TY  - THES
A1  - Haluska, Christopher K.
T1  - Interactions of functionalized vesicles in the presence of Europium (III) Chloride
T1  - Interactions of functionalized vesicles in the Presence of Europium (III) Chloride
N2  - We incorporate amphiphilic receptors bearing ß-diketone functional units into large (LUV's) and giant unilamellar vesicles (GUV's). Electrolyte solutions containing di- and trivalent ions were used to induce inter-membrane interactions. Measurements performed with isothermal titration calorimetry (ITC) revealed that interaction between EuCl3 and ß-diketone receptors was characterized by a molar enthalpy 126 ± 5 kcal/mole and an equilibrium binding constant 26 ± 4 mM-1. The results indicate a molecular complex formed binding two ß-diketone receptors to one Eu3+ ion. Dynamic light scattering (DLS) was used to follow changes in LUV diameter indicated in an increase in vesicle size distribution of on average 20 %. Optical microscopy was employed to visualize the inter-membrane interaction measured using DLS and ITC. Depending on membrane composition of the functionalized vesicles we found that local injections of micromolar EuCl¬3 induced membrane pore formation and membrane fusion. Our collection of results leads to the conclusion that formation of intra-molecular ligand receptor complexes leads to pore formation and inter-membrane complex formation leads to membrane fusion. Detailed characterization of the fusion process shows that irreversible opening of the fusion pore can be extrapolated to times below 50 µsec. We have found that formation of membrane bound ligand (Eu3+)-receptor complexes provides versatility to the function of vesicle membranes.
N2  - Die Fusion von Membranen ist ein entscheidender Prozeß bei der Entwicklung von Zellen im Körper. Beispielsweise ist sie eine der Voraussetzungen bei der Befruchtung einer Eizelle durch ein Spermium oder für das Eindringen von Viren in eine Zelle. Membranfusion ist auch notwendig für den Stofftransport in die Zelle hinein oder aus ihr heraus. Die Membranfusion ist daher auch von praktischen Interesse auf den Gebieten der Pharmazeutik und des 'Bioengineering'. Oft muss eine Membran mit der infiziertin Zelle fusionieren, um ein Medikament an sein Zeil zu bringen. Deshalb ist ein Verständnis der Membranfusion von großem Interesse für die Entwicklung von gezielten und effizienten Methoden des 'drug delivery'. Dasselbe gilt für die gezielte Zufuhr von Genen bei der Gentherapie. Obwohl die Membranfusion schon vor nahezu 200 Jahren von dem deutschen Biologen und Mediziner Johannes Müller beobachtet wurde, liegt ein vollständiges Verständnis des Fusionsprozesses von Zellen und (Modell-) Membranen auch heute noch in weiter Ferne. Allerdings hat im letzten Jahrzehnt das Interesse für dieses Forschungsgebiet stark zugenommen. Wissenschaftler der unterschiedlichsten Disziplinen arbeiten daran, die Mechanismen der Membranfusion aufzudecken. Biologen untersuchen Proteine, die die Fusion auslösen, Chemiker entwickeln Moleküle, die die Fusion erleichtern, und Physiker versuchen die Antriebsmechanismen der Membranfusion zu verstehen. Neue Mikroskopietechniken und die hohe Rechenleistung moderner Computer helfen die molekulare und die makroskopische Welt der Membranfusion in einem Bild zusammenzufügen. Für unsere Untersuchungen haben wir Modellmembranen, die aus Lipiddoppelschichten bestehen, benutzt. Diese Membranen formen sogenannte Vesikel oder Liposomen, abgeschlossene Membrane, in denen eine bestimmte Menge an Flüssigkeit enthalten ist. Indem wir Rezeptoren in die Membran einbringen, schaffen wir funkionalisierte Vesikel, die sich differenzieren, kooperieren und selektiv reagieren können. Wir benutzen positiv geladene wasserlösliche Ionen, um Wechselwirkungen zwischen den Vesikeln zu vermitteln, und lassen die Rezeptoren und die Ionen den Fusionsprozess auslösen. Die Wechselwirkungen werden unter dem Mikroskop durch spezielle Mikromechanischn Gerätz Mikromechinerien kontrolliert. Mit Hilfe einer sehr schnellen digitale Bildaufnahmetechnik ist es uns gelungen, die Fusion unserer Modellmembranen aufzunehmen und in Echtzeit zu dokumentieren mit einer Auflösung von 50 µs. Unsere Messungen können vergleichen werden mit Computersimulationen des Fusionsprozesses. Diese Simulationen untersuchen Prozesse, die zwischen 0.1 und 1 Mikrosekunde dauern. Eine Herausforderung für die Zukunft wird es sein, die Lücke zwischen den in Experimenten (50µs) und den in Simulationen zugänglichen Zeitskalen von beiden Seiten her zu schließen.
T2  - Die Wechselwirkung von funktionalisierten Vesikeln unter Einfluß von Europium(III)-Chlorid
KW  - Biophysik
KW  - Membrane Fusion
KW  - Vesiklen
KW  - Micropipetten
KW  - Membrane fusion
KW  - giant vesicle
KW  - micropipetten
KW  - adsorption
Y1  - 2004
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-2482
ER  - 
TY  - THES
A1  - Engels, Eva
T1  - Adverb placement : an optimality theoretic  approach
T1  - Adverbstellung : ein optimalitätstheoretischer Ansatz
N2  - Adverb positioning is guided by syntactic, semantic, and pragmatic considerations and is subject to cross-linguistic as well as language-specific variation. The goal of the thesis is to identify the factors that determine adverb placement in general (Part I) as well as in constructions in which the adverb's sister constituent is deprived of its phonetic material by movement or ellipsis (gap constructions, Part II) and to provide an Optimality Theoretic approach to the contrasts in the effects of these factors on the distribution of adverbs in English, French, and German.  In Optimality Theory (Prince & Smolensky 1993), grammaticality is defined as optimal satisfaction of a hierarchy of violable constraints: for a given input, a set of output candidates are produced out of which that candidate is selected as grammatical output which optimally satisfies the constraint hierarchy. Since grammaticality crucially relies on the hierarchic relations of the constraints, cross-linguistic variation can be traced back to differences in the language-specific constraint rankings. Part I shows how diverse phenomena of adverb placement can be captured by corresponding constraints and their relative rankings:  - contrasts in the linearization of adverbs and verbs/auxiliaries in English and French - verb placement in German and the filling of the prefield position - placement of focus-sensitive adverbs - fronting of topical arguments and adverbs Part II extends the analysis to a particular phenomenon of adverb positioning: the avoidance of adverb attachment to a phonetically empty constituent (gap). English and French are similar in that the acceptability of pre-gap adverb placement depends on the type of adverb, its scope, and the syntactic construction (English: wh-movement vs. topicalization / VP Fronting / VP Ellipsis, inverted vs. non-inverted clauses; French: CLLD vs. Cleft, simple vs. periphrastic tense). Yet, the two languages differ in which strategies a specific type of adverb may pursue to escape placement in front of a certain type of gap. In contrast to English and French, placement of an adverb in front of a gap never gives rise to ungrammaticality in German. Rather, word ordering has to obey the syntactic, semantic, and pragmatic principles discussed in Part I; whether or not it results in adverb attachment to a phonetically empty constituent seems to be irrelevant: though constraints are active in every language, the emergence of a visible effect of their requirements in a given language depends on their relative ranking. The complex interaction of the diverse factors as well as their divergent effects on adverb placement in the various languages are accounted for by the universal constraints and their language-specific hierarchic relations in the OT framework.
N2  - Die Positionierung von Adverbien wird von syntaktischen, semantischen und pragmatischen Erwägungen geleitet; sie unterliegt der zwischen-sprachlichen als auch der einzel-sprachlichen Variation. Ziel der Arbeit ist es, diejenigen Faktoren zu identifizieren, die ausschlaggebend sind für die Platzierung von Adverbien im allgemeinen (Teil I) sowie in speziellen Konstruktionen, in denen die Schwesterkonstituente eines Adverbs aufgrund von Bewegung oder Ellipse kein phonetisches Material enthält (Gap-Konstruktionen, Teil II). Des weiteren sollen die unterschiedlichen Ausprägungen dieser Faktoren in den distributionalen Mustern des Englischen, Französischen und Deutschen in einem optimalitätstheoretischen Rahmen erklärt werden.  In der Optimalitätstheorie (Prince & Smolensky 1993) ist Grammatikalität als optimale Erfüllung einer Hierarchie von verletzbaren Constraints definiert: Für einen gegebenen Input wird eine Menge von Outputkandidaten bereitgestellt, aus der derjenige Kandidat als grammatischer Output gewählt wird, der die Constrainthierarchie am besten erfüllt. Da die hierarchischen Relationen der Constraints für die Ermittlung des grammatischen Outputs entscheidend sind, kann zwischen-sprachliche Variation auf Diskrepanzen in den einzel-sprachlichen Constrainthierarchien zurückgeführt werden. Der erste Teil der Arbeit zeigt, wie diverse Phänomene der Adverbstellung mit entsprechenden Constraints und ihren Anordnungen erfasst werden können:  - Kontraste in der Linearisierung von Adverbien und Verben/Auxiliaren im Englischen und Französischen - Verbplatzierung im Deutschen und Vorfeldbesetzung - Platzierung von fokus-sensitiven Adverbien - Voranstellung von topikalen Argumenten und Adverbien  Der zweite Teil der Arbeit spezialisiert sich auf ein bestimmtes Phänomen der Adverbpositionierung: das Meiden der Adverb-Adjunktion an eine phonetisch leere Konstituente (Gap). Englisch und Französisch ähneln sich insofern, als die Akzeptabilität der Adverbpositionierung vor einem Gap beeinflusst wird vom Typ des Adverbs, seinem Skopus und der syntaktischen Konstruktion (Englisch: wh-Bewegung vs. Topikalisierung / VP Voranstellung / VP Ellipse, invertierte vs. nicht-invertierte Sätze; Französisch: CLLD vs. Cleft, einfache vs. periphrastische Tempusformen). Die beiden Sprachen unterscheiden sich jedoch darin, ob - und falls ja - welche Strategie ein bestimmter Typ von Adverb verfolgen kann, um der Stellung vor einem speziellen Gap zu entkommen. Im Gegensatz zum Englischen und Französischen führt die Stellung eines Adverbs vor einem Gap im Deutschen nie zu Ungrammatikalität. Vielmehr hat die Adverbpositionierung den in Teil I diskutierten syntaktischen, semantischen und pragmatischen Prinzipien zu gehorchen; ob dies in der Adjunktion eines Adverbs an eine phonetisch leere Konstituente resultiert, scheint dabei irrelevant: Obwohl Constraints in jeder Sprache aktiv sind, hängt es von ihrer relativen Anordnung zueinander ab, ob sie einen sichtbaren Effekt in einer gegebenen Sprache hinterlassen. Die komplexe Interaktion der diversen Faktoren sowie deren divergierende Ausprägung auf die Adverbplatzierung in den unterschiedlichen Sprachen können in der Optimalitätstheorie auf die universalen Constraints und deren einzel-sprachliche Anordnung zurückgeführt werden.
KW  - Adverb
KW  - Syntax
KW  - Lesart
KW  - Variation
KW  - Informationsstruktur
KW  - Optimalitätstheorie
KW  - syntaktische Lücken
KW  - adverb
KW  - syntax
KW  - reading
KW  - variation
KW  - information structure
KW  - optimality theory
KW  - syntactic gaps
Y1  - 2004
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-2453
ER  - 
TY  - THES
A1  - Sobiesiak, Monika
T1  - Fault plane structure of the 1995 Antofagasta Earthquake (Chile) derived from local seismological parameters
T1  - -
N2  - Fault planes of large earthquakes incorporate inhomogeneous structures. This can be observed in teleseismic studies through the spatial distribution of slip and seismic moment release caused by the mainshock. Both parameters are often concentrated on patches on the fault plane with much higher values for slip and moment release than their adjacent areas. These patches are called asperities which obviously have a strong influence on the mainshock rupture propagation. Condition and properties of structures in the fault plane area, which are responsible for the evolution of such asperities or their significance on damage distributions of future earthquakes, are still not well understood and subject to recent geo-scientific studies.  In the presented thesis asperity structures are identified on the fault plane of the Mw=8.0 Antofagasta earthquake in northern Chile which occurred on 30th of July, 1995. It was a thrust-type event in the seismogenic zone between the subducting pacific Nazca plate and the overriding South American plate. In cooperation of the German Task Force for Earthquakes and the CINCA'95 project a network of up to 44 seismic stations was set up to record the aftershock sequence. The seaward extension of the network with 9 OBH stations increased significantly the precision of hypocenter determinations. They were distributed mainly on the fault plane itself around the city of Antofagasta and Mejillones Peninsula.  The asperity structures were recognized here by the spatial variations of local seismological parameters; at first by the spatial distribution of the seismic b-value on the fault plane, derived from the magnitude-frequency relation of Gutenberg-Richter. The correlation of this b-value map with other parameters like the mainshock source time function, the gravity isostatic residual anomalies, the aftershock radiated seismic energy distribution and the vp/vs ratios from a local earthquake tomograhpy study revealed some ideas about the composition and asperity generating processes. The investigation of 295 aftershock focal mechanism solutions supported the resulting fault plane structure and proposed a 3D similar stress state in the area of the Antofagasta fault plane.
N2  - Die Bruchflaeche grosser Erdbeben umfasst inhomogene Strukturen, die bisher hauptsaechlich in teleseismischen Untersuchungen nachgewiesen werden konnten. Haeufig werden begrenzte Bereiche auf einer Bruchflaeche beobachtet, die durch eine starke Konzentration des freigesetzten seismischen Moments und durch grosse Dislokationen gekennzeichnet sind. Diese Bereiche werden als 'asperities' bezeichnet, die offensichtlich starken Einfluss auf den Bruchverlauf des Hauptbebens ausueben. Beschaffenheit und Eigenschaften der Strukturen in einem Herdgebiet, die verantwortlich sind fuer die Bildung solcher 'asperities' und deren eventueller Bedeutung fuer Schadensverteilungen in zukuenftigen Erdbeben, sind Gegenstand aktueller geowissenschaftlischer Untersuchungen.  In der vorliegenden Arbeit werden 'asperity'-Strukturen auf der Bruchflaeche des Mw=8.0 Antofagasta Erdbebens vom 30. Juli 1995 im Norden Chiles identifiziert. Es handelt sich hierbei um ein typisches Subduktionsbeben mit Aufschiebungscharakter, das in der seismogenen Zone zwischen der abtauchenden pazifischen Nazca-Platte und der ueberschiebenden suedamerikanischen Platte stattfand. Durch die Zusammenarbeit der Deutschen Task Force fuer Erdbeben und dem sich waehrend des Bebens bereits vor Ort befindlichen CINCA '95 Projektgruppe, konnte ein bis zu 44 Stationen umfassendes seismologisches Netzwerk zur Registrierung der Nachbeben errichtet werden. Vor allem die seeseitige Erweiterung des Netzes durch 9 OBH Stationen trug zur hohen Praezision der Hypozentrenbestimmung der Nachbeben bei, die sich hauptsaechlich auf der Bruchflaeche und damit im Kuestenbereich um die Stadt Antofagasta und der noerdlich gelegenen Halbinsel Mejillones verteilten.  Die 'asperity'-Strukturen konnten mittels raeumlicher Variationen von lokalen seismologischen Parametern erkannt werden; zunaechst durch die Verteilung des seimologischen b-Wertes auf der Bruchflaeche aus der Magnituden-Haeufigkeitsbeziehung von Gutenberg-Richter. Durch die Korrelation dieser Verteilung mit Parametern wie der Momentenrate aus dem Hauptbeben, der isostatischen Restanomalien des Gravitationsfeldes, der Verteilung der abgestrahlten seismischen Energie durch die Nachbeben und der vp/vs-Verhaeltnisse aus einer lokalen Erdbebentomographie konnten Rueckschluesse auf die Beschaffenheit und damit den Bildungsprozess der asperities gezogen werden. Die Untersuchung der Herflaechenloesungen die fuer 295 Nachbeben bestimmt wurden, ergab eine indirekte Bestaetigung der gefundenen Strukturen und wies auf die Existenz eines 3D Spannungszustands im Bereich der Bruchflaeche des Antofagasta Bebens hin.
KW  - Subduktionsbeben
KW  - Nachbeben
KW  - Bruchflaechenstruktur
KW  - b-Wert Kartierung
KW  - Herdmechanismen
KW  - subduction earthquake
KW  - aftershock sequence
KW  - fault plane structure
KW  - b-value map
KW  - focal mechanisms
Y1  - 2004
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-2430
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TY  - THES
A1  - Helaly, Alaa El-din A.
T1  - Molecular studies on plants to enhance their stress tolerance
T1  - -
N2  - Environmental stresses such as drought, high salt and low temperature affect plant growth and decrease crop productivity extremely. It is important to improve stress tolerance of the crop plant to increase crop yield under stress conditions. The Arabidopsis thaliana salt tolerance 1 gene (AtSTO1) was originally identified by Lippuner et al., (1996). In this study around 27 members of STO-like proteins were identified in Arabidopsis thaliana, rice and other plant species. The STO proteins have two consensus motifs (CCADEAAL and FCV(L)EDRA). The STO family members can be regarded as a distinct class of C2C2 proteins considering their low sequence similarity to other GATA like proteins and poor conservation in the C-terminus. AtSTO1 was found to be induced by salt, cold and drought in leaves and roots of 4-week-old Arabidopsis thaliana wild-type plants. The expression of AtSTO1 under salt and cold stress was more pronounced in roots than in leaves. The data provided here revealed that the AtSTO1 protein is localized in the nucleus. The observation that AtSTO1 localizes in the nucleus is consistent with its proposed function as a transcription factor. AtSTO1-dependent phenotypes were observed when plant were grown at 50 mM NaCl on agar plates. Leaves of AtSTO1 overexpression lines were bigger with dark green coloration, whereas stunted growth and yellowish leaves were observed in wild-type and RNAi plants. Also, the AtSTO1 overexpression plants when exposed to long-term cold stress had a red leaf coloration which was much stronger than in wild-type and RNAi lines. Growth of AtSTO1 overexpression lines in long term under salt and cold stress was always associated with long roots which was more pronounced than in wild-type and RNAi lines. Proline accumulation increased more strongly in leaves and roots of AtSTO1 overexpression lines than in tissues of wild-type and RNAi lines when treated with 200 mM NaCl, exposed to cold stress or when watering was prevented for one day or two weeks. Also, soluble sugar content increased to higher levels under salt, cold and drought stress in AtSTO1 overexpression lines when compared to wild-type and RNAi lines. The increase in soluble sugar content was detected in AtSTO1 overexpression lines after long-term (2 weeks) growth of plants under these stresses. Anthocyanins accumulated in leaves of AtSTO1 overexpression lines when exposed to long term salt stress (200 mM NaCl for 2 weeks) or to 4°C for 6 and 8 weeks. Also, anthocyanin content was increased in flowers of AtSTO1 overexpression plants kept at 4°C for 8 weeks. Taken together these data indicate that overexpression of AtSTO1 enhances abiotic stress toleranc via a more pronounced accumulation of compatible solutes under stress.
N2  - Umweltstress wie zum Beispiel Trockenheit, Salz und niedrige Temperaturen beeinflussen in erheblichem Maße das pflanzliche Wachstum und haben einen negativen Einfluss auf Ertragsleistungen. Untersuchungen zur Verbesserung der Stresstoleranz und des Ernteertrages von Kulturpflanzen sind daher von großer Bedeutung. Pflanzen passen sich Umweltveränderungen durch physiologische und entwicklungsabhängige Prozesse an. In den letzten Jahren wurden zahlreiche Gene identifiziert, die als Reaktion von Umweltstress in der Pflanze aktiviert werden. Salzstress bewirkt negative Veränderungen des pflanzlichen Wasserstatus, die auf veränderte K+/Na+-Verhältnisse und Na+- und Cl--Konzentrationen zurückzuführen sind. Neben Veränderungen in der Bewässerungspraxis spielt heute die Züchtung salztoleranter Pflanzen und die biotechnologische Verbesserung von Kulturpflanzen eine zunehmend wichtige Rolle. Im Rahmen der Doktorarbeit wurde ein bisher wenig untersuchtes Gen, welches AtSTO1 genannt wird, anhand der Modellpflanze Ackerschmalwand (lat. Arabidopsis thaliana) analysiert. Das Gen wird durch Umweltstress, insbesondere durch Kälte, aktiviert. Es wurden gentechnisch veränderte Pflanzen hergestellt, die eine verstärkte Aktivität des AtSTO1-Gens aufweisen. Diese Pflanzen zeigten bei Vorliegen von hohen Salzkonzentration ein im Vergleich zu unveränderten Pflanzen verbessertes Wachstum. Diese Stimulation des pflanzlichen Wachstums unter Salzstress-Bedingungen war begleitet von einer vermehrten Bildung bestimmter chemischer Substanzen, die die Pflanzen in die Lage versetzen, mit dem Stress besser fertig zu werden. Dazu gehört beispielsweise die Aminosäure Prolin, deren Konzentration in den gentechnisch veränderten Pflanzen nach Stressbehandlung stärker erhöht ist, als in den unveränderten Kontrollpflanzen oder in Pflanzen, die eine reduzierte AtSTO1-Aktivität besaßen. Auch die Gehalte einiger Zucker waren in den gentechnisch modifizierten Pflanzen unter Stress erhöht. Insgesamt hat sich gezeigt, dass AtSTO1 eine wichtige Aufgabe in der Stressantwort spielt. Weitere Untersuchungen sollten es ermöglichen, auch bei Kulturpflanzen, wie etwa Reis, die Stresstoleranz durch Veränderung verwandter Gene zu erhöhen. ----------- vollständiger Name des Autors: Abdallah Helaly, Alaa El-Din
Y1  - 2004
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-2427
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TY  - THES
A1  - Engeser, Stefan Hermann
T1  - Lernmotivation und volitionale Handlungssteuerung : eine Längsschnittsuntersuchung beim Statistik Lernen im Psychologiestudium
T1  - Learning motivation and volitional action regulation : a longitudinal study on learning elementary statistics
N2  - Statistik Lernen im Rahmen des Psychologiestudiums wurde als Untersuchungsgegenstand zur empirischen Überprüfung der angenommenen Wirkung volitionaler Handlungsregulation herangezogen. Neben fähigkeitsbezogenen und motivationalen Faktoren sollten bei dieser von vielen Studierenden aversiv erlebten Tätigkeit die Aspekte der volitionalen Handlungsregulation entscheidend sein. Nur Personen, die sich trotz des aversiven Tätigkeitserlebens zum Statistik Lernen "zwingen" können, sollten erfolgreich sein. Auf dem Hintergrund des Prozessmodells der Lernmotivation wurden die angenommenen Wirkungen der volitionalen Faktoren denen der motivationalen Einflussgrößen zugeordnet und in einem längsschnittlichen Design an zwei aufeinander folgenden Wintersemestern an der Universität Potsdam und an der TU Berlin empirisch überprüft (N = 273). Die Annahmen zu den fähigkeits- und motivationsrelevanten Faktoren des analyseleitenden Prozessmodells der Lernmotivation konnten weitgehend bestätigt werden. Die Personenmerkmale (fähigkeitsbezogene Merkmale, Leistungsmotiv und Commitment für das Psychologiestudium) bedingen zu einem wesentlichen Teil die Aspekte der aktuellen Motivation für das Statistik Lernen. Letztere wurde durch die Komponenten des Erweiterten Kognitiven Motivationsmodells (EKM) und anhand der Lernintentionen erfasst. Dabei zeigt sich, dass die aktuelle Motivation für das Statistik Lernen insgesamt günstig ausgeprägt ist. Die Aspekte der aktuellen Motivation beeinflussen wiederum Prozessvariablen wie den Lernaufwand, das emotionale Erleben und den Funktionszustand während des Lernens. Der Lernaufwand und das Flow-Erleben (als Indikator für den Funktionszustand) sowie deren Interaktion sagen die Klausurleistung am Ende des Semesters vorher (dies auch, wenn fähigkeitsbezogene Merkmale mit berücksichtigt werden). Vor dem Hintergrund des insgesamt theoriekonsistenten Gesamtbildes ergeben sich dennoch einige Abweichungen von den theoretischen Annahmen. Diese werden eingehend diskutiert.  Entgegen der zentralen Annahme, tragen die dem Prozessmodell der Lernmotivation zugeordneten volitionalen Faktoren insgesamt betrachtet kaum zu einem weitergehenden Verständnis des Lernprozesses bei. Die theoretischen Annahmen können weitgehend nicht bestätigt werden. So sagen die volitionalen Faktoren nicht, wie angenommen, bei hoher instrumenteller Handlungsveranlassung und gleichzeitig aversivem Tätigkeitserleben Prozessmerkmale des Lernens vorher. Ausführlich diskutiert wird, inwieweit dies auf falsche theoretische Annahmen oder auf eine mangelnde Operationalisierung und Auswertung zurück geht. Zusätzlich zum Prozessmodell der Lernmotivation wurden weitergehende Annahmen zur Wirkung des impliziten und expliziten Leistungsmotivs überprüft. Dabei zeigt sich erwartungsgemäß, dass sich das implizite Leistungsmotiv beim Statistik Lernen bei einer individuellen Bezugsnorm förderlich auswirkt. Die moderierende Wirkung der sozialen Bezugsnorm für das explizite Leistungsmotiv kann anhand der vorliegenden Daten nicht bestätigt werden. Für das implizite Leistungsmotiv zeigt sich über die Annahmen hinaus eine förderliche Wirkung auf die Klausurteilnahme. Für Personen mit einem hohen impliziten Leistungsmotiv findet sich eine höhere Wahrscheinlichkeit, die Klausur mitzuschreiben. Dieser Befund macht den in der Leistungsmotivationsforschung gefundenen Zusammenhang zwischen Leistungsmotiv und Karriereerfolg "im Kleinen" verständlich. Theoretische Arbeiten legen nahe, dass die volitionale Handlungssteuerung nicht eine unabhängige, sondern eine zum Teil von dem Zusammenwirken der impliziten und expliziten Motivsysteme abhängige Größe darstellt. Für das Leistungsmotiv konnte dies bestätigt werden. So wirkt sich eine hohe Ausprägung des expliziten Leistungsmotivs dann positiv auf die volitionale Handlungssteuerung aus, wenn das implizite Leistungsmotiv hoch ausgeprägt ist. Die Ergebnisse bei den Machtmotivsystemen zeigen, dass nicht immer eine Übereinstimmung der Motive förderlich ist. Eine funktionale Perspektive scheint hier angemessen und weiterführend. Die Arbeit schließt mit der Frage, welche Motivkonstellationen im Sinne einer volitionalen Handlungssteuerung ideal sind. Dabei wird postuliert, dass das Wissen über implizite Vorlieben einer Person helfen sollte, für sie passende Situationen aktiv aufzusuchen oder herzustellen und dadurch eine volitionale Handlungssteuerung besser gelingt sowie diese Art der Steuerung weniger nötig macht.
N2  - Learning statistics as part of a psychology degree was empirically investigated in terms of the assumed effect of volitional action regulation. In addition to ability-related and motivational factors, the aspects of volitional action regulation should be decisive with this activity, which is experienced by many students as aversive. Only persons who, in spite of the aversive experience of the activity, can "force" themselves to learn statistics should be successful. Based on the process model of learning motivation, the assumed effects of the volitional factors were assigned to those of the motivational factors and in a longitudinal design were empirically examined over two consecutive winter semesters at the University of Potsdam and the Technical University of Berlin (N = 273). The assumptions regarding the ability and motivation-relevant factors of the process model of learning motivation that formed the basis of the analysis were confirmed to a large degree. The personal characteristics (ability-related characteristics, achievement motive and commitment to the psychology degree) determine to a considerable extent the aspects of the current motivation to learn statistics. The latter was recorded through the components of the expanded cognitive model of motivation and with the help of the learning intentions. Through this it is apparent that the current motivation to learn statistics is, on the whole, favourably pronounced. The aspects of the current motivation in turn influence process variables such as the learning expenditure, the emotional experience and the functional state during learning. The learning expenditure and the flow experience (as an indicator for the functional state) as well as their interaction predict the exam performance at the end of the semester (even when ability-related features are also taken into consideration). However, although the overall picture is, on the whole, consistent with theory, some deviations from the theoretical assumptions do emerge. These are discussed in detail.  Contrary to the central assumption, seen as a whole the volitional factors assigned to the process model of learning motivation contribute very little to an in-depth understanding of the learning process. The theoretical assumptions cannot for the most part be confirmed. Thus the volitional factors do not, as assumed, with high instrumental reason for action and simultaneous aversive activity experience, predict process features of learning. It is discussed in detail to what extent this is attributable to false theoretical assumptions or to a lack of operationalisation and evaluation. In addition to the process model of learning motivation, further assumptions on the effect of the implicit and explicit achievement motive were examined. In line with expectations it is apparent that the implicit achievement motive in learning statistics with an individual reference norm has a beneficial effect. The moderating effect of the social reference norm for the explicit achievement motive cannot be confirmed with the current data. Beyond the assumptions outlined, for the implicit achievement motive a beneficial effect on exam participation is apparent. For persons with a high implicit achievement motive there is a higher probability of taking part in the exam. This finding sheds a little light upon the correlation found between achievement motive and career success found in research on achievement motivation. Theoretical works suggest that the volitional action control does not represent an independent dimension but rather one that in part depends on the concurrence of the implicit and explicit motive systems. This was indeed confirmed for the achievement motive. If the explicit and explicit achievement motives are both high, an especially positive effect on volitional action control can be found. Findings related to power motive systems show that a concurrence of the motives is not always beneficial. A functional perspective appears to be appropriate and conducive here. The work closes by asking which constellations of motives in the sense of a volitional action control are ideal. It is postulated that the knowledge about implicit preferences of a person should help in the active search for and production of appropriate situations for the individual in question, making a volitional action control more successful and this type of control less necessary.
KW  - Motivation
KW  - Lernmotivation
KW  - Leistungsmotivation
KW  - Wille
KW  - Handlungsregulation
KW  - Psychologiestudium
KW  - Kognitive Motivation
KW  - Selbstwirksamkeit
KW  - Flow
KW  - explizit
KW  - implizit
KW  - Motive
KW  - explicit
KW  - implicit
KW  - motives
Y1  - 2005
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-2401
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TY  - THES
A1  - Mertoglu, Murat
T1  - The synthesis of well-defined functional homo- and block copolymers in aqueous media via Reversible Addition-Fragmentation Chain Transfer (RAFT) Polymerization
T1  - -
N2  - New chain transfer agents based on dithiobenzoate and trithiocarbonate for free radical polymerization via Reversible Addition-Fragmentation chain Transfer (RAFT) were synthesized. The new compounds bear permanently hydrophilic sulfonate moieties which provide solubility in water independent of the pH. One of them bears a fluorophore, enabling unsymmetrical double end group labelling as well as the preparation of fluorescent labeled polymers. Their stability against hydrolysis in water was studied, and compared with the most frequently employed water-soluble RAFT agent 4-cyano-4-thiobenzoylsulfanylpentanoic acid dithiobenzoate, using UV-Vis and 1H-NMR spectroscopy. An improved resistance to hydrolysis was found for the new RAFT agents, providing good stabilities in the pH range between 1 and 8, and up to temperatures of 70°C. Subsequently, a series of non-ionic, anionic and cationic water-soluble monomers were polymerized via RAFT in water. In these experiments, polymerizations were conducted either at 48°C or 55°C, that are lower than the conventionally employed temperatures (>60°C) for RAFT in organic solvents, in order to minimize hydrolysis of the active chain ends (e.g. dithioester and trithiocarbonate), and thus to obtain good control over the polymerization. Under these conditions, controlled polymerization in aqueous solution was possible with styrenic, acrylic and methacrylic monomers: molar masses increase with conversion, polydispersities are low, and the degree of end group functionalization is high. But polymerizations of methacrylamides were slow at temperatures below 60°C, and showed only moderate control. The RAFT process in water was also proved to be a powerful method to synthesize di- and triblock copolymers including the preparation of functional polymers with complex structure, such as amphiphilic and stimuli-sensitive block copolymers. These include polymers containing one or even two stimuli-sensitive hydrophilic blocks. The hydrophilic character of a single or of several blocks was switched by changing the pH, the temperature or the salt content, to demonstrate the variability of the molecular designs suited for stimuli-sensitive polymeric amphiphiles, and to exemplify the concept of multiple-sensitive systems. Furthermore, stable colloidal block ionomer complexes were prepared by mixing anionic surfactants in aqueous media with a double hydrophilic block copolymer synthesized via RAFT in water. The block copolymer is composed of a noncharged hydrophilic block based on polyethyleneglycol and a cationic block. The complexes prepared with perfluoro decanoate were found so stable that they even withstand dialysis; notably they do not denaturate proteins. So, they are potentially useful for biomedical applications in vivo.
N2  - Ziel der vorliegenden Arbeit war es, neue Kettenübertragungs Agenzien, basierend auf Dithiobenzoat- und Trithiocarbonatderivaten zu synthetisieren, welche in der "Reversiblen Additions-Fragmentierungs Kettenübertragungs-Polymerisation" (RAFT) eingesetzt werden können. Die neu synthetisierten Verbindungen zeichnen sich durch permanent hydrophile Sulfonatgruppen aus, welche eine pH-unabhängige Löslichkeit in Wasser ermöglichen. Eine dieser Verbindungen trägt ein Fluorophore, wodurch eine asymmetrische doppelte Endgruppenmarkierung sowie die Herstellung von Fluoreszenzmarkierten Polymeren möglich ist. Die Hydrolysestabilität dieser Verbindungen in wässriger Lösung im Vergleich mit dem z. Zeit bekanntesten wasserlöslichen RAFT Agenz (4-Cyano-4-thiobenzoylsulfanylpentansäuredithiobenzoate) wurde unter Anwendung spektroskopischer Methoden (UV-Vis, 1H-NMR) untersucht. Dabei wurde festgestellt, dass diese neue Verbindungen deutlich bessere Hydrolysestabiltäten im pH-Bereich von 1-8 und bis zu einer Temperatur von 70°C besitzen. Die neuen RAFT-Verbindungen wurden ebenfalls bezgl. Ihrer Eignung in der Polymerisation von wasserlöslichen nichtionischen, anionischen und kationischen Monomeren in wässrigem Medium bei 48°C und 55°C getestet. Unter diesen Bedingungen konnten Vinylverbindungen wie z. B. Styrenderivate. Acrylate und Methacrylate kontrolliert polymerisiert werden: Die Molmasse stieg mit dem Umsatz, die Polydispersitäten waren niedrig und die isolierten Polymere zeigten Grad an Endgruppenfunktionalität. Bei der Polymerisation von Methacrylamiden wurde bei Polymerisationstemperaturen unter 60°C nur eine mäßige Kontrolle gefunden.  Es konnte weiterhin die RAFT Polymerisation in Wasser als leistungsstarke Methode zur Herstellung definierter Di- und Triblockcopolymere, einschließlich der Synthese von funktionalen Polymeren mit komplexer Struktur – beispielsweise amphiphiler- und schaltbare (stimuli responsive) Blockcopolymere entwickelt werden. Dies beinhaltet auch Polymere, die einen oder zwei schaltbare hydrophile Polymerblöcke enthalten. Der hydrophile Eigenschaft eines oder mehrer Blöcke kann durch äußere Reize wie pH-Änderung, Temperatur oder Salzgehalt geändert werden. Diese Beispiele demonstrierten die Variabilität des für schaltbare Polyamphiphile notwendigen Designs und zeigten exemplarisch das Konzept für multi-sensitive Systeme.
KW  - RAFT
KW  - wasser
KW  - blockcopolymere
KW  - stimuli-sensitive
KW  - RAFT
KW  - water
KW  - blockcopolymer
KW  - stimuli-sensitive
Y1  - 2004
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-2338
ER  - 
TY  - THES
A1  - Rusu, Viorel Marin
T1  - Composite materials made of chitosan and nanosized apatite : preparation and physicochemical characterization
T1  - -
N2  - Taking inspiration from nature, where composite materials made of a polymer matrix and inorganic fillers are often found, e.g. bone, shell of crustaceans, shell of eggs, etc., the feasibility on making composite materials containing chitosan and nanosized hydroxyapatite were investigated. A new preparation approach based on a co-precipitation method has been developed. In its earlier stage of formation, the composite occurs as hydrogel as suspended in aqueous alkaline solution. In order to get solid composites various drying procedures including freeze-drying technique, air-drying at room temperature and at moderate temperatures, between 50oC and 100oC were used. Physicochemical studies showed that the composites exhibit different properties with respect to their structure and composition. IR and Raman spectroscopy probed the presence of both chitosan and hydroxyapatite in the composites. Hydroxyapatite as dispersed in the chitosan matrix was found to be in the nanosize range (15-50 nm) and occurs in a bimodal distribution with respect to its crystallite length. Two types of distribution domains of hydroxyapatite crystallites in the composite matrix such as cluster-like (200-400 nm) and scattered-like domains were identified by the transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD) and by confocal scanning laser microscopy (CSLM) measurements. Relaxation NMR experiments on composite hydrogels showed the presence of two types of water sites in their gel networks, such as free and bound water. Mechanical tests showed that the mechanical properties of composites are one order of magnitude less than those of compact bone but comparable to those of porous bone. The enzymatic degradation rates of composites showed slow degradation processes. The yields of degradation were estimated to be less than 10% by loss of mass, after incubation with lysozyme, for a period of 50 days. Since the composite materials were found biocompatible by the in vivo tests, the simple mode of their fabrication and their properties recommend them as potential candidates for the non-load bearing bone substitute materials.
N2  - Inspiriert von Natur, bei der Kompositmaterialien aus Polymermatrices und anorganischen Füllstoffen z.B. in Knochen, Krustentieren und Eierschalen vorzufinden sind, wurde die Herstellungsmöglichkeit von Kompositmaterial aus Chitosan und Hydroxyapatitdispersionen untersucht. Basierend auf einem Kopräzipitationsverfahren wurde eine neue Herstellungsmethode entwickelt, die als flexibler Zugang zu einem Spektrum von Komposittypen führt. In den frühen Phasen der Kompositbildung entsteht ein in der wässrigen alkalischen Lösung suspendiertes Hydrogel, das durch Filtration und Zentrifugation isoliert werden kann. IR und Ramanspektroskopie klären das Vorhandensein von Chitosan und Hydroxyapatit im Kompositmaterial. Hydroxyapatit ist als Nanopartikel der Größe von 15-50 nm in bimodaler Verteilung in der Chitosanmatrix dispersiert, und in durch Transmissionselektronenmikroskopie (TEM), X-Ray Diffraction (XRD) und Konfokaler Laserscanmikroskopie (CSLM) nachweisbaren 200-400 nm großen Clustern assembliert. NMR-Relaxationsmessungen an Hydrogelkompositmaterial decken die Existenz zweier Klassen vorkommenden Wassers im Netzwerk auf, gebundenes und freies Wasser. Mechanische Tests zeigen, dass die mechanische Festigkeit etwa eine Größenordnung unter der von massivem Knochen liegt, der Festigkeit von porösem Knochen aber gleichkommt. Enzymatische Abbauraten des Kompostimaterials sind als langsam einzuschätzen. Eine 50-tägige Einwirkzeit von Lysozym führte zu einem Abbau von 10 % der Kompositmasse. Die sich durch in vivo Tests herausstellende Biokompatibilität, die einfachen Herstellungsmöglichkeiten und die physikochemischen Eigenschaften empfehlen dieses Material als vielversprechenden Kandidaten für Knochenersatzmaterial in mäßig belasteten Bereichen.
KW  - Chitosan
KW  - Hydroxyapatit
KW  - Nanopartikel
KW  - Kompositmaterial
KW  - Chitosan
KW  - hydroxyapatite
KW  - nanoparticles
KW  - composites
Y1  - 2004
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-2316
ER  - 
TY  - THES
A1  - Gröne, Bernhard
T1  - Konzeptionelle Patterns und ihre Darstellung
N2  - Zur Beherrschung großer Systeme, insbesondere zur Weitergabe und Nutzung von Erfahrungswissen in der frühen Entwurfs- und Planungsphase, benötigt man Abstraktionen für deren Strukturen. Trennt man Software- von Systemstrukturen, kann man mit letzteren Systeme auf ausreichend hohem Abstraktionsgrad beschreiben.Software-Patterns dienen dazu, Erfahrungswissen bezüglich programmierter Systeme strukturiert weiterzugeben. Dabei wird unterschieden zwischen Idiomen, die sich auf Lösungen mit einer bestimmten Programmiersprache beziehen, Design-Patterns, die nur einen kleinen Teil des Programms betreffen und Architektur-Patterns, deren Einfluss über einen größeren Teil oder gar das komplette Programm reicht. Eine Untersuchung von existierenden Patterns zeigt, dass deren Konzepte nützlich zum Finden von Systemstrukturen sind. Die grafische Darstellung dieser Patterns ist dagegen oft auf Software-Strukturen eingeschränkt und ist für die Vermittlung von Erfahrungen zum Finden von Systemstrukturen meist nicht geeignet. Daher wird die Kategorie der konzeptionellen Patterns mit einer darauf abgestimmten grafischen Darstellungsform vorgeschlagen, bei denen Problem und Lösungsvorschlag im Bereich der Systemstrukturen liegen. Sie betreffen informationelle Systeme, sind aber nicht auf Lösungen mit Software beschränkt. Die Systemstrukturen werden grafisch dargestellt, wobei dafür die Fundamental Modeling Concepts (FMC) verwendet werden, die zur Darstellung von Systemstrukturen entwickelt wurden.
N2  - Planning large and complex software systems is an important task of a system architect. It includes communicating with the customer, planning the overall system structure as well as preparing the division of labor among software engineers. What's more, a system architect benefits from other professionals' experiences concerning system architecture. By separating system from software structures, one can now describe a system by its system structure on an adequate level of abstraction. Patterns provide a common form for the transfer of experiences. A pattern describes a widely used and proven solution to a problem that occurs in a certain context. A study of existing architectural and design patterns shows that the concepts of many patterns carry valuable experiences concerning finding system structures. On the other hand, the graphical representations of these patterns usually focus on the software structures resulting from the solution in terms of classes and their relationships. This can be a problem if the solution doesn't imply one specific software structure but rather describes a concept which may be even independent from an implementation via software at all.For that reason, Conceptual Patterns are introduced. A pattern can be called conceptual if both problem and solution concern system structures. Here, the functional aspects and structures of the system are relevant while code structures or even the use of software for implementation are not. To support the focus on system structures, terminology and notation of conceptual patterns should use an adequate means such as provided by the Fundamental Modeling Concepts (FMC).
KW  - Patterns
KW  - Systemstruktur
KW  - FMC
KW  - Konzeptionell
KW  - Patterns
KW  - System structure
KW  - FMC
KW  - Conceptual
Y1  - 2004
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-2302
ER  - 
TY  - THES
A1  - Backers, Tobias
T1  - Fracture toughness determination and micromechanics of rock under Mode I and Mode II loading
N2  - This thesis work describes a new experimental method for the determination of Mode II (shear) fracture toughness, KIIC of rock and compares the outcome to results from Mode I (tensile) fracture toughness, KIC, testing using the International Society of Rock Mechanics Chevron-Bend method.Critical Mode I fracture growth at ambient conditions was studied by carrying out a series of experiments on a sandstone at different loading rates. The mechanical and microstructural data show that time- and loading rate dependent crack growth occurs in the test material at constant energy requirement.The newly developed set-up for determination of the Mode II fracture toughness is called the Punch-Through Shear test. Notches were drilled to the end surfaces of core samples. An axial load punches down the central cylinder introducing a shear load in the remaining rock bridge. To the mantle of the cores a confining pressure may be applied. The application of confining pressure favours the growth of Mode II fractures as large pressures suppress the growth of tensile cracks.Variation of geometrical parameters leads to an optimisation of the PTS- geometry. Increase of normal load on the shear zone increases KIIC bi-linear. High slope is observed at low confining pressures; at pressures above 30 MPa low slope increase is evident. The maximum confining pressure applied is 70 MPa. The evolution of fracturing and its change with confining pressure is described.The existence of Mode II fracture in rock is a matter of debate in the literature. Comparison of the results from Mode I and Mode II testing, mainly regarding the resulting fracture pattern, and correlation analysis of KIC and KIIC to physico-mechanical parameters emphasised the differences between the response of rock to Mode I and Mode II loading. On the microscale, neither the fractures resulting from Mode I the Mode II loading are pure mode fractures. On macroscopic scale, Mode I and Mode II do exist.
N2  - Diese Arbeit beschreibt eine neue experimentelle Methode zur Bestimmung der Modus II (Schub) Bruchzähigkeit, KIIC, von Gestein und vergleicht die Ergebnisse mit Resultaten aus Versuchen zur Bestimmung der Modus I (Zug) Bruchzähigkeit, KIC.An einer Serie von Versuchen mit verschiedenen Belastungsraten wurde das kritische Modus I Rißwachstum eines Sandsteines untersucht. Die mechanischen Daten zeigen, daß zeit- und belastungsratenabhängiges Rißwachstum in dem Material bei konstantem Energieverbrauch stattfindet. Der neu entwickelte Versuchsaufbau zur Ermittlung der Modus II Bruchzähigkeit wurde Punch- Through Shear Test genannt. Die Proben werden aus Bohrkernen hergestellt in deren Endflächen Nuten eingebracht werden. Eine Last auf den Innenzylinder induziert eine Schubspannung. Auf die Mantelfläche der Proben kann ein Umlagerungsdruck aufgebracht werden. Da durch Normalspannungen das Modus I Rißwachstum unterdrückt wird, wird das Modus II Rißwachstum gefördert.Die PTS- Probengeometrie wurde bezüglich Nutentiefe, -durchmessers, -breite und des Probendurchmessers optimiert. KIIC steigt bi-linear mit Zunahme des Umlagerungsdruckes an. Ein starker Anstieg ist bis zu Umlagerungsdrücken von etwa 30 MPa zu beobachten, oberhalb ist die Steigung geringer. Bisher wurden Umlagerungsdrücke bis maximal 70 MPa aufgebracht. Die Entwicklung der entstehenden Risse und deren Variation mit Umlagerungsdruck wird beschrieben.Ob die Entstehung eines Modus II Risses in Gestein möglich ist, wurde vielfach in der Literatur diskutiert. Der Vergleich der Ergebnisse der Modus I und II Experimente, insbesondere bezüglich der Rißmuster und der Korrelationsanalysen von KIC und KIIC zu physiko-mechanischen Parametern, zeigt die Unterschiede der Reaktion auf Modus I und Modus II Belastung auf. Mikroskopisch gesehen wachsen die Risse weder unter Modus I noch unter Modus II Belastung in einem reinen Modus. Allerdings existieren Modus I und Modus II Risse auf der makroskopischen Betrachtungsebene.
KW  - Rissmechanik
KW  - Felsmechanik
KW  - Bruchzähigkeit
KW  - Mikrostruktur
KW  - fracture mechanics
KW  - rock mechanics
KW  - fracture toughness
KW  - microsructure
Y1  - 2004
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-2294
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TY  - THES
A1  - Thiede, Rasmus Christoph
T1  - Tectonic and climatic controls on orogenic processes : the Northwest Himalaya, India
N2  - The role of feedback between erosional unloading and tectonics controlling the development of the Himalaya is a matter of current debate. The distribution of precipitation is thought to control surface erosion, which in turn results in tectonic exhumation as an isostatic compensation process. Alternatively, subsurface structures can have significant influence in the evolution of this actively growing orogen. Along the southern Himalayan front new 40Ar/39Ar white mica and apatite fission track (AFT) thermochronologic data provide the opportunity to determine the history of rock-uplift and exhumation paths along an approximately 120-km-wide NE-SW transect spanning the greater Sutlej region of the northwest Himalaya, India. 40Ar/39Ar data indicate, consistent with earlier studies that first the High Himalayan Crystalline, and subsequently the Lesser Himalayan Crystalline nappes were exhumed rapidly during Miocene time, while the deformation front propagated to the south. In contrast, new AFT data delineate synchronous exhumation of an elliptically shaped, NE-SW-oriented ~80 x 40 km region spanning both crystalline nappes during Pliocene-Quaternary time. The AFT ages correlate with elevation, but show within the resolution of the method no spatial relationship to preexisting major tectonic structures, such as the Main Central Thrust or the Southern Tibetan Fault System. Assuming constant exhumation rates and geothermal gradient, the rocks of two age vs. elevation transects were exhumed at ~1.4 ±0.2 and ~1.1 ±0.4 mm/a with an average cooling rate of ~50-60 °C/Ma during Pliocene-Quaternary time. The locus of pronounced exhumation defined by the AFT data coincides with a region of enhanced precipitation, high discharge, and sediment flux rates under present conditions. We therefore hypothesize that the distribution of AFT cooling ages might reflect the efficiency of surface processes and fluvial erosion, and thus demonstrate the influence of erosion in localizing rock-uplift and exhumation along southern Himalayan front, rather than encompassing the entire orogen.Despite a possible feedback between erosion and exhumation along the southern Himalayan front, we observe tectonically driven, crustal exhumation within the arid region behind the orographic barrier of the High Himalaya, which might be related to and driven by internal plateau forces. Several metamorphic-igneous gneiss dome complexes have been exhumed between the High Himalaya to the south and Indus-Tsangpo suture zone to the north since the onset of Indian-Eurasian collision ~50 Ma ago. Although the overall tectonic setting is characterized by convergence the exhumation of these domes is accommodated by extensional fault systems.Along the Indian-Tibetan border the poorly described Leo Pargil metamorphic-igneous gneiss dome (31-34°N/77-78°E) is located within the Tethyan Himalaya. New field mapping, structural, and geochronologic data document that the western flank of the Leo Pargil dome was formed by extension along temporally linked normal fault systems. Motion on a major detachment system, referred to as the Leo Pargil detachment zone (LPDZ) has led to the juxtaposition of low-grade metamorphic, sedimentary rocks in the hanging wall and high-grade metamorphic gneisses in the footwall. However, the distribution of new 40Ar/39Ar white mica data indicate a regional cooling event during middle Miocene time. New apatite fission track (AFT) data demonstrate that subsequently more of the footwall was extruded along the LPDZ in a brittle stage between 10 and 2 Ma with a minimum displacement of ~9 km. Additionally, AFT-data indicate a regional accelerated cooling and exhumation episode starting at ~4 Ma. Thus, tectonic processes can affect the entire orogenic system, while potential feedbacks between erosion and tectonics appear to be limited to the windward sides of an orogenic systems.
N2  - Welche Rolle Wechselwirkungen zwischen der Verteilung des Niederschlags, Erosion und Tektonik während der Entwicklung des Himalayas über geologische Zeiträume gespielt haben bzw. heute spielen, ist umstritten. Dabei ist von besonderem Interesse, ob Erosion ausschliesslich in Folge tiefkrustaler Hebungsprozesse entsteht und gesteuert wird, oder ob Regionen besonders effektiver Erosion, bedingt durch isostatische Kompensation, die Lokation tektonischer Deformation innerhalb aktiver Orogene beeinflussen können. Entlang der südlichen Himalayafront ermöglichen neue thermochronologische 40Ar/39Ar-Hellglimmer- und Apatite-Spaltspur-Alter die Bestimmung der Exhumationspfade entlang eines 120-km-langen NE-SW-gerichteten Profils, dass quer durch die gesamte Sutlej-Region des nordwestlichen, indischen Himalayas verläuft. Dabei deuten die 40Ar/39Ar-Daten in übereinstimmung mit früheren Studien darauf hin, dass zuerst das Kristallin des Hohen Himalayas und anschliessend, südwärts propagierend, das Kristallin des Niederen Himalayas während des Miozäns exhumiert worden ist. Im Gegensatz dazu weisen die neuen Apatit-Spaltspur-Alter auf eine gleichmässige und zeitgleiche Exhumation beider kristallinen Decken entlang des Sutlejflusses. Dieser 80x40 km weite Bereich formt einen elliptischen, nordost-südwest orientierten Sektor erhöhter Exhumationsraten während des Pliozäns und Quartärs. Innerhalb des Fehlerbereichs der Spaltspurmethode zeigen die Alter eine gute Korrelation mit der Höhe, zeigen aber gleichzeitig keine Abhängigkeit zu bedeutenden tektonischen Störungen, wie die "Main Central Thrust" oder dem "Southern Tibetan Fault System". Unter der vereinfachten Annahme konstanter Exhumationsraten deuten zwei verschiedene Höhenprofile auf Exhumationraten in der Grössenordnung von ~1,4 ±0,2 und ~1,1 ±0,4 mm/a bei einer durchschnittlichen Abkühlrate von ~50-60 °C/m.y. während des Pliozäns bzw. Quartärs hin. Der anhand von Spaltspuraltern bestimmte Sektor verstärkter Exhumation korreliert mit dem Gebiet, das während des Holozäns hohen Niederschlags-, Erosion- bzw. Sedimenttransportraten ausgesetzt ist. Daher vermuten wir, dass die Verteilung von jungen Spaltspuraltern den regionalen Grad der Effiziens von Oberflächenprozessen und fluviatiler Erosion wiederspiegelt. Dies deutet auf einen Zusammenhang zwischen Erosion und der Lokalisierung von Hebung und Exhumation entlang der südlichen Front des Himalayas hin, und zeigt gleichzeitig, dass die Exhumation nicht einfach über die gesamte Front gleichmässig verteilt ist.Trotz der Wechselwirkungen zwischen Exhumation und Erosion, die möglicherweise die Entwicklung der südlichen Himalayafront beeinflussen, beobachten wir auch tiefkrustale tektonische Exhumation in ariden Gebieten nördlich des Hohen Himalayas, die vermutlich im Zusammenhang mit plateauinternenen Deformationsprozessen steht. So haben sich zum Beispiel mehrere metaplutonische Gneissdomkomplexe zwischen dem Hohen Himalaya im Süden und der Indus-Tsangpo Suturzone im Norden seit der Indien-Asien Kollision vor ca. 50 Millionen Jahren entwickelt. Obwohl die Dome sich grossräumig in einem kommpressiven Spannungsfeld befinden, werden sie lokal entlang von Extensionsstrukturen exhumiert. Bis heute sind die Ursachen für die Entstehung dieser Prozesse umstritten.Entlang der Indisch-Tibetischen Grenze erstreckt sich der fast vollkommen unbeschriebene Leo-Pargil-Gneissdomkomplex (31-34°N/77-78°E) innerhalb des Tethyschen Himalayas. Neue Geländekartierungen, strukturelle und geochronologische Daten der westliche Flanke des Leo Pargil Domes dokumentieren, dass dieser sich entlang zeitlich verbundener Abschiebungssysteme in einem extensionalen Regime entwickelt hat. Im Gelände wird der Dome von einem mächtigen Störungssystem begrenzt, die "Leo Pargil Detachment Zone" (LPDZ). Durch den tektonischen Versatz entlang der LPDZ liegen heute niedriggradig metamorphe Sedimentgesteine im Hangenden neben hochgradigen Gneisen in Liegenden. Unabhängig von der Probenlokation entlang des aufgeschlossenen Störungssystemes ergeben alle neuen 40Ar/39Ar-Hellglimmeralter um die 15 Ma und deuten auf ein regional wichtiges Abkühlungsereignis hin. Im Gegensatz dazu deuten die neuen Apatit-Spaltspuralter (AFT) auf eine kontinuierliche Exhumation der hochmetamorphen Einheiten im Liegenden der LPDZ unter sprödtektonischen Bedingungen zwischen 10 und 2 Ma hin, bei einem minimalen Versatz von ungefähr 9 km. Desweiteren deuten die Apatit-Spaltspur-Daten auf überregionale beschleunigte Abkülhlungs- bzw Exhumationsphase seit 4 Ma.Daraus kann gefolgert werden, dass die tektonischen Prozesse die Entwicklung des gesamten Gebirges beflussen können, während potenzielle Wechselwirkungen zwischen Erosion und Tektonik auf die luvwärtigen Gebirgsflanken beschränkt zu bleiben scheinen.
KW  - Gebirgsbildung
KW  - Erosion
KW  - Hebung
KW  - Himalaya
KW  - Spalt Spuren
KW  - Thermochronologie
KW  - Klima
KW  - Monsoon
KW  - Indien
KW  - Orogen
KW  - erosion
KW  - uplift
KW  - Himalaya
KW  - fission track
KW  - thermochronology
KW  - climate
KW  - monsoon
KW  - India
Y1  - 2005
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-2281
ER  - 
TY  - THES
A1  - Schwonbeck, Susanne
T1  - Analyse von Single Nucleotide Polymorphisms an Glas-Oberflächen
N2  - Ziel der vorliegenden Arbeit war die Entwicklung einer SNP-Genotypisierungsmethode mit auf Mikroarrays immobilisierten PCR-Produkten. Für die Analyse wurde ein faseroptischer Affinitätssensor bzw. ein Durchfluss-Biochip-Scanner mit integrierter Fluoreszenzdetektion verwendet. An den immobilisierten Analyten (PCR-Produkten) wurde eine Fluoreszenzoligonukleotidsonde hybridisiert und anschließend die Dissoziation der Sonde im Fluss verfolgt. Die Diskriminierung von Wildtyp- und Mutanten-DNA erfolgte durch die kinetische Auswertung der Dissoziationskurven sowie durch die Analyse der Fluoreszenzintensität.   Die Versuche am faseroptischen Affinitätssensor zeigten, dass DNA-DNA-Hybride sowohl von Oligonukleotiden als auch von PCR-Produkten ein typisches Dissoziationsverhalten aufweisen, wobei fehlgepaarte Hybride eine signifikant schnellere Dissoziation zeigen als perfekt passende Hybride. Dieser Geschwindigkeitsunterschied lässt sich durch den Vergleich der jeweiligen kinetischen Geschwindigkeitskonstanten kD quantitativ erfassen.  Da die Kopplung des Analyten an der Chipoberfläche sowie die Hybridisierungs- und Dissoziationsparameter essentiell für die Methodenentwicklung war, wurden die Parameter für ein optimales Spotting und die Immobilisierung von PCR-Produkten ermittelt. Getestet wurden die affine Kopplung von biotinylierten PCR-Produkten an Streptavidin-, Avidin- und NeutrAvidin-Oberflächen sowie die kovalente Bindung von phosphorylierten Amplifikaten mit der EDC/Methylimidazol-Methode. Die besten Ergebnisse sowohl in Spotform und -homogenität als auch im Signal/Rausch-Verhältnis wurden an NeutrAvidin-Oberflächen erreicht.  Für die Etablierung der Mikroarray-Genotypisierungsmethode durch kinetische Analyse nach einem Hybridisierungsexperiment wurden Sondenlänge, Puffersystem, Spotting-Konzentration des Analyten sowie Temperatur optimiert. Das Analysensystem erlaubte es, PCR-Produkte mit einer Konzentration von 250 ng/µl in einem HEPES-EDTA-NaCl-Puffer auf mit NeutrAvidin beschichtete Glasträger zu spotten. In den anschließenden Hybridisierungs- und Dissoziationsexperimenten bei 30 °C konnte die Diskriminierung von homocygoter Wildtyp- und homocygoter Mutanten- sowie heterocygoter DNA am Beispiel von Oligonukleotid-Hybriden erreicht werden.  In einer Gruppe von 24 homocygoten Patienten wurde ein Polymorphismus im SULT1A1-Gen analysiert. Sowohl durch kinetische Auswertung als auch mit der Analyse der Fluoreszenzintensität wurde der Genotyp der Proben identifiziert. Die Ergebnisse wurden mit dem Referenzverfahren, der Restriktionschnittstellenanalyse (PCR-RFLP) validiert. Lediglich ein Genotyp wurde falsch bestimmt, die Genauigkeit lag bei 96%.  In einer Gruppe von 44 Patienten wurde der Genotyp eines SNP in der Adiponectin-Promotor-Region untersucht. Nach Vergleich der Analysenergebnisse mit denen eines Referenzverfahrens konnten lediglich 14 der untersuchten Genotypen bestätigt werden. Ursache für die unzureichende Genauigkeit der Methode war vor allem das schlechte Signal/Rausch-Verhältnis.  Zusammenfassend kann gesagt werden, dass das in dieser Arbeit entwickelte Analysesystem für die Genotypisierung von Einzelpunktmutationen geeignet ist, homocygote Patientenproben zuverlässig zu analysieren. Prinzipiell ist das auch bei heterocygoter DNA möglich. Da nach aktuellem Kenntnisstand eine SNP-Analysemethode an immobilisierten PCR-Produkten noch nicht veröffentlicht wurde, stellt das hier entwickelte Verfahren eine Alternative zu bisher bekannten Mikroarray-Verfahren dar. Als besonders vorteilhaft erweist sich der reverse Ansatz der Methode.  Der hier vorgestellte Ansatz ist eine kostengünstigere und weniger hoch dimensionierte Lösung für Fragestellungen beispielsweise in der Ernährungswissenschaft, bei denen meist eine mittlere Anzahl Patienten auf nur einige wenige SNPs zu untersuchen ist. Wenn es gelingt, durch die Weiterentwicklung der Hardware bzw. weiterer Optimierung, eine Verbesserung des Signal/Rausch-Verhältnisses und damit die Diskriminierung von heterocygoter DNA zu erreichen, kann diese Methode zukünftig bei der Analyse von mittelgroßen Patientengruppen alternativ zu anderen Genotypisierungsmethoden verwendet werden.
N2  - The aim of this thesis was the development of a SNP genotyping method involving PCR products immobilised on microarrays. For the analysis a fibre optic affinity biosensor and a flow-through biochip scanner were used. Fluorescent probes were hybridized with the immobilised PCR products. In order to start the dissociation process the surface was rinsed with buffer and the fluorescence intensity was measured.  Two different cases were studied: First, the full-matched DNA hybrid (wildtyp single strand with complementary wildtype single strand), second the mis-matched hybrid (wildtype single strand and mutant single strand). After determinating the reaction rates (kD) as kinetic parameter the kD values of both cases were compared. The experiments showed a significant difference in the kD value of the full- and the mis-match hybrids. Therefore, mutant and wildtype DNA were discriminated by kinetic analysis of the dissociation process and analysis of the fluorescence intensity.  To set up the complete analysis process the reaction parameters like coupling of the PCR products had to be optimised. Both affininty coupled (streptavidin, neutravidin, avidin - biotin) and covalent methods (EDC/methylimidazol) were carried out. Best results in spot homogeinity and spot appearance were obtained with coupling of biotinylated PCR products on neutravidin coated chip surfaces. Additionally, the length of the probe, the spotting concentration, the spotting buffer and the reaction temperature were optimised. In the optimised analysis PCR products (250 µg/µl) were spotted onto neutravidin coated surfaces. The hybridisation  and dissociation processes were carried out at 30°C. A HEPES-EDTA-NaCl buffer was used for spotting, diluting of the fluorescent probe and rinsing the microarray surface. A fluorescent probe was used with 13 nucleotides in length. The mis- or full-matching base indicating the polymorphism was located in the center position of the probe.  The analysis system was tested with the genomic DNA of a group of 24 homocygote individuals with a SNP in the SULT1A1 gene region. The hybridisation and dissociation processes were carried out and the reaction rates were determinated. Subsequently after the analysis in the flow-through biochip scanner the fluorescence intensity of the  spots were measured. The results showed very good comparability with results of a PCR-RFLP analysis (one false genotype). Additionally, a group of 44 heterocygote DNA samples with one SNP in the adiponectin promotor region were also genotyped. Compared to a reference method only 14 genotypes were correctly determined. This was mostly due to a low signal-noise-ratio and needs to be further investigated.  Besides the problem in analysing heterocygote DNA samples the developed analysis system is very useful for genotyping SNP in homocygote DNA samples. The successful analysis of heterocygote sample is principally possible and with further investigations/optimisation, a better analysis should be possible.  The most important advantage of the developed method is the reverse approach of binding PCR products at the surface instead of oligonucleotides. This allows the parallel genotyping of several individuals. Other advantages include low costs and medium sized dimensions in terms of throughput.
KW  - Einzelbasenaustausch
KW  - SNP
KW  - Mikrochip
KW  - DNA-Chip
KW  - SULT1A1
KW  - Adiponectin
KW  - kinetische Analyse
KW  - Dissoziation
KW  - Durchfluß-Biochip-Scanner
KW  - Fließsystem
KW  - single nucleotide polymorphisms
KW  - SNP
KW  - microarray
KW  - DNA
KW  - kinetic analysis
KW  - dissociation
KW  - SULT1A1
KW  - flow-through biochip scanner
Y1  - 2004
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-0001853
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TY  - THES
A1  - Schwandt, Daniel
T1  - Abflußentwicklung in Teileinzugsgebieten des Rheins : Simulationen für den Ist-Zustand und für Klimaszenarien
T1  - Development of runoff in subcatchments of the River Rhine : simulations of the current state and for climate change scenarios
N2  - Die vorliegende Arbeit 'Abflußentwicklung in Teileinzugsgebieten des Rheins - Simulationen für den Ist-Zustand und für Klimaszenarien' untersucht Auswirkungen möglicher zukünftiger Klimaänderungen auf das Abflußgeschehen in ausgewählten, durch Mittelgebirge geprägten Teileinzugsgebieten des Rheins: Mosel (bis Pegel Cochem); Sieg (bis Pegel Menden 1) und Main (bis Pegel Kemmern).In einem ersten Schritt werden unter Verwendung des hydrologischen Modells HBV-D wichtige Modellprozesse entsprechend der Einzugsgebietscharakteristik parametrisiert und ein Abbild der Gebietshydrologie erzeugt, das mit Zeitreihen gemessener Tageswerte (Temperatur, Niederschlag) eine Zeitreihe der Pegeldurchflüsse simulieren kann. Die Güte der Simulation des Ist-Zustandes (Standard-Meßzeitraum 1.1.1961-31.12.1999) ist für die Kalibrierungs- und Validierungszeiträume in allen Untersuchungsgebieten gut bis sehr gut.Zur Erleichterung der umfangreichen, zeitaufwendigen einzugsgebietsbezogenen Datenaufbereitung für das hydrologische Modell HBV-D wurde eine Arbeitsumgebung auf Basis von Programmerweiterungen des Geoinformationssystems ArcView und zusätzlichen Hilfsprogrammen entwickelt. Die Arbeitsumgebung HBV-Params enthält eine graphische Benutzeroberfläche und räumt sowohl erfahrenen Hydrologen als auch hydrologisch geschulten Anwendern, z.B. Studenten der Vertiefungsrichtung Hydrologie, Flexibilität und vollständige Kontrolle bei der Ableitung von Parameterwerten und der Editierung von Parameter- und Steuerdateien ein. Somit ist HBV-D im Gegensatz zu Vorläuferversionen mit rudimentären Arbeitsumgebungen auch außerhalb der Forschung für Lehr- und Übungszwecke einsetzbar.In einem zweiten Schritt werden Gebietsniederschlagssummen, Gebietstemperaturen und simulierte Mittelwerte des Durchflusses (MQ) des Ist-Zustandes mit den Zuständen zweier Klimaszenarien für den Szenarienzeitraum 100 Jahre später (2061-2099) verglichen. Die Klimaszenarien beruhen auf simulierten Zirkulationsmustern je eines Modellaufes zweier Globaler Zirkulationsmodelle (GCM), die mit einem statistischen Regionalisierungsverfahren in Tageswertszenarien (Temperatur, Niederschlag) an Meßstationen in den Untersuchungsgebieten überführt wurden und als Eingangsdaten des hydrologischen Modells verwendet werden.Für die zweite Hälfte des 21. Jahrhunderts weisen beide regionalisierten Klimaszenarien eine Zunahme der Jahresmittel der Gebietstemperatur sowie eine Zunahme der Jahressummen der Gebietsniederschläge auf, die mit einer hohen Variabilität einhergeht. Eine Betrachtung der saisonalen (monatlichen) Änderungsbeträge von Temperatur, Niederschlag und mittlerem Durchfluß zwischen Szenarienzeitraum (2061-2099) und Ist-Zustand ergibt in allen Untersuchungsgebieten eine Temperaturzunahme (höher im Sommer als im Winter) und eine generelle Zunahme der Niederschlagssummen (mit starken Schwankungen zwischen den Einzelmonaten), die bei der hydrologischen Simulation zu deutlich höheren mittleren Durchflüssen von November bis März und leicht erhöhten mittleren Durchflüssen in den restlichen Monaten führen. Die Stärke der Durchflußerhöhung ist nach den individuellen Klimaszenarien unterschiedlich und im Sommer- bzw. Winterhalbjahr gegenläufig ausgeprägt. Hauptursache für die simulierte starke Zunahme der mittleren Durchflüsse im Winterhalbjahr ist die trotz Temperaturerhöhung der Klimaszenarien winterlich niedrige Evapotranspiration, so daß erhöhte Niederschläge direkt in erhöhten Durchfluß transformiert werden können.Der Vergleich der Untersuchungsgebiete zeigt in Einzelmonaten von West nach Ost abnehmende Änderungsbeträge der Niederschlagssummen, die als Hinweis auf die Bedeutung der Kontinentalitätseinflüsse auch unter geänderten klimatischen Bedingungen in Südwestdeutschland aufgefaßt werden könnten.Aus den regionalisierten Klimaszenarien werden Änderungsbeträge für die Modulation gemessener Zeitreihen mittels synthetischer Szenarien abgeleitet, die mit einem geringen Rechenaufwand in hydrologische Modellantworten überführt werden können. Die direkte Ableitung synthetischer Szenarien aus GCM-Ergebniswerten (bodennahe Temperatur und Gesamtniederschlag) an einzelnen GCM-Gitterpunkten erbrachte unbefriedigende Ergebnisse.Ob, in welcher Höhe und zeitlichen Verteilung die in den (synthetischen) Szenarien verwendeten Niederschlags- und Temperaturänderungen eintreten werden, kann nur die Zukunft zeigen. Eine Abschätzung, wie sich die Abflußverhältnisse und insbesondere die mittleren Durchflüsse der Untersuchungsgebiete bei möglichen Änderungen entwickeln würden, kann jedoch heute schon vorgenommen werden. Simulationen auf Szenariogrundlagen sind ein Weg, unbekannte zukünftige Randbedingungen sowie regionale Auswirkungen möglicher Änderungen des Klimasystems ausschnittsweise abzuschätzen und entsprechende Risikominderungsstrategien zu entwickeln. Jegliche Modellierung und Simulation natürlicher Systeme ist jedoch mit beträchtlichen Unsicherheiten verknüpft. Vergleichsweise große Unsicherheiten sind mit der zukünftigen Entwicklung des sozioökonomischen Systems und der Komplexität des Klimasystems verbunden. Weiterhin haben Unsicherheiten der einzelnen Modellbausteine der Modellkette Emissionsszenarien/Gaszyklusmodelle - Globale Zirkulationsmodelle/Regionalisierung - hydrologisches Modell, die eine Kaskade der Unsicherheiten ergeben, neben Datenunsicherheiten bei der Erfassung hydrometeorologischer Meßgrößen einen erheblichen Einfluß auf die Vertrauenswürdigkeit der Simulationsergebnisse, die als ein dargestellter Wert eines Ergebnisbandes zu interpretieren sind.Der Einsatz (1) robuster hydrologischer Modelle, die insbesondere temperaturbeeinflußte Prozesse adäquat beschreiben,(2) die Verwendung langer Zeitreihen (wenigsten 30 Jahre) von Meßwerten und(3) die gleichzeitige vergleichende Betrachtung von Klimaszenarien, die auf unterschiedlichen GCMs beruhen (und wenn möglich, verschiedene Emissionsszenarien berücksichtigen),sollte aus Gründen der wissenschaftlichen Sorgfalt, aber auch der besseren Vergleichbarkeit der Ergebnisse von Regionalstudien im noch jungen Forschungsfeld der Klimafolgenforschung beachtet werden.
N2  - This thesis 'Development of runoff in subcatchments of the River Rhine - simulations of the current state and for climate change scenarios' investigates the impacts of possible future climate changes on runoff and runoff regime in selected subcatchments of the River Rhine. The regional climate in the selected subcatchments Mosel (up to gauge Cochem), Sieg (gauge Menden 1) and Main (gauge Kemmern) is affected by the middle mountain ranges.In a first step, important model processes are parameterized according to catchment characteristics. A representation of the regional hydrology is then produced by using the hydrological model HBV-D. Based on time series of daily measurements (temperature, precipitation) at stations within the catchment, this representation can be used to realistically simulate time series of runoff and discharge. In all examined areas, the quality of simulations of the calibration and validation periods for the current state (standard period of measurements 01/01/1961-12/31/1999) can be regarded as good to excellent. To aid the catchment-specific, extensive and time-consuming data processing, a working environment for the hydrological model HBV-D has been developed. It is based on program extensions of the geographical information system ArcView and further programs. The working environment HBV-Params contains a graphical interface that gives both experienced hydrologists and students full control and enables them to flexibly derive parameter values and edit parameter and control files. In contrast to previous versions with only rudimentary working environments, HBV-D can therefore be utilized for research as well as for educational purposes. In a second step, the current states of areal precipitation, areal temperature and simulated mean discharge (MQ) are compared to the corresponding states for two scenarios of future climate changes (100 years later, 2061-2099). These scenarios are based on simulated global circulations of one model run for each of two global circulation models (GCM). These global circulations are regionalized (downscaled) using a statistical approach into scenario time series of daily values (temperature, precipitation - input for the hydrological model) at control stations within the individual catchments. For the second half of the 21st century, both regionalized climate change scenarios indicate increases in the mean annual areal temperature and mean annual sum of precipitation, along with a high variability of the latter. The seasonal (monthly) changes in temperature, precipitation and mean discharge between scenario state (2061-2099) and current state indicate increases in temperature (higher in summer than in winter) as well as a general increase in precipitation sums (strong fluctuations between individual months). In the hydrological simulations for all investigated catchments, this results in considerably higher mean discharges from November to March and small increases in mean discharge for the other months. The magnitude of the increases in discharge depends on the individual climate change scenario, one showing higher increases than the other during the summer half-year and vice versa for the winter half-year. The main reason for the simulated strong increase in mean discharge during winter half-year is, in spite of higher temperatures, the still relatively low evapotranspiration which allows higher precipitation to be directly transformed into higher discharges. The comparison of the investigated catchments shows decreasing amounts of changes in the sum of precipitation from West to East in individual months. This indicates the importance of continentality under changed climatic conditions in Southwest Germany. For the modification of measured time series (temperature, precipitation), which can be easily converted as synthetic scenarios into simulated hydrological results, amounts of change are derived from regionalized (downscaled) climate change scenarios. The derivation of synthetic scenarios directly from GCM output at individual GCM gridpoints yielded unsatisfactory results. Only the future itself can show whether the timing and amount of changes in temperature and precipitation used in (synthetic) climate change scenarios come close to reality. An assessment of possible developments in runoff regime and specifically mean discharge under possible changed climatic conditions in the investigated catchments is already feasible today. Simulations based on scenarios are one way to establish unknown future boundary conditions for the estimation of regional impacts of possible changes of the climate system. Nevertheless, all types of modeling and simulation of natural systems are linked with uncertainties. Rather large uncertainties persist regarding the future development of the socio-economic system and the complexity of the climate system and earth system. Furthermore, besides data uncertainties associated with the measurement of hydro-meteorological values, uncertainties associated with individual components of the model chain emission scenarios/gas cycle model - GCM/regionalization - hydrological model, which form a cascade of uncertainty, have a great influence on the trustworthiness of the simulation results (which are understood as one shown value within a range of results). In the young field of climate impact research the use of (1) robust hydrological models that adequately describe temperature-dependent processes,(2) long time series (at least 30 years long) of measurements, (3) concurrent comparisons of climate change scenarios, based on different GCMs (and, if possible, different emission scenarios)should be considered for reasons of scientific thoroughness and to improve comparability of regional impact studies.
KW  - Abflußentwicklung
KW  - hydrologische Modellierung
KW  - HBV-D
KW  - Klimaszenarien
KW  - regionale Auswirkungen von Klimaänderungen
KW  - synthetische Klimaszenarien
KW  - Kaska
KW  - runoff development
KW  - hydrological modeling
KW  - HBV-D
KW  - climate change scenarios
KW  - regional climate change impacts
KW  - synthetic climate change scenarios
KW  - casca
Y1  - 2003
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-0001001
ER  - 
TY  - THES
A1  - Bookhagen, Bodo
T1  - Late quaternary climate changes and landscape evolution in the Northwest Himalaya : geomorphologic processes in the Indian Summer Monsoon Domain
N2  - The India-Eurasia continental collision zone provides a spectacular example of active mountain building and climatic forcing. In order to quantify the critically important process of mass removal, I analyzed spatial and temporal precipitation patterns of the oscillating monsoon system and their geomorphic imprints. I processed passive microwave satellite data to derive high-resolution rainfall estimates for the last decade and identified an abnormal monsoon year in 2002. During this year, precipitation migrated far into the Sutlej Valley in the northwestern part of the Himalaya and reached regions behind orographic barriers that are normally arid. There, sediment flux, mean basin denudation rates, and channel-forming processes such as erosion by debris-flows increased significantly. Similarly, during the late Pleistocene and early Holocene, solar forcing increased the strength of the Indian summer monsoon for several millennia and presumably lead to analogous precipitation distribution as were observed during 2002. However, the persistent humid conditions in the steep, high-elevation parts of the Sutlej River resulted in deep-seated landsliding. Landslides were exceptionally large, mainly due to two processes that I infer for this time: At the onset of the intensified monsoon at 9.7 ka BP heavy rainfall and high river discharge removed material stored along the river, and lowered the baselevel. Second, enhanced discharge, sediment flux, and increased pore-water pressures along the hillslopes eventually lead to exceptionally large landslides that have not been observed in other periods. The excess sediments that were removed from the upstream parts of the Sutlej Valley were rapidly deposited in the low-gradient sectors of the lower Sutlej River. Timing of downcutting correlates with centennial-long weaker monsoon periods that were characterized by lower rainfall. I explain this relationship by taking sediment flux and rainfall dynamics into account: High sediment flux derived from the upstream parts of the Sutlej River during strong monsoon phases prevents fluvial incision due to oversaturation the fluvial sediment-transport capacity. In contrast, weaker monsoons result in a lower sediment flux that allows incision in the low-elevation parts of the Sutlej River.
N2  - Die Indisch-Eurasische Kontinentalkollision ist ein beeindruckendes Beispiel für weitreichenden, tektonisch kontrollierten klimatischen Einfluss. Um den Einfluss von klimatisch bedingter Erosion auf die Orogenese zu testen, habe ich erosive Oberflächenprozesse, Monsunvariationen und fluviatilen Massentransfer auf verschiedenen Zeitscheiben analysiert. Um genaue Niederschläge auf einem grossen Raum zu quantifizieren, habe ich durch Wettersatelliten aufgezeichnete passive Mikrowellendaten für die letzten zehn Jahre untersucht. Erstaunlicherweise variiert der Niederschlag nur wenig von Jahr zu Jahr und ein Großteil des Regens wird durch orographische Effekte gesteuert. Im Jahre 2002 allerdings, habe ich ein abnormal starkes Monsunjahr feststellen können. Zu dieser Zeit ist der Monsunniederschlag weiter in das Gebirge vorgedrungen und hat viele Massenbewegungen wie z.B. Schuttströme und Muren ausgelöst. Dabei verdoppelten sich die Erosionsraten im Einzugsgebiet. Ich zeige anhand von Satellitenbildern, aufgenommen vor und nach dem Monsun, dass sich hierbei vor allen Dingen kleine, neue Flußläufe entwickeln. In höher gelegenen, normalerweise trockenen Gebieten findet man auch Überreste von enormen Bergstürzen und dahinter aufgestauten Seen. Datierungen dieser geomorphologischen Phänomene zeigen, dass sie nur in zwei Phasen während der letzten 30.000 Jahre auftreten: Im späten Pleistozän vor rund 27.000 Jahren und im frühen Holozän vor 8000 Jahre. Diese Zeiten sind durch einen starken Monsun, der durch die Insolation kontrolliert wird, gekennzeichnet. Analog zur Niederschlagsverteilung im Jahre 2002 ist der Monsun aber nicht nur für ein Jahr, sondern mehrere hundert oder tausend Jahre lang kontinuierlich in die heute ariden Gebiete vorgedrungen. Der erhöhte Porenwasserdruck und die erstarkten Flüsse lösten dann durch laterale Unterschneidung große Bergstürze aus, die zu keiner anderen Zeit beobachtet wurden. Die temporären Becken in den Hochlagen, die durch Bergstürze entstanden sind, entstehen in Feuchtphasen und werden in schwächeren Monsunphasen von Flüssen abgetragen und verdeutlicht die komplexe Beziehung zwischen Klima und Massentransfer verdeutlicht.  ---- Anmerkung: Der Autor wurde 2005 mit dem 7. Publikationspreis des Leibniz-Kollegs Potsdam für Nachwuchswissenschaftler/innen in Naturwissenschaften ausgezeichnet.
T2  - Late quaternary climate changes and landscape evolution in the Northwest Himalaya : geomorphologic processes in the Indian Summer Monsoon Domain
KW  - Monsun
KW  - Himalaja
KW  - Klima
KW  - Indien
KW  - Bergstürze
KW  - Geomorphologie
KW  - Asian monsoon
KW  - Himalaya
KW  - climate
KW  - landslides
KW  - geomorphology
Y1  - 2004
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-0001956
ER  - 
TY  - THES
A1  - Thierbach, René
T1  - Identifikation des mitochondrialen Proteins Frataxin als stoffwechselmodulierenden Tumorsuppressor
N2  - Die Krebsentstehung wurde vor rund 80 Jahren auf veränderten zellulären Energiestoffwechsel zurückgeführt. Diese Hypothese konnte bisher weder experimentell bewiesen noch widerlegt werden. Durch den Einsatz zweier Modellsysteme mit unterschiedlicher Expression des mitochondrialen Proteins Frataxin konnte in der vorliegenden Arbeit  gezeigt werden, dass der mitochondriale Energiestoffwechsel einen Einfluss auf die Tumorentstehung zu besitzen scheint. Eine Reduktion des mitochondrialen Energiestoffwechsels wurde durch die hepatozytenspezifische Ausschaltung des mitochondrialen Proteins Frataxin in Mäusen erreicht. Der durch das Cre-/loxP-Rekombinasesystem erreichte organspezifische Knock-out wurde auf Transkriptions- und Translationsebene nachgewiesen. Anhand verminderter Aconitaseaktivität, geringeren Sauerstoffverbrauches und reduzierten ATP-Gehaltes im Lebergewebe wurde ein signifikant verminderter Energiestoffwechsel dargestellt. Zwar entsprach die Genotypenverteilung in den Versuchsgruppen der erwarteten Mendelschen Verteilung, dennoch war die mittlere Lebenserwartung der  Knock-out-Tiere mit ca. 30 Wochen stark reduziert. Bereits in jungem Alter war bei diesen Tieren die Ausbildung von präneoplastischen Herden zu beobachten. Mit proteinbiochemischen Nachweistechniken konnte in Lebergewebe 4-8 Wochen alter Tiere eine verstärkte Aktivierung des Apoptosesignalweges (Cytochrom C im Zytosol,  verstärkte Expression von Bax) sowie eine Modulation stressassoziierter Proteine (geringere Phosphorylierungsrate p38-MAPK, vermehrte Expression HSP-25, verminderte Expression HSP-70) aufgezeigt werden. Im inversen Ansatz wurde eine Steigerung des mitochondrialen Energiestoffwechsels durch stabile transgene Frataxinüberexpression in zwei Kolonkarzinomzelllinien erreicht. Diese Steigerung zeigte sich durch erhöhte Aconitaseaktivität, erhöhten Sauerstoffverbrauch, gesteigertes mitochondriales Membranpotenzial und erhöhten ATP-Gehalt in den Zellen. Die frataxinüberexprimierenden Zellen wuchsen signifikant langsamer als Kontrollzellen und zeigten im Soft-Agar-Assay und im Nacktmausmodell ein deutlich geringeres Potenzial zur Ausbildung von Kolonien bzw. Tumoren. Mittels Immunoblot war hier eine vermehrte Phosphorylierung der p38-MAPK festzustellen.  Die zusammenfassende Betrachtung beider Modelle zeigt, dass ein reduzierter mitochondrialer Energiestoffwechsel durch Regulation der p38-MAPK und apoptotischer Signalwege ein erhöhtes Krebsrisiko zu verursachen vermag.
N2  - Eigthy years ago, it was suggested that impaired energy metabolism might cause cancer. Compelling experimental evidence for this hypothesis is lacking. By use of two different model systems here we show that impaired expression of the mitochondrial protein frataxin leading to impaired mitochondrial energy metabolism appears to be  inversely related to tumour growth. To generate mice with reduced mitochondrial energy metabolism the expression of mitochondrial protein frataxin was disrupted in a hepatocyte-specific manner by using the cre/loxP-system. Presence, efficiency and specificity of disruption were shown at transcriptional and translational levels. Decreased activity of aconitase, reduced oxygen consumption and diminished ATP level in the liver revealed diminished energy  metabolism. Although knock-out mice were born in the expected Mendelian frequency, they exhibited a significantly decreased life expectancy. Young mice exhibited hepatic preneoplasia. The use of proteinbiochemical techniques revealed activation of apoptotic  pathways (cytochrome c in the cytosol, increased expression of bax) and modulation of stress-associated cascades (decreased phosphorylation of p38-MAPK, increased expression of HSP-25 and diminished expression of HSP-70). Inversely, transgenic overexpression of frataxin in colon cancer cell lines lead to increased mitochondrial energy metabolism as demonstrated by elevated activity of aconitase, increased oxygen consumption, elevated mitochondrial membrane potential and increased ATP levels. Frataxin-overexpressing colon cancer cells exhibit a  concurrent decrease in replication rate. The colony forming capacity in soft-agar-assay and tumour formation in nude mice were clearly decreased. Immunoblotting revealed elevated phosphorylation of p38-MAPK. Taken together, these models suggest that reduced mitochondrial energy metabolism may promote cancer through regulation of p38-MAPK and apoptotic pathways.
T2  - Identifikation des mitochondrialen Proteins Frataxin als stoffwechselmodulierenden Tumorsuppressor
KW  - Energiestoffwechsel
KW  - Krebs
KW  - Frataxin
KW  - Knock-out
KW  - Zelllinien
KW  - Tumor
KW  - Mitochondrien
KW  - metabolism
KW  - cancer
KW  - frataxin
KW  - knock-out
KW  - cell line
KW  - tumor
KW  - energy
KW  - mitochondria
Y1  - 2004
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-0001943
ER  - 
TY  - THES
A1  - Glaser, Cornelia
T1  - Förderung der Schreibkompetenz bei Grundschülern : Effekte einer integrierten Vermittlung kognitiver Schreibstrategien und selbstregulatorischer Fertigkeiten
N2  - In Anlehnung an das Self-Regulated-Strategy-Development-Modell von Harris und Graham (1996) wurde das Selbstregulatorische Aufsatztraining (SAT) zur Förderung der Schreibkompetenz bei Grundschülern der 4. und 5. Klasse entwickelt. SAT integriert die Vermittlung von Schreibstrategien (hier: „Erzählendes Schreiben“) mit Merkmalen selbstgesteuerten Lernens (Zielsetzung, strategisches Planen, Selbstbewertung und Selbstkorrektur).  Die Wirksamkeit des Trainings wurde in drei Studien untersucht: 1. Eine Pilotstudie diente der Überprüfung der prinzipiellen Eignung von SAT zur Förderung von Schreibleistungen bei Grundschülern der 5. Klassen (N = 42) und der Optimierung seiner Teilkomponenten und Vorgehensweisen. 2. In der Hauptuntersuchung wurden die Effektivität und Nachhaltigkeit des SAT-Programms bei Schülern der 4. Klasse (N = 154) im Vergleich zu zwei Bedingungen getestet: (a) der isolierten Einübung von Schreibstrategien (Aufsatztraining) und (b) konventionellem Aufsatzunterricht (Unterrichtskontrollgruppe). 3. In einer weiteren Studie wurde die Wirksamkeit des Trainings speziell bei Schülern mit ungünstigen Lernvoraussetzungen überprüft; die Studie diente zudem der Illustration des dabei gewählten Vorgehens am Einzelfall (N = 6).  Die ermittelten Befunde sprechen übereinstimmend dafür, dass die Kombination aus strategischem plus selbstregulatorischem Training (SAT) die stärksten und nachhaltigsten Effekte auf die Schreibleistung erzielt. Der Trainingseffekt generalisiert zudem auf die Erinnerungsleistung bei der freien Wiedergabe einer Kurzgeschichte. Schüler mit schwachen Aufsatzleistungen und ungünstigen Lernvoraussetzungen profitieren von dem SAT-Programm in besonderem Maße.  In der Diskussion werden Aufgaben für die zukünftige Forschung erörtert. Forschungsbedarf besteht u.a. hinsichtlich (a) einer stärkeren Verknüpfung von Schreibtrainings mit der kognitionspsychologischen Forschung; (b) der Dekomposition und gezielten Überprüfung der einzelnen Trainingskomponenten; (c) der Ausweitung des SAT-Programms auf andere Textgenre; (d) der Integration verfeinerter Revisionsstrategien in das Förderprogramm; und (e) dessen Implementierung in den Regelunterricht.
N2  - Extending on Harris and Graham′s (1996) Self-Regulated-Strategy-Development-Model, I designed an curriculum-integrated intervention program (SAT) to promote the composition skills of elementary school-age students. SAT combines the instruction of task strategies required to write good narratives with the explicit instruction of self-regulation procedures (goal setting, strategic planning, self-evaluation, self-correction).  Three studies examined the effectiveness of the training: 1. A pilot study investigated the viability of the SAT-program among 5th graders (N = 42) and served to refine its components and procedures. 2. In a sample of 4th graders (N = 154), the main study tested the strength and stability of the SAT effects in relation to two comparison groups: (a) Students who were taught the same set of task strategies but received no instruction in self-regulation procedures (strategy-only condition); (b) students who received conventional classroom teaching in composing (control condition). (3.) A third study served to examine the effectiveness of the SAT-program in a group of low achieving 5th graders and to illustrate its instructional steps in a number of single cases (N = 6).  Results obtained from these studies converge in showing that a writing program that conjointly addresses both task strategies and self-regulation procedures (SAT) is most effective in producing strong and lasting effects on elementary school students′ composing skills and generalization performance. Among all students, low achievers were most likely to benefit from the SAT-program.  The discussion highlights a number of issues for future research on writing. Specifically, it is argued that there is a need to (a) further explore the cognitive and meta-cognitive processes underlying good writing, (b) examine the effectiveness of specific training components incorporated in the present version of SAT, (c) crossvalidate the reported SAT effects with respect to various writing genre, (d) incorporate more elaborated revision strategies into the training program, and (e) implement components and procedures specified in SAT into conventional classroom teaching.
T2  - Förderung der Schreibkompetenz bei Grundschülern : Effekte einer integrierten Vermittlung kognitiver Schreibstrategien und selbstregulatorischer Fertigkeiten
KW  - Grundschüler
KW  - Intervention
KW  - Schreibstrategien
KW  - selbstregulative Komponenten
KW  - Schreibfertigkeiten
KW  - Erzählendes Schreiben
KW  - elementary school-age students
KW  - intervention program
KW  - writing strategies
KW  - self-regulatory procedures
KW  - compositional skills
KW  - narrative writing
Y1  - 2004
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-0001933
ER  - 
TY  - THES
A1  - Timpanaro, Salvatore
T1  - Conductive properties and morphology of conjugated molecular materials studied by local probe techniques
N2  - Die vorgelegte Arbeit befasst sich mit der Untersuchung von Zusammenhängen zwischen der Struktur dünner organischer Schichten und stellt einen Bezug zur Leitfähigkeit der Schichten her. Sie liefert einen Beitrag zum vertieften Verständnis der Transporteigenschaf-ten organischer Halbleiter und soll so zur Verbesserung organischer elektronischer Bauele-mente beitragen. Es ist bekannt, dass die Effizienz von Organischen Leuchtdioden (OLEDs) stark von der Qualität der eingesetzten dünnen Filme abhängt. Es ist deshalb interessant, die Strukturen technologisch interessanter organischer Filme mittels Scanning Probe Mikrosko-pie (SPM) zu charakterisieren, um ein besseres Verständnis sowohl der Oberflächen-Morphologie als auch der molekularen/atomaren Packungen zu erhalten.  Die Untersuchung von Quaterthiophen (4T), welches vielfach in Feldeffekt-Transistoren eingesetzt wird, bildet einen ersten Schwerpunkt der Arbeit. Es konnte eine neue Kristall-struktur von 4T gefunden werden, die bisher nicht bekannt war. Dafür wurden Quaterthi-ophen-Filme untersucht, welche auf Kaliumphthalat (KAP) aufwuchsen. Die Aufklärung der neuen Struktur gelang durch Kombinierten Einsatz von optischen und Röntgen-Beugungsmessungen. Zur Bestätigung der triklinen Kristall-Einheitszelle mit den Parame-tern a = 0,721 nm, b = 0,632 nm, c = 0,956 nm und α = 91o, β = 91,4o, γ = 91o wurde außer-dem die Atomkraft-Mikroskopie (AFM) angewendet.  In Fortführung der rastermikroskopischen Messungen sind die Morphologien von Filmen vier weiterer organischer Materialien technologischer Relevanz untersucht worden: He-xanthiol-Monoschichten auf Gold, Azobenzenthiol-Monoschichten auf Gold, Para-Phenylenvinylen-Oligomer-Filme auf Gold und Phenyl-Oxadiazol-Filme auf Gold. Dafür kam zusätzlich die Ultrahochvakuum-Scanning-Tunneling-Mikroskopie (UHV-STM) zum Einsatz. Es zeigte sich eine Vielzahl morphologischer Eigenheiten, deren Besonderheiten sowohl von den gewählten Substraten als auch von der chemischen Struktur der untersuchten organischen Materialien abhängen. So zeigen Para-Phenylenvinylen-Oligomer-Filme eine Stäbchen- und Oxadiazol-Filme eine Körnchen-Struktur auf Gold.  Auf Basis dieser Kenntnisse gelang es, das optisch induzierte Schalten von Azobenzen durch STM-Untersuchungen und durch Scanning Tunneling Spektroskopie (STS) auf molekularer Skale nachzuweisen.  Die Topographie einer Reihe von Poly(3,4-ethylendioxythiophen)-(PEDOT)-Filmen und de-ren Bezug zu den Ladungstransporteigenschaften dieser Filme war ein weiterer Arbeits-schwerpunkt. PEDOT-Filme auf Indium-Zinn-Oxid (ITO) kommen in organischen elektro-nischen Bauelementen als Lochinjektionsschichten zum Einsatz. Für die Schichtherstellung kamen Dispersionen des Polymers unterschiedlicher Konzentration zur Anwendung: Mittels AFM und STM konnte gezeigt werden, dass unterschiedliche Konzentrationen zu unter-schiedlichen Topographien führen. Besonders die Oberfläche der Filme mit hoher Konzent-ration von PEDOT, d.h. die der leitfähigsten Filme, wird durch eine körnchenartige Struktur eingebetteter Teilchen charakterisiert. Durch STM Strom-Abstands-(I-d)-Untersuchungen wurde gefunden, dass diese Teilchen die „Spitze eines Eisbergs“ leitfähiger Domänen dar-stellen. Ausgehend von dieser Erkenntnis wird ein Strukturmodell für die Filme vorgeschla-gen, in dem die leitfähigen Domänen / Partikel in eine weniger leitfähige Matrix eingebettet sind. Durch Zugabe von Polyolen wie Sorbitol zur PEDOT-Dispersion ließen sich Filme mit höherer Leitfähigkeit herstellen. Eine klare Abhängigkeit zwischen der Leitfähigkeit und der bisher nicht beschrieben nano-Morphologie wurde gefunden.
N2  - It is known that the efficiency of organic light-emitting devices (OLEDs) is strongly influenced by the ’quality′ of the thin films [1]. On the basis of this conviction, the work presented in this thesis aimed to obtain a better understanding of the structure of organic thin films of general interest in the field of organic light emitting devices by using scanning probe microscopies (SPMs).  A not yet reported crystal structure of quaterthiophene film grown on potassium hydrogen (KHP) is determined by optical measurements, a simulation program, diffraction at both normal incidence and grazing angle and AFM. The crystal cell is triclinic with parameters a = 0.721 nm, b = 0.632 nm, c = 0.956 nm and a = 91°, b = 91.4°, g = 91° [2].  The morphologies of four organic thin films deposited on gold are characterized by ultra high vacuum scanning tunneling microscopy (UHV-STM). Terraces in an hexanethiol monolayer, lamellar structures in an azobenzenethiol monolayer, rods in a a poly(paraphenylenevinylene) oligomer film and a granular morphology in an oxadiazole film are shown.  The topographies of a series of poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/poly(styrenesulfonate) (PEDOT/PSS) films deposited on indium-tin oxide (ITO) and gold obtained from dispersions with PEDOT:PSS weight ratios of 1:20, 1:6 and 1:1 are investigated by AFM. It is demonstrated that the films show the same topography on gold and on ITO. It is shown that the PEDOT films eliminate the spike features of ITO. It is reported that PEDOT 1:20 and 1:6 appear indistinguishable between each other but different from PEDOT 1:1 (the most conductive).  Coupling STM and I-d measurements, a not yet reported structural model of PEDOT 1:1 on gold is obtained [3]. In this model the surface presents grains and the bulk particles/domains rich in PEDOT embedded in a PEDOT-poor matrix. The equation of conductivity is derived.  A STM investigation of four PEDOT films deposited on ITO obtained from dispersions with the same PEDOT:PSS weight ratio of 1:1 is carried out [4]. The films differ either for the presence of sorbitol or for a different synthetic route (and they present different conductivities). For the first time a quantitative and qualitative correlation between the nanometer-scale morphology of PEDOT films with and without sorbitol and their conductivity is established.
T2  - Conductive properties and morphology of conjugated molecular materials studied by local probe techniques
KW  - SPMs
KW  - PEDOT
KW  - 4T
KW  - PPV
KW  - OLEDs
KW  - SPMs
KW  - PEDOT
KW  - 4T
KW  - PPV
KW  - OLEDs
Y1  - 2004
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-0001929
ER  - 
TY  - THES
A1  - Rader, Oliver
T1  - Electron quantization and localization in metal films and nanostructures
N2  - Es ist seit einigen Jahren bekannt, dass Elektronen unter bestimmten Bedingungen in dünne Filme eingeschlossen werden können, selbst wenn diese Filme aus Metall bestehen und auf Metall-Substrat aufgebracht werden. In Photoelektronenspektren zeigen diese Filme charakteristische diskrete Energieniveaus, und es hat sich herausgestellt, dass sie zu großen, technisch nutzbaren Effekten führen können, wie der oszillatorischen magnetischen Kopplung in modernen Festplatten-Leseköpfen.  In dieser Arbeit wird untersucht, inwieweit die der Quantisierung in zweidimensionalen Filmen zu Grunde liegenden Konzepte auf niedrigere Dimensionalität übertragbar sind. Das bedeutet, dass schrittweise von zweidimensionalen Filmen auf eindimensionale Nanostrukturen übergegangen wird. Diese Nanostrukturen sind zum einen die Terrassen auf atomar gestuften Oberflächen, aber auch Atomketten, die auf diese Terrassen aufgebracht werden, bis hin zu einer vollständigen Bedeckung mit atomar dünnen Nanostreifen. Daneben werden Selbstorganisationseffekte ausgenutzt, um zu perfekt eindimensionalen Atomanordnungen auf Oberflächen zu gelangen.  Die winkelaufgelöste Photoemission ist als Untersuchungsmethode deshalb so geeignet, weil sie das Verhalten der Elektronen in diesen Nanostrukturen in Abhängigkeit von der Raumrichtung zeigt, und unterscheidet sich darin beispielsweise von der Rastertunnelmikroskopie. Damit ist es möglich, deutliche und manchmal überraschend große Effekte der eindimensionalen Quantisierung bei verschiedenen exemplarischen Systemen zum Teil erstmals nachzuweisen. Die für zweidimensionale Filme wesentliche Rolle von Bandlücken im Substrat wird für Nanostrukturen bestätigt. Hinzu kommt jedoch eine bei zweidimensionalen Filmen nicht vorhandene Ambivalenz zwischen räumlicher Einschränkung der Elektronen in den Nanostrukturen und dem Effekt eines Übergitters aus Nanostrukturen sowie zwischen Effekten des Elektronenverhaltens in der Probe und solchen des Messprozesses. Letztere sind sehr groß und können die Photoemissionsspektren dominieren.  Abschließend wird der Effekt der verminderten Dimensionalität speziell für die d-Elektronen von Mangan untersucht, die zusätzlich starken Wechselwirkungseffekten unterliegen. Auch hierbei treten überraschende Ergebnisse zu Tage.
N2  - It has been known for several years that under certain conditions electrons can be confined within thin layers even if these layers consist of metal and are supported by a metal substrate. In photoelectron spectra, these layers show characteristic discrete energy levels and it has turned out that these lead to large effects like the oscillatory magnetic coupling technically exploited in modern hard disk reading heads.  The current work asks in how far the concepts underlying quantization in two-dimensional films can be transferred to lower dimensionality. This problem is approached by a stepwise transition from two-dimensional layers to one-dimensional nanostructures. On the one hand, these nanostructures are represented by terraces on atomically stepped surfaces, on the other hand by atom chains which are deposited onto these terraces up to complete coverage by atomically thin nanostripes. Furthermore, self organization effects are used in order to arrive at perfectly one-dimensional atomic arrangements at surfaces.  Angle-resolved photoemission is particularly suited as method of investigation because is reveals the behavior of the electrons in these nanostructures in dependence of the spacial direction which distinguishes it from, e. g., scanning tunneling microscopy. With this method intense and at times surprisingly large effects of one-dimensional quantization are observed for various exemplary systems, partly for the first time. The essential role of bandgaps in the substrate known from two-dimensional systems is confirmed for nanostructures. In addition, we reveal an ambiguity without precedent in two-dimensional layers between spacial confinement of electrons on the one side and superlattice effects on the other side as well as between effects caused by the sample and by the measurement process. The latter effects are huge and can dominate the photoelectron spectra.  Finally, the effects of reduced dimensionality are studied in particular for the d electrons of manganese which are additionally affected by strong correlation effects. Surprising results are also obtained here. ---------------------------- Die Links zur jeweiligen Source der im Appendix beigefügten Veröffentlichungen befinden sich auf Seite 83 des Volltextes.
T2  - Electron quantization and localization in metal films and nanostructures
KW  - elektronische Struktur
KW  - elektronische Eigenschaften
KW  - Dispersion
KW  - reduzierte Dimensionalität
KW  - Oberfläche
KW  - Nanostruktur
KW  - Quantendraht
KW  - Terrasse ...
KW  - electronic structure
KW  - electronic properties
KW  - dispersion
KW  - reduced dimensionality
KW  - 1D
KW  - 2D
KW  - surface
KW  - nanostructure
KW  - quantum wire
KW  - terrace ...
Y1  - 2005
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-0001912
ER  - 
TY  - THES
A1  - Ringleb, Jennifer
T1  - Identifikation antigener Determinanten des ZPB2 Proteins der Hauskatze und Charakterisierung ihrer kontrazeptiven und immunogenen Eigenschaften
N2  - Die immunologische Kontrazeption mittels Zona pellucida (ZP) Proteinen gilt als vielversprechender Ansatz für die Reproduktionskontrolle verwilderter Haus- und Wildtierbestände. Da die Applikation von nativer ZP mit Nebenwirkungen verbunden ist, wird die Verwendung einzelner ZP Peptide als Bestandteil kontrazeptiver Vakzine als besonders aussichtsreich erachtet. Das Prinzip dieser nebenwirkungsfreien ZP Immunisierung ist die gezielte Trennung der Entzündungsreaktionen auslösenden T-Zell-Epitope der ZP von den kontrazeptiv wirkenden B-Zell-Epitopen. Niedermolekulare synthetische oder rekombinante Peptide allein sind gering immunogen und können somit keine ausreichende Immunantwort induzieren. Die Verwendung von Peptiden für die immunologische Kontrazeption erfordert daher ein „Vakzin-Design“, d. h. die gezielte Kombination der Peptide mit immunstimulierenden Substanzen (Liposomen, Carrierproteinen, Adjuvantien). Zielstellung der vorliegenden Arbeit war die Untersuchung des Potentials synthetischer Peptide für die Immunokontrazeption von verwilderten Hauskatzen (Felis catus). Dazu wurden zunächst relevante B-Zell-Epitope des felinen Zona pellucida Proteins, ZPB2, identifiziert und synthetisiert. Zwei der synthetischen Peptide (P3, P6) wurden zur Herstellung von Antikörpern an BSA konjugiert und zusammen mit Freundschem Adjuvans in Ratten verimpft. Die kontrazeptive Relevanz beider Peptide sowie der Ratten Anti-Peptid Antiseren wurde im in vitro Befruchtungssystem der Hauskatze geprüft. Zur Untersuchung der Immunogenität der Peptide in der Zielspezies Hauskatze erfolgte die Entwicklung von Vakzin-Prototypen für die einmalige Applikation. Neben der Eruierung der Stärke und Dauer der Immunantwort wurde durch Verpaarung der Tiere auch das kontrazeptive Potential in vivo abgeschätzt.
N2  - Immunological contraception based on zona pellucida (ZP) proteins is regarded as a promising approach for the control of reproduction in feral domestic and wild animals. Because application of native ZP caused adverse reactions, utilization of single ZP peptides as elements of contraceptive vaccines were considered to bear good prospects. The principle of this ZP immunization is based upon a systematic separation of inflammation triggering T-cell epitopes from the contraceptive B-cell epitopes. The present study evaluates the immunogenicity and contraceptive potential of synthetic feline ZPB2 peptides for immunocontraception in cats (Felis catus). First of all, relevant B-cell epitopes were identified and synthesized. In order to generate antipeptide antibodies two peptides (P3, P6) were chosen and coupled to BSA. Rats were immunized with the conjugation product combined with Freund′s complete adjuvant. The contraceptive efficacy of both peptides and of the anti-peptide antibodies generated were determined using in vitro fertilization of feline oocytes (IVF). To evaluate the peptides immunogenicity in the target species (cat), vaccine-prototypes were developed for a single application protocol. The strength and duration of the immune response was analyzed. Additionally, cats were mated to assess the contraceptive potential of the vaccines in vivo.
T2  - Identifikation antigener Determinanten des ZPB2 Proteins der Hauskatze und Charakterisierung ihrer kontrazeptiven und immunogenen Eigenschaften
KW  - Zona pellucida
KW  - Peptid
KW  - Katze
KW  - Kontraception
KW  - zona pellucida
KW  - peptide
KW  - cat
KW  - contraception
Y1  - 2004
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-0001901
ER  - 
TY  - THES
A1  - Rosenhauer, Regina
T1  - Lichtinduzierte Generierung von optisch anisotropen Filmen auf der Basis von multi-funktionalen Polymeren
N2  - Gegenstand der Arbeit ist die lichtinduzierte Orientierung von multifunktionalen Polymeren, die u.a. für die Herstellung von optischen Schichten in Flüssigkristalldisplays verwendet werden können. Dafür wurden Polymere entwickelt, die wenigstens eine mesogene und eine lichtsensitive Gruppe enthalten. Diese Gruppen zeigen Eigenschaften, die für die Orientierung der kompletten Polymerfilme verantwortlich sind. Das Material wird dafür zunächst in einem ersten Schritt kurz mit linear polarisiertem Licht bestrahlt, wobei richtungsabhängig eine photochemische Reaktion an der lichtsensitiven Gruppe erfolgt und dadurch ein "Orientierungskeim" gelegt wird. Durch die thermische Ausrichtung der mesogenen Gruppen an den photochemisch generierten "Orientierungskeimen" erfolgt die komplette Orientierung des Filmes in einem zweiten Schritt. Dadurch wird eine hohe optische Anisotropie erhalten. Dieses Verfahren wurde als Zwei-Stufen-Bulk-Orientierungsprozess bezeichnet.  In der vorliegenden Arbeit wurden die Photoreaktionen verschiedener lichtsensitiver Gruppen, wie z. B. Azobenzen, Stilben und Zimtsäureester und deren Orientierungsfähigkeit in flüssigkristallinen Polymeren untersucht. Der Orientierungsprozess wurde durch die Wahl geeigneter Bestrahlungsbedingungen optimiert. Die Effizienz der Orientierung wurde anhand der sich verändernden winkelabhängigen Absorptionseigenschaften und der Doppelbrechung des Materials analysiert. Es wurde gezeigt, dass eine effiziente lichtinduzierte Orientierung bei einer Vielzahl von flüssigkristallinen Polymeren realisierbar ist. So wurde z. B. erstmalig gefunden, dass durch eine Photo-Fries-Orientierung eine hohe optische Anisotropie erhalten werden kann. Außerdem wurde eine neue lichtsensitive Gruppe auf der Basis von Donor-Akzeptor-substituiertem Ethen entwickelt, die farbneutral ist und durch polarisiertes UV-Licht sowohl orientiert als auch re-orientiert werden kann.  Es wurden weiterhin Polymere entwickelt, die zusätzlich zu den photosensitiven und flüssigkristallinen Einheiten, fluoreszierende Gruppen enthalten. Die Auswahl geeigneter Fluoreszenzverbindungen erfolgte aufgrund ihrer anisometrischen Form, ihrer Ordnungsparameter in einer niedermolekularen Flüssigkristallmischung und ihrer Photostabilität. Das Orientierungsverhalten von ausgewählten Fluorophoren wurde in sechs Ter- und zwei Copolymeren untersucht. Das Prinzip der Orientierung beruht auf einer kooperativen Ausrichtung der Seitengruppen. Aus diesem Grund kommt dem Nachweis der Kooperativität in der vorliegenden Arbeit eine besondere Stellung zu.  Durch lichtinduzierte Bulk-Orientierung wurden Filme erhalten, welche durch eine richtungsabhängige Fluoreszenz und Absorption im sichtbaren- oder UV-Bereich charakterisiert sind. Die Fluoreszenz wird durch einige lichtsensitive Verbindungen komplett gelöscht. Die wahlweise erhaltenen anisotropen Filme von farbigen, fluoreszierenden oder farbneutralen Verbindungen, die zudem in kleinen Pixeln von wenigen Mikrometern orientiert werden können, eröffnen vielfältige Möglichkeiten für den Einsatz von multi-funktionalen Polymeren als optische Schichten in Flüssigkristalldisplays.
N2  - The work presents the light-induced orientation of multifunctional polymers, which can be used for the preparation of optical films in liquid crystal displays (LCDs). Polymers which contain at least one mesogenic and one photosensitive side group were developed for this approach. The side groups of the specially designed polymers show properties which allow for the orientation of the whole polymer film. Isotropic films of the polymeric material were shortly irradiated with linearly polarised light in a first step. So, a photochemical reaction on the light-sensitive group takes place and results in the generation of "orientational seeds". The complete orientation of the polymer film takes place applying a secondary thermal step which aligns the mesogenic groups near to these "orientational seeds". In this way highly anisotropic films are generated. This method was called two-step-bulk-orientation process.  The photoreaction of different light-sensitive groups, such as azobenzene, stilbene, cinnamic ester and their ability to orient liquid crystalline polymers were investigated in this thesis. The orientation process was optimised using suitable irradiation conditions. The efficiency of the orientation was analysed measuring the angular dependent absorbance and the birefringence of the material due to the ordering procedure. It was shown, that a light-induced orientation is practicable in a high amount of different liquid crystalline polymers. So, for the first time it was found, that the generation of a high optical anisotropy is achieved as result of the rearrangement of the Photo-Fries-Reaction. Moreover, a new light-sensitive group based on donor-acceptor substituted ethylene was developed, which is colourless and allow the orientation and reorientation using polarised UV light.  Moreover, polymers were developed, which contain fluorescent groups in addition to the photo-sensitive and mesogenic units. The selection of suitable fluorophores was carried out with respect to their anisometric shape, their order parameter in a low molecular liquid crystalline mixture and their photostability. The orientational behaviour of selected fluorophores in six terpolymers and in two copolymers were investigated. The principle of the ordering is based on the cooperative orientation of the side groups. In this way the verification of the cooperativity of the process plays an important role in this work.  It was shown, that films can be fabricated by means of the light-induced bulk-orientation, which is characterised by an angular selective fluorescence and absorption in the UV or visible region. The fluorescence was completely quenched by some light-sensitive groups. In this way the anisotropic films became optional coloured, fluorescent or colourless and can be patterned in small anisotropic pixels of some micrometers. So, the developed multifunctional materials and the ordering method open new possibilities for the generation of different types of optical films in LCDs.
T2  - Lichtinduzierte Generierung von optisch anisotropen Filmen auf der Basis von multi-funktionalen Polymeren
KW  - multifunktionale Polymere
KW  - Anisotropie
KW  - photosensitiv
KW  - flüssigkristallin
KW  - Fluoreszenz
KW  - Azobenzen
KW  - Zimtsäureester
KW  - Stilben
KW  - Ethen
KW  - Anthrazen
KW  - optis
KW  - multifunctional polymers
KW  - anisotropy
KW  - photosensitive
KW  - liquid crystalline
KW  - fluorescence
KW  - azobenzene
KW  - cinnamic ester
KW  - stilbene
KW  - ethylene
KW  - anthracene
KW  - op
Y1  - 2004
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-0001890
ER  - 
TY  - THES
A1  - Kaiser, Michael
T1  - Einfluss von Bewirtschaftungsmaßnahmen auf Menge und Zusammensetzung unterschiedlich stabiler Fraktionen der organischen Bodensubstanz
N2  - Ziel dieser Arbeit ist es, ein sequentielles Extraktionsverfahren zur Erfassung unterschiedlich stabiler Anteile der orgnischen Bodensubstanz (OBS) zu entwickeln und zu klären, ob ein Zusammenhang zwischen Löslichkeit und Stabilität besteht. Darüber hinaus sollen der Einfluss von Bewirtschaftungsmaßnahmen auf Menge und Zusammensetzung dieser OBS-Anteile und Zusammenhänge zwischen Fourier Transform Infrarot (FT-IR)-Spektroskopiedaten und der Kationenaustauschkapazität (KAK) der OBS analysiert werden.  Für die Untersuchungen wurden Böden der Langzeitfeldexperimente (LFE) in Halle, Bad Lauchstädt und Rotthalmünster beprobt. Zur Erfassung unterschiedlicher OBS-Fraktionen wurden im ersten Schritt die wasserlöslichen OBS-Anteile (OBS(W)-Fraktion) aus den Böden isoliert. Im zweiten Schritt wurden aus den Extraktionsrückständen der Wasserextraktion OBS-Anteile mit einer Natrium (Na)-Pyrophosphatlösung extrahiert (OBS(PY)-Fraktion). Die Stabilität der OBS-Fraktionen wurde anhand von δ13C-Bestimmungen und 14C-Messungen untersucht. Die Charakterisierung der Zusammensetzung der OBS-Fraktionen erfolgte mittels FT-IR Spektroskopie.  Generell wird mit der OBS(PY)-Fraktion ein größerer Anteil am organischen Kohlenstoffgehalt der Böden erfasst als mit der OBS(W)-Fraktion. Die δ13C- und 14C-Daten zeigen, dass die OBS(W)-Fraktion höhere Anteile jungen organischen Materials als die OBS(PY)-Fraktion enthält. Das entwickelte sequentielle Extraktionsverfahren ist also prinzipiell geeignet unterschiedlich stabile OBS-Anteile anhand ihrer Löslichkeit zu isolieren.  Mittels FT-IR spektroskopischer Untersuchungen wird festgestellt, dass Bewirtschaftungsmaßnahmen, wie die Düngung, sowie Standorteigenschaften die Zusammensetzung der OBS-Fraktionen beeinflussen. Für die OBS(PY)-Fraktion ist dies stärker ausgeprägt als für die OBS(W)-Fraktion. Die KAK der OBS(PY)-Fraktion aus den Böden der LFE in Halle und Bad Lauchstädt ist positiv mit der Absorptionsintensität der C=O-Bande in den FT-IR Spektren dieser OBS-Fraktion korreliert.
N2  - The aim of this work is the development of a sequential extraction procedure for the isolation of different stable parts of soil organic matter (SOM) according to their solubility and to prove the relationship between solubility and stability. Additionally, the effects of management on amount and composition of different SOM fractions as well as relationships between data sets from Fourier Transform Infrared (FT-IR) spectroscopy and cation exchange capacitity (CEC) of SOM should be analysed.  Soils from long term field experiments at Halle, Bad Lauchstädt and Rotthalmünster were sampled from the soil surface up to 30 cm depth. To obtain different SOM fractions water soluble SOM (SOM(W) fraction) were extracted at first before Na-pyrophosphat soluble SOM (SOM (PY) fraction) were isolated from the residue of water extraction. Stability of different SOM fractions were analyzed using 14C- and δ13C-measurements. Functional composition was studied with FT-IR spectroscopy.  Generally, SOM(PY) represents a larger part of soil organic carbon (SOC) than SOM(W) in relation to the total SOC-content of the investigated soils. δ13C- and 14C-measurements show that SOM(W) contains more younger material than SOM(PY). The findings suggest that different stable SOM fractions can be obtained according to their solubility by the sequential extraction procedure.  FTIR spectra show that SOM composition is influenced by management options like fertilization and field conditions. Such effects are more pronounced for SOM(PY) than for SOM(W). Furthermore data from FT-IR spectra and CEC measurements of SOMPY) show that the CEC is closely related to the C=O absorption intensities.
T2  - Einfluss von Bewirtschaftungsmaßnahmen auf Menge und Zusammensetzung unterschiedlich stabiler Fraktionen der organischen Bodensubstanz
KW  - organische Bodensubstanz
KW  - unterschiedlich lösliche Fraktionen
KW  - Stabilität
KW  - FT-IR Spektroskopie
KW  - soil organic matter
KW  - different soluble fractions
KW  - stability
KW  - FT-IR spectroscopy
Y1  - 2004
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-0001886
ER  -