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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.
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.
Tribological performance of biodegradable lubricants under different surface roughness of tools
(2019)
The paper deals with an asymptotic relative efficiency concept for confidence regions of multidimensional parameters that is based on the expected volumes of the confidence regions. Under standard conditions the asymptotic relative efficiencies of confidence regions are seen to be certain powers of the ratio of the limits of the expected volumes. These limits are explicitly derived for confidence regions associated with certain plugin estimators, likelihood ratio tests and Wald tests. Under regularity conditions, the asymptotic relative efficiency of each of these procedures with respect to each one of its competitors is equal to 1. The results are applied to multivariate normal distributions and multinomial distributions in a fairly general setting.
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.