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Geotechnik
(2012)
In this article, we report on the heat-transfer resistance at interfaces as a novel, denaturation-based method to detect single-nucleotide polymorphisms in DNA. We observed that a molecular brush of double-stranded DNA grafted onto synthetic diamond surfaces does not notably affect the heat-transfer resistance at the solid-to-liquid interface. In contrast to this, molecular brushes of single-stranded DNA cause, surprisingly, a substantially higher heat-transfer resistance and behave like a thermally insulating layer. This effect can be utilized to identify ds-DNA melting temperatures via the switching from low- to high heat-transfer resistance. The melting temperatures identified with this method for different DNA duplexes (29 base pairs without and with built-in mutations) correlate nicely with data calculated by modeling. The method is fast, label-free (without the need for fluorescent or radioactive markers), allows for repetitive measurements, and can also be extended toward array formats. Reference measurements by confocal fluorescence microscopy and impedance spectroscopy confirm that the switching of heat-transfer resistance upon denaturation is indeed related to the thermal on-chip denaturation of DNA.
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.
Heterogeneous Composites on the Basis of Microbial Cells and Nanostructured Carbonized Sorbents
(2012)
The fact that microorganisms prefer to grow on liquid/solid phase surfaces rather than in the surrounding aqueous phase was noticed long time ago [1]. Virtually any surface – animal, mineral, or vegetable – is a subject for microbial colonization and subsequent biofilm formation. It would be adequate to name just a few notorious examples on microbial colonization of contact lenses, ship hulls, petroleum pipelines, rocks in streams and all kinds of biomedical implants. The propensity of microorganisms to become surface-bound is so profound and ubiquitous that it vindicates the advantages for attached forms over their free-ranging counterparts [2]. Indeed, from ecological and evolutionary standpoints, for many microorganisms the surface-bound state means dwelling in nutritionally favorable, non-hostile environments [3]. Therefore, in most of natural and artificial ecosystems surface-associated microorganisms vastly outnumber organisms in suspension and often organize into complex communities with features that differ dramatically from those of free cells [4].