Complex tracer mobilities in polymer networks revealed by fluorescence correlation spectroscopy

Gels are elastic porous polymer networks that are accompanied by pronounced mechanical properties. Due to their biocompatibility, ‘responsive hydrogels’ (HG) have many biomedical applications ranging from biosensors and drug delivery to tissue engineering. They respond to external stimuli such as temperature and salt by changing their dimensions. Of paramount importance is the ability to engineer penetrability and diffusion of interacting molecules in the crowded HG environment, as this would enable one to optimize a specific functionality. Even though the conditions under which biomedical devices operate are rather complex, a bottom-up approach could reduce the complexity of mutually coupled parameters influencing tracer mobility. The present thesis focuses on the interaction-induced tracer diffusion in polymer solutions and their homologous gels, probed by means of Fluorescence Correlation Spectroscopy (FCS). This is a single-molecule-sensitive technique having the advantage of optimal performance under ultralow tracer concentrations, typically employed in biosensors. Two different types of hydrogels have been investigated, a conventional one with broad polydispersity in the distance between crosslink points and a so-called ‘ideal’, with uniform mesh size distribution. The former is based on a thermoresponsive polymer, exhibiting phase separation in water at temperatures close to the human body temperature. The latter represents an optimal platform to study tracer diffusion. Mobilities of different tracers have been investigated in each network, varying in size, geometry and in terms of tracer-polymer attractive strength, as perturbed by different stimuli. The thesis constitutes a systematic effort towards elucidating the role of the strength and nature of different tracer-polymer interactions, on tracer mobilities; it outlines that interactions can still be very important even in the simplified case of dilute polymer solutions; it also demonstrates that the presence of permanent crosslinks exerts distinct tracer slowdown, depending on the tracer type and the nature of the tracer-polymer interactions, expressed differently by each tracer with regard to the selected stimulus. In aqueous polymer solutions, the tracer slowdown is found to be system-dependent and no universal trend seems to hold, in contrast to predictions from scaling theory for non-interacting nanoparticle mobility and empirical relations concerning the mesh size in polymer solutions. Complex tracer dynamics in polymer networks may be distinctly expressed by FCS, depending on the specific synergy among-at least some of - the following parameters: nature of interactions, external stimuli employed, tracer size and type, crosslink density and swelling ratio.

Transdisziplinäre Forschung weiterentwicklen: Eine Synthese mit 15 Empfehlungen

Inter- und Transdisziplinarität erfährt in Lehre und Forschung heutzutage eine vielversprechende Entwicklung, nicht nur im Schweizer Hochschulsystem, sondern auch auf europäischer und globaler Ebene. Sollen die Probleme unserer Zeit adäquat verstanden, analysiert und schliesslich gelöst werden, ist es unabdingbar, die disziplinären Kompetenzen in einen konstruktiven Austauschprozess und Dialog zu bringen. Die Behandlung unserer komplexen, menschlichen, sozialen, politischen und die Umwelt betreffenden Probleme drängt zunehmend auf die Durchlässigkeit des disziplinären Wissens und Wissenssystems. Dieses Buch richtet sich an all jene, die sich in ihrer täglichen Arbeit in Lehre, Forschung oder Studium mit komplexen Fragenstellungen beschäftigen und sich dabei nicht auf die Reduktion auf eine einzelne Disziplin beschränken können. Es zeigt den aktuellen Stand der inter- und transdisziplinären Lehre und Forschung in der Schweiz auf. Schwerpunkt liegt bei der Präsentation von erfolgreichen Projekten, ihren konzeptuellen, theoretischen und methodologischen Grundlagen sowie den daraus gewonnenen Erfahrungen.

Wie kann man vom 'Deutschen' leben? Zur Paxisrelevanz der interkulturellen Germanistik

In vielen Teilen der Welt ist die akademische Beschäftigung mit der deutschen Sprache, Literatur und Kultur in Bedrängnis geraten. Während mancherorts die Absolventen der (interkulturellen) Germanistik noch ohne Schwierigkeiten eine Anstellung finden, für die sie ausgebildet wurden, wird andernorts ein Studium der Germanistik mangels einschlägiger Berufsaussichten erst gar nicht mehr aufgenommen. Daher stellt sich die Frage, was im Fache und von seinen Repräsentanten getan werden kann, um die Praxisrelevanz der (interkulturellen) Germanistik zu begründen bzw. zu steigern und die Absolventen in die Lage zu versetzen, (wieder) ‘vom Deutschen’ leben zu können. Die internationale Germanistik mit ihren je eigenen, oft regional und gar lokal geprägten Fachidentitäten ist stark an der Ausbildung von komparativen, multiperspektivischen und interkulturellen Betrachtungs- und Zugangsweisen interessiert, die den methodologischen Unilateralismus überwinden. Gerade die ‘Auslandsgermanistiken’ könnten sich so als Schnittstellendisziplinen profilieren und zugleich konsolidieren.

Die neuen Studiengänge und der Arbeitsmarkt. Überlegungen zur Einführung der konsekutiven Studienstruktur in den Geisteswissenschaften

Die Einführung der konsekutiven Studienstruktur schreitet auch in den Geisteswissenschaften voran. Gerade angesichts immer wieder geäußerter Skepsis mit Blick auf die neuen Studiengänge ist es wichtig, sich zu vergegenwärtigen, dass die bisherigen Master- und Staatsexamensstudiengänge einen durchaus erheblichen Reformbedarf aufgewiesen haben. Lange Studiendauer, hohe Abbrecherzahlen und ein insbesondere auch von den Studierenden selbst monierter mangelnder Berufsfeldbezug sind hier vor allem zu nennen. Hier können die neuen Studiengänge zu erheblichen Verbesserungen führen. Vor allem die Berufsfeldbezogenheit kann und muss gestärkt werden. Studiengänge sollten bewusst geplant werden, wobei entscheidender Blickwinkel sein sollte, was die Funktion bestimmter Ausbildungsbestandteile mit Blick auf einen outputorientierten Lernzielkatalog ist. Die Integration der Vermittlung praxisorienterter Kompetenzen in die fachwissenschaftlich ausgerichteten Veranstaltungen ist dabei zentral. Wichtig sind aber auch eine entsprechende Dokumentation und ein entsprechendes Marketing geisteswissenschaftlicher Studiengänge. Dies und die Lösung der übrigen genannten Probleme der bisherigen Studiengänge sind nicht allein für die Absolventen von hoher Bedeutung, sondern auch für die Zukunft der geisteswissenschaftlichen Fächer an den Hochschulen. Ein Teil der Skepsis vor allem gegenüber dem Bachelor scheint zudem nicht unbedingt begründet: Erste Erhebungen zeigen, dass die neuen Studiengänge zu Abschlüssen führen, die vom Arbeitsmarkt akzeptiert werden.