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Neue Veröffentlichungen:
Synthesis and Characterization of Ternary Magnesium-Based Selenide Spinels for the Application as Solid Electrolytes in Magnesium Batteries
(2025) Simon (geb. Glaser), Clarissa
To meet the growing demand for energy storage systems and the limited lithium availability for today’s lithium-ion batteries, it is essential to develop resource-saving, lithium-free next-generation battery cells. One promising option is the magnesium battery which stands out due to the potential advantages of the magnesium metal anode, such as the high magnesium earth abundance, low costs, and the high theoretical volumetric energy density. In order to ensure a high level of safety and circumvent the drawbacks of passivation/corrosion of the magnesium metal anode in liquid cells, solid-state cells are often the concept of choice. However, the high charge density of the Mg2+-ion leads to strong Coulomb interactions in the solid host-framework, making the development of magnesium-ion-conducting solid electrolytes quite challenging.
Among considered classes of magnesium ion conductors, MgB2Se4 spinels (B = Sc, Y, Ln) are predicted to enable high magnesium ion mobility even at room-temperature. To date, a handful of electrochemical studies have been conducted on a single spinel, MgSc2Se4, while unequivocal evidence for magnesium ion transport beyond short-range motion as well as an approach to accurately determine the ionic conductivity in the mixed-conducting spinels are still missing. Apart from that, the nature of the electronic conductivity and the influence of the spinel composition on the magnesium ion conductivity and migration barrier are yet not well understood.
This doctoral thesis focuses on a systematic investigation of MgB2Se4 spinels as potential magnesium ion conductors. MgSc2Se4 was used as a pioneer material to study the magnesium ion transport by two independent electrochemical methods, namely reversible magnesium plating/ stripping cycling and electrochemical deposition of magnesium metal. After proving the Mg2+-ion transport, a cell concept with electron blocking interlayer-electrodes was developed to tackle the challenge of determining the partial ionic conductivity of the mixed-conducting spinel from impedance spectroscopy. Thus, a high room-temperature magnesium ion conductivity of MgSc2Se4 and, later on, of three further synthesized spinels (MgY2Se4, MgEr2Se4, MgTm2Se4) was confirmed. Driven by the good accordance of the experimental and computational magnesium ion migration barriers, systematic theoretical periodic density calculations of the static and kinetic energy contribution were performed dependent on the B3+-ion. In this context, general guidelines for achieving small migration barriers in the MgB2Se4 spinel system could be identified, which were later extended by the consideration of the magnesium insertion energy, suggesting an outstanding high magnesium ion mobility in MgYb2Se4. This was finally confirmed by an experimentally high ionic conductivity exceeding 10–4 S cm–1 and a low migration barrier, making the MgYb2Se4 spinel to a strong candidate for a magnesium ion solid electrolyte.
Overall, this doctoral thesis is the most comprehensive work on magnesium-ion-conducting selenide spinels so far. Approaches for accurate electrochemical characterization of spinels with mixed ionic-electronic character were developed, which will not only advance the research on MgB2Se4 phases but also pave the way for exploring other magnesium-based mixed conductors. Moreover, the computational studies in this work provide a deeper understanding of the magnesium ion transport in the chalcogenide spinels and could therefore serve as a starting point for further studies on the MgB2Se4 system.
Development of Immunotherapeutic Approach for Effective Elimination of Ovarian Cancer Cells by Inducing Immunogenic Cell Death
(2024) Mohiuddin, T M
Ovarian cancer represents one of the most common forms of female gynecological cancer. The existing treatment modalities include surgery and chemotherapy, which are unable to treat local and long-distant micro-metastases. Near infrared photoimmunotherapy (NIR-PIT) is a newly developed treatment strategy that can selectively kill the cancer cells and induce immunogenic cell death and thereby stimulate anti-tumor immune responses. In this study, we developed five NIR-PIT agents by conjugating scFv-SNAP tag fusion proteins with BG-modified IRdye700 to target ovarian cancer cells, which expressed cell surface antigens EGFR, Her2, FOLR1, TROP2 and TF. The flow cytometry and microscopic studies confirmed the specificity of all the investigated NIR-PIT agents binding to corresponding overexpressed cancer cells. We demonstrated that all five NIR-PIT agents decreased the cell viability in a concentration dependent manner with IC50 values of ~42-283 nM. Moreover, all the examined NIR-PIT agents induced cell death by ~80-92% among them the most representing cell death occurred by irreversible necrosis or regulated necrosis. The NIR-PIT agents triggered major hallmarks of immunogenic cell death, cell surface expression of calreticulin, HSP70, HSP90 and the extracellular release of ATP and HMGB1. Furthermore, co-culturing immature dendritic cells with EGFR and TF targeting NIR-PIT agents mediated dying cancer cells enhanced dendritic cell maturation, as indicated by increased expression of CD80, CD86, CD40 and HLADR. Taken together, our results suggested that all five investigated NIR-PIT agents have great potential to be applied for ovarian cancer treatment.
Retrospektive Analyse der Verknöcherung der Transitionszonen nach freiem Fibulatransplantat: Vergleich zweier Osteosyntheseverfahren – konventionell vs. patientenspezifisches Implantat (PSI)
(2025) Yonan-Haggie, Magdalena
Die vorliegende monozentrische, retrospektive Studie untersucht Patienten, die einer Rekonstruktion des Ober- oder Unterkiefers mittels freien Fibulatransplantats (FFF) aus dem Zeitraum von Januar 2005 bis Dezember 2021 unterzogen wurden. Mithilfe von Orthopantomogramm- (OPG), Computertomografie- (CT) sowie Volumentomografie- (DVT) Aufnahmen erfolgte eine detaillierte Analyse der knöchernen Vereinigung an den intersegmentalen Übergängen zwischen dem nativen Ober- oder Unterkiefer und dem Fibulaknochen. Der zentrale Parameter der Untersuchung war dabei der Status der knöchernen Vereinigung in Abhängigkeit vom Osteosynthesetyp. In die Analyse wurden insgesamt n = 133 Patientenfälle eingeschlossen, wobei die Aufteilung in PSI (64 Patienten) und Non-PSI (69 Patienten) erfolgte. Das mittlere Alter betrug 56,7 ± 14,0 Jahre, wobei die primäre Diagnose bei 78,9% der Fälle ein Malignom und bei 15,0% ein gutartiger Tumor war. Bei 103 Patienten (77,4%) wurde eine Unterkieferrekonstruktion durchgeführt und bei 30 Patienten (22,6%) eine Oberkieferrekonstruktion. Die radiologischen Aufnahmen zeigten eine Rate unvollständiger knöcherner Fusion (IOU) von etwa 90% in beiden Gruppen in den ersten sechs Monaten. Die Bildgebung zwischen 6 und 12 Monaten zeigte eine IOU-Rate in der Non-PSI-Gruppe von 46,3% gegenüber 52,5% in der PSI-Gruppe, während zwischen 12 und 24 Monaten eine IOU-Rate von 19,6 % in der Non-PSI-Gruppe und 26,1 % in der PSI-Gruppe festgestellt wurde. Zwischen 24 und 36 Monaten war die IOU-Rate 8,9 % in der Non-PSI-Gruppe gegenüber 21,7 % in der PSI-Gruppe. Nach 36 Monaten sank die IOU-Rate auf 4,2% gegenüber 18,2%. Die multivariate logistische Regressionsanalyse identifizierte den Osteosynthesetyp (OR = 3,945 [95 %-KI = 1,319 – 11,795], p = 0,014) sowie die adjuvante Radiochemotherapie (OR = 7,737 [95 %-KI = 2,239 – 25,058], p = 0,001) als unabhängige Risikofaktoren für eine unvollständige knöcherne Konsolidierung. Die Cox-Regression zeigte, dass sowohl das verwendete Plattensystem (HR = 5,014; 95 %-KI: 1,826 – 3,769; p = 0,002) als auch die adjuvante Radiochemotherapie (HR = 5,710; 95 %-KI: 2,066 – 15,787; p < 0,001) Prädiktoren für eine unvollständige Ossifikation darstellen. Die Analyse hebt insebesondere die signifikant höhere Rate unvollständiger Ossifikation in der PSI-Gruppe hervor, wobei Übergangszonen Kiefer-Fibula stärker betroffen waren als intersegmentale Zonen. In der multivariaten Analyse wurde eine Kombination aus Osteosynthese mit PSI und adjuvanter Radiochemotherapie als Risikokonstellation für unvollständige Verknöcherung identifiziert.
Korrelation von MR-abgeleiteten linksventrikulären Strainparametern mit NT-proBNP-Werten in den verschiedenen ESC-Herzinsuffizienzkategorien und unterschiedlichen Quartilen der Ejektionsfraktion
(2024) Glatter, Franziska
Hintergrund: GLS und GCS sind subtile Parameter der LV Funktion, die bei verschiedenen myokardialen Erkrankungen schon eingeschränkt sein können, wenn die visuelle LVEF noch normal ist. Ebenso konnte gezeigt werden, dass sowohl GLS als auch GCS die Prognose der Patienten vorhersagt. NT-proBNP spiegelt sowohl bei Patienten mit erhaltener als auch mit reduzierter LVEF den Dekompensationsgrad wider; es konnte gezeigt werden, dass GLS und NT-proBNP miteinander korrelieren.
Fragestellung: Es sollte untersucht werden, ob die Korrelation von GLS/GCS und NT-proBNP unabhängig von der LVEF und/oder der ESC-Herzinsuffizienzkategorie ist und ob die prognostische Vorhersagekraft von GLS und GCS unabhängig von der LVEF und der ESC-Herzinsuffizienzkategorie ist.
Methoden: Mithilfe von CMR-FT (Tissue Tracking, Circle Cardiovascular Imaging, CVI⁴², Calgary, Canada) wurden SSPS-CINE-CMR-Sequenzen von 1802 Patienten und 60 gesunden Kontrollen retrospektiv analysiert. Dabei wurden Werte für den globalen longitudinalen und zirkumferentiellen Strain (GLS, GCS) erfasst. Die Gesamtkohorte wurde sowohl in Herzinsuffizienzkategorien (no HF, HFpEF, HFmrEF, HFrEF) als auch anhand der LVEF in Quartil-Gruppen unterteilt. Zudem wurden NT-proBNP-Werte erhoben und ein FU (mittlere FU-Zeit: 429,8 Tage) zur Evaluation des primären Endpunktes (Gesamtsterblichkeit und Hospitalisierung wegen Herzinsuffizienz) durchgeführt.
Ergebnisse: Für GLS und GCS zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den Herzinsuffizienzkategorien und LVEF-Quartilen. Die Einschränkung der Strainparameter nahm mit Verminderung der LVEF zu. GLS korrelierte mit NT-proBNP über alle Gruppen unterschiedlicher LVEF bzw. Herzinsuffizienzkategorie und ist damit geeignet, auch bei visuell unauffälliger LVEF eine Kontraktilitätseinschränkung zu zeigen. Eine Korrelation zwischen dem primären Endpunkt (Gesamtsterblichkeit und Hospitalisierung wegen Herzinsuffizienz) und Strain konnte in der Gesamtkohorte für GLS und GCS gezeigt werden, in den Subgruppen aber nur für GLS bei HFpEF-Patienten nachgewiesen werden.
Fazit/Ausblick: Mittels CMR-FT erhobene Strainparameter spiegeln den Grad der Dekompensation (NT-proBNP) unabhängig von der Herzinsuffizienzkategorie und der LVEF wider. Um einen möglichen gruppenunabhängigen Effekt auf die Prognose zeigen zu können, bedarf es größerer Subgruppen der Gesamtkohorte mit höheren Ereignisraten.
Das Symbol des Schlüssels in zeitgenössischen Kunstwerken und seine Rezeption in der frühkindlichen Bildung - eine Analyse ästhetischen Verhaltens zwischen deutschen und arabisch-israelischen Kindern
(2025) Abdah-Christmann, Ulrike
Die Dissertation untersucht, wie Kinder im frühen Alter symbolische Bedeutungsträger – insbesondere den Schlüssel – im Rahmen ästhetischer Bildungsprozesse wahrnehmen, deuten und gestalten. Auf der Grundlage einer qualitativ-empirischen Feldstudie mit bi-nationalem Vergleich (Deutschland – Israel) wird gezeigt, dass ästhetische Rezeptions-, insbesondere die Auseinandersetzung mit Kunstwerken und Objekten der materiellen Kultur, zu narrativen, körperlichen, sozialen und kulturell geprägten Ausdrucksformen führen.
Die Ergebnisse zeigen, dass Kinder über symbolisches Verstehen, kreatives Gestalten und emotional-soziale Interaktionen eine tiefgreifende Form der Weltaneignung realisieren. Dabei sind sowohl universelle Aspekte wie Forschergeist (Neugier) und Selbstverortung erkennbar als auch kultur- und bildungssystemspezifische Unterschiede in Ausdrucksverhalten, im Symbolverständnis sowie im Umgang mit Kunst und Dingen. Der Schlüssel fungiert hierbei als zentrales Symbol für Zugang, Erinnerung und Identität.
Die Studie leistet einen Beitrag zur Theoriebildung im Bereich der ästhetisch-kulturellen Bildung, der Symbolforschung und der materiellen Kultur in der frühen Kindheit und eröffnet neue Perspektiven für interkulturelle Bildungsprozesse.