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Background
A peripheral venous catheter (PVC) is the most widely used device for obtaining vascular access, allowing the administration of fluids and medication. Up to 25% of adult patients, and 50% of pediatric patients experience a first-attempt cannulation failure. In addition to patient and clinician characteristics, device features might affect the handling and success rates. The objective of the study was to compare the first-attempt cannulation success rate between PVCs with wings and a port access (Vasofix® Safety, B. Braun, abbreviated hereon in as VS) with those without (Introcan® Safety, B. Braun, abbreviated hereon in as IS) in an anesthesiological cohort.
Methods
An open label, multi-center, randomized trial was performed. First-attempt cannulation success rates were examined, along with relevant patient, clinician, and device characteristics with univariate and multivariate analyses. Information on handling and adherence to use instructions was gathered, and available catheters were assessed for damage.
Results
Two thousand three hundred four patients were included in the intention to treat analysis. First-attempt success rate was significantly higher with winged and ported catheters (VS) than with the non-winged, non-ported design (IS) (87.5% with VS vs. 78.2% with IS; PChi < .001). Operators rated the handling of VS as superior (rating of “good” or “very good: 86.1% VS vs. 20.8% IS, PChi < .001). Reinsertion of the needle into the catheter after partial withdrawal—prior or during the catheterization attempt—was associated with an increased risk of cannulation failure (7.909, CI 5.989–10.443, P < .001 and 23.023, CI 10.372–51.105, P < .001, respectively) and a twofold risk of catheter damage (OR 1.999, CI 1.347–2.967, P = .001).
Conclusions
First-attempt cannulation success of peripheral, ported, winged catheters was higher compared to non-ported, non-winged devices. The handling of the winged and ported design was better rated by the clinicians. Needle reinsertions are related to an increase in rates of catheter damage and cannulation failure.
A comparison study on modeling of clustered and overdispersed count data for multiple comparisons
(2021)
Data collected in various scientific fields are count data. One way to analyze such data is to compare the individual levels of the factor treatment using multiple comparisons. However, the measured individuals are often clustered – e.g. according to litter or rearing. This must be considered when estimating the parameters by a repeated measurement model. In addition, ignoring the overdispersion to which count data is prone leads to an increase of the type one error rate. We carry out simulation studies using several different data settings and compare different multiple contrast tests with parameter estimates from generalized estimation equations and generalized linear mixed models in order to observe coverage and rejection probabilities. We generate overdispersed, clustered count data in small samples as can be observed in many biological settings. We have found that the generalized estimation equations outperform generalized linear mixed models if the variance-sandwich estimator is correctly specified. Furthermore, generalized linear mixed models show problems with the convergence rate under certain data settings, but there are model implementations with lower implications exists. Finally, we use an example of genetic data to demonstrate the application of the multiple contrast test and the problems of ignoring strong overdispersion.
During gestation, the most drastic change in oxygen supply occurs with the onset of ventilation after birth. As the too early exposure of premature infants to high arterial oxygen pressure leads to characteristic diseases, we studied the adaptation of the oxygen sensing system and its targets, the hypoxia-inducible factor- (HIF-) regulated genes (HRGs) in the developing lung. We draw a detailed picture of the oxygen sensing system by integrating information from qPCR, immunoblotting, in situ hybridization, and single-cell RNA sequencing data in ex vivo and in vivo models. HIF1α protein was completely destabilized with the onset of pulmonary ventilation, but did not coincide with expression changes in bona fide HRGs. We observed a modified composition of the HIF-PHD system from intrauterine to neonatal phases: Phd3 was significantly decreased, while Hif2a showed a strong increase and the Hif3a isoform Ipas exclusively peaked at P0. Colocalization studies point to the Hif1a-Phd1 axis as the main regulator of the HIF-PHD system in mouse lung development, complemented by the Hif3a-Phd3 axis during gestation. Hif3a isoform expression showed a stepwise adaptation during the periods of saccular and alveolar differentiation. With a strong hypoxic stimulus, lung ex vivo organ cultures displayed a functioning HIF system at every developmental stage. Approaches with systemic hypoxia or roxadustat treatment revealed only a limited in vivo response of HRGs. Understanding the interplay of the oxygen sensing system components during the transition from saccular to alveolar phases of lung development might help to counteract prematurity-associated diseases like bronchopulmonary dysplasia.
Background
Postoperative delirium (POD) and postoperative cognitive dysfunction (POCD) are frequent and serious complications after surgery. We aim to investigate the association between genetic variants in cholinergic candidate genes according to the Kyoto encyclopedia of genes and genomes - pathway: cholinergic neurotransmission with the development of POD or POCD in elderly patients.
Methods
This analysis is part of the European BioCog project (www.biocog.eu), a prospective multicenter observational study with elderly surgical patients. Patients with a Mini-Mental-State-Examination score ≤ 23 points were excluded. POD was assessed up to seven days after surgery using the Nursing Delirium Screening Scale, Confusion Assessment Method and a patient chart review. POCD was assessed three months after surgery with a neuropsychological test battery. Genotyping was performed on the Illumina Infinium Global Screening Array. Associations with POD and POCD were analyzed using logistic regression analysis, adjusted for age, comorbidities and duration of anesthesia (for POCD analysis additionally for education). Odds ratios (OR) refer to minor allele counts (0, 1, 2).
Results
745 patients could be included in the POD analysis, and 452 in the POCD analysis. The rate of POD within this group was 20.8% (155 patients), and the rate of POCD was 10.2% (46 patients). In a candidate gene approach three genetic variants of the cholinergic genes CHRM2 and CHRM4 were associated with POD (OR [95% confidence interval], rs8191992: 0.61[0.46; 0.80]; rs8191992: 1.60[1.22; 2.09]; rs2067482: 1.64[1.10; 2.44]). No associations were found for POCD.
Conclusions
We found an association between genetic variants of CHRM2 and CHRM4 and POD. Further studies are needed to investigate whether disturbances in acetylcholine release and synaptic plasticity are involved in the development of POD.
Diese Abschlussarbeit beschäftigt sich mit dem Thema „Außenanlagen in der Immobilienbewertung“. Hiermit soll analysiert werden, inwieweit Außenanlagen einen Werteinfluss auf den Verkehrswert bebauter Grundstücke haben. Das Ziel dieser Studie ist herauszufinden, wie Außenanlagen bisher in der Immobilienbewertung berücksichtigt werden und wie ihr Potenzial als Werttreiber gemessen werden kann. Die Fragestellungen wurden auf Auswertungen geeigneter Fachliteratur aus den Bereichen der Immobilienbewertung sowie Garten- und Landschaftsbau untersucht.
Darüber hinaus haben Gespräche mit Professoren und Mitarbeitern der Hochschule Osnabrück sowie mit Fachspezialisten aus der Immobilienbranche als auch ein Experten-Interview für aufschlussreiche Diskussionen gesorgt.
Im Ergebnis wird deutlich, dass Außenanlagen durch Berührung gewisser wertbestimmender Parameter einen Einfluss auf den Marktwert von Immobilien ausüben. Wie die Studien zeigen, liegt dieser Wertanteil in einer Grauzone. Dies liegt vor allem an der unklaren Abgrenzung des Außenanlagenbegriffs in der Immobilienbewertung.
Um den unbekannten Werteinfluss zu ermitteln, wird mit dieser Arbeit eine Möglichkeit für eine Datenerhebung erarbeitet. Die Evaluation soll in Form einer Befragung von Immobiliensachverständigen durchgeführt werden. Zur vergleichbaren Beurteilung dient ein erarbeiteter Kriterienkatalog. Auf diese Weise soll das wertsteigernde Potenzial von Außenanlagen auf den Ertragswert einer Immobilie gemessen werden können. In der Vergangenheit erstellte Ertragswertgutachten, die zu Verkaufstransaktionen geführt haben, sollen auf dieser Grundlage ausgewertet und verglichen werden.
Das Endergebnis zeigt, wie mit dieser empirischen Datenerhebung ein Fazit bezüglich des tatsächlichen Wertanteils durch Außenanlagen am Immobilienwert bestimmt werden kann.
Die Umstände des globalen Klimawandels erfordern zukünftig auch in Hannover eine Neuauswahl der Stadtbaumarten zugunsten hitze- und trockenheitstoleranter Arten. In Zusammenarbeit mit der Stadt Hannover wurde ein Baumentwicklungskonzept für zukünftige Baumpflanzungen in der Landeshauptstadt erarbeitet. Im Konflikt zwischen Schutz der heimischen Flora und Fauna und Maßnahmen der Klimaanpassung wurde die „Assisted Migration“ als Ansatz und Kompromiss zwischen beiden Bereichen gewählt. Hierbei werden Arten durch gezielte Eingriffe parallel zum Verlauf der theoretischer Arealverschiebung der Klimaerwärmung bewegt. Um mögliche Herkunftsgebiete für diese Arten zu finden, wurden auf europäischer Ebene klimatische Analoggebiete für Hannovers zukünftiges Klima gesucht. Das Klima verschiedener Standorttypen Hannovers wurde mithilfe von aktuellen klimatischen Szenarios für den Zeitraum 2080-2100 projektiert und anschließend europaweit mit dem lokalen Klima der Periode 1970-2000 verglichen. Gebiete Süd- und Südosteuropas verfügen über klimatischen Eigenschaften, welche dem in Hannover zukünftig erwarteten Klima entsprechen. Sie wurden auf ihr Gehölzvorkommen untersucht. Unter Einbezug der natürlichen Standortbedingungen und bereits gemachter Erfahrungen wurde eine umfangreiche Artenliste erarbeitet. Diese schlägt Baumarten vor, die zukünftig an die Klimabedingungen angepasst sind und jetzt und im Verlauf der nächsten Jahrzehnte an verschiedenen Standorten Hannovers gepflanzt werden können.
Die vorliegende Abschlussarbeit befasst sich mit der Arbeitsweise des Building Information Modeling (BIM) in der Landschaftsarchitektur und der Untersuchung von Modellierungsop-tionen für Vegetationsobjekte. Wenngleich Vegetation einen wesentlichen Bestandteil der Planung von Außenanlagen darstellt, gibt es für den allgemeinen Umgang mit Bepflanzung in BIM bisher noch keine ausgereiften Konzepte. Insbesondere die Planung von Stauden-flächen wird in digitalen Modellen bisher kaum thematisiert. Es fehlen darüber hinaus allge-meine Workflows, um die Bepflanzungsplanung in den Prozess des Building Information Modeling zu integrieren. Das vorrangige Ziel dieser Arbeit ist daher die Entwicklung von exemplarischen Arbeitsab-läufen für das Aufgabenfeld der Bepflanzungsplanung innerhalb der 3D-Modellierungssoft-ware Autodesk Revit. Um die Potentiale des Programms bestmöglich zu nutzen, werden zudem die visuellen Programmierwerkzeuge des Softwaremoduls Dynamo verwendet. Die in Dynamo entwickelten benutzerdefinierten Tools ergänzen die Standardfunktionen von Revit und können für spezifische Modellierungsaufgaben wiederholt zum Einsatz kommen. Zum einen basiert die Modellierung in Revit auf den BIM-Grundlagen der Fertigstellungsgrade und Anwendungsfälle. Zum anderen soll durch das Modell ein automatisiertes Ableiten von Bepflanzungsplänen ermöglicht werden. Eine Analyse spezialisierter Softwareprodukte für die ‚Grüne Branche‘ gibt Aufschluss über die möglichen Funktionen der zu erstellenden Skripte in Dynamo. Der Workflow in Revit wird an einem Beispielprojekt veranschaulicht. Anhand eines Entwurfes für die Außenanlagen des Wohnkomplexes ‚Charlie Living‘ in Berlin wird somit ein vereinfachtes Modell angefertigt. Das Vegetationsmodell wird sukzessive für die Fertigstellungsgrade 100 bis 300 detailliert und enthält Bepflanzungselemente für Bäume, Hecken, Stauden und Pflanzflächen. Die Vegetationselemente werden mit zusätzlichen alphanumerischen Daten versehen und abschließend in einem Bepflanzungsplan dargestellt. Der Modellierungsprozess wird insgesamt mit zehn verschiedenen benutzerdefinierten Dynamo-Tools unterstützt und automatisiert. Anhand des Modellierungserfolges konnte eine generelle Eignung der BIM-Software Revit für die Anforderungen der Bepflanzungsplanung festgestellt werden. Die dargelegten Workflows in dieser Abschlussarbeit könnten demnach auch für das Modellieren von Vegetationsobjekten in anderen BIM-Projekten mit vergleichbarer Software Anwendung finden.
Background: In longitudinal studies, observations are made over time. Hence, the single observations at each time point are dependent, making them a repeated measurement. In this work, we explore a different, counterintuitive setting: At each developmental time point, a lethal observation is performed on the pregnant or nursing mother. Therefore, the single time points are independent. Furthermore, the observation in the offspring at each time point is correlated with each other because each litter consists of several (genetically linked) littermates. In addition, the observed time series is short from a statistical perspective as animal ethics prevent killing more mother mice than absolutely necessary, and murine development is short anyway. We solve these challenges by using multiple contrast tests and visualizing the change point by the use of confidence intervals.
Results: We used linear mixed models to model the variability of the mother. The estimates from the linear mixed model are then used in multiple contrast tests.There are a variety of contrasts and intuitively, we would use the Changepoint method. However, it does not deliver satisfying results. Interestingly, we found two other contrasts, both capable of answering different research questions in change point detection: i) Should a single point with change direction be found, or ii) Should the overall progression be determined? The Sequen contrast answers the first, the McDermott the second. Confidence intervals deliver effect estimates for the strength of the potential change point. Therefore, the scientist can define a biologically relevant limit of change depending on the research question.
Conclusion: We present a solution with effect estimates for short independent time series with observations nested at a given time point. Multiple contrast tests produce confidence intervals, which allow determining the position of change points or to visualize the expression course over time. We suggest to use McDermott’s method to determine if there is an overall significant change within the time frame, while Sequen is better in determining specific change points. In addition, we offer a short formula for the estimation of the maximal length of the time series.
Die vorliegende Bachelorarbeit behandelt das Thema das betriebliche Ideenmanagement. Das Ziel ist den Prozess zur Einreichung, Evaluierung und Umsetzung von Ideen weiterzuentwickeln und zu digitalisieren.
Um das Ziel zu erreichen, werden Primärdaten mit Hilfe von fünf qualitativen Interviews und einer quantitativen Umfrage mit 50 Mitarbeitern erhoben. Abgesehen davon wurden auch Daten aus der Sekundärforschung erfasst, deren Bestandteile die internen Unterlagen zum bestehenden Ideenmanagement dem Status quo, und wissenschaftliche Quellen sind.
Diplomarbeit in Gartendenkmalpflege
Die Arbeit besteht aus einem Textteil mit historischer Recherche und einem Planteil mit 4 Plänen:
Bestandsplan
Historischer Lageplan
Maßnahmenplan und
Historischer Entwicklungsplan
Die Diplomarbeit stellt eine Pionierarbeit dar, da erstmals der Park des Herrensitzes des Ehepaares Zanders (Richard Zanders und Anna Zanders, geb. Siemens) untersucht wurde. Die Diplomarbeit stellt den kulturhistorischen Wert einer Park- und Gartenanlage aus dem frühen 19. Jhd. heraus.
Objectives: To measure and assess the economic impact of adherence to a single quality indicator (QI) regarding weaning from invasive ventilation.
Design: Retrospective observational single-centre study, based on electronic medical and administrative records.
Setting: Intensive care unit (ICU) of a German university hospital, reference centre for acute respiratory distress syndrome.
Participants: Records of 3063 consecutive mechanically ventilated patients admitted to the ICU between 2012 and 2017 were extracted, of whom 583 were eligible adults for further analysis. Patients’ weaning protocols were evaluated for daily adherence to quality standards until ICU discharge. Patients with <65% compliance were assigned to the low adherence group (LAG), patients with ≥65% to the high adherence group (HAG).
Primary and secondary outcome measures: Economic healthcare costs, clinical outcomes and patients’ characteristics.
Results: The LAG consisted of 378 patients with a median negative economic results of −€3969, HAG of 205 (−€1030), respectively (p<0.001). Median duration of ventilation was 476 (248; 769) hours in the LAG and 389 (247; 608) hours in the HAG (p<0.001). Length of stay (LOS) in the LAG on ICU was 21 (12; 35) days and 16 (11; 25) days in the HAG (p<0.001). LOS in the hospital was 36 (22; 61) days in the LAG, and within the HAG, respectively, 26 (18; 48) days (p=0.001).
Conclusions: High adherence to this single QI is associated with better clinical outcome and improved economic returns. Therefore, the results support the adherence to QI. However, the examined QI does not influence economic outcome as the decisive factor.
Der Ökologische Landbau hat als Ziel die Biodiversität, die vor allem durch die Flora beeinflusst wird, zu stärken. In Verbindung mit dem Ertragsziel der landwirtschaftlichen Produktion ergibt sich dadurch die Frage, mit welchen Maßnahmen sowohl eine höhere Beikrautbiodiversität als auch die Ertragssicherung kombiniert werden können.
Hierzu wurde in der Nähe von Osnabrück ein einjähriger Versuch mit ökologisch angebauter Wintertriticale angelegt. Der Versuch wurde als Split-Plot-Design mit 4 Blöcken und Variationen von Saattermin, Saatstärke und mechanischer Beikrautregulierung an zwei Terminen im Frühjahr, auch mit Hackvarianten in 25 cm Reihenabstand, angelegt und von März 2022 bis zur Ernte im Juli 2022 regelmäßig auf vegetative und später auch generative Triticaleparameter sowie auf das Auftreten verschiedener Beikrautarten und den Beikrautdeckungsgrad geprüft.
Durch den frühen Saattermin am 18.10.2021 konnte verglichen mit dem späten Saattermin am 01.11.2021 aufgrund der längeren Wachstumsphase ein erhöhtes vegetatives Wachstum der Triticale erreicht werden. Ebenso wurde die Zahl der Beikrautindividuen und -arten gefördert, da sich insbesondere Herbstkeimer durch die zeitige Aussaat besser etablieren konnten. Eine erhöhte Konkurrenzwirkung konnte aufgrund von indifferentem Beikrautdeckungsgrad und gleichbleibender Beikrautbiomasse nicht festgestellt werden. Der Kornertrag wurde nicht beeinflusst, aber der Proteingehalt stieg um etwa 0,5 Prozentpunkte an. Entsprechend kann geschlussfolgert werden, dass die Beikrautbiodiversität durch die frühere Aussaat gefördert wurde, während der Strohertrag stieg, der Kornertrag gleichblieb und der Proteingehalt marginal sank.
Die erhöhte Saatstärke führte wie zu erwarten zu einer höheren Bestandesdichte, die auch zu einem höheren Kulturdeckungsgrad führte. Die daraus resultierende höhere Konkurrenzkraft der Triticale führte zu weniger Beikrautbiomasse und weniger Beikrautindividuen sowie -arten. Allerdings konnte in puncto Kornertrag kein Einfluss der Saatstärke festgestellt werden, da die höhere Ährendichte bei höherer Saatstärke durch das Ährengewicht ausgeglichen wurde. Der Proteingehalt stieg sogar durch die reduzierte Saatstärke. Entsprechend kann die reduzierte Aussaatstärke empfohlen werden, da sie positiv für die Beikräuter, indifferent für Stroh- und Kornertrag und positiv für den Proteingehalt eingeschätzt wird. Darüber hinaus können Saatgutkosten eingespart werden.
Den stärksten Einfluss auf Beikräuter und Triticale hatte allerdings die mechanische Beikrautregulierung. Das vegetative und generative Wachstum der einfachen Hackvariante in 25 cm Reihenabstand hat im Vergleich zur Striegelvariante deutliche Vorteile gezeigt. Auch der Proteingehalt und -ertrag konnte erhöht werden. Die intensive Hackvariante mit zusätzlichem Einsatz einer Rotary Hoe verhielt sich intermediär, da sie vermutlich die Kulturpflanze geschädigt hat.
Dagegen wies die Striegelvariante im Vergleich zur intensiven Hackvariante die höchste Zahl an Beikrautarten auf, während allerdings auch Beikrautdeckungsgrad, -biomasse und -individuenzahl maximal waren. Die intensive Hackvariante wies dagegen das ausgeglichenste Beikrautartenverhältnis auf (geringe Dominanz, hohes SDI). Bezüglich der Beikrautparameter verhielt sich die normale Hackvariante intermediär. Bei der normalen Hackvariante konnten entsprechend sämtliche Ertragsparameter maximiert werden, während sich die Beikrautparameter nicht signifikant veränderten. Die Beikrautvielfalt und -abundanz tendierte zu sinken, während die Ausgeglichenheit der Beikrautarten zunahm und entsprechend dominante Arten, wie Acker-Frauenmantel (Aphanes arvensis L.) an Bedeutung verloren haben, was eine Zönose vorbeugt.
Zurzeit wird die Digitalisierung in der Baubranche forciert. Im Hochbau ist dabei Building Information Modeling (BIM) als neue Planungsmethode im Vormarsch. In der Landschaftsarchitektur-Branche findet jedoch noch keine systematische Auseinandersetzung mit dieser Thematik statt.
Das Ziel ist daher, fundierte Informationen zu erarbeiten, die das Thema Building Information Modeling aus der Perspektive der deutschen Landschaftsarchitektur beleuchten und eine Basis für eine im Berufsfeld zu führende Diskussion legen. Aufbauend auf einer Bestandsaufnahme zu vorliegenden Entwicklungen, Definitionen, Standards und technologischen Grundlagen werden eine Online-Umfrage sowie Experteninterviews mit BIM-Anwendern und Softwareherstellern durchgeführt. Ein BIM-Test-Projekt dient der Prüfung, inwieweit für die Landschaftsarchitektur typische Planungsschritte mit branchentypischer Software BIMgerecht bearbeitet werden können.
Die hohe Rücklaufquote der Online-Umfrage, 266 Rückläufer bei 707 kontaktierten Landschaftsarchitekturbüros, bestätigt die Brisanz des Themas. Ca. 80 % der befragten Büros haben noch nie von der Methode gehört oder sich noch nicht damit auseinander gesetzt. Weniger als 4 % sind BIM-Anwender oder planen den Umstieg. Die Auswertung gibt Hinweise auf BIM-hemmende Faktoren, u. a. die vorherrschende 2D-Planung und kleinteilige Bürostruktur, sowie positive und negative Erwartungen der Landschaftsarchitekten an eine BIM-Umstellung.
Sowohl aus den Experteninterviews als auch aus der Bearbeitung des Testprojektes ergibt sich, dass erste Softwarelösungen BIM-Prozesse in der Außenanlagenplanung unterstützen. Jedoch fehlen landschaftsarchitektonische Bauteile sowie die Standards, diese in der verbreitet angewandten IFC-Schnittstelle adäquat zu definieren. Insbesondere in der Definition dieser IFC-Klassen und Objekte mit zugehörigen Genauigkeitsstufen in Geometrie und Informationsgehalt ('Levels of Detail' - LOD und 'Levels of Information' - LOI) wird dringender Forschungs- und Entwicklungsbedarf gesehen. Hilfreich wäre eine branchenspezifische BIMArbeitsgruppe. Die Auseinandersetzung mit BIM könnte zur Optimierung der Arbeitsprozesse, Softwarelösungen und Austauschformate beitragen. So wäre eine Angliederung an BIM-Prozesse auch in der Landschaftsarchitektur möglich.
Inhalt dieser Arbeit ist die Entwicklung und Durchführung eines BIM-Workflows für die Erfassung, Aufbereitung und Weiterbearbeitung von Gelände-Bestandsdaten in der Landschaftsarchitektur. Der entwickelte Workflow basiert auf der Analyse vorliegender BIM-Richtlinien und Leitfäden aus dem Bereich der Infrastrukturplanung. Es wird herausgestellt, welche Anforderungen an Bestandsdaten in BIM gestellt werden. Diese können auf Grund überschneidender Inhalte auf die Fachdisziplin der Freiraumplanung übertragen werden. Der Workflow integriert auf der einen Seite 3D-Bestandsdaten der Vermessungsämter, auf der anderen Seite Vermesserdaten aus der Ingenieurvermessung. Die Daten werden für die Weiterverwendung in BIM-Softwares aufbereitet und an diese übergeben. Auf Grundlage eines Projektbeispiels wird in fünf verschiedenen BIM-Programmen die Erstellung eines Digitalen Geländemodells anhand derselben Punktedatei durchgeführt und dokumentiert. Die erstellten Geländemodelle werden in dasselbe Datenformat exportiert und hinsichtlich ihrer Übereinstimmung und Genauigkeit mittels ausgewählter Vergleichsmethoden geprüft. Abschließend werden einige Werkzeuge des Plug-ins ‚Environment‘ für die Modellierung und Weiterbearbeitung von Geländemodellen in Autodesk Revit getestet und bewertet. Die praktische Umsetzung des entwickelten Workflows wird detailliert im Anhang aufgezeigt.
Background
In mucosal barrier interfaces, flexible responses of gene expression to long-term environmental changes allow adaptation and fine-tuning for the balance of host defense and uncontrolled not-resolving inflammation. Epigenetic modifications of the chromatin confer plasticity to the genetic information and give insight into how tissues use the genetic information to adapt to environmental factors. The oral mucosa is particularly exposed to environmental stressors such as a variable microbiota. Likewise, persistent oral inflammation is the most important intrinsic risk factor for the oral inflammatory disease periodontitis and has strong potential to alter DNA-methylation patterns. The aim of the current study was to identify epigenetic changes of the oral masticatory mucosa in response to long-term inflammation that resulted in periodontitis.
Methods and results
Genome-wide CpG methylation of both inflamed and clinically uninflamed solid gingival tissue biopsies of 60 periodontitis cases was analyzed using the Infinium MethylationEPIC BeadChip. We validated and performed cell-type deconvolution for infiltrated immune cells using the EpiDish algorithm. Effect sizes of DMPs in gingival epithelial and fibroblast cells were estimated and adjusted for confounding factors using our recently developed “intercept-method”. In the current EWAS, we identified various genes that showed significantly different methylation between periodontitis-inflamed and uninflamed oral mucosa in periodontitis patients. The strongest differences were observed for genes with roles in wound healing (ROBO2, PTP4A3), cell adhesion (LPXN) and innate immune response (CCL26, DNAJC1, BPI). Enrichment analyses implied a role of epigenetic changes for vesicle trafficking gene sets.
Conclusions
Our results imply specific adaptations of the oral mucosa to a persistent inflammatory environment that involve wound repair, barrier integrity, and innate immune defense.
In dieser Abschlussarbeit wird ein mehrstufiges Konzept zur Erfassung des baulichen Zustandes von Rückhalteeinrichtungen aus unbeschichtetem Beton entwickelt. Speziell betrachtet werden Anlagen zum Lagern, Abfüllen, Umschlagen, Herstellen, Behandeln und Verwenden von wassergefährdenden Stoffen.
Im Stand der Technik wird ein Überblick über die zusätzlichen Anforderungen aus Bauordnungs- und Wasserrecht zusammengestellt. Diese Anforderungen werden innerhalb des Konzeptes berücksichtigt. Im Unterschied zu herkömmlichen Betonbauteilen muss bei flüssigkeitsundurchlässigen Bauteilen neben der Tragfähigkeit, Gebrauchstauglichkeit und der Dauerhaftigkeit auch die Flüssigkeitsundurchlässigkeit berücksichtigt werden. Nach § 62, Absatz 1, WHG muss sichergestellt werden, dass eine nachteilige Veränderung der Eigenschaften der Gewässer nicht zu besorgen ist. Dieser Besorgnisgrundsatz wird durch Verordnungen, Richtlinien und Normen konkretisiert.
Der Grundgedanke des mehrstufigen Konzeptes ist die vorangehende Betrachtung des baulichen Gesamtzustandes und dessen Schnellerfassung. Auf Basis dieser Erfassung soll darüber entschieden werden, ob die Flüssigkeitsundurchlässigkeit aus technischer, wirtschaftlicher und kosmetischer Sicht durch Einzelinstandsetzungen oder durch das Aufbringen eines Ersatzsystems wiederhergestellt werden soll. Durch Instrumente, welche den einzelnen Stufen zugeordnet werden, soll die Erfassung standardisiert, systematisiert und vereinfacht werden.
Background
In DNA methylation analyses like epigenome-wide association studies, effects in differentially methylated CpG sites are assessed. Two kinds of outcomes can be used for statistical analysis: Beta-values and M-values. M-values follow a normal distribution and help to detect differentially methylated CpG sites. As biological effect measures, differences of M-values are more or less meaningless. Beta-values are of more interest since they can be interpreted directly as differences in percentage of DNA methylation at a given CpG site, but they have poor statistical properties. Different frameworks are proposed for reporting estimands in DNA methylation analysis, relying on Beta-values, M-values, or both.
Results
We present and discuss four possible approaches of achieving estimands in DNA methylation analysis. In addition, we present the usage of M-values or Beta-values in the context of bioinformatical pipelines, which often demand a predefined outcome. We show the dependencies between the differences in M-values to differences in Beta-values in two data simulations: a analysis with and without confounder effect. Without present confounder effects, M-values can be used for the statistical analysis and Beta-values statistics for the reporting. If confounder effects exist, we demonstrate the deviations and correct the effects by the intercept method. Finally, we demonstrate the theoretical problem on two large human genome-wide DNA methylation datasets to verify the results.
Conclusions
The usage of M-values in the analysis of DNA methylation data will produce effect estimates, which cannot be biologically interpreted. The parallel usage of Beta-value statistics ignores possible confounder effects and can therefore not be recommended. Hence, if the differences in Beta-values are the focus of the study, the intercept method is recommendable. Hyper- or hypomethylated CpG sites must then be carefully evaluated. If an exploratory analysis of possible CpG sites is the aim of the study, M-values can be used for inference.
In der vorliegenden Arbeit wird die Anwendung eines Schlitzplatten-Mikromischers zur Produktion von O/W-Emulsionen in der Lebensmittelindustrie untersucht. Das verwendete System besteht aus dem Modularen MikroReaktions System (MMRS) der Firma Ehrfeld BTS, einer Mahr Mikrozahnradpumpe, einer HNPM Mikrozahnringpumpe, einer Temperiervorrichtung und Kapillaren zur Verbindung der einzelnen Komponenten. Zur Beurteilung des Emulgierergebnisses wird die Tropfengröße der Öltröpfchen mithilfe eines Malvern Mastersizers 2000 bestimmt. Hierzu erfolgt zunächst eine Identifikation der relevanten Prozessparameter. Mithilfe einer ausführlichen Evaluation der Mischgeometrie, der Geschwindigkeit der Fluide und der Ölkonzentration können die Effekte und Wechselwirkungen herausgearbeitet werden. Alle hergestellten Emulsionen weisen eine bimodale Tropfengrößenverteilung auf. Dennoch kann festgestellt werden, dass die Geschwindigkeit, dicht gefolgt von der Konzentration, den größten Einfluss auf das Emulgierergebnis hat. Hierbei kann die Geschwindigkeit analog zum Energieeintrag betrachtet werden. Eine weiterführende Untersuchung der Parameter Temperatur und Energieeintrag zeigt, dass die Temperatur einen starken Einfluss auf das Emulgierergebnis hat. Die Versuchsergebnisse zeigen bei einer Prozesstemperatur von 75 °C eine monomodale Tropfengrößenverteilung mit einem Tropfendurchmesser von d90,3= 6,07 µm und d3,2= 2,28 µm. Die Untersuchung der Energieeinträge erfolgt in beiden Phasen getrennt voneinander. Es ist nicht möglich, eine klare Aussage über diese Einflüsse zu machen. Als Anwendungsbeispiel für die Lebensmittelindustrie wird die Evaluation unterschiedlicher lebensmitteltauglicher Emulgatoren gewählt. Als Emulgatoren dienen enzymatisch modifiziertes Sojalecithin, Milchphospholipide auf einem Träger, Polysorbat 80 und SDS. Die Untersuchung erfolgt bei drei unterschiedlichen Temperaturen und einem konstanten Energieeintrag. Es ergibt sich eine klare Abhängigkeit der Emulgatorwirkung von der Temperatur. Alle lebensmitteltauglichen Emulgatoren weisen im Temperaturbereich von 25 °C bis 65 °C eine bimodale Tropfengrößenverteilung auf. Der Vergleich der Versuchsergebnisse mit herkömmlichen Emulgierverfahren macht deutlich, dass ein großes Potential in der Anwendung eines Schlitzplatten-Mikromischers in der Lebensmittelindustrie liegt. Im Vergleich zur Literatur ergeben sich bei der Anwendung des MMRS bei gleichen Energieeinträgen ähnlich Tropfengrößen wie bei Membranemulgierverfahren.