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A catalog of genetic loci associated with kidney function from analyses of a million individuals
(2019)
Chronic kidney disease (CKD) is responsible for a public health burden with multi-systemic complications. Through transancestry meta-analysis of genome-wide association studies of estimated glomerular filtration rate (eGFR) and independent replication (n = 1,046,070), we identified 264 associated loci (166 new). Of these,147 were likely to be relevant for kidney function on the basis of associations with the alternative kidney function marker blood urea nitrogen (n = 416,178). Pathway and enrichment analyses, including mouse models with renal phenotypes, support the kidney as the main target organ. A genetic risk score for lower eGFR was associated with clinically diagnosed CKD in 452,264 independent individuals. Colocalization analyses of associations with eGFR among 783,978 European-ancestry individuals and gene expression across 46 human tissues, including tubulo-interstitial and glomerular kidney compartments, identified 17 genes differentially expressed in kidney. Fine-mapping highlighted missense driver variants in 11 genes and kidney-specific regulatory variants. These results provide a comprehensive priority list of molecular targets for translational research.
EMOOCs 2021
(2021)
From June 22 to June 24, 2021, Hasso Plattner Institute, Potsdam, hosted the seventh European MOOC Stakeholder Summit (EMOOCs 2021) together with the eighth ACM Learning@Scale Conference.
Due to the COVID-19 situation, the conference was held fully online.
The boost in digital education worldwide as a result of the pandemic was also one of the main topics of this year’s EMOOCs. All institutions of learning have been forced to transform and redesign their educational methods, moving from traditional models to hybrid or completely online models at scale. The learnings, derived from practical experience and research, have been explored in EMOOCs 2021 in six tracks and additional workshops, covering various aspects of this field. In this publication, we present papers from the conference’s Experience Track, the Policy Track, the Business Track, the International Track, and the Workshops.
The inner region of the Milky Way halo harbors a large amount of dark matter (DM). Given its proximity, it is one of the most promising targets to look for DM. We report on a search for the annihilations of DM particles using gamma-ray observations towards the inner 300 pc of the Milky Way, with the H.E.S.S. array of ground-based Cherenkov telescopes. The analysis is based on a 2D maximum likelihood method using Galactic Center (GC) data accumulated by H.E.S.S. over the last 10 years (2004-2014), and does not show any significant gamma-ray signal above background. Assuming Einasto and Navarro-Frenk-White DM density profiles at the GC, we derive upper limits on the annihilation cross section <sigma nu >. These constraints are the strongest obtained so far in the TeV DM mass range and improve upon previous limits by a factor 5. For the Einasto profile, the constraints reach <sigma nu > values of 6 x 10(-26) cm(3) s(-1) in the W+W- channel for a DM particle mass of 1.5 TeV, and 2 x 10(-26) cm(3) s(-1) in the tau(+)tau(-) channel for a 1 TeV mass. For the first time, ground-based gamma-ray observations have reached sufficient sensitivity to probe <sigma nu > values expected from the thermal relic density for TeV DM particles.
Herstellung anisotroper Kolloide mittels templatgesteuerter Assemblierung und Kontaktdruckverfahren
(2017)
Diese Arbeit befasste sich mit neuen Konzepten zur Darstellung anisotroper Partikelsysteme durch Anordnung von funktionalisierten Partikeln unter Zuhilfenahme etablierter Methoden wie der templatgestützten Assemblierung von Partikeln und dem Mikrokontaktdruck.
Das erste Teilprojekt beschäftigte sich mit der kontrollierten Herstellung von Faltenstrukturen im Mikro- bis Nanometerbereich. Die Faltenstrukturen entstehen durch die Relaxation eines Systems bestehend aus zwei übereinander liegender Schichten unterschiedlicher Elastizität. In diesem Fall wurden Falten auf einem elastischen PDMS-Substrat durch Generierung einer Oxidschicht auf der Substratoberfläche mittels Plasmabehandlung erzeugt. Die Dicke der Oxidschicht, die über verschiedene Parameter wie Behandlungszeit, Prozessleistung, Partialdruck des plasmaaktiven Gases, Vernetzungsgrad, Deformation sowie Substratdicke einstellbar war, bestimmte Wellenlänge und Amplitude der Falten.
Das zweite Teilprojekt hatte die Darstellung komplexer, kolloidaler Strukturen auf Basis supramolekularer Wechselwirkungen zum Ziel. Dazu sollte vor allem die templatgestützte Assemblierung von Partikeln sowohl an fest-flüssig als auch flüssig-flüssig Grenzflächen genutzt werden. Für Erstere sollten die in Teilprojekt 1 hergestellten Faltenstrukturen als Templat, für Letztere Pickering-Emulsionen zur Anwendung kommen. Im ersten Fall wurden verschiedene, modifizierte Silicapartikel und Magnetitnanopartikel, deren Größe und Oberflächenfunktionalität (Cyclodextrin-, Azobenzol- und Arylazopyrazolgruppen) variierte, in Faltenstrukturen angeordnet. Die Anordnung hing dabei nicht nur vom gewählten Verfahren, sondern auch von Faktoren wie der Partikelkonzentration, der Oberflächenladung oder dem Größenverhältnis der Partikel zur Faltengeometrie ab.
Die Kombination von Cyclodextrin (CD)- und Arylazopyrazol-modifizierten Partikeln ermöglichte, auf Basis einer Wirt-Gast-Wechselwirkung zwischen den Partikeltypen und einer templatgesteuerten Anordnung, die Bildung komplexer und strukturierter Formen in der Größenordnung mehrerer Mikrometer. Dieses System kann einerseits als Grundlage für die Herstellung verschiedener Janus-Partikel herangezogen werden, andererseits stellt die gerichtete Vernetzung zweier Partikelsysteme zu größeren Aggregaten den Grundstein für neuartige, funktionale Materialien dar. Neben der Anordnung an fest-flüssig Grenzflächen konnte außerdem nachgewiesen werden, dass Azobenzol-funktionalisierte Silicapartikel in der Lage sind, Pickering-Emulsionen über mehrere Monate zu stabilisieren. Die Stabilität und Größe der Emulsionsphase kann über Parameter, wie das Volumenverhältnis und die Konzentration, gesteuert werden. CD-funktionalisierte Silicapartikel besaßen dagegen keine Grenzflächenaktivität, während es CD-basierten Polymeren wiederum möglich war, durch die Ausbildung von Einschlusskomplexen mit den hydrophoben Molekülen der Ölphase stabile Emulsionen zu bilden. Dagegen zeigte die Kombination zwei verschiedener Partikelsysteme keinen oder einen destabilisierenden Effekt bezüglich der Ausbildung von Emulsionen.
Im letzten Teilprojekt wurde die Herstellung multivalenter Silicapartikel mittels Mikrokontaktdruck untersucht. Die Faltenstrukturen wurden dabei als Stempel verwendet, wodurch es möglich war, die Patch-Geometrie über die Wellenlänge der Faltenstrukturen zu steuern. Als Tinte diente das positiv geladene Polyelektrolyt Polyethylenimin (PEI), welches über elektrostatische Wechselwirkungen auf unmodifizierten Silicapartikeln haftet. Im Gegensatz zum Drucken mit flachen Stempeln fiel dabei zunächst auf, dass sich die Tinte bei den Faltenstrukturen nicht gleichmäßig über die gesamte Substratfläche verteilt, sondern hauptsächlich in den Faltentälern vorlag. Dadurch handelte es sich bei dem Druckprozess letztlich nicht mehr um ein klassisches Mikrokontaktdruckverfahren, sondern um ein Tiefdruckverfahren. Über das Tiefdruckverfahren war es dann aber möglich, sowohl eine als auch beide Partikelhemisphären gleichzeitig und mit verschiedenen Funktionalitäten zu modifizieren und somit multivalente Silicapartikel zu generieren. In Abhängigkeit der Wellenlänge der Falten konnten auf einer Partikelhemisphäre zwei bis acht Patches abgebildet werden. Für die Patch-Geometrie, sprich Größe und Form der Patches, spielten zudem die Konzentration der Tinte auf dem Stempel, das Lösungsmittel zum Ablösen der Partikel nach dem Drucken sowie die Stempelhärte eine wichtige Rolle. Da die Stempelhärte aufgrund der variierenden Dicke der Oxidschicht bei verschiedenen Wellenlängen nicht kontant ist, wurden für den Druckprozess meist Abgüsse der Faltensubstrate verwendet. Auf diese Weise war auch die Vergleichbarkeit bei variierender Wellenlänge gewährleistet. Neben dem erfolgreichen Nachweis der Modifikation mittels Tiefdruckverfahren konnte auch gezeigt werden, dass über die Komplexierung mit PEI negativ geladene Nanopartikel auf die Partikeloberfläche aufgebracht werden können.
Feedback inhibition of starch degradation in arabidopsis leaves mediated by trehalose 6-phosphate
(2013)
Many plants accumulate substantial starch reserves in their leaves during the day and remobilize them at night to provide carbon and energy for maintenance and growth. In this paper, we explore the role of a sugar-signaling metabolite, trehalose-6-phosphate (Tre6P), in regulating the accumulation and turnover of transitory starch in Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) leaves. Ethanol-induced overexpression of trehalose-phosphate synthase during the day increased Tre6P levels up to 11-fold. There was a transient increase in the rate of starch accumulation in the middle of the day, but this was not linked to reductive activation of ADP-glucose pyrophosphorylase. A 2- to 3-fold increase in Tre6P during the night led to significant inhibition of starch degradation. Maltose and maltotriose did not accumulate, suggesting that Tre6P affects an early step in the pathway of starch degradation in the chloroplasts. Starch granules isolated from induced plants had a higher orthophosphate content than granules from noninduced control plants, consistent either with disruption of the phosphorylation-dephosphorylation cycle that is essential for efficient starch breakdown or with inhibition of starch hydrolysis by beta-amylase. Nonaqueous fractionation of leaves showed that Tre6P is predominantly located in the cytosol, with estimated in vivo Tre6P concentrations of 4 to 7 mu M in the cytosol, 0.2 to 0.5 mu M in the chloroplasts, and 0.05 mu M in the vacuole. It is proposed that Tre6P is a component in a signaling pathway that mediates the feedback regulation of starch breakdown by sucrose, potentially linking starch turnover to demand for sucrose by growing sink organs at night.
Generation of 3-dimensional multi-patches on silica particles via printing with wrinkled stamps
(2018)
A simple route towards patchy particles with anisotropic patches with respect to a different functionality and directionality is presented. This method is based on microcontact printing of positively charged polyethylenimine (PEI) on silica particles using wrinkled stamps. Due to the wrinkled surface, the number of patches on the particles as well as the distance between two patches can be controlled.
A straightforward approach for the precise multifunctional surface modification of particles with three-dimensional patches using microcontact printing is presented. By comparison to previous works it was possible to not only control the diameter, but also to finely tune the thickness of the deposited layer, opening up the way for three-dimensional structures and orthogonal multifunctionality. The use of PEI as polymeric ink, PDMS stamps for microcontact printing on silica particles and the influence of different solvents during particle release on the creation of functional particles with three-dimensional patches are described. Finally, by introducing fluorescent properties by incorporation of quantum dots into patches and by particle self-assembly via avidin-biotin coupling, the versatility of this novel modification method is demonstrated.
Fontanes Medien
(2022)
Theodor Fontane war, im durchaus modernen Sinne, ein Medienarbeiter: Als Presse-Agent in London lernte er die innovativste Presselandschaft seiner Zeit kennen; als Redakteur in Berlin leistete er journalistische Kärrnerarbeit; er schrieb Kritiken über das Theater, die bildende Kunst und die Literatur – und auch seine Romane wie seine Reisebücher sind stets Medienprodukte, als Serien in in Zeitungen und Zeitschriften platziert, bevor sie auf dem Buchmarkt erschienen.
Der vorliegende Band dokumentiert die Ergebnisse eines internationalen Kongresses, veranstaltet 2019 vom Theodor-Fontane-Archiv in Potsdam. Die ebenso rasante wie umfassende Medialisierung und Vernetzung der Gesellschaft im Laufe des 19. Jahrhunderts wird dabei als produktive Voraussetzung der schriftstellerischen Tätigkeit Fontanes begriffen. Eingebettet in ein weit verzweigtes Netz der Korrespondenz und der postalischen Textzirkulation, vertraut mit den Routinen und Publika der periodischen Massenpresse, für die er sein Leben lang schrieb, und auf vielfältige Weise geprägt von der visuellen Kultur seiner Zeit wird Theodor Fontane als gleichermaßen journalistisch versierter wie ästhetisch sensibler Grenzgänger erkennbar.
Fontanes Medien
(2023)
Theodor Fontane war, im durchaus modernen Sinne, ein Medienarbeiter: Als Presse-Agent in London lernte er die innovativste Presselandschaft seiner Zeit kennen; als Redakteur in Berlin leistete er journalistische Kärrnerarbeit; er schrieb Kritiken über das Theater, die bildende Kunst und die Literatur – und auch seine Romane wie seine Reisebücher sind stets Medienprodukte, als Serien in in Zeitungen und Zeitschriften platziert, bevor sie auf dem Buchmarkt erschienen.
Der vorliegende Band dokumentiert die Ergebnisse eines internationalen Kongresses, veranstaltet 2019 vom Theodor-Fontane-Archiv in Potsdam. Die ebenso rasante wie umfassende Medialisierung und Vernetzung der Gesellschaft im Laufe des 19. Jahrhunderts wird dabei als produktive Voraussetzung der schriftstellerischen Tätigkeit Fontanes begriffen. Eingebettet in ein weit verzweigtes Netz der Korrespondenz und der postalischen Textzirkulation, vertraut mit den Routinen und Publika der periodischen Massenpresse, für die er sein Leben lang schrieb, und auf vielfältige Weise geprägt von der visuellen Kultur seiner Zeit wird Theodor Fontane als gleichermaßen journalistisch versierter wie ästhetisch sensibler Grenzgänger erkennbar.