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Downscaling of microfluidic cell culture and detection devices for electrochemical monitoring has mostly focused on miniaturization of the microfluidic chips which are often designed for specific applications and therefore lack functional flexibility. We present a compact microfluidic cell culture and electrochemical analysis platform with in-built fluid handling and detection, enabling complete cell based assays comprising on-line electrode cleaning, sterilization, surface functionalization, cell seeding, cultivation and electrochemical real-time monitoring of cellular dynamics. To demonstrate the versatility and multifunctionality of the platform, we explored amperometric monitoring of intracellular redox activity in yeast (Saccharomyces cerevisiae) and detection of exocytotically released dopamine from rat pheochromocytoma cells (PC12). Electrochemical impedance spectroscopy was used in both applications for monitoring cell sedimentation and adhesion as well as proliferation in the case of PC12 cells. The influence of flow rate on the signal amplitude in the detection of redox metabolism as well as the effect of mechanical stimulation on dopamine release were demonstrated using the programmable fluid handling capability. The here presented platform is aimed at applications utilizing cell based assays, ranging from e.g. monitoring of drug effects in pharmacological studies, characterization of neural stem cell differentiation, and screening of genetically modified microorganisms to environmental monitoring.
ResultsUnder conditions of elevated prenatal maternal stress, children carrying one or two DRD4 7r alleles were at increased risk of a diagnosis of CD/ODD. Moreover, homozygous carriers of the DRD4 7r allele displayed more externalizing behavior following exposure to higher levels of prenatal maternal stress, while homozygous carriers of the DRD4 4r allele turned out to be insensitive to the effects of prenatal stress.
ConclusionsThis study is the first to report a gene-environment interaction related to DRD4 and prenatal maternal stress using data from a prospective study, which extends earlier findings on the impact of prenatal maternal stress with respect to childhood antisocial behavior.
Im Rahmen eines interdisziplinären studentischen Projekts wurde ein Framework für mobile pervasive Lernspiele entwickelt. Am Beispiel des historischen Lernortes Park Sanssouci wurde auf dieser Grundlage ein Lernspiel für Schülerinnen und Schüler implementiert. Die geplante Evaluation soll die Lernwirksamkeit von geobasierten mobilen Lernspielen messen. Dazu wird die Intensität des Flow-Erlebens mit einer ortsgebundenen alternativen Umsetzung verglichen.
The study presents the first evidence of metamorphosed submarine ashes in the Edough Massif, in northeastern Algeria. It occurs below the greenschist-facies Tellian units that represent the thrusted Mesozoic to Eocene passive paleomargin of northern Africa deposited on thinned continental crust. The metamorphic complex consists of tectonically superposed units composed of gneisses (lower unit) and micaschists (upper unit). At the Cap de Garde, these units enclose an "intermediate unit" composed of micaschists and meter-thick layers of marbles, which are sometimes intercalated with amphibolites. The latter occur as discontinuous small lenses and layers. The amphibolites are parallel to the primary bedding of the marbles and the main foliation. Chemical markers and field observations indicate that they are metamorphic equivalents of basic igneous rocks. The lenticular character, low thickness and multiple intercalations with marine sediments and the unusual high lithium concentrations suggest subaqueous near-source basaltic ash-fall deposits in a marine environment. (C) 2014 Academie des sciences. Published by Elsevier Masson SAS. All rights reserved.
Stabilized multi-wavelength emission from a single emitter broad area diode laser (BAL) is realized by utilizing an external cavity with a spectral beam combining architecture. Self-organized emitters that are equidistantly spaced across the slow axis are enforced by the spatially distributed wavelength selectivity of the external cavity. This resulted in an array like near-field emission although the BAL is physically a single emitter without any epitaxial sub-structuring and only one electrical contact. Each of the self-organized emitters is operated at a different wavelength and the emission is multiplexed into one spatial mode with near-diffraction limited beam quality. With this setup, multi-line emission of 31 individual spectral lines centered around and a total spectral width of 3.6 nm is realized with a 1000 mu m wide BAL just above threshold. To the best of our knowledge, this is the first demonstration of such a self-organization of emitters by optical feedback utilizing a spectral beam combining architecture.
The emission characteristics of a novel, specially designed broad area diode laser (BAL) with on-chip transversal Bragg resonance (TBR) grating in lateral direction were investigated in an off-axis external cavity setup. The internal TBR grating defines a low loss transversal mode at a specific angle of incidence and a certain wavelength. By providing feedback at this specific angle with an external mirror, it is possible to select this low loss transverse mode and stabilize the BAL. Near diffraction limited emission with an almost single lobed far field pattern could be realized, in contrast to the double lobed far field pattern of similar setups using standard BALs or phase-locked diode laser arrays. Furthermore, we could achieve a narrow bandwidth emission with a simplified setup without external frequency selective elements. (C) 2014 Optical Society of America
Portal Wissen = Glauben
(2014)
Menschen wollen wissen, was wirklich ist. Kinder lassen sich gern eine Geschichte erzählen, aber spätestens mit vier Jahren fragten meine, ob diese Geschichte so passiert sei oder nur erfunden. Das setzt sich fort: Auch unsere wissenschaftliche Neugier wird vom Interesse befeuert herauszufinden, was wirklich ist. Selbst dort, wo wir poetische Texte oder Träume erforschen, tun wir es in der Absicht, die realen sprachlichen Strukturen bzw. die neurologischen Faktoren von bloß vermuteten zu unterscheiden. Im Idealfall können wir Ergebnisse präsentieren, die von anderen logisch nachvollzogen und empirisch wiederholbar sind. Meistens geht das aber nicht. Wir können nicht jedes Buch lesen und nicht in jedes Mikroskop schauen, nicht einmal innerhalb der eigenen Disziplin. Wie viel mehr sind wir in der Lebenswelt darauf angewiesen, den Ausführungen anderer zu vertrauen, wenn wir wissen wollen, wo es zum Bahnhof geht oder ob es in Ulan Bator schön ist. Deshalb haben wir uns daran gewöhnt, anderen Glauben zu schenken, vom Freund bis zum Tagesschausprecher. Das ist kein kindliches Verhalten, sondern eine Notwendigkeit. Freilich ist das riskant, denn alle anderen könnten uns – wie in der „Truman- Show“ – anlügen. In der Wirklichkeit wissen wir uns erst dann, wenn wir unser Selbstbewusstsein verlassen und akzeptieren, dass wir erstens nicht nur Objekte, sondern Subjekte im Bewusstsein von anderen sind, und zweitens, dass alle unsere dialogischen Beziehungen noch einmal von einem Dritten betrachtet werden, der nicht Teil dieser Welt ist.
Für Religiöse ist das der Glaube. Glaube als Unterstellung, dass alle menschlichen Beziehungen erst dann wirklich, ernst und über Zweifel erhaben sind, wenn sie sich vor den Augen Gottes wissen. Erst vor ihm ist etwas als es selbst und nicht nur „für mich“ oder „unter uns“. Daher unterscheidet die biblische Sprache drei Formen des Glaubens: die Beziehung zur Ding-Welt („glauben, dass“), die Beziehung zur Subjekt-Welt („jemandem glauben“) und die Annahme einer subjekthaften überirdischen Wirklichkeit („glauben an“). Wissenschaftstheoretisch gesehen ist Glaube also eine Totalhypothese. Glaube ist nicht das Gegenteil von Wissen, sondern der Versuch, Wirklichkeit vor dem Zweifel zu retten, indem man die fragile empirische Welt als Ausdruck einer stabilen transzendenten Welt begreift.
Oft wollen Studierende in Gesprächen nicht nur wissen, was ich weiß, sondern, was ich glaube. Als Religionswissenschaftler und gleichzeitig gläubiger Katholik sitze ich zwischen den Stühlen: Einerseits ist es als Professor meine Aufgabe, alles zu bezweifeln, d.h. jeden religiösen Text auf seine historischen Kontexte und soziologischen Funktionen zurückzuführen. Andererseits hält der Christ in mir bestimmte religiöse Dokumente – in meinem Fall die Bibel – zwar für einen interpretierbaren, aber doch irreversiblen, offenbarten Text, der vom Ursprung der Wirklichkeit handelt. Werktags ist das Neue Testament eine antike Schriftensammlung neben vielen anderen, am Sonntag ist es die Offenbarung. Beides kann klar unterschieden werden, aber es ist schwer zu entscheiden, ob das Zweifeln oder das Glauben wirklicher ist.
Das vorliegende Heft geht diesem doppelten Verhältnis zum Glauben nach: Wie steht Wissenschaft zum Glauben – ob religiös oder nicht? Wo bringt Wissenschaft Dinge ans Licht, die wir kaum glauben mögen oder uns (wieder) glauben lassen? Was passiert, wenn Forschung irrige Annahmen oder Mythen aufklärt? Ist Wissenschaft in der Lage, Dingen auf den Grund zu gehen, die zwar überzeugend, aber unerklärbar sind? Wie kann sie selbst glaubwürdig bleiben und sich dennoch weiterentwickeln?
In den Beiträgen dieser „Portal Wissen“ scheinen diese Fragen immer wieder auf. Sie bilden ein vielfältiges, spannendes und auch überraschendes Bild der Forschungsprojekte und der Wissenschaftler an der Universität Potsdam. Glauben Sie mir, es erwartet Sie eine anregende Lektüre!
Prof. Dr. Johann Hafner
Professor für Religionswissenschaft mit dem Schwerpunkt Christentum
Dekan der Philosophischen Fakultät
Soils in various places of the Panama Canal Watershed feature a low saturated hydraulic conductivity (K-s) at shallow depth, which promotes overland-flow generation and associated flashy catchment responses. In undisturbed forests of these areas, overland flow is concentrated in flow lines that extend the channel network and provide hydrological connectivity between hillslopes and streams. To understand the dynamics of overland-flow connectivity, as well as the impact of connectivity on catchment response, we studied an undisturbed headwater catchment by monitoring overland-flow occurrence in all flow lines and discharge, suspended sediment, and total phosphorus at the catchment outlet. We find that connectivity is strongly influenced by seasonal variation in antecedent wetness and can develop even under light rainfall conditions. Connectivity increased rapidly as rainfall frequency increased, eventually leading to full connectivity and surficial drainage of entire hillslopes. Connectivity was nonlinearly related to catchment response. However, additional information on factors such as overland-flow volume would be required to constrain relationships between connectivity, stormflow, and the export of suspended sediment and phosphorus. The effort to monitor those factors would be substantial, so we advocate applying the established links between rain event characteristics, drainage network expansion by flow lines, and catchment response for predictive modeling and catchment classification in forests of the Panama Canal Watershed and in similar regions elsewhere.