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- Institut für Biochemie und Biologie (121)
- Institut für Chemie (110)
- Institut für Ernährungswissenschaft (63)
- Institut für Physik und Astronomie (55)
- Wirtschaftswissenschaften (53)
- Department Psychologie (38)
- Institut für Umweltwissenschaften und Geographie (37)
- Department Erziehungswissenschaft (36)
- Sozialwissenschaften (36)
- Department Sport- und Gesundheitswissenschaften (27)
In dieser Dissertation konnten erfolgreich mechanisch stabile Hydrogele über eine freie radikalische Polymerisation (FRP) in Wasser synthetisiert werden. Dabei diente vor allem das Sulfobetain SPE als Monomer. Dieses wurde mit dem über eine nukleophile Substitution erster bzw. zweiter Ordnung hergestellten Vernetzer TMBEMPA/Br umgesetzt.
Die entstandenen Netzwerke wurden im Gleichgewichtsquellzustand im Wesentlichen mittels Niederfeld-Kernresonanzspektroskopie, Röntgenkleinwinkelstreuung (SAXS), Rasterelektronenmikroskopie mit Tieftemperaturtechnik (Kryo-REM), dynamisch-mechanische Analyse (DMA), Rheologie, thermogravimetrische Analyse (TGA) und dynamische Differenzkalorimetrie (DSC) analysiert.
Das hierarchisch aufgebaute Netzwerk wurde anschließend für die matrixgesteuerten Mineralisation von Calciumphosphat und –carbonat genutzt. Über das alternierende Eintauchverfahren (engl. „alternate soaking method“) und der Variation von Mineralisationsparametern, wie pH-Wert, Konzentration c und Temperatur T konnten dann verschiedene Modifikationen des Calciumphosphats generiert werden. Das entstandene Hybridmaterial wurde qualitativ mittels Röntgenpulverdiffraktometrie (XRD), abgeschwächte Totalreflexion–fouriertransformierte Infrarot Spektroskopie (ATR-FTIR), Raman-Spektroskopie, Rasterelektronenmikroskopie (REM) mit energiedispersiver Röntgenspektroskopie (EDXS) und optischer Mikroskopie (OM) als auch quantitative mittels Gravimetrie und TGA analysiert.
Für die potentielle Verwendung in der Medizintechnik, z.B. als Implantatmaterial, ist die grundlegende Einschätzung der Wechselwirkung zwischen Hydrogel bzw. Hybridmaterial und verschiedener Zelltypen unerlässlich. Dazu wurden verschiedene Zelltypen, wie Einzeller, Bakterien und adulte Stammzellen verwendet. Die Wechselwirkung mit Peptidsequenzen von Phagen komplettiert das biologische Unterkapitel.
Hydrogele sind mannigfaltig einsetzbar. Diese Arbeit fasst daher weitere Projektperspektiven, auch außerhalb des biomedizinischem Anwendungsspektrums, auf. So konnten erste Ansätze zur serienmäßige bzw. maßgeschneiderte Produktion über das „Inkjet“ Verfahren erreicht werden. Um dies ermöglichen zu können wurden erfolgreich weitere Synthesestrategien, wie die Photopolymerisation und die redoxinitiierte Polymerisation, ausgenutzt. Auch die Eignung als Filtermaterial oder Superabsorber wurde analysiert.
Bilingualer Unterricht gilt als das Erfolgsmodell für den schulischen Fremdsprachenerwerb in Deutschland und die Beherrschung einer Fremdsprache in Wort und Schrift ist eine entscheidende berufsqualifizierende Kompetenz in unserer globalisierten Welt. Insbesondere die Verzahnung fachlicher und sprachlicher Inhalte im Kontext Bilingualen Unterrichts scheint gewinnbringend für den Fremdspracherwerb zu sein. Dabei ist die Diskrepanz zwischen den zumeist noch geringen fremdsprachlichen Fähigkeiten der Lernenden und den fachlichen Ansprüchen des Geographieunterrichts eine große Herausforderung für fachliches Lernen im bilingualen Sachfachunterricht. Es stellt sich die Frage, wie der Bilinguale Unterricht gestaltet sein muss, um einerseits geographische Themen fachlich komplex behandeln zu können und andererseits die Lernenden fremdsprachlich nicht zu überfordern.
Im Rahmen einer Design-Based-Research-Studie im bilingualen Geographieunterricht wurde untersucht, wie fachliches Lernen im bilingualen Geographieunterricht durch den Einsatz beider beteiligter Sprachen (Englisch/Deutsch) gefördert werden kann.
Auf Grundlage eines theoretisch fundierten Kenntnisstands zum Bilingualen Unterricht und zum Lernen mit Fachkonzepten im Geographieunterricht wurde eine Lernumgebung konzipiert, im Unterricht erprobt und weiterentwickelt, in der Strategien des Sprachwechsels zum Einsatz kommen.
Die Ergebnisse der Studie sind kontextbezogene Theorien einer zweisprachigen Didaktik für den bilingualen Geographieunterricht und Erkenntnisse zum Lernen mit Fachkonzepten im Geographieunterricht am Beispiel des geographischen Konzepts Wandel. Produkt der Studie ist eine unterrichtstaugliche Lernumgebung zum Thema Wandlungsprozesse an ausgewählten Orten für den bilingualen Geographieunterricht mit didaktischem Konzept, Unterrichtsmaterialien und -medien.
Kraft und Kognition
(2023)
Die in den letzten Jahren aus Querschnittstudien gewonnenen empirischen Erkenntnisse deuten auf einen Zusammenhang zwischen muskulärer Kraftleistungsfähigkeit und kognitiver Leistungsfähigkeit hin [10]. Diese Beobachtung wird von Längsschnittstudien gestützt, bei denen in Folge gezielter Krafttrainingsinterventionen, welche typischerweise zur Steigerung der muskulären Kraftleistungsfähigkeit führen, Verbesserungen der kognitiven Leistungsfähigkeit dokumentiert werden konnten [11]. Die zugrundeliegenden Mechanismen, die den Zusammenhang zwischen muskulärer Kraftleistungsfähigkeit und kognitiver Leistungsfähigkeit begründen, sind jedoch noch nicht vollständig bekannt und bedürfen weiterer Forschung [10,12]. Vor diesem Hintergrund hatten die im Rahmen dieser Dissertation durchgeführten Forschungsarbeiten das übergeordnete Ziel, die Mechanismen zu untersuchen, welche den Zusammenhang zwischen der muskulären Kraftleistungsfähigkeit und der kognitiven Leistungsfähigkeit erklären können. In dieser Arbeit wurden dazu unterschiedliche Populationen (junge Menschen und ältere Menschen ohne und mit leichten kognitiven Störungen) unter Anwendung verschiedener untersuchungsmethodischer Ansätze (systematische Literaturrecherche, Doppelaufgabenparadigma und funktionelle Nahinfrarotspektroskopie) untersucht. Aufgrund der im Rahmen dieser Dissertation durchgeführten Forschungsarbeiten, die konsekutiv aufeinander aufbauen, konnten folgende Haupterkenntnisse gewonnen werden:
• Um einen umfassenden Überblick über die aktuelle Evidenzlage zum Thema Kraftleistungsfähigkeit und kognitiver Leistungsfähigkeit sowie den zugrundeliegenden neuronalen Korrelaten zu erlangen, wurde eine systematische Literaturrecherche zu diesem Forschungsthema durchgeführt. Die Ergebnisse dieser systematischen Literaturrecherche dokumentieren, dass ein gezieltes Krafttraining neben der Steigerung der kognitiven Leistungsfähigkeit zu funktionellen und strukturellen Veränderungen des Gehirns, insbesondere in frontalen Gehirnregionen, führen kann [13]. Ferner zeigen die Ergebnisse dieser systematischen Literaturrecherche, bei der eine begrenzte Anzahl verfügbarer Studien (n = 18) identifiziert wurde, den Bedarf weiterer Forschungsarbeiten zu diesem Themenfeld an [13].
• Zur Überprüfung der Hypothese, dass zur Ausführung von Krafttrainingsübungen höhere kognitive Prozesse benötigt werden, wurde in einer experimentellen Studie bei jüngeren gesunden Erwachsenen das Doppelaufgabenparadigma bei der Krafttrainingsübung Knie-beuge angewendet. Die in dieser Studie beobachteten Doppelaufgabenkosten bei der Ausführung der Krafttrainingsübung Kniebeuge (im Vergleich zur Kontrollbedingung Stehen) deuten auf die Beteiligung höherer kognitiver Prozesse zur Lösung dieser Bewegungsaufgabe hin und bestätigen die aufgestellte Hypothese [14].
• Um die Hypothese zu untersuchen, dass spezifische neuronale Korrelate (funktionelle Gehirnaktivität) den Zusammenhang zwischen muskulärer Kraftleistungsfähigkeit und kognitiver Leistungsfähigkeit vermitteln, wurde bei jungen gesunden Erwachsenen der Zusammenhang zwischen der Ausprägung der maximalen Handgriffkraft (normalisiert auf den Body-Mass-Index) und der kortikalen hämodynamischen Antwortreaktion untersucht, die bei der Durchführung eines standardisierten kognitiven Tests mittels funktioneller Nahinfrarotspektroskopie in präfrontalen Gehirnarealen gemessen wurde. Im Rahmen dieser Querschnittsstudie konnte die initiale Hypothese nicht vollständig bestätigt werden, da zwar Zusammenhänge zwischen maximaler Handgriffkraft und kognitiver Leistungsfähigkeit mit Parametern der hämodynamischen Antwortreaktion beobachtet wurden, aber die Ausprägung der maximalen Handgriffkraft nicht im Zusammenhang mit der Kurzeitgedächtnisleistung stand [16].
• Zur Untersuchung der Annahme, dass eine vorliegende neurologische Erkrankung (im Speziellen eine leichte kognitive Störung), die typischerweise mit Veränderungen von spezifischen neuronalen Korrelaten (z.B. des Hippokampus‘ [17-19] und des präfrontalen Kortex‘ [20,21]) einhergeht, einen Einfluss auf die Assoziation zwischen muskulärer Kraftleistungsfähigkeit und kognitiver Leistungsfähigkeit hat, wurde in einer Querschnittsstudie der Zusammenhang zwischen der Ausprägung der maximalen Handgriffkraft (normalisiert auf den Body-Mass-Index) und der Ausprägung der exekutiven Funktionen bei älteren Erwachsenen mit amnestischem und nicht-amnestischem Subtyp der leichten kognitiven Störung sowie gesunden älteren Erwachsenen untersucht. In dieser Querschnittsstudie wurde nur bei älteren Erwachsenen mit dem amnestischen Subtyp der leichten kognitiven Störung ein Zusammenhang zwischen maximaler Handgriffkraft und exekutiven Funktionen beobachtet. Solch eine Korrelation existiert jedoch nicht bei älteren Erwachsenen mit dem non-amnestischen Subtyp der leichten kognitiven Störung oder bei gesunden älteren Erwachsenen [24].
• In einem Perspektivenartikel wurde aufgezeigt, wie durch die theoriegeleitete Nutzung physiologischer Effekte, die bei einer speziellen Krafttrainingsmethode durch die Moderation des peripheren Blutflusses mittels Manschetten oder Bändern auftreten, insbesondere Populationen mit niedriger mechanischer Belastbarkeit von den positiven Effekten des Krafttrainings auf die Gehirngesundheit profitieren könnten [25].
Insgesamt deuten die Ergebnisse der in dieser Dissertation zusammengeführten und aufeinander aufbauenden Forschungsarbeiten auf das Vorhandensein von gemeinsamen neuronalen Korrelaten (z.B. frontaler Kortex) hin, die sowohl für die muskuläre Kraftleistungsfähigkeit als auch für höhere kognitive Prozesse eine wichtige Rolle spielen [26]. Betrachtet man die in der vorliegenden Dissertation gewonnenen Erkenntnisse im Verbund mit den bereits in der Literatur existieren-den empirischen Belegen, unterstützen sie die Sichtweise, dass eine relativ hohe muskuläre Kraftleistungsfähigkeit und deren Erhalt durch gezielte Krafttrainingsinterventionen über die Lebenspanne positive Effekte auf die (Gehirn-)Gesundheit haben können [27].
Im Rahmen dieser Arbeit wurden Energie induzierte Nanopartikel-Substrat Interaktionen untersucht. Dazu wurden Goldnanopartikelanordnungen (AuNPA) auf verschiedenen Silizium-basierten Substraten hergestellt und der Einfluss eines Energieeintrages, genauer gesagt einer thermischen Behandlung oder des Metall-assistierten chemischen Ätzens (MaCE) getestet. Die Nanopartikelanordnungen, welche für die thermische Behandlung eingesetzt wurden, wurden nass-chemisch in Toluol synthetisiert, mit Thiol-terminiertem Polystyrol funktionalisiert und mittels Schleuderbeschichtung auf verschiedenen Substraten (drei Gläser und ein Siliziumwafer) in quasi-hexagonalen Mustern angeordnet. Diese AuNP-Anordnungen wurden mit Temperaturen zwischen 475 °C – 792 °C über verschiedene Zeiträume thermisch behandelt. Generell sanken die Nanopartikel in die Substrate ein, und es wurde festgestellt, dass mit Erhöhung der Glasübergangstemperatur der Substrate die Einsinktiefe der Nanopartikel abnahm. Die AuNPA auf Siliziumwafern wurden auf Temperaturen von 700 °C – 900 °C erhitzt. Die Goldnanopartikel sanken dabei bis zu 2,5 nm in das Si-Substrat ein. Ein Sintern der Nanopartikel fand ab einer Temperatur über 660 °C statt. Welcher Sintermechanismus der dominante ist konnte abschließend nicht eindeutig geklärt werden.
Für die Untersuchung des Einflusses des zweiten Energieeintrages mittels MaCE wurden AuNPA sowie Goldkern-Silberschale-Anordnungen auf Siliziumsubstraten genutzt. Die AuNPA wurden mit Hilfe von Poly-N-Isopropylacrylamid Mikrogelen und Natriumcitrat-stabilisierten Goldnanopartikeln (Na-AuNP) bzw. Tetrachloridogoldsäure (TCG) präpariert. Es ergaben sich Nanopartikelanordnungen mit hemisphärischen Partikeln (aus Na-AuNP) und zum anderen Nanopartikelanordnungen mit sphärischen Partikeln (aus TCG). Durch eine anschließende Silberwachstumsreaktion konnten dann die dazugehörigen Goldkern-Silberschale Nanopartikelanordnungen erhalten werden. Beim MaCE konnten signifikante Unterschiede im Verhalten dieser vier Nanopartikelanordnungen festgestellt werden, z.B. mussten bei den hemisphärischen Partikelanordnungen höhere Wasserstoffperoxidkonzentrationen (0,70 M – 0,91 M) als bei den sphärischen Partikelanordnungen (0,08 M – 0,32 M) für das Ätzen eingesetzt werden, um ein Einsinken der Nanopartikel in das Substrat zu erreichen.
Die finanzgeschichtlichen Untersuchungen sind überwiegend auf Geld konzentriert, Naturalien wurden vernachlässigt oder ausgeblendet. Die vorliegende Arbeit bezieht die Naturalien konsequent mit ein. Nur so ist eine Analyse der Domänenwirtschaft in ihrer Bedeutung für die Staatsfinanzen möglich. Der Erkenntnisfortschritt liegt in der konsequenten Berücksichtigung der Naturalien durch Umrechnung in Geldwerte. Nicht zu leisten ist der Anteil der domänenwirtschaftlichen Erträge am Gesamthaushalt des hessischen Territorialstaates, auch ist die Vermarktung der Überschüsse der Ämter quellenbedingt nicht zu ermitteln. Die Ämterfinanzen zeigen einen Rahmen für domänenwirtschaftliche Staatsfinanzierung auf, dass bei Verzicht auf militärische Aktionen der frühmoderne Territorialstaat domänenwirtschaftlich zu finanzieren war.
Die vorliegende Untersuchung kann aufzeigen, dass der domänenwirtschaftliche Rahmen für die Finanzierung eines Territorialstaates ausreichte, wenn er auf militärische Aktivitäten und Abenteuer verzichtete. In dieser Studie werden erstmalig umfassende statistische Erhebungen der unteren staatlichen Ebene, das Landbuch und das Ämterbuch ausgewertet, die bisher nur von Kersten Krüger ediert waren. Die vorliegende Arbeit ist in die Staatsfinanzierung auf der Stufe der Domänenwirtschaft einzuordnen. Landgraf Wilhelm IV. von Hessen-Kassel war einer der letzten, der es geschafft hatte, seinen Staat domänenwirtschaftlich mit den Einnahmen aus den Naturalien zu finanzieren. Als Domänenstaat wird ein Staat bezeichnet, der auf den ordentlichen Einkünften aus Liegenschaften und Landbesitz beruht. Es wird in dieser Arbeit der domänenwirtschaftliche Rahmen für die Staatsfinanzen berechnet. Das bedeutet, dass die Zentralfinanzen nicht berücksichtigt sind.
Es konnte gezeigt werden, dass, obwohl Landgraf Wilhelm IV. über ein kleineres Territorium als sein Vater, Landgraf Philipp der Großmütige, verfügte, die Gesamtüberschüsse höher waren. Das war seiner klugen Politik zu verdanken und seinen Bemühungen, ständig die Ämterfinanzen zu verbessern. Wilhelm IV. konsolidierte seinen Staat und konnte über domänenwirtschaftliche Einnahmen aus den Ämtern seinen Staat finanzieren. Das gelang ihm, da er erstens seinen Staat ordentlich verwaltete und zweitens keine Kriege führte. Landgraf Wilhelm IV. verabscheute den Krieg. Er sagte über den Krieg: „es ist kain abscheulicher ding auf erden als ein krieg“.
Food Neophilie
(2023)
Trotz der eindeutigen Vorteile einer ausgewogenen Ernährung halten sich viele Menschen weltweit nicht an entsprechende Ernährungsrichtlinien. Um angemessene Strategien zur Unterstützung einer gesundheitsfördernden Ernährung zu entwickeln, ist ein Verständnis der zugrunde liegenden Faktoren unerlässlich. Insbesondere die Gruppe der älteren Erwachsenen stellt dabei eine wichtige Zielgruppe für ernährungsbezogene Präventions- und Interventionsansätze dar. Einer der vielen Faktoren, die als Determinanten einer gesundheitsfördernden Ernährung diskutiert werden, ist die Food Neophilie, also die Bereitschaft, neue und unbekannte Lebensmittel auszuprobieren. Aktuelle Forschungsergebnisse legen nahe, dass die Food Neophilie positiv mit einer gesundheitsfördernden Ernährung in Verbindung steht, allerdings ist die bisherige Forschung in diesem Bereich äußerst begrenzt. Das Ziel der Dissertation war es, das Konstrukt der Food Neophilie sowie seine Beziehung zu gesundheitsförderndem Ernährungsverhalten im höheren Erwachsenenalter grundlegend zu erforschen, um das Potenzial der Food Neophilie für die Gesundheitsförderung älterer Erwachsener besser zu verstehen. Dabei wurde im Rahmen der ersten Publikation zunächst untersucht, wie sich das Konstrukt der Food Neophilie reliabel und valide erfassen lässt, um weiterführende Untersuchungen der Food Neophilie zu ermöglichen. Die psychometrische Validierung der deutschen Version der Variety Seeking Tendency Scale (VARSEEK) basierte auf zwei unabhängigen Stichproben mit insgesamt N = 1000 Teilnehmenden und bestätigte, dass es sich bei der Skala um ein reliables und valides Messinstrument zur Erfassung der Food Neophilie handelt. Darauf aufbauend wurde im Rahmen der zweiten Publikation die Beziehung der Food Neophilie und der Ernährungsqualität über die Zeit hinweg analysiert. Die prospektive Untersuchung von N = 960 Teilnehmenden des höheren Erwachsenenalters (M = 63.4 Jahre) anhand einer Cross-Lagged-Panel-Analyse ergab hohe zeitliche Stabilitäten der Food Neophilie und der Ernährungsqualität über einen Zeitraum von drei Jahren. Es zeigte sich zudem ein positiver querschnittlicher Zusammenhang zwischen der Food Neophilie und der Ernährungsqualität, jedoch wurde die Food Neophilie nicht als signifikante Determinante der Ernährungsqualität über die Zeit hinweg identifiziert. In der dritten Publikation wurden schließlich nicht nur die individuellen Auswirkungen der Food Neophilie auf die Ernährungsqualität betrachtet, sondern auch potenzielle dynamische Wechselwirkungen innerhalb von Partnerschaften einbezogen. Hierzu erfolgte mittels eines Actor-Partner-Interdependence-Modells eine Differenzierung potenzieller intra- und interpersoneller Einflüsse der Food Neophilie auf die Ernährungsqualität. Im Rahmen der dyadischen Analyse zeigte sich bei N = 390 heterosexuellen Paaren im höheren Erwachsenenalter (M = 64.0 Jahre) ein Dominanzmuster: Während die Food Neophilie der Frauen positiv mit ihrer eigenen Ernährungsqualität und der ihrer Partner zusammenhing, war die Food Neophilie der Männer nicht mit der Ernährungsqualität des Paares assoziiert. Insgesamt leistet die vorliegende Dissertation einen wertvollen Beitrag zum umfassenden Verständnis der Food Neophilie sowie ihrer Rolle im Kontext der Ernährungsgesundheit älterer Erwachsener. Trotz fehlender Vorhersagekraft über die Zeit hinweg deutet der positive Zusammenhang zwischen Food Neophilie und Ernährungsqualität darauf hin, dass die Fokussierung auf eine positive und neugierige Einstellung gegenüber Lebensmitteln eine innovative Perspektive für Präventions- und Interventionsansätze zur Unterstützung einer gesundheitsfördernden Ernährung älterer Erwachsener bieten könnte.
Reflexion und Reflexivität
(2023)
Reflexion gilt in der Lehrkräftebildung als eine Schlüsselkategorie der professionellen Entwicklung. Entsprechend wird auf vielfältige Weise die Qualität reflexionsbezogener Kompetenzen untersucht. Eine Herausforderung hierbei kann in der Annahme bestehen, von der Analyse schriftlicher Reflexionen unmittelbar auf die Reflexivität einer Person zu schließen, da Reflexion stets kontextspezifisch als Abbild reflexionsbezogener Argumentationsprozesse angesehen werden sollte und reflexionsbezogenen Dispositionen unterliegt. Auch kann die Qualität einer Reflexion auf mehreren Dimensionen bewertet werden, ohne quantifizierbare, absolute Aussagen treffen zu können.
Daher wurden im Rahmen einer Physik-Videovignette N = 134 schriftliche Fremdreflexionen verfasst und kontextspezifische reflexionsbezogene Dispositionen erhoben. Expert*innen erstellten theoriegeleitet Qualitätsbewertungen zur Breite, Tiefe, Kohärenz und Spezifität eines jeden Reflexionstextes. Unter Verwendung computerbasierter Klassifikations- und Analyseverfahren wurden weitere Textmerkmale erhoben. Mittels explorativer Faktorenanalyse konnten die Faktoren Qualität, Quantität und Deskriptivität gefunden werden. Da alle konventionell eingeschätzten Qualitätsbewertungen durch einen Faktor repräsentiert wurden, konnte ein maximales Qualitätskorrelat kalkuliert werden, zu welchem jede schriftliche Fremdreflexion im Rahmen der vorliegenden Vignette eine computerbasiert bestimmbare Distanz aufweist. Diese Distanz zum maximalen Qualitätskorrelat konnte validiert werden und kann die Qualität der schriftlichen Reflexionen unabhängig von menschlichen Ressourcen quantifiziert repräsentieren. Abschließend konnte identifiziert werden, dass ausgewählte Dispositionen in unterschiedlichem Maße mit der Reflexionsqualität zusammenhängen. So konnten beispielsweise bezogen auf das Physik-Fachwissen minimale Zusammenhänge identifiziert werden, wohingegen Werthaltung sowie wahrgenommene Unterrichtsqualität eng mit der Qualität einer schriftlichen Reflexion in Verbindung stehen können.
Es wird geschlussfolgert, dass reflexionsbezogene Dispositionen moderierenden Einfluss auf Reflexionen nehmen können. Es wird empfohlen bei der Erhebung von Reflexion mit dem Ziel der Kompetenzmessung ausgewählte Dispositionen mit zu erheben. Weiter verdeutlicht diese Arbeit die Möglichkeit, aussagekräftige Quantifizierungen auch in der Analyse komplexer Konstrukte vorzunehmen. Durch computerbasierte Qualitätsabschätzungen können objektive und individuelle Analysen und differenzierteres automatisiertes Feedback ermöglicht werden.
Anschaulichkeiten herstellen
(2023)
Die Handschrift D der Driu liet von der maget entstand um 1220 und ist die älteste vollständige erhaltene Fassung des Textes. Priester Wernher gilt als Verfasser der geistlichen Dichtung und erstellt sie im Jahr 1172 auf der Grundlage apokrypher und biblischer Quellen. Die Handschrift D wird in der mediävistischen Germanistik gerne zu jenen Werken gezählt, die den Auftakt einer zunehmenden Verschriftlichung in der Volkssprache markieren. Gemäß ihrem Erscheinungsbild erweist sich die Handschrift und der Zeitpunkt ihrer Entstehung aber vor allem als ein Wendepunkt, an dem der Einfluss der lateinischen Schriftkultur auf die Produktion volkssprachlicher Literatur besonders deutlich wird. Während insgesamt der Anteil der geistlichen Dichtung kontinuierlich abnimmt, erfolgt von literaturwissenschaftlicher Seite zurecht auch die Einordnung der Handschrift in die weltlich-laikale Hofliteratur. In diesem Kontext steht die Handschrift D aber nicht am Beginn einer Blütezeit, sondern weist vor allem in das blühende Spannungsfeld zwischen der lateinisch geprägten Buchproduktion und der geistlichen Dichtung auf der einen und dem Anspruch einer laikalen Rezeptionsgemeinschaft auf der anderen Seite. In diesem Feld bewegt sich meine medienanthropologische Untersuchung. Die Schwerpunkte liegen hierbei auf der Rekonstruktion der Handschriftenherstellung sowie auf der Analyse der Darstellungsprinzipien im Bildprogramm.
In der Schule sollen alle Kinder und Jugendliche die Kompetenzen erwerben, die sie benötigen, um selbstbestimmt am gesellschaftlichen Leben teilhaben zu können. Dabei ist es notwendig im Unterricht auf die individuellen Lernvoraussetzungen der Schüler:innen zu reagieren, damit sie optimal beim Lernen unterstützt werden können. Häufig wird in diesem Zusammenhang vom „individualisierten Unterricht“ gesprochen, der sich dadurch auszeichnen, dass das Lernangebot bestmöglich an die einzelnen Schüler:innen angepasst wird. Eine Individualisierung des Unterrichts kann jedoch bedeuten, dass die Schüler:innen nur noch an ihren eigenen Aufgaben arbeiten, ohne sich miteinander auszutauschen. Von einigen Autor:innen wurde daher die Befürchtung geäußert, dass die Individualisierung des Unterrichts zu einer Vereinzelung im Unterricht führt und die Lerngruppe als Gemeinschaft kaum noch eine Rolle spielt.
Schule soll neben fachlichen Kompetenzen jedoch auch soziale Werte und Normen vermitteln, die zu einer gesellschaftlichen Integration beitragen und Demokratie fördern. Dabei wird als zentrale Aufgabe von Schule die Vorbereitung der Kinder und Jugendliche auf ein Zusammenleben in einer pluralen Gesellschaft gesehen. So sollen sie lernen gemeinsame Lösungen, Solidarität und Verantwortungsübernahme über Differenzen hinweg zu entwickeln. Dies kann gelingen, indem eine Gemeinschaft im Unterricht geschaffen wird, in der alle Schüler:innen sich zugehörig und wertgeschätzt fühlen, voneinander lernen und gleichzeitig gefordert werden in Aushandlungsprozesse miteinander einzutreten.
Eine individualisierte Unterrichtsgestaltung und das Erleben einer Gemeinschaft wird von manchen Autor:innen als Spannungsfeld im Unterricht beschrieben. Es gibt jedoch bisher kaum empirische Forschungsarbeiten die den Forschungsgegenstand „Gemeinschaft im individualisierten Unterricht“ genauer betrachtet haben. Die vorliegende Studie setzt hier an und geht folgenden Fragestellungen nach: 1. „Was wird von Lehrkräften unter einer Gemeinschaft im individualisierten Unterricht verstanden?“, 2. „Wie wird eine Gemeinschaft im individualisierten Unterricht von Lehrkräften gestaltet?“, 3. „Inwiefern kann Gemeinschaft im individualisierten Unterricht über das Gemeinschaftsgefühl der Schüler:innen erfasst werden?“ 4. „Lässt sich ein Zusammenhang zwischen dem Gemeinschaftsgefühl der Schüler:innen und der Individualisierung des Unterrichts feststellen?“ und 5. „Lässt sich im individualisierten Unterricht ein Zusammenhang zwischen dem Gemeinschaftsgefühl und der sozialen Eingebundenheit der Schüler:innen feststellen?“.
Den Forschungsfragen wurde anhand von drei Teilstudien nachgegangen, die in einem Mixed Methods Design parallel zueinander durchgeführt und abschließend aufeinander bezogen wurden. Alle drei Studien bezogen sich auf Datenquellen aus dem Ada*Q-Projekt („Adaptivität und Unterrichtsqualität im individualisierten Unterricht“), bei dem neun Grundschulen, die den Deutschen Schulpreis gewonnen haben, anhand verschiedener Datenerhebungen untersucht wurden. Insgesamt wurden in der vorliegenden Studie Daten von 32 Lehrkräften und 542 Schüler:innen aus 49 Lerngruppen herangezogen. Teilstudie 1 nahm die Verständnisse und die Gestaltung von Gemeinschaft (Forschungsfrage 1 und 2) anhand von Interviews mit Lehrkräften in den Blick. In Teilstudie 2 wurde eine Fragebogenskala für Schüler:innen zur Erfassung des Gemeinschaftsgefühls entwickelt (Forschungsfrage 3) und Zusammenhänge mit einer individualisierten Unterrichtsgestaltung und Unterrichtsqualität überprüft (Forschungsfrage 4). In Teilstudie 3 wurden Schüler:innen anhand der Experience-Sampling-Methode mehrfach im Unterricht zu ihrer sozialen Eingebundenheit befragt und ebenfalls Zusammenhänge mit einer individualisierten Unterrichtsgestaltung und Unterrichtsqualität sowie mit dem Gemeinschaftsgefühl überprüft (Forschungsfrage 5).
In Teilstudie 1 zeigte sich mit Blick auf die Forschungsfrage 1, dass die Lehrkräfte unterschiedliche Verständnisse von Gemeinschaft hatten, die auf unterschiedliche Aspekte von Gemeinschaft fokussierten und sich ergänzten. Dabei spielte das Spannungsfeld zwischen Individualität, Heterogenität und Gemeinschaft für alle Lehrkräfte eine Rolle. In Rahmen der Forschungsfrage 2 konnten außerdem verschiedene Handlungen und Praktiken identifiziert werden, wie Lehrkräfte eine Gemeinschaft im individualisierten Unterricht gestalteten und dabei individualisiertes mit gemeinschaftlichem Lernen produktiv miteinander verbanden. Dabei wurde eine Gemeinschaft im Unterricht von den Lehrkräften als zentral für das soziale Lernen der Schüler:innen beschrieben. So verstanden sie den gemeinsamen Unterricht in heterogenen Lerngruppen als Vorbereitung für das Leben und Arbeiten in einer pluralen Gesellschaft.
Teilstudie 2 konnte zeigen, dass die Fragebogenskala zum Gemeinschaftsgefühl der Schüler:innen gute Reliabilität und Validität aufwies und damit geeignet für weitere Untersuchungen war. Im Anschluss daran zeigten sich Zusammenhänge des Gemeinschaftsgefühls mit der Unterrichtsqualität (kognitive Aktivierung, Klassenführung und konstruktive Unterstützung). Insbesondere konstruktive Unterstützung (durch die Lehrkraft) hing stark mit dem Gemeinschaftsgefühl der Schüler:innen zusammen. Dieser Zusammenhang war geringer in besonders leistungsheterogenen Lerngruppen (hier erfasst über die Jahrgangsmischung). So war das Gemeinschaftsgefühl dort weniger abhängig von der Beziehungsqualität zur Lehrkraft. In weiteren Untersuchungen konnte außerdem kein Zusammenhang mit Merkmalen einer individualisierten Unterrichtsgestaltung gefunden werden, was die Befürchtung nicht bestärkte, dass eine Individualisierung des Unterrichts und eine Gemeinschaft im Unterricht sich gegenseitig ausschließen.
In Teilstudie 3 zeigte sich, dass die soziale Eingebundenheit der Schüler:innen von Situation zu Situation und von Schüler:in zu Schüler:in stark variierte. Die durchschnittlich empfundene soziale Eingebundenheit der Schüler:innen und auch das Ausmaß der Variation der sozialen Eingebundenheit hingen dabei eng mit dem Gemeinschaftsgefühl zusammen. Dieser Befund blieb auch unter Einbezug der Unterrichtsqualität bestehen, die keinen eigenen Einfluss auf die soziale Eingebundenheit zeigte. Außerdem ließen sich positive Zusammenhänge zwischen sozialer Eingebundenheit und Merkmalen der individualisierten Unterrichtsgestaltung finden. So fühlten sich Schüler:innen stärker sozial eingebunden, wenn die Aufgaben stärker differenziert waren und sie mehr Autonomie bei der Bearbeitung der Aufgaben hatten.
Zusammengefasst weisen die Ergebnisse der vorliegenden Studie darauf hin, dass Gemeinschaft im individualisierten Unterricht sowohl für die Lehrkräfte als auch für die Schüler:innen eine wichtige Rolle spielt. So sprechen die Lehrkräfte einer Gemeinschaft wichtige Funktionen in ihrem Unterricht zu und kümmern sich aktiv darum eine Gemeinschaft zu gestalten. Das Gemeinschaftsgefühl der Schüler:innen zeigte positive Zusammenhänge mit relevanten Aspekten der Unterrichtsqualität und mit sozialer Eingebundenheit. Die Befürchtung, dass eine Individualisierung des Unterrichts zu einer Vereinzelung der Schüler:innen führt, konnte nicht bestätigt werden. Vielmehr scheinen Individualisierung und Gemeinschaft sich gegenseitig, als zwei Komplementäre beim Umgang mit Heterogenität zu unterstützen.
Die Herausforderung, produktiv mit Heterogenität umzugehen, wird sich auch in der Zukunft an Schulen stellen. Dabei ist nicht nur das individuelle Lernen, sondern auch der soziale Umgang der Schüler:innen miteinander in den Blick zu nehmen. Die vorliegende Studie trägt dazu bei, beides miteinander zu verknüpfen, indem die Bedeutung einer Gemeinschaft im individualisierten Unterricht anhand verschiedener Perspektiven herausgearbeitet wird. Abschließend werden Implikationen für Forschung und Praxis formuliert.
Die vorliegende Studie beschäftigt sich mit dem nach einer Strukturveränderung in der Sekundarstufe I entstandenen Schulmodell der Neuen Mittelschule. Untersucht wird, ob sich durch dieses Schulmodell und der damit intendierten neuen Lehr-, Lern- und Prüfungskultur Zusammenhänge zwischen gemessenen mathematischen Kompetenzen der Schüler und den durch Lehrer vergebenen Jahresnoten feststellen lassen.
Die Literaturrecherche macht deutlich, dass die Kritik an der Monokultur des leh-rerzentrierten Unterrichts zwar zu einer neuen Lehr-, Lern- und Prüfungskultur führt, deren Inhalte sind aber recht unterschiedlich, komplex und nicht eindeutig definiert. In der NMS soll die Leistungsbewertung als Lernhilfe fungieren, aber auch verlässliche Aussagen über die Leistung der Schüler treffen. Zur Wirkung der neuen Lernkultur in der NMS gibt es ebenso keine empirischen Befunde wie über die Wirkung der Leistungsbewertung.
An der empirischen Untersuchung nehmen 79 Schüler der sechsten Schulstufe aus drei Neuen Mittelschulen (dicht besiedelte, mittel besiedelte, dünn besiedelte Gemeinde) in Niederösterreich teil. In jeder Schule werden zwei Klassen untersucht. Dabei werden der Kompetenzstand in Mathematik, Schülerzentriertheit sowie Sozial- und Leistungsdruck aus Sicht der Schüler gemeinsam mit der Jah-resnote erhoben.
Für die Studie wird ein Pfadmodell entwickelt und mit einer Pfadanalyse ausge-wertet. Dabei zeigen sich zwar Zusammenhänge zwischen den gemessenen Kompetenzen in Mathematik und den Jahresnoten. Diese Jahresnoten besitzen über die Klasse bzw. die Schule hinaus aber nur eine bedingte Aussagekraft über die erbrachten Leistungen.
BCH Codes mit kombinierter Korrektur und Erkennung In dieser Arbeit wird auf Grundlage des BCH Codes untersucht, wie eine Fehlerkorrektur mit einer Erkennung höherer Fehleranzahlen kombiniert werden kann. Mit dem Verfahren der 1-Bit Korrektur mit zusätzlicher Erkennung höherer Fehler wurde ein Ansatz entwickelt, welcher die Erkennung zusätzlicher Fehler durch das parallele Lösen einfacher Gleichungen der Form s_x = s_1^x durchführt. Die Anzahl dieser Gleichungen ist linear zu der Anzahl der zu überprüfenden höheren Fehler.
In dieser Arbeit wurde zusätzlich für bis zu 4-Bit Korrekturen mit zusätzlicher Erkennung höherer Fehler ein weiterer allgemeiner Ansatz vorgestellt. Dabei werden parallel für alle korrigierbaren Fehleranzahlen spekulative Fehlerkorrekturen durchgeführt. Aus den bestimmten Fehlerstellen werden spekulative Syndromkomponenten erzeugt, durch welche die Fehlerstellen bestätigt und höhere erkennbare Fehleranzahlen ausgeschlossen werden können. Die vorgestellten Ansätze unterscheiden sich von dem in entwickelten Ansatz, bei welchem die Anzahl der Fehlerstellen durch die Berechnung von Determinanten in absteigender Reihenfolge berechnet wird, bis die erste Determinante 0 bildet. Bei dem bekannten Verfahren ist durch die Berechnung der Determinanten eine faktorielle Anzahl an Berechnungen in Relation zu der Anzahl zu überprüfender Fehler durchzuführen. Im Vergleich zu dem bekannten sequentiellen Verfahrens nach Berlekamp Massey besitzen die Berechnungen im vorgestellten Ansatz simple Gleichungen und können parallel durchgeführt werden.Bei dem bekannten Verfahren zur parallelen Korrektur von 4-Bit Fehlern ist eine Gleichung vierten Grades im GF(2^m) zu lösen. Dies erfolgt, indem eine Hilfsgleichung dritten Grades und vier Gleichungen zweiten Grades parallel gelöst werden. In der vorliegenden Arbeit wurde gezeigt, dass sich eine Gleichung zweiten Grades einsparen lässt, wodurch sich eine Vereinfachung der Hardware bei einer parallelen Realisierung der 4-Bit Korrektur ergibt. Die erzielten Ergebnisse wurden durch umfangreiche Simulationen in Software und Hardwareimplementierungen überprüft.
In Forschungsprogrammen werden zahlreiche Akteure mit unterschiedlichen Hintergründen und fachlichen Expertisen in Einzel- oder Verbundvorhaben vereint, die jedoch weitestgehend unabhängig voneinander durchgeführt werden. Vor dem Hintergrund, dass gesamtgesellschaftliche Herausforderungen wie die globale Erwärmung zunehmend disziplinübergreifende Lösungsansätze erfordern, sollten Vernetzungs- und Transferprozesse in Forschungsprogrammen stärker in den Fokus rücken. Mit der Implementierung einer Begleitforschung kann dieser Forderung Rechnung getragen werden. Begleitforschung unterscheidet sich in ihrer Herangehensweise und ihrer Zielvorstellung von den „üblichen“ Projekten und kann in unterschiedlichen theoretischen Reinformen auftreten. Verkürzt dargestellt agiert sie entweder (1) inhaltlich komplementär zu den jeweiligen Forschungsprojekten, (2) auf einer Metaebene mit Fokus auf die Prozesse im Forschungsprogramm oder (3) als integrierende, synthetisierende Instanz, für die die Vernetzung der Projekte im Forschungsprogramm sowie der Wissenstransfer von Bedeutung sind. Zwar sind diese Formen analytisch in theoretische Reinformen trennbar, in der Praxis ergibt sich in der Regel jedoch ein Mix aus allen dreien.
In diesem Zusammenhang schließt die vorliegende Dissertation als ergänzende Studie an bisherige Ansätze zum methodischen Handwerkszeug der Begleitforschung an und fokussiert auf folgende Fragestellungen: Auf welcher Basis kann die Vernetzung der Akteure in einem Forschungsprogramm durchgeführt werden, um diese effektiv zusammenzubringen? Welche weiteren methodischen Elemente sollten daran ansetzen, um einen Mehrwert zu generieren, der die Summe der Einzelergebnisse des Forschungsprogrammes übersteigt? Von welcher Art kann dann ein solcher Mehrwert sein und welche Rolle spielt dabei die Begleitforschung?
Das erste methodische Element bildet die Erhebung und Aufbereitung einer Ausgangsdatenbasis. Durch eine auf semantischer Analyse basierenden Verschlagwortung projektbezogener Texte lässt sich eine umfassende Datenbasis aus den Inhalten der Forschungsprojekte generieren. Die Schlagwörter werden dabei anhand eines kontrollierten Vokabulars in einem Schlagwortkatalog strukturiert. Parallel dazu werden sie wiederum den jeweiligen Projekten zugeordnet, wodurch diese thematische Merkmale erhalten. Um thematische Überschneidungen zwischen Forschungsprojekten sichtbar und interpretierbar zu machen, beinhaltet das zweite Element Ansätze zur Visualisierung. Dazu werden die Informationen in einen Netzwerkgraphen transferiert, der sowohl alle im Forschungsprogramm involvierten Projekte als auch die identifizierten Schlagwörter in Relation zueinander abbilden kann. So kann zum Beispiel sichtbar gemacht werden, welche Forschungsprojekte sich auf Basis ihrer Inhalte „näher“ sind als andere. Genau diese Information wird im dritten methodischen Element als Planungsgrundlage für unterschiedliche Veranstaltungsformate wie Arbeitstagungen oder Transferwerkstätten genutzt. Das vierte methodische Element umfasst die Synthesebildung. Diese gestaltet sich als Prozess über den gesamten Zeitraum der Zusammenarbeit zwischen Begleitforschung und den weiteren Forschungsprojekten hinweg, da in die Synthese unter anderem Zwischen-, Teil- und Endergebnisse der Projekte einfließen, genauso wie Inhalte aus den unterschiedlichen Veranstaltungen. Letztendlich ist dieses vierte Element auch das Mittel, um aus den integrierten und synthetisierten Informationen Handlungsempfehlungen für zukünftige Vorhaben abzuleiten.
Die Erarbeitung der methodischen Elemente erfolgte im laufenden Prozess des Begleitforschungsprojektes KlimAgrar, welches der vorliegenden Dissertation als Fallbeispiel dient und dessen Hintergründe in der Thematik Klimaschutz und Klimaanpassung in der Landwirtschaft im Text ausführlich erläutert werden.
Dielektrophorese ist die Manipulation polarisierbarer Partikel durch inhomogene elektrische Wechselfelder. In dieser Arbeit wurden drei verschiedene Enzyme durch Dielektrophorese immobilisiert und anschließend hinsichtlich ihrer katalytischen Aktivität untersucht: Meerrettichperoxidase, Cholinoxidase aus Alcaligenes sp. und Glucoseoxidase aus Aspergillus niger. Die Immobilisierung erfolgte durch Dielektrophorese auf nano-Elektrodenarrays aus Wolfram-Zylindern mit 500 nm Durchmesser oder aus Titannitrid-Ringen mit 20 nm Breite. Die Immobilisierung der Enzyme konnte fluoreszenzmikroskopisch entweder anhand der intrinsischen Fluoreszenz oder aufgrund einer Fluoreszenzmarkierung vor oder nach der Immobilisierung für alle getesteten Enzyme nachgewiesen werden. Die Messung der Enzymaktivität erfolgte quantitativ durch den direkten oder indirekten Nachweis des gebildeten Produktes oder, im Falle der Cholinoxidase, durch Beobachtung der intrinsischen Fluoreszenz des Cofaktors FAD, die vom Oxidationszustand dieses Enzyms abhängt. Für die Meerrettichperoxidase konnte so eine hohe erhaltene Enzymaktivität nach der Immobilisierung nachgewiesen werden. Die Aktivität der permanent immobilisierten Fraktion der Meerrettichperoxidase entsprach bis zu 47 % der höchstmöglichen Aktivität einer Monolage dieses Enzyms auf den Elektroden des Chips. Diese Aktivität kann als aktive, aber zufällig gegenüber der Oberfläche ausgerichtete Enzymschicht interpretiert werden. Für die permanent immobilisierte Glucoseoxidase wurde nur eine Aktivität entsprechend <1,3 % der Aktivität einer solchen Enzymschicht detektiert, während für die immobilisierte Cholinoxidase gar keine Aktivität nachgewiesen werden konnte. Die Aktivität der durch DEP immobilisierten Enzyme konnte somit quantitativ bestimmt werden. Der Anteil an erhaltener Aktivität hängt dabei stark vom verwendeten Enzym ab.
Proteine erfüllen bei einer Vielzahl von Prozessen eine essenzielle Rolle. Um diese Funktionsweisen zu verstehen, bedarf es der Aufklärung derer Struktur und deren Bindungsverhaltens mit anderen Molekülen wie Proteinen, Peptiden, Kohlenhydraten oder kleinen Molekülen. Im ersten Teil dieser Arbeit wurden der Wildtyp und die Punktmutante N126W eines Kohlenhydrat-bindenden Proteins aus dem hitzestabilen Bakterium C. thermocellum untersucht, welches Teil eines Komplexes ist, der Kohlenhydrate wie Cellulose erkennen, binden und abbauen kann. Dazu wurde dieses Protein mit E.coli Bakterien hergestellt und durch Metallchelat- und Größenausschlusschromatographie gereinigt. Die Proteine konnten isotopenmarkiert mittels Kernspinresonanz-Spektroskopie (NMR) untersucht werden. H/D-Austauschexperimente zeigten leicht und schwer zugängliche Stellen im Protein für eine mögliche Ligandenwechselwirkung. Anschließend konnte eine Interaktion beider Proteine mit Cellulosefragmenten festgestellt werden. Diese interagieren über zwischenmolekulare Kräfte mit den Seitenketten von aromatischen Aminosäuren und über Wasserstoffbrückenbindungen mit anderen Resten. Weiterhin wurde die Calcium-Bindestelle analysiert und es konnte gezeigt werden, das diese nach der Proteinherstellung mit einem Calcium-Ion besetzt ist und dieses mit dem Komplexbildner EDTA entfernbar ist, jedoch wieder reversibel besetzt werden kann. Zum Schluss wurde mittels zweier Methoden versucht (grafting from und grafting to), das Protein mit einem temperatursensorischen Polymer (Poly-N-Isopropylacrylamid) zu koppeln, um so Eigenschaften wie Löslichkeit oder Stabilität zu beeinflussen. Es zeigte sich, das während die grafting from Methode (Polymer wächst direkt vom Protein) zu einer teilweisen Entfaltung und Destabilisierung des Proteins führte, bei der grafting to Methode (Polymer wird separat hergestellt und dann an das Protein gekoppelt) das Protein seine Stabilität behielt und nur wenige Polymerketten angebaut waren. Der zweite Teil dieser Arbeit beschäftigte sich mit der Interaktion von zwei LIM-Domänen des Proteins Paxillin und der zytoplasmatischen Domäne der Peptide Integrin-β1 und Integrin-β3. Diese spielen eine wichtige Rolle bei der Bewegung von Zellen. Dabei interagieren sie mit einer Vielzahl an anderen Proteinen, um fokale Adhäsionen (Multiproteinkomplexe) zu bilden. Bei der Herstellung des Peptids Integrin-β3 zeigte sich durch Größenausschlusschromatographie und Massenspektrometrie ein Abbau, bei dem verschiedene Aminosäuregruppen abgespalten werden. Dieser konnte durch eine Zugabe des Serinprotease-Inhibitors AEBSF verhindert werden. Anschließend wurde die direkte Interaktion der Proteine untereinander mittels NMR untersucht. Dabei zeigte sich, das Integrin-β1 und Integrin-β3 an die gleiche Position binden, nämlich an den flexiblen Loop der LIM3-Domäne von Paxillin. Die Dissoziationskonstanten zeigten, dass Integrin-β1 mit einer zirka zehnfach höheren Affinität im Vergleich zu Integrin-β3 an Paxillin bindet. Während Paxillins Bindestelle an Integrin-β1 in der Mitte des Peptids liegt, ist bei Integrin-β3 der C-Terminus essenziell. Daher wurden die drei C-terminalen Aminosäuren entfernt und erneut Bindungsstudien durchgeführt, welche gezeigt haben, das die Affinität dadurch fast vollständig unterbunden wurde. Final wurde der flexible Loop der LIM3-Domäne in zwei andere Aminosäuresequenzen mutiert, um die Bindung auf der Paxillin-Seite auszulöschen. Jedoch zeigten sowohl Zirkulardichroismus-Spektroskopie als auch NMR-Spektroskopie, dass die Mutationen zu einer teilweisen Entfaltung der Domäne geführt haben und somit nicht als geeignete Kandidaten für diese Studien identifiziert werden konnten.
Die vorliegende Dissertation verfolgt das Ziel, die diagnostischen Möglichkeiten für das Stö-rungsbild der erworbenen Dyslexie bei deutschsprachigen Personen mit Dyslexie (PmD) zu erweitern und zu spezifizieren.
In der Literatur werden verschiedene Sprachverarbeitungsmodelle diskutiert, die den kognitiven Prozess der Schriftsprachverarbeitung zu erklären versuchen. Alle Überlegungen, Erhebungen und Analysen dieser Dissertation fußen auf den theoretischen Annahmen des kognitiven Zwei-Routen-Lesemodells, welches zwischen lexikalisch-semantischer und segmentaler, sub-lexikalischer Verarbeitung beim Lesen unterscheidet und so die voneinander unabhängigen Fähigkeiten zum Lesen bekannter und unbekannter Wörter abbilden kann. Mit dem im Rahmen der Dissertation entwickelten, kognitiv orientierten Diagnostikverfahren DYMO (Dyslexie Mo-dellorientiert) soll durch die Erhebung der Lesefähigkeiten von PmD eine möglichst genaue modelltheoretische Verortung der Lesebeeinträchtigung erreicht und eine Grundlage für die Planung einer lesebezogenen Therapie geschaffen werden. Dabei werden auch Modellkomponenten des Zwei-Routen-Lesemodells berücksichtigt, die bisher im deutschsprachigen Raum noch nicht etabliert sind. Dazu zählen Unterkomponenten der Visuellen Analyse, die für die Identifikation von Buchstaben und das Kodieren von Buchstabenpositionen verantwortlich sind und Unterkomponenten der segmentalen Leseroute, die den einzelheitlichen Leseprozess auf dieser Modellroute schrittweise abbilden. Das Itemmaterial aus DYMO ist nach diversen psycholinguistisch kontrollierten Variablen kontrolliert. Hierbei werden auch Variablen berücksichtigt, die bisher in der Dyslexiediagnostik für deutschsprachige PmD nicht systematisch erfasst werden können, wie die Wortlänge und die graphematische Komplexität von Pseudowörtern.
Die erste dieser Dissertation zugrundeliegende Publikation (Originalarbeit I) befasst sich mit den Parametern und Modellkomponenten, die für eine umfassende modelltheoretisch basierte Di-agnostik bei erworbener Dyslexie entscheidend sind. Es werden außerdem Überlegungen zu Fehlertypen-Kategorisierung angestellt.
Die zweite Publikation (Originalarbeit II) stellt das Testverfahren DYMO dar. Das dazugehörige Handbuch liefert detaillierte Informationen zum Aufbau und der Konstruktion des Testverfah-rens, zur Durchführung und Auswertung der einzelnen Untertests und zur Einstufung einer Leistung in einen Leistungsbereich. Anhand von ausführlich beschriebenen Fallbeispielen zweier PmD werden die Durchführung, Auswertung, Interpretation und das Ableiten von Therapiezielen dargestellt. Die Ergebnisse dieser Fallbeschreibungen verdeutlichen die diagnostische Ergänzung durch DYMO und zeigen, dass das explizite Untersuchen der Unterkomponenten der Visuellen Analyse und der segmentalen Leseroute sowie der Einbezug der Variablen Wortlänge und gra-phematische Komplexität den Lesebefund spezifizieren und den Therapieeinstieg konkretisieren können.
Die dritte Publikation (Originalarbeit III) zeigt in einer systematischen Vergleichsstudie anhand einer Fallserie von zwölf PmD die Unterschiede zwischen dem Diagnostikverfahren DYMO und einem weiteren kognitiv basierten Diagnostikverfahren. Es wird diskutiert, inwieweit DYMO eine sinnvolle Ergänzung im Diagnostikprozess erworbener Dyslexien darstellen kann. Außerdem werden leicht und schwer beeinträchtigte PmD in Gruppenanalysen verglichen, um zu prüfen, ob DYMO insbesondere bei leicht beeinträchtigten PmD eine Ergänzung bieten kann. Aufgrund des komplexeren Itemmaterials von DYMO (beispielsweise aufgrund der Kontrolle der Wortlänge) wurde angenommen, dass leicht beeinträchtigte PmD in DYMO-Untertests auffälligere Leseleistungen zeigen als in Aufgaben des gegenübergestellten anderen Diagnostikverfahrens. Diese Hypothese konnte teilweise bestätigt werden. Leicht beeinträchtigte PmD zeigten häufiger Längeneffekte als schwer beeinträchtigte PmD. Insgesamt fiel der Gruppenunterschied jedoch nicht so deutlich aus, wie erwartet.
Mit dem kriteriumsorientiert normierten und finalisierten Material von DYMO wurden 17 PmD getestet. Ausführliche Befunde für jede einzelne PmD mit darauffolgenden Therapieimplikationen zeigen, dass insbesondere die Spezifizierung eines segmentalen Lesedefizits bei einer schwer beeinträchtigten Leistung im Lesen von Pseudowörtern zur erweiterten Aussage bezüglich des modelltheoretischen Störungsortes beitragen kann. Dies verdeutlicht die hohe Aussagekraft der DYMO-Untertests und die Relevanz einer spezifischen und detaillierten modellbasierten Befunderhebung für eine explizite, individuelle Therapieplanung bei erworbenen Dyslexien.
Abzug unter Beobachtung
(2022)
Mehr als vier Jahrzehnte lang beobachteten die Streitkräfte und Militärnachrichtendienste der NATO-Staaten die sowjetischen Truppen in der DDR. Hierfür übernahm in der Bundesrepublik Deutschland der Bundesnachrichtendienst (BND) die militärische Auslandsaufklärung unter Anwendung nachrichtendienstlicher Mittel und Methoden. Die Bundeswehr betrieb dagegen taktische Fernmelde- und elektronische Aufklärung und hörte vor allem den Funkverkehr der „Gruppe der sowjetischen Streitkräfte in Deutschland“ (GSSD) ab. Mit der Aufstellung einer zentralen Dienststelle für das militärische Nachrichtenwesen, dem Amt für Nachrichtenwesen der Bundeswehr, bündelte und erweiterte zugleich das Bundesministerium für Verteidigung in den 1980er Jahren seine analytischen Kapazitäten. Das Monopol des BND in der militärischen Auslandsaufklärung wurde von der Bundeswehr dadurch zunehmend infrage gestellt.
Nach der deutschen Wiedervereinigung am 3. Oktober 1990 befanden sich immer noch mehr als 300.000 sowjetische Soldaten auf deutschem Territorium. Die 1989 in Westgruppe der Truppen (WGT) umbenannte GSSD sollte – so der Zwei-plus-Vier-Vertrag – bis 1994 vollständig abziehen. Der Vertrag verbot auch den drei Westmächten, in den neuen Bundesländern militärisch tätig zu sein. Die für die Militäraufklärung bis dahin unverzichtbaren Militärverbindungsmissionen der Westmächte mussten ihre Dienste einstellen. Doch was geschah mit diesem „alliierten Erbe“? Wer übernahm auf deutscher Seite die Aufklärung der sowjetischen Truppen und wer kontrollierte den Truppenabzug?
Die Studie untersucht die Rolle von Bundeswehr und BND beim Abzug der WGT zwischen 1990 und 1994 und fragt dabei nach Kooperation und Konkurrenz zwischen Streitkräften und Nachrichtendiensten. Welche militärischen und nachrichtendienstlichen Mittel und Fähigkeiten stellte die Bundesregierung zur Bewältigung des Truppenabzugs zur Verfügung, nachdem die westlichen Militärverbindungsmissionen aufgelöst wurden? Wie veränderten sich die Anforderungen an die militärische Auslandsaufklärung des BND? Inwieweit setzten sich Konkurrenz und Kooperation von Bundeswehr und BNDbeim Truppenabzug fort? Welche Rolle spielten dabei die einstigen Westmächte? Die Arbeit versteht sich nicht nur als Beitrag zur Militärgeschichte, sondern auch zur deutschen Nachrichtendienstgeschichte.
Pädagog*innen der Primarstufe nehmen an spezifischen bewegungsorientierten Weiterbildungen teil. Zahlreiche Untersuchungen im Kontext von Fort- und Weiterbildungen stellen dar, unter welchen Bedingungen sich Teilnahmen förderlich oder hinderlich auswirken. In didaktisch-konzeptionellen Überlegungen werden häufig Fragen diskutiert, wie äußere Umstände, etwa in Bezug auf zeitliche, räumliche oder inhaltliche Dimensionen, zu gestalten sind, damit Bildungsangebote im Schulsystem bestimmte Wirkungen erzielen. Unter welchen Bedingungen erfolgt sozusagen günstiger Weise eine Vermittlung von spezifischen Inhalten an Lehrer*innen, damit über diese ein Transfereffekt von (system-)relevantem Wissen in das Schulsystem erfolgen kann?
In dieser Forschungsarbeit soll nicht ein Bedingungsdiskurs im Vordergrund stehen, auf dessen Grundlage wirkungsvolle Vermittlungsstrategien für Bildungsangebote diskutiert werden. Im Zentrum steht die Frage nach je eigenen Teilnahme- und Lernbegründungen von Pädagog*innen, und wie sie sich zu ihrer Weiterbildung ins Verhältnis setzen. Dieser Zugang verändert die Perspektive auf die Thematik und erlaubt die Auseinandersetzung mit Subjekten im Rahmen eines Begründungsdiskurses. Im Zuge einer empirisch-qualitativen Studie werden narrative Interviews mit elf Absolvent*innen einer bewegungsorientierten Weiterbildung geführt, die Auswertung der Daten erfolgt mit der Dokumentarischen Methode. Die Rekonstruktionsergebnisse werden in Form von zwei Fallbeschreibungen und durch vier typische, in der Studie entwickelte, Begründungsfiguren dargestellt: die Figur Lernen, die Figur Wissensmanagement, die Figur Neugierige Suche und die Figur Körperliche Aktivität. Neben der Rekonstruktion von Teilnahme- und Lernbegründungsmustern wird deutlich, dass Teilnehmen und Lernen keine unterschiedlichen Zugangslogiken in Bezug auf Bedeutungs-Begründungs-Zusammenhänge verfolgen. Vielmehr sind sowohl expansive als auch defensive Lernbegründungen im Zuge von Teilnahmebegründungen identifizierbar.
Das Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines Industrie 4.0 Reifegradindex für produzierende Unternehmen (KMU und Mittelstand) mit diskreter Produktion. Die Motivation zu dieser Arbeit entstand aus dem Zögern vieler Unternehmen – insbesondere KMU und Mittelstand – bei der Transformation in Richtung Industrie 4.0. Im Rahmen einer Marktstudie konnte belegt werden, dass 86 Prozent der befragten produzierenden Unternehmen kein für ihr Unternehmen geeignetes Industrie 4.0 Reifegradmodell gefunden haben, mit dem sie ihren Status Quo bewerten und Maßnahmen für einen höheren Grad der Reife ableiten könnten. Die Bewertung bestehender Reifegradmodelle zeigte Defizite hinsichtlich der Industrie 4.0 Abdeckung, der Betrachtung der sozio-technischen Dimensionen Mensch, Technik und Organisation sowie der Betrachtung von Management und Unternehmenskultur. Basierend auf den aktuellen Industrie 4.0 Technologien und Handlungsbereichen wurde ein neues, modular aufgebautes Industrie 4.0 Reifegradmodell entwickelt, das auf einer ganzheitlichen Betrachtung aller sozio-technischen Dimensionen Mensch, Technik und Organisation sowie deren Schnittstellen basiert. Das Modell ermittelt neben dem Overall Industry 4.0 Maturity Index (OI4MI) vier weitere Indizes zur Bewertung der Industrie 4.0 Reife des Unternehmens. Das Modell wurde bei einem Unternehmen validiert und steht nun als Template für darauf aufbauende Forschungsarbeiten zur Verfügung.
Die aktuelle COVID-19-Pandemie zeigt deutlich, wie sich Infektionskrankheiten weltweit verbreiten können. Neben Viruserkrankungen breiten sich auch multiresistente bakterielle Erreger weltweit aus. Dementsprechend besteht ein hoher Bedarf, durch frühzeitige Erkennung Erkrankte zu finden und Infektionswege zu unterbrechen.
Herkömmliche kulturelle Verfahren benötigen minimalinvasive bzw. invasive Proben und dauern für Screeningmaßnahmen zu lange. Deshalb werden schnelle, nichtinvasive Verfahren benötigt.
Im klassischen Griechenland verließen sich die Ärzte unter anderem auf ihren Geruchssinn, um Infektionen und andere Krankheiten zu differenzieren. Diese charakteristischen Gerüche sind flüchtige organische Substanzen (VOC), die im Rahmen des Metabolismus eines Organismus entstehen. Tiere, die einen besseren Geruchssinn haben, werden trainiert, bestimmte Krankheitserreger am Geruch zu unterscheiden. Allerdings ist der Einsatz von Tieren im klinischen Alltag nicht praktikabel. Es bietet sich an, auf technischem Weg diese VOCs zu analysieren.
Ein technisches Verfahren, diese VOCs zu unterscheiden, ist die Ionenmobilitätsspektrometrie gekoppelt mit einer multikapillaren Gaschromatographiesäule (MCC-IMS). Hier zeigte sich, dass es sich bei dem Verfahren um eine schnelle, sensitive und verlässliche Methode handelt.
Es ist bekannt, dass verschiedene Bakterien aufgrund des Metabolismus unterschiedliche VOCs und damit eigene spezifische Gerüche produzieren. Im ersten Schritt dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass die verschiedenen Bakterien in-vitro nach einer kurzen Inkubationszeitzeit von 90 Minuten anhand der VOCs differenziert werden können. Hier konnte analog zur Diagnose in biochemischen Testreihen eine hierarchische Klassifikation der Bakterien erfolgen.
Im Gegensatz zu Bakterien haben Viren keinen eigenen Stoffwechsel. Ob virusinfizierte Zellen andere VOCs als nicht-infizierte Zellen freisetzen, wurde an Zellkulturen überprüft. Hier konnte gezeigt werden, dass sich die Fingerprints der VOCs in Zellkulturen infizierter Zellen mit Respiratorischen Synzytial-Viren (RSV) von nicht-infizierten Zellen unterscheiden.
Virusinfektionen im intakten Organismus unterscheiden sich von den Zellkulturen dadurch, dass hier neben Veränderungen im Zellstoffwechsel auch durch Abwehrmechanismen VOCs freigesetzt werden können.
Zur Überprüfung, inwiefern sich Infektionen im intakten Organismus ebenfalls anhand VOCs unterscheiden lassen, wurde bei Patienten mit und ohne Nachweis einer Influenza A Infektion als auch bei Patienten mit Verdacht auf SARS-CoV-2 (Schweres-akutes-Atemwegssyndrom-Coronavirus Typ 2) Infektion die Atemluft untersucht. Sowohl Influenza-infizierte als auch SARS-CoV-2 infizierte Patienten konnten untereinander und von nicht-infizierten Patienten mittels MCC-IMS Analyse der Atemluft unterschieden werden.
Zusammenfassend erbringt die MCC-IMS ermutigende Resultate in der schnellen nichtinvasiven Erkennung von Infektionen sowohl in vitro als auch in vivo.
Die vorliegende kumulative Promotionsarbeit beschäftigt sich mit leistungsstarken Schülerinnen und Schülern, die seit 2015 in der deutschen Bildungspolitik, zum Beispiel im Rahmen von Förderprogrammen wieder mehr Raum einnehmen, nachdem in Folge des „PISA-Schocks“ im Jahr 2000 zunächst der Fokus stärker auf den Risikogruppen lag. Während leistungsstärkere Schülerinnen und Schüler in der öffentlichen Wahrnehmung häufig mit „(Hoch-)Begabten“ identifiziert werden, geht die Arbeit über die traditionelle Begabungsforschung, die eine generelle Intelligenz als Grundlage für Leistungsfähigkeit von Schülerinnen und Schülern begreift und beforscht, hinaus. Stattdessen lässt sich eher in den Bereich der Talentforschung einordnen, die den Fokus weg von allgemeinen Begabungen auf spezifische Prädiktoren und Outcomes im individuellen Entwicklungsverlauf legt. Der Fokus der Arbeit liegt daher nicht auf Intelligenz als Potenzial, sondern auf der aktuellen schulischen Leistung, die als Ergebnis und Ausgangspunkt von Entwicklungsprozessen in einer Leistungsdomäne doppelte Bedeutung erhält.
Die Arbeit erkennt die Vielgestaltigkeit des Leistungsbegriffs an und ist bestrebt, neue Anlässe zu schaffen, über den Leistungsbegriff und seine Operationalisierung in der Forschung zu diskutieren. Hierfür wird im ersten Teil ein systematisches Review zur Operationalisierung von Leistungsstärke durchgeführt (Artikel I). Es werden Faktoren herausgearbeitet, auf welchen sich die Operationalisierungen unterscheiden können. Weiterhin wird ein Überblick gegeben, wie Studien zu Leistungsstarken sich seit dem Jahr 2000 auf diesen Dimensionen verorten lassen. Es zeigt sich, dass eindeutige Konventionen zur Definition schulischer Leistungsstärke noch nicht existieren, woraus folgt, dass Ergebnisse aus Studien, die sich mit leistungsstarken Schülerinnen und Schülern beschäftigen, nur bedingt miteinander vergleichbar sind. Im zweiten Teil der Arbeit wird im Rahmen zwei weiterer Artikel, welche sich mit der Leistungsentwicklung (Artikel II) und der sozialen Einbindung (Artikel III) von leistungsstarken Schülerinnen und Schülern befassen, darauf aufbauend der Ansatz verfolgt, die Variabilität von Ergebnissen über verschiedene Operationalisierungen von Leistungsstärke deutlich zu machen. Damit wird unter anderem auch die künftige Vergleichbarkeit mit anderen Studien erleichtert. Genutzt wird dabei das Konzept der Multiversumsanalyse (Steegen et al., 2016), bei welcher viele parallele Spezifikationen, die zugleich sinnvolle Alternativen für die Operationalisierung darstellen, nebeneinandergestellt und in ihrem Effekt verglichen werden (Jansen et al., 2021). Die Multiversumsanalyse knüpft konzeptuell an das bereits vor längerem entwickelte Forschungsprogramm des kritischen Multiplismus an (Patry, 2013; Shadish, 1986, 1993), erhält aber als spezifische Methode aktuell im Rahmen der Replizierbarkeitskrise in der Psychologie eine besondere Bedeutung. Dabei stützt sich die vorliegende Arbeit auf die Sekundäranalyse großangelegter Schulleistungsstudien, welche den Vorteil besitzen, dass eine große Zahl an Datenpunkten (Variablen und Personen) zur Verfügung steht, um Effekte unterschiedlicher Operationalisierungen zu vergleichen.
Inhaltlich greifen Artikel II und III Themen auf, die in der wissenschaftlichen und gesellschaftlichen Diskussion zu Leistungsstarken und ihrer Wahrnehmung in der Öffentlichkeit immer wieder aufscheinen: In Artikel II wird zunächst die Frage gestellt, ob Leistungsstarke bereits im aktuellen Regelunterricht einen kumulativen Vorteil gegenüber ihren weniger leistungsstarken Mitschülerinnen und Mitschülern haben (Matthäus-Effekt). Die Ergebnisse zeigen, dass an Gymnasien keineswegs von sich vergrößernden Unterschieden gesprochen werden kann. Im Gegenteil, es verringerte sich im Laufe der Sekundarstufe der Abstand zwischen den Gruppen, indem die Lernraten bei leistungsschwächeren Schülerinnen und Schülern höher waren. Artikel III hingegen betrifft die soziale Wahrnehmung von leistungsstarken Schülerinnen und Schülern. Auch hier hält sich in der öffentlichen Diskussion die Annahme, dass höhere Leistungen mit Nachteilen in der sozialen Integration einhergehen könnten, was sich auch in Studien widerspiegelt, die sich mit Geschlechterstereotypen Jugendlicher in Bezug auf Schulleistung beschäftigen. In Artikel III wird unter anderem erneut das Potenzial der Multiversumsanalyse genutzt, um die Variation des Zusammenhangs über Operationalisierungen von Leistungsstärke zu beschreiben. Es zeigt sich unter unterschiedlichen Operationalisierungen von Leistungsstärke und über verschiedene Facetten sozialer Integration hinweg, dass die Zusammenhänge zwischen Leistung und sozialer Integration insgesamt leicht positiv ausfallen. Annahmen, die auf differenzielle Effekte für Jungen und Mädchen oder für unterschiedliche Fächer abzielen, finden in diesen Analysen keine Bestätigung.
Die Dissertation zeigt, dass der Vergleich unterschiedlicher Ansätze zur Operationalisierung von Leistungsstärke — eingesetzt im Rahmen eines kritischen Multiplismus — das Verständnis von Phänomenen vertiefen kann und auch das Potenzial hat, Theorieentwicklung voranzubringen.
Respiratorische Erkrankungen stellen zunehmend eine relevante globale Problematik dar. Die Erweiterung bzw. Modifizierung von Applikationswegen möglicher Arzneimittel für gezielte topische Anwendungen ist dabei von größter Bedeutung. Die Variation eines bekannten Applikationsweges durch unterschiedliche technologische Umsetzungen kann die Vielfalt der Anwendungsmöglichkeiten, aber auch die Patienten-Compliance erhöhen. Die einfache und flexible Verfahrensweise durch schnelle Verfügbarkeit und eine handliche Technologie sind heutzutage wichtige Eigenschaften im Entwicklungsprozess eines Produktes. Eine direkte topische Behandlung von Atemwegserkrankungen am Wirkort in Form einer inhalativen Applikation bietet dabei viele Vorteile gegenüber einer systemischen Therapie. Die medizinische Inhalation von Wirkstoffen über die Lunge ist jedoch eine komplexe Herausforderung. Inhalatoren gehören zu den erklärungsbedürftigen Applikationsformen, die zur Erhöhung der konsequenten Einhaltung der Verordnung so einfach, wie möglich gestaltet werden müssen. Parallel besitzen und nutzen weltweit annähernd 68 Millionen Menschen die Technologie eines inhalativen Applikators zur bewussten Schädigung ihrer Gesundheit in Form einer elektronischen Zigarette. Diese bekannte Anwendung bietet die potentielle Möglichkeit einer verfügbaren, kostengünstigen und qualitätsgeprüften Gesundheitsmaßnahme zur Kontrolle, Prävention und Heilung von Atemwegserkrankungen. Sie erzeugt ein Aerosol durch elektrothermische Erwärmung eines sogenannten Liquids, das durch Kapillarkräfte eines Trägermaterials an ein Heizelement gelangt und verdampft. Ihr Bekanntheitsgrad zeigt, dass eine beabsichtigte Wirkung in den Atemwegen eintritt. Diese Wirkung könnte jedoch auch auf potentielle pharmazeutische Einsatzgebiete übertragbar sein. Die Vorteile der pulmonalen Verabreichung sind dabei vielfältig. Im Vergleich zur peroralen Applikation gelangt der Wirkstoff gezielt zum Wirkort. Wenn eine systemische Applikation zu Arzneimittelkonzentrationen unterhalb der therapeutischen Wirksamkeit in der Lunge führt, könnte eine inhalative Darreichung bereits bei niedriger Dosierung die gewünschten höheren Konzentrationen am Wirkort hervorrufen. Aufgrund der großen Resorptionsfläche der Lunge sind eine höhere Bioverfügbarkeit und ein schnellerer Wirkungseintritt infolge des fehlenden First-Pass-Effektes möglich. Es kommt ebenfalls zu minimalen systemischen Nebenwirkungen. Die elektronische Zigarette erzeugt wie die medizinischen Inhalatoren lungengängige Partikel. Die atemzuggesteuerte Technik ermöglicht eine unkomplizierte und intuitive Anwendung. Der prinzipielle Aufbau besteht aus einer elektrisch beheizten Wendel und einem Akku. Die Heizwendel ist von einem sogenannten Liquid in einem Tank umgeben und erzeugt das Aerosol. Das Liquid beinhaltet eine Basismischung bestehend aus Propylenglycol, Glycerin und reinem Wasser in unterschiedlichen prozentualen Anteilen. Es besteht die Annahme, dass das Basisliquid auch mit pharmazeutischen Wirkstoffen für die pulmonale Applikation beladen werden kann. Aufgrund der thermischen Belastung durch die e-Zigarette müssen potentielle Wirkstoffe sowie das Vehikel eine thermische Stabilität aufweisen.
Die potentielle medizinische Anwendung der Technologie einer handelsüblichen e-Zigarette wurde anhand von drei Schwerpunkten an vier Wirkstoffen untersucht. Die drei ätherischen Öle Eucalyptusöl, Minzöl und Nelkenöl wurden aufgrund ihrer leichten Flüchtigkeit und der historischen pharmazeutischen Anwendung anhand von Inhalationen bei Erkältungssymptomen bzw. im zahnmedizinischen Bereich gewählt. Das eingesetzte Cannabinoid Cannabidiol (CBD) hat einen aktuellen Bezug zu dem pharmazeutischen Markt Deutschlands zur Legalisierung von cannabishaltigen Produkten und der medizinischen Forschung zum inhalativen Konsum. Es wurden relevante wirkstoffhaltige Flüssigformulierungen entwickelt und hinsichtlich ihrer Verdampfbarkeit zu Aerosolen bewertet. In den quantitativen und qualitativen chromatographischen Untersuchungen konnten spezifische Verdampfungsprofile der Wirkstoffe erfasst und bewertet werden. Dabei stieg die verdampfte Masse der Leitsubstanzen 1,8-Cineol (Eucalyptusöl), Menthol (Minzöl) und Eugenol (Nelkenöl) zwischen 33,6 µg und 156,2 µg pro Zug proportional zur Konzentration im Liquid im Bereich zwischen 0,5% und 1,5% bei einer Leistung von 20 Watt. Die Freisetzungsrate von Cannabidiol hingegen schien unabhängig von der Konzentration im Liquid im Mittelwert bei 13,3 µg pro Zug zu liegen. Dieses konnte an fünf CBD-haltigen Liquids im Konzentrationsbereich zwischen 31 µg/g und 5120 µg/g Liquid gezeigt werden. Außerdem konnte eine Steigerung der verdampften Massen mit Zunahme der Leistung der e-Zigarette festgestellt werden. Die Interaktion der Liquids bzw. Aerosole mit den Bestandteilen des Speichels sowie weiterer gastrointestinaler Flüssigkeiten wurde über die Anwendung von zugehörigen in vitro Modellen und Einsatz von Enzymaktivitäts-Assays geprüft. In den Untersuchungen wurden Änderungen von Enzymaktivitäten anhand des oralen Schlüsselenzyms α-Amylase sowie von Proteasen ermittelt. Damit sollte exemplarisch ein möglicher Einfluss auf physiologische bzw. metabolische Prozesse im humanen Organismus geprüft werden. Das Bedampfen von biologischen Suspensionen führte bei niedriger Leistung der e-Zigarette (20 Watt) zu keiner bzw. einer leichten Änderung der Enzymaktivität. Die Anwendung einer hohen Leistung (80 Watt) bewirkte tendenziell das Herabsetzen der Enzymaktivitäten. Die Erhöhung der Enzymaktivitäten könnte zu einem enzymatischen Abbau von Schleimstoffen wie Mucinen führen, was wiederum die effektive, mechanische Abwehr gegenüber bakteriellen Infektionen zur Folge hätte. Da eine Anwendung der Applikation insbesondere bei bakteriellen Atemwegserkrankungen denkbar wäre, folgten abschließend Untersuchungen der antibakteriellen Eigenschaften der Liquids bzw. Aerosole in vitro. Es wurden sechs klinisch relevante bakterielle Krankheitserreger ausgewählt, die nach zwei Charakteristika gruppiert werden können. Die drei multiresistenten Bakterien Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae und Methicillin-resistenter Staphylococcus aureus können mithilfe von üblichen Therapien mit Antibiotika nicht abgetötet werden und haben vor allem eine nosokomiale Relevanz. Die zweite Gruppe weist Eigenschaften auf, die vordergründig assoziiert sind mit respiratorischen Erkrankungen. Die Bakterien Streptococcus pneumoniae, Moraxella catarrhalis und Haemophilus influenzae sind repräsentativ beteiligt an Atemwegserkrankungen mit diverser Symptomatik. Die Bakterienarten wurden mit den jeweiligen Liquids behandelt bzw. bedampft und deren grundlegende Dosis-Wirkungsbeziehung charakterisiert. Dabei konnte eine antibakterielle Aktivität der Formulierungen ermittelt werden, die durch Zugabe eines Wirkstoffes die bereits antibakterielle Wirkung der Bestandteile Glycerin und Propylenglycol verstärkte. Die hygroskopischen Eigenschaften dieser Substanzen sind vermutlich für eine Wirkung in aerosolierter Form verantwortlich. Sie entziehen die Feuchtigkeit aus der Luft und haben einen austrocknenden Effekt auf die Bakterien. Das Bedampfen der Bakterienarten Streptococcus pneumoniae, Moraxella catarrhalis und Haemophilus influenzae hatte einen antibakteriellen Effekt, der zeitlich abhängig von der Leistung der e-Zigarette war.
Die Ergebnisse der Untersuchungen führen zu dem Schluss, dass jeder Wirkstoff bzw. jede Substanzklasse individuell zu bewerten ist und somit Inhalator und Formulierung aufeinander abgestimmt werden müssen. Der Einsatz der e-Zigarette als Medizinprodukt zur Applikation von Arzneimitteln setzt stets Prüfungen nach Europäischem Arzneibuch voraus. Durch Modifizierungen könnte eine Dosierung gut kontrollierbar gemacht werden, aber auch die Partikelgrößenverteilung kann insoweit reguliert werden, dass die Wirkstoffe je nach Partikelgröße zu einem geeigneten Applikationsort wie Mund, Rachen oder Bronchien transportiert werden. Der Vergleich mit den Eigenschaften anderer medizinischer Inhalatoren führt zu dem Schluss, dass die Technologie der e-Zigarette durchaus eine gleichartige oder bessere Performance für thermisch stabile Wirkstoffe bieten könnte. Dieses fiktive Medizinprodukt könnte aus einer hersteller-unspezifisch produzierten, wieder aufladbaren Energiequelle mit Universalgewinde zum mehrfachen Gebrauch und einer hersteller- und wirkstoffspezifisch produzierten Einheit aus Verdampfer und Arzneimittel bestehen. Das Arzneimittel, ein medizinisches Liquid (Vehikel und Wirkstoff) kann in dem Tank des Verdampfers mit konstanten, nicht variablen Parametern patientenindividuell produziert werden. Inhalative Anwendungen werden perspektivisch wohl nicht zuletzt aufgrund der aktuellen COVID-19-Pandemie eine zunehmende Rolle spielen. Der Bedarf nach alternativen Therapieoptionen wird weiter ansteigen. Diese Arbeit liefert einen Beitrag zum Einsatz der Technologie der elektronischen Zigarette als electronic nicotin delivery system (ENDS) nach Modifizierung zu einem potentiellen pulmonalen Applikationssystem als electronic drug delivery system (EDDS) von inhalativen, thermisch stabilen Arzneimitteln in Form eines Medizinproduktes.
Synthetische Transkriptionsfaktoren bestehen wie natürliche Transkriptionsfaktoren aus einer DNA-Bindedomäne, die sich spezifisch an die Bindestellensequenz vor dem Ziel-Gen anlagert, und einer Aktivierungsdomäne, die die Transkriptionsmaschinerie rekrutiert, sodass das Zielgen exprimiert wird. Der Unterschied zu den natürlichen Transkriptionsfaktoren ist, sowohl dass die DNA-Bindedomäne als auch die Aktivierungsdomäne wirtsfremd sein können und dadurch künstliche Stoffwechselwege im Wirt, größtenteils chemisch, induziert werden können. Optogenetische synthetische Transkriptionsfaktoren, die hier entwickelt wurden, gehen einen Schritt weiter. Dabei ist die DNA-Bindedomäne nicht mehr an die Aktivierungsdomäne, sondern mit dem Blaulicht-Photorezeptor CRY2 gekoppelt. Die Aktivierungsdomäne wurde mit dem Interaktionspartner CIB1 fusioniert. Unter Blaulichtbestrahlung dimerisieren CRY2 und CIB1 und damit einhergehend die beiden Domänen, sodass ein funktionsfähiger Transkriptionsfaktor entsteht. Dieses System wurde in die Saccharomyces cerevisiae genomisch integriert. Verifiziert wurde das konstruierte System mit Hilfe des Reporters yEGFP, welcher durchflusszytometrisch detektiert werden konnte. Es konnte gezeigt werden, dass die yEGFP Expression variabel gestaltet werden kann, indem unterschiedlich lange Blaulichtimpulse ausgesendet wurden, die DNA-Bindedomäne, die Aktivierungsdomäne oder die Anzahl der Bindestellen, an dem sich die DNA-Bindedomäne anlagert, verändert wurden. Um das System für industrielle Anwendungen attraktiv zu gestalten, wurde das System vom Deepwell-Maßstab auf Photobioreaktor-Maßstab hochskaliert. Außerdem erwies sich das Blaulichtsystem sowohl im Laborstamm YPH500 als auch im industriell oft verwendeten Hefestamm CEN.PK als funktional. Des Weiteren konnte ein industrierelevante Protein ebenso mit Hilfe des verifizierten Systems exprimiert werden. Schlussendlich konnte in dieser Arbeit das etablierte Blaulicht-System erfolgreich mit einem Rotlichtsystem kombiniert werden, was zuvor noch nicht beschrieben wurde.
Das Centrosom von Dictyostelium ist acentriolär aufgebaut, misst ca. 500 nm und besteht aus einer dreischichten Core-Struktur mit umgebender Corona, an der Mikrotubuli nukleieren. In dieser Arbeit wurden das centrosomale Protein Cep192 und mögliche Interaktionspartner am Centrosom eingehend untersucht. Die einleitende Lokalisationsuntersuchung von Cep192 ergab, dass es während der gesamten Mitose an den Spindelpolen lokalisiert und im Vergleich zu den anderen Strukturproteinen der Core-Struktur am stärksten exprimiert ist. Die dauerhafte Lokalisation an den Spindelpolen während der Mitose wird für Proteine angenommen, die in den beiden identisch aufgebauten äußeren Core-Schichten lokalisieren, die das mitotische Centrosom formen. Ein Knockdown von Cep192 führte zur Ausbildung von überzähligen Mikrotubuli-organisierenden Zentren (MTOC) sowie zu einer leicht erhöhten Ploidie. Deshalb wird eine Destabilisierung des Centrosoms durch die verminderte Cep192-Expression angenommen. An Cep192 wurden zwei kleine Tags, der SpotH6- und BioH6-Tag, etabliert, die mit kleinen fluoreszierenden Nachweiskonjugaten markiert werden konnten. Mit den so getagten Proteinen konnte die hochauflösende Expansion Microscopy für das Centrosom optimiert werden und die Core-Struktur erstmals proteinspezifisch in der Fluoreszenzmikroskopie dargestellt werden. Cep192 lokalisiert dabei in den äußeren Core-Schichten. Die kombinierte Markierung von Cep192 und den centrosomalen Proteinen CP39 und CP91 in der Expansion Microscopy erlaubte die Darstellung des dreischichtigen Aufbaus der centrosomalen Core-Struktur, wobei CP39 und CP91 zwischen Cep192 in der inneren Core-Schicht lokalisieren. Auch die Corona wurde in der Expansion Microscopy untersucht: Das Corona-Protein CDK5RAP2 lokalisiert in räumlicher Nähe zu Cep192 in der inneren Corona. Ein Vergleich der Corona-Proteine CDK5RAP2, CP148 und CP224 in der Expansion Microscopy ergab unterscheidbare Sublokalisationen der Proteine innerhalb der Corona und relativ zur Core-Struktur. In Biotinylierungsassays mit den centrosomalen Core-Proteinen CP39 und CP91 sowie des Corona-Proteins CDK5RAP2 konnte Cep192 als möglicher Interaktionspartner identifiziert werden.
Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen die wichtige Funktion des Proteins Cep192 im Dictyostelium-Centrosom und ermöglichen durch die Kombination aus Biotinylierungsassays und Expansion Microscopy der untersuchten Proteine ein verbessertes Verständnis der Topologie des Centrosoms.
Die vorliegende Arbeit vertritt die These, dass Hegels Wissenschaft der Logik mit einer Konzeption von Absolutheit Ernst zu machen versucht, nach der es kein Außerhalb des Absoluten geben kann. Dies macht sich bereits im Anfang der Logik bemerkbar: Wenn es nichts außerhalb des Absoluten geben kann, dann darf auch der Anfang nicht außerhalb des Absoluten sein. Folglich kann der Anfang nur mit dem Absoluten gemacht werden. Das Setzen des Anfangs als absolut ist aber gleichzeitig ein Testen des Anfangs auf seine Absolutheit. Diese Prüfung kann der Anfang nicht bestehen. Denn es liegt im Wesen eines Anfangs, nur Anfang und nicht das Ganze und somit nicht das Absolute zu sein. Der Anfang ist am weitesten davon entfernt, das Ganze zu sein, und muss folglich als das Nicht-Absoluteste innerhalb der Logik betrachtet werden. Also ist er beides: Er ist ein Anfang mit dem Absoluten und er ist ein Anfang mit dem Nicht-Absolutesten. Die Logik widerspricht sich bereits in ihrem Anfang. Von diesem Widerspruch muss sie sich befreien. Diese Befreiung treibt den Gang vom Anfang fort. Dies erzeugt den Fortgang der Logik. Die anfängliche Bestimmung hebt sich auf und geht in ihre Folgebestimmung über. Die Folgebestimmung wird ihrerseits absolut gesetzt, kann dieser Setzung aber ebenfalls nicht gerecht werden und hebt sich in ihre Folgebestimmung auf. Eine jede Bestimmung, die auf den Anfang folgt, durchläuft diese Bewegung des Absolutsetzens, Daran-Scheiterns und Sich-Aufhebens, bis – ganz am Ende der Logik – ebendiese Bewegung als dasjenige erkannt wird, was allein vermögend ist, dem Anspruch auf Absolutheit zu genügen. Denn wenn eine jede Bestimmung dieser Bewegung unterworfen ist, dann gibt es kein Außerhalb zu dieser Bewegung. Und also muss sie das gesuchte Absolute sein.
Auf ihrem Weg hin zur wahren Bedeutung des Absoluten kehrt die Logik immer wieder in die Bestimmung ihres Anfangs zurück, um Voraussetzungen einzuholen, die in Zusammenhang mit ihrem Anfang gemacht werden mussten. Für das Einholen dieser Voraussetzungen werden folgende Textstellen von Interesse sein: der Übergang in die Wesenslogik, der Übergang in die Begriffslogik und das Schlusskapitel. Denn auch zuallerletzt, in ihrem Ende kehrt die Logik in ihren Anfang zurück. Entsprechend kann mit Hegel gesagt werden: Das Erste ist auch das Letzte und das Letzte ist auch das Erste.
Im Rahmen dieser Dissertation wurde der Sauerstoff im Grundgerüst der [1,3]-Dioxolo[4.5-f]benzodioxol-Fluoreszenzfarbstoffe (DBD-Fluoreszenzfarbstoffe) vollständig mit Schwefel ausgetauscht und daraus eine neue Klasse von Fluoreszenzfarbstoffen entwickelt, die Benzo[1,2-d:4,5-d']bis([1,3]dithiol)-Fluorophore (S4-DBD-Fluorophore). Insgesamt neun der besonders interessanten, difunktionalisierten Vertreter konnten synthetisiert werden, die sich in ihren elektronenziehenden Gruppen und in ihrer Anordnung unterschieden.
Durch den Austausch von Sauerstoff mit Schwefel kam es zu teilweise auffälligen Veränderungen in den Fluoreszenzparametern, wie eine Abnahme der Fluoreszenzquantenausbeuten und -lebenszeiten aber auch eine deutliche Rotverschiebung in den Absorptions- und Emissionswellenlängen mit großen STOKES-Verschiebungen. Damit sind die S4-DBD-Fluorophore eine wertvolle Ergänzung für die DBD-Farbstoffe.
Die Ursachen für die Abnahme der Lebenszeiten und Quantenausbeuten konnte auf eine hohe Besetzung des Triplett-Zustandes zurückgeführt werden, welcher durch die verstärkten Spin-Bahn-Kopplungen des Schwefels hervorgerufen wird. Zusammen mit dem Arbeitskreis physikalische Chemie der Universität Potsdam konnten auch die photophysikalischen Prozesse über die Transienten-Absorptionsspektroskopie (TAS) aufgeklärt werden.
Eine Strategie zur Funktionalisierung der S4-DBD-Farbstoffe am Thioacetalgerüst konnte entwickelt werden. So gelang es Alkohol-, Propargyl-, Azid-, NHS-Ester-, Carbonsäure-, Maleimid- und Tosyl-Gruppen an S4-DBD-Dialdehyden anzubringen.
Erweiternd wurden molekulare Stäbe auf Basis von Schwefel-Oligo-Spiro-Ketalen (SOSKs) untersucht, bei denen Sauerstoff durch Schwefel ersetzt wurde. Hier konnten die Synthesen der löslichkeitsvermittelnden TER-Muffe und auch des Tetrathiapentaerythritols als Grundbaustein deutlich verbessert werden. Aus diesen konnte ein einfaches SOSK-Polymer hergestellt werden. Weitere Versuche zum Aufbau eines Stabes müssen aber noch untersucht werden. Um einen S-OSK-Stab aufzubauen hat sich dabei die Dithiocarbonat-Gruppe in ersten Versuchen als potenzielle geeignete Schutzgruppe für das Tetrathiapentaerythritol herausgestellt.
Die Arbeit gibt einen Einblick in die Verständigungspraxen bei Stadtführungen mit (ehemaligen) Obdachlosen, die in ihrem Selbstverständnis auf die Herstellung von Verständnis, Toleranz und Anerkennung für von Obdachlosigkeit betroffene Personen zielen. Zunächst wird in den Diskurs des Slumtourismus eingeführt und, angesichts der Vielfalt der damit verbundenen Erscheinungsformen, Slumming als organisierte Begegnung mit sozialer Ungleichheit definiert. Die zentralen Diskurslinien und die darin eingewobenen moralischen Positionen werden nachvollzogen und im Rahmen der eigenommenen wissenssoziologischen Perspektive als Ausdruck einer per se polykontexturalen Praxis re-interpretiert. Slumming erscheint dann als eine organisierte Begegnung von Lebensformen, die sich in einer Weise fremd sind, als dass ein unmittelbares Verstehen unwahrscheinlich erscheint und genau aus diesem Grund auf der Basis von gängigen Interpretationen des Common Sense ausgehandelt werden muss. Vor diesem Hintergrund untersucht die vorliegende Arbeit, wie sich Teilnehmer und Stadtführer über die Erfahrung der Obdachlosigkeit praktisch verständigen und welcher Art das hierüber erzeugte Verständnis für die im öffentlichen Diskurs mit vielfältigen stigmatisierenden Zuschreibungen versehenen Obdachlosen ist. Dabei interessiert besonders, in Bezug auf welche Aspekte der Erfahrung von Obdachlosigkeit ein gemeinsames Verständnis möglich wird und an welchen Stellen dieses an Grenzen gerät. Dazu wurden die Gesprächsverläufe auf neun Stadtführungen mit (ehemaligen) obdachlosen Stadtführern unterschiedlicher Anbieter im deutschsprachigen Raum verschriftlicht und mit dem Verfahren der Dokumentarischen Methode ausgewertet. Die vergleichende Betrachtung der Verständigungspraxen eröffnet nicht zuletzt eine differenzierte Perspektive auf die in den Prozessen der Verständigung immer schon eingewobenen Anerkennungspraktiken. Mit Blick auf die moralische Debatte um organisierte Begegnungen mit sozialer Ungleichheit wird dadurch eine ethische Perspektive angeregt, in deren Zentrum Fragen zur Vermittlungsarbeit stehen.
Ein schonender Umgang mit den Ressourcen und der Umwelt ist wesentlicher Bestandteil des modernen Bergbaus sowie der zukünftigen Versorgung unserer Gesellschaft mit essentiellen Rohstoffen. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung analytischer Strategien, die durch eine exakte und schnelle Vor-Ort-Analyse den technisch-praktischen Anforderungen des Bergbauprozesses gerecht werden und somit zu einer gezielten und nachhaltigen Nutzung von Rohstofflagerstätten beitragen. Die Analysen basieren auf den spektroskopischen Daten, die mittels der laserinduzierten Breakdownspektroskopie (LIBS) erhalten und mittels multivariater Datenanalyse ausgewertet werden. Die LIB-Spektroskopie ist eine vielversprechende Technik für diese Aufgabe. Ihre Attraktivität machen insbesondere die Möglichkeiten aus, Feldproben vor Ort ohne Probennahme oder ‑vorbereitung messen zu können, aber auch die Detektierbarkeit sämtlicher Elemente des Periodensystems und die Unabhängigkeit vom Aggregatzustand. In Kombination mit multivariater Datenanalyse kann eine schnelle Datenverarbeitung erfolgen, die Aussagen zur qualitativen Elementzusammensetzung der untersuchten Proben erlaubt. Mit dem Ziel die Verteilung der Elementgehalte in einer Lagerstätte zu ermitteln, werden in dieser Arbeit Kalibrierungs- und Quantifizierungsstrategien evaluiert. Für die Charakterisierung von Matrixeffekten und zur Klassifizierung von Mineralen werden explorative Datenanalysemethoden angewendet. Die spektroskopischen Untersuchungen erfolgen an Böden und Gesteinen sowie an Mineralen, die Kupfer oder Seltene Erdelemente beinhalten und aus verschiedenen Lagerstätten bzw. von unterschiedlichen Agrarflächen stammen.
Für die Entwicklung einer Kalibrierungsstrategie wurden sowohl synthetische als auch Feldproben von zwei verschiedenen Agrarflächen mittels LIBS analysiert. Anhand der Beispielanalyten Calcium, Eisen und Magnesium erfolgte die auf uni- und multivariaten Methoden beruhende Evaluierung verschiedener Kalibrierungsmethoden. Grundlagen der Quantifizierungsstrategien sind die multivariaten Analysemethoden der partiellen Regression der kleinsten Quadrate (PLSR, von engl.: partial least squares regression) und der Intervall PLSR (iPLSR, von engl.: interval PLSR), die das gesamte detektierte Spektrum oder Teilspektren in der Analyse berücksichtigen. Der Untersuchung liegen synthetische sowie Feldproben von Kupfermineralen zugrunde als auch solche die Seltene Erdelemente beinhalten. Die Proben stammen aus verschiedenen Lagerstätten und weisen unterschiedliche Begleitmatrices auf. Mittels der explorativen Datenanalyse erfolgte die Charakterisierung dieser Begleitmatrices. Die dafür angewendete Hauptkomponentenanalyse gruppiert Daten anhand von Unterschieden und Regelmäßigkeiten. Dies erlaubt Aussagen über Gemeinsamkeiten und Unterschiede der untersuchten Proben im Bezug auf ihre Herkunft, chemische Zusammensetzung oder lokal bedingte Ausprägungen. Abschließend erfolgte die Klassifizierung kupferhaltiger Minerale auf Basis der nicht-negativen Tensorfaktorisierung. Diese Methode wurde mit dem Ziel verwendet, unbekannte Proben aufgrund ihrer Eigenschaften in Klassen einzuteilen.
Die Verknüpfung von LIBS und multivariater Datenanalyse bietet die Möglichkeit durch eine Analyse vor Ort auf eine Probennahme und die entsprechende Laboranalytik weitestgehend zu verzichten und kann somit zum Umweltschutz sowie einer Schonung der natürlichen Ressourcen bei der Prospektion und Exploration von neuen Erzgängen und Lagerstätten beitragen. Die Verteilung von Elementgehalten der untersuchten Gebiete ermöglicht zudem einen gezielten Abbau und damit eine effiziente Nutzung der mineralischen Rohstoffe.
Antikörper werden in verschiedensten Bereichen, sowohl zu therapeutischen als auch zu diagnostischen und forschungsorientierten Zwecken verwendet. Vor der Verwendung des Antikörpers bedarf es der Charakterisierung seiner Eigenschaften, in Bezug auf sein Epitop und sein Bindeverhalten gegenüber dem Paratop. Gleichzeitig muss, in Abhängigkeit des Einsatzes, der Antikörper, für den gewünschten Gebrauch, validiert werden. Zu diesem Zweck wurden in der vorliegenden Arbeit Bead-basierte, multiplexe Testsysteme entworfen, ausgetestet und etabliert mit dem Ziel, eine einfache Screeningmethode zu entwickeln, um eine hohe Anzahl an Proben beziehungsweise Analyten gleichzeitig bestimmen zu können. Dafür wurden drei verschiedene Herangehensweisen etabliert.
So wurden ein phospho-PKA-Substrat Antikörper, welcher phosphorylierte Bindemotive der PKA der Form RRxpS erkennt, gleichzeitig mit einer Reihe an Peptide getestet, welche Punktmutationen im Vergleich zur Konsensussequenz enthielten, um den Einfluss einzelner Aminosäuren auf die Bindung des Antikörpers zu untersuchen. Es konnte im Multiplex gezeigt werden, dass die Unterschiede im Antikörperbindungsverhalten in Abhängigkeit der Aminosäure an verschiedenen P-Positionen detektierbar waren. Mit dem Bead-basierten Multiplexansatz konnten, durch Messungen von Konzentrationsreihen des Antikörpers, Bindungskinetiken aufgenommen und diese mit bereits etablierten Methoden verglichen werden.
Des Weiteren wurden verschiedene Antikörper, welche essenzielle Bestandteile von Bead-basierten Testsystemen darstellten, validiert. Es wurden dabei verschiedene Antikörper, welche spezifisch THC und CBD erkennen ausgetestet und anschließend ein kompetitiver Assay zur Detektion von THC und CBD in humanem Serum etabliert, und die Nachweisgrenzen bestimmt.
Ferner sollten Pferdeseren von Tieren, welche am Sommerekzem leiden, auf ihren IgE-Gehalt hin bestimmt werden. Dafür wurden relevante Proteine rekombinant hergestellt und durch Immobilisierung an Beads im Multiplex mit Serum inkubiert. Die spezifische Bindung des IgE an die Allergen sollte damit messbar gemacht werden können. Für die Gesamtvalidierung des Testsystems wurden zuvor sämtliche Einzelschritte einzeln validiert, um im Anschluss im multiplexen Screening zu vermessen.
Die Nutzung von Bead-basierten Multiplexmessungen als eine Plattformtechnologie erleichtert die Charakterisierung von Antikörpern sowie ihre Validierung für verschiedene Testsysteme.
Moderne Technologien befähigen die beteiligten Akteure eines Produktionsprozesses die Informationsaufnahme, Entscheidungsfindung und -ausführung selbstständig auszuführen. Hierarchische Kontrollbeziehungen werden aufgelöst und die Entscheidungsfindung auf eine Vielzahl von Akteuren verteilt. Positive Folgen sind unter anderem die Nutzung lokaler Kompetenzen und ein schnelles Handeln vor Ort ohne (zeit-)aufwändige prozessübergreifende Planungsläufe durch eine zentrale Steuerungsinstanz. Die Bewertung der Dezentralität des Prozesses hilft beim Vergleich verschiedener Steuerungsstrategien und trägt so zur Beherrschung komplexerer Produktionsprozesse bei.
Obwohl die Kommunikationsstruktur der an der Entscheidungsfindung beteiligten Akteure zunehmend an Bedeutung gewinnt, existiert keine Methode, welche diese als Grundlage für die Operationalisierung der Dezentralität verwendet. Hier setzt diese Arbeit an. Es wird ein dreistufiges Bewertungsmodell entwickelt, dass die Dezentralität eines Produktionsprozesses auf Basis der Kommunikations- und Entscheidungsstruktur der am Prozess beteiligten, autonomen Akteure ermittelt.
Aufbauend auf einer Definition von Dezentralität von Produktionsprozessen werden Anforderungen an eine Kennzahl erhoben und - auf Basis der Kommunikationsstruktur - eine die strukturelle Autonomie der Akteure bestimmenden Kenngröße der sozialen Netzwerkanalyse ermittelt. Die Notwendigkeit der zusätzlichen Berücksichtigung der Entscheidungsstruktur wird basierend auf der Möglichkeit der Integration von Entscheidungsfindung und -ausführung begründet.
Die Differenzierung beider Faktoren bildet die Grundlage für die Klassifikation der Akteure; die Multiplikation beider Werte resultiert in dem die Autonomie eines Akteurs beschreibenden Kennwert tatsächliche Autonomie, welcher das Ergebnis der ersten Stufe des Modells darstellt. Homogene Akteurswerte charakterisieren eine hohe Dezentralität des Prozessschrittes, welcher Betrachtungsobjekt der zweiten Stufe ist. Durch einen Vergleich der vorhandenen mit der maximal möglichen Dezentralität der Prozessschritte wird auf der dritten Stufe der Autonomie Index ermittelt, welcher die Dezentralität des Prozesses operationalisiert.
Das erstellte Bewertungsmodell wird anhand einer Simulationsstudie im Zentrum Industrie 4.0 validiert. Dafür wird das Modell auf zwei Simulationsexperimente - einmal mit einer zentralen und einmal mit einer dezentralen Steuerung - angewendet und die Ergebnisse verglichen. Zusätzlich wird es auf einen umfangreichen Produktionsprozess aus der Praxis angewendet.
Selbstwirksamkeitserwartungen von Lehramtsstudierenden im Kontext von schulpraktischen Erfahrungen
(2022)
Selbstwirksamkeitserwartungen spielen eine wichtige Rolle für das professionelle Verhalten von Lehrkräften im Unterricht (Tschannen-Moran et al., 1998) sowie für die Leistungen und das Verhalten der Schülerinnen und Schüler (Mojavezi & Tamiz, 2012). Selbstwirksamkeitserwartungen von Lehrkräften sind definiert als die Überzeugung von Lehrkräften, dass sie in der Lage sind, bestimmte Ziele in einer spezifischen Situation zu erreichen (Dellinger et al., 2008; Tschannen-Moran & Hoy, 2001). Aufgrund der bedeutenden Rolle der Lehrkräfte im Bildungssystem und in der Gesellschaft ist es wichtig, das Wohlbefinden, die Produktivität und die Wirksamkeit von Lehrkräften zu fördern (Kasalak & Dagyar, 2020). Empirische Befunde unterstreichen die positiven Effekte von Selbstwirksamkeitserwartungen bei Lehrkräften auf ihr Wohlbefinden (Perera & John, 2020) und auf das Lernen sowie die Leistungen der Schülerinnen und Schüler (Zee & Koomen, 2016). Dabei mangelt es jedoch an empirischer Forschung, die die Bedeutung von Selbstwirksamkeitserwartungen bei Lehramtsstudierende in der Lehrkräftebildung untersucht (Yurekli et al., 2020), insbesondere während schulpraktischen Ausbildungsphasen. Ausgehend von der Bedeutung eigener Unterrichtserfahrungen, die als mastery experience, d.h. als stärkste Quelle von Selbstwirksamkeit für Lehramtsstudierende, beschrieben wurden (Pfitzner-Eden, 2016b), werden in dieser Dissertation Praxiserfahrungen als Quelle von Selbstwirksamkeit von Lehramtsstudierenden und die Veränderung der Selbstwirksamkeit von Lehramtsstudierenden während der Lehrkräfteausbildung untersucht. Studie 1 konzentriert sich daher auf die Veränderung der Selbstwirksamkeit von Lehramtsstudierenden während kurzer praktischer Unterrichtserfahrungen im Vergleich zur Online-Lehre ohne Unterrichtserfahrung. Aufgrund inkonsistenter Befunde zu den wechselseitigen Beziehungen zwischen den Selbstwirksamkeitserwartungen von Lehrkräften und ihrem Unterrichtsverhalten (Holzberger et al., 2013; Lazarides et al., 2022) wurde in Studie 2 der Zusammenhang zwischen der Selbstwirksamkeit von Lehramtsstudierenden und ihrem Unterrichtsverhalten während des Lehramtsstudiums untersucht. Da Feedback als verbale Überzeugung (verbal persuasion) dienen kann und somit eine wichtige Quelle für Selbstwirksamkeitserwartungen ist, die das Gefühl der Kompetenz stärkt (Pfitzner-Eden, 2016b), fokussiert Studie 2 den Zusammenhang zwischen der Veränderung der Selbstwirksamkeit von Lehramtsstudierenden und der wahrgenommenen Qualität des Peer-Feedbacks im Kontext kurzer schulpraktischer Erfahrungen während des Lehramtsstudiums. Darüber hinaus ist es für die Untersuchung der Veränderung von Selbstwirksamkeit bei Lehramtsstudierenden wichtig, individuelle Persönlichkeitsaspekte und spezifische Bedingungen der Lernumgebung in der Lehrkräftebildung zu untersuchen (Bach, 2022). Ausgehend von der Annahme, dass die Unterstützung von Reflexionsprozessen in der Lehrkräftebildung (Menon & Azam, 2021) und der Einsatz innovativer Lernsettings wie VR-Videos (Nissim & Weissblueth, 2017) die Entwicklung von Selbstwirksamkeitserwartungen von Lehramtsstudierenden fördern, werden in Studie 3 und Studie 4 Reflexionsprozesse bei Lehramtsstudierenden in Bezug auf ihre eigenen Unterrichtserfahrungen bzw. stellvertretenden Unterrichtserfahrungen anderer untersucht. Vor dem Hintergrund inkonsistenter Befunde und fehlender empirischer Forschung zu den Zusammenhängen zwischen Selbstwirksamkeit von Lehramtsstudierenden und verschiedenen Faktoren, die das Lernumfeld oder persönliche Merkmale betreffen, sind weitere empirische Studien erforderlich, die verschiedene Quellen und Zusammenhänge der Selbstwirksamkeitserwartungen von Lehramtsstudierenden während des Lehramtsstudiums untersuchen. In diesem Zusammenhang wird in der vorliegenden Dissertation der Frage nachgegangen, welche individuellen Merkmale und Lernumgebungen die Selbstwirksamkeit von Lehramtsstudierenden – insbesondere während kurzer schulpraktischer Phasen im Lehramtsstudium fördern können. Darüber hinaus schließt die Dissertation mit der Diskussion der Ergebnisse aus den vier Teilstudien ab, indem Stärken und Schwächen jeder Studie gesamtheitlich in den Blick genommen werden. Abschließend werden Limitationen und Implikationen für die weitere Forschung und die Praxis diskutiert.
Lehrkräftefortbildungen bieten in Deutschland im Rahmen der dritten Phase der Lehrkräftebildung eine zentrale Lerngelegenheit für die Kompetenzentwicklung der Lehr-kräfte (Avalos, 2011; Guskey & Yoon, 2009). In dieser Phase können Lehrkräfte aus einem Angebot an berufsbegleitenden Lerngelegenheiten wählen, die auf die Anpassung und Weiterentwicklung ihrer professionellen Kompetenzen abzielen. Im Rahmen dieser Professionalisierungsmaßnahmen haben Lehrkräfte Gelegenheit zur Reflexion und Weiterentwicklung ihrer Unterrichtspraxis. Deshalb sind Lehrkräftefortbildungen auch für die Entwicklung von Unterrichtsqualität und das Lernen der Schüler:innen bedeutsam (Lipowsky, 2014).
Ergebnisse der Nutzungsforschung zeigen jedoch, dass das Fortbildungsangebot nicht von allen Lehrkräften im vollen Umfang genutzt wird und sich Lehrkräfte in dem Nutzungsumfang dieser beruflichen Lerngelegenheiten unterscheiden (Hoffmann & Richter, 2016). Das hat zur Folge, dass das Wirkpotenzial des Fortbildungsangebots nicht voll ausgeschöpft werden kann. Um die Nutzung von Lehrkräftefortbildungen zu fördern, werden auf unterschiedlichen Ebenen verschiedene Steuerungsinstrumente von Akteuren eingesetzt. Die Frage nach der Steuerungsmöglichkeit im Rahmen der dritten Phase der Lehrkräftebildung ist bislang jedoch weitestgehend unbearbeitet geblieben.
Die vorliegende Arbeit knüpft an die bestehende Forschung zur Lehrkräftefortbildung an und nutzt die theoretische Perspektive der Educational Governance, um im Rahmen von vier Teilstudien der Frage nachzugehen, welche Instrumente und Potenziale der Steue-rung auf den unterschiedlichen Ebenen des Lehrkräftefortbildungssystems bestehen und wie diese durch die verschiedenen politischen und schulischen Akteure umgesetzt werden. Außerdem soll der Frage nachgegangen werden, wie wirksam die genutzten Steuerungsinstrumente im Hinblick auf die Nutzung von Lehrkräftefortbildungen sind. Die übergeordnete Fragestellung wird vor dem Hintergrund eines für das Lehrkräftefortbildungssystem abgelei-teten theoretischen Rahmenmodells in Form eines Mehrebenenmodells bearbeitet, welches als Grundlage für die theoretische Verortung der nachfolgenden empirischen Untersuchungen zur Fortbildungsnutzung und der Wirksamkeit verschiedener Steuerungsinstrumente dient.
Studie I nimmt vor diesem Hintergrund die Ebene der politischen Akteure in den Blick und geht der Frage nach, wie bedeutsam die gesetzliche Fortbildungspflicht für die Fortbildungsbeteiligung von Lehrkräften ist. Hierzu wurde untersucht, inwiefern Zusammenhänge zwischen der Fortbildungsteilnahme von Lehrkräften und der Zugehörigkeit zu Bundesländern mit und ohne konkreter Fortbildungsverpflichtung sowie zu Bundesländern mit und ohne Nachweispflicht absolvierter Fortbildungen bestehen. Dazu wurden Daten aus dem IQB-Ländervergleich 2011 und 2012 sowie dem IQB-Bildungstrend 2015 mittels logistischer und linearer Regressionsmodelle analysiert.
Studie II und Studie III widmen sich den Rahmenbedingungen für schulinterne Fortbildungen. Studie II befasst sich zunächst mit schulformspezifischen Unterschieden bei der Wahl der Fortbildungsthemen. Studie III untersucht das schulinterne Fortbildungsangebot hinsichtlich des Nutzungsumfangs und des Zusammenhangs zwischen Schulmerkmalen und der Nutzung unterschiedlicher Fortbildungsthemen. Darüber hinaus wird ein Vergleich zwi-schen den beiden Angebotsformaten hinsichtlich des jeweiligen Anteils an thematischen Fortbildungsveranstaltungen vorgenommen. Hierzu wurden Daten der Fortbildungsdatenbank des Landes Brandenburg ausgewertet.
Neben der Untersuchung der Fortbildungsteilnahme im Zusammenhang mit administrativen Vorgaben und der Nutzung des schulinternen Fortbildungsangebots auf Schulebene wurde zur Bearbeitung der übergeordneten Forschungsfrage der vorliegenden Arbeit in der Studie IV darüber hinaus eine Untersuchung des Einsatzes von Professionalisierungsmaßnahmen im Rahmen schulischer Personalentwicklung durchgeführt. Durch die qualitative Studie IV wurde ein vertiefender Einblick in die schulische Praxis ermöglicht, um die Kenntnisse aus den quantitativen Studien I bis III zu ergänzen. Im Rahmen einer qualitati-ven Interviewstudie wurde der Frage nachgegangen werden, wie Schulleitungen ausgezeichneter Schulen Personalentwicklung auffassen, welche Informationsquellen sie hierbei mit einbeziehen und welche Maßnahmen sie nutzen und in diesem Sinne Personalentwicklung als ein Instrument für Organisationsentwicklung einsetzen.
Im abschließenden Kapitel der vorliegenden Arbeit werden die zentralen Ergebnisse der durchgeführten Studien zusammenfassend diskutiert. Die Ergebnisse der Arbeit deuten insgesamt darauf hin, dass Akteure auf den jeweiligen Ebenen direkte und indirekete Steuerungsinstrumente mit dem Ziel einsetzen, die Nutzung des zur Verfügung stehenden Angebots zu erhöhen, allerdings erzielen sie mit den genutzten Instrumenten nicht die gewünschte Steuerungswirkung. Da sie weder mit beruflichen Sanktionen noch mit Anreizen verknüpft sind, fehlt es den bestehenden Steuerungsinstrumenten an Durchsetzungsmacht. Außerdem wird das Repertoire an möglichen Steuerungsinstrumenten von den beteiligten Akteuren nicht ausgeschöpft. Die Ergebnisse dieser Arbeit bieten somit die Grundlage für anknüpfende Forschungsarbeiten und geben Anreize für mögliche Implikationen in der Praxis des Fortbildungssystems und der Bildungspolitik.
Proteine sind an praktisch allen Prozessen in lebenden Zellen maßgeblich beteiligt. Auch in der Biotechnologie werden Proteine in vielfältiger Weise eingesetzt.
Ein Protein besteht aus einer Kette von Aminosäuren. Häufig lagern sich mehrere dieser Ketten zu größeren Strukturen und Funktionseinheiten, sogenannten Proteinkomplexen,
zusammen. Kürzlich wurde gezeigt, dass eine Proteinkomplexbildung bereits während der Biosynthese der Proteine (co-translational) stattfinden kann
und nicht stets erst danach (post-translational) erfolgt. Da Fehlassemblierungen von Proteinen zu Funktionsverlusten und adversen Effekten führen, ist eine präzise und verlässliche Proteinkomplexbildung sowohl für zelluläre Prozesse als auch für biotechnologische Anwendungen essenziell. Mit experimentellen Methoden lassen sich zwar u.a. die Stöchiometrie und die Struktur von Proteinkomplexen bestimmen,
jedoch bisher nicht die Dynamik der Komplexbildung auf unterschiedlichen Zeitskalen. Daher sind grundlegende Mechanismen der Proteinkomplexbildung noch nicht vollständig verstanden. Die hier vorgestellte, auf experimentellen Erkenntnissen aufbauende, computergestützte Modellierung der Proteinkomplexbildung erlaubt eine umfassende Analyse des Einflusses physikalisch-chemischer Parameter
auf den Assemblierungsprozess. Die Modelle bilden möglichst realistisch die experimentellen Systeme der Kooperationspartner (Bar-Ziv, Weizmann-Institut, Israel; Bukau und Kramer, Universität Heidelberg) ab, um damit die Assemblierung von Proteinkomplexen einerseits in einem quasi-zweidimensionalen synthetischen Expressionssystem (in vitro) und andererseits im Bakterium Escherichia coli (in vivo) untersuchen zu können. Mit Hilfe eines vereinfachten Expressionssystems, in dem die Proteine nur an die Chip-Oberfläche, aber nicht aneinander binden können, wird das theoretische Modell parametrisiert. In diesem vereinfachten in-vitro-System durchläuft die Effizienz der Komplexbildung drei Regime – ein bindedominiertes Regime, ein Mischregime und ein produktionsdominiertes Regime. Ihr Maximum erreicht die Effizienz dabei kurz nach dem Übergang vom bindedominierten ins Mischregime und fällt anschließend monoton ab. Sowohl im nicht-vereinfachten in-vitro- als auch im in-vivo-System koexistieren je zwei konkurrierende Assemblierungspfade: Im in-vitro-System erfolgt die Komplexbildung entweder spontan in wässriger Lösung (Lösungsassemblierung) oder aber in einer definierten Schrittfolge an der Chip-Oberfläche (Oberflächenassemblierung); Im in-vivo-System konkurrieren hingegen die co- und die post-translationale Komplexbildung. Es zeigt sich, dass die Dominanz der Assemblierungspfade im in-vitro-System zeitabhängig ist und u.a. durch die Limitierung und Stärke der Bindestellen auf der Chip-Oberfläche beeinflusst werden kann. Im in-vivo-System hat der räumliche Abstand zwischen den Syntheseorten der beiden Proteinkomponenten nur dann einen Einfluss auf die Komplexbildung, wenn die Untereinheiten schnell degradieren. In diesem Fall dominiert die co-translationale Assemblierung auch auf kurzen Zeitskalen deutlich, wohingegen es bei stabilen Untereinheiten zu einem Wechsel von der Dominanz der post- hin zu einer geringen Dominanz der co-translationalen Assemblierung kommt. Mit den in-silico-Modellen lässt sich neben der Dynamik u.a. auch die Lokalisierung der Komplexbildung und -bindung darstellen, was einen Vergleich der theoretischen Vorhersagen mit experimentellen Daten und somit eine Validierung der Modelle ermöglicht. Der hier präsentierte in-silico Ansatz ergänzt die experimentellen Methoden, und erlaubt so, deren Ergebnisse zu interpretieren und neue Erkenntnisse davon abzuleiten.
Die internationale Schifffahrt erhofft sich mit der Entwicklung unbemannter Schiffe, die nur noch von Kontrollzentren an Land durch Personal überwacht werden und sonst durch Elektromotoren und Solarenergie betrieben und mit selbstlernenden Navigationsprogrammen ausgestattet weitgehend autark agieren, eine Einsparung von Transportkosten von über 20 %. Diese voranschreitende technische Entwicklung wird insbesondere das internationale Seerecht in Zukunft vor Herausforderungen stellen. Das Werk untersucht vor diesem Hintergrund primär die Kompatibilität dieser Schiffe mit dem Seerechtsübereinkommen. Zunächst wird eine Schiffsdefinition für den Vertrag entwickelt und eine Anwendung des Regelwerks auf autonome Schiffe überprüft. Dann wird auf Problemfelder wie die Einhaltung von Pflichten durch die Schiffe, die Notwendigkeit besonderer Schutzrechte vor allem in Bezug auf Zwangsmaßnahmen durch die Küstenstaaten an Bord und die Anwendbarkeit der bestehenden Piraterievorschriften auf diese Schiffe eingegangen. Weiter wirft die Arbeit die Frage auf, ob die Staatengemeinschaft, besonders mit Hinblick auf den maritimen Umweltschutz, nach dem Seerechtsübereinkommen eine Pflicht zur Förderung unbemannter Schiffe hat. Abschließend wird auf erforderliche Cyber Security Maßnahmen für diesen besonderen Schiffstyp eingegangen. Insgesamt zeigt sich nach dieser Analyse, dass das Seerechtsübereinkommen, mit überschaubaren Anpassungen, gut Anwendung auf autonome Schiffe finden kann.
Einleitung
Ältere Patienten mit Herzklappenerkrankungen werden zunehmend häufig mit der kathetergestützten Aortenklappenimplantation (Transcatheter Aortic Valve Implantation, TAVI) oder dem MitraClip®-Verfahren behandelt. In der kardiologischen Rehabilitation nimmt infolgedessen die Patientenpopulation der Hochbetagten stetig zu. Die funktionale Gesundheit dieser Patienten wird durch häufig auftretende, sogenannte geriatrische Syndrome wie Multimorbidität, Mangelernährung, Gebrechlichkeit oder Sturzereignisse beeinflusst. Insbesondere die eingeschränkte Mobilität und Mangelernährung sind wichtige Prädiktoren für die Prognose der Patienten nach TAVI.
Etablierte Verfahren, um die körperliche Leistungsfähigkeit von kardiologischen Rehabilitanden zu beurteilen, sind die Belastungsergometrie und der 6-Minuten-Gehtest. Allerdings ist nahezu die Hälfte der hochbetagten Patienten nicht in der Lage, eine Belastungsergometrie durchzuführen. Bislang erfolgt in der kardiologischen Rehabilitation keine differenzierte Erfassung des funktionellen Status hinsichtlich Mobilität, Kraft und Gleichgewicht, um die geriatrischen Syndrome individuell zu beurteilen. Darüber hinaus werden keine Assessments zur Erfassung des Ernährungsstatus eingesetzt.
Daher war es das Ziel der vorliegenden Arbeit, die Ausprägung des funktionellen und nutritiven Status älterer Patienten anhand geeigneter Assessments in der kardiologischen Rehabilitation zu ermitteln.
Methode
Zwischen Oktober 2018 und Juni 2019 nahmen Patienten im Alter von 75 Jahren oder älter nach TAVI, atrioventrikulärer Intervention mittels MitraClip®-Verfahren (AVI) oder perkutaner Koronarintervention (PCI) an der Studie teil. Zu Beginn der kardiologischen Rehabilitation wurden soziodemografische Daten, echokardiografische Parameter (z. B. links und rechtsventrikuläre Ejektionsfraktion, Herzrhythmus) und Komorbiditäten (z. B. Diabetes mellitus, Niereninsuffizienz, orthopädische Erkrankungen) erhoben, um die Patientenpopulation zu beschreiben. Zusätzlich wurde die Gebrechlichkeit der Rehabilitanden mit dem Index von Stortecky et al., bestehend aus den Komponenten Kognition, Mobilität, Ernährung und Aktivitäten des täglichen Lebens, beurteilt.
Der 6-Minuten-Gehtest diente zur Ermittlung der körperlichen Leistungsfähigkeit der Patienten. Die Mobilität wurde mit Hilfe des Timed-Up-and-Go-Tests, die Ganggeschwindigkeit mit dem Gait Speed Test und die Handkraft mit dem Hand Grip Test erfasst.
Für die Objektivierung des Gleichgewichts wurde eine Kraftmessplatte (uni- und bipedaler Stand mit geöffneten und geschlossenen Augen) erprobt, die bislang bei älteren Rehabilitanden noch nicht eingesetzt wurde.
Der Ernährungsstatus wurde mit dem Mini Nutritional Assessment-Short Form und den ernährungsbezogenen Laborparametern (Hämoglobin, Serumalbumin, Eiweißkonzentration) erfasst.
Die Eignung der Assessments bewerteten wir anhand folgender Kriterien: Durchführbarkeit (bei ≥ 95 % der Patienten durchführbar), Sicherheit (< 95 % Stürze oder andere unerwünschte Ereignisse) und der Pearson-Korrelationen zwischen den funktionellen Tests und dem Goldstandard 6-Minuten-Gehtest sowie den Laborparametern und dem Mini Nutritional Assessment-Short Form.
Ergebnisse
Es wurden 124 Patienten (82 ± 4 Jahre, 48 % Frauen, 5 ± 2 Komorbiditäten, 9 ± 3 Medikamente) nach TAVI (n = 59), AVI (n = 21) und PCI (n = 44) konsekutiv in die Studie eingeschlossen.
Etwa zwei Drittel aller Patienten der Gesamtpopulation waren als gebrechlich zu klassifizieren, bei einer mittleren Punktzahl von 2,9 ± 1,4. Annähernd die Hälfte der Patienten zeigte eine eingeschränkte körperliche Leistungsfähigkeit aufgrund einer reduzierten 6-Minuten-Gehstrecke (48 % < 350 m) sowie eine eingeschränkte Mobilität im Timed-Up-and-Go-Test (55 % > 10 s). Es wurden eine mittlere Gehstrecke von 339 ± 131 m und eine durchschnittliche Zeit im Timed-Up-and-Go-Test von 11,4 ± 6,3 s erzielt. Darüber hinaus wies ein Viertel der Patienten eine eingeschränkte Ganggeschwindigkeit (< 0,8 m/s) auf und etwa 35 % von Ihnen zeigten eine reduzierte Handkraft (Frauen/Männer < 16/27 kg). Im Mittel wurde eine Geschwindigkeit von 1,0 ± 0,2 m/s im Gait Speed Test sowie eine Handkraft von 24 ± 9 kg im Hand Grip Test erreicht. Ein Risiko einer Mangelernährung konnte bei 38 % (< 12 Punkte) der Patienten nachgewiesen werden bei einer mittleren Punktzahl von 11,8 ± 2,2 im Mini Nutritional Assessment-Short Form.
Im Vergleich zwischen den einzelnen Subpopulationen bestanden keine statistisch signifikanten Unterschiede in den Ergebnissen der funktionellen Assessments. Bezüglich des Ernährungsstatus wiesen allerdings die Patienten nach AVI einen statistisch signifikant niedrigeren Punktewert im Mini Nutritional Assessment-Short Form (10,3 ± 3,0 Punkte) auf als die Patienten nach TAVI (12,0 ± 1,8 Punkte) und PCI (12,1 ± 2,1 Punkte), wobei etwa 57 % der Patienten nach AVI, 38 % nach TAVI und 50 % nach PCI ein Risiko einer Mangelernährung zeigten.
Mit Ausnahme der Tests auf der Kraftmessplatte waren alle Assessments durchführbar und sicher. Während 86 % der Patienten den bipedalen Stand mit geschlossenen Augen auf der Kraftmessplatte durchführen konnten und damit nahezu den Grenzwert von 95 % erreichten, war der unipedale Stand mit 12 % an durchführbaren Messungen weit von diesem entfernt.
Der Gait Speed Test (r = 0,79), Timed-Up-and-Go-Test (r = 0,68) und Hand Grip Test (r = 0,33) korrelierten signifikant mit dem 6-Minuten-Gehtest, Hämoglobin (r = 0,20) und Albumin (r = 0,24) korrelierten mit dem Mini Nutritional Assessment-Short Form.
Schlussfolgerung
Über die bestehende Multimorbidität und Multimedikation hinaus wiesen die untersuchten Patienten vor allem eine eingeschränkte Mobilität und ein Risiko einer Mangelernährung auf, wobei die Subpopulation nach AVI besonders betroffen war.
Um den Bedürfnissen hochbetagter Rehabilitanden nach kathetergestützer Intervention gerecht zu werden, ist eine individuelle Behandlung der einzelnen Defizite erforderlich, mit besonderer Berücksichtigung der Komorbiditäten sowie der geriatrischen Kofaktoren. Aufgrund des multidisziplinären Ansatzes erfüllt die kardiologische Rehabilitation bereits die Voraussetzung, hochbetagte Patienten bedarfsgerecht zu behandeln, jedoch mangelt es an Assessments, um die individuellen Defizite der Patienten zu identifizieren
Der Gait Speed Test, der Timed-Up-and-Go-Test und der Hand Grip Test sollten daher in den klinischen Alltag der kardiologischen Rehabilitation implementiert werden, um die körperliche Funktion und Leistungsfähigkeit älterer Patienten detailliert zu beurteilen. In Kombination dieser Assessments mit dem Mini Nutritional Assessment-Short Form können die individuellen funktionellen und nutritiven Bedürfnisse der Patienten während der Rehabilitation erkannt und mit geeigneten Maßnahmen die weitere Ausbildung geriatrischer Syndrome gemindert werden.
Die Vielfältigkeit des Winkelbegriffs ist gleichermaßen spannend wie herausfordernd in Hinblick auf seine Zugänge im Mathematikunterricht der Schule. Ausgehend von verschiedenen Vorstellungen zum Winkelbegriff wird in dieser Arbeit ein Lehrgang zur Vermittlung des Winkelbegriffs entwickelt und letztlich in konkrete Umsetzungen für den Schulunterricht überführt.
Dabei erfolgt zunächst eine stoffdidaktische Auseinandersetzung mit dem Winkelbegriff, die von einer informationstheoretischen Winkeldefinition begleitet wird. In dieser wird eine Definition für den Winkelbegriff unter der Fragestellung entwickelt, welche Informationen man über einen Winkel benötigt, um ihn beschreiben zu können. So können die in der fachdidaktischen Literatur auftretenden Winkelvorstellungen aus fachmathematischer Perspektive erneut abgeleitet und validiert werden. Parallel dazu wird ein Verfahren beschrieben, wie Winkel – auch unter dynamischen Aspekten – informationstechnisch verarbeitet werden können, so dass Schlussfolgerungen aus der informationstheoretischen Winkeldefinition beispielsweise in dynamischen Geometriesystemen zur Verfügung stehen.
Unter dem Gesichtspunkt, wie eine Abstraktion des Winkelbegriffs im Mathematikunterricht vonstatten gehen kann, werden die Grundvorstellungsidee sowie die Lehrstrategie des Aufsteigens vom Abstrakten zum Konkreten miteinander in Beziehung gesetzt. Aus der Verknüpfung der beiden Theorien wird ein grundsätzlicher Weg abgeleitet, wie im Rahmen der Lehrstrategie eine Ausgangsabstraktion zu einzelnen Winkelaspekten aufgebaut werden kann, was die Generierung von Grundvorstellungen zu den Bestandteilen des jeweiligen Winkelaspekts und zum Operieren mit diesen Begriffsbestandteilen ermöglichen soll. Hierfür wird die Lehrstrategie angepasst, um insbesondere den Übergang von Winkelsituationen zu Winkelkontexten zu realisieren. Explizit für den Aspekt des Winkelfeldes werden, anhand der Untersuchung der Sichtfelder von Tieren, Lernhandlungen und Forderungen an ein Lernmodell beschrieben, die Schülerinnen und Schüler bei der Begriffsaneignung unterstützen.
Die Tätigkeitstheorie, der die genannte Lehrstrategie zuzuordnen ist, zieht sich als roter Faden durch die weitere Arbeit, wenn nun theoriebasiert Designprinzipien generiert werden, die in die Entwicklung einer interaktiven Lernumgebung münden. Hierzu wird u. a. das Modell der Artifact-Centric Activity Theory genutzt, das das Beziehungsgefüge aus Schülerinnen und Schülern, dem mathematischen Gegenstand und einer zu entwickelnden App als vermittelndes Medium beschreibt, wobei der Einsatz der App im Unterrichtskontext sowie deren regelgeleitete Entwicklung Bestandteil des Modells sind. Gemäß dem Ansatz der Fachdidaktischen Entwicklungsforschung wird die Lernumgebung anschließend in mehreren Zyklen erprobt, evaluiert und überarbeitet. Dabei wird ein qualitatives Setting angewandt, das sich der Semiotischen Vermittlung bedient und untersucht, inwiefern sich die Qualität der von den Schülerinnen und Schülern gezeigten Lernhandlungen durch die Designprinzipien und deren Umsetzung erklären lässt. Am Ende der Arbeit stehen eine finale Version der Designprinzipien und eine sich daraus ergebende Lernumgebung zur Einführung des Winkelfeldbegriffs in der vierten Klassenstufe.
Die vorliegende Dissertation behandelt drei thematische Schwerpunkte. Im Ergebnisteil steht die chemische Synthese von sogenannten (1,7)-Naphthalenophanen im Vordergrund, die zur Substanzklasse von Cyclophanen gehören. Während zahlreiche Synthesemethoden Strategien zum Aufbau von Ringsystemen (wie z. B. von Naphthalenophanen) verfolgen, die Teil einer bereits existierenden aromatischen Struktur der Ausgangsverbindung sind, nutzen nur wenige Ansätze Reaktionen, die einen Ringschluss zum gewünschten Produkt erst im Zuge der Synthese etablieren. Eine Benzanellierung, die eine besondere Aufmerksamkeit im Arbeitskreis erfahren hat, ist die Dehydro-DIELS-ALDER-Reaktion (DDA-Reaktion). Im Rahmen dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass zwölf ausgewählte (1,7)-Naphthalenophane, die teilweise ringgespannt und makrozyklisch aufgebaut waren, mithilfe einer photochemischen Variante der DDA-Reaktion (PDDA-Reaktion) zugänglich gemacht werden können. Die Versuche, auf thermischem Wege (TDDA-Reaktion) (1,7)-Naphthalenophane herzustellen, misslangen. Die außergewöhnliche Reaktivität der Photoreaktanten konnte mithilfe quantenchemischer Berechnungen durch eine gefaltete Grundzustandsgeometrie erklärt werden. Darüber hinaus wurden Ringspannungen und strukturelle Spannungsindikatoren der relevanten Photoprodukte ermittelt und Trends in Abhängigkeit der Linkerlänge in den NMR-Spektren der Zielverbindungen ermittelt sowie diskutiert. Zudem zeigte eine Variation am Chromophor (Acyl-, Carbonsäure- und Carbonsäureester) der Photoreaktanten bei der Bestrahlung in Dichlormethan eine vergleichbare Photokinetik und -reaktivität. Der zweite Abschnitt dieser Dissertation ist dem Design und der Entwicklung zweier Photoreaktoren für UV-Anwendungen im kontinuierlichen Durchfluss gewidmet, da photochemische Transformationen bekanntermaßen in ihrer Skalierbarkeit limitiert sind. Im ersten Prototyp konnten mittels effizienter Parallelschaltung mit bis zu drei UV-Lampen (𝜆𝜆 = 254, 310 und 355 nm) Produktmaterialmengen von bis zu n = 188 mmol anhand eines ausgewählten Fallbeispiels erreicht werden. Im konstruktionstechnisch stark vereinfachten zweiten Photoreaktor wurden alle quarzhaltigen Elemente gegen günstigeres PLEXIGLAS® ersetzt. Das Resultat waren identische Raum-Zeit-Ausbeuten in Bezug auf das zuvor gewählte Synthesebeispiel. Demnach bietet die UV-Photochemie im kontinuierlichen Durchfluss Vorteile gegenüber der traditionellen Bestrahlung im Tauchreaktor. Hinsichtlich Reaktionszeit, Produktausbeuten und Lösemittelverbrauch ist sie synthetisch weit überlegen. Im letzten Abschnitt der Arbeit wurden diese Erkenntnisse genutzt, um biomedizinisch und pharmakologisch vielversprechende 1-Arylnaphthalen-Lignane mittels einer intramolekularen PDDA-Reaktion (IMPDDA-Reaktion) als Schlüsselschritt herzustellen. Hierzu wurden drei Konzepte erarbeitet und in der Totalsynthese von drei ausgewählten Zielstrukturen auf Basis des 1-Arylnaphthalengrundgerüsts realisiert.
Die vorliegende Arbeit thematisiert die Synthese und Charakterisierung von neuen funktionalisierten ionischen Flüssigkeiten und deren Polymerisation. Die ionischen Flüssigkeiten wurden dabei sowohl mit polymerisierbaren Kationen als auch Anionen hergestellt. Zum einen wurden bei thermisch initiierten Polymerisationen Azobis(isobutyronitril) (AIBN) verwendet und zum anderen dienten bei photochemisch initiierten Polymerisationen Bis-4-(methoxybenzoyl)diethylgermanium (Ivocerin®) als Radikalstarter.
Mittels Gelpermeationschromatographie konnte das Homopolymer Polydimethylaminoethylmethacrylat untersucht werden, welches erst im Anschluss an die GPC-Messungen polymeranalog modifiziert wurde. Dabei wurden nach einer Quaternisierung und anschließender Anionenmetathese bei diesen Polymeren die Grenzviskositäten bestimmt und mit den Grenzviskositäten der direkt polymerisierten ionischen Flüssigkeiten verglichen. Bei der direkten Polymerisation von Poly(N-[2-(Methacryloyloxy)ethyl]-N-butyl-N,N-dimethyl-ammoniumbis(trifluormethylsulfonyl)imid) lag [η_Huggins] bei 100 mL/g und bei dem polymeranalog hergestellten Polymer betrug [η_Huggins] = 40 mL/g.
Die ionischen Flüssigkeiten mit polymerisierbaren funktionellen Gruppen wurden mittels Photo-DSC hinsichtlich der maximalen Polymerisationsgeschwindigkeit (Rpmax), der Zeit, in der dieses Maximum erreicht wurde, tmax, ihrer Glasüberganstemperatur (Tg) und des Umsatzes an Vinylprotonen untersucht. Bei diesen Messungen wurde zum einen der Einfluss der unterschiedlichen Alkylkettenlänge am Ammoniumion und der Einfluss von verschiedenen Anionen bei gleichbleibender Kationenstruktur analysiert. So polymerisierte das ethylsubstituierte Kation mit einer tmax von 21 Sekunden am langsamsten. Die maximale Polymerisationsgeschwindigkeit (Rpmax) betrug 3.3∙10-2 s-1. Die tmax Werte der übrigen alkylsubstituierten ionischen Flüssigkeiten mit einer polymerisierbaren funktionellen Gruppe hingegen lagen zwischen 10 und 15 Sekunden. Die Glasübergangstemperaturen der mittels photoinduzierter Polymerisation hergestellten Polymere lagen mit 44 bis 55 °C nahe beieinander. Alle Monomere zeigten einen hohen Umsatz der Vinylprotonen; er betrug zwischen 93 und 100%.
Mithilfe einer Bandanlage, ausgerüstet mit einer LED (λ = 395 nm), konnten Polymerfilme hergestellt werden. Der Umsatz an Doppelbindungsäquivalenten dieser Filme wurde anhand der 1H-NMR Spektroskopie bestimmt. Bei der dynamisch-mechanischen Analyse wurden die Polymerfilme mit einer konstanten Heizrate und Frequenz periodisch wechselnden Beanspruchungen ausgesetzt, um die Glasübergangstemperaturen zu bestimmen. Die niedrigste Tg mit 26 °C besaß das butylsubstituierte N-[2-(Methacryloyloxy)ethyl]-N-butyl-N,N-dimethyl-ammoniumbis(trifluormethylsulfonyl)imid, welches als Polymerfilm mit Ivocerin® als Initiator hergestellt wurde, wohingegen die höchste Tg bei dem gleichen Polymer, welches direkt durch freie radikalische Polymerisation der ionischen Flüssigkeit in Masse mit AIBN hergestellt wurde, 51 °C betrug. Zusätzlich wurden die Filme unter dem Aspekt der Topographie mit einem Rasterkraftmikroskop untersucht, welches eine Domänenstruktur des Polymers N-[2-(methacryloyloxy)ethyl]-N-butyl-N,N-dimethyl-ammonium tris(pentafluorethyl)trifluorphosphat offenbarte.
Die Dissertation legt ihren Schwerpunkt auf die synchronische und diachronische Variation im Gebrauch der französischen Kausalkonjunktion parce que sowie auf die Interaktion mit den außersprachlichen Variablen Alter und sozioprofessionelle Kategorie. Basierend auf vorausgehenden makrodiachronischen Studien, die Anhaltspunkte dafür liefern, dass die Konjunktion einen Prozess der Pragmatikalisierung durchlaufen hat und weiterhin durchläuft, wurde ein Untersuchungskorpus von 56 Interviews aus den diachronisch distinkten Korpora ESLO1, ESLO2 und LangAge extrahiert. Dieses Untersuchungskorpus diente als Grundlage für Panelstudien und Trendstudien, die darauf ausgerichtet waren, die Pragmatikalisierung von parce que aus einem mikrodiachronischen Gesichtspunkt zu verifizieren. Zusätzlich zu der diachronischen Perspektive wurde eine synchronische Perspektive eingenommen, um die Variation im Gebrauch der Konjunktion so einem diachronischen Phänomen wie dem age grading oder der apparent time zuordnen zu können. Ausgehend von der Theorie der Konstruktionsgrammatik wurden parce que enthaltende Konstruktionen bottom-up annotiert und in fünf Pragmatikalitätsgrade kategorisiert (pra0–pra4). Diese wurden anschließend quantifiziert und in Abhängigkeit des Geburtsjahres und der sozioprofessionellen Kategorie der (männlichen) Sprecher mithilfe mehrerer R-Modelle wie ctrees, trees, lm, hclust und kmeans analysiert.
Die Frequenzentwicklung der Pragmatikalitätsgrade bestätigte die Pragmatikalisierungshypothese in einem mikrodiachronischen Rahmen. Zudem konnte ein quantitativer Rückgang im Gebrauch der Konstruktionen am nicht- oder weniger pragmatikalisierten (pra0, pra1) Pol festgestellt werden, während Verwendungsweisen höherer Pragmatikalisierungsgrade (pra2–pra4) über 40 Jahre vergleichsweise stabil blieben.
Obwohl für pra2 kein signifikanter Wandel hervortrat, wies dessen Entwicklung bei den Sprechern im mittleren Lebensalter sowie das synchronische Muster in Abhängigkeit von Alter (oder Geburtsjahr) und von sozioprofessioneller Kategorie dennoch in Richtung einer zugrundeliegenden diachronischen Variation. Diese könnte als ein durch die sozialen Transformationen der 1960er und 1970er Jahre katalysiertes Phänomen des age grading interpretiert werden. Für die näher am pragmatischen Pol situierten Gebrauchsweisen (pra3 und pra4) konnte keine klare Tendenz ermittelt werden.
Die Ergebnisse fordern diachronische Konzepte wie age grading und apparent time heraus, indem sie die Simplizität der zugrundeliegenden Mechanismen sowie die gängigen Methoden, diese zu identifizieren, infrage stellen.
Die Dissertation geht der grundlegenden Forschungsfrage nach, wie die Liberal-Demokratische Partei Deutschlands (LDPD) auf lokaler Ebene die ihr zugeschriebene Rolle im politischen Alltag ausfüllte, in welchem Verhältnis sie zum System der DDR stand sowie welche Handlungsspielräume bestanden und genutzt wurden. Ihre Parteiarbeit vor Ort vom Mauerbau bis in die 1980er Jahre hinein blieb von der Forschung bisher weitgehend unbeobachtet, da das Interesse verstärkt der herrschenden SED oder den rebellischen Ansätzen der LDPD in den 1940er und späten 1980er Jahren galt. Die vorliegende Arbeit hat einen ersten Schritt unternommen, die liberale Partei auf Kreis- und Ortsebene zu untersuchen, und trägt dazu bei, diese Lücken zu schließen. Anhand der Fallbeispiele Gotha, Erfurt-Stadt und Eisenach beleuchtet die Dissertation die interne Parteiorganisation, Verhalten und Motivationen der Mitglieder sowie unter Berücksichtigung netzwerktheoretischer Ansätze die Verflechtungen der lokalen Parteifunktionsträger, die sich in die kommunale Arbeit vor Ort einmischten. Informations- und Situationsberichte sowie Korrespondenzen und Organisationsunterlagen gaben Auskunft über Selbstbilder, Aktivität, Themen und Kommunikationsaspekte. Deutlich werden die strengen Kontrollmechanismen innerhalb der Partei sowie das Spannungsfeld zwischen einer klaren Unterstützung der SED-Politik und individuell eigen-sinnigem Verhalten.
Durch die Analysekategorie des „Eigen-Sinns“ als Form der vielschichtigen Aneig- nung von Herrschaftsstrukturen in Abgrenzung zu den Begriffen Opposition und Widerstand wird gezeigt, dass die LDPD-Mitglieder in den untersuchten Kreisen sich zwar Freiheiten der Kritikäußerung nahmen sowie weitgehend selbstständig den Grad ihrer Aktivität bestimmten, dabei die grundlegenden Systemfragen jedoch nicht berührten. Es existierten viele unterschiedliche Lebenswelten der Akteure, abhängig von Tätigkeitsfeld, Motivation und Umfeld, die zu verschiedenen Taktiken und Ausprägungen des Eigen-Sinns bei einfachen Mitgliedern und den lokalen Funktionsträgern führten. Durch ihre kommunale Mitarbeit jedoch kümmerten sich die Liberaldemokraten in den Gemeinden um die drängendsten Versorgungsprobleme und sorgten mit der aktiven Rekrutierung ihrer Mitglieder für Arbeitsprogramme und Wettbewerbe für eine Beteiligung der LDPD an der Beseitigung der schlimmsten Mängel im öffentlichen Raum. Damit leisteten sie einen Beitrag zur Dämpfung der allgemeinen Unzufriedenheit und stärkten mittelbar das DDR-System. Im Gegenzug erhielten sie dafür von der SED eingeschränkte und klar definierte Handlungsspielräume. Mittels der beruflichen Verankerung der meisten aktiven Liberaldemokraten im ökonomischen Bereich konnte viel Praxiswissen herausgebildet werden, mit dem sich die untersuchten LDPD-Verbände im Rahmen der gewährten Gestaltungsfreiheit durchaus selbstbewusst in kommunale Prozesse einmischten. Für die Stabilisierung des Systems über die lange Zeit zwischen Mauerbau und Mauerfall spielten sie damit eine wichtige Rolle.
Die Vermischung von Distanzierung, Akzeptanz, Widerspruch und Gehorsam machen die Parteibasis und auch die aktiven Parteifunktionsträger auf der unteren Ebene zu einem sehr spannenden Untersuchungsfeld, das auch noch längst nicht ausgeschöpft ist.
Zusammenfassung zur Dissertation „Neuartige DBD-Fluoreszenzfarbstoffe: Synthese, Untersuchungen und Anwendungen“ von Leonard John
In dieser Arbeit konnten auf Basis der etablierten [1,3]-Dioxolo[4,5-f][1,3]benzodioxol (DBD) Fluoreszenzfarbstoffe zwei neue Konzepte zur Darstellung unsymmetrisch funktionalisierter DBD-Fluorophore entwickelt werden. Die Variation der elektronenziehenden Reste führte zu einer Erweiterung des Farbspektrums an DBD-Fluorophoren, wobei alle weiteren spektroskopischen Parameter (Fluoreszenzlebenszeit, -quantenausbeute und STOKES-Verschiebung) unverändert hohe Werte aufweisen. Neben der Variation der elektronenziehenden Reste wurde das "pi"-System des DBD-Farbstoffs mit der Einführung von Stilben-, und Tolan-Derivaten vergrößert. Stilben-Derivate zeigten ähnlich gute spektroskopische Eigenschaften wie die bereits etablierten DBD-Farbstoffe.
Fluorophore mit langwelliger Emission sind auf Grund der großen Gewebe-Eindringtiefe besonders interessant für biologische Anwendungen. Da der langwelligste Vertreter der O4-DBD-Farbstoffe in polaren Medien nur schwer löslich ist, wurde ein Weg zur Einführung löslichkeitsvermittelnder Gruppen gesucht. Hierbei fiel die Wahl auf eine Carbonsäure-Gruppe zur Steigerung der Hydrophilie. Eine von vier untersuchten Methoden erwies sich als zielführend, sodass das gewünschte Molekül isoliert werden konnte. Eine erhöhte Wasserlöslichkeit wurde allerdings nicht beobachtet.
Zur Erforschung von Fettstoffwechselkrankheiten wie der ALZHEIMER-Krankheit werden fluoreszenzmarkierte Lipide benötigt. Um unterschiedliche Bereiche einer Membran zu untersuchen, war das Ziel, den Fluorophor an unterschiedlichen Stellen innerhalb der Fettsäure zu lokalisieren. Hierbei sollte die Gesamtkettenlänge des DBD-Lipids einer C18-Kette, analog der Stearinsäure, entsprechen. Durch die stufenweise Einführung der Reste gelang es, drei DBD-Lipide herzustellen, wobei sich der Fluorophor an unterschiedlichen Positionen innerhalb der Kette befindet. Die photophysikalischen Eigenschaften der Lipide weichen nur marginal von denen der reinen Fluorophore ab. Eine Einlagerung in giant unilamellar vesicles (GUVs) konnte für zwei Derivate beobachtet werden, wobei keine domänenspezifisch war.
Ein weiteres Ziel dieser Arbeit war es, die vier Sauerstoffatome im DBD-Grundkörper stufenweise durch Schwefelatome zu ersetzen und die Ringgrößen des DBD-Fluorophors zu variieren. Für die Ringgröße zeigte der 1,2-S2-DBD mit jeweils zwei Fünfringen die besten spektroskopischen Eigenschaften. Durch die Synthese von zwei weiteren schwefelhaltigen DBD-Grundkörpern (S1- und 1,4-S2-DBD) konnten insgesamt drei neue Farbstoffklassen zugänglich gemacht werden. Für alle neuen Chromophore wurden elektronenziehende Reste (Aldehyd, Acyl, Ester, Carboxy) eingeführt und die jeweiligen Derivate spektroskopisch untersucht. Mit steigender Anzahl an Schwefel-Atomen im Grundkörper zeigt sich eine bathochrome Verschiebung der Emission,
wobei die Werte für die Fluoreszenzlebenszeit- und -quantenausbeute abnehmen. Die optimalen spektroskopischen Eigenschaften aus langwelliger Emission, hoher Fluoreszenzlebenszeit und -quantenausbeute zeigt das 1,4-S2-Dialdehyd-Derivat. Für die S1- und 1,2-S2-Dialdehyd-
Derivate wurden Konzepte entwickelt, um bioreaktive Reste (Alkin, HOSu, Maleimid) einzuführen und die Fluorophore in biologischen Systemen anwenden zu können.
Zum Einfluss von Adaptivität auf die Wahrnehmung von Komplexität in der Mensch-Technik-Interaktion
(2021)
Wir leben in einer Gesellschaft, die von einem stetigen Wunsch nach Innovation und Fortschritt geprägt ist. Folgen dieses Wunsches sind die immer weiter fortschreitende Digitalisierung und informatische Vernetzung aller Lebensbereiche, die so zu immer komplexeren sozio-technischen Systemen führen. Ziele dieser Systeme sind u. a. die Unterstützung von Menschen, die Verbesserung ihrer Lebenssituation oder Lebensqualität oder die Erweiterung menschlicher Möglichkeiten. Doch haben neue komplexe technische Systeme nicht nur positive soziale und gesellschaftliche Effekte. Oft gibt es unerwünschte Nebeneffekte, die erst im Gebrauch sichtbar werden, und sowohl Konstrukteur*innen als auch Nutzer*innen komplexer vernetzter Technologien fühlen sich oft orientierungslos. Die Folgen können von sinkender Akzeptanz bis hin zum kompletten Verlust des Vertrauens in vernetze Softwaresysteme reichen. Da komplexe Anwendungen, und damit auch immer komplexere Mensch-Technik-Interaktionen, immer mehr an Relevanz gewinnen, ist es umso wichtiger, wieder Orientierung zu finden. Dazu müssen wir zuerst diejenigen Elemente identifizieren, die in der Interaktion mit vernetzten sozio-technischen Systemen zu Komplexität beitragen und somit Orientierungsbedarf hervorrufen.
Mit dieser Arbeit soll ein Beitrag geleistet werden, um ein strukturiertes Reflektieren über die Komplexität vernetzter sozio-technischer Systeme im gesamten Konstruktionsprozess zu ermöglichen. Dazu wird zuerst eine Definition von Komplexität und komplexen Systemen erarbeitet, die über das informatische Verständnis von Komplexität (also der Kompliziertheit von Problemen, Algorithmen oder Daten) hinausgeht. Im Vordergrund soll vielmehr die sozio-technische Interaktion mit und in komplexen vernetzten Systemen stehen. Basierend auf dieser Definition wird dann ein Analysewerkzeug entwickelt, welches es ermöglicht, die Komplexität in der Interaktion mit sozio-technischen Systemen sichtbar und beschreibbar zu machen.
Ein Bereich, in dem vernetzte sozio-technische Systeme zunehmenden Einzug finden, ist jener digitaler Bildungstechnologien. Besonders adaptiven Bildungstechnologien wurde in den letzten Jahrzehnten ein großes Potential zugeschrieben. Zwei adaptive Lehr- bzw. Trainingssysteme sollen deshalb exemplarisch mit dem in dieser Arbeit entwickelten Analysewerkzeug untersucht werden. Hierbei wird ein besonderes Augenmerkt auf den Einfluss von Adaptivität auf die Komplexität von Mensch-Technik-Interaktionssituationen gelegt. In empirischen Untersuchungen werden die Erfahrungen von Konstrukteur*innen und Nutzer*innen jener adaptiver Systeme untersucht, um so die entscheidenden Kriterien für Komplexität ermitteln zu können. Auf diese Weise können zum einen wiederkehrende Orientierungsfragen bei der Entwicklung adaptiver Bildungstechnologien aufgedeckt werden. Zum anderen werden als komplex wahrgenommene Interaktionssituationen identifiziert. An diesen Situationen kann gezeigt werden, wo aufgrund der Komplexität des Systems die etablierten Alltagsroutinen von Nutzenden nicht mehr ausreichen, um die Folgen der Interaktion mit dem System vollständig erfassen zu können. Dieses Wissen kann sowohl Konstrukteur*innen als auch Nutzer*innen helfen, in Zukunft besser mit der inhärenten Komplexität moderner Bildungstechnologien umzugehen.
Forschendes Lernen und die digitale Transformation sind zwei der wichtigsten Einflüsse auf die Entwicklung der Hochschuldidaktik im deutschprachigen Raum. Während das forschende Lernen als normative Theorie das sollen beschreibt, geben die digitalen Werkzeuge, alte wie neue, das können in vielen Bereichen vor.
In der vorliegenden Arbeit wird ein Prozessmodell aufgestellt, was den Versuch unternimmt, das forschende Lernen hinsichtlich interaktiver, gruppenbasierter Prozesse zu systematisieren. Basierend auf dem entwickelten Modell wurde ein Softwareprototyp implementiert, der den gesamten Forschungsprozess begleiten kann. Dabei werden Gruppenformation, Feedback- und Reflexionsprozesse und das Peer Assessment mit Bildungstechnologien unterstützt. Die Entwicklungen wurden in einem qualitativen Experiment eingesetzt, um Systemwissen über die Möglichkeiten und Grenzen der digitalen Unterstützung von forschendem Lernen zu gewinnen.
Die vorliegende Studie beschreitet im religionswissenschaftlichen Kontext einen Weg zur Erforschung der Modifikation und Neuausrichtung eines einzelnen christlichen Bildmotivs, dessen Bildformel sich bis in die Gegenwart durchgesetzt hat.
Das Bildmotiv der Pietà wird in der Gegenwartskunst verstärkt als innovative Bildformel in politischen oder sozialen Kontexten verwendet, um existenzielle Lebenserfahrungen oder gesellschaftskritische, sowie politische Anklagen zu formulieren. Es erlebt einen Relaunch in der Medienberichterstattung, der Kunst, in Filmen oder der Alltagskultur. Künstler_innen und Fotojournalist_innen geben ihren Objekten vermehrt den Titel Pietà oder er wird ihnen von außen zuge-schrieben. Die Semantik dieses spezifischen Bildmotivs rührt offenbar an und kann bei Betrachtenden eine emotionale Gestimmtheit evozieren. Für diese Stu-die ist das Norm- und Wertesystem mit dem dahinter liegenden Tradierungs- und Transformationsprozess von Interesse. Bisher fehlt eine Monografie, in der die Zusammenhänge der Wiederbelebung eines primär christlichen Bildmotivs und der gegenwärtigen Bezüge zu Gewalt, Tod, Angst, Vergänglichkeit, dem Altern oder des Verlustes analysiert werden.
Im Vordergrund steht die Frage nach einer Modifikation bzw. Neuinterpretation dieser Ikonik. Das Aufzeigen eines möglichen dynamischen Entwicklungspro-zesses des Bildmotivs soll klären, welche veränderten Funktionen dem Pietà-Motiv in der Gegenwartskunst zugeschrieben werden. Über ein Set international renomierter, zeitgenössischer Künstler_innen werden eventuelle Veränderun-gen und ein damit verbundener gesellschaftlicher Bedeutungswandel seit dem 21. Jahrhundert analysiert.
Vor diesem Hintergrund ist die Frage nach einer religionsübergreifenden Wirk-mächtigkeit ikonischer Präsenz eines religiösen Bildmotivs in der Kunst und den Bildmedien von aktueller Relevanz. Diese Studie leistet einen exemplarischen Beitrag für die Affektforschung, die sich in den vergangenen Jahren vermehrt mit der Emotionsdarstellung und der Emotionsvermittlung in den audiovisuellen Medien befasst.
Ausgangspunkt der Dissertation ist die Fragestellung, warum es relativ wenige weibliche Wirtschaftsprüfer/innen in Deutschland gibt. Laut Mitgliederstatistik der Wirtschaftsprüferkammer vom 1. Januar 2020 liegt der Frauenanteil im Berufs-stand bei rund 17 %. Einschlägige Literatur zeigt, dass auf Ebene der Berufseinstei-ger/innen im Segment der zehn größten Wirtschaftsprüfungsgesellschaften das Ge-schlechterverhältnis recht ausgewogen ist. Jedoch liegt der Frauenanteil auf der Hierarchieebene „Manager“, für die üblicherweise ein bestandenes Berufsexamen Voraussetzung ist, bereits deutlich niedriger und sinkt mit jeder weiteren Hierar-chiestufe. Die Zielstellung der Dissertation wurde somit dahingehend spezifiziert, diejenigen Faktoren zu analysieren, die dazu beitragen können, dass die relative Repräsentation von Frauen im Segment der zehn größten Wirtschaftsprüfungsge-sellschaften Deutschlands ab der Manager-Ebene (d. h. üblicherweise ab der Schwelle der examinierten Wirtschaftsprüfer/innen) sinkt. Der Fokus der Analyse liegt daher auf Ebene der erfahrenen Prüfungsassistenten und Prüfungsassistentin-nen (Senior), um diese Schwelle unmittelbar vor der Manager-Ebene detailliert zu beleuchten.
Neben der Auswertung von Erkenntnissen aus der internationalen Prüfungsfor-schung wurde eine empirische Studie unter den Senior von sechs der zehn größten Wirtschaftsprüfungsgesellschaften in Deutschland durchgeführt. Die empirischen Ergebnisse wurden mittels deskriptiver Datenanalyse ausgewertet und dahinge-hend analysiert, für welche der zuvor definierten Aspekte signifikante geschlechts-spezifische Unterschiede zu beobachten sind. Für ausgewählte Aspekte wurde zu-dem analysiert, ob es Unterschiede zwischen weiblichen/männlichen Senior mit Kind/ern und ohne Kind/er gibt. Insgesamt wurden für zahlreiche Aspekte ge-schlechtsspezifische Unterschiede und Unterschiede zwischen Senior mit Kind/ern und ohne Kind/er gefunden. Es zeigt sich außerdem, dass neben der beruflichen Situation auch die individuellen Eigenschaften und das private Umfeld von Bedeu-tung sind. Im Rahmen der beruflichen Situation spielen sowohl die Wahrnehmung der aktuellen beruflichen Situation eine Rolle als auch u. a. die Erwartungen der Senior an die mögliche künftige Manager-Position, an das Wirtschaftsprüfungsexa-men und an weitere berufliche Perspektiven.
Die Arbeit untersucht die historische Entwicklung der Prätorianerpräfektur im 3. Jh. und bewertet die Funktion im Rahmen der kaiserlichen Herrschaftsordnung. Aufgrund der militärischen und politischen Krisen des 3. Jh. und der daran angepassten Herrschaftsstrategien erhielten die Prätorianerpräfekten umfassende Aufgaben. Die disparate Quellen- und Forschungslage beschreibt den Machtzuwachs und die Funktionsaufwertung der Prätorianerpräfekten in dieser wichtigen Phase aber sehr unterschiedlich. Ausgehend von den spätantiken Berichten geht die mehrheitliche Forschung zudem von einem Machtverlust der Prätorianerpräfekten unter Konstantin aus, dem eine Reformierung der Prätorianerpräfektur zugesprochen wird. Dieser Machtverlust lässt sich zeitlich und funktional jedoch nicht sicher bestimmen. In der Forschung wird dieser funktionale Abstieg oft mit der konstantinischen Demilitarisierung und Regionalisierung der Prätorianerpräfektur begründet. Bisher fehlte eine aktuelle Gesamtdarstellung, die die Prätorianerpräfektur in der Herrschaftsordnung des 3. Jh. bewertet und kategorisiert, um eine funktionale Abgrenzung zur klassischen Prätorianerpräfektur und zur Regionalpräfektur im 4. Jh. vorzunehmen.
Für diese funktionale Abgrenzung wurden in dieser Arbeit die Funktionsmerkmale und historischen Zusammenhänge der Prätorianerpräfektur im 3. Jh. abstrahiert und hieraus der Idealtypus einer „Kaiserlichen Magistratur“ gebildet. Die Ergebnisse dieser Abstrahierung zeigen die Prätorianerpräfektur im 3. Jh. als eine kommunikative Schnittstelle zwischen dem Kaiser und den leitenden Stellen der Zentral- und Provinzadministration. Die Prätorianerpräfektur übernahm hierbei eine leitende Stabsfunktion, die im Zusammenhang mit der höchsten inappellablen Gerichtsbarkeit die zweite Funktionsträgerebene nach dem Kaiser bildete. Diese Funktion übten die Prätorianerpräfekten ohne territoriale Bindung bis zum Ende der Tetrarchie bzw. bis zur frühen Herrschaft Konstantins aus.
Die vorliegende Studie beschäftigt sich mit der Planung und Durchführung des Lernprozesses von Schauspielern, wobei das Hauptaugenmerk auf dem Einsatz von Lernstrategien liegt. Es geht darum, welcher Strategien sich professionell Lernende bedienen, um die für die Berufsausübung erforderliche Textsicherheit zu erlangen, nicht um die Optimierung des Lernerfolges.
Die Literaturrecherche machte deutlich, dass aktuelle Studien zum Lernen von Erwachsenen vor allem im berufsspezifischen Kontext angesiedelt sind und sich auf den Erwerb von Kompetenzen, Problemlösestrategien und gesellschaftliche Teilhabe beziehen. Dem Lernen von Schauspielern liegt aber keine Absicht einer Verhaltensänderung oder eines konkreten Wissenszuwachses zugrunde.
Für Schauspieler ist der Auftritt Bestandteil ihrer Berufskultur. Angesichts der Tatsache, dass präzisem Faktenwissen als Grundlage für kompetentes, überzeugendes Präsentieren entscheidende Bedeutung zukommt, sind die Ergebnisse der Studie auch für Berufsgruppen relevant, die öffentlich auftreten müssen, wie z. B. für Priester, Juristen und Lehrende. Das gilt ebenso für Schüler und Studenten, die Referate halten und/oder Arbeiten präsentieren müssen.
Für die empirische Untersuchung werden zwölf renommierte Schauspieler mittels problemzentriertem Interview befragt, anschließend wird eine qualitative Inhaltsanalyse durchgeführt.
In der Auswertung der Daten kann ein deutlicher Zusammenhang zwischen Körper und Sprechpraxis nachgewiesen werden. Ebenso ergibt die Analyse, wie wichtig Bewegung für den Lernprozess ist. Es können Ergebnisse in Bezug auf kognitive, metakognitive und ressourcenorientierte Strategien generiert werden, wobei der Lernumgebung und dem Lernen mit Kollegen entscheidende Bedeutung zukommt.
Der Bildungshausbau ist Thema aktueller Debatten in der Stadtentwicklung und Stadtplanung sowie in der Pädagogik. Viele Expert*innen beschäftigen sich in Studien mit Fragen zu gutem und gelingendem Schulbau. Die Anforderungen der Gesellschaft an Bildungshäuser verändern sich, wenn in ganztägigen Schulformen nicht nur Unterricht, sondern auch Freizeitbetreuung für die Schülerinnen und Schüler stattfinden soll. Gleichzeitig soll Schule ein Ort der Begegnung und Kommunikation, des sozialen Lernens und der Kooperation sein. Schule ist in vielfacher Hinsicht in Bewegung. Um mit den Veränderungen und Ansprüchen Schritt zu halten, steht der Bildungshausbau immer wieder vor Herausforderungen. Einerseits werden Leuchtturmprojekte geschaffen, andererseits entstehen nach wie vor Bildungsbauten, die den gegenwärtigen Anforderungen und zukünftigen Entwicklungen nicht gerecht werden.
An dieser Stelle setzt die vorliegende Arbeit an, die nicht neue Normen zu gutem Schulbau vorlegt, sondern in einer qualitativen empirischen Studie nach den pädagogischen Vorstellungen von Beteiligten im Bildungshausbau und den typischen Entwicklungen im Planungsprozess fragt. Der vorliegenden Fallstudie wurde die dokumentarische Methode als Auswertungsverfahren zugrunde gelegt. Gegenstand der Untersuchung waren zwei Bildungsbauten eines Großbauprojektes. Im Zuge der Auswertung erfolgten eine Analyse der Projektstrukturen und eine Analyse der Deutungsmuster der befragten Akteur*innen, die in einer zusammen¬führenden Ergebnisdarstellung in Form eines Handlungs-Struktur-Gefüges mündeten.
Es werden Einblicke in Zusammenhänge von Handlungen der Beteiligten und Projektstrukturen gegeben, wie sie sich gegenseitig beeinflussen oder im Prozessverlauf verändern. Die Auswertung zeigt, dass Transferproblematiken zwischen Wissenschaft und Praxis nach wie vor bestehen. Besonderes Gewicht bei Planungsentscheidungen haben finanzielle, zeitliche und architektonische Strukturen. Nur wenige pädagogische Vorstellungen bzw. Deutungsmuster können in Erscheinung treten.
Digitalisierung ermöglicht es uns, mit Partnern (z.B. Unternehmen, Institutionen) in einer IT-unterstützten Umgebung zu interagieren und Tätigkeiten auszuführen, die vormals manuell erledigt wurden. Ein Ziel der Digitalisierung ist dabei, Dienstleistungen unterschiedlicher fachlicher Domänen zu Prozessen zu kombinieren und vielen Nutzergruppen bedarfsgerecht zugänglich zu machen. Hierzu stellen Anbieter technische Dienste bereit, die in unterschiedliche Anwendungen integriert werden können.
Die Digitalisierung stellt die Anwendungsentwicklung vor neue Herausforderungen. Ein Aspekt ist die bedarfsgerechte Anbindung von Nutzern an Dienste. Zur Interaktion menschlicher Nutzer mit den Diensten werden Benutzungsschnittstellen benötigt, die auf deren Bedürfnisse zugeschnitten sind. Hierzu werden Varianten für spezifische Nutzergruppen (fachliche Varianten) und variierende Umgebungen (technische Varianten) benötigt. Zunehmend müssen diese mit Diensten anderer Anbieter kombiniert werden können, um domänenübergreifend Prozesse zu Anwendungen mit einem erhöhten Mehrwert für den Endnutzer zu verknüpfen (z.B. eine Flugbuchung mit einer optionalen Reiseversicherung).
Die Vielfältigkeit der Varianten lässt die Erstellung von Benutzungsschnittstellen komplex und die Ergebnisse sehr individuell erscheinen. Daher werden die Varianten in der Praxis vorwiegend manuell erstellt. Dies führt zur parallelen Entwicklung einer Vielzahl sehr ähnlicher Anwendungen, die nur geringes Potential zur Wiederverwendung besitzen. Die Folge sind hohe Aufwände bei Erstellung und Wartung. Dadurch wird häufig auf die Unterstützung kleiner Nutzerkreise mit speziellen Anforderungen verzichtet (z.B. Menschen mit physischen Einschränkungen), sodass diese weiterhin von der Digitalisierung ausgeschlossen bleiben.
Die Arbeit stellt eine konsistente Lösung für diese neuen Herausforderungen mit den Mitteln der modellgetriebenen Entwicklung vor. Sie präsentiert einen Ansatz zur Modellierung von Benutzungsschnittstellen, Varianten und Kompositionen und deren automatischer Generierung für digitale Dienste in einem verteilten Umfeld. Die Arbeit schafft eine Lösung zur Wiederverwendung und gemeinschaftlichen Nutzung von Benutzungsschnittstellen über Anbietergrenzen hinweg. Sie führt zu einer Infrastruktur, in der eine Vielzahl von Anbietern ihre Expertise in gemeinschaftliche Anwendungen einbringen können.
Die Beiträge bestehen im Einzelnen in Konzepten und Metamodellen zur Modellierung von Benutzungsschnittstellen, Varianten und Kompositionen sowie einem Verfahren zu deren vollständig automatisierten Transformation in funktionale Benutzungsschnittstellen. Zur Umsetzung der gemeinschaftlichen Nutzbarkeit werden diese ergänzt um eine universelle Repräsentation der Modelle, einer Methodik zur Anbindung unterschiedlicher Dienst-Anbieter sowie einer Architektur zur verteilten Nutzung der Artefakte und Verfahren in einer dienstorientierten Umgebung.
Der Ansatz bietet die Chance, unterschiedlichste Menschen bedarfsgerecht an der Digitalisierung teilhaben zu lassen. Damit setzt die Arbeit Impulse für zukünftige Methoden zur Anwendungserstellung in einem zunehmend vielfältigen Umfeld.
Anerkennung und Macht
(2021)
In der vorliegenden Untersuchung habe ich das Ziel verfolgt, einen sachlich-eigenständigen Beitrag für eine Debatte gegen Honneths kritische Gesellschaftstheorie zu leisten. In dieser Debatte wird Honneth dahingehend kritisiert, dass es ihm mit seiner kritischen Gesellschaftstheorie entgegen seiner eigenen systematischen Zielsetzung nicht gelingt, in modernen liberaldemokratischen Gesellschaften sämtliche Phänomene von sozialer Herrschaft kritisch zu hinterfragen. Denn soziale Anerkennung, die Honneth als Schlüsselbegriff für diese kritische Hinterfragung behandelt, bei der soziale Herrschaft in Verbindung mit sozialer Missachtung (als mangelnde soziale Anerkennung) steht, kann laut der Kritik faktisch selbst ein Medium für die Stiftung von sozialer Unterwerfung sein. Dies geschieht in Prozessen von Identitätsentwicklung, in denen soziale Anerkennung für Individuen als Anerkannte bestimmte Identitätsmöglichkeiten einräumt und auf diese Weise gleichzeitig andere Identitätsmöglichkeiten ausschließt, womit sie auf diese Identität einschränkend und insofern herrschend wirkt. Es handelt sich um eine Form von sozialer Herrschaft, die durch soziale Anerkennung gestiftet wird. Honneth zieht dem Vorwurf zufolge nicht in Erwägung, dass soziale Anerkennung bei Individuen als Anerkannte einen solchen negativen Effekt erzielen kann. Hieraus ergeben sich die Fragen, ob soziale Anerkennung in Prozessen von Identitätsentwicklung jeweils mit sozialer Herrschaft einhergeht und wie dieser Typus von sozialer Herrschaft kritisiert werden kann. Diese Fragen hat Honneth zuletzt in einem persönlichen Gespräch mit Allen und Cooke (als zwei Teilnehmerinnen der Debatte gegen Honneth) beantwortet. An dieser Stelle vertritt er mit beiden Gesprächsteilnehmerinnen die Auffassung, dass die Operation der Einschränkung von Identitätsmöglichkeiten an sich keine Operation darstellt, welche, wie sonst in der Debatte gegen seine kritische Gesellschaftstheorie behauptet wird, auf soziale Herrschaft zurückführt. Diese Auffassung beruht auf der Idee, wonach soziale Anerkennung sich in jenem praktischen Kontext nur unter der Bedingung als herrschaftsstiftend erweist, dass sie immanente Prinzipien verletzt, die substanziell kritische Maßstäbe definieren.
Mein Beitrag zu dieser Debatte gegen Honneth besteht auf der einen Seite in der Erklärung, dass sowohl jene Auffassung als auch jene Idee argumentativ mangelhaft sind, und auf der anderen Seite in der Ausführung des Vorhabens, diesen argumentativen Mangel selbst zu beheben. Gegen jene Auffassung behaupte ich, dass die drei Autoren in ihrem Gespräch nicht erläutern, inwiefern soziale Anerkennung nicht herrschend wirkt, wenn sie die Identitätsmöglichkeiten von Individuen als Anerkannte einschränkt, denn mit dieser Einschränkung wird vielmehr faktisch über diese Individuen geherrscht – die Debatte gegen Honneth, so zur Unterstützung dieser Ansicht, baut hauptsächlich auf ebendiesem Faktum auf. Gegen jene Idee habe ich fünf problematische Fragen gestellt und beantwortet, die Bezug eigentlich nicht allein auf diese Idee selbst, sondern überdies auf weitere, naheliegende Ideen nehmen, welche die drei Autoren angesprochen haben.
Insulinresistenz ist ein zentraler Bestandteil des metabolischen Syndroms und trägt maßgeblich zur Ausbildung eines Typ-2-Diabetes bei. Eine mögliche Ursache für die Entstehung von Insulinresistenz ist eine chronische unterschwellige Entzündung, welche ihren Ursprung im Fettgewebe übergewichtiger Personen hat. Eingewanderte Makrophagen produzieren vermehrt pro-inflammatorische Mediatoren, wie Zytokine und Prostaglandine, wodurch die Konzentrationen dieser Substanzen sowohl lokal als auch systemisch erhöht sind. Darüber hinaus weisen übergewichtige Personen einen gestörten Fettsäuremetabolismus und eine erhöhte Darmpermeabilität auf. Ein gesteigerter Flux an freien Fettsäuren vom Fettgewebe in andere Organe führt zu einer lokalen Konzentrationssteigerung in diesen Organen. Eine erhöhte Darmpermeabilität erleichtert das Eindringen von Pathogenen und anderer körperfremder Substanzen in den Körper.
Ziel dieser Arbeit war es, zu untersuchen, ob hohe Konzentrationen von Insulin, des bakteriellen Bestandteils Lipopolysaccharid (LPS) oder der freien Fettsäure Palmitat eine Entzündungsreaktion in Makrophagen auslösen oder verstärken können und ob diese Entzündungsantwort zur Ausbildung einer Insulinresistenz beitragen kann. Weiterhin sollte untersucht werden, ob Metabolite und Signalsubstanzen, deren Konzentrationen beim metabolischen Syndrom erhöht sind, die Produktion des Prostaglandins (PG) E2 begünstigen können und ob dieses wiederum die Entzündungsreaktion und seine eigene Produktion in Makrophagen regulieren kann. Um den Einfluss dieser Faktoren auf die Produktion pro-inflammatorischer Mediatoren in Makrophagen zu untersuchen, wurden Monozyten-artigen Zelllinien und primäre humane Monozyten, welche aus dem Blut gesunder Probanden isoliert wurden, in Makrophagen differenziert und mit Insulin, LPS, Palmitat und/ oder PGE2 inkubiert. Überdies wurden primäre Hepatozyten der Ratte isoliert und mit Überständen Insulin-stimulierter Makrophagen inkubiert, um zu untersuchen, ob die Entzündungsanwort in Makrophagen an der Ausbildung einer Insulinresistenz in Hepatozyten beteiligt ist.
Insulin induzierte die Expression pro-inflammatorischer Zytokine in Makrophagen-artigen Zelllinien wahrscheinlich vorrangig über den Phosphoinositid-3-Kinase (PI3K)-Akt-Signalweg mit anschließender Aktiverung des Transkriptionsfaktors NF-κB (nuclear factor 'kappa-light-chain-enhancer' of activated B-cells). Die dabei ausgeschütteten Zytokine hemmten in primären Hepatozyten der Ratte die Insulin-induzierte Expression der Glukokinase durch Überstände Insulin-stimulierter Makrophagen.
Auch LPS oder Palmitat, deren lokale Konzentrationen im Zuge des metabolischen Syndroms erhöht sind, waren in der Lage, die Expression pro-inflammatorischer Zytokine in Makrophagen-artigen Zelllinien zu stimulieren. Während LPS seine Wirkung, laut Literatur, unbestritten über eine Aktivierung des Toll-ähnlichen Rezeptors (toll-like receptor; TLR) 4 vermittelt, scheint Palmitat jedoch weitestgehend TLR4-unabhängig wirken zu können. Vielmehr schien die de novo-Ceramidsynthese eine entscheidene Rolle zu spielen. Darüber hinaus verstärkte Insulin sowohl die LPS- als auch die Palmitat-induzierte Ent-zündungsantwort in beiden Zelllinien. Die in Zelllinien gewonnenen Ergebnisse wurden größtenteils in primären humanen Makrophagen bestätigt.
Desweiteren induzierten sowohl Insulin als auch LPS oder Palmitat die Produktion von PGE2 in den untersuchten Makrophagen. Die Daten legen nahe, dass dies auf eine gesteigerte Expression PGE2-synthetisierender Enzyme zurückzuführen ist.
PGE2 wiederum hemmte auf der einen Seite die Stimulus-abhängige Expression des pro-inflammatorischen Zytokins Tumornekrosefaktor (TNF) α in U937-Makrophagen. Auf der anderen Seite verstärkte es jedoch die Expression der pro-inflammatorischen Zytokine Interleukin- (IL-) 1β und IL-8. Darüber hinaus verstärkte es die Expression von IL-6-Typ-Zytokinen, welche sowohl pro- als auch anti-inflammatorisch wirken können. Außerdem vestärkte PGE2 die Expression PGE2-synthetisierender Enzyme. Es scheint daher in der Lage zu sein, seine eigene Synthese zu verstärken.
Zusammenfassend kann die Freisetzung pro-inflammatorischer Mediatoren aus Makro-phagen im Zuge einer Hyperinsulinämie die Entstehung einer Insulinresistenz begünstigen. Insulin ist daher in der Lage, einen Teufelskreis der immer stärker werdenden Insulin-resistenz in Gang zu setzen.
Auch Metabolite und Signalsubstanzen, deren Konzentrationen beim metabolischen Syndrom erhöht sind (zum Beispiel LPS, freie Fettsäuren und PGE2), lösten Entzündungsantworten in Makrophagen aus. Das wechselseitige Zusammenspiel von Insulin und diesen Metaboliten und Signalsubstanzen löste eine stärkere Entzündungsantwort in Makrophagen aus als jeder der Einzelkomponenten. Die dadurch freigesetzten Zytokine könnten zur Manifestation einer Insulinresistenz und des metabolischen Syndroms beitragen.