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Recent Submissions

  • Item type:Item,
    How to build (in) a sustainable future? A multi-scalar perspective on the socio-technical transition toward a bio-based construction sector
    (2026) Fischer, Lennart
    The anthropogenic climate crisis is one of the most pressing challenges of our time. To limit negative consequences, reductions in CO2 emissions must be rapid, and sustained, alongside large-scale adaptation and societal transformation. The construction sector is responsible for a significant share of these emissions and thus provides substantial opportunities for mitigation. Bio-based materials, such as cross-laminated timber and engineered bamboo, have the potential to transform buildings into carbon sinks. The socio-technical transition toward the widespread use of bio-based materials in the construction sector is still in its early stages and requires extensive societal changes, including the legitimacy of new construction materials. In this dissertation, I examine the ongoing transition from a multi-scalar perspective, considering relations and interactions across multiple geographical scales. I analyze and compare the sustainability transitions in China, India, Germany, and Italy on a national level. The focus is particularly on India because its construction sector is expected to grow the most in the future and thus has high mitigation potential. Simultaneously, India is an intriguing case since it has several regions at the forefront of experimentation with bio-based materials and first large-scale demonstration projects. I analyze one of these regions, the greater Chennai area, which has a long tradition of using bio-based materials. Despite the potential of bio-based materials to transform the construction sector, their adoption depends on phasing out mineralbased construction materials such as cement and steel, as well as the socio-technical systems in which they are embedded. These systems are often reluctant to change. In this dissertation, I take the contestation that often shapes ongoing socio-technical transitions as my starting point, adopting an economic geography of sustainability transitions perspective. I investigate how the future of the bio-based construction sector is envisioned across different countries and reveal various visions of contested directions a transition could take. To understand what constitutes a dominant vision, I conceptualize the legitimacy of visions as a key condition for them to be adopted and collectivized. Struggles over legitimacy emerge in transitions in-the-making, where transformative and incumbent configurations both compete. The contestation over institutional elements, leads to relations and interactions between emerging socio-technical configurations that shape the directionality of transitions. I explore this empirically for the field of sustainable construction materials and conceptualize interactions between emerging configurations. Based on a focused regional case study, I develop a framework that provides a multi-scalar perspective on the (de-)legitimation of biobased construction materials in Chennai. The results in this dissertation reveal that although bio-based materials demonstrate transformative potential across countries, incumbents have thus far successfully constrained this transition by resisting changes to building codes and other established rules of the game.
  • Item type:Item,
    Funktionelle Untersuchungen zur Aktivität von Sequenzvarianten im Promotor des PRDM13-Gens
    (2025) Zlobin, Christian
    Die North-Carolina-Macular-Dystrophy (NCMD) ist eine seltene autosomal-dominant vererbte Erkrankung der Netzhaut. Dabei kann es bei Betroffenen zu Flecken, Kolobomen oder Läsionen der Makula kommen. Der Verlauf ist individuell stark variabel. Aktuelle Untersuchungen zeigen, dass ein enger Zusammenhang zwischen der NCMD und der Expression des PRDM13-Gens besteht. In früheren Untersuchungen hierzu wurden bereits drei Sequenzvariationen (V1-V3) in der Promotor-Kontroll-Region (PKR) des PRDM13-Gens gefunden, welche die Expression des Gens beeinflussen. In der Biodatenbank der Klinik und Poliklinik für Augenheilkunde der Justus-Liebig-Universität in Gießen wurden bei Betroffenen weitere fünf Sequenzvariationen (M1-M5) in der PKR des PRDM13-Gens gefunden. Zur Beurteilung der Expression der jeweiligen Sequenzvariationen wurde mithilfe einer quantitativen PCR die Luziferase-Expression eines Reportergen-Assays gemessen und quantifiziert. Die CT-Werte der qPCR-Amplifikation wurden mithilfe der 2−ΔΔCT-Methode mit einem Kontrollplasmid (WT) verglichen. Die Messungen zeigten, dass die Sequenzvariationen (M1-M5, sowie V1-V3) in der PKR des PRDM13-Gens zu einer erhöhten Luziferasegen-Expression im Vergleich zum Kontrollplasmid führten. Dies entspricht einer verstärkten Genexpression des PRDM13-Gens bei Vorliegen der Sequenzvarianten. Zusätzlich gibt es Hinweise darauf, dass es sich bei der PKR des PRDM13-Gens um einen Silencer handelt. Durch den Verlust der Suppression der PRDM13-Expression kann das Gen verstärkt transkribiert werden, was zu einer Überexpression führt. Aktuelle Studien nehmen an, dass eine PRDM13-Überexpression zur NCMD führt. Die Messungen dieser Arbeit konnten diese Annahme bestätigen und zeigten zusätzlich, dass auch die gefundenen Sequenzvariationen in der Gießener Biodatenbank, die Silencerfunktion der PKR des PRDM13-Gens reduzieren. Bei den Plasmiden mit multiplen Sequenzvariationen in der PKR des PRDM13-Gens (2K3 und 3K4) konnte sowohl eine reduzierte Reporter-Genexpression (2K3), als auch eine erhöhte Luziferase-Expression (3K4) gemessen werden, sodass keine exakten Angaben zu dem ursächlichen Pathomechanismus von multiplen Sequenzvariationen gemacht werden können. Insgesamt bestätigen die Versuchsreihen dieser Arbeit die Annahme, dass es sich bei der PKR des PRDM13-Gens um einen Silencer handelt und dieser durch die Sequenzvariationen in seiner Aktivität beeinflusst werden kann, sodass eine Überexpression des PRDM13-Gens resultiert und somit zur NCMD führen kann. Es kann außerdem die Vermutung von Kent Small, dass die gefundenen Sequenzvariationen in der PKR des PRDM13-Gens (V1-V3) ursächlich für die Entstehung der NCMD sind, durch diese Arbeit bestätigt werden.
  • Item type:Item,
    Physico-Chemical Engineering and Evaluation of Microstructures and Coatings for Solid-State Battery Composite Cathodes
    (2025) Kissel, Maximilian
    Solid-state batteries are widely regarded as a key technology for next-generation energy storage, promising improved safety and higher energy densities. However, their widespread adoption remains hindered by fundamental challenges in materials development, interface stability, and cell processing. This dissertation addresses the often overlooked interplay between physico–electrochemical understanding and process engineering, with a focus on composite cathodes and cathode active material coatings. Unlike conventional lithium-ion batteries, where a liquid electrolyte infiltrates a porous electrode structure, solid-state batteries require the solid electrolyte to be directly integrated into the cathode composite during its fabrication. As a result, the mixing of the composite components becomes critical. Using a representative model system comprising a nickel-rich active material, a sulfide solid electrolyte, and a carbon additive, this thesis demonstrates that the quality of the mixing process has a direct impact on the electrochemical performance and reproducibility. Specifically, a method is validated and evaluated to quantify the static active material utilization in the composite as a microstructural descriptor, enabling a clear distinction between static and kinetic capacity losses. This allows for the quantification of mixing quality during process development and helps to avoid misinterpretation of capacity data in early-stage research. Based on this, a scalable mechanofusion process is investigated to create mixed-conducting matrix coatings as cathode microstructures. These coatings enable microstructural control and enhance electrochemical performance by facilitating both ionic and electronic transport across interfaces with intimate contact. In a complementary study, protective coatings on nickel-rich cathode active material particles using the model coating precursor Li3PS4 are investigated. A single annealing parameter is shown to significantly influence the coating’s composition, morphology, and ultimately the performance of the entire cell. These findings underscore how variations in processing conditions have major consequences on interphase properties and interfacial stability. To address this parameter space, a practical and efficient benchmarking protocol is developed that combines surface characterization and targeted electrochemical testing, focusing on impedance analysis. This reliable approach enables a systematic screening and an accelerated optimization of cathode coating strategies. The physico-chemical concepts and process strategies developed in this dissertation are broadly transferable to other material systems. They provide a robust framework for accelerated development and reliable evaluation of composite cathodes and coatings for solid-state batteries — on a fundamental level of materials research as well as toward industrial research.
  • Item type:Item,
    Infektiosität von Hepatitis-B-Virus Genotyp F- und H-pseudotypisierten Hepatitis-Delta-Viren und deren Neutralisierbarkeit durch humane und tierische Impfseren nach Hepatitis-B-Impfung
    (2026) Lopez Pautz, Nadia Katharina
    Die HBV-Infektion zählt zu den häufigsten Viruserkrankungen weltweit und endet in ihrer chronischen Form häufig in einer Leberzirrhose, welche oft in ein HCC mündet. HBV kann parenteral, sexuell oder auch perinatal übertragen werden. HDV, ein Satellitenvirus des HBV, benutzt die Oberflächenproteine (HBsAg) des HBV in HDV/HBV-koinfizierten Zellen zur Umhüllung und Infektion von Hepatozyten. Die HDV-Superinfektion von HBV-infizierten Patienten verschlimmert die Lebererkrankung erheblich. Aufgrund der eingeschränkten Heilungsmöglichkeiten einer chronischen HBV-Infektion ist die Impf-Prävention essenziell im Kampf gegen HDV und HBV. Das aktuell verwendete HBV-Zweit-Generations-Vakzin wird rekombinant in Hefezellen hergestellt, beinhaltet nur das SHBs des HBV-Subgenotyps A2 und induziert neutralisierendes anti-HBs. Dennoch besteht ein Infektionsrisiko durch impfstoffferne HBV-Genotypen oder immunologische Escapevarianten. Dritt-Generations-Vakzine beinhalten meist das komplette HBsAg (LMS), das ein breiteres Epitop-Spektrum aufweist und anti-LMS-Antikörper induziert. Die Impfung kann daher eine robustere und länger anhaltende Immunreaktion gegen HDV/HBV auslösen. Es ist daher von großem Interesse unterschiedliche HBV (Sub)-Genotypen und häufig auftretende Escapemutationen auf ihre HDV/HBV-Infektiosität und Neutralisierbarkeit durch Antikörper nach Impfung mit Zweit- und Dritt-Generations-Vakzinen zu untersuchen. In der vorliegenden Arbeit wurde HBsAg der zwei divergentesten HBV-Genotypen F und H in Hepatomzellen exprimiert und die Sekretion von HBsAg, sowie dessen Antigenität durch unterschiedliche diagnostische Nachweismethoden überprüft. Es wurden psHDV produziert, welche erfolgreich HDV/HBV-suszeptible Hepatomzellen infizieren konnten. Um darzustellen, ob bekannte Escapemutationen einen Einfluss auf die HBsAg-Produktion, Infektiosität und Neutralisierbarkeit von HDV haben, wurden die Mutationen P120Q, Q129P und G145R im Kontext des HBV-Subgenotyps F3 untersucht. Anti-LMS neutralisierte dabei besser als Anti-S-Vergleichssera, insbesondere bei den Genotypen F und H. Die Neutralisation durch Anti-S zeigte einen unzureichenden Effekt bei den untersuchten Escapemutationen. Durch Boostern mit einem Zweit-Generations-Vakzin kann die Konzentration an Anti-HBs im Vergleich zum herkömmlichen Impfschema vermutlich gesteigert werden. Eine Steigerung der Neutralisationsqualität des Anti-S, welches durch Boostern induziert wurde, konnte nicht gezeigt werden.
  • Item type:Item,
    Wirkung der K-Ras G12C-Inhibitoren MRTX849 und AMG510 auf Prozesse der epithelial-mesenchymalen Transition in Lungen- und Pankreaskarzinomzellen
    (2026) Vangerow, Aliena Stephanie
    Onkogenes, mutiertes K-Ras kann zur Entwicklung eines invasiven, metastasierenden Phänotyps führen. Die Punktmutation G12C, die häufig in non small cell lung cancer (NSCLC)-Tumoren und zu einem geringen Teil in Adenokarzinomen des Pankreas vorkommt, führt zu einem konstitutiv aktiven Zustand dieses Onkogens. Die Entdeckung einer geeigneten Bindungsstelle an K-Ras G12C ermöglichte die Entwicklung direkter K Ras G12C-Inhibitoren. In der vorliegenden Arbeit wurden die Auswirkungen der zwei irreversiblen K Ras G12C-Inhibitoren MRTX849 und AMG510 auf zentrale Ras-abhängige Signaltransduktionsmoleküle und auf Markerproteine der epithelial-mesenchymalen Transition sowie auf das Zytoskelett und die Zellmorphologie in homo- bzw. heterozygot K-Ras G12C-mutierten NSCLC- und Pankreaskarzinomzellen untersucht. Die K Ras G12C-Inhibition durch MRTX849 und AMG510 führte je nach Zelllinie zu einer reduzierten Aktivität des Ras-Raf-MEK-ERK-Signalwegs und des PI3K-Akt-Signalwegs. Diese Signalwege waren trotz Vorliegen des konstitutiv aktiven K Ras G12C durch den epidermal growth factor (EGF) und durch unspezifische Wachstumsfaktoren des Fötalen Kälber Serums stimulierbar. Die Präinkubation mit MRTX849 und AMG510 konnte den aktivierenden Effekt von EGF auf Signaltransduktionsmoleküle reduzieren. Die MRTX849- und AMG510-Behandlung führte zur vermehrten Ausbildung Vinkulin- und Paxillin-haltiger fokalen Kontakte und Aktin-Stressfasern sowie in zwei der drei untersuchten Zelllinien zur Reorganisation des Vimentinzytoskeletts mit Bildung von dicken Filamentbündeln. Mit dem Umbau des Zytoskeletts gingen zellmorphologische Veränderungen und eine Vergrößerung der Zellfläche einher. Die Behandlung der Zellen mit MRTX849 und AMG510 führte nicht zu signifikanten Veränderungen des Vimentin-Proteingehalts, was eine Umverteilung dieses Zytoskelettproteins vermuten lässt. Hierauf könnte die tendenzielle Abnahme der Phosphorylierung von Vimentin an Serin38 unter Einfluss beider Inhibitoren sowie die Abnahme der Vimentin-Genexpression unter MRTX849-Behandlung in der untersuchten Pankreaskarzinomzelllinie hindeuten. Die beobachteten zytoskelettalen Veränderungen könnten einen Hinweis auf ein verändertes metastatisches Potenzial der Zellen unter MRTX849- oder AMG510-Behandlung geben.