TY  - GEN
A1  - Lindel, Tomasz Dawid
A1  - Greiser, Andreas
A1  - Waxman, Patrick
A1  - Dietterle, Martin
A1  - Seifert, Frank
A1  - Fontius, Ulrich
A1  - Renz, Wolfgang
A1  - Dieringer, Matthias A.
A1  - Frauenrath, Tobias
A1  - Schulz-Menger, Jeanette
A1  - Niendorf, Thoralf
A1  - Ittermann, Bernd
T1  - Cardiac CINE MRI at 7 T using a transmit array
T2  - 2012 ISMRM Annual Meeting Proceedings
N2  - With its need for high SNR and short acquisition times, Cardiac MRI (CMR) is an intriguing target application for ultrahigh field MRI. Due to the sheer size of the upper torso, however, the known RF issues of 7T MRI are also most prominent in CMR. Recent years brought substantial progress but the full potential of the ultrahigh field for CMR is yet to be exploited. Parallel transmission (pTx) is a promising approach in this context and several groups have already reported B1 shimming for 7T CMR. In such a static pTx application amplitudes and phases of all Tx channels are adjusted individually but otherwise imaging techniques established in current clinical practice 1.5 T and 3 T are applied. More advanced forms of pTx as spatially selective excitation (SSE) using Transmit SENSE promise additional benefits like faster imaging with reduced fields of view or improved SAR control. SSE requires the full dynamic capabilities of pTx, however, and for the majority of today's implemented pTx hardware the internal synchronization of the Tx array does not easily permit external triggering as needed for CMR. Here we report a software solution to this problem and demonstrate the feasibility of CINE CMR at 7 T using a Tx array.
Y1  - 2012
SN  - 1545-4428
N1  - ISMRM 20th Annual Meeting & Exhibition, 5-11 May 2012, Melbourne, Australia
ER  - 
TY  - CHAP
A1  - Niendorf, Thoralf
A1  - Winter, Lukas
A1  - Frauenrath, Tobias
ED  - Millis, Richard
T1  - Electrocardiogram in an MRI environment: Clinical needs, practical considerations, safety implications, technical solutions and fFuture directions
T2  - Advances in Electrocardiograms - Methods and Analysis
Y1  - 2012
SN  - 978-953-307-923-3 (print)
SN  - 978-953-51-6762-4 (eBook)
U6  - https://doi.org/10.5772/24340
SP  - 309
EP  - 324
PB  - IntechOpen
CY  - London
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Tippkötter, Nils
A1  - Pasteur, A.
A1  - Ulber, Roland
T1  - Magnetisch abtrennbare Gold-Nanopartikel zur katalytischen Zuckeroxidation
T2  - Chemie Ingenieur Technik
N2  - Glucose ist ein primäres Zwischenprodukt der Verarbeitung nachwachsender Rohstoffe, wie z. B. Cellulose. Die wertsteigernde Weiterverarbeitung des Monosaccharids erfolgt häufig in Form vonFermentationsprozessen, jedoch kann der Rohstoff auch für zahlreiche chemische Verarbeitungsstufen genutzt werden. Ein großtechnisch relevanter Prozess ist die Herstellung von Gluconsäure (GS), die u. a. als Nahrungsmittelzusatz (E 574) eingesetzt wird. Die Darstellung der Säure erfolgt durch Oxidation von Glucose mit magnetisierbarem Gold-Nano-Katalysator. Die Rückgewinnung des Katalysators aus der Reaktionslösung wurde unter Einwirkung eines Magnetfeldgradienten verwirklicht. Die Synthese der magnetischen Goldkatalysatoren (sowohl Trägerpartikel als auch Gold-Nanopartikel) wurde durch nass-chemische Fällungsreaktionen durchgeführt. Die Charakteristiken der neuen Materialen konnte durch Messungen des PCD-Potenzials, Laserbeugung und REM/EDX untersucht werden. So wurden u. a. Partikeldurchmesser von 25 lm und ein Goldgehaltvon 1,03 % ermittelt. Weiterhin wurden für die Goldkatalysatoren optimale Reaktionsbedingungen für die Glucoseoxidation im geregelten Rührkesselreaktor etabliert. Hierdurch konnten eine Produktselektivität von 100 % und eine Wiederverwendbarkeit der Partikel über mindestens zehn Zyklen erreicht werden.
Y1  - 2012
U6  - https://doi.org/10.1002/cite.201250393
SN  - 0009-286X
SN  - 1522-2640 (eISSN)
N1  - ProcessNet-Jahrestagung 2012 und 30. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen, 10. – 13. September 2012, Karlsruhe
VL  - 84
IS  - 8
SP  - 1328
PB  - Wiley-VCH
CY  - Weinheim
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Wiesen, S.
A1  - Tippkötter, Nils
A1  - Duwe, A.
A1  - Ulber, Roland
T1  - Aceton-Butanol-Ethanol (ABE)-Fermentation von Organosolv-Holzhydrolysaten
T2  - Chemie Ingenieur Technik
N2  - Die Lösungsmittelherstellung durch Clostridien konnte wirtschaftlich nicht mit der chemischen Synthese von Lösungsmitteln auf Erdölbasis konkurrieren und wurde in den frühen 1960er Jahren nahezu vollständig eingestellt. Das Interesse an nachwachsenden Rohstoffen hat in den letzten Jahren zu einem Wiederaufleben der ABE-Fermentation geführt. Aufgrund seiner höheren Energiedichte im Vergleich zu Ethanol ist Biobutanol als Energieträgerbesonders interessant und bietet sich z. B. als Produkt einer Bioraffinerie der 2. Generation an. Für die beschriebenen Experimente wird durch das Organosolv-Verfahren aufgeschlossenes Buchenholz verwendet. Der Faserstoff wird mithilfe von CTec2-Enzymen hydrolysiert, wobei der erhaltene Überstand eine Glucosekonzentration von 66 g L⁻¹ aufweist. Auf der Basis dieses Materials können mit Clostridium acetobutylicum Butanol-Ausbeuten erzielt werden, die mit denen unter Verwendung von reinen Zuckern vergleichbar sind. Dem Problem der hohen Produktinhibierung wird mit einer In-situ-Produktaufarbeitung begegnet. Mithilfe von Lösungsmittelimprägnierten Partikeln (SIPs) kann die Produktausbeute drastisch gesteigert werden, indem die gebildeten Lösungsmittel durch das auf dem Partikel imprägnierte Lösungsmittel während der Fermentation extrahiert werden. Zudem wird hierdurch die weitere Produktaufarbeitungstark vereinfacht.
Y1  - 2012
U6  - https://doi.org/10.1002/cite.201250262
SN  - 0009-286X
SN  - 1522-2640 (eISSN)
N1  - ProcessNet-Jahrestagung 2012 und 30. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen, 10. – 13. September 2012, Karlsruhe
VL  - 84
IS  - 8
SP  - 1308
PB  - Wiley-VCH
CY  - Weinheim
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Tippkötter, Nils
A1  - Pasteur, A.
A1  - Meyer, C.
A1  - Kampeis, P.
A1  - Diller, R.
A1  - Ulber, Roland
T1  - Aufreinigung von Cephalosporin C durch poröse, selektiv-beschichtete Magnetpartikel
T2  - Chemie Ingenieur Technik
N2  - Die selektive Isolierung von Cephalosporin C (CPC) aus komplexen Fermentationssuspensionen unter Einsatz magnetischer Separation ist das Ziel dieser Arbeit. Das Verfahren wird im frühen Stadium der Aufarbeitung genutzt, um CPC zu stabilisieren und somit die Produktausbeute zu erhöhen. Als Adsorbersysteme für CPC wurden neben einem projektinternen magnetischen Material ND 10322, dessen Oberflächenladungen spezifisch für die Bindung des Zielmoleküls synthetisiert wurden, verschiedene kommerzielle Partikelsysteme verglichen. Es konnten massenspezifische Maximalbeladungen von 51 mg g⁻¹ erreicht werden. Weiterhin wurde die Stabilität von CPC untersucht. Unter optimalen Adsorptionsbedingungen kann CPC stabilisiert werden, so dass die Geschwindigkeitskonstante der Degradation des b-Lactam-Rings unter diesen Bedingungen unter 0,005 h⁻¹ liegt. Untersuchungen zur Wiederverwertbarkeit der neuen Adsorbers zeigten eine irreversible Bindung geringer CPC-Mengen nach dem ersten Einsatz. Nach zwölf Zyklen tritt eine irreversible Bindung von CPC ein, was zu einer signifikanten Reduktion der Adsorptionsfähigkeit führt. Die Anhäufung des CPC auf dem Adsorber konnte durch IR-Untersuchungen auf die Bildung einer Peptidbindung zwischen Carboxylgruppen des CPC und Aminogruppe der Adsorberoberfläche zurückgeführt werden.
Y1  - 2012
U6  - https://doi.org/10.1002/cite.201250391
SN  - 0009-286X
SN  - 1522-2640 (eISSN)
N1  - ProcessNet-Jahrestagung 2012 und 30. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen, 10. – 13. September 2012, Karlsruhe
VL  - 84
IS  - 8
SP  - 1369
EP  - 1370
PB  - Wiley-VCH
CY  - Weinheim
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  - GEN
A1  - Frauenrath, Tobias
A1  - Pfeiffer, Harald
A1  - Hezel, Fabian
A1  - Dieringer, Matthias A.
A1  - Winter, Lukas
A1  - Gräßl, Andreas
A1  - Santoro, Davide
A1  - Özerdem, Celal
A1  - Renz, Wolfgang
A1  - Greiser, Andreas
A1  - Niendorf, Thoralf
T1  - Lessons learned from cardiac MRI at 7.0 T: LV function assessment at 3.0 T using local multi-channel transceiver coil arrays
T2  - 2012 ISMRM Annual Meeting Proceedings
N2  - Cardiac MR (CMR) is of proven clinical value but also an area of vigorous ongoing research since image quality is not always exclusively defined by signal-to-noise ratio (SNR) and contrast-to-noise ratio (CNR). Recent developments of CMR at 7.0 T have been driven by pioneering explorations into novel multichannel transmit and receive coil array technology to tackle the challenges B1+-field inhomogeneities, to offset specific-absorption rate (SAR) constraints and to reduce banding artifacts in SSFP imaging. For this study, recognition of the benefits and performance of local surface Tx/Rx-array structures recently established at 7.0 T inspired migration to 3.0 T, where RF inhomogeneities and SAR limitations encountered in routine clinical CMR, though somewhat reduced versus the 7.0 T situation, remain significant. For all these reasons, this study was designed to build and examine the feasibility of a local four channel Tx/Rx cardiac coil array for anatomical and functional cardiac imaging at 3.0 T. For comparison, a homebuilt 4 channel Rx cardiac coil array exhibiting the same geometry as the Tx/Rx coil and a Rx surface coil array were used.
Y1  - 2012
SN  - 1545-4428
N1  - ISMRM 20th Annual Meeting & Exhibition, 5-11 May 2012, Melbourne, Australia
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Frauenrath, Tobias
A1  - Fuchs, Katharina
A1  - Hezel, Fabian
A1  - Dieringer, Matthias A.
A1  - Rieger, Jan
A1  - Niendorf, Thoralf
T1  - Improved cardiac triggering by combining multiple physiological signals: a cardiac MR feasibility study at 7.0 T
T2  - 2012 ISMRM Annual Meeting Proceedings
N2  - In current clinical cardiovascular MR (CMR) practice cardiac motion is commonly dealt with using ECG based synchronization. However, ECG is corrupted by magneto-hydrodynamic (MHD) effects in magnetic fields. This leads to artifacts in the ECG trace and evokes severe T-wave elevations, which might be misinterpreted as R-waves resulting in erroneous triggering. At (ultra)high field strengths, the propensity of ECG recordings to MHD effects is further pronounced. Pulse oximetry (POX) being inherently sensitive to blood oxygenation provides an alternative approach for cardiac gating. However, due to the travel time of the blood the peak of maximum oxygenation and hence the trigger is delayed by approx. 300 ms with respect to the ECG's R-wave. Also the peak of maximum oxygenation shows a jitter of up to 65 ms. Alternative triggering approaches include acoustic cardiac triggering (ACT). In current clinical practice cardiac gating / triggering commonly relies on using single physiological signals only. Realizing this limitation this study proposes a combined triggering approach which exploits multiple physiological signals including ECG, POX or ACT to track cardiac activity. The feasibility of the coupled approach is examined for LV function assessment at 7.0 T. For this purpose, breath-held 2D-CINE imaging in conjunction with cardiac synchronization was performed paralleled by real time logging of physiological waveforms to track (mis)synchronization between the cardiac cycle and data acquisition. Combinations of the ECG, POX and ACT signals were evaluated and processed in real time to facilitate reliable trigger information.
Y1  - 2012
SN  - 1545-4428
N1  - ISMRM 20th Annual Meeting & Exhibition, 5-11 May 2012, Melbourne, Australia
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Tkachenko, Valeriy
A1  - von Knobelsdorff-Brenkenhoff, Florian
A1  - Kleindienst, Denise
A1  - Winter, Lukas
A1  - Rieger, Jan
A1  - Frauenrath, Tobias
A1  - Dieringer, Matthias A.
A1  - Santoro, Davide
A1  - Niendorf, Thoralf
A1  - Schulz-Menger, Jeanette
T1  - Cardiovasular MR at 7Tesla: assessment of the right ventricle
T2  - 2012 ISMRM Annual Meeting Proceedings
N2  - The assessment of the right ventricle (RV) is a challenge in today's cardiology, but of growing clinical impact regarding patient prognosis in different cardiac diseases. The detection and differentiation of small wall motion abnormalities may help to enhance the differentiation of cardiomyopathies including Arrhythmogenic Rightventricular Cardiomyopathy. Cardiovascular magnetic resonance (CMR) at 1.5T is the accepted gold standard for RV quantification. The higher spatial resolution achievable at ultrahigh field strength (UHF) offers the potential to gain new insights into the structure and function of the RV. To approach this goal accurate RV chamber quantification at 7T has to be proven. Consequently this study examines the feasibility of assessment of RV dimensions and function at 7T using improved spatial resolution enabled by the intrinsic sensitivity gain of UHF CMR. For this purpose, a dedicated 16 channel TX/RX RF coil array is used together with 2D CINE fast gradient echo (FGRE) imaging. For comparison RV chamber quantification is conducted at 1.5T using a SSFP based state of the art clinical protocol.
Y1  - 2012
SN  - 1545-4428
N1  - ISMRM 20th Annual Meeting & Exhibition, 5-11 May 2012, Melbourne, Australia
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Gräßl, Andreas
A1  - Renz, Wolfgang
A1  - Hezel, Fabian
A1  - Frauenrath, Tobias
A1  - Pfeiffer, Harald
A1  - Hoffmann, Werner
A1  - Kellmann, Peter
A1  - Martin, Conrad
A1  - Niendorf, Thoralf
T1  - Design, evaluation and application of a modular 32 channel transmit/receive surface coil array for cardiac MRI at 7T
T2  - 2012 ISMRM Annual Meeting Proceedings
N2  - Cardiac MR (CMR) at ultrahigh (≥7.0 T) fields is regarded as one of the most challenging MRI applications. At 7.0 T image quality is not always exclusively defined by signal-to-noise ratio (SNR) and contrast-to-noise ratio (CNR). Detrimental effects bear the potential to spoil the signal-to-noise (SNR) and contrast-to-noise (CNR) benefits of cardiac MR (CMR) at 7.0 T. B₁⁺-inhomogeneities and signal voids represent the main challenges. Various pioneering coil concepts have been proposed to tackle these issues, enabling cardiac MRI at 7.0 T. This includes a trend towards an ever larger number of transmit and receive channels.  This approach affords multi-dimensional B₁⁺ modulations to improve B₁⁺ shimming performance and to enhance RF efficiency. Also, parallel imaging benefits from a high number of receive channels enabling two-dimensional acceleration. Realizing the limitations of existing coil designs tailored for UHF CMR and recognizing the opportunities of a many element TX/RX channel architecture this work proposes a modular, two dimensional 32-channel transmit and receive array using loop elements and examines its efficacy for enhanced B¹+ homogeneity and improved parallel imaging performance.
Y1  - 2012
SN  - 1545-4428
N1  - ISMRM 20th Annual Meeting & Exhibition, 5-11 May 2012, Melbourne, Australia
ER  -