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Aufgrund von EU-Regularien und Umweltinitiativen wächst der Markt für nachhaltige und abbaubare Klebstoffe stetig. Organosolv (OS)-Lignin ist ein kommerziell wenig ertragreicher Nebenstrom der Lignocellulose-Bioraffinerie. Durch das "Nachahmen" der Adhäsionseigenschaften mit strukturverwandten Muschel-Aminosäuren soll OS-Lignin in einen starkes, vollständig biobasiertes Adhäsiv umgewandelt werden. Funktionsweisend für die Adhäsion des Muschelklebstoffes ist die Catecholgruppe der Aminosäure L-DOPA. Die laccase-katalysierte Polymerisationsreaktion von Lignin und L-DOPA ist schwierig zu kontrollieren, da L-DOPA eine Ringschlussreaktion eingeht. Stattdessen wurde eine zweistufige Reaktion mit einem Diamin als Ankermolekül etabliert. Die Catecholgruppe, die im zweiten Schritt enzymatisch an das Lignin-Amin gebunden wird, kann durch Komplexbildung mit Fe(III)-Ionen sowohl zur Adhäsion als auch zur Kohäsion des Klebstoffes beitragen. Der Lignin-Catechol-Klebstoff ist frei von petrochemischen Chemikalien und biologisch abbaubar. In ersten Stirnzugversuchen konnte eine Haftkraft von 0,3 MPa erreicht werden.
The terms bioeconomy and biorefineries are used for a variety of processes and developments. This short introduction is intended to provide a delimitation and clarification of the terminology as well as a classification of current biorefinery concepts. The basic process diagrams of the most important biorefinery types are shown.
Die Erfindung betrifft ein Bussystem enthaltend Busleitungen, an denen eine Anzahl von Busteilnehmern über einen Transceiver anschließbar sind, wobei der Transceiver eine bidirektionale Kommunikation zwischen mindestens zwei Busteilnehmern bewirkt, wobei auf einer busabgewandten Seite des Transceivers sich an denselben eine Zwischenbrückeneinheit anschließt, die mindestens zwei Sender-/Empfänger-Paare enthaltend jeweils einen Sender und einen Empfänger aufweist, wobei der Sender einen Senderoszillator, eine Amplituden- und/oder Phasen- und/oder Frequenzmodulator sowie eine Antenne aufweist und wobei der Empfänger einen Mischer aufweisenden Demodulator sowie eine Antenne aufweist, wobei ein erstes Sender-/Empfänger-Paar über eine Funkschnittstelle mit dem zweiten Sender-/Empfänger-Paar miteinander gekoppelt sind.
Using the OpenSim software and verified anatomical data, a computer model for the calculation of biomechanical parameters is developed and used to determine the effect of a reattachment of the Supraspinatus muscle with a medial displacement of the muscle attachment point, which may be necessary for a rupture of the supraspinatus tendon. The results include the influence of the operation on basic biomechanical parameters such as the lever arm, as well as the calculated the muscle activations for the supraspinatus and deltoid. In addition, the influence on joint stability is examined by an analysis of the joint reaction force. The study provides a detailed description of the used model, as well as medical findings to a reattachment of the supraspinatus.
Mit der Software OpenSim und überprüften anatomischen Daten wird ein Computermodell zur Berechnung von biomechanischen Parametern entwickelt und genutzt, um den Effekt einer Refixierung des Supraspinatusmuskels mit einer medialen Verschiebung des Muskelansatzpunktes zu ermitteln, wie sie unter anderem nach einem Riss der Supraspinatussehne notwendig sein kann. Die Ergebnisse umfassen hierbei den Einfluss der Operation auf grundlegende biomechanische Parameter wie den Hebelarm sowie die berechneten Muskelaktivierungen für den Supraspinatus und Deltoideus. Zusätzlich wird der Einfluss auf die Gelenkstabilität betrachtet und durch eine Analyse der Gelenkreaktionskraft untersucht. Die Studie bietet eine detaillierte Beschreibung des genutzten Modells, sowie medizinische Erkenntnisse zu einer Refixierung des Supraspinatus.
Algal polysaccharides (extracellular polysaccharides) and carbon nanotubes (CNTs) were adsorbed on dioctadecyldimethylammonium bromide Langmuir monolayers to serve as a matrix for the incorporation of urease. The physicochemical properties of the supramolecular system as a monolayer at the air–water interface were investigated by surface pressure–area isotherms, surface potential–area isotherms, interfacial shear rheology, vibrational spectroscopy, and Brewster angle microscopy. The floating monolayers were transferred to hydrophilic solid supports, quartz, mica, or capacitive electrolyte–insulator–semiconductor (EIS) devices, through the Langmuir–Blodgett (LB) technique, forming mixed films, which were investigated by quartz crystal microbalance, fluorescence spectroscopy, and field emission gun scanning electron microscopy. The enzyme activity was studied with UV–vis spectroscopy, and the feasibility of the thin film as a urea sensor was essayed in an EIS sensor device. The presence of CNT in the enzyme–lipid LB film not only tuned the catalytic activity of urease but also helped to conserve its enzyme activity. Viability as a urease sensor was demonstrated with capacitance–voltage and constant capacitance measurements, exhibiting regular and distinctive output signals over all concentrations used in this work. These results are related to the synergism between the compounds on the active layer, leading to a surface morphology that allowed fast analyte diffusion owing to an adequate molecular accommodation, which also preserved the urease activity. This work demonstrates the feasibility of employing LB films composed of lipids, CNT, algal polysaccharides, and enzymes as EIS devices for biosensing applications.
A chip-based amperometric biosensor referring on using the bioelectrocatalytical amplification principle for the detection of low adrenaline concentrations is presented. The adrenaline biosensor has been prepared by modification of a platinum thin-film electrode with an enzyme membrane containing the pyrroloquinoline quinone-dependent glucose dehydrogenase and glutaraldehyde. Measuring conditions such as temperature, pH value, and glucose concentration have been optimized to achieve a high sensitivity and a low detection limit of about 1 nM adrenaline measured in phosphate buffer at neutral pH value. The response of the biosensor to different catecholamines has also been proven. Long-term stability of the adrenaline biosensor has been studied over 10 days. In addition, the biosensor has been successfully applied for adrenaline detection in human blood plasma for future biomedical applications. Furthermore, preliminary experiments have been carried to detect the adrenaline-concentration difference measured in peripheral blood and adrenal venous blood, representing the adrenal vein sampling procedure of a physician.
Many efforts are made worldwide to establish magnetic fluid hyperthermia (MFH) as a treatment for organ-confined tumors. However, translation to clinical application hardly succeeds as it still lacks of understanding the mechanisms determining MFH cytotoxic effects. Here, we investigate the intracellular MFH efficacy with respect to different parameters and assess the intracellular cytotoxic effects in detail. For this, MiaPaCa-2 human pancreatic tumor cells and L929 murine fibroblasts were loaded with iron-oxide magnetic nanoparticles (MNP) and exposed to MFH for either 30 min or 90 min. The resulting cytotoxic effects were assessed via clonogenic assay. Our results demonstrate that cell damage depends not only on the obvious parameters bulk temperature and duration of treatment, but most importantly on cell type and thermal energy deposited per cell during MFH treatment. Tumor cell death of 95% was achieved by depositing an intracellular total thermal energy with about 50% margin to damage of healthy cells. This is attributed to combined intracellular nanoheating and extracellular bulk heating. Tumor cell damage of up to 86% was observed for MFH treatment without perceptible bulk temperature rise. Effective heating decreased by up to 65% after MNP were internalized inside cells.