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Item Die Wirkung des RNA-Bindeproteins hnRNP L unter Hypoxie auf Karzinogenese und Tumorvaskularisierung(2024) Maneg, TheresaWegen der weltweit hohen Rate von Todesfällen durch maligne Tumore jedes Jahr liegt ein großer Schwerpunkt der internationalen Forschung auf dem Gebiet der Krebsforschung. Dennoch stellt sich die Frage, wie es gelingen kann, das Wachstum eines Tumors zu unterbinden oder zu reduzieren, um die Mortalität in der Bevölkerung zu verringern. Die Vaskularisierung und damit die Möglichkeit einer autonomen Versorgung, stellen für maligne Tumore und ihre Metastasen einen essentiellen Überlebensvorteil dar. Bekannt ist bereits, dass Tumore durch den Vorgang des alternativen Spleißens und einer Anpassung der Genexpression in einem veränderten Mikromilieu mit beispielsweise unphysiologischem Sauerstoffgehalt, durch invasives Tumorwachstum unter eigentlich lebensunfreundlichen Bedingungen ihr eigenes Überleben sichern können. Für das RNA-Bindeprotein hnRNP L konnte bereits nachgewiesen werden, dass es unter hypoxischen Bedingungen eine fördernde Funktion auf eines der wichtigsten Genprodukte hinsichtlich der Gefäßbildung, den VEGFA, nimmt. Zudem wird hnRNP L generell durch eine hypoxische Umgebung, wie sie auch häufig im Umfeld von Tumoren vorzufinden ist, reguliert. Im weiteren Verlauf der vorliegenden Arbeit konnten weitere Gene ausgewählt werden, die im Integrative Genomic Viewer nach RNA-Sequenzierung eine veränderte Expression unter Hypoxie zeigten. Dazu gehörten PDGFB, sowie PCDH1, EGR1, EGLN3, TRAF1 und CD274. Für die ausgewählten Gene konnten neben ihrer erhöhten Expression unter Hypoxie, durch einen knockdown von hnRNP L auch einen Einfluss dieses RNA-Bindeproteins gezeigt werden. Diese Ergebnisse wurden durch drei verschiedene Methoden erzielt und die Ergebnisse miteinander verglichen. So konnte bei einzelnen Genen eine valide Aussage getroffen werden, dass sie sowohl unter Hypoxie als auch zusätzlich durch hnRNP L unter Hypoxie eine erhöhte Expression erfahren. Sehr eindeutige Ergebnisse lassen sich bei einem wichtigen Gen hinsichtlich Vaskularisierungsprozessen beschreiben, dem PDGFB. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass durch veränderte exogene Einflüsse in der Umgebung eines Tumors bezogen auf den Sauerstoffgehalt eine Veränderung in der Genexpression von unter anderem Vaskularisierungsgenen stattfindet. Das RNA-Bindeprotein hnRNP L unterstützt diesen Prozess der zu einer eigenständigen Versorgung des Tumors beitragen kann. Somit stellen diese Bausteine im Tumorwachstum einen möglichen Ansatzpunkt für weiterführende internationale Krebsforschung und die Hemmung des Tumorwachstums dar.Item Bildgebende Verfahren in der Anwendung am Skelett- und Bewegungsapparat des Hundes(2023) von Pückler von Schwichow, Kerstin HeikeSeit der Beschreibung der Röntgenstrahlen vor mehr als 125 Jahren hat sich der Einsatz ionisierender und nicht ionisierender Verfahren in der medizinischen Diagnostik rasant weiterentwickelt. Nicht nur in der Human-, sondern auch in der Tiermedizin nehmen bildgebende Verfahren eine wichtige Stellung im Alltag und in der Forschung ein (Johnson, 2013). Die vorliegende Arbeit soll Beispiele für eine verbesserte Diagnostik und ein verbessertes Verständnis von degenerativen Erkrankungen des Bewegungsapparats aufzeigen. Ziel der Untersuchungen war es, häufige Erkrankungen am Bewegungsapparat von Kleintieren mithilfe bildgebender Diagnostik zu untersuchen und genauer zu charakterisieren. Die ersten beiden Abschnitte der Arbeit zeigen Besonderheiten der degenerativen lumbosakralen Stenose, der Muskulotendinopathie, der Hüftgelenkdysplasie, der Arthropathie am Kniegelenk und der Ellenbogengelenkdysplasie beim Hund auf. Dabei wird nicht nur auf rassespezifische, speziesspezifische und individuelle Parameter eingegangen, sondern die unterschiedlichen Verfahren und Techniken werden auch miteinander verglichen. Auf diesem Weg soll die vorliegende Arbeit dazu beitragen, standardisierte Zugänge zu Untersuchungen zu beschreiben und eventuell bestehende Schwächen eines diagnostischen Mittels besonders im Hinblick auf spezifische Fragestellungen am Bewegungsapparat aufzeigen bzw. die Wahl der zur klinischen Ausgangssituation passenden Untersuchungstechnik erleichtern. Gleichzeitig können Modelle entwickelt werden, die in der humanmedizinischen Forschung am Tier schonend, wenig invasiv und mit hoher Genauigkeit eingesetzt werden können. Beispiele könnten die Stammzelltherapie bei Bandscheibendegenerationen oder (erblichen) Muskelerkrankungen sein. Bei der Untersuchung der lumbosakralen Bandscheibendegeneration konnten zum ersten Mal anhand einer größeren Studiengruppe (110 Hunde) rassespezifische Besonderheiten beim Deutschen Schäferhund festgestellt werden, die als prädisponierend für eine Bandscheibendegeneration angesehen werden. Bei Deutschen Schäferhunden zeigte die lumbosakrale Bandscheibe bei 4 möglichen Graden (Grad 1–4) einen mittleren Degenerationsgrad von 2,81 während die Hunde anderer Rassen mit einer hohen Signifikanz (p < 0,001) einen geringen Mittelwert von 2,48 aufwiesen. Zusätzlich konnte erstmals die Anwendung der Schnittbildverfahren bei der Graduierung der Bandscheibendegeneration im Hochfeld-MRT mit standardisierter Technik an einer größeren Hundepopulation beschrieben werden. Gleichzeitig wurden Methoden wie die Einteilung der Bandscheibendegenerationsgrade überprüft (Seiler et al., 2003). Damit wurde die Basis für weitere Forschung zur Bandscheibendegeneration gelegt. Eine besondere Herausforderung bei der Beschreibung von morphologischen Rassebesonderheiten stellten die hohe interindividuelle Varianz vieler Kriterien als auch die variablen Einflüsse von Rasse, Alter, Geschlecht sowie Umwelteinflüsse (z.B. Haltungs- und Nutzungsform) dar. Fest steht, dass frühdegenerative Veränderungen der Bandscheiben rassenabhängig auftreten können und mit einzelnen Punkten der Skelettkonformation korreliert sind. Morphologische Besonderheiten wurden in einer weiteren Studie der vorliegenden Arbeit an 733 Deutschen Schäferhunden im Vergleich zu 334 Hunden anderer Rassen untersucht. Als ein deutliches Merkmal zeigte sich mit Heritabilitäten von 0,31–0,72 die abrupte Verengung des Wirbelkanals auf Höhe des lumbosakralen Übergangs. Ob ein beim jungen Hund gestellter Befund (z.B. eine Bandscheibendegeneration) im späteren Verlauf zu einer klinisch manifesten Erkrankung führen kann und ob ein Screening bei jungen Hunden sinnvoll ist, konnte in den vorliegenden Studien nicht abschließend geklärt werden. Rassespezifische Besonderheiten des Skelettapparats wurden auch in anderen Zusammenhängen untersucht: So haben die vorliegenden Studien gezeigt, dass Muskulotendinopathien des M. gastrocnemius bei unterschiedlichen Hunderassen auftreten können und nicht, wie zuvor angenommen, auf Hütehunde limitiert sind. Mit konservativer Therapie kehrten 84,6% der Hunde zur ursprünglichen Leistung zurück. Die Reduktion der aktiven Komponente der Erkrankung ließ sich in der Magnetresonanztomografie darstellen. Bei genauerer Betrachtung der Hüftgelenkkonformation zeigten sich deutliche rassespezifische Unterschiede, die bisher noch nicht bei der Beurteilung der Hüftgelenkdysplasie berücksichtigt wurden. Die Häufigkeit dysplastischer Gelenke betrug in der vorliegenden Studie 11,6% bei Deutsch Drahthaar, 35,8% bei Deutschen Schäferhunden und 44,3% bei Labrador Retrievern. Die Fläche des Femurkopfes und dessen Überdachung waren mit der Rasse, dem Geschlecht und dem FCI-Grad korreliert (p = 0,011). Keiner der Messwerte war dazu geeignet, eine Inkongruenz des Hüftgelenks und damit den Grad der Dysplasie zu quantifizieren. Eine Berücksichtigung der Hunderasse und eine Anpassung der Auswertung von Hüftröntgenbildern kann in Zukunft notwendig sein, besonders, wenn die Beurteilung durch künstliche Intelligenz unterstützt werden sollte. Bei der Beurteilung der Kniegelenke stand der Kreuzbandriss mit begleitenden degenerativen Veränderungen im Fokus der Untersuchungen. Unter besonderen Gegebenheiten war es möglich, auch postoperativ eine eingehende MRT-Beurteilung der Kniegelenke vorzunehmen. In dorsal orientierten Sequenzen zeigten sich signifikante Unterschiede für die Beurteilung des kranialen und kaudalen Horns des lateralen Meniskus (p = 0,015) und für den kranialen und kaudalen Anteil des medialen Meniskus (p < 0,0001). In T2-gewichteten Turbospinecho-Sequenzen war eine Beurteilung der medialen Kortikalis häufiger möglich (81%) als die der lateralen (73%). Im Vergleich zu anderen sagittal orientierten Sequenzen konnten in der T2-gewichteten, sagittal orientierten Sequenz große Teile des Gelenkknorpels identifiziert werden (medial 88% und lateral 85%). In Hinblick auf die unterschiedlichen Knorpelstrukturen ergab sich ein signifikanter Effekt der Sequenz in der sagittalen Orientierung (p < 0,0001). Die T2-gewichteten Turbospinechosequenzen zeigten zusammenfassend die Möglichkeit zur Beurteilung der meisten Strukturen. Die Ellenbogengelenkdysplasie des Hundes stellt eine besondere Herausforderung in Hinblick auf die Zuchtselektion und die Diagnostik dar. Die vorgestellten Arbeiten untersuchten Parameter, die einen Einfluss auf die Genauigkeit der Diagnostik einer Dysplasie haben. Bei der Betrachtung des Röntgens als Screeningverfahren in der züchterischen Selektion der Ellenbogengelenkdysplasie konnte festgestellt werden, dass erfahrene Untersucher eine hohe Sensitivität (96,7%) in der Auswertung der Röntgenbilder erreichen können. Bei der Diagnostik der Koronoiderkrankung zeigte sich die beste Übereinstimmung bei den beiden erfahrenen Auswertenden (κ = 0,74). Die Wiederholbarkeit der Ergebnisse war ebenfalls bei Erfahrenen sehr gut (κ = 0,73 und 0,88) und bei den weniger Erfahrenen niedrig (κ = 0,31–0,42). Die Zahl falsch positiver und falsch negativer Befunde nahm bei herausfordernden Obergutachtenfällen auch bei erfahrenen Untersuchern zu. Ursächlich waren vor allem das Vorliegen von Fissuren am inneren Kronfortsatz und das Ausbleiben von reaktiven Veränderungen. Es konnte kein rassespezifischer oder morphologischer Befund erhoben werden, der Hinweise auf die Notwendigkeit einer CT-Untersuchung gibt. Bei der genaueren Untersuchung von CT-Auswertungen konnte festgestellt werden, dass eine CT-Schichtdicke von 1 mm (und weniger) nötig ist, um eine genauere Aussage treffen zu können. Bei einer Schichtdicke von 1 mm war die Detektionsrate von Fragmenten am inneren Kronfortsatz signifikant höher (Untersucher 1 mit 55,4% und Untersucher 2 mit 60,4%). Bei größeren Schichtdicken kam es zu einer signifikanten Unschärfe der Knochenkonturen (p = 0,0001). CT und MRT haben sich in einigen Aspekten als gleichwertig bei der Diagnostik am Ellenbogengelenk erwiesen, dennoch ist die CT der MRT in Hinblick auf den technischen, zeitlichen und finanziellen Aufwand überlegen. Zusätzlich konnten keine eindeutigen morphologischen Kriterien erarbeitet werden, die die Häufigkeit der Ellenbogengelenkdysplasie beim Hund hinreichend erklären. Im Vergleich zum Rotfuchs bestanden beim Hund häufiger Veränderungen im Sinne einer Dysplasie. Eine Korrelation mit der Morphologie der Gelenke war nicht nachweisbar. Alle genannten Erkrankungen wie z.B. die lumbosakrale Bandscheibendegeneration, die Muskulotendinopathie, Hüft- und Kniegelenkerkrankungen sowie die Ellenbogengelenkdysplasie haben eine grundlegende Gemeinsamkeit: Sie können in der Tiermedizin bisher vor allem symptomatisch therapiert werden. Sobald degenerative Prozesse beginnen, kann mithilfe von konventionellen Methoden keine kurative Therapie erreicht werden. Aus diesem Grund sollte der dritte Abschnitt der Arbeit eine Verbindung zu möglichen zukünftigen Therapien herstellen. Bildgebende Diagnostik ist nicht nur dazu geeignet, Erkrankungen zu erkennen, sondern kann auch Abläufe während der Heilung und Regeneration nachvollziehbar und damit erforschbar machen. Die vorliegenden Untersuchungen fokussieren die Markierung unterschiedlicher Zellen mit unterschiedlichen Markern und unterschiedlichen Modellen. In Hinblick auf regenerative Prozesse wurde besonders der Einsatz von mesenchymalen Stammzellen untersucht. Unter Einsatz von Nanopartikeln konnten mögliche Darstellungen mithilfe von Tracking-Verfahren aufgezeigt werden, die breitflächig auch im klinischen Kontext zur Verfügung stehen. Ein Ziel der Untersuchungen war es, die Methoden in Hinblick auf ihre klinische Anwendbarkeit zu überprüfen. Ein Transfer der Ergebnisse auf klinische Patienten ist damit möglich. Es konnte festgestellt werden, dass humane Stammzellen die größte Zelloberfläche und das größte Volumen aufweisen, gefolgt von Stammzellen von Hund und Pferd. Makrophagen wiesen die kleinsten Dimensionen auf. Im Rahmen der Studien konnte herausgestellt werden, dass zusätzlich die Art der eingesetzten Partikel einen signifikanten Einfluss auf die markierten Zellen nimmt. Es wurde darüber hinaus gezeigt, dass die Toxizität des Materials und die Exozytose der Markierung bei einfacher Markierung durch vorangegangene Endozytose die größten Probleme darstellen. So sind größere Goldnanopartikel als besonders zellschonend zu betrachten. Sie waren gut verträglich und zeigten mit 100 nm und 50 nm Durchmesser einen hohen Grad an Sedimentation, der wiederum zu einer erhöhten Aufnahme durch die Zellen geführt hat. Die Untersuchungen leisten einen Beitrag in der Gegenüberstellung unterschiedlicher Zellen und zeigen auf, welche Tiermodelle ggf. für (u.a. humanmedizinische) Fragestellungen geeignet sein können. Da die Herstellung komplexer Nanopartikel im Moment noch aufwendig und anspruchsvoll ist, kann der Einsatz kommerziell erhältlicher Marker sinnvoll sein. Den Einfluss eines kommerziell erhältlichen Eisenoxidpartikels zeigten die vorletzte und letzte Studie der Arbeit: Demnach wiesen kommerziell erhältliche Eisenoxidpartikel eine gute Markierungseffizienz auf, während der Einfluss auf die Viabilität, Zellteilung und Differenzierung gering war. Limitiert wurde der Partikeleinsatz durch die in den Studien festgestellten Beeinträchtigungen der chondrogenen Differenzierung der Zellen und den Verlust der Markierung durch Exozytose und Zellteilung. Es konnte gezeigt werden, dass die Herkunft der Zellen in Hinblick auf unterschiedliche Spender einen deutlichen und signifikanten Einfluss auf Experimente zur Zellmarkierung hat (p = 0,278). Die Besonderheit bestand vor allem im Zusammenhang von Zellspender und Proliferation (r = 0,87). T2-gewichtete Gradientenecho- und Turbospinechosequenzen waren zur Quantifizierung der Markierung einsetzbar. Die Signalintensität war dabei negativ korreliert mit dem intrazellulären Partikelgehalt. Eine Endorem-Konzentration von 319,2 μg/ml Eisenpartikeln (448 μg/ml SPIO) hatte in einem Zeitraum von 3 Wochen keinen nachteiligen Effekt auf die markierten Zellen. Die Arbeiten konnten deutlich machen, dass Agarose-Gel-Phantome und Kadavermodelle auch bei niedrigeren Feldstärken von 1 Tesla einsetzbar sind. Dabei zeigte sich beim Einsatz von USPIO sowohl in vitro als auch im Defektmodell am Kniegelenk eine deutliche negative Korrelation der Stammzellkonzentration mit der Signalintensität im MRT (p = 0.016). Zum ersten Mal wurden „Kalibrierungskurven“ für erwartete Signalintensitäten bereitgestellt. Die Einzelwerte stimmten gut mit vorangegangenen Studien überein. Gold- und Eisenpartikel haben sich als valide erwiesen. In den vorliegenden Studien konnte zum ersten Mal der Einsatz unterschiedlicher Marker an unterschiedlichen Spezies mit unterschiedlichen bildgebenden Verfahren getestet werden. Als wichtigste Faktoren bei der Markierungseffizienz und Verträglichkeit wurden die Art der Partikel (große sphärische Partikel sind schonend und effizient), Zellart, Zelloberfläche und Zellform, Proliferation, Exozytose und individuelle Einflüsse identifiziert. Mit dem Wissen aus den Ergebnissen der hier dargestellten Studien ist eine Etablierung der Zellmarkierung für klinische Patienten denkbar. Zukünftig könnte die Markierung von Zellen mittels Nanopartikeln auf Basis der vorliegenden Studien weiter untersucht werden. Um die Exozytose und Zellteilung als Minderung der Markierung zu umgehen, könnte eine Markierung der Oberflächenantigene und eine Intra-vitam-Markierung bei der Behandlung von degenerativen Bandscheibenveränderungen oder degenerativen Gelenkerkrankungen aufgrund von Dysplasien Erfolg versprechend sein.Item Ullmann coupling reactions on gold nanoparticles (Expanding the toolbox of organic synthesis)(2024) Ukah, NathanielUllmann coupling has proven to be a useful tool for constructing C−C bonds. However, the most prominent disadvantage of Ullmann coupling is the poor selectivity between homo and hetero-Ullmann products. In 2021, the research groups of Wegner and Schirmeisen found a breakthrough towards solving this long-standing problem, using organic on-surface synthesis. However, be it as good as it may seem, this technique is limited to surfaces with flat geometries to enable visualization of single molecules using Atomic Force Microscope (AFM). This stringent requirement limited the availability of the coupled products to few molecules, which is far less than that obtained via traditional in-solution Ullmann coupling. Therefore, in this work, and in analogy to the ultra-high vacuum on-surface synthesis, a new strategy for conducting organic reactions is developed. This strategy translates the 2D on-surface synthesis into 3D on-surface synthesis, adopts the high degree of selectivity obtained from 2D organic on-surface synthesis and enables the synthesis of large amounts of molecules (relative to the well-known 2D on-surface syntheses). In addition, it also circumvents both disdavantages obtained from the previously outlined approaches in Ullmann reactions. This developed strategy involves attaching the coupling unit (in the form of a ligand) to a 3D gold surface, to form a hybrid material, bearing the catalyst and the reacting partner, all combined in one entity. The adopted geometry of these ligands on a 3D gold surface was exploited in swapping the natural selectivity of Ullmann reaction, thus, favoring hetero over homo Ullmann coupling reactions. In a follow-up project, the different segments of the hybrid material were fine-tuned, and the binding group was changed from a 𝜋-donor ligand to a 𝜎-donor ligand. This changed the entire bonding strength to the Au surface, bonding geometry and chemical reactivity of the reacting molecules attached to the Au surface. Thus, enabling a transferrence of on-surface synthesis from 2D to 3D surface, while giving rise to enhanced selectivity towards intermolecular homo Ullmann reaction.Item Long-term effects of microplastics on the behaviour and physiology of reef-building corals(2024) Rades, Sven MarvinCoral reefs are declining because of anthropogenic pressures, but the role of ubiquitous microplastic pollution is unclear. Microplastics affect reef-building corals mostly at high concentrations, while effects are often attenuated at lower environmentally relevant concentrations. However, the scarcity of long-term exposure data hinders the assessment of microplastic stress, its causes, and coral behavioural and physiological acclimation over time. Therefore, this thesis aimed to infer acclimation mechanisms from long-term effects of microplastics on coral behaviour and physiology. For this, the four common reef-building coral species Acropora muricata, Pocillopora verrucosa, Porites lutea, and Heliopora coerulea were exposed to a realistic microplastic concentration (i.e., 200 polyethylene particles L-1) in a controlled long-term aquarium experiment. After 11 months, energy reserves, metabolites, growth, and photosymbiont state were analysed. After 15 months, feeding rates on microplastics and natural food (i.e., Artemia sp. cysts), feeding discrimination (i.e., ratio of feeding on microplastics and natural food), and reactions to both were determined in a 24-hour pulse exposure. Although long-term exposed to microplastics, results showed that corals did not change their feeding, discrimination, and defence behaviour to reduce microplastic uptake. Therefore, it is assumed that the corals did not use, or lacked, behavioural acclimation mechanisms, such as heterotrophic plasticity, to mitigate long-term microplastic stress. Despite this absence of behavioural acclimation, coral physiology was only marginally affected, as occasional species-specific effects may indicate physiological acclimation mechanisms. Increased taurine levels, reduced growth, and altered photosynthetic efficiency in corals are likely to mitigate microplastic stress at environmentally relevant concentrations where coral photosymbiosis remains intact. However, under scenarios with predicted increases in microplastic concentration and other cumulative anthropogenic stressors, acclimation through compensatory mechanisms may be limited, likely exacerbating adverse effects on coral health. Overall, this thesis has provided unprecedented insights into long-term acclimation mechanisms that may help corals cope with relevant microplastic concentrations and has contributed to a more holistic understanding of coral stressor susceptibility, which is needed to guide conservation efforts to curb coral reef decline. However, these coral acclimation mechanisms may be challenged by the combined effects of multi-polymer microplastics and other anthropogenic stressors, an open question for which this work provides a starting point for future research.Item Interindividuelle Unterschiede in Emotionsverarbeitung und -regulation: Familiäre emotionale Expressivität, habituelle Emotionsregulation und elektrokortikale Korrelate(2023) Zimmer, Raphaela IsabellaIm Rahmen dieser Dissertation wurden die Voraussetzungen geschaffen, um zukünftig den Zusammenhang der beiden Konstrukte familiäre emotionale Expressivität (FEE) und adulte kognitive Emotionsregulation (ER) untersuchen zu können. Dazu wurde zunächst der Familiy Expressiveness Questionnaire (FEQ; Halberstadt, 1983, 1986) übersetzt und die deutsche Übersetzung, der FEQ-GR, hinsichtlich seiner psychometrischen Eigenschaften überprüft (Fragestellung 1).
Des Weiteren wurde ein Paradigma adaptiert, um unmittelbare und überdauernde (differentiellen) Effekte der kognitiven Neubewertungstaktiken Reinterpretation und Distanzieren sowie den Einfluss der habituellen ER auf elektrokortikaler und subjektiver Ebene zu messen (Fragestellung 2).
Zur Überprüfung der psychometrischen Eigenschaften des FEQ-GR wurde zunächst in Fragestellung 1 die Faktorstruktur überprüft, wobei sich in Einklang mit einigen Befunden (Baker & Crnic, 2005; Jones et al., 1998) eine 3-faktorielle Lösung bestätigte, nämlich positive, negativ-dominante sowie negativ-submissive FEE. Zusätzlich wurde die Konstruktvalidität anhand von Fragebogen zu assoziierten und divergenten Komponenten überprüft, wie beispielsweise des erinnerten elterlichen Erziehungsverhaltens oder der Schüchternheit. Auch die Reliabilitätswerte gemessen anhand der internen Konsistenz lagen in einem zufriedenstellenden bis exzellenten Bereich. Insgesamt ist der FEQ-GR als ein psychometrisch solides Instrument zur Erfassung der FEE während der Zeit des Aufwachsens zu beurteilen.
Bei der Untersuchung der unmittelbaren Wirkung der Neubewertungstaktiken Reinterpretation und Distanzieren zeigte sich in Fragestellung 2, dass Versuchspersonen darin erfolgreich waren, ihre negativen Gefühle durch beide Taktiken zu verringern. Reinterpretation führte dabei zu einer stärkeren Reduktion. Auch resultierte der Einsatz der beiden Taktiken in eine Verringerung des Late Positive Potentials (LPP; verglichen mit dem Betrachten aversiver Bilder). Bei erneutem Betrachten der Bilder nach einer halben Stunde zeigte sich ein überdauernder Effekt auf subjektiver Ebene, nicht jedoch auf elektrokortikaler. Während der aktiven Emotionsregulationsphase war eine höhere habituelle Neubewertung mit höherer emotionaler Reaktivität in der P300 und dem frühen LPP verbunden. Dieser Befund wurde vor dem Hintergrund diskutiert, dass Individuen, die habituell häufiger Neubewertung anwenden, möglicherweise eine höhere Regulationsbereitschaft aufweisen. Das Emotionsregulationsparadigma erwies sich insgesamt betrachtet als ein geeignetes Verfahren, Effekte der Neubewertung auf elektrokortikaler und subjektiver Ebene zu erfassen.
Bisher liegt weder in einer gesunden noch einer klinischen Stichprobe eine Studie zu unmittelbaren und überdauernden Effekten der ER sowie deren elektrokortikalen Korrelaten in Zusammenhang mit der FEE im Erwachsenenalter vor. Aufgrund des Zusammenhanges beider Konstrukte mit psychischer Gesundheit stellen sie einen Ansatzpunkt für Präventionsprogramme dar (Ogbaselase et al., 2022; Speidel et al., 2020), welcher in zukünftigen Fragestellungen ebenfalls weiter erforscht werden könnte. Durch die vorliegende Dissertation wurden die Voraussetzungen geschaffen, diese anschließenden Fragen tiefergehend zu beleuchten.Item Neurale Korrelate der erotischen Stimulusverarbeitung bei Frauen unter Berücksichtigung endokriner und dispositioneller Faktoren(2024) Schmidt, Norina ManonDie kognitive Verarbeitung von erotischen Reizen hat, zahlreichen theoretischen Modellen zufolge, bedeutsame Implikationen für sexuelles Wohlbefinden und die Entstehung sexueller Funktionsstörungen. Dennoch ist bislang wenig darüber bekannt, welche Bedeutung endokrine und dispositionelle Faktoren für die erotische Stimulusverarbeitung haben, obgleich ihr potenzieller Einfluss auf die sexuelle Gesundheit vielfältig diskutiert wird. Um diese Forschungslücke zu adressieren, wurde im vorliegenden Dissertationsprojekt der Zusammenhang ausgewählter endokriner und dispositioneller Faktoren mit neuralen Korrelaten der emotionalen und erotischen Stimulusverarbeitung untersucht. Die neurale Ansprechbarkeit wurde dabei mittels ereigniskorrelierter Potentiale (EKPs) erfasst. Diese stimulusgekoppelten Potentialveränderungen im Elektroenzephalogramm (EEG) konnten in vorherigen Untersuchungen mit spezifischen kognitiven und emotional-motivationalen Prozessen in Verbindung gebracht werden, wodurch sich ihre besondere Eignung für die Erfassung der Stimulusverarbeitung ergibt. Aufgrund der weiten Verbreitung oraler hormoneller Kontrazeptiva (OHK) und ihrem inhärenten Einfluss auf die weibliche Sexualität widmete sich die erste Publikation möglichen Veränderungen der subjektiven und neuralen Verarbeitung emotionaler und erotischer Stimuli unter OHK-Einnahme. Die Ergebnisse offenbarten keine Unterschiede zwischen freizyklierenden Frauen und Verwenderinnen von OHK bezüglich der subjektiven Valenz- und Arousaleinschätzung erotischer, positiver oder neutraler Stimuli. Auch unterschieden sich die Gruppen nicht hinsichtlich früher oder später EKPs. Die frühe posteriore Negativierung (EPN) war dabei als Marker für frühe, selektive Aufmerksamkeitsprozesse erhoben worden, das späte positive Potential (LPP) als Indikator für die mit einem Stimulus verbundene motivationale Salienz und Annäherungsmotivation. Innerhalb der Gruppe der OHK-Verwenderinnen zeigten sich Unterschiede zwischen aktiven und inaktiven Phasen des Einnahmeschemas. Die LPP-Amplitudendifferenz zwischen erotischen und neutralen Stimuli fiel innerhalb der siebentätigen Pillenpause und zu Beginn eines neuen Pillenblisters geringer aus als in der Mitte des 21-tätigen aktiven Einnahmephase. Dieser Befund lässt sich vor dem Hintergrund hormoneller Veränderungen zu Beginn bzw. am Ende des Einnahmerhythmus erklären. Grundlage der zweiten Publikation bildete das von John Bancroft und Erick Janssen vorgestellte duale Kontrollmodell (DKM) zur Beschreibung interindividueller Unterschiede in sexuellen Reaktionen. Hier zeigte sich ein negativer Zusammenhang zwischen der sexuellen Inhibition und der selbstberichteten sexuellen Funktion. Außerdem ergab sich für die neurale Ansprechbarkeit auf erotische Reize eine signifikante Interaktion zwischen Inhibitions- und Exzitationstendenzen. Eine stärkere Neigung zur sexuellen Inhibition ging mit geringeren LPP-Amplituden in Reaktion auf erotische Stimuli einher. Die Stärke dieses Zusammenhangs war jedoch reduziert bei Frauen, die gleichzeitig von einer ausgeprägten Exzitationsneigung berichteten. Dieser Befund kann als Beleg für das von Bancroft und Janssen propagierte dynamische Zusammenspiel von Exzitations- und Inhibitionstendenzen interpretiert werden. Zusammengefasst betonen die Ergebnisse beider Untersuchungen die besondere Bedeutung dispositioneller Faktoren für die erotische Stimulusverarbeitung. Der Einfluss endokriner Faktoren scheint dagegen komplexer und von vielen Faktoren abhängig zu sein, die im Rahmen der Arbeit diskutiert werden.Item Untersuchungen zu Auswirkungen der Zucht auf Kurzschwänzigkeit auf ausgewählte Reproduktionsparameter beim Schaf(2024) Hümmelchen, Hannah IsabelZiel dieser Studie war es, potentielle negative Auswirkungen einer gezielten Zucht auf Kurzschwänzigkeit auf verschiedene Reproduktionsparameter beim Schaf zu untersuchen sowie die Phänotypisierung des Schafschwanzes mithilfe verschiedener Methoden zu etablieren. Die Ergebnisse der Untersuchung wurden unter Berücksichtigung verschiedener Fragestellungen in drei unterschiedlichen Publikationen dargestellt. In der ersten methodischen Studie wurde die Messung der Schwanzlänge und des Schwanzumfanges von 256 Merinolandschaf-Lämmern innerhalb der ersten Lebenstage dargestellt. Im Alter von 14 Wochen wurde bei 216 Lämmern die kaudale Wirbelsäule röntgenologisch dargestellt und die Anzahl der Schwanzwirbel ermittelt. Bei einem Teil der Tiere wurde zudem eine sonographische Graustufenanalyse und die Messung der Perfusionsgeschwindigkeit der Arteria caudalis mediana durchgeführt. Die zweite Studie behandelt pathologische Veränderungen der Schwanzwirbelsäule, welche mithilfe der röntgenologischen Untersuchung von 216 Lämmern in der 14. Lebenswoche dargestellt werden konnten. In der dritten Studie wurden potentielle Zusammenhänge einer gezielten Zucht auf Kurzschwänzigkeit mit dem Verlauf der Trächtigkeit und der Entwicklung der Lämmer über einen Zeitraum von 14 Wochen post natum analysiert. Dazu wurde während der Trächtigkeit der Progesteronwert der Muttertiere gemessen und die Trächtigkeitsrate und die Trächtigkeitsverlustrate errechnet. Weiterhin erfolgte der Vergleich der Gewichte der Nachgeburt bei 40 Tieren. Bei den 254 Lämmer wurden bis zur sechsten Lebenswoche wöchentlich sowie in der 10. und 14. Lebenswoche das Körpergewicht sowie die Körperlänge erhoben. Weiterhin wurden Wurfgröße, Geschlecht, Totgeburten sowie Vitalität, Morbidität und Mortalität der Lämmer dokumentiert. Folgende relevante Ergebnisse konnten erzielt werden: Die erste Studie zeigt, dass die Verwendung der entwickelten Messkonstruktion einen Vorteil in Hinblick auf die Praxistauglichkeit und die Verringerung von Messfehlern im Vergleich zu schon beschriebener Methoden hat. Es konnte außerdem die gute Anwendbarkeit der Ultrasonographie und Radiologie zur Darstellung der Strukturen der kaudalen Wirbelsäule beim Schaf festgestellt werden. In der zweiten Studie konnte erstmals das Auftreten von Schwanzwirbelanomalien in einer großen Population beim Schaf dargestellt werden. Die Häufigkeit liegt für das Auftreten von Blockwirbeln bei 12,9 %, für Keilwirbel bei 8,3 % und für Wirbelfrakturen bei 27,3 %. Die Wirbelfrakturen beschränkten sich auf das mittlere und letzte Drittel des Schwanzes. Die signifikante Korrelation für das Auftreten von Frakturen und der Schwanzlänge (r = 0,168) und der Wirbelanzahl (r = 0,155) zeigt die Bedeutung der Zucht auf Kurzschwänzigkeit. Im Rahmen der dritten Studie konnte festgestellt werden, dass keine signifikanten Unterschiede für die Reproduktionsleistung kurz- und langschwänziger Muttertiere vorliegt. Lediglich für die Trächtigkeitsrate wurde ein geringer signifikanter Unterschied (p = 0,07) festgestellt. Es konnte außerdem kein signifikanter Unterschied für das durchschnittliche Körperlängenwachstum der Lämmer festgestellt werden, obwohl die langschwänzigen Lämmer marginal bessere tägliche Gewichtzunahmen aufwiesen. Die Anzahl der Totgeburten, die Vitalität, die Morbidität und die Mortalität der Lämmer wurden in dieser Studie nicht von der Anpaarung beeinflusst. Es konnte anhand der vorliegenden Untersuchungen festgestellt werden, dass die Schwanzlängenmessung praktikabel ist, pathologische Veränderungen der Schwanzwirbelsäule bei unkupierten Tieren auftreten und die gezielte Anpaarung kurzschwänziger Elterntiere zu diesem Zeitpunkt nicht zu schweren negativen Auswirkungen auf die Reproduktionsleistung und die Lämmeraufzucht führen.Item Revisiting and Advancing Research on Strategic Change: Three Essays on Antecedents and Performance Implications(2024) Kaiser, ChristianThis dissertation revisits and advances the understanding of strategic change (SC) by examining its antecedents, mechanisms, and performance implications in three interrelated studies. It explores the influence of firm performance, corporate venture capital (CVC), and the rhythms of strategic change on long-term organizational outcomes. (1) Revisiting the Relationship Between Firm Performance and Strategic Change Using a meta-analysis grounded in the behavioral theory of the firm, the study reexamines the link between poor firm performance and SC. Findings show a positive association moderated by external risk-taking and temporal environments, while distinguishing between business and corporate strategic change. (2) Corporate Venture Capital as a Driver of Strategic Change Drawing on interorganizational learning theory, this study investigates how CVC fosters SC in firms' product portfolios and geographic expansion. It demonstrates that CVC activity drives SC but is constrained by industry and cultural distance, highlighting CVC as a strategic learning tool. (3) Move to the Beat: Rhythms of Strategic Change and Firm Performance Rooted in entrainment theory and the change stability framework, this study examines the temporal dynamics of SC rhythms. The findings reveal that regular change rhythms harm long-term performance and that external environmental factors moderate this relationship. Additionally, SC rhythms are measured effectively using text analysis from annual reports. Overall, this dissertation integrates diverse theories and methodologies, offering novel insights into the complexities of SC. It underscores the importance of environmental and temporal contingencies, contributing to both theoretical advancement and managerial practice in navigating strategic change in dynamic business environments.Item Ergebnisse der Kaufmann-modifizierten Transpositionsoperation nach Hummelsheim in der Universitäts-Augenklinik Gießen(2024) Leder, KimberlyZiel dieser Arbeit war die Auswertung der nach Kaufmann modifizierten Hummelsheim- Operation zur Behandlung einer Abduzensparalyse. 47 Patienten, die zwischen 1997 und 2020 an der Universitätsaugenklinik Gießen einen entsprechenden Eingriff erhielten, wurden untersucht. Die Bewertung der Operationsergebnisse erfolgte anhand der Schielwinkel, der maximalen monokularen Exkursion sowie des Fusionsblickfeldes und der postoperativen Kopfdrehung. Die Esotropie war postoperativ deutlich reduziert. Die mittlere initiale Überkorrektur ließ im postoperativen Verlauf nach, sodass der Betrag des mittleren und medianen Schielwinkels am Ende der Nachbeobachtungszeit im Zielbereich <5° lag. Die mittlere Schielwinkelreduktion betrug ca. 27° (Hummelsheim-Gruppe) sowie ca. 43° (mit zeitgleicher Medialis-Rücklagerung), die individuelle Streuung war groß. Bei 40 von 47 Patienten konnte eine Abduktion über die Mittellinie wiederhergestellt werden. Einschränkungen der Adduktion traten in 89% der Fälle auf. Eine Fusion der Seheindrücke beider Augen bestand postoperativ bei 23 von 30 Patienten, wobei eine kompensatorische Kopfdrehung bis zu einem gewissen Grad toleriert wurde (acht Patienten >10°, neun Patienten >5°-10°). Zyklovertikale Abweichungen waren als Nebenwirkung nicht selten. Bei vier Patienten betrug die vertikale Abweichung >5°, wobei ein Tieferstand häufiger war als ein Höherstand. Eine Korrelation zwischen vertikalen und zyklorotatorischen Abweichungen konnte nicht gesichert werden. Eine postoperative Zunahme des Effektes war nicht zu verzeichnen, stattdessen nahm der Effekt postoperativ ab. Die Wirkung der Transposition wurde durch die Medialis- Rücklagerung deutlich verstärkt. Mit und ohne Medialis-Rücklagerung nahm der initiale Operationseffekt im Lauf der Nachbeobachtungszeit ab.Item Prädiktive Parameter des Überlebens bei Patienten mit HFpEF und hämodynamischer Störung der Lungenstrombahn sowie Mehrwert der invasiven Belastungstestung der Rechtsherzkatheteruntersuchung(2024) Werner, Tilman VeithHintergrund: HFpEF ist ein vielfältiger Syndromkomplex mit verschiedenen Phänotypen und Komorbiditäten [56] [150]. Die PH ist eine häufige Komplikation der HI und führt zur gravierenden Prognoseverschlechterung. Etwa 36–80% der HFpEF-Patienten entwickeln im Laufe ihres Lebens eine PH [84] [134] und 65-80% aller PH-Patienten liegt als Ätiologie eine Herzinsuffizienz zugrunde [130]. Eine Vielzahl an Studien untersucht prädiktive Parameter bzgl. des Überlebens sowie Werte zur Unterscheidung, Klassifizierung und genaueren Differenzierung zwischen den einzelnen Gruppen der PH und PVD in diesem teils sehr heterogenen Patientenklientel. In dieser Arbeit soll die Belastungstestung auf ihren Stellenwert und Mehrwert untersucht werden. Es stellten sich gerade die Belastungswerte und Differenzwerte des mPAPs, sPAPs und dPAPs als signifikant bzgl. dem Überleben dar. Methoden: Diese Arbeit hat das Ziel, den Stellenwert und Mehrwert der Belastungstestung während der RHK-Untersuchung zu untersuchen. Das Studiendesign sieht ein retrospektives Screening aller Patienten vor, die innerhalb des Zeitraums vom März 2003 bis Dezember 2012 eine Rechtsherzkatheteruntersuchung mit Belastungstestung in der Spezialambulanz für PH der Medizinischen Klinik II am Universitätsklinikum Gießen durchlaufen haben. Anschließend wurden die Patienten mit einer diagnostizierten HFpEF, beurteilt anhand des echokardiographischen Befundes und unabhängig von den gemessenen hämodynamischen Ruhewerten, heraus selektiert. Hierdurch sollte eine Vorauswahl der Krankheitsausprägung/-schwere der Patientenkohorte vermieden werden. Anschließend wurden die hämodynamischen Ruhe- und Belastungswerte der RHK-Untersuchung auf ihre Signifikanz in Bezug auf das Gesamtüberleben untersucht. Ergebnisse: Die 107 eingeschlossenen HFpEF-Patienten in unserer Studie zeigen in der RHK-Untersuchung in Ruhe, nach der zu dieser Zeit geltenden Definition der PH, bei n=84 keinen Hinweis auf eine manifeste PH oder PVH. In der durchgeführten univariaten Cox-Regressionsanalyse sind die Belastungsparameter und Differenzwerte des mPAP, dPAP und sPAP signifikant. Hier zeigte der mPAP eine signifikant verbesserte 1-Jahres-Überlebensprognose bei Erreichen eines mPAP > 35 mmHg bei Belastung (Median in der dichotomen Kaplan-Meier-Überlebenskurve, Log-Rank-Test p < 0,002, univariate Cox-Regression p < 0,003, AUC von ROC = 0,843) oder einer Differenz des mPAP zwischen Belastung und Ruhe von > 15 mmHg. Die Slopes mPAP/HZV und PAWP/HZV sind in dieser Kohorte nach der aktuellen Studienlage pathologisch, weisen jedoch in dieser Arbeit keine Signifikanz bzgl. der Mortalität auf. Weiterhin konnten signifikante Assoziationen zwischen dem HZV-Index bei Belastung und der max. VO2-Aufnahme (r = 0,358, p = 0,002) sowie mPAP - RVSWI und sPAP - RVSWI (Ruhe: p < 0,00, r = 0,451, Belastung: p < 0,00, r = 0,517, Differenz: p = 0,004, r = 0,33) festgestellt werden. Insgesamt können im Vergleich zu anderen Studien mit gesunden Probanden deutliche Störungen der Hämodynamik aufgewiesen werden, wie einer belastungsabhängigen PH, gestörter HZV-Generierung, Vorliegen einer chronotropen Inkompetenz und systemisch und pulmonal-vaskulären Störungen gemessen durch den PVR und TPR sowie einem erhöhten PAWP-Slope. Schlussfolgerung: Die vorliegende retrospektive Arbeit zeigt auf, welchen Mehrwehrt und Relevanz die invasive Belastungstestung mittels RHK-Untersuchung besitzt. In der Belastungstestung können hämodynamische Parameter erhoben werden, die in dieser Arbeit und dieser Patientenkohorte signifikant für die 1-Jahresmortalität sind. Zusätzlich kann in anderen Studien eine Differenzierung der einzelnen Ätiologien besser vollzogen und Missklassifikationen vermieden werden, insbesondere bei Patienten mit unklarer Belastungsdyspnoe und grenzwertigen oder normwertigen hämodynamischen Ruhewerten. Zusätzlich bringt die Belastungstestung ein neues Verständnis über Norm- und Grenzwerte, die die Einteilung in die verschiedenen Ätiologien und Pathologien erlauben. Eine Individualisierung und Phänotypisierung der Patienten mit Hilfe der Slopes oder die Beurteilung einer chronotropen Inkompetenz wären ebenfalls ohne die Belastungstestung nicht ausreichend möglich. Es kann aufgezeigt werden, dass es auf die individuelle Betrachtung der Belastungswerte und auf das Verständnis der zugrundeliegenden Pathomechanismen ankommt sowie auf das zu behandelnde Patientenklientel. Diese Arbeit zeigt zum einen, dass trotz in Ruhe normwertig geltende hämodynamische Ruhe- und teilweise auch Belastungswerte (z.B. der PAWP) in der individualisierten Betrachtung (s. Slopes) auf eine HFpEF hinweisen, die zuvor nur echokardiographisch nachgewiesen werden konnte. Zum anderen zeigt diese Arbeit, dass als pathologisch geltende Grenzwerte bei Belastung zu einem verbesserten Outcome führen können. Wichtig hierfür ist jedoch die genaue Einordnung und Gesamtbetrachtung der zu beurteilenden Patienten mit all ihren hämodynamischen Ruhe und Belastungswerten. Nur so können die weiteren Norm- oder Grenzwerte für die jeweilige Ätiologie, insbesondere für HFpEF und PH, näher eingegrenzt und abgesteckt sowie individualisiert werden (z.B. für die jeweilige Altersklasse und Schweregrade der Erkrankung). Die Belastungstestung, während der RHK-Untersuchung ist weiterhin fester Bestandteil aktueller Forschungen. Das Krankheitsbild der HFpEF und PH ist meist schwer voneinander zu trennen, sehr heterogen, komplex und gerade in den Anfangsstadien der Erkrankung nur unzureichend zu diagnostizieren. Diesbezüglich benötigt es weitere prospektive Studien mit einer detaillierten kardioechographischen Diagnostik sowie einem generalisierten und standardisierten Belastungstestungsprotokoll der Rechtsherzkatheteruntersuchung (z.B. Position, Volumen/ physiologische Belastungstestung, max./ submaximale Belastung, Stufen-/Rampenprotokoll).Item Visualization of the secondary olfactory pathway in tubb2b promoter-driven transgenic Xenopus laevis larvae(2024) Daume, DanielaThe olfactory system of vertebrates consists of an olfactory epithelium containing olfactory sensory neurons that send axons to the olfactory bulb (OB), where they are connected to interneurons and projection neurons (PNs) via structures called glomeruli. PNs are the first relay station of olfactory information processing and are directly connected with their axons to higher brain regions. Among vertebrates the morphology, molecular characteristics, position in the OB, and axonal projections of PNs vary. In the olfactory system of larval Xenopus laevis, two odor-processing streams with different molecular and functional characteristics exist. Those streams terminate in a lateral and medial glomerular cluster within the ventral OB. It is not known whether these streams are continuous within PNs and higher olfactory processing centers. In this work, I analyzed the morphology of lateral and medial PNs and compared their structure as well as axonal projection pattern. For the visualization of neurons in the forebrain I used transgenic tubb2b-Katushka Xenopus laevis tadpoles. In this transgenic line the tubb2b promoter drives the expression of the fluorescent protein Katushka. The tubb2b promoter expresses class II β-tubulin protein, which is part of microtubules in neurons of the frog. Although the tubb2b promoter is used in different transgenic frog lines, a thorough investigation of the expression pattern of tubb2b has not been done. Therefore, I performed a detailed analysis of the expression pattern of tubb2b in the whole forebrain including the olfactory system of larval Xenopus laevis at cellular resolution. I found that tubb2b-dependent fluorescence is not present in all neurons and thus cannot be used as a pan-neuronal marker. tubb2b-dependent fluorescence is present in the OB, parts of the basal ganglia, the amygdaloid complex, pallium, optic nerve, preoptic area, hypothalamus, prethalamus and thalamus. In the OB, tubb2b-dependent fluorescence is present in axons of olfactory sensory neurons from the nose, cells in the mitral cell layer, fibers of the extra bulbar olfactory system, but not in interneurons. I used the tubb2b-dependent expression to target PNs in the mitral cell layer of the OB for sparse cell electroporation. I labelled lateral and medial PNs and 3D reconstructed them for a detailed morphological analysis. I found that both PN populations share many morphological characteristics, but differ in the number of dendritic tufts. I then injected dye into the whole lateral and medial PN population to trace their axons and observed that lateral PNs have a different axonal projection pattern than medial PNs. Finally, I performed functional multiphoton calcium imaging in tubb2b-GCaMP6s transgenic Xenopus larvae and was able to identify the lateral and central amygdala as higher olfactory processing centers. Together, this present work provides the first description of the larval secondary olfactory pathway in Xenopus laevis and a detailed map of the expression pattern of tubb2b in the larval forebrain.Item Auswirkungen von Glukose, Ölsäure und inflammatorischen Zytokinen auf Glutaredoxin 5 und den Eisenstoffwechsel von MIN6 Zellen(2024) Kreimer, HannoDiabetes mellitus Typ 2 ist eine chronische Stoffwechselerkrankung, die aufgrund ihrer hohen Prävalenz und schweren Folgeerkrankungen gesundheitliche, gesellschaftliche und wirtschaftliche Relevanz besitzt. Die Schädigung und der Funktionsverlust der Betazelle spielen in der Pathophysiologie zusammen mit der peripheren Insulinresistenz eine zentrale Rolle. Es gibt viele Hinweise darauf, dass Hyperglykämie, Hyperlipidämie und eine chronische Entzündungsreaktion zentrale Faktoren der Betazelldysfunktion sind. Es gibt vereinzelt Hinweise darauf, dass Glutaredoxin 5, als Kofaktor für die Produktion zentraler Stoffwechselenzyme, eine größere Rolle in der Pathophysiologie des Diabetes mellitus zukommen könnte. Ebenso wurde im Kontext eines Glutaredoxin 5 Mangels eine Eisenüberladung beobachtet. Ungeklärt sind bisher sowohl die Regulation von Glutaredoxin 5, als auch die Faktoren, die zu einer Dysregulation des Eisenstoffwechsels führen. Zur Untersuchung dieser Sachverhalte wurden MIN6 Zellen diabetischen Stoffwechseleinflüssen durch die Exposition mit Ölsäure, Glukose und inflammatorischen Zytokinen ausgesetzt. Anschließend wurde mittels MTT, qPCR und ELISA die Viabilität, intrazelluläre Insulin- und Glutaredoxin 5-Konzentration, Insulinsekretion und produktion, sowie Marker des Eisenstoffwechsels untersucht. Es ließ sich die Hemmung der Insulinsynthese und -sekretion durch Zytokine und Ölsäure beobachten. Ein additiver Effekt der einzelnen Stressoren auf den Insulinstoffwechsel zeigte sich nicht. Die Expression und intrazelluläre Konzentration von Glutaredoxin 5 wurde nur durch Ölsäure tendenziell reguliert. Die Regulation des Eisenstoffwechsels zeigte vor allem eine vermehrte IRP1 Expression bei hoher metabolischer Belastung der MIN6 Zellen. Hohe Konzentrationen von Ölsäure erhöhten die Konzentration von IRP1, möglicherweise als Reaktion auf eine abnehmende Aktivität der zytosolischen Aconitase infolge eines Glutaredoxin 5-Mangels. Die Ergebnisse dieser Arbeit geben weitere Hinweise darauf, dass die Dysregulation des Glutaredoxin 5-Stoffwechsels Einfluss auf die Pathogenese des Diabetes mellitus Typ 2 haben könnte. Die Regulation des Glutaredoxin 5-Stoffwechsels erfolgt in MIN6 Zellen in Zusammenschau der Ergebnisse der drei verwendeten Stressoren am ehesten abhängig von Ölsäure. Die Stoffwechselwege, die die Effekte eines Glutaredoxin 5-Mangels induzieren und ihre Relevanz in der Pathophysiologie müssen jedoch weiter untersucht werden.Item Design, fabrication and testing of miniaturised electrospray thrusters fabricated by two-photon laser lithography(2024) Kunze, Fynn LukasThe utilisation of electric propulsion systems has become a well-established and integral component of the contemporary space industry, particularly over the past decade. Their enhanced longevity and efficiency render them optimal for use as in orbit propulsion systems for long-term missions and similar endeavours. The number of launches of spacecraft equipped with electric propulsion systems has increased exponentially since 2010 and continues to grow at a steady rate. The necessity for propulsion systems on these satellites is evident; however, established propulsion systems, such as Hall thrusters, are inadequate for the requirements of small- and micro-satellites. It is therefore evident that there is a high demand for specialised micropropulsion systems. One particularly promising technology that may prove capable of satisfying the need for miniaturised propulsion systems are electrospray emitters. Electrospray emitters represent a subcategory of the electrostatic thruster family. The intrinsic design of these devices ensures their compactness, high efficiency, and the ability to circumvent the necessity for external neutralisation. Their operation is based on the extraction of ions from a liquid ion source. The extraction process is facilitated by the application of a strong, localised electric field, which deforms a fluid meniscus into a so-called Taylor cone. At the apex of the Taylor cone, ions are forcibly extracted from the fluid, subsequently exiting the electrospray emitter in the form of a spray of ions, charged droplets, or a jet of charged fluid. The three most common types of emitter are porous, externally wetted, and capillary. The objective of this dissertation is to develop miniaturised capillary emitters. In order to achieve a significant degree of miniaturisation, a micro 3D printing method, referred to as two-photon lithography, is utilised. The emitters and supplementary components of the thruster assembly are manufactured using a polymeric base material. The project entails an investigation of the influence of miniaturisation, as well as the realisation of new emitter designs. Furthermore, an experimental characterisation setup has been designed and implemented for the purpose of testing the fabricated emitters. This encompasses time-of-flight mass spectrometry, optical analysis and current measurements.Item Ersttrimesterscreening im Zeitalter der zellfreien DNA - Einführung der zellfreien DNA-Tests in der Pränataldiagnostik am Universitätsklinikum Gießen(2024) Sima, KatarinaZiel der hier vorliegenden Arbeit war es, die im Jahre 2012 bis 2015 vorstelligen Patientinnen, im Institut für Pränatalmedizin am Universitätsklinikum Gießen, aufzuarbeiten. Die hier eingeschlossenen Frauen waren alle schwanger und bezüglich eines ETS vorstellig. Ausgewertet wurde das Patientenkollektiv und die Ergebnisse des ETS in Bezug auf Anamnese, Patientenalter, Sonographiebefund und dem adjustierten ETS Ergebnis. Diese Daten wurden mit der Indikation einer weiterführenden Diagnostik verglichen. Das Patientenkollektiv wurde in vier Kohorten unterteilt, zum einen in Kohorte 1 die Frauen, die ein komplettes ETS inklusive Biochemie durchführen ließen, in Kohorte 2 wurden die Frauen inkludiert, die zwar ein komplettes ETS erhalten haben, aber die Biochemie ablehnten. In Kohorte 3 fassten wir die Patientinnen zusammen, die sich nach einem bereits extern durchgeführten ETS bei uns vorstellten und an einer weiterführenden Diagnostik bzw. Zweitmeinung interessiert waren. Zur Vollständigkeit haben wir in Kohorte 4 die Mehrlingsschwangerschaften erwähnt – eine vergleichende Analyse ist hier allerdings nicht erfolgt. Insgesamt wurden 135 weiterführende Untersuchungen durchgeführt, die 20 Chromosomenaberrationen detektiert haben. 14 der 82 invasiven Untersuchungen ermittelten eine Aneuploidie (17,07%) und vier der 53 durchgeführten NIPTs (7,55%). Zwei weitere cfDNA-Tests zeigten ein falsch negatives Ergebnis (3,77%). Da wir in dieser Arbeit leider kein Outcome der untersuchten Frauen ermitteln konnten, stellt sich weiterhin die Frage, wie viele weitere falsch negative cfDNA-Test-Ergebnisse übersehen wurden. Im Verhältnis waren es bei den durchgeführten invasiven Untersuchungen deutlich mehr, die eine Aneuploidie nachwiesen. Dies mag natürlich auch daran liegen, dass der Einsatz einer invasiven Untersuchung für die Schwangeren mit deutlich mehr Risiken einhergeht und daher genauer überdacht wird, als ein cfDNA-Test, der mittels einfacher Blutanalyse ein Ergebnis liefert. In dieser Arbeit konnte aber auch gezeigt werden, dass die Ergebnisse der NIPTs trotzdem nicht immer valide sind und, bei anhaltendem klinischen Verdacht für eine Aneuploidie, durch eine invasive Diagnostik verifiziert werden sollten. Selbstverständlich ist es zu dieser Zeit auch eine Kostenfrage gewesen einen solchen Test durchzuführen. Für die werdende Mutter wurden die Kosten der invasiven Untersuchung nicht von den Krankenkassen übernommen und lieferten ein deutlich sensitiveres Ergebnis. Allerdings darf man hier ein mögliches Abort- bzw. Infektionsrisiko nicht vergessen, weswegen sich vielleicht insbesondere die älteren Patientinnen, die in einer festeren finanziellen Situation standen primär für die noninvasive Untersuchung entschieden. Interessant wäre es die Ergebnisse dieser Arbeit mit den aktuellen zu vergleichen – hier müsste der Kostenfaktor nicht berücksichtigt werden, da diese Untersuchung mittlerweile durch die Krankenkassen übernommen werden. Wie in dieser Analyse gezeigt werden konnte, ist die invasive Diagnostik der nonvasiven aber weiterhin überlegen. Daher gilt es zu überdenken, ob bei den Frauen, die bereits eine auffällige Sonographie im ersten Trimester bzw. ein hohes ETS Risiko aufweisen, primär eine invasive Diagnostik erfolgen sollte, da die Ergebnisse des cfDNA-Tests, eine geringere Sensitivität aufweisen. Sowohl ein falsch positiver als auch ein falsch negativer cfDNA-Test ist für die werdende Mutter selbstverständlich eine enorme psychische Belastung.Item Untersuchung der Kurz- und Langzeitletalität sowie des postoperativen Verlaufs nach chirurgischer Koronarrevaskularisation bei akutem Myokardinfarkt in Abhängigkeit des Operationszeitpunktes mittels Etablierung des prospektiven, multizentrischen GERMIN-SURG-Registers(2024) Ginsberg, Jonas MalteDie Inzidenz koronarer Herzkrankheiten, insbesondere des Nicht-ST-Hebungsmyokardinfarktes, bleibt beständig hoch. Eine klare Evidenz bezüglich der präferierten Revaskularisationsstrategie und vor allem deren zeitlicher Umsetzung bei akutem NSTEMI fehlt weiterhin. Vorgängige Arbeiten zeigen vermehrt Vorteile einer umgehenden CABG-Operation versus einer verzögerten Versorgung, unter anderem durch Vermeidung oder Unterbindung eines LCOS. Angegebene Letalitätsraten differieren in der Literatur allerdings stark, Follow-Up-Untersuchungen sind selten. Das prospektive, multizentrische GERMIN-SURG-Register mit Follow-Up-Untersuchung wurde zur Darstellung der Kurz- und Langzeitletalität, des perioperativen Verlaufs und der Langzeitfolgen in Abhängigkeit des Operationszeitpunktes bei AMI für die vorliegende Arbeit etabliert. Über einen Zeitraum von zwei Jahren wurden 149 Patienten mit AMI (NSTEMI: n = 117, 78,5%) eingeschlossen. Bei NSTEMI erfolgte die CABG in 41,8% (n = 49) notfällig, also vor Anbruch des nächsten Arbeitstages, sowie in 57,3% (n = 67) dringlich innerhalb von 168 Stunden nach Diagnosestellung. Präoperativ befanden sich Patienten in der Notfall-Gruppe häufiger in einem kritischen Zustand, unter anderem wurde vermehrt eine IABP installiert (p = 0,04). Das Ein-Jahres-Follow-Up (n = 84) nach CABG bei NSTEMI ergab bei begrenzter Fallzahl Hinweise auf seltener notwendige Re-Revaskularisationen bei notfälliger OP (6,4% vs. 0%, p = 0,28) sowie weniger MACCE (17,6% vs. 6,3%, p = 0,19), trotz vermehrten Auftretens von perioperativen Hirnschädigungen (p < 0,01). Die Kurz- und Langzeitletalität sowie die Lebensqualität differierten nicht markant in den Operationsgruppen, unabhängig vom präoperativen Status. Die umgehende CABG-Operation scheint bei Patienten mit akutem NSTEMI unabhängig vom kritischen oder nicht-kritischen präoperativem Status sicher durchführbar und weist einen wahrscheinlich günstigen Langzeitverlauf auf, ohne die Letalität oder Lebensqualität zu beeinträchtigen. Zur Validierung dieser Erkenntnisse und zur Identifikation relevanter Faktoren für die Auswahl des CABG-Zeitpunktes sind weiterführende randomisierte Studien vonnöten.Item Diagnostik, Therapie und postoperatives Überleben des Pulmonalarteriensarkoms und seine Abgrenzung zur akuten Lungenembolie und CTEPH: Ergebnisse einer retrospektiven deskriptiven Analyse(2024) Tauber, SebastianDas Pulmonalarteriensarkom (PAS) ist ein seltener und schwer zu diagnostizierender maligner Tumor mit schlechter Prognose. In der hier präsentierten, retrospektiven Arbeit konnte mit 24 Fällen eines der größten PAS-Kollektive retrospektiv aufgearbeitet werden. Untersucht wurden sämtliche PatientInnen welche im Zeitraum von 2009 und 2019 aufgrund eines PAS in der Kerckhoff-Klinik Bad Nauheim stationär aufgenommen und operiert wurden. Die Geschlechtsverteilung lag bei 8 weiblichen zu 16 männlichen PatientInnen, das Durchschnittsalter bei rund 57 Jahren. Die mediane Dauer von Beginn der Symptomatik bis zur Operation lag bei 7,5 Monaten. Präoperativ wurde in 19 Fällen eine PET-CT Untersuchung durchgeführt, auf Basis welcher in 16 Fällen (84%) korrekt ein PAS vermutet wurde. Die tatsächliche Ausbreitung des Tumors wurde anhand der Operationsberichte analysiert, woraus sich eine überwiegend zentrale Lage im Bereich des Truncus pulmonalis (86%) und der Hauptstämme der Aa. pulmonales (96%) zeigte. Die Pulmonalklappe war in 46% und der RVOT in 27% der Fälle betroffen. In 16 von 19 analysierten Fällen (84%) wurde eine MDM2-Amplifikation festgestellt. 23 von 24 PatientInnen wurden einer pulmonalen Endarteriektomie (PEA) unterzogen. Adjuvant erhielten 10 PatientInnen eine Chemotherapie, 2 PatientInnen eine Strahlentherapie, 6 PatientInnen eine Kombination aus beiden und 4 PatientInnen erhielten keine adjuvante Therapie. Das Gesamtüberleben lag bei 23 Monaten im Median und 37 ± 8 (SE) Monaten im Durchschnitt, wobei sich keine statistisch signifikanten Unterschiede zwischen den Geschlechtern zeigten. Im Vergleich zwischen den Therapiemodalitäten zeigte sich ein durchschnittliches Überleben von 16 ± 4 Monaten in der Kohorte ohne adjuvante Therapie, 34 ± 10 Monaten in der Gruppe mit adjuvanter Therapie einer Modalität, und 51 ± 14 Monate in der Gruppe zweier Modalitäten, wobei die Unterschiede nicht statistisch signifikant waren (p = 0,221). Zum Zeitpunkt der Analyse waren 17 PatientInnen bereits verstorben, einer davon als Long-Survivor 18 Jahre nach Erstdiagnose. Retrospektiv konnte über das gesamte Kollektiv in 15 Fällen ein Rezidiv in Erfahrung gebracht werden, wobei diese überwiegend lokal (6), pulmonal (9) und zerebral (2) auftraten.Item Enhanced Spatial Metabolomics Enabled by On-Tissue Chemistry, Computational Metabolome Mining and Mass Spectrometry Imaging(2024) Dreisbach, DomenicSpatial metabolomics is an emerging field of research and provides deep insight into biochemical pathways and transport processes for low-molecular-weight chemical compounds in tissues and cells. Yet, current approaches predominantly focused on analyzing a limited number of previously known molecules of interest in mammalian tissues. In the first part of this thesis, we set out to apply mass spectrometry imaging (MSI)-based spatial metabolomics for investigating complex metabolic networks in the delicate sample system of insects. Specifically, we acquired spatially-resolved metabolomes related to plant toxin sequestration in milkweed butterflies. Despite being famous for sequestering milkweed steroidal glycosides (i.e. cardenolides), the underlying mechanism of uptake and toxin distribution in caterpillars of the monarch butterfly (Danaus plexippus) is still unknown. We revealed cardenolide distributions at unprecedent detail across the whole body of monarch caterpillars and the closely related nonsequestering common crow butterfly (Euploea core) to determine at which physiological scale quantitative and qualitative differences between both species manifest: while monarchs retain and accumulate cardenolides above plant concentrations, the toxins are degraded in the gut lumen of E. core. We visualized cardenolide transport over the monarch midgut epithelium at the low-micrometer-scale and identified integument cells as the final site of storage to provide chemical defenses against predators. Collectively, these results provided novel insight into the selectivity and the mechanism of cardenolide sequestration. Yet, we encountered significant challenges in terms of visualizing and identifying the complex metabolic network of steroid glycosides. In the second part of this thesis, we therefore enhanced our spatial metabolomic approach with liquid chromatography mass spectrometry (LC-MS)-based computational metabolome mining and on-tissue chemistry to counteract the absence of respective databases and low intrinsic ionization efficiency for steroidal glycosides. We conducted feature-based molecular networking in combination with artificial intelligence (AI)-driven molecular characterization to characterize and annotate 32 different cardenolides. This comprehensive database guided matrix-assisted laser desorption/ionization (MALDI) MSI of cardenolide sequestration in D. plexippus. We developed a spatial-context preserving on-tissue chemical derivatization (OTCD) protocol, which improved ion yields for cardenolides by at least 1 order of magnitude compared to untreated samples. Empowered by this approach, we visualized previously inaccessible cardenolide distributions with 2 µm and 5 µm pixel size across complex insect organs, such as Malpighian tubules. In addition to unraveling intricate details regarding cardenolide sequestration, the results underscore the potential of OTCD MALDI MSI for deeper spatial metabolomic researchItem Evaluation spezifischer renaler Biomarker als Prädiktoren für die Mortalität nach perkutanem Mitralklappen-Repair bei Patienten mit hochgradiger Mitralklappeninsuffizienz(2024) Ortlieb, Regine MelissaEs ist bereits bekannt und mehrfach belegt, dass eine CKD mit einer schlechteren Progno-se nach kardiologischen Interventionen und gehäuften kardialen Ereignissen einhergeht. Bei allen Patienten, die in diese Studie eingeschlossen wurden, konnten wir eine deutliche Verbesserung der MI in der Echokardiografie 48 h postinterventionell feststellen. Diese Verbesserung konnte unabhängig von der Nierenfunktion erreicht werden. Jedoch zeigte sich bei den Patienten, die zum Baseline-Zeitpunkt erhöhte uNGAL- und Cystatin-C-Konzentrationen hatten, eine signifikant höhere Mortalitätsrate innerhalb der ersten 12 Monate. In der vorliegenden Studie konnte erstmals Cystatin C und uNGAL als Prädiktoren für die Langzeitmortalität bei Patienten mit einem hohen Operationsrisiko, welche durch TEER mittels Mitraclip® Device therapiert wurden, identifiziert werden. Festzuhalten ist, dass beide Biomarker auch die Patienten, die anhand ihres sCr als nicht niereninsuffizient eingestuft wurden, als Hochrisikopatienten detektierten und eine präzise Prognose hinsichtlich der Langzeitmortalität abgaben. Daher kann eine präinterventionelle Cystatin-C- und uNGAL-Bestimmung zur Risikoabschätzung der Langzeitmortalität bei Patienten, die eine TEER erhalten, sinnvoll sein. Dieser Aspekt sollte allerdings in weiteren prospektiven und randomisierten Studien weiter untersucht werden.Item Nitrogen dynamics and carbon sequestration in cropping systems including legumes(2023) Binacchi, FerdinandoSoil carbon (C) and nitrogen (N) dynamics sustain to a large extent the productivity of cropping land to provide food, feed and fibre to satisfy the increasing requirements of the global population. At the plot level C and N dynamics are tightly bound and decoupling results in potential damages for soil, water and air quality. On this basis, decreased soil C and N stocks together with increased nitrate leaching in waters and gaseous N emissions towards the atmosphere, are of major concern. To reduce these environmental impacts, innovative and sustainable farming systems are promoted, such as conservation agriculture and organic farming, which favour soil organic matter restoration practices. Within these systems inclusion of legumes in crop rotations plays a prime role in providing multiple benefits in line with agorecological principles, with N provision through biological N fixation (BNF) topping them all. At a larger scale, the implementation of diversified crop rotations with legumes could play an important role in mitigating and adapting agriculture to climate change, assuming that holistic assessments in the short and long term prove beneficial. The objectives of this thesis were to 1) quantify the N dynamics of six grain legumes across pedoclimatic conditions 2) assess the contributions of legume cover crops to soil organic carbon (SOC) stocks. For this purpose, studies at the experimental farms of Gladbacherhof (Germany), Oberfeld (Germany) and El Dorado do Sul (Brazil) were conducted. The six tested grain legumes at the German sites performed differently across locations, underlying genotypic adaptation strategies of nutrient acquisition and nutrient transformations. At Gladbacherhof the mean rate of biological N fixation was 54.5% much lower than that at Oberfeld where some varieties were almost completely reliant on BNF; nevertheless tested legumes accumulated 99.7 kg ha⁻¹ at the first site and 52.4 kg ha⁻¹ at the second since, due to sound differences in biomass production. Allocation of N to grains was substantial (~5% N concentration) which led to N balances (N inputs from BNF – N exports through grains) between -214.9 to 41.9 kg ha⁻¹, highlighting a fine line between provisions of protein-rich grains at the expense of N rich residues. Nitrate leaching under legumes during the cropping season was low probably because no external fertilizers were applied and losses resulted from the mineralization of SOM. Sowing of winter legumes did not decrease winter nitrate or nitrous oxide losses, but extending the cultivation period, did lead to significantly higher shares of BNF. Weekly measurements of nitrous oxide emissions at Gladbacherhof shed important lights on timing and quantifying legume field scale emissions. I found that mineralization of crop residues can increase N₂O release when coupled to warmer and more moist conditions, therefore sowing of subsequent crops should be done shortly after legume harvest to maximize N transfer and decrease mineralization losses. In the Brazilian study, soil samples were taken at seven increments until the one meter depth from maize-based cropping systems with increasing shares of leguminous cover crops. After 39 years of continuous management, SOC concentrations increased linearly (R²=0.85) with amounts of C inputs suggesting that saturation may have not yet occurred. Significant correlations were also found between amounts of C inputs and thermally labile or thermally recalcitrant SOC stocks. These suggested that diversification of cropping systems with legumes to be a viable means to enhance top soil (0-30 cm) stocks, whereas only systems at 0N fertilizer applications also enhanced subsoil (30-100 cm) stocks. A further fractionation, combining physical and chemical steps, was performed to study the quality and the origin of SOC stocks. Plant inputs (POM) and mineral associated SOC stocks were enhanced, but not aggregation of soil particles suggesting organo-mineral associations to be the driving pathway of SOC sequestration at the site. δ¹³C data helped us confirm that increases in stocks were due to legumes by exploiting the unique isotopic signatures of the C₃ cover crops, and although shares of contributions were high in the top layers, these were low in the subsoil. This study challenges the common belief that legumes necessarily improve plot scale C and N dynamics and points out to the complex interactions occurring between sustainable cropping practices and the compensations which can occur between C and N processes. Some of which leading to increased biological N fixation or soil C stocks, or decreased leaching and gaseous N emissions. Further work should focus on combining the obtained molecular-scale and plot- level results into a conceptual framework of short, and long-term SOM dynamics, with the exploitation of legumes´ biological N and C provision as key contributor for the design of integrated cropping systems and the sustainable management of agricultural soils.Item Functional Nanofibers Based on Transition Metal Dichalcogenides for Rigid and Flexible Energy Storage(2024) Boll, FelixDie Reduktion von CO2 Emissionen ist eine unabdingbare Konsequenz für das Weiterbestehen des globalen Ökosystems. Zum Erreichen dieses Ziels muss die gesamte Weltwirtschaft den Übergang von einer rohölbasierten hin zu einer von erneuerbaren Energien angetriebenen Gesellschaft und Wirtschaft vollbringen. Energiespeicherung, ihre Nutzung und das Transportwesen sind die entscheidenden Sektoren für eine effiziente Energienutzung. Zentrale Bestandteile dieser Entwicklung sind neue Anwendungen und technische Lösungen für fortschrittliche Batterie- und Kondensatormaterialien. Nach der Entdeckung von Graphen vor 20 Jahren als das erste sogenannte „2D Material“, sind kohlenstoffbasierte Materialen aufgrund ihrer hohen spezifischen Oberfläche und der großen Leitfähigkeit zum Gegenstand und Mittelpunkt der Kondensatorforschung herangewachsen. Diese Eigenschaften sind ideal für die Entwicklung von Superkondensatoren, welche die Brücke bilden zwischen Batterien mit hoher Energiedichte und Kondensatoren mit hoher Leistungsdichte. Zusätzlich hat die Entdeckung von Graphen einen weiteren wissenschaftlichen Zweig eröffnet, die Forschung an zweidimensionalen Materialien. Hier sind besonders Übergangsmetalldichalkogenide hervorzuheben, die im Gegensatz zu Graphen eine Bandlücke aufweisen. Aufgrund ihrer Eigenschaften ist ein breites Forschungsspektrum für diese Materialien in den Bereichen von Energiespeicherung, Transistortechnik, Wasserstoffsynthese und Sensortechnik gewachsen. Die Kombination von Übergangsmetalldichalkogeniden mit Kohlenstoffmaterialien ist Gegenstand der Forschung für flexible und leichte Energiespeicherung, dessen Bedarf in der heutigen Welt stetig am Wachsen ist. Diese Dissertation leistet in den Themen der Entwicklung und Optimierung von Energiespeichersystemen, mit besonderem Augenmerk auf Superkondensatoren und flexible Energiespeicher, ihren Beitrag. Auf der einen Seite liegt der Fokus auf fundamentaler Verbesserung im Herstellungsprozess und der Temperierung von Kohlenstoffnanofasern, zur Erhöhung der spezifischen Kapazität, welche eine wichtige Rolle als Trägermaterialien in Superkondensatoren einnehmen. Auf der anderen Seite untersucht diese Dissertation die Kombination von diversen Kohlenstoffmaterialien mit den oben genannten Übergangsmetalldichalkogeniden. Dafür wurde ein wasserbasierter Prozess zur Exfolierung von WS2, MoS2 und Bi2S3 Materialien verwendet, um flexible Kondensatoren und Dünnfilme herzustellen. Besonderes Augenmerk wurde hierbei auf die Optimierung von Exfolierungsprozessen für das jeweilige Übergangsmetalldichalkogenid gelegt. Die jeweiligen Tenside und ihre idealen Konzentrationen für die Exfolierung wurden untersucht, um die Effizienz des Prozesses und die Konzentration der Suspensionen zu optimieren. Ziel ist die Verbesserung und Verwendung von wasserbasierten Verfahren als nachhaltigere Alternative für die Verwendung von N-Methyl-2-pyrrolidon, welches aufgrund seiner Eigenschaften häufig bevorzugt wird. Das Wissen aus Exfolierung und der Herstellung von Nanofasern wurde genutzt, um flexible, symmetrische Kondensatoren basierend auf Polyethylennanofasern herzustellen. Hierfür wurde zweidimensionales WS2 mit Kohlenstoffmaterialien wie Kohlenstoffnanoröhrchen und Ruß kombiniert. Durch diese Materialkombination konnten Kondensatoren hergestellt werden, die Synergieeffekte zwischen den aktiven Materialien aufzeigten. Diese Effekte ermöglichen verbesserte elektrochemische Eigenschaften wie zum Beispiel die Erhöhung der spezifischen Kapazität und leisten somit einen fundamentalen Beitrag zur Forschung an leichten und flexiblen Energiespeichersystemen.