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A light-addressable potentiometric sensor (LAPS) can measure the concentration of one or several analytes at the sensor surface simultaneously in a spatially resolved manner. A modulated light pointer stimulates the semiconductor structure at the area of interest and a responding photocurrent can be read out. By simultaneous stimulation of several areas with light pointers of different modulation frequencies, the read out can be performed at the same time. With the new proposed controller electronic based on a field-programmable gate array (FPGA), it is possible to control the modulation frequencies, phase shifts, and light brightness of multiple light pointers independently and simultaneously. Thus, it is possible to investigate the frequency response of the sensor, and to examine the analyte concentration by the determination of the surface potential with the help of current/voltage curves and phase/voltage curves. Additionally, the ability to individually change the light intensities of each light pointer is used to perform signal correction.
HisT/PLIER : A Two-Fold Provenance Approach for Grid-Enabled Scientific Workflows Using WS-VLAM
(2011)
Beim Ausbau nachhaltiger, regenerativer Energieversorgung hat die Umwandlung von organischer Biomasse in Biogas ein großes Potential. Der zugrundeliegende, komplexe biologische Prozess wird noch immer unzureichend verstanden und bedarf systematischer Untersuchungen der Prozessparameter, um einen hohen Ertrag bei guter Gasqualität zu ermöglichen. Die Fragestellungen zur Entschlüsselung des Prozesses sind sowohl verfahrenstechnischer als auch mikrobiologischer Natur. Aus mikrobiologischer Sicht ist die Kenntnis der tatsächlich beteiligten prozesstragenden Mikroorganismen von erheblicher Bedeutung, aus verfahrenstechnischer Sicht die Kenntnis der physikalischen und chemischen Faktoren, welche die mikrobiologischen Prozesse und kontrollieren. Im Zusammenspiel aller dieser Parameter wird die Biogasbildung befördert oder behindert, bis zum Abbruch des Prozesses.
Eine mögliche Kontrollmethode ist die Messung der metabolischen Aktivität prozesstragender Organismen.
Diese soll, beruhend auf fundierten Prozessdaten, gewonnen durch eine Parallelanlage, mit einem lichtadressierbaren potentiometrischen Sensor-System (LAPS) realisiert werden. Dieser Sensor ist in der Lage, pH-Wert-änderungen zu detektieren, die durch den Stoffwechsel der auf dem Chip immobilisierten Organismen hervorgerufen werden, um eine Online-Überwachung von Biogasanlagen zu ermöglichen.
We present the novel concept of a combined drilling and melting probe for subsurface ice research. This probe, named “IceMole”, is currently developed, built, and tested at the FH Aachen University of Applied Sciences’ Astronautical Laboratory. Here, we describe its first prototype design and report the results of its field tests on the Swiss Morteratsch glacier. Although the IceMole design is currently adapted to terrestrial glaciers and ice shields, it may later be modified for the subsurface in-situ investigation of extraterrestrial ice, e.g., on Mars, Europa, and Enceladus. If life exists on those bodies, it may be present in the ice (as life can also be found in the deep ice of Earth).
Tests with palm tree leaves have just started yet and scan data are in the process to be analyzed. The final goal of future project for palm tree gender and species recognition will be to develop optical scanning technology to be applied to date palm tree leaves for in–situ screening purposes. Depending on the software used and the particular requirements of the users the technology potentially shall be able to identify palm tree diseases, palm tree gender, and species of young date palm trees by scanning leaves.
The demand of replacements for inoperable organs exceeds the amount of available organ transplants. Therefore, tissue engineering developed as a multidisciplinary field of research for autologous in-vitro organs. Such three dimensional tissue constructs request the application of a bioreactor. The UREPLACE bioreactor is used to grow cells on tubular collagen scaffolds OPTIMAIX Sponge 1 with a maximal length of 7 cm, in order to culture in vitro an adequate ureter replacement. With a rotating unit, (urothelial) cells can be placed homogeneously on the inner scaffold surface. Furthermore, a stimulation is combined with this bioreactor resulting in an orientation of muscle cells. These culturing methods request a precise control of several parameters and actuators. A combination of a LabBox and the suitable software LabVision is used to set and conduct parameters like rotation angles, velocities, pressures and other important cell culture values. The bioreactor was tested waterproof successfully. Furthermore, the temperature controlling was adjusted to 37 °C and the CO2 - concentration regulated to 5 %. Additionally, the pH step responses of several substances showed a perfect functioning of the designed flow chamber. All used software was tested and remained stable for several days.
Plant physiology and plant stress: Plant physiology will be much more important for human mankind because of yield and cultivation limits of crops determined by their resistance to stress. To assess and counteract various stress factors it is necessary to conduct plant research to gain information and results on plant physiology.
The importance of the availability of stored blood or blood cells, respectively, for urgent transfusion cannot be overestimated. Nowadays, blood storage becomes even more important since blood products are used for epidemiological studies, bio-technical research or banked for transfusion purposes. Thus blood samples must not only be processed, stored, and shipped to preserve their efficacy and safety, but also all parameters of storage must be recorded and reported for Quality Assurance. Therefore, blood banks and clinical research facilities are seeking more accurate, automated means for blood storage and blood processing.
Inhaltsverzeichnis: Thema 06 Bewegte Zeiten : Die FH Aachen feiert ihren 40. Geburtstag ... 12 40 Jahre - und 40 Gründe, mit der FH Aachen zu feiern 14 "Jetzt seid Ihr dran" : SPIEGEL-Gespräch mit Prof. Dr. h.c. Jesco Freiherr von Puttkamer 16 Grünes Licht für die nächsten 40 Jahre : Laserinstallation von Prof. Rainer Plum auf dem Aachener Katschhof Studium 18 Gemeinsam für den Dom : Domkapitel und FH Aachen unterzeichnen Kooperationsvertrag 20 "Extraraum" für Aachen : Inititative für mehr Wohnraum ... 22 Die größte Arbeitsmaschine der Welt : Exkursionen wie der Besuch des Braunkohletagebaus Hambach ... 26 Mehr als Massage : Aachener Hochschulen bieten gemeinsamen Studiengang Physiotherapie an 27 Ganz schön schräg : Studierende der FH Aachen belegen den 2. Platz beim Architekturwettbewerb "Dachwelten 2011" 28 Eine Weste, die Leben retten kann : Christian Gille, Benedikt Janssen und Jan Kempken gewinnen mit Ihrer Entwicklung den ersten Preis beim SOSIMA-Wettbewerb 30 Ein Standort mit Zukunft : Studierende erstellen Technologieatlas Eifel 32 Im Bann der roten Zahlen : Insolvenzexperte Prof. Dr. Rolf-Dieter Mönning über den Sinn von Geld, Studienkosten und den Tod der bürgerlichen Existenz 35 Gut für Geldbörse und Gemüt : Mit einem Stipendium fördern Unternehmen hoch motivierte Studierende und gewinnen gleichzeitig Fachkräfte 36 FH Aachen ahoi! Betonkanuten gewinnen bereits zum vierten Mal in Folge den Titel 37 Meldungen/Studium International 40 Der große Sprung : Ortstermin in Peking : Aufnahmeprüfung für das Freshman-Programm 44 Der nächste Schritt : Der Bau eines solarthermischen Kraftwerks in Algerien rückt näher 45 Die Chemie stimmt : FH Aachen kooperiert mit Universität in Marokko und exportiert ihren Studiengang "Angewandte Chemie" 46 "An experience for life" : FH Aachen beschließt Kooperaton mit der Tennessee Tech University 47 Meldungen/International Forschung 48 Dem Cybertäter auf der Spur : FH entwickelt forensische Verfahren zur Analyse und Auswertung digitaler Daten 50 Entscheidende Puzzleteilchen : FH-Absolvent Karl Greuel schließt für Bundesbehörden Sicherheitslücken von mobilen Endgeräten 52 Elektromobil unterwegs - jetzt einsteigen! : FH sammelt mit einem neuen Elektrofahrzeug Erfahrungen für das weltweit erste ganzheitliche e-CarSharing-Konzept für urbane Mobilität 56 Ein Festival der Energien : Das Solar-Institut Jülich veranstaltet die 26. Summer School Renewable Energy 57 Meldungen/Forschung Personen 58 Chronografie einer Karriere : Wilhelm Schmid ist Geschäftsführer der Luxusuhren-Manufaktur A. Lange & Söhne. Das BWL-Studium an der FH Aachen war für ihn der Schlüssel zur Welt. 62 Prof. Dr.-Ing. Helmut Strehl wird 80 : Wir gratulieren dem Gründungsrektor der FH Aachen 64 Backpack Jack : Nach einer Reise rund um den Globus fasste JAck Witkowski an der FH Aachen endlich Fuß. Sein Studium öffnete ihm die Türen für eine internationale akademische Karriere. 66 Meldungen/Personal 67 Personalia 69 Neuberufene Professoren 71 Asusscheidende Professoren Service 73 Der Faktor Mensch entscheidet : Technologie- und Wissenstransfer : Schulterschluss von Wissenschaft und Wirtschaft 74 "Wir haben keine Eurokrise" : Peer Steinbrück war zu Gast an der FH Aachen 76 Eine Schule für Äthiopien : Die FH Aachen unterstützte die Aachener Städtewette mit mehr als 4500 Euro 78 Ein Blick hiner die Kulissen : Am Girls´& Boys´Day können Schülerinnen für einen Tag echte Ingenieurinnen sein 79 Meldungen/Service 80 Messen und Veranstaltungen 86 Ortswechsel/Internationales Zeitungsmuseum Aachen 87 Impressum
Forschungsbericht 2011
(2011)
Forschungsbericht / Themenheft : Life Sciences 4 Grußwort Prorektorin Prof. Dr. rer. nat. Christiane Vaeßen 6 Highlightprojekte 9 Nano- und Biotechnologien, Medizintechnik, Bioengineering 10 Institut für Nano- und Biotechnologien 11 Multifunktionaler Bio-Sensorchip für biodegradierbare Biopolymere 12 Intelligente Logik-Gatter mit stimuli-responsiven Hydrogelen 13 Entwicklung eines Multisensorsystems in Siliziumtechnik zur Berurteilung der Gärbiologie eines Anaerobfermenters in der Flüssigphase 14 Optimierung des Betriebs eines Biogasfermenters mithilfe eines Feldeffekt-Biosensors auf der Basis eines lichtadressierbaren potenziometrischen Sensors (Bio-LAPS) 15 Modulares Sensorsystem für die Zellkultur-Prozessentwicklung (Cellsens) 16 "Nano-inspirierte Oberflächen für die Entwicklung spezifischer Feldeffekt-Biosensoren 17 Multimodale Sensoren für die Umweltanalytik in flüssigen Medien im industriellen Umfeld 18 Gassensorik für den qualitativen und quantitativen Nachweis von H2O2 für aseptische Verpackungen im Bereich der Lebensmitteltechnologie 19 „Entwicklung von therapeutischen Impfstoffen gegen Krebs“ 20 Institut für Bioengineering 22 Zellbiophysik : Personalisierte Medizin - Wirkstoffanpassung mit CardiaKytos 23 Labor für Biomaterialien : Biokompatibilität von Werkstoffen bludruchströmter Medizingeräte 24 Labor für Zell- und Mikrobiologie : Zusammenschluss von Molekularer Biophysik und Mikrobiologie 25 Labor für Biomechanik : Virtuelle Realität: Geglättete Finite-Elemente –Methode zur Simulation in der Medizintechnik 26Labor für Biomechanik : Optimierung chirurgischer Klammernahtgeräte zur operativen Darm-Anastomose 27 Labor für Medizinische & Molekulare Biologie : CARA - Entwicklung einer nichtinvasiven Sonde für den klinischen Einsatz zur Prognose des Risikos einer Frühgeburt bei Schwangeren 30 Kompetenzplattform Bioengineering 31 IceMole eine sich autonom ins Eis grabende Sonde für die Polarforschung und die Suche nach Leben im Sonnensystem 33 Nahinfrarotspektroskopie zur Überwachung von Biogasanlagen 34 Schlingensysteme zur Behandlung von Belasungsinkontinenz 36 Weitere Forschungsaktivitäten Telemedizin : Produktstudien 39 Angewandte Polymerchemie, Nuklearchemie, Umweltbiotechnologie 40 Institut für angewandte Polymerchemie (IAP) : "Intelligente Hydrogele" als kontaktfrei steuerbare Pharmadepots zur gezielten Tumorbekämpfung 43 Das Labor für Nuklearchemie 45 Institut NOWUM -Energy 46 EnergieEffizienz-Netzwerk : Eine Chance für die Life-Science-Industrie 48 MiProBa : Ein Projekt zum Thema Biogas 49 Weitere Forschungsaktivitäten : IMMOTHERM 50 Systematische Untersuchung des Biogas-Prozesses : Beteiligte Mikroorganismen und deren Stoffwechsel 51 Der pflanzliche Aromatenstoffwechsel : Aller guten Dinge sind drei? Aromatenstoffwechsel 51 54 Impressum