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LAPS-based monitoring of metabolic responses of bacterial cultures in a paper fermentation broth
(2020)
As an alternative renewable energy source, methane production in biogas plants is gaining more and more attention. Biomass in a bioreactor contains different types of microorganisms, which should be considered in terms of process-stability control. Metabolically inactive microorganisms within the fermentation process can lead to undesirable, time-consuming and cost-intensive interventions. Hence, monitoring of the cellular metabolism of bacterial populations in a fermentation broth is crucial to improve the biogas production, operation efficiency, and sustainability. In this work, the extracellular acidification of bacteria in a paper-fermentation broth is monitored after glucose uptake, utilizing a differential light-addressable potentiometric sensor (LAPS) system. The LAPS system is loaded with three different model microorganisms (Escherichia coli, Corynebacterium glutamicum, and Lactobacillus brevis) and the effect of the fermentation broth at different process stages on the metabolism of these bacteria is studied. In this way, different signal patterns related to the metabolic response of microorganisms can be identified. By means of calibration curves after glucose uptake, the overall extracellular acidification of bacterial populations within the fermentation process can be evaluated.
LAPS are field-effect-based potentiometric sensors which are able to monitor analyte concentrations in a spatially resolved manner. Hence, a LAPS sensor system is a powerful device to record chemical imaging of the concentration of chemical species in an aqueous solution, chemical reactions, or the growth of cell colonies on the sensor surface, to record chemical images. In this work, multi-chamber 3D-printed structures made out of polymer (PP-ABS) were combined with LAPS chips to analyse differentially and simultaneously the metabolic activity of Escherichia coli K12 and Chinese hamster ovary (CHO) cells, and the responds of those cells to the addition of glucose solution.
Eine Einführung in die Anwendung der VOB in der baubetrieblichen Praxis im Rahmen der ergänzenden Schriften zu den Vorlesungen. Die Anwendung der VOB als Vertragsbedingung für einen Bauvertrag ist gängige Praxis, über die der Architekt im Baubetrieb umfassend informiert sein muß. Die Anwendung der VOB im Bauvertrag bedarf der vorherigen Vereinbarung zwischen den Vertragsparteien. Dabei muß die VOB im Ganzen vereinbart werden. Eine Veränderung dieser Bestimmungen führt zur teilweisen Unwirksamkeit der vertraglichen Vereinbarung. Der Architekt, der für seinen Bauherrn die Vergabeunterlagen zusammenstellen muß, haftet für Fehler bei der Formulierung oder der Zusammenstellung. Es ist daher für den Architekten unerläßlich, die vertraglichen Zusammenhänge zu kennen. Dieser Fachaufsatz soll zu einem sicheren Umgang mit der VOB als Vertragsgrundlage beitragen.
Textauszug: Nach dem Leistungsbild der HOAI hat der Architekt bei Planung und Baubetrieb vier Stationen der Kostenermittlung entsprechend der DIN 276, Abschnitt 2.3 abzuarbeiten. Der Architekt, der seiner Verantwortung gerecht werden will, wird hier weitere Kontrollmechanismen einbauen wollen. Über die genannten Kostenermittlungen hinaus kennt die DIN 276 daher noch das Erfordernis der Kostenkontrolle in Abschnitt 2.4 und der Kostensteuerung in Abschnitt 2.5. Die Kostensteuerung greift immer dann, wenn die Kostenkontrolle eine Abweichung des Kostenrahmens von den Sollwerten aufzeigt. Dazu müssen die Kontrollinstanzen dort eingebaut werden, wo Korrekturen noch möglich sind. Eine erste Kontrolle der Kosten ist daher zwischen Massenermittlung und Vergabe sinnvoll einzuflechten. Zu diesem Zeitpunkt kann die Planung noch verändert werden, was einen ersten steuernden Eingriff in die Baukosten ermöglicht, und zwar bevor die Angebotsunterlagen verschickt werden. Die Grundlagen zu einer effektiven Kostensteuerung werden in der Mengenermittlung der Leistungsphase 6 gelegt. Wenn dort die Mengen nicht sorgfältig und nachvollziehbar ermittelt wurden, wird der Soll- Ist- Abgleich während der Bauphase nicht frühzeitig genug gelingen, wenn nicht gar ganz entfallen. Es gilt also, dafür zu sorgen, dass die Mengenermittlung zur Vergabe mit entsprechender Sorgfalt und vor Allem „projektnah“ erfolgt. Schätzungen haben hier keine Berechtigung.
Optimisation of a urea selective catalytic reduction system with a coated ceramic mixing element
(2017)
Breast cancer resistance protein (BCRP) is expressed in various tissues, such as the gut, liver, kidney and blood brain barrier (BBB), where it mediates the unidirectional transport of substrates to the apical/luminal side of polarized cells. Thereby BCRP acts as an efflux pump, mediating the elimination or restricting the entry of endogenous compounds or xenobiotics into tissues and it plays important roles in drug disposition, efficacy and safety. Bcrp knockout mice (Bcrp−/−) have been used widely to study the role of this transporter in limiting intestinal absorption and brain penetration of substrate compounds. Here we describe the first generation and characterization of a mouse line humanized for BCRP (hBCRP), in which the mouse coding sequence from the start to stop codon was replaced with the corresponding human genomic region, such that the human transporter is expressed under control of the murine Bcrp promoter. We demonstrate robust human and loss of mouse BCRP/Bcrp mRNA and protein expression in the hBCRP mice and the absence of major compensatory changes in the expression of other genes involved in drug metabolism and disposition. Pharmacokinetic and brain distribution studies with several BCRP probe substrates confirmed the functional activity of the human transporter in these mice. Furthermore, we provide practical examples for the use of hBCRP mice to study drug-drug interactions (DDIs). The hBCRP mouse is a promising model to study the in vivo role of human BCRP in limiting absorption and BBB penetration of substrate compounds and to investigate clinically relevant DDIs involving BCRP.
Superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPION) are extensively used for magnetic resonance imaging (MRI) and magnetic particle imaging (MPI), as well as for magnetic fluid hyperthermia (MFH). We here describe a sequential centrifugation protocol to obtain SPION with well-defined sizes from a polydisperse SPION starting formulation, synthesized using the routinely employed co-precipitation technique. Transmission electron microscopy, dynamic light scattering and nanoparticle tracking analyses show that the SPION fractions obtained upon size-isolation are well-defined and almost monodisperse. MRI, MPI and MFH analyses demonstrate improved imaging and hyperthermia performance for size-isolated SPION as compared to the polydisperse starting mixture, as well as to commercial and clinically used iron oxide nanoparticle formulations, such as Resovist® and Sinerem®. The size-isolation protocol presented here may help to identify SPION with optimal properties for diagnostic, therapeutic and theranostic applications.