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Item type:Item, forum forschung 13 (2026) Nr. 1(2026)Das forum forschung widmet sich dieses Mal den komplexen Prozessen im menschlichen Körper, die bei chronischen Schmerzen eine Rolle spielen. In einem interdisziplinären Ansatz arbeiten JLU-Forschende eng zusammen, um diese Prozesse besser zu verstehen und bei Betroffenen Leiden zu lindern. Im Interview spricht Prof. Mirjam Stockburger über manchmal überraschende Erkenntnisse aus Datenanalyen. An ihrer Professur untersucht sie große Datenmengen im Hinblick auf gesellschaftliche Entwicklungen.Item type:Item, Fermentation von Seitenströmen der Zuckerindustrie mittels Basidiomyceten(2026) Dorin, ManuelaAufgrund einer wachsenden Weltbevölkerung wird eine nachhaltige und effiziente Nutzung der zur Lebensmittelproduktion angebauten Pflanzen immer bedeutsamer. Noch immer werden große Teile der bei der Lebensmittelverarbeitung anfallenden Nebenströme verworfen oder zur Tierfutterherstellung eingesetzt. So auch bei der Raffinade-Produktion, bei welcher große Mengen extrahierter Rübenschnitzel anfallen. Rübenschnitzel enthalten nur noch geringe Mengen Saccharose und sind aufgrund des hohen Anteils unverdaulicher Zellwandpolymere für den menschlichen Verzehr nicht geeignet. Basidiomyceten verfügen über eine breite Enzymvielfalt, die es ihnen ermöglicht, komplexe Strukturen, wie Zellwandkohlenhydrate und Lignin abzubauen und zu metabolisieren. Die erzeugten Verbindungen sind im Unterschied zum Ausgangsmaterial wieder für den Menschen verwertbar. Im Rahmen dieser Arbeit wurden verschiedene Nebenströme der Zuckerindustrie betrachtet und geeignete Spezies der Abteilung der Basidiomycota identifiziert, welche diese effizient abbauen können. Dazu wurde zunächst ein Screening in Oberflächenkultur mit > 50 Spezies und ein darauf aufbauendes Screening in Flüssigkultur durchgeführt. Für getrocknete Rübenschnitzel in Kombination mit Melasse waren vor allem die beiden Spezies L. squarrosulus und D. tabescens geeignet. Hier wurden Rohproteingehalte von 19,1 ± 0,1 g·(100 g TM)-1 (L. squarrosulus) und 16,1 ± 0,1 g·(100 g TM)-1 (D. tabescens) erzielt. Durch eine Supplementation mit Althefe aus dem Bierbrauprozess wurden diese weiter auf 26,9 ± 0,6 g·(100 g TM)-1 (L. squarrosulus) und 18,0 ± 0,9 g·(100 g TM)-1 (D. tabescens) gesteigert. Nach Optimierung der Kultivierung im Schüttelkolben wurde der Fermentationsprozess mit L. squarrosulus in den Bioreaktor übertragen. Hier wurde die Kultivierung bis zu einem Maßstab von 20-Litern Kulturvolumen skaliert. Auch wurde gezeigt, dass hochtemperaturgetrocknete Rübenschnitzel ohne Verluste von Pilz- oder Proteingehalt durch frische oder dampfgetrocknete Rübenschnitzel ersetzt werden können. Das erzeugte Mycel von L. squarrosulus wies eine für die Humanernährung vorteilhafte Zusammensetzung auf. So wurden bei Kultivierung auf getrockneten Rübenschnitzeln eine biologische Wertigkeit von 92 ± 1 und ein Anteil von ungesättigten Fettsäuren von 81% an den Gesamtfettsäuren ermittelt. Aus dem erzeugten Mycel wurden hybride Prototypen nach Art einer Bratwurst mit einem Mycelgehalt von 20% hergestellt. Die Hybrid-Produkte überzeugten bei den Attributen Geruch und Geschmack. Ein deutlicher Verbesserungsbedarf war bei Mundgefühl und Textur zu beobachten. Für eine höhere Flexibilität und breitere Anwendung wurden zudem die beiden bereits von Mikroorganismen fermentierten Nebenströme silierte Rübenschnitzel und Vinasse als Substrate betrachtet. Hier zeigte L. squarrosulus auf silierten Rübenschnitzeln, Vinasse und der Kombination beider Nebenströme das beste Wachstum. Es wurden Rohproteingehalte von 18,4 g·(100 g TM)-1 (silierte Rübenschnitzel) bis 32,5 g·(100 g TM)-1 (Vinasse) erzielt. Die höchsten biologischen Wertigkeiten wurden durch Fermentation der silierten Rübenschnitzel mit 91,5 bestimmt. Weiter wurden in dieser Arbeit verschiedene Methoden der Pilzquantifizierung evaluiert. Dazu wurde zum einen eine bereits etablierte photometrische Methode der Chitin-Bestimmung einer halbautomatisierten Methode gegenübergestellt. Die auf einer alkalischen Proteinhydrolyse und einer anschließenden Stickstoffbestimmung nach Kjeldahl basierende Methode lieferte dabei für Mycel und Fruchtkörper vergleichbare Ergebnisse zur photometrischen Methode. Zum anderen wurde für L. squarrosulus eine qPCR-Methode etabliert, welche es ermöglicht, Pilzgehalte von 10-80% mittels Realtime-PCR zu detektieren. Mit beiden Methoden wurden im mittleren Bereich einer Wachstumskurve von L. squarrosulus vergleichbare Pilzgehalte zur Ergosterol-Methode ermittelt.Item type:Item, Supplementary Data with next-generation sequencing raw data for “Extracellular vesicles from canine mesenchymal stem cells – Isolation, Characterization, and miRNA Definition following Interleukin-1ß and Shockwave treatment”(2026-06-08) Dr. Michele C. KlymiukThe data stored in this dataset are associated with the publication titled “Extracellular vesicles from canine mesenchymal stem cells – Isolation, Characterization, and miRNA Definition following Interleukin-1ß and Shockwave treatment”. The data consists of raw data from next-generation sequencing analysis of extracellular vesicles (EVs), with a particular focus on microRNA (miRNA). The EVs were derived from canine mesenchymal stem cells that were previously treated with various stimuli (Interleukin 1 beta = IL1b, extracorporeal shockwave = SW, insulin-transferrin-selenite = ITS) or left untreated as a negative control. There are a total of three different donors (dog 1 – dog 3). The data are available in FASTQ format (sequencing read data); due to the data size, they are provided in compressed format within a .gz compressed file.Item type:Item, Microstructure of Electrodeposited Lithium Metal Electrodes in Reservoir-Free Solid-State Batteries(2026) Becker, Juri Jonathan ErwinThe transition towards renewable energy sources and the electrification of transportation are essential drivers for the development of advanced energy storage solutions with high energy and power densities. Conventional lithium-ion batteries based on liquid electrolytes have become the dominant technology for portable electronics and electric vehicles. However, they are rapidly approaching their theoretical physicochemical limits in terms of energy density. Solid-state batteries comprising lithium metal electrodes and inorganic solid electrolytes promise substantial improvements over conventional lithium-ion batteries, offering the potential to overcome current safety concerns, mitigate flammability risks inherent to liquid electrolytes, and increase both energy as well as power density. A critical obstacle in implementing lithium metal electrodes remains the maintenance of the electrode|solid electrolyte interface during cell operation, which can lead to morphological instabilities during both charge and discharge. Furthermore, the storage of lithium metal and cell manufacturing must take place under inert gas atmospheres, which is costly. Otherwise, contact with atmospheric components such as moisture (H2O), oxygen (O2), and nitrogen (N2) leads to the formation of resistive passivation layers on the surface, which impede cell performance. To address these challenges, reservoir-free cell concepts are being intensively explored. In these configurations, the lithium metal electrode is electrodeposited only during the initial charging step, with lithium sourced from the lithiated positive electrode. This approach substantially simplifies cell fabrication, as no lithium metal needs to be handled during assembly. However, electrodeposition is likewise associated with new morphological instabilities, and fundamental differences in microstructure and chemistry between conventionally produced and electrodeposited lithium remain insufficiently understood. This dissertation focuses on the chemical and microstructural characterization of electrodeposited lithium, using reservoir-free model systems comprising steel|Li6PS5Cl interfaces. Chemical analysis revealed an exceptionally high purity compared to commercial lithium foils. Microstructural analysis on millimeter-sized cross-sections, based on electron backscatter diffraction, uncovered a dynamic evolution of the resulting lithium grain structure during both electrodeposition and subsequent electrodissolution cycles. Finally, interlayer materials were introduced as an effective measure to control the resulting lithium microstructure. Overall, the results presented in this dissertation significantly expand the understanding of electrodeposited lithium layers both in terms of their purity as well as their microstructure. Latter depends on electrodeposition parameters, cycling history, and current collector modifications. These insights aim to optimize the performance of reservoir-free cells and enable the development of advanced solid-state batteries.Item type:Item, Preparation, Characterization and Testing of an Electrochemical Pumping System for Modifying the Nonstoichiometry of Cerium Oxide CeO2-x(2026) Rink, FlorianCerium oxide is considered a promising catalyst for HCl oxidation reaction. In this context, it has been found that the oxidation state of cerium oxide (CeO2-x, 0 ≤ x ≤ 0.5) influences the corresponding catalytic activity. For a more detailed investigation, however, a system would be desirable that allows the controlled modification of this. In this work, a respective approach is presented. Based on the Pt/YSZ electrode system, an electrochemical pumping system was devised that allows the oxidation state modification of a CeO2-x(111) film. The cerium oxide films were prepared by pulsed laser deposition and characterized by scanning electron microscopy, X-ray diffraction, Raman spectroscopy and X-ray photoelectron spectroscopy. Beyond that, electrochemical measurements were conducted on various (CeO2-x/)Pt/YSZ/Pt systems. Here, impedance spectroscopy, cyclic voltammetry and potentiostatic polarization experiments revealed effects caused by the cerium oxide film, indicating thereby the working principle of the pumping system. Ultimately, the working principle could be proven using an operando setup that allowed X-ray photoelectron spectroscopy measurements at high temperatures and after applying electric potentials. By this, oxidation as well as reduction of the cerium oxide film could be verified.