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Recent Submissions

Entwicklung einer Software zur standardisierten Testung künstlicher Bewegungsmethoden in Virtual Reality und Analyse ihrer Verträglichkeit in verschiedenen Nutzergruppen
(2025) Kaus, Bernhard
In den letzten Jahren hat die Verbreitung von Virtual-Reality-basierten (VR-basierten) Anwendungen auch im medizinischen Kontext deutlich zugenommen. Es konnte sowohl gezeigt werden, dass Patienten erheblich von VR-basierten Behandlungen profitieren können, als auch, dass entsprechende Anwendungen Behandelnde in zahlreichen Situationen unterstützen können. Das Unwohlsein der Nutzer stellt jedoch weiterhin ein Problem in VR dar. Dieses äußert sich häufig in einem Symptomkomplex, der als Simulatorkrankheit (SK) klassifiziert wird. An der Entstehung von SK scheint eine Vielzahl von Faktoren beteiligt zu sein, wobei künstliche Bewegungsmethoden zu den größten Einflussgrößen zu zählen scheinen. Aufgrund der zahlreichen weiteren beteiligten Faktoren erweist es sich jedoch als schwierig, den Effekt der Bewegungsmethoden auf das Auftreten von SK isoliert zu betrachten. Als einer der größten Störfaktoren wirkt dabei offenbar die Art der dargebotenen Inhalte. Insbesondere klassische Spielinhalte, die häufig eingesetzt werden, sind in dieser Hinsicht problematisch. Um diese Verzerrung zu reduzieren, wurde eine Testsoftware entwickelt, die mehrere Bewegungsmöglichkeiten in einer neutralen VR-Umgebung umsetzt und dabei die Möglichkeit bietet, künstliche Bewegungsmethoden mit natürlichem Laufen zu vergleichen. Es wurden Versuche mit 111 Probanden durchgeführt, um zu prüfen, ob die Software durch die dargestellten Inhalte SK auslöst und ob ein Einfluss der Bewegungsmethoden (sowie weiterer Einflussfaktoren) nachgewiesen werden kann. Unter den getesteten Bewegungsmethoden zeigte sich Teleportation als deutlich verträglicher als auf fließenden Bewegungen basierende Methoden und zeigte dabei eine Verträglichkeit, die mit der des natürlichen Laufens vergleichbar war. Im Rahmen der Untersuchung zeigte sich die Software als gut verträglich und schien keine Symptome durch die dargestellte Umgebung auszulösen. Sie kann somit als Evaluationsgrundlage für die Verträglichkeit von künstlichen Bewegungsmethoden bei minimaler inhaltsbedingter Verzerrung dienen. Weiterhin könnte die Software genutzt werden, um VR-Anwendungen zu entwickeln, die SK mit geringerer Wahrscheinlichkeit auslösen, sowie VR-Systeme hinsichtlich ihrer Neigung, SK hervorzurufen, zu bewerten.
Perioperative Medizin in der onkologischen Viszeralchirurgie - Eingriffsspezifische funktionelle Störungen und Komplikationen
(2025) Reichert, Martin
Operative Strategien und perioperative Medizin bilden zentrale Säulen einer modernen multimodalen onkologischen Therapie. Im Fokus dieser Arbeit stehen onkologische Radikalität, perioperative Sicherheit und minimalinvasive Konzepte. Besonders im Kontext minimalinvasiver chirurgischer Verfahren konnte gezeigt werden, dass die Inzidenz eingriffsspezifischer funktioneller Störungen und Komplikationen – wie Pneumonien nach Ösophagusresektion oder gastrointestinale Paralyse nach kolorektaler Resektion – deutlich gesenkt werden kann. Pathophysiologisch spielen dabei das chirurgische Trauma, die perioperative (systemische) Inflammation und die Kontrolle postoperativer Schmerzen eine zentrale Rolle. Inwieweit moderne minimalinvasive und robotisch-assistierte Operationstechniken in der onkologischen Viszeralchirurgie die Häufigkeit dieser relevanten funktionellen Störungen und Komplikationen künftig weiter reduzieren, bleibt Gegenstand aktueller klinischer Forschung. Ergänzend hierzu wurde die Rolle medikamentöser Strategien in der Prävention und Therapie funktioneller Störungen und eingriffsspezifischer Komplikationen untersucht. Während Statine, die mit inflammatorischen Prozessen interferieren, keinen protektiven Effekt auf postoperative Oxygenierungsstörungen zeigten und die Inzidenz von Pneumonien nach Ösophagusresektion sogar erhöhten, lieferte der Alpha-2-Rezeptoragonist Dexmedetomidin – mit sympatholytischen, antiinflammatorischen und analgetischen Eigenschaften – vielversprechende Ergebnisse in der Prävention gastrointestinaler Motilitätsstörungen bei Patienten nach onkologischer Viszeralchirurgie in randomisiert kontrollierten Studien. Darüber hinaus erwiesen sich pharmakologische Ansätze zur Reduktion peripherer Opioidwirkungen sowie der Einsatz von Laxantien im Rahmen multimodaler perioperativer Konzepte als vorteilhaft für die postoperative (gastrointestinale) Rekonvaleszenz. Zusammenfassend zeigen chirurgisch-technische und pharmakologische Strategien zur multimodalen, opioidsparenden perioperativen Medizin sowie zur Reduktion der postoperativen systemischen Inflammation großes Potenzial, funktionelle Störungen und eingriffsspezifische Komplikationen nach onkologischen Eingriffen am Gastrointestinaltrakt wirksam zu verringern. Diese Ansätze sollten künftig weiter präzisiert und durch hochwertige klinische Studien validiert werden, um das kurz- und langfristige Outcome von Patienten nach onkologischer Viszeralchirurgie stetig zu verbessern.
Role of repair supportive mesenchymal cells (RSMCs) in airway epithelial regeneration
(2025) Shahriari Felordi, Mahtab
The conducting airways of the respiratory system harbor specialized populations of epithelial progenitor cells that are employed to promote regeneration upon injury. On the other hand, the microenvironment that hosts these cells is populated by mesenchymal niche cells that closely communicate with epithelial cells, often reviving developmental pathways and mechanisms in this process. Here, we deconvoluted the mesenchymal complexity to establish a genetic signature for repair-supportive mesenchymal cells (RSMCs), a novel niche population that is distinct from airway smooth muscle cells (ASMCs) and investigated the mode of action of these cells in relation to paracrine communication with epithelial progenitor cells. Using a combination of genetic lineage tracing, single-cell transcriptomics, histology, and ex vivo models including murine and human airway organoids, we found that RSMCs derive from adventitial rather than peribronchial fibroblasts. These cells secrete WNT signaling inhibitors that target airway epithelial cells to promote epithelial regeneration. We also demonstrate that these findings are clinically relevant in the context of airway disease associated with chronic obstructive pulmonary disease (COPD).
Assessment of food loss among arable crop farmers in Nigeria: A valuation perspective on constraints, practices and outcomes
(2026) Abulude, Ifeoluwa A.
Food loss remains a critical barrier to the sustainable transformation of global food systems, particularly in the Global South, where food insecurity coexists with substantial losses at the primary production stage. Nigeria exemplifies this paradox, ranking low in food availability despite widespread cultivation of staple crops such as maize, rice, and cassava. Addressing food loss is therefore essential for improving food security, optimising resource use, and advancing sustainability goals. However, existing research remains fragmented, with limited attention to the social, institutional, and context-specific processes through which food loss emerges and persists. This thesis addresses these gaps by developing a cumulative analysis that integrates evidence synthesis with qualitative empirical investigation, grounded in the sociology of valuation. It advances the central argument that food loss is not simply the result of technical inefficiencies or isolated constraints, but emerges through the interaction between multidimensional agricultural challenges, farmers’ valuation processes, and the broader socio-material and institutional conditions within which these processes are embedded. The study first establishes that food loss in Nigeria is concentrated at the production and postharvest stages and is shaped by the interaction of natural, social, and material constraints. These include climate variability, pest and disease pressures, limited access to inputs and infrastructure, and weak institutional support systems. However, these constraints do not operate in isolation. Rather, farmers interpret and prioritise them through ongoing processes of valuation, which guide farming decisions. Building on this, the analysis demonstrates that valuation is socially embedded and relational. Farmers assess what is feasible, worthwhile, and manageable within specific contexts shaped by resource limitations, past experiences, and social interactions. These evaluations often lead to the adoption of practices that are rational in the short term but may increase vulnerability to food loss over time. In this way, food loss is not only a consequence of constraints but also of how those constraints are understood and acted upon in practice. The findings further show that these valuation processes are structured by broader agrarian systems, including infrastructures, market arrangements, and institutional conditions that define what is possible within agricultural production and exchange. Limited access to storage, transport, credit, and advisory services constrains farmers’ ability to maintain crop quality and access markets, thereby reinforcing patterns of loss. Food loss thus emerges from the interaction between farmers’ decision-making processes and the structural environments within which those decisions are made. By integrating these insights, the thesis reconceptualises food loss as a socially embedded and systemically produced outcome. It demonstrates that valuation serves as the mechanism linking structural constraints to farming practices and outcomes, explaining how food loss persists despite technological and policy interventions. These findings highlight the need for more integrated approaches to food loss reduction that go beyond technical solutions to engage with farmers’ lived realities, strengthen institutional linkages, and support context-sensitive decision-making. By foregrounding valuation as a central analytical lens, this research contributes to a more nuanced understanding of food loss and provides a foundation for designing policies and interventions that are both effective and sustainable in Nigeria and similar contexts.
Establishing the coral Galaxea fascicularis as a model for symbiosis research
(2026-04) Puntin, Giulia
Coral reefs, among the planet’s most diverse and productive ecosystems, are under increasing threat from climate change and other anthropogenic stressors. Central to coral reef survival is the health and resilience of the coral holobiont—a complex assemblage comprising the coral animal, its symbiotic microalgae (Symbiodiniaceae), and a dynamic microbial community that includes bacteria, archaea, fungi, and viruses. Despite remarkable research progress, key functional roles of holobiont members remain poorly understood, particularly the mechanisms governing coral health under environmental stress and the factors determining susceptibility to holobiont breakdown, which leads to coral bleaching, disease, and mortality. To close these knowledge gaps, this thesis aimed to establish a convenient yet representative new model organism to research coral holobiont dynamics through the experimental manipulation of host-microbial associations. As such, Galaxea fascicularis (Linnaeus, 1767) was identified as an ideal candidate, serving as the “missing link” between established (non-”true coral”) cnidarian models (such as Hydra, Aiptasia, etc.) and actual reef-building corals, and was evaluated for its suitability as a model system. For this purpose, this work: 1) reviewed the state of model organism-based coral research, identifying the scope of G. fascicularis and helping to refine the direction of the experimental chapters of this thesis (Chapter 2); 2) tested the suitability of G. fascicularis to laboratory studies by evaluating its tractability in terms of long-term aquarium maintenance, reproduction in captivity, and symbiosis manipulation (Chapter 3); 3) characterized the bacterial microbiome’s response to chemically-induced bleaching in long-term aquarium reared colonies (Chapter 4); and 4) discussed and outlined future research directions to further enhance the utility of G. fascicularis to address remaining gaps in the understanding of coral holobiont functioning (Chapter 5). The findings support the practical advantages of using G. fascicularis as a model organism. Key achievements include the species demonstrated compatibility with long-term rearing and reproduction in captivity, including compatibility with simplified experimental systems, physiological stress experiments, and symbiosis manipulation. Protocols for producing aposymbiotic fragments through menthol bleaching were refined, enabling reliable production of aposymbiotic fragments for use in experiments, including subsequent re-establishment of symbiosis with novel Symbiodiniaceae strains. Additionally, an initial evaluation of the bacterial microbiome’s response to bleaching revealed insights into how rearing conditions, host identity, and symbiont type influence microbial community composition. Future directions are discussed (Chapter 5) and include refining methodologies for maintaining bleached corals, expanding the range of symbiont strains used for experimental manipulations, and establishing clonal host lines to minimize genetic variability. Further research should also systematically explore holobiont dynamics under varied environmental and rearing conditions to enhance the ecological relevance and reproducibility of findings. These results contribute to a growing body of research aimed at mitigating coral reef decline and highlight the importance of a holobiont-centered approach to coral conservation, where a deeper understanding of microbial roles could inform strategies to enhance coral resilience.