TY - JOUR A1 - Schöning, Michael Josef A1 - Biselli, Manfred A1 - Selmer, Thorsten A1 - Öhlschläger, Peter A1 - Baumann, Marcus A1 - Förster, Arnold A1 - Poghossian, Arshak T1 - Forschung „zwischen“ den Disziplinen: das Institut für Nano- und Biotechnologien JF - Analytik news : das Online-Labormagazin für Labor und Analytik N2 - "Biologie trifft Mikroelektronik", das Motto des Instituts für Nano- und Biotechnologien (INB) an der FH Aachen, unterstreicht die zunehmende Bedeutung interdisziplinär geprägter Forschungsaktivitäten. Der thematische Zusammenschluss grundständiger Disziplinen, wie die Physik, Elektrotechnik, Chemie, Biologie sowie die Materialwissenschaften, lässt neue Forschungsgebiete entstehen, ein herausragendes Beispiel hierfür ist die Nanotechnologie: Hier werden neue Werkstoffe und Materialien entwickelt, einzelne Nanopartikel oder Moleküle und deren Wechselwirkung untersucht oder Schichtstrukturen im Nanometerbereich aufgebaut, die neue und vorher nicht bekannte Eigenschaften hervorbringen. Vor diesem Hintergrund bündelt das im Jahre 2006 gegründete INB die an der FH Aachen vorhandenen Kompetenzen von derzeit insgesamt sieben Laboratorien auf den Gebieten der Halbleitertechnik und Nanoelektronik, Nanostrukturen und DNA-Sensorik, der Chemo- und Biosensorik, der Enzymtechnologie, der Mikrobiologie und Pflanzenbiotechnologie, der Zellkulturtechnik, sowie der Roten Biotechnologie synergetisch. In der Nano- und Biotechnologie steckt außergewöhnliches Potenzial! Nicht zuletzt deshalb stellen sich die Forscher der Herausforderung, in diesem Bereich gemeinsam zu forschen und Schnittstellen zu nutzen, um so bei der Gestaltung neuartiger Ideen und Produkte mitzuwirken, die zukünftig unser alltägliches Leben verändern werden. Im Folgenden werden die verschiedenen Forschungsbereiche kurz zusammenfassend vorgestellt und vorhandene Interaktionen anhand von exemplarisch ausgewählten, aktuellen Forschungsprojekten skizziert. Y1 - 2012 VL - Publ. online PB - Dr. Beyer Internet-Beratung CY - Ober-Ramstadt ER - TY - JOUR A1 - Schöning, Michael Josef A1 - Bäcker, Matthias T1 - Chip-basierte Sensoren für die Biotechnik Y1 - 2012 SN - 1611-0854 N1 - 4 Seiten VL - 13 IS - 2 PB - BIOCOM CY - Berlin ER - TY - RPRT A1 - Schöning, Michael Josef A1 - Selmer, Thorsten A1 - Baumann, Marcus T1 - Schlussbericht zum Projekt "Bio-LAPS" : Optimierung des Betriebs eines Biogasfermenters mit Hilfe eines Feldeffekt-Biosensors auf Basis eines lichtadressierbaren potentiometrischen Sensors (LAPS) : Laufzeit: 01.09.2008 bis 31.01.2012 : Förderkennzeichen 07NR264 bzw.22026407 Y1 - 2012 PB - BMELV CY - Berlin ER - TY - PAT A1 - Siegert, Petra A1 - Merkel, Marion A1 - Hellmuth, Hendrik A1 - O'Connell, Timothy A1 - Maurer, Karl-Heinz T1 - Stabilisierte flüssige enzymhaltige Tensidzubereitung (Einsatz einer das hydrolytische Enzym stabilisierende Komponente, die ein Monosaccharidglycerat umfasst) [Offenlegungsschrift] T1 - Stabilized liquid enzyme-containing surfactant preparation (using a component which comprises a monosaccharide glycerate and which stabilizes the hydrolytic enzyme) [Europäische Patentanmeldung / Internationale Patentanmeldung] Y1 - 2012 SP - 1 EP - 17 PB - Deutsches Patent- und Markenamt / Europäisches Patentamt / WIPO CY - München / Den Hague / Genf ER - TY - PAT A1 - Siegert, Petra A1 - Merkel, Marion A1 - Hellmuth, Hendrik A1 - O'Connell, Timothy A1 - Maurer, Karl-Heinz T1 - Stabilisierte flüssige enzymhaltige Tensidzubereitung (Einsatz einer das hydrolytische Enzym stabilisierenden Komponente, die eine Phenylalkyldicarbonsäure umfasst) [Offenlegungsschrift] T1 - Stabilized liquid tenside preparation comprising enzymes (using a component that stabilizes the hydrolytic enzyme and includes a phenylalkyldicarboxylic acid) [Europäische Patentanmeldung / Internationale Patentanmeldung] Y1 - 2012 SP - 1 EP - 15 PB - Deutsches Patent- und Markenamt / Europäisches Patentamt / WIPO CY - München / Den Hague / Genf ER - TY - PAT A1 - Siegert, Petra A1 - Merkel, Marion A1 - Hellmuth, Hendrik A1 - O'Connell, Timothy A1 - Maurer, Karl-Heinz T1 - Stabilisierte flüssige enzymhaltige Tensidzubereitung (durch den Einsatz einer das hydrolytische Enzym stabilisierende Komponente, die eine mehrfach substituierte Benzolcarbonsäure umfasst, die an mindestens zwei Kohlenstoffatomen des Benzolrestes eine Carboxylgruppe aufweist) [Offenlegungsschrift] T1 - Stabilized liquid tenside preparation comprising enzymes (a component comprising a multiply substituted benzyl carboxylic acid comprising a carboxyl group on at least two carbon atoms of the benzyl radical is used for stabilizing the hydrolytic enzyme) [Europäische Patentanmeldung / Internationale Patentanmeldung] Y1 - 2012 SP - 1 EP - 16 PB - Deutsches Patent- und Markenamt / Europäisches Patentamt / WIPO CY - München / Den Hague / Genf ER - TY - PAT A1 - Siegert, Petra A1 - Merkel, Marion A1 - Hellmuth, Hendrik A1 - O'Connell, Timothy A1 - Maurer, Karl-Heinz T1 - Stabilisierte flüssige enzymhaltige Tensidzubereitung (Einsatz einer das hydrolytische Enzym stabilisierende Komponente, die eine Phthaloylglutaminsäure und/oder eine Phthaloylasparaginsäure umfasst) [Offenlegungsschrift] T1 - Stabilized liquid tenside preparation comprising enzymes (a component comprising a phthaloyl glutamine acid and/or a phthaloyl asparagine acid is used for stablizing the hydrolytic enzyme) [Europäische Patentanmeldung / Internationale Patentanmeldung] Y1 - 2012 SP - 1 EP - 16 PB - Deutsches Patent- und Markenamt / Europäisches Patentamt / WIPO CY - München / Den Hague / Genf ER - TY - PAT A1 - Siegert, Petra A1 - Merkel, Marion A1 - Hellmuth, Hendrik A1 - O'Connell, Timothy A1 - Maurer, Karl-Heinz T1 - Stabilisierte flüssige enzymhaltige Tensidzubereitung (Einsatz einer das hydrolytische Enzym stabilisierende Komponente, die eine Aminophthalsäure umfasst) [Offenlegungsschrift] T1 - Stabilized liquid tenside preparation comprising enzymes (a component comprising an aminophthalic acid is used for stabilizing the hydrolytic enzyme) [Europäische Patentanmeldung / Internationale Patentanmeldung] Y1 - 2012 SP - 1 EP - 16 PB - Deutsches Patent- und Markenamt / Europäisches Patentamt / WIPO CY - München / Den Hague / Genf ER - TY - PAT A1 - Siegert, Petra A1 - Merkel, Marion A1 - Hellmuth, Hendrik A1 - O'Connell, Timothy A1 - Maurer, Karl-Heinz T1 - Stabilisierte flüssige enzymhaltige Tensidzubereitung (Einsatz einer das hydrolytische Enzym stabilisierende Komponente, die eine Oligoamino-biphenyl-oligocarbonsäure umfasst) [Offenlegungsschrift] T1 - Stabilized liquid tenside preparation comprising enzymes (a component comprising an oligoamino-biphenyl-oligocarboxylic acid is used for stabilizing the hydrolytic enzyme) [Europäische Patentanmeldung / Internationale Patentanmeldung] Y1 - 2012 SP - 1 EP - 16 PB - Deutsches Patent- und Markenamt / Europäisches Patentamt / WIPO CY - München / Den Hague / Genf ER - TY - PAT A1 - Siegert, Petra A1 - Schwaneberg, Ulrich A1 - Martinez Moya, Ronny A1 - Merkel, Marion A1 - Spitz, Astrid A1 - Wieland, Susanne A1 - Hellmuth, Hendrik A1 - Maurer, Karl-Heinz T1 - Leistungsverbesserte Proteasevariante [Offenlegungsschrift] T1 - Performance-enhanced protease variant [Europäische Patentanmeldung / Internationale Patentanmeldung] Y1 - 2012 SP - 1 EP - 29 PB - Deutsches Patent- und Markenamt / Europäisches Patentamt / WIPO CY - München / Den Hague / Genf ER - TY - GEN A1 - Sieker, T. A1 - Duwe, A. A1 - Poth, S. A1 - Tippkötter, Nils A1 - Ulber, Roland T1 - Itaconsäureherstellung aus Buchenholz-Hydrolysaten T2 - Chemie Ingenieur Technik N2 - Aus hölzernen Cellulosen und Hemicellulosen können durch enzymatische Hydrolyse fermentierbare Zucker für die Herstellung von Chemikalien und Treibstoffen gewonnen werden. Die bisherige Forschung fokussiert sich oft auf die Nutzung dieser Zucker zur Gewinnung von Ethanol. Daneben muss aber auch die stoffliche Nutzung zur Gewinnung von Grundchemikalien berücksichtigt werden. Eine solche Grundchemikalie ist Itakonsäure. Obwohl die biotechnologische Itaconsäureproduktion bereits eingehend untersucht und etabliert ist, gestaltet sie sich im Rahmen von Bioraffinerien der zweiten Generation als schwierig, da der überwiegend verwendete Produktionsorganismus gegen eine weite Bandbreite von Inhibitoren sensibel ist. Die Herstellung von Itaconsäure aus Buchenholzhydrolysaten wird im Rahmen der deutschen Lignocellulose-Bioraffinerie entwickelt. Die unbehandelten Hydrolysate ermöglichen weder das Wachstum von Aspergillus terreus noch die Bildung von Itaconsäure. Daher werden Möglichkeiten zur Konditionierung des Hydrolysates mit dem Ziel einer Itaconsäureproduktion mit hohen Ausbeuten und Konzentrationen vorgestellt. Y1 - 2012 U6 - https://doi.org/10.1002/cite.201250414 SN - 0009-286X SN - 1522-2640 (eISSN) N1 - ProcessNet-Jahrestagung 2012 und 30. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen, 10. – 13. September 2012, Karlsruhe N1 - Die präsentierte Arbeit wird vomBMELV über die FNR gefördert (Förderkennzeichen 22019409). VL - 84 IS - 8 SP - 1300 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim ER - TY - CHAP A1 - Sieker, T. A1 - Duwe, A. A1 - Poth, S. A1 - Tippkötter, Nils A1 - Ulber, Roland T1 - Herstellung von Itaconsäure aus Buchenholzhydrolysaten T2 - Kurzfassungsband / GVC-DECHEMA Vortrags- und Diskussionstagung Biopharmazeutische Produktion : 14. - 16. Mai 2012. Konzerthaus Freibung Y1 - 2012 SP - 57 PB - DECHEMA CY - Frankfurt, M. ER - TY - GEN A1 - Sieker, T. A1 - Tippkötter, Nils A1 - Muffler, K. A1 - Ulber, Roland T1 - Herstellung von Ethanol, Phenolsäuren, organischen Säuren und Biogas durch vollständige Nutzung von Grassilage in einer Bioraffinerie T2 - Chemie Ingenieur Technik N2 - Gräser sind in der Lage, einen großen Teil der für eine biobasierte Wirtschaft benötigten Biomasse zur Verfügung zustellen. Um eine ganzjährige Nutzung des Grases zu gewährleisten, muss eine stabile Lagerung des Grases erreicht werden, was z. B. durch Silieren möglich ist. Die konservierende Wirkung der Silierung beruht auf der Bildung organischer Säuren. Um diese zu gewinnen, wird die Silage gepresst, die organischen Säuren über Flüssig/Flüssig-Extraktion aus dem Presssaft abgetrenntund mittels chromatographischer Methoden weiter aufgereinigt. Im präsentierten Konzept werden die im Presskuchen enthaltenen Lignocellulosen hydrolysiert und die erhaltenen Monosaccharide zu Ethanol fermentiert. Die Phenolsäuren, die in Gräsern die Rolle des Lignins übernehmen, können simultan mit der Hydrolyse der Polysaccharide enzymatisch abgetrennt und als Nebenprodukt gewonnen werden. Die nach der Abtrennung des Ethanols verbleibenden Fermentationsreststoffe werden für die Herstellung von Biogas verwendet. Y1 - 2012 U6 - https://doi.org/10.1002/cite.201250415 SN - 0009-286X SN - 1522-2640 (eISSN) N1 - ProcessNet-Jahrestagung 2012 und 30. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen, 10. – 13. September 2012, Karlsruhe N1 - Die präsentierte Arbeit wird vom BMELV über die FNR gefördert (Förder-kennzeichen 22025407). VL - 84 IS - 8 SP - 1297 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim ER - TY - JOUR A1 - Spelthahn, Heiko A1 - Kirsanov, Dmitry A1 - Legin, Andrey A1 - Osterrath, Thomas A1 - Schubert, Jürgen A1 - Zander, Willi A1 - Schöning, Michael Josef T1 - Development of a thin-film sensor array for analytical monitoring of heavy metals in aqueous solutions JF - Physica Status Solidi (a) N2 - In industrial processes there is a variety of heavy metals (e.g., copper, zinc, cadmium, and lead) in use for wires, coatings, paints, alloys, batteries, etc. Since the application of these transition metals for industry is inevitable, it is a vital task to develop proper analytical techniques for their monitoring at low activity levels, especially because most of these elements are acutely toxic for biological organisms. The determination of ions in solution by means of a simple and inexpensive sensor array is, therefore, a promising task. In this work, a sensor array with heavy metal-sensitive chalcogenide glass membranes for the simultaneous detection of the four ions Ag⁺, Cu2⁺, Cd2⁺, and Pb2⁺ in solution is realized. The results of the physical characterization by means of microscopy, profilometry, Rutherford backscattering spectroscopy (RBS), and scanning electron microscopy (SEM) as well as the electrochemical characterization by means of potentiometric measurements are presented. Additionally, the possibility to expand the sensor array by polymeric sensor membranes is discussed. Y1 - 2012 SN - 1862-6319 U6 - https://doi.org/10.1002/pssa.201100733 VL - 209 IS - 5 SP - 885 EP - 891 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim ER - TY - JOUR A1 - Spelthahn, Heiko A1 - Schubert, Jürgen A1 - Schöning, Michael Josef T1 - Dünnschichtsensoren für die Schwermetallanalytik JF - GIT : Labor-Fachzeitschrift N2 - Die Detektion von Schadstoffen repräsentiert in der Umweltanalytik eine wichtige Aufgabenstellung. Gerade die Abwasser- bzw. Brauchwasseranalytik sowie die Prozesskontrolle haben einen hohen Stellenwert. Siliziumbasierte Dünnschichtsensoren bieten eine kostengünstige Möglichkeit, „online“-Messungen bzw. Vor-Ort-Messungen zeitnah durchzuführen. In dieser Arbeit wird ein potentiometrisches Sensorarray auf der Basis von Chalkogenidgläsern zur Detektion von Schwermetallen in wässrigen Medien vorgestellt. Y1 - 2012 SN - 0016-3538 VL - 56 IS - 4 SP - 285 EP - 287 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim ER - TY - JOUR A1 - Spelthahn, Heiko A1 - Schubert, Jürgen A1 - Schöning, Michael Josef T1 - Dünnschichtsensoren für die Schwermetallanalytik : Mikroelektroden auf Chalkogenidglasbasis JF - GIT Labor-Fachzeitschrift N2 - Die Detektion von Schadstoffen repräsentiert in der Umweltanalytik eine wichtige Aufgabenstellung. Gerade die Abwasser- bzw. Brauchwasseranalytik sowie die Prozesskontrolle haben einen hohen Stellenwert. Siliziumbasierte Dünnschichtsensoren bieten eine kostengünstige Möglichkeit, „online“-Messungen bzw. Vor-Ort-Messungen zeitnah durchzuführen. In dieser Arbeit wird ein potentiometrisches Sensorarray auf der Basis von Chalkogenidgläsern zur Detektion von Schwermetallen in wässrigen Medien vorgestellt. Y1 - 2012 IS - 4 SP - 285 EP - 287 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim ER - TY - CHAP A1 - Staat, Manfred T1 - Limit and shakedown analysis under uncertainty T2 - Proceedings International Conference on Advances in Computational Mechanics (ACOME) Y1 - 2012 N1 - International Conference on Advances in Computational Mechanics (ACOME), August 14-16, 2012, Ho Chi Minh City, Vietnam SP - 837 EP - 861 ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred T1 - Limit and shakedown analysis under uncertainty JF - Tap chi Khoa hoc & ung dung - Dai hoc Ton Duc Thang Y1 - 2012 N1 - = Journal of Applied Sciences - Ton Duc Thang University VL - 19 SP - 45 EP - 47 ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred A1 - Trenz, Eva A1 - Lohmann, Philipp A1 - Frotscher, Ralf A1 - Klinge, Uwe A1 - Tabaza, Ruth A1 - Kirschner-Hermanns, Ruth T1 - New measurements to compare soft tissue anchoring systems in pelvic floor surgery JF - Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials N2 - Suburethral slings as well as different meshes are widely used treating stress urinary incontinence and prolaps in women. With the development of MiniSlings and special meshes using less alloplastic material anchorage systems become more important to keep devices in place and to put some tension especially on the MiniSlings. To date, there are many different systems of MiniSlings of different companies on the market which differ in the structure of the used meshes and anchors. A new objective measurement method to compare different properties of MiniSling systems (mesh and anchor) is presented in this article. Ballistic gelatine acts as soft tissue surrogate. Significant differences in parameters like pull-out strength of anchors or shrinkage of meshes under loading conditions have been determined. The form and size of the anchors as well as the structural stability of the meshes are decisive for a proper integration. The tested anchorings sytems showed markedly different mechanical function at their respective load bearing capacity. As the stable fixation of the device in tissue is a prerequisite for a permanet reinforcement, the proposed test system permits further optimisation of anchor and mesh devices to improve the success of the surgical treatment Y1 - 2012 U6 - https://doi.org/10.1002/jbm.b.32654 SN - 1552-4981 VL - 100B IS - 4 SP - 924 EP - 933 PB - Wiley CY - Hoboken, NJ ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred A1 - Vu, Duc Khoi T1 - Limit analysis of flaws in pressurized pipes and cylindrical vessels Part II: Circumferential defects JF - Engineering Fracture Mechanics ; 97(2013), H. 1 N2 - Upper and lower bound theorems of limit analyses have been presented in part I of the paper. Part II starts with the finite element discretization of these theorems and demonstrates how both can be combined in a primal–dual optimization problem. This recently proposed numerical method is used to guide the development of a new class of closed-form limit loads for circumferential defects, which show that only large defects contribute to plastic collapse with a rapid loss of strength with increasing crack sizes. The formulae are compared with primal–dual FEM limit analyses and with burst tests. Even closer predictions are obtained with iterative limit load solutions for the von Mises yield function and for the Tresca yield function. Pressure loading of the faces of interior cracks in thick pipes reduces the collapse load of circumferential defects more than for axial flaws. Axial defects have been treated in part I of the paper. Y1 - 2012 U6 - https://doi.org/10.1016/j.engfracmech.2012.05.017 SN - 0013-7944 VL - 97 SP - 314 EP - 333 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER -