TY - THES A1 - Feige, Katharina T1 - Molecular ecological analysis of methanogenic communities in terrestrial and submarine permafrost deposits of Siberian Laptev Sea area T1 - Molekular-ökologische Analyse von methanogenen Gemeinschaften im terrestrischen und submarinen Permafrost im Laptevseegebiet N2 - Despite general concern that the massive deposits of methane stored under permafrost underground and undersea could be released into the atmosphere due to rising temperatures attributed to global climate change, little is known about the methanogenic microorganisms in permafrost sediments, their role in methane emissions, and their phylogeny. The aim of this thesis was to increase knowledge of uncultivated methanogenic microorganisms in submarine and terrestrial permafrost deposits, their community composition, the role they play with regard to methane emissions, and their phylogeny. It is assumed that methanogenic communities in warmer submarine permafrost may serve as a model to anticipate the response of methanogenic communities in colder terrestrial permafrost to rising temperatures. The compositions of methanogenic communities were examined in terrestrial and submarine permafrost sediment samples. The submarine permafrost studied in this research was 10°C warmer than the terrestrial permafrost. By polymerase chain reaction (PCR), DNA was extracted from each of the samples and analyzed by molecular microbiological methods such as PCR-DGGE, RT-PCR, and cloning. Furthermore, these samples were used for in vitro experiment and FISH. The submarine permafrost analysis of the isotope composition of CH4 suggested a relationship between methane content and in situ active methanogenesis. Furthermore, active methanogenesis was proven using 13C-isotope measurements of methane in submarine permafrost sediment with a high TOC value and a high methane concentration. In the molecular-microbiological studies uncultivated lines of Methanosarcina, Methanomicrobiales, Methanobacteriacea and the Groups 1.3 and Marine Benthic from Crenarchaeota were found in all submarine and terrestrial permafrost samples. Methanosarcina was the dominant group of the Archaea in all submarine and terrestrial permafrost samples. The archaeal community composition, in particular, the methanogenic community composition showed diversity with changes in temperatures. Furthermore, cell count of methanogens in submarine permafrost was 10 times higher than in terrestrial permafrost. In vitro experiments showed that methanogens adapt quickly and well to higher temperatures. If temperatures rise due to climate change, an increase in methanogenic activity can be expected as long as organic material is sufficiently available and qualitatively adequate. N2 - Trotz allgemeiner Bedenken, dass auf Grund des Temperaturanstieges im Zusammenhang mit der globalen Klimaerwärmung große Mengen des in terrestrischen und submarinen Permafrostsedimenten gespeicherten Methans freigesetzt werden könnte, ist bisher wenig über die in diesen Böden lebenden methanogenen Mikroorganismen, ihre Phylogenese und sowie ihre Bedeutung hinsichtlich der Methanemissionen bekannt. Das Ziel dieser Doktorarbeit war die Erweiterung der bisherigen Kenntnisse über unkultivierte methanogene Mikroorganismen in submarinen und terrestrischen Sedimentablagerungen, die Zusammensetzung ihrer Lebensgemeinschaft, ihrer Phylogenese und ihrer Bedeutung bei der Emission von Methan. Es wird vermutet, dass methanogene Gemeinschaften submarines Permafrostes zur Erstellung von Modellen genutzt werden können, um Aussagen bezüglich potenzieller Reaktionen methanogener Gemeinschaften des kälteren terrestrischen Permafrostes auf steigende Temperaturen, zu ermöglichen. Die Zusammensetzung der methanogenen Gemeinschaft wurde in terrestrischen und submarinen Permafrostproben untersucht. Der im Rahmen dieser Forschungsarbeit untersuchte submarine Permafrost wies eine im Vergleich zum terrestrischen Permafrost um circa 10°C höhere Temperatur auf. Mittels Polymerasenkettenreaktion (PCR) wurde von jeder der Proben DNA extrahiert und mittels weiterer molekular-mikrobiologischen Methoden wie DGGE, RT-PCR und Klonierung analysiert. Des Weiteren wurden die Proben für in vitro Experimente und Zellzählungen (DAPI und FISH) verwendet. Die Analyse der Isotopenzusammensetzung von CH4 in submarinen Permafrostsedimenten ließ einen Zusammenhang zwischen Methangehalt und aktiver in situ Methanogenese vermuten. Überdies konnte aktive Methanogenese, mittels 13C-Isotopenmessungen von Methan in submarinem Permafrostsediment mit hohem TOC-Wert und hoher Methankonzentration, bewiesen werden. Im Rahmen der molekular-mikrobiologischen Untersuchungen wurden in allen submarinen und terrestrischen Permafrostproben unkultivierte Linien von Methanosarcina, Methanomicrobiales, Methanobacteriacea und den Gruppen 1.3 und Marine Benthic von Crenarchaeota gefunden. Methanosarcina war in allen submarinen und terrestrischen Permafrostproben die dominierende Gruppe der Archaeen. Die Zusammensetzung der archaealen Gemeinschaft, insbesondere die Zusammensetzung der methanogenen Gemeinschaft, variierte zwischen den submarinen und terrestrischen Proben. Des Weiteren fand sich bei der Zellzählung der Methanogenen im submarinen Permafrost eine 10-fach höhere Zellzahl als im terrestrischen Permafrost. Die in vitro Experimente zeigten, dass Methanogene sich schnell und gut an höhere Temperaturen anpassen können. Im Falle weiter steigender Temperaturen auf Grund der Klimaveränderungen, kann – bei ausreichender Verfügbarkeit und Qualität organischen Materials – mit einer Zunahme der methanogenen Aktivität gerechnet werden. KW - methanogene Archaea KW - Permafrost KW - submarin KW - terrestrisch KW - methanogenic archaea KW - permafrost KW - submarine KW - terrestrial Y1 - 2009 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-37998 ER - TY - GEN A1 - Fehr, Jana A1 - Jaramillo-Gutierrez, Giovanna A1 - Oala, Luis A1 - Gröschel, Matthias I. A1 - Bierwirth, Manuel A1 - Balachandran, Pradeep A1 - Werneck-Leite, Alixandro A1 - Lippert, Christoph T1 - Piloting a Survey-Based Assessment of Transparency and Trustworthiness with Three Medical AI Tools T2 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Reihe der Digital Engineering Fakultät N2 - Artificial intelligence (AI) offers the potential to support healthcare delivery, but poorly trained or validated algorithms bear risks of harm. Ethical guidelines stated transparency about model development and validation as a requirement for trustworthy AI. Abundant guidance exists to provide transparency through reporting, but poorly reported medical AI tools are common. To close this transparency gap, we developed and piloted a framework to quantify the transparency of medical AI tools with three use cases. Our framework comprises a survey to report on the intended use, training and validation data and processes, ethical considerations, and deployment recommendations. The transparency of each response was scored with either 0, 0.5, or 1 to reflect if the requested information was not, partially, or fully provided. Additionally, we assessed on an analogous three-point scale if the provided responses fulfilled the transparency requirement for a set of trustworthiness criteria from ethical guidelines. The degree of transparency and trustworthiness was calculated on a scale from 0% to 100%. Our assessment of three medical AI use cases pin-pointed reporting gaps and resulted in transparency scores of 67% for two use cases and one with 59%. We report anecdotal evidence that business constraints and limited information from external datasets were major obstacles to providing transparency for the three use cases. The observed transparency gaps also lowered the degree of trustworthiness, indicating compliance gaps with ethical guidelines. All three pilot use cases faced challenges to provide transparency about medical AI tools, but more studies are needed to investigate those in the wider medical AI sector. Applying this framework for an external assessment of transparency may be infeasible if business constraints prevent the disclosure of information. New strategies may be necessary to enable audits of medical AI tools while preserving business secrets. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Reihe der Digital Engineering Fakultät - 15 KW - artificial intelligence for health KW - quality assessment KW - transparency KW - trustworthiness Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-583281 IS - 15 ER - TY - JOUR A1 - Fehmers, Horst T1 - Interesse an der Schule fördern JF - LLF-Berichte / Universität Potsdam, Zentrum für Lehrerbildung Y1 - 1992 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-4314 SN - 0945-294X VL - 4a ER - TY - INPR A1 - Fedosov, Boris A1 - Tarkhanov, Nikolai Nikolaevich T1 - Deformation quantisation and boundary value problems N2 - We describe a natural construction of deformation quantisation on a compact symplectic manifold with boundary. On the algebra of quantum observables a trace functional is defined which as usual annihilates the commutators. This gives rise to an index as the trace of the unity element. We formulate the index theorem as a conjecture and examine it by the classical harmonic oscillator. T3 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam - 4 (2015) 5 KW - symplectic manifold KW - star product KW - trace KW - index Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-77150 SN - 2193-6943 VL - 4 IS - 5 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - INPR A1 - Fedosov, Boris A1 - Schulze, Bert-Wolfgang A1 - Tarkhanov, Nikolai Nikolaevich T1 - A general index formula on tropic manifolds with conical points N2 - We solve the index problem for general elliptic pseudodifferential operators on toric manifolds with conical points. T3 - Preprint - (1999) 15 Y1 - 1999 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-25501 ER - TY - INPR A1 - Fedosov, Boris A1 - Schulze, Bert-Wolfgang A1 - Tarkhanov, Nikolai Nikolaevich T1 - A remark on the index of symmetric operators N2 - We introduce a natural symmetry condition for a pseudodifferential operator on a manifold with cylindrical ends ensuring that the operator admits a doubling across the boundary. For such operators we prove an explicit index formula containing, apart from the Atiyah-Singer integral, a finite number of residues of the logarithmic derivative of the conormal symbol. T3 - Preprint - (1998) 04 KW - manifolds with singularities KW - differential operators KW - index KW - 'eta' invariant Y1 - 1998 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-25169 ER - TY - INPR A1 - Fedosov, Boris A1 - Schulze, Bert-Wolfgang A1 - Tarkhanov, Nikolai Nikolaevich T1 - The index of elliptic operators on manifolds with conical points N2 - For general elliptic pseudodifferential operators on manifolds with singular points, we prove an algebraic index formula. In this formula the symbolic contributions from the interior and from the singular points are explicitly singled out. For two-dimensional manifolds, the interior contribution is reduced to the Atiyah-Singer integral over the cosphere bundle while two additional terms arise. The first of the two is one half of the 'eta' invariant associated to the conormal symbol of the operator at singular points. The second term is also completely determined by the conormal symbol. The example of the Cauchy-Riemann operator on the complex plane shows that all the three terms may be non-zero. T3 - Preprint - (1997) 24 KW - manifolds with singularities KW - pseudodifferential operators KW - elliptic operators KW - index Y1 - 1997 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-25096 ER - TY - INPR A1 - Fedosov, Boris A1 - Schulze, Bert-Wolfgang A1 - Tarkhanov, Nikolai Nikolaevich T1 - The index of higher order operators on singular surfaces N2 - The index formula for elliptic pseudodifferential operators on a two-dimensional manifold with conical points contains the Atiyah-Singer integral as well as two additional terms. One of the two is the 'eta' invariant defined by the conormal symbol, and the other term is explicitly expressed via the principal and subprincipal symbols of the operator at conical points. In the preceding paper we clarified the meaning of the additional terms for first-order differential operators. The aim of this paper is an explicit description of the contribution of a conical point for higher-order differential operators. We show that changing the origin in the complex plane reduces the entire contribution of the conical point to the shifted 'eta' invariant. In turn this latter is expressed in terms of the monodromy matrix for an ordinary differential equation defined by the conormal symbol. T3 - Preprint - (1998) 03 KW - manifolds with singularities KW - differential operators KW - index KW - 'eta' invariant KW - monodromy matrix Y1 - 1998 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-25127 ER - TY - INPR A1 - Fedosov, Boris A1 - Schulze, Bert-Wolfgang A1 - Tarkhanov, Nikolai Nikolaevich T1 - On the index formula for singular surfaces N2 - In the preceding paper we proved an explicit index formula for elliptic pseudodifferential operators on a two-dimensional manifold with conical points. Apart from the Atiyah-Singer integral, it contains two additional terms, one of the two being the 'eta' invariant defined by the conormal symbol. In this paper we clarify the meaning of the additional terms for differential operators. T3 - Preprint - (1997) 31 KW - manifolds with singularities KW - differential operators KW - index KW - 'eta' invariant KW - monodromy matrix Y1 - 1997 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-25116 ER - TY - INPR A1 - Fedosov, Boris A1 - Schulze, Bert-Wolfgang A1 - Tarkhanov, Nikolai Nikolaevich T1 - On index theorem for symplectic orbifolds N2 - We give an explicit construction of the trace on the algebra of quantum observables on a symplectic orbifold and propose an index formula. T3 - Preprint - (2003) 07 KW - star product KW - symmetry group KW - G-trace KW - G-index Y1 - 2003 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-26550 ER - TY - INPR A1 - Fedosov, Boris T1 - Pseudo-differential operators and deformation quantization N2 - Using the Riemannian connection on a compact manifold X, we show that the algebra of classical pseudo-differential operators on X generates a canonical deformation quantization on the cotangent manifold T*X. The corresponding Abelian connection is calculated explicitly in terms of the of the exponential mapping. We prove also that the index theorem for elliptic operators may be obtained as a consequence of the index theorem for deformation quantization. T3 - Preprint - (1999) 32 Y1 - 1999 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-25651 ER - TY - INPR A1 - Fedosov, Boris T1 - Non-Abelian reduction in deformation quantization N2 - We consider a G-invariant star-product algebra A on a symplectic manifold (M,ω) obtained by a canonical construction of deformation quantization. Under assumptions of the classical Marsden-Weinstein theorem we define a reduction of the algebra A with respect to the G-action. The reduced algebra turns out to be isomorphic to a canonical star-product algebra on the reduced phase space B. In other words, we show that the reduction commutes with the canonical G-invariant deformation quantization. A similar statement in the framework of geometric quantization is known as the Guillemin-Sternberg conjecture (by now completely proved). T3 - Preprint - (1997) 26 KW - deformation quantization KW - Hamiltonian group action KW - moment map KW - classical and quantum reduction Y1 - 1997 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-25101 ER - TY - INPR A1 - Fedosov, Boris T1 - Moduli spaces and deformation quantization in infinite dimensions N2 - We construct a deformation quantization on an infinite-dimensional symplectic space of regular connections on an SU(2)-bundle over a Riemannian surface of genus g ≥ 2. The construction is based on the normal form thoerem representing the space of connections as a fibration over a finite-dimensional moduli space of flat connections whose fibre is a cotangent bundle of the infinite-dimensional gauge group. We study the reduction with respect to the gauge groupe both for classical and quantum cases and show that our quantization commutes with reduction. T3 - Preprint - (1998) 27 KW - moduli space of flat connections KW - gauge group KW - star-product KW - Weyl algebras bundle KW - symplectic reduction Y1 - 1998 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-25396 ER - TY - INPR A1 - Fedosov, B. T1 - On a spectral theorem for deformation quantization N2 - We give a construction of an eigenstate for a non-critical level of the Hamiltonian function, and investigate the contribution of Morse critical points to the spectral decomposition. We compare the rigorous result with the series obtained by a perturbation theory. As an example the relation to the spectral asymptotics is discussed. T3 - Preprint - (2006) 16 KW - star-product KW - WKB method KW - spectral theorem Y1 - 2006 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-30161 ER - TY - JOUR A1 - Fedorowicz, Magdalena T1 - Finanzierung der bürgerlichen Partizipation am Beispiel des Bürgerhaushalts JF - KWI Schriften Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-485306 SN - 978-3-86956-486-9 IS - 12 SP - 67 EP - 76 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - THES A1 - Federico, Stefania T1 - Synthetic peptides derived from decorin as building blocks for biomaterials based on supramolecular interactions T1 - Synthetische Peptide Basierend auf Decorin als Bausteine für Supramolekulare Biomaterialien N2 - In this work, the development of a new molecular building block, based on synthetic peptides derived from decorin, is presented. These peptides represent a promising basis for the design of polymer-based biomaterials that mimic the ECM on a molecular level and exploit specific biological recognition for technical applications. Multiple sequence alignments of the internal repeats of decorin that formed the inner and outer surface of the arch-shaped protein were used to develop consensus sequences. These sequences contained conserved sequence motifs that are likely to be related to structural and functional features of the protein. Peptides representative for the consensus sequences were synthesized by microwave-assisted solid phase peptide synthesis and purified by RP-HPLC, with purities higher than 95 mol%. After confirming the desired masses by MALDI-TOF-MS, the primary structure of each peptide was investigated by 1H and 2D NMR, from which a full assignment of the chemical shifts was obtained. The characterization of the peptides conformation in solution was performed by CD spectroscopy, which demonstrated that using TFE, the peptides from the outer surface of decorin show a high propensity to fold into helical structures as observed in the original protein. To the contrary, the peptides from the inner surface did not show propensity to form stable secondary structure. The investigation of the binding capability of the peptides to Collagen I was performed by surface plasmon resonance analyses, from which all but one of the peptides representing the inner surface of decorin showed binding affinity to collagen with values of dissociation constant between 2•10-7 M and 2.3•10-4 M. On the other hand, the peptides representative for the outer surface of decorin did not show any significant interaction to collagen. This information was then used to develop experimental demonstration for the binding capabilities of the peptides from the inner surface of decorin to collagen even when used in more complicated situations close to possible appications. With this purpose, the peptide (LRELHLNNN) which showed the highest binding affinity to collagen (2•10-7 M) was functionalized with an N-terminal triple bond in order to obtain a peptide dimer via copper(I)-catalyzed cycloaddition reaction with 4,4'-diazidostilbene-2,2'-disulfonic acid. Rheological measurements showed that the presence of the peptide dimer was able to enhance the elastic modulus (G') of a collagen gel from ~ 600 Pa (collagen alone) to ~ 2700 Pa (collagen and peptide dimer). Moreover, it was shown that the mechanical properties of a collagen gel can be tailored by using different molar ratios of peptide dimer respect to collagen. The same peptide, functionalized with the triple bond, was used to obtain a peptide-dye conjugate by coupling it with N-(5'-azidopentanoyl)-5-aminofluorescein. An aqueous solution (5 vol% methanol) of the peptide dye conjugate was injected into a collagen and a hyaluronic acid (HA) gel and images of fluorescence detection showed that the diffusion of the peptide was slower in the collagen gel compared to the HA gel. The third experimental demonstration was gained using the peptide (LSELRLHNN) which showed the lower binding affinity (2.3•10-4 M) to collagen. This peptide was grafted to hyaluronic acid via EDC-chemistry, with a degree of functionalization of 7 ± 2 mol% as calculated by 1H-NMR. The grafting was further confirmed by FTIR and TGA measurements, which showed that the onset of decomposition for the HA-g-peptide decreased by 10 °C compared to the native HA. Rheological measurements showed that the elastic modulus of a system based on collagen and HA-g-peptide increased by almost two order of magnitude (G' = 200 Pa) compared to a system based on collagen and HA (G' = 0.9 Pa). Overall, this study showed that the synthetic peptides, which were identified from decorin, can be applied as potential building blocks for biomimetic materials that function via biological recognition. N2 - In dieser Arbeit wird das Design, die Synthese und Analyse neuer molekularer Bausteine für Biomaterialien basierend auf synthetischen, von Decorin abgeleiteten Peptiden beschrieben. Diese Peptide sind deshalb als Baustein für polymer-basierte Biomaterialien von besonderem Interesse, da sie die extrazelluläre Matrix (ECM) auf molekularer Ebene nachempfinden und spezifische, biologische wichtige Interaktionen für technische Anwendungen nutzbar machen. Das Alignment multipler Sequenzen der internen Repeats von Decorin, die jeweils die innere bzw. äußere Seite des sichelförmigen Decorins bilden, wurde genutzt, um Konsensus-Sequenzen zu definieren. Diese Sequenzen beinhalten stark konservierte Sequenzmotive, die wahrscheinlich wichtig für Struktur und Funktion des Proteins sind. Ausgewählte Peptide, die repräsentativ für die Konsensus-Sequenzen sind, wurden dann mittels Mikrowellen unterstützter Festphasensynthese synthetisiert und mit RP-HPLC aufgereinigt, so dass Peptide mit Reinheiten ≥ 95 mol% erhalten wurden. Die Peptide wurden per MALDI-TOF-MS sowie 1D und 2D NMR Spektroskopie charakterisiert, wobei die Zuordnung der chemischen Verschiebungen zu einzelnen Protonen und Kohlenstoffen aus den 2D NMR Experimenten erfolgte. In Lösung wurden die Peptide zudem mit CD Spektroskopie untersucht, wobei gezeigt werden konnte, dass nur Peptide, die von der äußeren Seite des Decorins abgeleitet wurden, sich durch Zugabe von 2,2,2-Trifluorethanol zu α-Helices falten. Diese Faltung ist auch in der Röntgenstruktur bei den korrespondierenden Abschnitten zu finden. Im Gegensatz dazu zeigten Peptide, die von der inneren Seite des Decorins abgeleitet wurden, keine stabilen Sekundärstrukturen in Lösung (β-Faltblattstruktur in der Röntgenstruktur). Bindungsstudien der Peptide zu Kollagen I wurden mit Oberflächenplasmonenresonanz durchgeführt, wobei gezeigt werden konnte, dass alle bis auf ein Peptid, die von der innneren Seite abgeleitet wurden, an Kollagen mit Dissoziationskonstanten von 2•10-7 M bis 2.3•10-4 M binden, während Peptide, die für die äußere Seite von Decorin repräsentativ sind, keine Bindung an Kollagen I zeigten. Diese Information wurde genutzt, um experimentelle Demonstrationsobjekte dieser Interaktion in komplexeren, einer späteren Anwendung näheren Situation, zu entwickeln. Dazu wurde das Peptide LRELHLNNN, welches die stärkste Bindung zu Kollagen I zeigte (KD = 2•10-7 M), N-terminal mit einer Alkinbindung funktionalisiert, so dass durch Kupfer (I) katalysierte Reaktion mit 4,4'-Diazidostilben-2,2'-disulfonsäure ein Peptid-Dimer erhalten werden konnte. Rheologische Untersuchungen zeigten, dass durch Zugabe des Peptid-Dimers der Elastizitätsmodul G' von Kollagen-Gelen von ~ 600 Pa (nur Kollagen) auf ~ 2700 Pa (Kollagen und Peptide-Dimer) gesteigert werden konnte. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass die Veränderung der mechanischen Eigenschaften der Gele durch Veränderung des Kollagen:Peptid-Dimer Verhältnisses angepasst werden konnten. Das gleiche, mit einer Alkin-Bindung funktionaliserte Peptid wurde dann zur Darstellung eines Peptid-Fluorescein Konjugats genutzt, indem es mit N-(5'-azidopentanoyl)-5-aminofluorescein umgesetzt wurde. Eine wässrige Lösung des Peptid-Farbstoff-Konjugats wurde dann in Kollagen- bzw. Hyaluronsäuregele injiziert. Die Diffusion des Peptid-Farbstoff-Konjugats war in Kollagengelen im Vergleich zu Hyaluronsäuregelen deutlich verlangsamt. Das dritte Demonstrationsobjekt wurde erhalten, indem das Peptid LSELRLHNN, welches die geringste Bindung an Kollagen zeigte (KD = 2.3•10-4 M), auf Hyaluronsäure (HA) gegrafted wurde. Die Reaktion wurde durch Carbodiimid-mediierte Kupplung erreicht, und ein Funktionalisierungsgrad von 7 ± 2 mol% wurde durch Integration der 1H-NMR Spektren bestimmt. Das erfolgreiche Grafting wurde durch FTIR- und TGA-Untersuchungen bestätigt. In letzteren wurde gezeigt, dass der thermische Abbau durch das Grafting bei etwas niedrigeren Temperaturen beginnt als der Abbau reiner Hyaluronsäure (ΔT = 10 °C). Rheologische Untersuchungen zeigten, dass ein System aus Kollagen und HA-g-Peptid ein um zwei Größenordnungen höheren Elastizitätsmodul G' hat (G' = 200 Pa) als Systeme, die aus einer physikalischen Mischung von Kollagen und HA bestehen (G' = 0.9 Pa). Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass die Peptide, die von Decorin abgeleitet wurden, als Kollagen-bindende Bausteine für biomimetische Materialien genutzt werden können. KW - Decorin KW - Peptide KW - Supramolekularen Wechselwirkungen KW - Kollagen KW - Physikalische Vernetzung KW - Decorin KW - Peptides KW - Supramolecular Interactions KW - Collagen KW - Physical Crosslinking Y1 - 2011 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-59661 ER - TY - THES A1 - Federici, Simone T1 - Gamma-ray studies of the young shell-type SNR RX J1713.7-3946 T1 - Untersuchung im Gamma-Strahlungsbereich des schalenartigen Supernova-Überrests RX J1713.7−3946 N2 - One of the most significant current discussions in Astrophysics relates to the origin of high-energy cosmic rays. According to our current knowledge, the abundance distribution of the elements in cosmic rays at their point of origin indicates, within plausible error limits, that they were initially formed by nuclear processes in the interiors of stars. It is also believed that their energy distribution up to 1018 eV has Galactic origins. But even though the knowledge about potential sources of cosmic rays is quite poor above „ 1015 eV, that is the “knee” of the cosmic-ray spectrum, up to the knee there seems to be a wide consensus that supernova remnants are the most likely candidates. Evidence of this comes from observations of non-thermal X-ray radiation, requiring synchrotron electrons with energies up to 1014 eV, exactly in the remnant of supernovae. To date, however, there is not conclusive evidence that they produce nuclei, the dominant component of cosmic rays, in addition to electrons. In light of this dearth of evidence, γ-ray observations from supernova remnants can offer the most promising direct way to confirm whether or not these astrophysical objects are indeed the main source of cosmic-ray nuclei below the knee. Recent observations with space- and ground-based observatories have established shell-type supernova remnants as GeV-to- TeV γ-ray sources. The interpretation of these observations is however complicated by the different radiation processes, leptonic and hadronic, that can produce similar fluxes in this energy band rendering ambiguous the nature of the emission itself. The aim of this work is to develop a deeper understanding of these radiation processes from a particular shell-type supernova remnant, namely RX J1713.7–3946, using observations of the LAT instrument onboard the Fermi Gamma-Ray Space Telescope. Furthermore, to obtain accurate spectra and morphology maps of the emission associated with this supernova remnant, an improved model of the diffuse Galactic γ-ray emission background is developed. The analyses of RX J1713.7–3946 carried out with this improved background show that the hard Fermi-LAT spectrum cannot be ascribed to the hadronic emission, leading thus to the conclusion that the leptonic scenario is instead the most natural picture for the high-energy γ-ray emission of RX J1713.7–3946. The leptonic scenario however does not rule out the possibility that cosmic-ray nuclei are accelerated in this supernova remnant, but it suggests that the ambient density may not be high enough to produce a significant hadronic γ-ray emission. Further investigations involving other supernova remnants using the improved back- ground developed in this work could allow compelling population studies, and hence prove or disprove the origin of Galactic cosmic-ray nuclei in these astrophysical objects. A break- through regarding the identification of the radiation mechanisms could be lastly achieved with a new generation of instruments such as CTA. N2 - Eine der gegenwärtigen bedeutendsten geführten Diskussionen in der Astrophysik bezieht sich auf den Ursprung der hochenergetischen Kosmischen Strahlung. Nach unserem heutigen Verständnis weist die am Ort des Ursprungs elementare Zusam- mensetzung der Kosmischen Strahlung darauf hin, dass diese zu Beginn mittels nuklearer Prozesse im Inneren von Sternen gebildet wurde. Weiterhin wird ange- nommen, dass die Kosmische Strahlung bis 1018 eV galaktischen Ursprungs ist. Auch wenn das Verständnis über die potentiellen Quellen der Kosmischen Strahlung ober- halb von 1015 eV, dem sogenannten „Knie“ des Spektrums der Kosmischen Strah- lung, lückenhaft ist, so liegt doch der Konsens vor, dass Supernovaüberreste (SNR) die wahrscheinlichsten Quellen für Energien bis 1015 eV sind. Unterstützt wird die- ser Sachverhalt durch Beobachtungen von nichtthermischer Röntgenstrahlung von SNR, deren Emission Elektronen mit Energien bis zu 1014 eV erfordern. Jedoch gibt es bis heute keinen überzeugenden Beweis, dass SNR zusätzlich zu den Elektronen auch Atomkerne, die den dominierenden Anteil in der Kosmischen Strahlung bilden, beschleunigen. Trotz fehlender überzeugender Beweise ermöglichen nun Beobachtungen von SNR im γ-Strahlungsbereich einen vielversprechenden Weg zur Aufklärung der Fra- ge, ob diese astrophysikalischen Objekte in der Tat die Hauptquelle der Kosmischen Strahlung unterhalb des Knies sind. Kürzlich durchgeführte Beobachtungen im Welt- raum und auf der Erdoberfläche haben zu der Erkenntnis geführt, dass schalenartige SNR γ-Strahlung im GeV- und TeV-Bereich emittieren. Die Interpretation dieser Beobachtungen ist jedoch schwierig, da sowohl Atomkerne als auch Elektronen im betrachteten Energiebereich zu ähnlichen γ-Emissionen führen. Dadurch wird die eindeutige Identifizierung der Emission als das Resultat hadronischer oder leptoni- scher Emissionsprozesse erschwert. Das Ziel dieser Arbeit ist es, am Beispiel des schalenartigen SNR RX J1713.7- 3946 ein tieferes Verständnis über die Strahlungsprozesse zu erhalten, indem vom γ-Weltraumteleskop Fermi durchgeführte Beobachtungen analysiert werden. Um ge- naue Spektren und die Ausdehnung der Region der Emission zu erhalten, wird ein verbessertes Modell für die diffuse galaktische γ-Hintergrundstrahlung entwickelt. Die mit diesem verbesserten Hintergrund durchgeführte Analyse von RX J1713.7- 3946 zeigt, dass das vom Fermi-Satelliten beobachtete Spektrum nicht dem hadro- nischen Szenario zugeschrieben werden kann, sodass das leptonische Szenario für die γ-Emissionen von diesem SNR verantwortlich ist. Das leptonische Szenario schließt jedoch nicht die Möglichkeit aus, dass auch Atomkerne in diesem SNR beschleu- nigt werden. Aber es deutet darauf hin, dass die umgebende Teilchendichte nicht ausreichend hoch genug ist, um zu einer signifikanten hadronischen γ-Emission zu führen. Weitere Untersuchungen, die andere SNR in Kombination mit dem hier ent- wickelten verbesserten Modell der Hintergrundstrahlung beinhalten, können Popu- lationsstudien erlauben. Dies könnte klären, ob die SNR tatsächlich die Quellen der galaktischen Kosmischen Strahlung sind. Ein Durchbruch bezüglich der Identi- fikation des Strahlungsmechanismus könnte auch durch eine neue Generation von Beobachtungsinstrumenten, wie das Cherenkov Telescope Array, erreicht werden. KW - Supernovaüberrest KW - gamma-ray KW - cosmic-rays KW - supernova remnants Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-71734 ER - TY - GEN A1 - Federici, S. A1 - Pohl, Martin A1 - Ruppel, J. A1 - Telezhinsky, Igor O. A1 - Hofmann, Werner A1 - Martinez, M. A1 - Knapp, J. T1 - Design concepts for the Cherenkov Telescope Array CTA BT - an advanced facility for ground-based high-energy gamma-ray astronomy T2 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe N2 - Ground-based gamma-ray astronomy has had a major breakthrough with the impressive results obtained using systems of imaging atmospheric Cherenkov telescopes. Ground-based gamma-ray astronomy has a huge potential in astrophysics, particle physics and cosmology. CTA is an international initiative to build the next generation instrument, with a factor of 5-10 improvement in sensitivity in the 100 GeV-10 TeV range and the extension to energies well below 100 GeV and above 100 TeV. CTA will consist of two arrays (one in the north, one in the south) for full sky coverage and will be operated as open observatory. The design of CTA is based on currently available technology. This document reports on the status and presents the major design concepts of CTA. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 1325 KW - ground based gamma ray astronomy KW - next generation Cherenkov telescopes KW - design concepts Y1 - 2011 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-430149 SN - 1866-8372 VL - 32 IS - 1325 ER - TY - INPR A1 - Fedchenko, Dmitry A1 - Tarkhanov, Nikolai Nikolaevich T1 - A Radó Theorem for the Porous Medium Equation T2 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam N2 - We prove that each locally Lipschitz continuous function satisfying the porous medium equation away from the set of its zeroes is actually a weak solution of this equation in the whole domain. T3 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam - 6 (2017) 1 KW - quasilinear equation KW - removable set KW - porous medium equation Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-102735 VL - 6 IS - 1 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - INPR A1 - Fedchenko, Dmitry A1 - Tarkhanov, Nikolai Nikolaevich T1 - An index formula for Toeplitz operators N2 - We prove a Fedosov index formula for the index of Toeplitz operators connected with the Hardy space of solutions to an elliptic system of first order partial differential equations in a bounded domain of Euclidean space with infinitely differentiable boundary. T3 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam - 3(2014)12 KW - Toeplitz operators KW - Fredholm property KW - index Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-72499 SN - 2193-6943 VL - 3 IS - 12 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER -