzeugt wurden, als grundlegendes Antigen pr{\"a}sentiert. Durch eine Modifikation der Stammcumarineinheit an einer Position des Molek{\"u}ls, die f{\"u}r die Erkennung durch den Antik{\"o}rper nicht relevant ist, kann auf den vollen Spektralbereich von blau bis tiefrot zugegriffen werden. In dieser Arbeit wird die photophysikalische Charakterisierung der verschiedenen Cumarinderivate und ihrer entsprechenden Immunkomplexe mit zwei verschiedenen, aber dennoch hochspezifischen, Antik{\"o}rpern pr{\"a}sentiert. Die Cumarinfarbstoffe und ihre Immunkomplexe wurden durch station{\"a}re und zeitaufgel{\"o}ste Absorptions- sowie Fluoreszenzemissionsspektroskopie charakterisiert. Dar{\"u}ber hinaus wurden Fluoreszenzdepolarisationsmessungen durchgef{\"u}hrt, um die Daten zu vervollst{\"a}ndigen, die die verschiedenen Bindungsmodi der beiden Antik{\"o}rper betonten. Im Gegensatz zu h{\"a}ufig eingesetzten Nachweissystemen wurde eine massive Fluoreszenzverst{\"a}rkung bei der Bildung des Antik{\"o}rper-Farbstoffkomplexes bis zu einem Faktor von 50 gefunden. Wegen der leichten Emissionsfarben{\"a}nderung durch das Anpassen der Cumarinsubstitution in der f{\"u}r die Antigenbindung nicht relevanten Position des Elternmolek{\"u}ls, ist eine Farbstoff-Toolbox vorhanden, die bei der Konstruktion von kompetitiven Multiparameterfluoreszenzverst{\"a}rkungsimmunassays verwendet werden kann. Oligo-Spiro-Thio-Ketal-St{\"a}be werden aufgrund ihres hydrophoben R{\"u}ckgrats leicht in Doppellipidschichten eingebaut und deshalb als optische Membransonde verwendet. Wegen ihres geringen Durchmessers wird nur eine minimale St{\"o}rung der Doppellipidschicht verursacht. Durch die Markierung mit Fluoreszenzfarbstoffen sind neuartige F{\"o}rster-Resonanz-Energietransfersonden mit hoch definierten relativen Orientierungen der {\"U}bergangsdipolmomente der Donor- und Akzeptorfarbstoffe zug{\"a}nglich und macht die Klasse der OSTK-Sonden zu einem leistungsstarken, flexiblen Werkzeugkasten f{\"u}r optische Biosensoranwendungen. Mit Hilfe von station{\"a}ren und zeitaufgel{\"o}sten Fluoreszenzexperimenten wurde der Einbau von Cumarin- und DBD markierten OSTK-St{\"a}ben in großen unilamellaren Vesikeln untersucht und die Ergebnisse durch Fluoreszenzdepolarisationsmessungen untermauert. Der letzte Teil dieser Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der Synthese und Charakterisierung von Cou- und DBD-funktionalisierten Polyprolinen und ihrer Kopplung an Goldnanopartikel. Die farbstoffmarkierten Polyproline konnten erfolgreich hergestellt werden. Es zeigten sich deutlich Einfl{\"u}sse auf die spektroskopischen Eigenschaften der Farbstoffe durch die Bindung an die Polyprolinhelix. Die Kopplung an die 5 nm großen AuNP konnte erfolgreich durchgef{\"u}hrt werden. Die Erfahrungen, die durch die Kopplung der Polyproline an die AuNP, gewonnen wurde, ist die Basis f{\"u}r eine Einzelmolek{\"u}l-AFM-FRET-Nanoskopie mit OSTK-St{\"a}ben.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Fischbach2017,
  author    = {Fischbach, Jens},
  title     = {Isothermale Amplifikationsmethoden f{\"u}r den DNA- und Pyrophosphat-abh{\"a}ngigen Pathogennachweis},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-406072},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {viii, 125},
  year      = {2017},
  abstract  = {Hintergrund: Etablierte Protein- und Nukleins{\"a}ure-basierte Methoden f{\"u}r den spezifischen Pathogennachweis sind nur unter standardisierten Laborbedingungen von geschultem Personal durchf{\"u}hrbar und daher mit einem hohen Zeit- und Kostenaufwand verbunden. In der Nukleins{\"a}ure-basierten Diagnostik kann durch die Einf{\"u}hrung der isothermalen Amplifikation eine schnelle und kosteng{\"u}nstige Alternative zur Polymerase-Kettenreaktion (PCR) verwendet werden. Die Loop-mediated isothermal amplification (LAMP) bietet aufgrund der hohen Amplifikationseffizienz vielf{\"a}ltige Detektionsm{\"o}glichkeiten, die sowohl f{\"u}r Schnelltest- als auch f{\"u}r Monitoring-Anwendungen geeignet sind. Ein wesentliches Ziel dieser Arbeit war die Verbesserung der Anwendbarkeit der LAMP und die Entwicklung einer neuen Methode f{\"u}r den einfachen, schnellen und g{\"u}nstigen Nachweis von Pathogenen mittels alternativer DNA- oder Pyrophosphat-abh{\"a}ngiger Detektionsverfahren. Hier wurden zun{\"a}chst direkte und indirekte Detektionsmethoden untersucht und darauf aufbauend ein Verfahren entwickelt, mit dem neue Metallionen-abh{\"a}ngige Fluoreszenzfarbstoffe f{\"u}r die selektive Detektion von Pyrophosphat in der LAMP und anderen enzymatischen Reaktionen identifiziert werden k{\"o}nnen. Als Alternative f{\"u}r die DNA-basierte Detektion in der digitalen LAMP sollten die zuvor etablierten Farbstoffe f{\"u}r den Pyrophosphatnachweis in einer Emulsion getestet werden. Abschließend wurde ein neuer Reaktionsmechanismus f{\"u}r die effiziente Generierung hochmolekularer DNA unter isothermalen Bedingungen als Alternative zur LAMP entwickelt. Ergebnisse: F{\"u}r den Nachweis RNA- und DNA-basierter Phythopathogene konnte die Echtzeit- und Endpunktdetektion mit verschiedenen Farbstoffen in einem geschlossenen System etabliert werden. Hier wurde Berberin als DNA-interkalierender Fluoreszenzfarbstoff mit vergleichbarer Sensitivit{\"a}t zu SYBR Green und EvaGreen erfolgreich in der LAMP mit Echtzeitdetektion eingesetzt. Ein Vorteil von Berberin gegen{\"u}ber den anderen Farbstoffen ist die Toleranz der DNA-Polymerase auch bei hohen Farbstoffkonzentrationen. Berberin kann daher auch in der geschlossenen LAMP-Reaktion ohne zus{\"a}tzliche Anpassung der Reaktionsbedingungen f{\"u}r die Endpunktdetektion verwendet werden. Dar{\"u}ber hinaus konnte Hydroxynaphtholblau (HNB), das f{\"u}r den kolorimetrischen Endpunktnachweis bekannt ist, erstmals auch f{\"u}r die fluorimetrische Detektion der LAMP in Echtzeit eingesetzt werden. Zus{\"a}tzlich konnten in der Arbeit weitere Metallionen-abh{\"a}ngige Farbstoffe zur indirekten Detektion der LAMP {\"u}ber das Pyrophosphat identifiziert werden. Daf{\"u}r wurde eine iterative Methode entwickelt, mit der potenzielle Farbstoffe hinsichtlich ihrer Enzymkompatibilit{\"a}t und ihrer spektralen Eigenschaften bei An- oder Abwesenheit von Manganionen selektiert werden k{\"o}nnen. Mithilfe eines kombinatorischen Screenings im Mikrotiterplattenformat konnte die komplexe Konzentrationsabh{\"a}ngigkeit zwischen den einzelnen Komponenten f{\"u}r einen fluorimetrischen Verdr{\"a}ngungsnachweis untersucht werden. Durch die Visualisierung des Signal-Rausch-Verh{\"a}ltnis' als Intensit{\"a}tsmatrix (heatmap) konnten zun{\"a}chst Alizarinrot S und Tetrazyklin unter simulierten Reaktionsbedingungen selektiert werden. In der anschließenden enzymatischen LAMP-Reaktion konnte insbesondere Alizarinrot S als g{\"u}nstiger, nicht-toxischer und robuster Fluoreszenzfarbstoff identifiziert werden und zeigte eine Pyrophosphat-abh{\"a}ngige Zunahme der Fluoreszenzintensit{\"a}t. Die zuvor etablierten Farbstoffe (HNB, Calcein und Alizarinrot S) konnten anschließend erfolgreich f{\"u}r die indirekte, fluorimetrische Detektion von Pyrophosphat in einer LAMP-optimierten Emulsion eingesetzt werden. Die Stabilit{\"a}t und Homogenit{\"a}t der generierten Emulsion wurde durch den Zusatz des Emulgators Poloxamer 188 verbessert. Durch die fluoreszenzmikroskopische Analyse der Emulsion war eine eindeutige Diskriminierung der positiven und negativen Tr{\"o}pfchen vor allem bei Einsatz von Calcein und Alizarinrot S m{\"o}glich. Aufgrund des komplexen Primer-Designs und der hohen Wahrscheinlichkeit unspezifischer Amplifikation in der LAMP wurde eine neue Bst DNA-Polymerase-abh{\"a}ngige isothermale Amplifikationsreaktion entwickelt. Durch die Integration einer spezifischen Linkerstruktur (abasische Stelle oder Hexaethylenglykol) zwischen zwei Primersequenzen konnte ein bifunktioneller Primer die effiziente Regenerierung der Primerbindungsstellen gew{\"a}hrleisten. Der neue Primer induziert nach der spezifischen Hybridisierung auf dem Templat die R{\"u}ckfaltung zu einer Haarnadelstruktur und blockiert gleichzeitig die Polymeraseaktivit{\"a}t am Gegenstrang, wodurch eine autozyklische Amplifikation trotz konstanter Reaktionstemperatur m{\"o}glich ist. Die Effizienz der „Hinge-initiated Primer dependent Amplification" (HIP) konnte abschließend durch die Verk{\"u}rzung der Distanz zwischen einem modifizierten Hinge-Primer und einem PCR-{\"a}hnlichen Primer verbessert werden. Schlussfolgerung: Die LAMP hat sich aufgrund der hohen Robustheit und Effizienz zu einer leistungsf{\"a}higen Alternative f{\"u}r die klassische PCR in der molekularbiologischen Diagnostik entwickelt. Unterschiedliche Detektionsverfahren verbessern die Leistungsf{\"a}higkeit der qualitativen und quantitativen LAMP f{\"u}r die Feldanwendungen und f{\"u}r die Diagnostik, da die neuen DNA- und Pyrophosphat-abh{\"a}ngigen Nachweismethoden in einer geschlossenen Reaktion eingesetzt werden k{\"o}nnen und so eine einfache Pathogendiagnostik erm{\"o}glichen. Die gezeigten Methoden k{\"o}nnen dar{\"u}ber hinaus zu einer Kostensenkung und Zeitersparnis gegen{\"u}ber den herk{\"o}mmlichen Methoden beitragen. Ein attraktives Ziel stellt die Weiterentwicklung der HIP f{\"u}r den Pathogennachweis als Alternative zur LAMP dar. Hierbei k{\"o}nnen die neuen LAMP-Detektionsverfahren ebenfalls Anwendung finden. Die Verwendung von Bst DNA-Polymerase-abh{\"a}ngigen Reaktionen erm{\"o}glicht dar{\"u}ber hinaus die Integration einer robusten isothermalen Amplifikation in mikrofluidische Systeme. Durch die Kombination der Probenvorbereitung, Amplifikation und Detektion sind zuk{\"u}nftige Anwendungen mit kurzer Analysezeit und geringem apparativen Aufwand insbesondere in der Pathogendiagnostik m{\"o}glich.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Foti2017,
  author    = {Foti, Alessandro},
  title     = {Characterization of the human aldehyde oxidase},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-410107},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {157},
  year      = {2017},
  abstract  = {In this work the human AOX1 was characterized and detailed aspects regarding the expression, the enzyme kinetics and the production of reactive oxygen species (ROS) were investigated. The hAOX1 is a cytosolic enzyme belonging to the molybdenum hydroxylase family. Its catalytically active form is a homodimer with a molecular weight of 300 kDa. Each monomer (150 kDa) consists of three domains: a N-terminal domain (20 kDa) containing two [2Fe-2S] clusters, a 40 kDa intermediate domain containing a flavin adenine dinucleotide (FAD), and a C-terminal domain (85 kDa) containing the substrate binding pocket and the molybdenum cofactor (Moco). The hAOX1 has an emerging role in the metabolism and pharmacokinetics of many drugs, especially aldehydes and N- heterocyclic compounds. In this study, the hAOX1 was hetereogously expressed in E. coli TP1000 cells, using a new codon optimized gene sequence which improved the expressed protein yield of around 10-fold compared to the previous expression systems for this enzyme. To increase the catalytic activity of hAOX1, an in vitro chemical sulfuration was performed to favor the insertion of the equatorial sulfido ligand at the Moco with consequent increased enzymatic activity of around 10-fold. Steady-state kinetics and inhibition studies were performed using several substrates, electron acceptors and inhibitors. The recombinant hAOX1 showed higher catalytic activity when molecular oxygen was used as electron acceptor. The highest turn over values were obtained with phenanthridine as substrate. Inhibition studies using thioridazine (phenothiazine family), in combination with structural studies performed in the group of Prof. M.J. Rom{\~a}o, Nova Universidade de Lisboa, showed a new inhibition site located in proximity of the dimerization site of hAOX1. The inhibition mode of thioridazine resulted in a noncompetitive inhibition type. Further inhibition studies with loxapine, a thioridazine-related molecule, showed the same type of inhibition. Additional inhibition studies using DCPIP and raloxifene were carried out. Extensive studies on the FAD active site of the hAOX1 were performed. Twenty new hAOX1 variants were produced and characterized. The hAOX1 variants generated in this work were divided in three groups: I) hAOX1 single nucleotide polymorphisms (SNP) variants; II) XOR- FAD loop hAOX1 variants; III) additional single point hAOX1 variants. The hAOX1 SNP variants G46E, G50D, G346R, R433P, A439E, K1231N showed clear alterations in their catalytic activity, indicating a crucial role of these residues into the FAD active site and in relation to the overall reactivity of hAOX1. Furthermore, residues of the bovine XOR FAD flexible loop (Q423ASRREDDIAK433) were introduced in the hAOX1. FAD loop hAOX1 variants were produced and characterized for their stability and catalytic activity. Especially the variants hAOX1 N436D/A437D/L438I, N436D/A437D/L438I/I440K and Q434R/N436D/A437D/L438I/I440K showed decreased catalytic activity and stability. hAOX1 wild type and variants were tested for reactivity toward NADH but no reaction was observed. Additionally, the hAOX1 wild type and variants were tested for the generation of reactive oxygen species (ROS). Interestingly, one of the SNP variants, hAOX1 L438V, showed a high ratio of superoxide prodction. This result showed a critical role for the residue Leu438 in the mechanism of oxygen radicals formation by hAOX1. Subsequently, further hAOX1 variants having the mutated Leu438 residue were produced. The variants hAOX1 L438A, L438F and L438K showed superoxide overproduction of around 85\%, 65\% and 35\% of the total reducing equivalent obtained from the substrate oxidation. The results of this work show for the first time a characterization of the FAD active site of the hAOX1, revealing the importance of specific residues involved in the generation of ROS and effecting the overall enzymatic activity of hAOX1. The hAOX1 SNP variants presented here indicate that those allelic variations in humans might cause alterations ROS balancing and clearance of drugs in humans.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Garcia2017,
  author    = {Garcia, Francisca},
  title     = {Mundos comunes},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-400582},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {270},
  year      = {2017},
  abstract  = {Vor dem Hintergrund unterschiedlicher Bewegungen und k{\"u}nstlerischer Dialoge in den siebziger und achtziger Jahren, stellt ihre Doktorarbeit den Begriff des „Lateinamerikanischen" auf dem Gebiet der Kunst und Kultur in Frage. {\"U}ber eine „sammelnde Reise" von Spuren, Zeichen und F{\"a}hrten durch europ{\"a}ische St{\"a}dte, analysiert die Arbeit die Begriffe Ort, Gemeinschaft und kulturelles Ged{\"a}chtnis, um eine neue Form des lateinamerikanischen Kontinents bilden zu k{\"o}nnen.},
  language  = {es}
}
@phdthesis{Georgiev2017,
  author    = {Georgiev, Vasil},
  title     = {Light-induced transformations in biomembranes},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-395309},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {81},
  year      = {2017},
  abstract  = {Cellular membranes constantly experience remodeling, as exemplified by morphological changes during endo- and exocytosis. Regulation of membrane morphology is essential for these processes. In this work, we attempt to establish a regulation path based on the use of photoswitches exhibiting conformational changes in model membranes, namely, giant unilamellar vesicles (GUVs). The mechanism of the changes in the GUVs' morphology caused by isomerization of the photosensitive molecules has been previously explored but still remains elusive. We examine the morphological reshaping of GUVs in the presence of the photoswitch o-tetrafluoroazobenzene (F-azo) and show that the mechanism behind the resulting morphological changes involves both an increase in the membrane area and generation of a positive spontaneous curvature. First, we characterize the partitioning of F-azo in a single-component membrane using both experimental and computational approaches. The partition coefficient calculated from molecular dynamic simulations agrees with experimental data obtained with size-exclusion chromatography. Then, we implement the approach of vesicle electrodeformation in order to assess the increase in the membrane area, which is observed as a result of the conformational change of F-azo. Finally, the local and the effective membrane spontaneous curvatures were estimated from the observed shapes of vesicles exhibiting outward budding. We then extend the application of the F-azo to multicomponent lipid membranes, which exhibit a coexistence of domains in different liquid phases due to a miscibility gap between the lipids. We perform initial experiments to investigate whether F-azo can be employed to modulate the lateral lipid packing and organization. We observe either complete mixing of the domains or the appearing of disordered domains within the domains of more ordered phase. The type of behavior observed in response to the photoisomerization of F-azo was dependent on the used lipid composition. We believe that the findings introduced here will have an impact in understanding and controlling both lipid phase modulation and regulation of the membrane morphology in membrane systems.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Golly2017,
  author    = {Golly, Antonius},
  title     = {Formation and evolution of channel steps and their role for sediment dynamics in a steep mountain stream},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-411728},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {180},
  year      = {2017},
  abstract  = {Steep mountain channels are an important component of the fluvial system. On geological timescales, they shape mountain belts and counteract tectonic uplift by erosion. Their channels are strongly coupled to hillslopes and they are often the main source of sediment transported downstream to low-gradient rivers and to alluvial fans, where commonly settlements in mountainous areas are located. Hence, mountain streams are the cause for one of the main natural hazards in these regions. Due to climate change and a pronounced populating of mountainous regions the attention given to this threat is even growing. Although quantitative studies on sediment transport have significantly advanced our knowledge on measuring and calibration techniques we still lack studies of the processes within mountain catchments. Studies examining the mechanisms of energy and mass exchange on small temporal and spatial scales in steep streams remain sparse in comparison to low-gradient alluvial channels. In the beginning of this doctoral project, a vast amount of experience and knowledge of a steep stream in the Swiss Prealps had to be consolidated in order to shape the principal aim of this research effort. It became obvious, that observations from within the catchment are underrepresented in comparison to experiments performed at the catchment's outlet measuring fluxes and the effects of the transported material. To counteract this imbalance, an examination of mass fluxes within the catchment on the process scale was intended. Hence, this thesis is heavily based on direct field observations, which are generally rare in these environments in quantity and quality. The first objective was to investigate the coupling of the channel with surrounding hillslopes, the major sources of sediment. This research, which involved the monitoring of the channel and adjacent hillslopes, revealed that alluvial channel steps play a key role in coupling of channel and hillslopes. The observations showed that hillslope stability is strongly associated with the step presence and an understanding of step morphology and stability is therefore crucial in understanding sediment mobilization. This finding refined the way we think about the sediment dynamics in steep channels and motivated continued research of the step dynamics. However, soon it became obvious that the technological basis for developing field tests and analyzing the high resolution geometry measured in the field was not available. Moreover, for many geometrical quantities in mountain channels definitions and a clear scientific standard was not available. For example, these streams are characterized by a high spatial variability of the channel banks, preventing straightforward calculations of the channel width without a defined reference. Thus, the second and inevitable part of this thesis became the development and evaluation of scientific tools in order to investigate the geometrical content of the study reach thoroughly. The developed framework allowed the derivation of various metrics of step and channel geometry which facilitated research on the a large data set of observations of channel steps. In the third part, innovative, physically-based metrics have been developed and compared to current knowledge on step formation, suggested in the literature. With this analyses it could be demonstrated that the formation of channel steps follow a wide range of hydraulic controls. Due to the wide range of tested parameters channel steps observed in a natural stream were attributed to different mechanisms of step formation, including those based on jamming and those based on key-stones. This study extended our knowledge on step formation in a steep stream and harmonized different, often time seen as competing, processes of step formation. This study was based on observations collected at one point in time. In the fourth part of this project, the findings of the snap-shot observations were extended in the temporal dimension and the derived concepts have been utilized to investigate reach-scale step patterns in response to large, exceptional flood events. The preliminary results of this work based on the long-term analyses of 7 years of long profile surveys showed that the previously observed channel-hillslope mechanism is the responsible for the short-term response of step formation. The findings of the long-term analyses of step patterns drew a bow to the initial observations of a channel-hillslope system which allowed to join the dots in the dynamics of steep stream. Thus, in this thesis a broad approach has been chosen to gain insights into the complex system of steep mountain rivers. The effort includes in situ field observations (article I), the development of quantitative scientific tools (article II), the reach-scale analyses of step-pool morphology (article III) and its temporal evolution (article IV). With this work our view on the processes within the catchment has been advanced towards a better mechanistic understanding of these fluvial system relevant to improve applied scientific work.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Graglia2017,
  author    = {Graglia, Micaela},
  title     = {Lignin valorization},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-104863},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {133},
  year      = {2017},
  abstract  = {The topic of this project is the use of lignin as alternative source of aromatic building blocks and oligomers to fossil feedstocks. Lignin is known as the most abundant aromatic polymer in nature and is isolated from the lignocellulosic component of plants by different possible extraction treatments. Both the biomass source and the extraction method affect the structure of the isolated lignin, therefore influencing its further application. Lignin was extracted from beech wood by two different hydrothermal alkaline treatments, which use NaOH and Ba(OH)2 as base and by an acid-catalyzed organosolv process. Moreover, lignin was isolated from bamboo, beech wood and coconut by soda treatment of the biomasses. A comparison of the structural features of such isolated lignins was performed through the use of a wide range of analytical methods. Alkaline lignins resulted in a better candidate as carbon precursor and macromonomers for the synthesis of polymer than organosolv lignin. In fact, alkaline lignins showed higher residual mass after carbonization and higher content of the reactive hydroxy functionalities. In contrast, the lignin source turned out to slightly affect the lignin hydroxyl content. One of the most common lignin modifications is its deconstruction to obtain aromatic molecules, which can be used as starting materials for the synthesis of fine chemicals. Lignin deconstruction leads to a complex mixture of aromatic molecules. A gas chromatographic analytical method was developed to characterize the mixture of products obtained by lignin deconstruction via heterogeneous catalytic hydrogenolysis. The analytical protocol allowed the quantification of three main groups of molecules by means of calibration curves, internal standard and a preliminary silylation step of the sample. The analytical method was used to study the influence of the hydrogenolysis catalyst, temperature and system (flow and batch reactor) on the yield and selectivity of the aromatic compounds. Lignin extracted from beech wood by a hydrothermal process using Ba(OH)2 as base, was functionalized by aromatic nitration in order to add nitrogen functionalities. The final goal was the synthesis of a nitrogen doped carbon. Nitrated lignin was reduced to the amino form in order to compare the influence of different nitrogen functionalities on the porosity of the final carbon. The carbons were obtained by ionothermal treatment of the precursors in the presence of the eutectic salt mixture KCl/ZnCl2 Such synthesized carbons showed micro-, macro- and mesoporosity and were tested for their electrocatalytic activity towards the oxygen reduction reaction. Mesoporous carbon derived from nitro lignin displayed the highest electrocatalytic activity. Lignins isolated from coconut, beech wood and bamboo were used as macromonomers for the synthesis of biobased polyesters. A condensation reaction was performed between lignin and a hyper branched poly(ester-amine), previously obtained by condensation of triethanolamine and adipic acid. The influence of the lignin source and content on the thermochemical and mechanical properties of the final material was investigated. The prepolymer showed adhesive properties towards aluminum and its shear strength was therefore measured. The gluing properties of such synthesized glues turned out to be independent from the lignin source but affected by the amount of lignin in the final material. This work shows that, although still at a laboratory scale, the valorization of lignin can overcome the critical issues of lignin´s structure variability and complexity.},
  language  = {en}
}