@article{EngelmannSimsekShalabyetal.2024,
  author    = {Engelmann, Ulrich M. and Simsek, Beril and Shalaby, Ahmed and Krause, Hans-Joachim},
  title     = {Key contributors to signal generation in frequency mixing magnetic detection (FMMD): an in silico study},
  series = {Sensors},
  volume    = {24},
  journal   = {Sensors},
  number    = {6},
  publisher = {MDPI},
  address   = {Basel},
  issn      = {1424-8220},
  doi       = {10.3390/s24061945},
  pages     = {Artikel 1945},
  year      = {2024},
  abstract  = {Frequency mixing magnetic detection (FMMD) is a sensitive and selective technique to detect magnetic nanoparticles (MNPs) serving as probes for binding biological targets. Its principle relies on the nonlinear magnetic relaxation dynamics of a particle ensemble interacting with a dual frequency external magnetic field. In order to increase its sensitivity, lower its limit of detection and overall improve its applicability in biosensing, matching combinations of external field parameters and internal particle properties are being sought to advance FMMD. In this study, we systematically probe the aforementioned interaction with coupled N{\´e}el-Brownian dynamic relaxation simulations to examine how key MNP properties as well as applied field parameters affect the frequency mixing signal generation. It is found that the core size of MNPs dominates their nonlinear magnetic response, with the strongest contributions from the largest particles. The drive field amplitude dominates the shape of the field-dependent response, whereas effective anisotropy and hydrodynamic size of the particles only weakly influence the signal generation in FMMD. For tailoring the MNP properties and parameters of the setup towards optimal FMMD signal generation, our findings suggest choosing large particles of core sizes dc > 25 nm nm with narrow size distributions (σ < 0.1) to minimize the required drive field amplitude. This allows potential improvements of FMMD as a stand-alone application, as well as advances in magnetic particle imaging, hyperthermia and magnetic immunoassays.},
  language  = {en}
}
@inproceedings{SimsekKrauseEngelmann2024,
  author    = {Simsek, Beril and Krause, Hans-Joachim and Engelmann, Ulrich M.},
  title     = {Magnetic biosensing with magnetic nanoparticles: Simulative approach to predict signal intensity in frequency mixing magnetic detection},
  series = {4th YRA MedTech Symposium 2024 : February 1 / 2024 / FH Aachen},
  booktitle = {4th YRA MedTech Symposium 2024 : February 1 / 2024 / FH Aachen},
  editor    = {Digel, Ilya and Staat, Manfred and Trzewik, J{\"u}rgen and Sielemann, Stefanie and Erni, Daniel and Zylka, Waldemar},
  publisher = {Universit{\"a}t Duisburg-Essen},
  address   = {Duisburg},
  organization    = {MedTech Symposium},
  isbn      = {978-3-940402-65-3},
  doi       = {10.17185/duepublico/81475},
  pages     = {27 -- 28},
  year      = {2024},
  abstract  = {Magnetic nanoparticles (MNP) are investigated with great interest for biomedical applications in diagnostics (e.g. imaging: magnetic particle imaging (MPI)), therapeutics (e.g. hyperthermia: magnetic fluid hyperthermia (MFH)) and multi-purpose biosensing (e.g. magnetic immunoassays (MIA)). What all of these applications have in common is that they are based on the unique magnetic relaxation mechanisms of MNP in an alternating magnetic field (AMF). While MFH and MPI are currently the most prominent examples of biomedical applications, here we present results on the relatively new biosensing application of frequency mixing magnetic detection (FMMD) from a simulation perspective. In general, we ask how the key parameters of MNP (core size and magnetic anisotropy) affect the FMMD signal: by varying the core size, we investigate the effect of the magnetic volume per MNP; and by changing the effective magnetic anisotropy, we study the MNPs' flexibility to leave its preferred magnetization direction. From this, we predict the most effective combination of MNP core size and magnetic anisotropy for maximum signal generation.},
  language  = {en}
}
@incollection{EngelmannBaumann2023,
  author    = {Engelmann, Ulrich M. and Baumann, Martin},
  title     = {Moderationsexpertise f{\"u}r QMBs - die Methoden},
  series = {Qualit{\"a}tsmanagement im Gesundheitswesen},
  booktitle = {Qualit{\"a}tsmanagement im Gesundheitswesen},
  editor    = {Herbig, Nicola and Poppelreuter, Stefan},
  edition   = {60. Update},
  publisher = {T{\"U}V-Verlag},
  address   = {K{\"o}ln},
  isbn      = {978-3-8249-0714-4},
  pages     = {Kapitel 10815},
  year      = {2023},
  abstract  = {Damit Sie als Moderator effektiv und professionell moderieren k{\"o}nnen, sollten Sie die entsprechenden Methoden kennen. Mit den richtigen Methoden k{\"o}nnen Sie Diskussionen leiten, Konflikte l{\"o}sen, die Teilnehmer motivieren und daf{\"u}r sorgen, dass die Ziele der Veranstaltung erreicht werden. Außerdem helfen sie Ihnen, eine positive Atmosph{\"a}re zu schaffen und das Interesse der Teilnehmer zu halten. In diesem zweiten Beitrag der mehrteiligen Serie lernen Sie die grunds{\"a}tzlichen Methoden kennen, um erfolgreiche Teamsitzungen, Arbeitsgruppentreffen, Kick-offs und Meetings durchzuf{\"u}hren.},
  language  = {de}
}
@incollection{EngelmannBaumann2023,
  author    = {Engelmann, Ulrich M. and Baumann, Martin},
  title     = {Moderationsexpertise f{\"u}r QMBs - das Mindset},
  series = {Qualit{\"a}tsmanagement in Dienstleistungsunternehmen},
  booktitle = {Qualit{\"a}tsmanagement in Dienstleistungsunternehmen},
  editor    = {Thomann, Hermann and Tr{\"a}ger, Thomas},
  publisher = {T{\"U}V-Verlag},
  address   = {K{\"o}ln},
  isbn      = {978-3-8249-0473-0},
  pages     = {Kapitel 08630},
  year      = {2023},
  abstract  = {Teamsitzungen, Arbeitsgruppentreffen, Kickoffs und Meetings - sie alle werden mit dem Ziel durchgef{\"u}hrt, innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne ein gemeinsames Arbeitsziel zu erreichen. Damit die Zielerreichung auch bei komplexeren Arbeitsauftr{\"a}gen nicht vom Zufall abh{\"a}ngt, empfiehlt es sich, die Leitung des Ablaufs einem Moderator zu {\"u}bertragen. In diesem Beitrag einer mehrteiligen Serie wird beschrieben, {\"u}ber welches Mindset der Moderator verf{\"u}gen sollte, welche grunds{\"a}tzlichen Methoden hilfreich sind und was bei der Onlinemoderation im Besonderen zu beachten ist.},
  language  = {de}
}
@incollection{EngelmannBaumann2023,
  author    = {Engelmann, Ulrich M. and Baumann, Martin},
  title     = {Moderationsexpertise - das Mindset},
  series = {IT-Servicemanagement},
  booktitle = {IT-Servicemanagement},
  editor    = {Lindinger, Markus and Bartsch, Oliver},
  edition   = {54. Update},
  publisher = {T{\"U}V-Verlag},
  address   = {K{\"o}ln},
  isbn      = {978-3-8249-1154-7},
  pages     = {Kapitel 05530},
  year      = {2023},
  abstract  = {Teamsitzungen, Arbeitsgruppentreffen, Kickoffs und Meetings - sie alle werden mit dem Ziel durchgef{\"u}hrt, innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne ein gemeinsames Arbeitsziel zu erreichen. Damit die Zielerreichung auch bei komplexeren Arbeitsauftr{\"a}gen nicht vom Zufall abh{\"a}ngt, empfiehlt es sich, die Leitung des Ablaufs einem Moderator zu {\"u}bertragen. In diesem Beitrag einer dreiteiligen Serie wird beschrieben, {\"u}ber welches Mindset der Moderator verf{\"u}gen sollte, welche grunds{\"a}tzlichen Methoden hilfreich sind und was bei der Onlinemoderation im Besonderen zu beachten ist.},
  language  = {de}
}
@incollection{EngelmannBaumann2023,
  author    = {Engelmann, Ulrich M. and Baumann, Martin},
  title     = {Moderationsexpertise f{\"u}r QMBs - die Methoden},
  series = {Qualit{\"a}tsmanagement in Dienstleistungsunternehmen},
  booktitle = {Qualit{\"a}tsmanagement in Dienstleistungsunternehmen},
  editor    = {Thomann, Hermann and Tr{\"a}ger, Thomas},
  publisher = {T{\"U}V-Verlag},
  address   = {K{\"o}ln},
  isbn      = {978-3-8249-0473-0},
  pages     = {Kapitel 08631},
  year      = {2023},
  abstract  = {Damit Sie als Moderator effektiv und professionell moderieren k{\"o}nnen, sollten Sie die entsprechenden Methoden kennen. Mit den richtigen Methoden k{\"o}nnen Sie Diskussionen leiten, Konflikte l{\"o}sen, die Teilnehmer motivieren und daf{\"u}r sorgen, dass die Ziele der Veranstaltung erreicht werden. Außerdem helfen sie Ihnen, eine positive Atmosph{\"a}re zu schaffen und das Interesse der Teilnehmer zu halten. In diesem zweiten Beitrag der mehrteiligen Serie lernen Sie die grunds{\"a}tzlichen Methoden kennen, um erfolgreiche Teamsitzungen, Arbeitsgruppentreffen, Kick-offs und Meetings durchzuf{\"u}hren.},
  language  = {de}
}
@incollection{EngelmannBaumann2023,
  author    = {Engelmann, Ulrich M. and Baumann, Martin},
  title     = {Moderationsexpertise - die Methoden},
  series = {IT-Servicemanagement},
  booktitle = {IT-Servicemanagement},
  editor    = {Lindinger, Markus and Bartsch, Oliver},
  edition   = {54. Update},
  publisher = {T{\"U}V-Verlag},
  address   = {K{\"o}ln},
  isbn      = {978-3-8249-1154-7},
  pages     = {Kapitel 05531},
  year      = {2023},
  abstract  = {Damit Sie als Moderator effektiv und professionell moderieren k{\"o}nnen, sollten Sie die entsprechenden Methoden kennen. Mit den richtigen Methoden k{\"o}nnen Sie Diskussionen leiten, Konflikte l{\"o}sen, die Teilnehmer motivieren und daf{\"u}r sorgen, dass die Ziele der Veranstaltung erreicht werden. Außerdem helfen sie Ihnen, eine positive Atmosph{\"a}re zu schaffen und das Interesse der Teilnehmer zu halten. In diesem zweiten Beitrag der mehrteiligen Serie lernen Sie die grunds{\"a}tzlichen Methoden kennen, um erfolgreiche Teamsitzungen, Arbeitsgruppentreffen, Kick-offs und Meetings durchzuf{\"u}hren.},
  language  = {de}
}
@incollection{EngelmannBaumann2023,
  author    = {Engelmann, Ulrich M. and Baumann, Martin},
  title     = {Moderationsexpertise f{\"u}r QMBs - Onlinemoderation},
  series = {Qualit{\"a}tsmanagement im Gesundheitswesen},
  booktitle = {Qualit{\"a}tsmanagement im Gesundheitswesen},
  editor    = {Herbig, Nicola and Poppelreuter, Stefan},
  publisher = {T{\"U}V-Verlag},
  address   = {K{\"o}ln},
  isbn      = {978-3-8249-0714-4},
  pages     = {Kapitel 10816},
  year      = {2023},
  abstract  = {Damit Sie auch in den immer h{\"a}ufiger werdenden Onlineveranstaltungen als Moderator gut bestehen, sollten Sie wissen, was bei der Onlinemoderation im Besonderen zu beachten ist. In diesem dritten Teil der Beitragsserie erfahren Sie, warum online anders als offline ist. Die technischen M{\"o}glichkeiten werden vorgestellt und auch wie diese zu nutzen sind. Schließlich erhalten Sie Tipps, die Sie beim Sprechen online beachten sollten.},
  language  = {de}
}
@incollection{Engelmann2023,
  author    = {Engelmann, Ulrich M.},
  title     = {Moderationsexpertise - Onlinemoderation},
  series = {IT-Servicemanagement},
  booktitle = {IT-Servicemanagement},
  editor    = {Lindinger, Markus and Bartsch, Oliver},
  publisher = {T{\"U}V-Verlag},
  address   = {K{\"o}ln},
  isbn      = {978-3-8249-1154-7},
  pages     = {Kapitel 05532},
  year      = {2023},
  abstract  = {Damit Sie auch in den immer h{\"a}ufiger werdenden Onlineveranstaltungen als Moderator gut bestehen, sollten Sie wissen, was bei der Onlinemoderation im Besonderen zu beachten ist. In diesem dritten Teil der Beitragsserie erfahren Sie, warum online anders als offline ist. Die technischen M{\"o}glichkeiten werden vorgestellt und auch wie diese zu nutzen sind. Schließlich erhalten Sie Tipps, die Sie beim Sprechen online beachten sollten.},
  language  = {de}
}
@article{PourshahidiEngelmannOffenhaeusseretal.2022,
  author    = {Pourshahidi, Ali Mohammad and Engelmann, Ulrich M. and Offenh{\"a}usser, Andreas and Krause, Hans-Joachim},
  title     = {Resolving ambiguities in core size determination of magnetic nanoparticles from magnetic frequency mixing data},
  series = {Journal of Magnetism and Magnetic Materials},
  volume    = {563},
  journal   = {Journal of Magnetism and Magnetic Materials},
  number    = {In progress, Art. No. 169969},
  publisher = {Elsevier},
  address   = {Amsterdam},
  issn      = {0304-8853},
  doi       = {10.1016/j.jmmm.2022.169969},
  year      = {2022},
  abstract  = {Frequency mixing magnetic detection (FMMD) has been widely utilized as a measurement technique in magnetic immunoassays. It can also be used for the characterization and distinction (also known as "colourization") of different types of magnetic nanoparticles (MNPs) based on their core sizes. In a previous work, it was shown that the large particles contribute most of the FMMD signal. This leads to ambiguities in core size determination from fitting since the contribution of the small-sized particles is almost undetectable among the strong responses from the large ones. In this work, we report on how this ambiguity can be overcome by modelling the signal intensity using the Langevin model in thermodynamic equilibrium including a lognormal core size distribution fL(dc,d0,σ) fitted to experimentally measured FMMD data of immobilized MNPs. For each given median diameter d0, an ambiguous amount of best-fitting pairs of parameters distribution width σ and number of particles Np with R2 > 0.99 are extracted. By determining the samples' total iron mass, mFe, with inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES), we are then able to identify the one specific best-fitting pair (σ, Np) one uniquely. With this additional externally measured parameter, we resolved the ambiguity in core size distribution and determined the parameters (d0, σ, Np) directly from FMMD measurements, allowing precise MNPs sample characterization.},
  language  = {en}
}