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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.
Monitoring the cellular metabolism of bacteria in (bio)fermentation processes is crucial to control and steer them, and to prevent undesired disturbances linked to metabolically inactive microorganisms. In this context, cell-based biosensors can play an important role to improve the quality and increase the yield of such processes. This work describes the simultaneous analysis of the metabolic behavior of three different types of bacteria by means of a differential light-addressable potentiometric sensor (LAPS) set-up. The study includes Lactobacillus brevis, Corynebacterium glutamicum, and Escherichia coli, which are often applied in fermentation processes in bioreactors. Differential measurements were carried out to compensate undesirable influences such as sensor signal drift, and pH value variation during the measurements. Furthermore, calibration curves of the cellular metabolism were established as a function of the glucose concentration or cell number variation with all three model microorganisms. In this context, simultaneous (bio)sensing with the multi-organism LAPS-based set-up can open new possibilities for a cost-effective, rapid detection of the extracellular acidification of bacteria on a single sensor chip. It can be applied to evaluate the metabolic response of bacteria populations in a (bio)fermentation process, for instance, in the biogas fermentation process.
A new in vitro tool to investigate cardiac contractility under physiological mechanical conditions
(2019)
A review of guidelines and best practices for subsonic aerodynamic simulations using RANS CFD
(2019)
Neuromuscular strength training of the leg extensor muscles plays an important role in the rehabilitation and prevention of age and wealth related diseases. In this paper, we focus on the design and implementation of a Cartesian admittance control scheme for isotonic training, i.e. leg extension and flexion against a predefined weight. For preliminary testing and validation of the designed algorithm an experimental research and development platform consisting of an
industrial robot and a force plate mounted at its end-effector has been used. Linear, diagonal and arbitrary two-dimensional motion trajectories with different weights for the leg extension and flexion part are applied. The proposed algorithm is easily adaptable to trajectories consisting of arbitrary six-dimensional poses and allows the implementation of individualized trajectories.
The increasing complexity of Advanced Driver Assistance Systems (ADAS) presents a challenging task to validate safe and reliable performance of these systems under varied conditions. The test and validation of ADAS/AD with real test drives, although important, involves huge costs and time. Simulation tools provide an alternative with the added advantage of reproducibility but often use ideal sensors, which do not reflect real sensor output accurately. This paper presents a new validation methodology using fault injection, as recommended by the ISO 26262 standard, to test software and system robustness. In our work, we investigated and developed a tool capable of inserting faults at different software and system levels to verify its robustness. The scope of this paper is to cover the fault injection test for the Visteon’s DriveCore™ system, a centralized domain controller for Autonomous driving which is sensor agnostic and SoC agnostic. With this new approach, the validation of safety monitoring functionality and its behavior can be tested using real-world data instead of synthetic data from simulation tools resulting in having better confidence in system performance before proceeding with in-vehicle testing.
In this paper, an approach to propulsion system modelling for hybrid-electric general aviation aircraft is presented. Because the focus is on general aviation aircraft, only combinations of electric motors and reciprocating combustion engines are explored. Gas turbine hybrids will not be considered. The level of the component's models is appropriate for the conceptual design stage. They are simple and adaptable, so that a wide range of designs with morphologically different propulsive system architectures can be quickly compared. Modelling strategies for both mass and efficiency of each part of the propulsion system (engine, motor, battery and propeller) will be presented.
An overview on dry low NOx micromix combustor development for hydrogen-rich gas turbine applications
(2019)
Application of Low NOx Micro-mix Hydrogen Combustion to 2MW Class Industrial Gas Turbine Combustor
(2019)
Arbeitssicherheit
(2019)
Baukosten und Finanzierung
(2019)
Baumaschinen
(2019)
Betriebsorganisation
(2019)
Betrifft Design : von historischen Zukunftsperspektiven zu gegenwärtigen Vergangenheitssehnsüchten
(2019)
System und Verfahren zur Durchführung von Messungen biaxialer und kreuzförmiger Zugversuche, wobei ein Weg oder eine Kraft auf eine Materialprobe über mindestens zwei Nadelarme mit Nadeln geleitet wird, die in einem Gehäuse gelagert sind, wobei die Arme und/oder Nadelarme für eine ungehinderte Querkontraktion bei gleichmäßiger Lasteinleitung um eine Achse drehbar gelagert und seitlich auslenkbar sind.
In the past decade, many IS researchers focused on researching the phenomenon of Big Data. At the same time, the relevance of data protection gets more attention than ever before. In particular, since the enactment of the European General Data Protection Regulation in May 2018 Information Systems research should provide answers for protecting personal data. The article at hand presents a structuring framework for Big Data research outcome and the consideration of data protection. IS Researchers might use the framework in order to structure Big Data literature and to identify research gaps that should be addressed in the future.
Boden, Baugrube, Verbau
(2019)
Im folgenden Kapitel werden die wichtigsten geotechnischen Nachweise sowie praxisnahe Beispiele für den Baubetrieb aufgeführt. Es wird im Wesentlichen auf die Bodenbeschreibung und Klassifikation nach DIN 18196 sowie nach DIN 18300 eingegangen, welche sowohl für die weiteren Berechnungen als auch für die Kalkulation von großer Bedeutung sind.
Die aus der Praxis aufgeführten Beispiele verdeutlichen verschiedene Untersuchungs- und Auswertungsmethoden für direkte und indirekte Aufschlüsse, diese enthalten Labor- und Feldversuche, mit denen man die Verdichtbarkeit von Böden auswertet und quantifiziert, sowie viele andere Themenbereiche wie Erddruckberechnungen sowie Spannungs- und Setzungsberechnungen.
Darüber hinaus werden exemplarisch bestimmte Verbauarten bezüglich ihrer Bemessung erläutert. Es wird ebenfalls auf das Thema Wasserhaltung eingegangen und die erforderlichen Maßnahmen beschrieben, um bestimmte Versagensmechanismen - wie z.B. den hydraulischen Grundbruch - zu verhindern.
Bacterial cell appendix formation supports cell-cell interaction, cell adhesion and cell movement. Additionally, in bioelectrochemical systems (BES), cell appendages have been shown to participate in extracellular electron transfer. In this work, the cell appendix formation of Clostridium acetobutylicum in biofilms of a BES are imaged and compared with conventional biofilms. Under all observed conditions, the cells possess filamentous appendages with a higher number and density in the BES. Differences in the amount of extracellular polymeric substance in the biofilms of the electrodes lead to the conclusion that the cathode can be used as electron donor and the anode as electron acceptor by C. acetobutylicum. When using conductive atomic force microscopy, a current response of about 15 nA is found for the cell appendages from the BES. This is the first report of conductivity for clostridial cell appendices and represents the basis for further studies on their role for biofilm formation and electron transfer.
Complexity for heterogeneous classes: teaching embedded systems using an open project approach
(2019)
Kurz vor der parlamentarischen Sommerpause hat der Bundestag am 28.6.2019 das 2. Datenschutz-Anpassungs- und Umsetzungsgesetz EU (2. DSAnpUG-EU) beschlossen, der Bundesrat hat diesem Gesetz am 20.9.2019 zugestimmt. Das Artikelgesetz, welches im sog. Omnibusverfahren zahlreiche Gesetze auf Bundesebene ändert, soll zur Vereinheitlichung und Anpassung des Bundesrechts an die seit Mai 2018 geltende Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO) beitragen.
Das „Recht auf Vergessenwerden“ unter Geltung der DSGVO: Anwendungsbereich und Rechtmäßigkeit
(2019)
Das „Recht auf Vergessenwerden“ unter Geltung der DSGVO: Rechtmäßigkeit der Anzeige sensibler Daten
(2019)
Das Kopplungsverbot verbietet, die Nutzung einer Dienstleistung von der Erteilung einer nicht für die Leistungserbringung erforderlichen Einwilligung abhängig zu machen. Personalisierte Werbung wird hierdurch erheblich erschwert. Anbieter können jedoch durch Bereitstellung eines alternativen, einwilligungsfreien Zugangs zu derselben Leistung ihren Dienst datenschutzkonform anbieten. Ein solcher Zugang muss nicht zwingend in Form eines fixen Entgelts gestaltet sein. Vielmehr ist es datenschutzrechtlich in gewissem Umfang zulässig, Preise unter Einbeziehung personenbezogener Daten dynamisch zu gestalten.
Soziale Netzwerke sind aus dem Alltag nicht wegzudenken. Es vergeht keine Sekunde, in der nicht abertausende Status-Updates, Kommentare und Nachrichten rund um den Globus versendet werden. Die Stellung als Informations- und Kommunikationsmedium macht die Betreiber solcher Plattformen - zahlreichen Skandalen zum Trotz - zu den Internetgiganten unserer Zeit. Insoweit ist es nicht verwunderlich, dass die Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO) auch und gerade mit dem Ziel angetreten ist, soziale Netzwerke zu regulieren.
Die datenschutzrechtliche Diskussion fokussierte sich vor allem auf die Betreiber von sozialen Netzwerken. Unter welchen Umständen welches Recht auf wen Anwendung findet, wer für welche Tätigkeiten verantwortlich ist, und unter welchen Bedingungen eine Verarbeitung rechtmäßig ist, wurde bislang nur pauschal beantwortet. Bei Web 2.0-Plattformen wirkt jedoch eine Vielzahl von Beteiligten zusammen, bei denen Art der Verarbeitung, verfolgte Zwecke und mögliche Rechtsgrundlagen divergieren. Dies macht eine sorgfältige Differenzierung notwendig. Das vorliegende Werk analysiert die Handlungen von Netzwerkbetreibern, Fansite-Betreibern und Nutzern in sozialen Netzwerken und zeigt gleichermaßen Voraussetzungen wie praxistaugliche Lösungen für eine datenschutzkonforme Datenverarbeitung in Hinblick auf alle Beteiligten unter der DSGVO auf.
Schwerpunkte sind die Anwendbarkeit der DSGVO, der Umfang der Verantwortlichkeit der einzelnen Akteure und die Rechtmäßigkeit der Verarbeitung. Daneben werden auch jene Besonderheiten der DSGVO, die spezifische Relevanz für soziale Netzwerke entfalten, ausführlich behandelt. Hierzu zählt etwa das Haushaltsprivileg, die Verarbeitung "sensibler" Daten, das Kopplungsverbot, das Recht auf Datenübertragbarkeit, Privacy by Default oder das vielzitierte "Recht auf Vergessenwerden".
Der baurechtliche Vertrag
(2019)
Anhand von kurzen theoretischen Einführungen werden anhand von Beispielen die wesentlichen Aspekte des baurechtlichen Vertrages erläutert. Nach einer Einführung über das Zustandekommen von (Bau-) Verträgen wird die für Streitfälle unerlässliche Dokumentation auf Baustellen erläutert. Hierbei werden Hinweise zur Erstellung von Protokollen, zum E-Mail bei Großprojekten und zur Dokumentation von Stundenlohnarbeiten gegeben. Des Weiteren wird eine Schriftverkehrsliste vorgestellt, die zur Nachverfolgung des Schriftverkehrs bei Großprojekten unerlässlich ist.
Anschließend werden die typischen Vertragsarten vorgestellt, die bei der Abwicklung von Großprojekten zu beachten sind und die Unterschiede werden durch Fallbeispiele erläutert.
Einen Schwerpunkt des Kapitels bilden auftragsnehmerseitige Verzüge sowie mangelbehaftete Leistungen. Hier werden Hinweise gegeben, wie in den entsprechenden Situationen zu reagieren ist.
Design and Development of a Novel Self-Igniting Microwave Plasma Jet for Industrial Applications
(2019)
The discovery of human induced pluripotent stem cells reprogrammed from somatic cells [1] and their ability to differentiate into cardiomyocytes (hiPSC-CMs) has provided a robust platform for drug screening [2]. Drug screenings are essential in the development of new components, particularly for evaluating the potential of drugs to induce life-threatening pro-arrhythmias. Between 1988 and 2009, 14 drugs have been removed from the market for this reason [3]. The microelectrode array (MEA) technique is a robust tool for drug screening as it detects the field potentials (FPs) for the entire cell culture. Furthermore, the propagation of the field potential can be examined on an electrode basis. To analyze MEA measurements in detail, we have developed an open-source tool.
Hydrogen peroxide (H2O2) is a typical surface sterilization agent for packaging materials used in the pharmaceutical, food and beverage industries. We use the finite-elements method to analyze the conceptual design of an in-line thermal evaporation unit to produce a heated gas mixture of air and evaporated H2O2 solution. For the numerical model, the required phase-transition variables of pure H2O2 solution and of the aerosol mixture are acquired from vapor-liquid equilibrium (VLE) diagrams derived from vapor-pressure formulations. This work combines homogeneous single-phase turbulent flow with heat-transfer physics to describe the operation of the evaporation unit. We introduce the apparent heat-capacity concept to approximate the non-isothermal phase-transition process of the H2O2-containing aerosol. Empirical and analytical functions are defined to represent the temperature- and pressure-dependent material properties of the aqueous H2O2 solution, the aerosol and the gas mixture. To validate the numerical model, the simulation results are compared to experimental data on the heating power required to produce the gas mixture. This shows good agreement with the deviations below 10%. Experimental observations on the formation of deposits due to the evaporation of stabilized H2O2 solution fits the prediction made from simulation results.
Im Rahmen der Digitalisierung ist die zunehmende Automatisierung von bisher manuellen Prozessschritten ein Aspekt, der massive Auswirkungen auf die zukünftige Arbeitswelt haben wird. In diesem Kontext werden an den Einsatz von Softwarerobotern zur Prozessautomatisierung hohe Erwartungen geknüpft. Bei den Implementierungsansätzen wird die Diskussion aktuell insbesondere durch Robotic Process Automation (RPA) und Chatbots geprägt. Beide Ansätze verfolgen das gemeinsame Ziel einer 1:1-Automatisierung von menschlichen Handlungen und dadurch ein direktes Ersetzen von Mitarbeitern durch Maschinen. Bei RPA werden Prozesse durch Softwareroboter erlernt und automatisiert ausgeführt. Dabei emulieren RPA-Roboter die Eingaben auf der bestehenden Präsentationsschicht, so dass keine Änderungen an vorhandenen Anwendungssystemen notwendig sind. Am Markt werden bereits unterschiedliche RPA-Lösungen als Softwareprodukte angeboten. Durch Chatbots werden Ein- und Ausgaben von Anwendungssystemen über natürliche Sprache realisiert. Dadurch ist die Automatisierung von unternehmensexterner Kommunikation (z. B. mit Kunden) aber auch von unternehmensinternen Assistenztätigkeiten möglich. Der Beitrag diskutiert die Auswirkungen von Softwarerobotern auf die Arbeitswelt anhand von Anwendungsbeispielen und erläutert die unternehmensindividuelle Entscheidung über den Einsatz von Softwarerobotern anhand von Effektivitäts- und Effizienzzielen.
Information technologies, such as big data analytics, cloud computing,
cyber physical systems, robotic process automation, and the internet of things, provide a sustainable impetus for the structural development of business sectors as well as the digitalization of markets, enterprises, and processes. Within the consulting industry, the proliferation of these technologies opened up the new segment of digital transformation, which focuses on setting up, controlling, and implementing projects for enterprises from a broad range of sectors. These recent developments raise the question, which requirements evolve for IT consultants as important success factors of those digital transformation projects. Therefore, this empirical contribution provides indications regarding the qualifications and competences necessary for IT consultants in the era of digital transformation from a labor market perspective. On the one hand, this knowledge base is interesting for the academic education of consultants, since it supports a market-oriented design of adequate training measures. On the other hand, insights into the competence requirements for consultants are considered relevant for skill and talent management processes in consulting practice. Assuming that consulting companies pursue a strategic human resource management approach, labor market information may also be useful to discover strategic behavioral patterns.
In der Diskussion über die Digitalisierung der Forschung spielt die Frage nach der optimalen IT-Unterstützung für Forschende eine wichtige Rolle. Forschende können heute an ihren Hochschulen bzw. Wissenschaftseinrichtungen auf ein breites Angebot interner IT-Dienstleistungen zurückgreifen, das auch kooperative IT-Dienste umfasst, die von mehreren Institutionen in Zusammenarbeit bereitgestellt werden. Außerhalb der eigenen Organisation und des weiteren Verbunds hat sich im Internet zudem ein breites externes Angebot an innovativen, häufig kostenlos nutzbaren Onlinediensten entwickelt. Neben horizontalen Onlinediensten, die sich prinzipiell an jeden Internetnutzer richten (bspw. Dropbox, Twitter, WhatsApp), nimmt auch die Zahl von vertikalen Diensten für wissenschaftliche bzw. Forschungszwecke immer weiter zu (bspw. GoogleScholar, ResearchGate, figshare). Für Forschende eröffnen sich damit vielfältige neue Möglichkeiten, ihren individuellen Forschungsprozess durch digitale Werkzeuge zu verbessern. Aufgrund rechtlicher, technischer und personeller Restriktionen können jedoch interne Dienstleister bei der Identifizierung, Auswahl und Nutzung externer Onlinedienste nur wenig Unterstützung leisten. Aus einer serviceorientierten Perspektive stehen Forschende zunehmend vor dem Problem, wie sich heterogene IT-Dienste interner und externer Anbieter in den eigenen Forschungsprozess integrieren lassen. Als Lösungsansatz skizziert das Kapitel das Konzept eines persönlichen Forschungsinformationssystems
nach Gesichtspunkten eines digitalen Servicesystems.
Diversity is increasingly being addressed as an innovation-promoting factor. For this reason, companies and institutions tackle the integration of a diversity management approach that enables a heterogenic perspective on innovation development. However, system-theoretical frameworks state that the implementation of diversity measures that are not tailored to the needs of the organization often leads to a rejection or reactivity with regard to the management approach. In this context, especially organizations, which are characterized by a specific hierarchical structure, a dominant habitus or specialist culture, must face the challenge of realizing a sustainable change of the corporate culture that sets the basis for implementing diversity management approaches. The presented research project focuses on analyzing the situation in a huge scientific collaborative project - so called Cluster of Excellence (CoE) - with the aim to implement a diversity - and innovation management strategy. Considering the influencing determinants, the CoE is characterized by its embeddedness in the scientific system, a complex organizational structure, and a high fluctuation rate. The paper presents a systemic approach of reflecting these factors in order to develop a diversity- and innovation management strategy. In this frame, the results of a quantitative survey of CoE employees and derived mindset-types are presented. The results show a need for taking different mindset-types into account, to be able to develop a tailored management strategy. The aim of the project is to give recommendations for developing a sustainable management concept that promotes both diversity and innovation by drawing on the persisting mindsets of organization members while reflecting top down as well as bottom up factors of implementation processes as well as the psychology of change. This paper addresses all who are concerned with the management of human resources in innovation processes and are striving for a cultural change within the framework of complex organizations.
The chapter initially provides a summary of the contents of Eurocode 8, its aim being to offer both to the students and to practising engineers an easy introduction into the calculation and dimensioning procedures of this earthquake code. Specifically, the general rules for earthquake-resistant structures, the definition of design response spectra taking behaviour and importance factors into account, the application of linear and non-linear calculation methods and the structural safety verifications at the serviceability and ultimate limit state are presented. The application of linear and non-linear calculation methods and corresponding seismic design rules is demonstrated on practical examples for reinforced concrete, steel and masonry buildings. Furthermore, the seismic assessment of existing buildings is discussed and illustrated on the example of a typical historical masonry building in Italy. The examples are worked out in detail and each step of the design process, from the preliminary analysis to the final design, is explained in detail.
Embedded Systems für IoT
(2019)