@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} } @article{AchtsnichtSchoenenbornOffenhaeusseretal.2019, author = {Achtsnicht, Stefan and Sch{\"o}nenborn, Kristina and Offenh{\"a}usser, Andreas and Krause, Hans-Joachim}, title = {Measurement of the magnetophoretic velocity of different superparamagnetic beads}, series = {Journal of Magnetism and Magnetic Materials}, volume = {477}, journal = {Journal of Magnetism and Magnetic Materials}, number = {1}, publisher = {Elsevier}, address = {Amsterdam}, issn = {0304-8853}, doi = {10.1016/j.jmmm.2018.10.066}, pages = {244 -- 248}, year = {2019}, abstract = {The movement of magnetic beads due to a magnetic field gradient is of great interest in different application fields. In this report we present a technique based on a magnetic tweezers setup to measure the velocity factor of magnetically actuated individual superparamagnetic beads in a fluidic environment. Several beads can be tracked simultaneously in order to gain and improve statistics. Furthermore we show our results for different beads with hydrodynamic diameters between 200 and 1000 nm from diverse manufacturers. These measurement data can, for example, be used to determine design parameters for a magnetic separation system, like maximum flow rate and minimum separation time, or to select suitable beads for fixed experimental requirements.}, language = {en} } @incollection{BaierBraunerBrillowskietal.2023, author = {Baier, Ralph and Brauner, Philipp and Brillowski, Florian and Dammers, Hannah and Liehner, Luca and P{\"u}tz, Sebastian and Schneider, Sebastian and Schollemann, Alexander and Steuer-Dankert, Linda and Vervier, Luisa and Gries, Thomas and Leicht-Scholten, Carmen and Mertens, Alexander and Nagel, Saskia K. and Schuh, G{\"u}nther and Ziefle, Martina and Nitsch, Verena}, title = {Human-centered work design for the internet of production}, series = {Internet of production - fundamentals, applications and proceedings}, booktitle = {Internet of production - fundamentals, applications and proceedings}, editor = {Brecher, Christian and Schuh, G{\"u}nther and van der Alst, Wil and Jarke, Matthias and Piller, Frank T. and Padberg, Melanie}, publisher = {Springer}, address = {Cham}, isbn = {978-3-030-98062-7}, doi = {10.1007/978-3-030-98062-7_19-1}, pages = {1 -- 23}, year = {2023}, abstract = {Like all preceding transformations of the manufacturing industry, the large-scale usage of production data will reshape the role of humans within the sociotechnical production ecosystem. To ensure that this transformation creates work systems in which employees are empowered, productive, healthy, and motivated, the transformation must be guided by principles of and research on human-centered work design. Specifically, measures must be taken at all levels of work design, ranging from (1) the work tasks to (2) the working conditions to (3) the organizational level and (4) the supra-organizational level. We present selected research across all four levels that showcase the opportunities and requirements that surface when striving for human-centered work design for the Internet of Production (IoP). (1) On the work task level, we illustrate the user-centered design of human-robot collaboration (HRC) and process planning in the composite industry as well as user-centered design factors for cognitive assistance systems. (2) On the working conditions level, we present a newly developed framework for the classification of HRC workplaces. (3) Moving to the organizational level, we show how corporate data can be used to facilitate best practice sharing in production networks, and we discuss the implications of the IoP for new leadership models. Finally, (4) on the supra-organizational level, we examine overarching ethical dimensions, investigating, e.g., how the new work contexts affect our understanding of responsibility and normative values such as autonomy and privacy. Overall, these interdisciplinary research perspectives highlight the importance and necessary scope of considering the human factor in the IoP.}, language = {en} } @article{AchtsnichtToedterNiehuesetal.2019, author = {Achtsnicht, Stefan and T{\"o}dter, Julia and Niehues, Julia and Tel{\"o}ken, Matthias and Offenh{\"a}usser, Andreas and Krause, Hans-Joachim and Schr{\"o}per, Florian}, title = {3D printed modular immunofiltration columns for frequency mixing-based multiplex magnetic immunodetection}, series = {Sensors}, volume = {19}, journal = {Sensors}, number = {1}, publisher = {MDPI}, address = {Basel}, issn = {1424-8220}, doi = {10.3390/s19010148}, pages = {15 Seiten}, year = {2019}, abstract = {For performing point-of-care molecular diagnostics, magnetic immunoassays constitute a promising alternative to established enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA) because they are fast, robust and sensitive. Simultaneous detection of multiple biomolecular targets from one body fluid sample is desired. The aim of this work is to show that multiplex magnetic immunodetection based on magnetic frequency mixing by means of modular immunofiltration columns prepared for different targets is feasible. By calculations of the magnetic response signal, the required spacing between the modules was determined. Immunofiltration columns were manufactured by 3D printing and antibody immobilization was performed in a batch approach. It was shown experimentally that two different target molecules in a sample solution could be individually detected in a single assaying step with magnetic measurements of the corresponding immobilization filters. The arrangement order of the filters and of a negative control did not influence the results. Thus, a simple and reliable approach to multi-target magnetic immunodetection was demonstrated.}, language = {en} } @article{AchtsnichtPourshahidiOffenhaeusseretal.2019, author = {Achtsnicht, Stefan and Pourshahidi, Ali Mohammad and Offenh{\"a}usser, Andreas and Krause, Hans-Joachim}, title = {Multiplex detection of different magnetic beads using frequency scanning in magnetic frequency mixing technique}, series = {Sensors}, volume = {19}, journal = {Sensors}, number = {11}, publisher = {MDPI}, address = {Basel}, issn = {1424-8220}, doi = {10.3390/s19112599}, pages = {13 Seiten}, year = {2019}, abstract = {In modern bioanalytical methods, it is often desired to detect several targets in one sample within one measurement. Immunological methods including those that use superparamagnetic beads are an important group of techniques for these applications. The goal of this work is to investigate the feasibility of simultaneously detecting different superparamagnetic beads acting as markers using the magnetic frequency mixing technique. The frequency of the magnetic excitation field is scanned while the lower driving frequency is kept constant. Due to the particles' nonlinear magnetization, mixing frequencies are generated. To record their amplitude and phase information, a direct digitization of the pickup-coil's signal with subsequent Fast Fourier Transformation is performed. By synchronizing both magnetic beads using frequency scanning in magnetic frequency mixing technique magnetic fields, a stable phase information is gained. In this research, it is shown that the amplitude of the dominant mixing component is proportional to the amount of superparamagnetic beads inside a sample. Additionally, it is shown that the phase does not show this behaviour. Excitation frequency scans of different bead types were performed, showing different phases, without correlation to their diverse amplitudes. Two commercially available beads were selected and a determination of their amount in a mixture is performed as a demonstration for multiplex measurements.}, language = {en} } @misc{SalberPischingerEschetal.1998, author = {Salber, Wolfgang and Pischinger, Martin and Esch, Thomas and Hagen, J{\"u}rgen}, title = {Kaltstartverfahren f{\"u}r eine drosselfreie Mehrzylinder-Kolbenbrennkraftmaschine}, year = {1998}, abstract = {Die Erfindung betrifft ein Kaltstartverfahren f{\"u}r eine Mehrzylinder-Kolbenbrennkraftmaschine mit Anlasser und einer Motorsteuerung zur Ansteuerung von Kraftstoffeinspritzeinrichtungen, Z{\"u}ndung und voll variabel elektromagnetisch bet{\"a}tigbaren Gaswechselventilen an den einzelnen Zylindern, bei dem die Kurbelwelle {\"u}ber den Anlasser gedreht wird und zum Start f{\"u}r wenigstens einen Zylinder die dazugeh{\"o}rigen Gaswechselventile, die Kraftstoffeinspritzeinrichtung und die Z{\"u}ndung in einem vorgegebenen Taktzyklus angesteuert werden und zwar in den ersten Arbeitszyklen mit "Sp{\"a}tem Einlaß {\"O}ffnen".}, language = {de} } @article{AchtsnichtNeuendorfFassbenderetal.2019, author = {Achtsnicht, Stefan and Neuendorf, Christian and Faßbender, Tobias and N{\"o}lke, Greta and Offenh{\"a}usser, Andreas and Krause, Hans-Joachim and Schr{\"o}per, Florian}, title = {Sensitive and rapid detection of cholera toxin subunit B using magnetic frequency mixing detection}, series = {Plos One}, volume = {14}, journal = {Plos One}, number = {7}, publisher = {Plos}, address = {San Francisco}, issn = {1932-6203}, doi = {10.1371/journal.pone.0219356}, pages = {e0219356}, year = {2019}, abstract = {Cholera is a life-threatening disease caused by the cholera toxin (CT) as produced by some Vibrio cholerae serogroups. In this research we present a method which directly detects the toxin's B subunit (CTB) in drinking water. For this purpose we performed a magnetic sandwich immunoassay inside a 3D immunofiltration column. We used two different commercially available antibodies to capture CTB and for binding to superparamagnetic beads. ELISA experiments were performed to select the antibody combination. The beads act as labels for the magnetic frequency mixing detection technique. We show that the limit of detection depends on the type of magnetic beads. A nonlinear Hill curve was fitted to the calibration measurements by means of a custom-written python software. We achieved a sensitive and rapid detection of CTB within a broad concentration range from 0.2 ng/ml to more than 700 ng/ml.}, language = {en} } @misc{SchmitzSchebitzEsch1997, author = {Schmitz, G{\"u}nter and Schebitz, Michael and Esch, Thomas}, title = {Aus der Ruhelage selbstanziehender elektromagnetischer Aktuator}, year = {1997}, abstract = {Elektromagnetischer Aktuator zur Bet{\"a}tigung eines Stellgliedes (2), mit wenigstens einem Elektromagneten (4) und einem mit dem Stellglied (2) verbundenen Anker (3), der gegen die Kraft einer R{\"u}ckstellfeder (6) aus seiner Ruhelage in Richtung auf den Elektromagneten (4) bewegbar ist, mit einer R{\"u}ckstellfeder (6), die eine nicht lineare, bezogen auf die Ruhelage des Ankers (3) progressiv ansteigende Kennlinie aufweist.}, language = {de} } @phdthesis{Achtsnicht2020, author = {Achtsnicht, Stefan}, title = {Multiplex-Magnetdetektion von superparamagnetischen Beads zur Identifizierung von Trinkwasserkontaminationen}, doi = {10.18154/RWTH-2020-12052}, pages = {144 Seiten}, year = {2020}, abstract = {Die qualitative und quantitative Detektion von Zielsubstanzen innerhalb einer w{\"a}ssrigen Probe ist f{\"u}r viele Fragestellungen von Interesse, etwa bei der Detektion von Kontaminationen in Trinkwasser in Krisensituationen. Hierbei ist es nicht nur wichtig, dass Pathogene m{\"o}glichst sensitiv detektiert werden k{\"o}nnen, sondern auch, dass die Analyse schnell erfolgt, um Betroffenen im Katastrophenfall z{\"u}gig sicheres Trinkwasser zu Verf{\"u}gung stellen zu k{\"o}nnen. Da bei einem solchen Szenario nicht von einer in der N{\"a}he befindlichen funktionierenden Laborinfrastruktur ausgegangen werden kann, ist es wichtig, dass die Messung direkt vor Ort erfolgen kann. Im Rahmen dieser Arbeit wurde untersucht, ob eine derartige Schnellanalytik mithilfe von superparamagnetischen Beads (MBs) und der magnetischen Frequenzmischtechnik m{\"o}glich ist. Dabei werden die MBs mit Hilfe von prim{\"a}ren Antik{\"o}rpern an die Zielsubstanz gebunden und mit sekund{\"a}ren Antik{\"o}rpern an die Poren-Oberfl{\"a}che eines Polyethylen-Filters fixiert (Sandwich-Immunoassay). So kann die Quantifizierung der Zielsubstanz auf eine magnetische Messung der immobilisierten MB-Marker zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden. Die magnetische Frequenzmischtechnik basiert auf der Anregung der Probe mit Magnetfeldern zweier verschiedener Frequenzen. Die durch die nichtlineare Magnetisierungsform der superparamagnetischen MBs entstehenden Mischfrequenzen werden typischerweise mithilfe einer zweistufigen Lock-in-Detektion analysiert (analoge Demodulation), die in einem Magnetreader als Handheldger{\"a}t realisiert wurde. Zus{\"a}tzlich zu dieser Technik wurde das Prinzip der direkten Digitalisierung des gesamten Antwortsignals mit anschließender Fourier-Analyse der erzeugten Mischfrequenzen experimentell umgesetzt, um die Amplituden und Phasen mehrerer Mischfrequenzen simultan zu erfassen. Eine M{\"o}glichkeit zur Sensitivit{\"a}tssteigerung ist die magnetische Aufkonzentration, indem vor der magnetischen Analyse eine Separation der MBs aus einem gr{\"o}ßeren Probenvolumen mittels magnetischem Feldgradienten durchgef{\"u}hrt wird. Zur Charakterisierung verschiedener kommerzieller MBs hinsichtlich ihrer magnetischen Separierbarkeit wurde ein Aufbau zur Messung ihrer magnetophoretischen Beweglichkeiten realisiert und ihre Geschwindigkeiten im Gradientenfeld mikroskopisch gemessen.Da eine Probe oftmals nicht nur auf eine einzige Zielsubstanz, sondern simultan auf mehrere verschiedene Pathogene hin untersucht werden soll, wurden verschiedene Ans{\"a}tze entwickelt und getestet, die einen solchen multiparametrischen magnetischen Immunoassay erm{\"o}glichen. Einerseits wurde eine r{\"a}umliche Separation der Bindungsbereiche f{\"u}r verschiedene Zielsubstanzen realisiert, die sequentiell ausgewertet werden k{\"o}nnen. Andererseits wurde die Unterscheidung von verschiedenen Zielsubstanzen anhand der Charakteristika der an sie gebundenen, verschieden funktionalisierten MB-Typen untersucht. F{\"u}r eine solche Unterscheidung wurde zum einen die Anregefrequenz der magnetischen Frequenzmischtechnik w{\"a}hrend einer Messung variiert. Damit konnte gezeigt werden, dass sich verschiedene MB-Sorten anhand der Phase ihrer Frequenzmischsignale voneinander unterscheiden lassen. Weiterhin wurde gezeigt, dass sich der Signalverlauf einer bin{\"a}ren Mischung zweier verschiedener MB-Typen als gradueller {\"U}bergang der Verl{\"a}ufe der beiden reinen MB-L{\"o}sungen ergibt. Eine weitere Analysemethode f{\"u}r einen multiparametrischen Immunoassay besteht darin, ein zus{\"a}tzliches einstellbares statisches magnetisches Offsetfeld zu verwenden. Hierf{\"u}r wurden mehrere Aufbauten auf Basis von Permanent- und Elektromagneten simuliert, konstruiert und charakterisiert. Mithilfe von Simulationen konnte gezeigt werden, dass eine auf diesem Verfahren beruhende Unterscheidung f{\"u}r MBs mit unterschiedlichen magnetischen Partikelmomenten m{\"o}glich ist. Als direkte Anwendung des hier entwickelten Magnetreaders in Zusammenspiel mit der digitalen Demodulation wurde ein magnetischer Assay gegen die B-Untereinheit des Choleratoxins in Trinkwasser mit einem niedrigen Detektionslimit von 0,2 ng/ml demonstriert.}, language = {de} } @article{JanusAchtsnichtTempeletal.2023, author = {Janus, Kevin Alexander and Achtsnicht, Stefan and Tempel, Laura and Drinic, Aleksaner and Kopp, Alexander and Keusgen, Michael and Sch{\"o}ning, Michael Josef}, title = {Influence of fibroin membrane composition and curing parameters on the performance of a biodegradable enzymatic biosensor manufactured from Silicon-Free Carbon}, series = {Physica status solidi : pss. A, Applications and materials science}, volume = {220}, journal = {Physica status solidi : pss. A, Applications and materials science}, number = {22}, publisher = {Wiley-VCH}, address = {Weinheim}, issn = {1862-6300 (Print)}, doi = {10.1002/pssa.202300081}, pages = {10 Seiten}, year = {2023}, abstract = {Herein, fibroin, polylactide (PLA), and carbon are investigated for their suitability as biocompatible and biodegradable materials for amperometric biosensors. For this purpose, screen-printed carbon electrodes on the biodegradable substrates fibroin and PLA are modified with a glucose oxidase membrane and then encapsulated with the biocompatible material Ecoflex. The influence of different curing parameters of the carbon electrodes on the resulting biosensor characteristics is studied. The morphology of the electrodes is investigated by scanning electron microscopy, and the biosensor performance is examined by amperometric measurements of glucose (0.5-10 mM) in phosphate buffer solution, pH 7.4, at an applied potential of 1.2 V versus a Ag/AgCl reference electrode. Instead of Ecoflex, fibroin, PLA, and wound adhesive are tested as alternative encapsulation compounds: a series of swelling tests with different fibroin compositions, PLA, and Ecoflex has been performed before characterizing the most promising candidates by chronoamperometry. Therefore, the carbon electrodes are completely covered with the particular encapsulation material. Chronoamperometric measurements with H2O2 concentrations between 0.5 and 10 mM enable studying the leakage current behavior.}, language = {en} }