@inproceedings{JungFrotscherStaat2018, author = {Jung, Alexander and Frotscher, Ralf and Staat, Manfred}, title = {Electromechanical model of hiPSC-derived ventricular cardiomyocytes cocultured with fibroblasts}, series = {6th European Conference on Computational Mechanics (ECCM 6), 7th European Conference on Computational Fluid Dynamics (ECFD 7), 11-15 June 2018, Glasgow, UK}, booktitle = {6th European Conference on Computational Mechanics (ECCM 6), 7th European Conference on Computational Fluid Dynamics (ECFD 7), 11-15 June 2018, Glasgow, UK}, pages = {11 Seiten}, year = {2018}, abstract = {The CellDrum provides an experimental setup to study the mechanical effects of fibroblasts co-cultured with hiPSC-derived ventricular cardiomyocytes. Multi-scale computational models based on the Finite Element Method are developed. Coupled electrical cardiomyocyte-fibroblast models (cell level) are embedded into reaction-diffusion equations (tissue level) which compute the propagation of the action potential in the cardiac tissue. Electromechanical coupling is realised by an excitation-contraction model (cell level) and the active stress arising during contraction is added to the passive stress in the force balance, which determines the tissue displacement (tissue level). Tissue parameters in the model can be identified experimentally to the specific sample.}, language = {en} } @inproceedings{KahmannUschokWegmannetal.2018, author = {Kahmann, Stephanie Lucina and Uschok, Stephan and Wegmann, Kilian and M{\"u}ller, Lars-P. and Staat, Manfred}, title = {Biomechanical multibody model with refined kinematics of the elbow}, series = {6th European Conference on Computational Mechanics (ECCM 6), 7th European Conference on Computational Fluid Dynamics (ECFD 7), 11-15 June 2018, Glasgow, UK}, booktitle = {6th European Conference on Computational Mechanics (ECCM 6), 7th European Conference on Computational Fluid Dynamics (ECFD 7), 11-15 June 2018, Glasgow, UK}, pages = {11 Seiten}, year = {2018}, abstract = {The overall objective of this study is to develop a new external fixator, which closely maps the native kinematics of the elbow to decrease the joint force resulting in reduced rehabilitation time and pain. An experimental setup was designed to determine the native kinematics of the elbow during flexion of cadaveric arms. As a preliminary study, data from literature was used to modify a published biomechanical model for the calculation of the joint and muscle forces. They were compared to the original model and the effect of the kinematic refinement was evaluated. Furthermore, the obtained muscle forces were determined in order to apply them in the experimental setup. The joint forces in the modified model differed slightly from the forces in the original model. The muscle force curves changed particularly for small flexion angles but their magnitude for larger angles was consistent.}, language = {en} } @inproceedings{BhattaraiFrotscherStaat2015, author = {Bhattarai, Aroj and Frotscher, Ralf and Staat, Manfred}, title = {Biomechanical study of the female pelvic floor dysfunction using the finite element method}, series = {Conference proceedings of the YIC GACM 2015 : 3rd ECCOMAS Young Investigators Conference and 6th GACM Colloquium on Computational Mechanics , Aachen , Germany, 20.07.2015 - 23.07.2015 / ed.: Stefanie Elgeti ; Jaan-Willem Simon}, booktitle = {Conference proceedings of the YIC GACM 2015 : 3rd ECCOMAS Young Investigators Conference and 6th GACM Colloquium on Computational Mechanics , Aachen , Germany, 20.07.2015 - 23.07.2015 / ed.: Stefanie Elgeti ; Jaan-Willem Simon}, publisher = {RWTH Aachen University}, address = {Aachen}, organization = {ECCOMAS Young Investigators Conference <3, 2015, Aachen>}, pages = {1 -- 4}, year = {2015}, language = {en} } @inproceedings{BaeckerKochGeigeretal.2016, author = {B{\"a}cker, Matthias and Koch, C. and Geiger, F. and Eber, F. and Gliemann, H. and Poghossian, Arshak and Sch{\"o}ning, Michael Josef}, title = {A New Class of Biosensors Based on Tobacco Mosaic Virus and Coat Proteins as Enzyme Nanocarrier}, series = {Procedia Engineering}, volume = {Vol. 168}, booktitle = {Procedia Engineering}, issn = {1877-7058}, doi = {10.1016/j.proeng.2016.11.228}, pages = {618 -- 621}, year = {2016}, language = {en} } @inproceedings{WuPoghossianWerneretal.2013, author = {Wu, Chunsheng and Poghossian, Arshak and Werner, Frederik and Bronder, Thomas and B{\"a}cker, Matthias and Wang, Ping and Sch{\"o}ning, Michael Josef}, title = {An application of a scanning light-addressable potentiometric sensor for label-free DNA detection}, series = {11. Dresdner Sensor-Symposium : 9.-11.12.2013}, booktitle = {11. Dresdner Sensor-Symposium : 9.-11.12.2013}, organization = {Dresdner Sensor-Symposium <11, 2013>}, isbn = {978-3-9813484-5-3}, pages = {164 -- 168}, year = {2013}, language = {en} } @inproceedings{KurulganDemirciLinderDemircietal.2010, author = {Kurulgan Demirci, Eylem and Linder, Peter and Demirci, Taylan and Gierkowski, Jessica R. and Digel, Ilya and Gossmann, Matthias and Temiz Artmann, Ayseg{\"u}l}, title = {rhAPC reduces the endothelial cell permeability via a decrease of cellular mechanical contractile tensions : [abstract]}, year = {2010}, abstract = {In this study, the CellDrum technology quanitfying cellular mechanical tension on a pico-scale was used to investigate the effect of LPS (lipopolysaccharide) on HAoEC (Human Aortic Endothelial Cell) tension.}, subject = {Endothelzelle}, language = {en} } @inproceedings{SchoeningAbouzarWagneretal.2006, author = {Sch{\"o}ning, Michael Josef and Abouzar, Maryam H. and Wagner, Torsten and N{\"a}ther, Niko and Rolka, David and Yoshinobu, Tatsuo and Kloock, Joachim P. and Turek, Monika and Ingebrandt, Sven and Poghossian, Arshak}, title = {A semiconductor-based field-effect platform for (bio-)chemical and physical sensors: From capacitive EIS sensors and LAPS over ISFETs to nano-scale devices}, series = {MRS Proceedings}, booktitle = {MRS Proceedings}, doi = {10.1557/PROC-0952-F08-02}, pages = {1 -- 9}, year = {2006}, language = {en} } @inproceedings{TranTranMatthiesetal.2016, author = {Tran, Ngoc Trinh and Tran, Thanh Ngoc and Matthies, H. G. and Stavroulakis, G. E. and Staat, Manfred}, title = {Shakedown analysis of plate bending analysis under stochastic uncertainty by chance constrained programming}, series = {ECCOMAS Congress 2016, VII European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering. Crete Island, Greece, 5-10 June 2016}, booktitle = {ECCOMAS Congress 2016, VII European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering. Crete Island, Greece, 5-10 June 2016}, editor = {Papadrakakis, M.}, pages = {13 S.}, year = {2016}, language = {en} } @inproceedings{WeilPoghossianSchoeningetal.2012, author = {Weil, M. and Poghossian, Arshak and Sch{\"o}ning, Michael Josef and Cherstvy, A.}, title = {Electrical monitoring of layer-by-layer adsorption of oppositely charged macromolecules by means of capacitive field-effect devices}, isbn = {978-3-9813484-2-2}, doi = {10.5162/IMCS2012/P2.5.2}, pages = {1575 -- 1578}, year = {2012}, language = {en} } @inproceedings{StaatHeitzerHicken1999, author = {Staat, Manfred and Heitzer, Michael and Hicken, E. F.}, title = {LISA - ein europ{\"a}isches Projekt zur FEM-basierten Traglast- und Einspielanalyse}, year = {1999}, abstract = {Traglast- und Einspielanalysen sind vereinfachte doch exakte Verfahren der Plastizit{\"a}t, die neben ausreichender Verformbarkeit keine einschr{\"a}nkenden Voraussetzungen beinhalten. Die Vereinfachungen betreffen die Beschaffung der Daten und Modelle f{\"u}r Details der Lastgeschichte und des Stoffverhaltens. Anders als die klassische Behandlung nichtlinearer Probleme der Strukturmechanik f{\"u}hrt die Methode auf Optimierungsprobleme. Diese sind bei realistischen FEM-Modellen sehr groß. Das hat die industrielle Anwendung der Traglast- und Einspielanalysen stark verz{\"o}gert. Diese Situation wird durch das Brite-EuRam Projekt LISA grundlegend ge{\"a}ndert. In LISA entsteht auf der Basis des industriellen FEM-Programms PERMAS ein Verfahren zur direkten Berechnung der Tragf{\"a}higkeit duktiler Strukturen. Damit kann der Betriebsbereich von Komponenten und Bauwerken auf den plastischen Bereich erweitert werden, ohne den Aufwand gegen{\"u}ber elastischen Analysen wesentlich zu erh{\"o}hen. Die beachtlichen Rechenzeitgewinne erlauben Parameterstudien und die Berechnung von Interaktionsdiagrammen, die einen schnellen {\"U}berblick {\"u}ber m{\"o}gliche Betriebsbereiche vermitteln. Es zeigt sich, daß abh{\"a}ngig von der Komponente und ihren Belastungen teilweise entscheidende Sicherheitsgewinne zur Erweiterung der Betriebsbereiche erzielt werden k{\"o}nnen. Das Vorgehen erfordert vom Anwender oft ein gewisses Umdenken. Es werden keine Spannungen berechnet, um damit Sicherheit und Lebensdauer zu interpretieren. Statt dessen berechnet man direkt die gesuchte Sicherheit. Der Post-Prozessor wird nur noch zur Modell- und Rechenkontrolle ben{\"o}tigt. Das Vorgehen ist {\"a}hnlich der Stabilit{\"a}tsanalyse (Knicken, Beulen). Durch namhafte industrielle Projektpartner werden Validierung und die Anwendbarkeit auf eine breite Palette technischer Probleme garantiert. Die ebenfalls in LISA entwickelten Zuverl{\"a}ssigkeitsanalysen sind nichlinear erst auf der Basis direkter Verfahren effektiv m{\"o}glich. Ohne Traglast- und Einspielanalyse ist plastische Strukturoptimierung auch heute kaum durchf{\"u}hrbar. Auf die vorgesehenen Erweiterungen der Werkstoffmodellierung f{\"u}r nichtlineare Verfestigung und f{\"u}r Sch{\"a}digung konnte hier nicht eingegangen werden. Es herrscht ein deutlicher Mangel an Experimenten zum Nachweis der Grenzen zwischen elastischem Einspielen und dem Versagen durch LCF oder durch Ratchetting.}, subject = {Einspielen }, language = {de} } @inproceedings{WeldenSeverinsPoghossianetal.2022, author = {Welden, Melanie and Severins, Robin and Poghossian, Arshak and Wege, Christina and Siegert, Petra and Keusgen, Michael and Sch{\"o}ning, Michael Josef}, title = {Studying the immobilization of acetoin reductase with Tobacco mosaic virus particles on capacitive field-effect sensors}, series = {2022 IEEE International Symposium on Olfaction and Electronic Nose (ISOEN)}, booktitle = {2022 IEEE International Symposium on Olfaction and Electronic Nose (ISOEN)}, publisher = {IEEE}, isbn = {978-1-6654-5860-3 (Online)}, doi = {10.1109/ISOEN54820.2022.9789657}, pages = {4 Seiten}, year = {2022}, abstract = {A capacitive electrolyte-insulator-semiconductor (EISCAP) biosensor modified with Tobacco mosaic virus (TMV) particles for the detection of acetoin is presented. The enzyme acetoin reductase (AR) was immobilized on the surface of the EISCAP using TMV particles as nanoscaffolds. The study focused on the optimization of the TMV-assisted AR immobilization on the Ta 2 O 5 -gate EISCAP surface. The TMV-assisted acetoin EISCAPs were electrochemically characterized by means of leakage-current, capacitance-voltage, and constant-capacitance measurements. The TMV-modified transducer surface was studied via scanning electron microscopy.}, language = {en} } @inproceedings{PoghossianBronderSchejaetal.2016, author = {Poghossian, Arshak and Bronder, Thomas and Scheja, S. and Wu, Chunsheng and Metzger-Boddien, C. and Keusgen, M. and Sch{\"o}ning, Michael Josef}, title = {Label-free Electrostatic Detection of DNA Amplification by PCR Using Capacitive Field-effect Devices}, series = {Procedia Engineering}, volume = {Vol. 168}, booktitle = {Procedia Engineering}, publisher = {Elsevier}, address = {Amsterdam}, issn = {1877-7058}, doi = {10.1016/j.proeng.2016.11.512}, pages = {514 -- 517}, year = {2016}, abstract = {A capacitive field-effect EIS (electrolyte-insulator-semiconductor) sensor modified with a positively charged weak polyelectrolyte of poly(allylamine hydrochloride) (PAH)/single-stranded probe DNA (ssDNA) bilayer has been used for a label-free electrostatic detection of pathogen-specific DNA amplification via polymerase chain reaction (PCR). The sensor is able to distinguish between positive and negative PCR solutions, to detect the existence of target DNA amplicons in PCR samples and thus, can be used as tool for a quick verification of DNA amplification and the successful PCR process.}, language = {en} } @inproceedings{StaatSzelinskiHeitzer2001, author = {Staat, Manfred and Szelinski, E. and Heitzer, Michael}, title = {Kollapsanalyse von l{\"a}ngsfehlerbehafteten Rohren und Beh{\"a}ltern}, year = {2001}, abstract = {Es werden verbesserte Kollapsanalysen von dickwandigen, mit axialen Oberfl{\"a}chenfehlern behafteten Rohren und Beh{\"a}ltern vorgeschlagen.}, subject = {Druckbeh{\"a}lter}, language = {de} } @inproceedings{JungStaatMueller2014, author = {Jung, Alexander and Staat, Manfred and M{\"u}ller, Wolfram}, title = {Optimization of the flight style in ski jumping}, series = {11th World Congress on Computational Mechanics (WCCM XI) ; 5th European Conference on Computational Mechanics (ECCM V) ; 6th European Conference on Computational Fluid Dynamics (ECFD VI) ; July 20 - 25, 2014, Barcelona}, booktitle = {11th World Congress on Computational Mechanics (WCCM XI) ; 5th European Conference on Computational Mechanics (ECCM V) ; 6th European Conference on Computational Fluid Dynamics (ECFD VI) ; July 20 - 25, 2014, Barcelona}, editor = {Onate, E.}, organization = {World Congress on Computational Mechanics <11, 2014, Barcelona>}, pages = {799 -- 810}, year = {2014}, language = {en} } @inproceedings{StaatHeitzerHicken1998, author = {Staat, Manfred and Heitzer, M. and Hicken, E. F.}, title = {LISA, ein europ{\"a}isches Projekt zur direkten Berechnung der Tragf{\"a}higkeit duktiler Strukturen}, year = {1998}, abstract = {Traglast- und Einspielanalysen sind vereinfachte doch exakte Verfahren der Plastizit{\"a}t, die neben ausreichender Verformbarkeit keine einschr{\"a}nkenden Voraussetzungen beinhalten. Die Vereinfachungen betreffen die Beschaffung der Daten und Modelle f{\"u}r Details der Lastgeschichte und des Stoffverhaltens. Anders als die klassische Behandlung nichtlinearer Probleme der Strukturmechanik f{\"u}hrt die Methode auf Optimierungsprobleme. Diese sind bei realistischen FEM-Modellen sehr groß. Das hat die industrielle Anwendung der Traglast- und Einspielanalysen stark verz{\"o}gert. Diese Situation wird durch das Brite-EuRam Projekt LISA grundlegend ge{\"a}ndert. Die Autoren m{\"o}chten der Europ{\"a}ischen Kommission an dieser Stelle f{\"u}r die F{\"o}rderung ausdr{\"u}cklich danken. In LISA entsteht auf der Basis des industriellen FEM-Programms PERMAS ein Verfahren zur direkten Berechnung der Tragf{\"a}higkeit duktiler Strukturen. Damit kann der Betriebsbereich von Komponenten und Bauwerken auf den plastischen Bereich erweitert werden, ohne den Aufwand gegen{\"u}ber elastischen Analysen wesentlich zu erh{\"o}hen. Die beachtlichen Rechenzeitgewinne erlauben Parameterstudien und die Berechnung von Interaktionsdiagrammen, die einen schnellen {\"U}berblick {\"u}ber m{\"o}gliche Betriebsbereiche vermitteln. Es zeigt sich, daß abh{\"a}ngig von der Komponente und ihren Belastungen teilweise entscheidende Sicherheitsgewinne zur Erweiterung der Betriebsbereiche erzielt werden k{\"o}nnen. Das Vorgehen erfordert vom Anwender oft ein gewisses Umdenken. Es werden keine Spannungen berechnet, um damit Sicherheit und Lebensdauer zu interpretieren. Statt dessen berechnet man direkt die gesuchte Sicherheit. Der Post-Prozessor wird nur noch zur Modell- und Rechenkontrolle ben{\"o}tigt. Das Vorgehen ist {\"a}nhlich der Stabilit{\"a}tsanalyse (Knicken, Beulen). Durch namhafte industrielle Projektpartner werden Validierung und die Anwendbarkeit auf eine breite Palette technischer Probleme garantiert. Die ebenfalls in LISA geplante Zuverl{\"a}ssigkeitsanalyse ist erst auf der Basis direkter Verfahren effektiv m{\"o}glich. Ohne Traglast- und Einspielanalyse ist plastische Strukturoptimierung auch heute kaum durchf{\"u}hrbar.}, subject = {Finite-Elemente-Methode}, language = {de} } @inproceedings{PlatenPoghossianSchoening2006, author = {Platen, Johannes and Poghossian, Arshak and Sch{\"o}ning, Michael Josef}, title = {Microstructured Nanostructures - nanostructuring by means of conventional photolithography and layer-expansion technique}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:hbz:a96-opus-1477}, year = {2006}, abstract = {A new and simple method for nanostructuring using conventional photolithography and layer expansion or pattern-size reduction technique is presented, which can further be applied for the fabrication of different nanostructures and nano-devices. The method is based on the conversion of a photolithographically patterned metal layer to a metal-oxide mask with improved pattern-size resolution using thermal oxidation. With this technique, the pattern size can be scaled down to several nanometer dimensions. The proposed method is experimentally demonstrated by preparing nanostructures with different configurations and layouts, like circles, rectangles, trapezoids, "fluidic-channel"-, "cantilever"- and meander-type structures.}, subject = {Biosensor}, language = {en} } @inproceedings{SchoeningAbouzarHanetal.2006, author = {Sch{\"o}ning, Michael Josef and Abouzar, Maryam H. and Han, Y. and Ingebrandt, S. and Offenh{\"a}usser, A. and Poghossian, Arshak}, title = {Markierungsfreie DNA-Detektion mit Silizium-Feldeffektsensoren - Messeffekte oder Artefakte?}, series = {Sensoren und Mess-Systeme 2006 : Vortr{\"a}ge der 13. ITG/GMA-Fachtagung vom 13. bis 14.3.2006 in Freiburg/Breisgau}, booktitle = {Sensoren und Mess-Systeme 2006 : Vortr{\"a}ge der 13. ITG/GMA-Fachtagung vom 13. bis 14.3.2006 in Freiburg/Breisgau}, publisher = {VDE Verl.}, address = {Berlin}, isbn = {3-8007-2939-3}, pages = {443 -- 446}, year = {2006}, language = {de} } @inproceedings{StaatHeitzerReindersetal.2001, author = {Staat, Manfred and Heitzer, Michael and Reinders, H. and Schubert, F.}, title = {Einspielen und Ratchetting bei Zug- und Torsionsbelastung: Analyse und Experimente}, year = {2001}, abstract = {Traglast- und Einspielanalysen sind vereinfachte doch exakte Verfahren der klassischen Plastizit{\"a}tstheorie, die neben ausreichender Verformbarkeit keine einschr{\"a}nkenden Voraussetzungen beinhalten. Die Vereinfachungen betreffen die Beschaffung der Daten und Modelle f{\"u}r Details der Lastgeschichte und des Stoffverhaltens. Eine FEM-basierte Traglast- und Einspielanalyse f{\"u}r ideal plastisches Material wurde auf ein kinematisch verfestigendes Materialgesetz erweitert und in das Finite Element Programm PERMAS implementiert. In einem einfachen Zug-Torsionsexperiment wurde eine Hohlprobe mit konstanter Torsion und zyklischer Zugbelastung beansprucht, um die neue Implementierung zu verifizieren. Es konnte gezeigt werden, dass die Einspielanalyse gut mit den experimentellen Ergebnissen {\"u}bereinstimmt. Bei Verfestigung lassen sich wesentlich gr{\"o}ßere Sicherheiten nachweisen. Dieses Potential bedarf weiterer experimenteller Absicherung. Parallel dazu ist die Eisnpieltheorie auf fortschrittliche Verfestigungsans{\"a}tze zu erweitern.}, subject = {Zug-Druck-Beanspruchung}, language = {de} } @inproceedings{WuBronderPoghossianetal.2014, author = {Wu, Chunsheng and Bronder, Thomas and Poghossian, Arshak and Sch{\"o}ning, Michael Josef}, title = {DNA-hybridization detection using light-addressable potentiometric sensor modified with gold layer}, series = {Sensoren und Messsysteme 2014 ; Beitr{\"a}ge der 17. GMA/ITG-Fachtagung vom 3. bis 4. Juni 2014 in N{\"u}rnberg. (ITG-Fachbericht ; 250)}, booktitle = {Sensoren und Messsysteme 2014 ; Beitr{\"a}ge der 17. GMA/ITG-Fachtagung vom 3. bis 4. Juni 2014 in N{\"u}rnberg. (ITG-Fachbericht ; 250)}, publisher = {VDE-Verl.}, address = {D{\"u}sseldorf}, organization = {VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik}, isbn = {978-3-8007-3622-5}, pages = {1 -- 4}, year = {2014}, language = {en} } @inproceedings{HuckPoghossianBuniatyanetal.2014, author = {Huck, Christina and Poghossian, Arshak and Buniatyan, V. and Sch{\"o}ning, Michael Josef}, title = {Multi-parameter detection for supporting monitoring and control of biogas processes in agriculture}, series = {Sensoren und Messsysteme 2014 ; Beitr{\"a}ge der 17. GMA/ITG-Fachtagung vom 3. bis 4. Juni 2014 in N{\"u}rnberg. (ITG-Fachbericht ; 250)}, booktitle = {Sensoren und Messsysteme 2014 ; Beitr{\"a}ge der 17. GMA/ITG-Fachtagung vom 3. bis 4. Juni 2014 in N{\"u}rnberg. (ITG-Fachbericht ; 250)}, publisher = {VDE-Verl.}, address = {Berlin}, organization = {VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik}, isbn = {978-3-8007-3622-5}, pages = {1 -- 5}, year = {2014}, language = {en} }