Photofixierung von Lipidmembranen aus Glykolipopolymeren auf Goldoberflächen

Ziel war Herstellung und Charakterisierung festkörperunterstützter Membransysteme aus Glykolipopolymeren auf Goldoberflächen, mit elektrischen Eigenschaften, die denen der Schwarzfilmmembranen entsprechen. Um diese Eigenschaften mit impedanzspektroskopischen Techniken messen zu können, ist die Präparation der Membranen auf Goldfilmen notwendig. Eine direkte Verankerung der Glykolipopolymermoleküle (GLP) auf der Goldoberfläche ist nicht möglich, daher werden die untersuchten GLP mit Hilfe von photoreaktiven Molekülen kovalent auf der Goldoberfläche immobilisiert. Untersuchten Abstandhalter waren Thio-Polyethylenglykol und eine Mischung zweier Alkanthiole, bestehend aus 1-Thiohexanol und Bis-(Aminododecyl)-disulfid. Thio-PEG-Monoschichten zeigten sehr unterschiedliche Schichtdicken, weil die Moleküle auf der Oberfläche sehr unterschiedliche Konformationen annehmen können, die eine regelmässige Anordnung erschweren. Langmuir-Blodgett Übertrag sowie die durchgeführte photochemische Fixierung der GLP-Moleküle auf Thio-PEG Schichten führte zu Eigenschaften, die auf den Aufbau einer Lipidmonolage hinweisen. Diese stellte jedoch im Bereich der Lipidmoleküle keine geschlossene Schicht dar. Es kommen als Abstandhaltermoleküle für die Photofunktionalisierung nur Moleküle in Frage, die aufgrund ihrer Eigenschaften eine regelmässige Anordnung auf der Goldoberfläche anstreben. Diese Voraussetzung erfüllt am besten die Gruppe der Alkanthiole. Terminal funktionalisierte Alkanthiole müssen jedoch mit nicht oder anderweitig funktionalisierten Alkanthiolen verdünnt assembliert werden, um weitergehende Funktionalisierungen einzugehen. Die untersuchten GLP lassen sich aufgrund ihrer amphiphilen Struktur an der Wasser-Luft Grenzfläche vororientieren. In allen Fällen gelingt auch der Langmuir-Blodgett Übertrag der komprimierten Schicht, sowie, nach der für die Anbindung notwendigen Trocknung, die photochemisch kovalente Fixierung der Monoschicht durch Bestrahlung mit UV-Licht. Damit konnte erstmals die photochemisch kovalente Fixierung von GLPs auf der Goldoberfläche gezeigt werden. Untersuchungen erfolgten an einem Copolymer sowie zwei unterschiedlichen Homopolymermolekülen. Der unterschiedliche molekulare Aufbau der GLP spiegelt sich in ihrem Verhalten an der Wasser-Luft Grenzfläche sowie in den Eigenschaften der gebildeten Monoschichten wieder. Die Copolymer-Schichten zeigten sehr unterschiedliche Schichtdicken. Auch die EIS-Daten sind schlecht reproduzierbar. Dies ist auf die molekulare Struktur des Copolymers zurückzuführen. Gänzlich unterschiedlich verhalten sich die Homopolymere. Aufgrund ihrer Struktur lassen sie sich zu dichten Schichten komprimieren. Messungen der Fluoreszenzerholung nach Photobleichung (FRAP) zeigen homogene aber nicht fluide Schichten. Die photochemisch kovalente Fixierung des Moleküls auf der Goldoberfläche konnte durch SPR- sowie EIS-Messungen nachgewiesen werden. Die EIS-Messungen zeigen Werte, die sich in Bereichen der idealen Modellmembran bewegen. Der erfolgreiche Einbau von Valinomycin konnte bestätigt werden. FRAP Untersuchungen zeigten die Bildung homogener Schichten. Diese sind jedoch im Bereich der proximalen Lipidschicht nicht fluide. Um die Fluidität in Anlehnung an die Eigenschaften der natürlichen Membranen zu erhöhen, wurden die photochemisch kovalent fixierten Anker-Glykolipopolymer-Moleküle durch Mischung mit freien Lipiden lateral verdünnt. Auch die kovalente Fixierung der GLP-Bausteine innerhalb gemischten Schichten konnte erfolgreich demonstriert werden. Die Schichten zeigten sich jedoch, mit Ausnahme der Schichten aus 50mol% Homopolymer und 50mol% Lipid, inhomogen. Nach Photobleichung durch den Laserblitz kam es nur bei den 50mol%:50mol% -Schichten (Ho: Lipid) zur Erholung der Fluoreszenz, was auf das Vorliegen von beweglichen Lipidmolekülen innerhalb der Membran schliessen lässt. Der Versuch der Inkorporation von Valinomycin gelang ebenfalls. Alle genannten Ergebnisse deuten darauf hin, dass die molekulare Architektur der hergestellten Schichten durch die unterschiedlichen Längendimensionen des Homopolymer-Moleküls einerseits, sowie des Lipids andererseits nicht für alle Mischungsverhältnisse ausreichend stabil ist. Die für die kovalente Fixierung erforderliche Trocknung der Schicht führt zu einer deutlichen Verminderung des Wassergehaltes des Systems und einer daraus resultierenden starken Destabilisierung der aufgebauten Schichten. Insgesamt gesehen stellt somit die photochemische Fixierung der glykosidischen Homopolymer-Membranen ein vielversprechendes Modellsystem dar.

Entwicklung und Anwendung eines Verfahrens zur Bestimmung von halogenierten Kohlenwasserstoffen in Luft mittels anreichernder Probenahme,Thermodesorption und GC,MS mit negativer chemischer Ionisation

Flüchtige organische Halogenverbindungen übernehmen in der Chemie der Troposphäre eine Schlüsselrolle. Photolytisch gebildete Halogenatome reagieren mit troposphärischem Ozon und können durch Oxidation, vor allem von Iod, zur Neubildung von Partikeln beitragen. Auf diese Weise beeinflussen Halogenalkane den Strahlungshaushalt der Atmosphäre. Aus analytischem Blickwinkel ist es wichtig die Konzentration der einzelnen Spezies zu untersuchen um Rückschlüsse auf deren biotische oder abiotische Quellen ziehen und die Emissionswege besser verstehen zu können. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde daher eine sensitive Methode zur Untersuchung von halogenierten Kohlenwasserstoffen entwickelt, basierend auf anreichernder Probenahme mit anschließender Thermodesorption und der Analyse mittels Massenspektrometrie mit negativer chemischer Ionisation. Die Kennwerte der Methode sind: Nachweisgrenzen zwischen 0.11 pg und 5.86 pg bzw. zwischen 1.0 ppqV und 44.7 ppqV, Linearität zwischen R2=0.993 und R2=1.000, Reproduzierbarkeit (Triplikate) RSD < 15 % und ein sicheres Probenahmevolumen von 10 L. Die Methode wurde im Anschluss im Rahmen von zwei Feldmessungen, in Mace Head, Irland und auf einer Schiffskampagne im antarktischen Amundsen-Meer, angewendet. Durch die Ergebnisse aus Irland kann gezeigt werden, dass die Mischungsverhältnisse der Iodalkane mit denen früherer Studien vergleichbar sind, und dass die verschiedenen untersuchten Algenarten deutlich unterschiedliche Emissionsraten zeigen. Die Ergebnisse der Kampagne im Amundsen-Meer zeigen einen großen Einfluss der Windrichtung auf die Halogenalkan-Konzentrationen. So sind die Mischungsverhältnisse der Halogenalkane deutlich höher, wenn der Wind zuvor über die antarktischen Eisflächen strömt. Für die biotischen Quellen wurden die Emissionsraten ausgewählter Makroalgen unter dem Einfluss von Ozon untersucht. Die Emissionsrate der Iodalkane zeigt einen exponentiellen Zusammenhang, sowohl zur I2-Emission als auch zum Gesamtiodgehalt der Algen. Unter oxidativen Bedingungen zeigt L. Digitata eine linear steigende Iodalkanemission. Mit diesem Verhalten wird die These der Bildung von Iodalkanen als Nebenprodukt beim Abbau reaktiver Sauerstoffspezies unterstützt. Neben den Makroalgen wurden auch Mikroalgen als biotische Quellen untersucht. Hierbei können zwei unterschiedliche Emissionsmuster der Halogenalkane für Diatomeen und Phaeocystis sp. gezeigt werden. Im Gegensatz zur Iodalkan-Emission hängt die I2 Emission der Mikroalgenproben von der Ozonkonzentration der Luft ab. Durch die lineare Korrelation der I2-Emission mit der Iodid-Konzentration der wässrigen Phase einerseits, und dem Ozonverbrauch andererseits, kann die Bildung von I2 durch Oxidation von Iodid durch Ozon bestätigt werden. Für das Emissionsverhalten der Mikroalgenprobe aus dem Sylter Wattenmeer, welche keine Korrelation mit dem verbrauchten Ozon zeigt, gibt es zwei Erklärungen: Zum einen kann I2 durch den hohen Gehalt an organischen Verbindungen an diesen adsorbiert bzw. chemisch gebunden werden und wird dann nicht mehr in die Gasphase emittiert. Zum anderen können aktive organische Verbindungen das Gleichgewicht zwischen HOI und I2 in Richtung HOI verlagern. Im Versuch zur abiotischen Bildung von Iodalkanen aus Partikeln, bestehend aus I2O5 und verschiedenen Alkoholen, kann gezeigt werden, dass die Bildung von Iodmethan und Diiodmethan abläuft, dass jedoch die Emission bis zu zwei Größenordnungen kleiner ist als die von I2. Somit trägt die Bildung von Iodalkanen nur in einem sehr eingeschränkten Rahmen zum Recycling des Iods in der Atmosphäre bei. Der vorgestellte abiotische Bildungsweg hängt sowohl vom pH-Wert als auch vom Mischungsverhältnis im Partikel ab.

Nerve root sedimentation sign: evaluation of a new radiological sign in lumbar spinal stenosis

Retrospective case-referent study.

Copeptin concentration in cord blood in infants with early-onset sepsis, chorioamnionitis and perinatal asphyxia

Background Vasopressin is one of the most important physiological stress and shock hormones. Copeptin, a stable vasopressin precursor, is a promising sepsis marker in adults. In contrast, its involvement in neonatal diseases remains unknown. The aim of this study was to establish copeptin concentrations in neonates of different stress states such as sepsis, chorioamnionitis and asphyxia. Methods Copeptin cord blood concentration was determined using the BRAHMS kryptor assay. Neonates with early-onset sepsis (EOS, n = 30), chorioamnionitis (n = 33) and asphyxia (n = 25) were compared to a control group of preterm and term (n = 155) neonates. Results Median copeptin concentration in cord blood was 36 pmol/l ranging from undetectable to 5498 pmol/l (IQR 7 - 419). Copeptin cord blood concentrations were non-normally distributed and increased with gestational age (p < 0.0001). Neonates born after vaginal compared to cesarean delivery had elevated copeptin levels (p < 0.0001). Copeptin correlated strongly with umbilical artery pH (Spearman's Rho -0.50, p < 0.0001), umbilical artery base excess (Rho -0.67, p < 0.0001) and with lactate at NICU admission (Rho 0.54, p < 0.0001). No difference was found when comparing copeptin cord blood concentrations between neonates with EOS and controls (multivariate p = 0.30). The highest copeptin concentrations were found in neonates with asphyxia (median 993 pmol/l). Receiver-operating-characteristic curve analysis showed that copeptin cord blood concentrations were strongly associated with asphyxia: the area under the curve resulted at 0.91 (95%-CI 0.87-0.96, p < 0.0001). A cut-off of 400 pmol/l had a sensitivity of 92% and a specifity of 82% for asphyxia as defined in this study. Conclusions Copeptin concentrations were strongly related to factors associated with perinatal stress such as birth acidosis, asphyxia and vaginal delivery. In contrast, copeptin appears to be unsuitable for the diagnosis of EOS.

Enhanced (1)G(4) emission in NaLaF4: Pr3+, Yb3+ and charge transfer in NaLaF4: Ce3+, Yb3+ studied by fourier transform luminescence spectroscopy

A high resolution luminescence study of NaLaF4: 1%Pr3+, 5%Yb3+ and NaLaF4: 1%Ce3+, 5%Yb3+ in the UV to NIR spectral range using a InGaAs detector and a fourier transform interferometer is reported. Although the Pr3+(P-3(0) -> (1)G(4), Yb3+(F-2(7/2) -> F-2(5/2)) energy transfer step takes place, significant Pr3+ (1)G(4) emission around 993, 1330 and 1850 nm is observed. No experimental proof for the second energy transfer step in the down-conversion process between Pr3+ and Yb3+ can be given. In the case of NaLaF4: Ce3+, Yb3+ it is concluded that the observed Yb3+ emission upon Ce3+ 5d excitation is the result of a charge transfer process instead of down-conversion. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Increased risk of acute kidney injury in patients undergoing tricuspid valve surgery

We aimed to determine which patients undergoing tricuspid valve (TV) surgery are at increased risk for acute kidney injury (AKI).

Long-term effects of endovascular angioplasty on orthostatic vasocutaneous autoregulation in patients with peripheral atherosclerosis

OBJECTIVE: To test the hypothesis that endovascular revascularization of femoropopliteal lesions improves the impaired venoarteriolar response (VAR) in patients with atherosclerosis. METHODS: We prospectively compared VARs in 15 healthy controls (18 legs) and 14 patients (17 legs) with mild to moderate peripheral arterial disease before and after successful peripheral endovascular angioplasty of femoropopliteal lesions. In all subjects, foot skin blood flow was assessed by laser Doppler flowmetry in the horizontal (HBF) and sitting (SBF) positions. VAR was calculated as (HBF - SBF)/HBF x 100. RESULTS: In patients with peripheral arterial disease, mean HBF (in arbitrary units [AU]; mean +/- SD) was similar before (25.6 +/- 15.3 AU) and after (27.0 +/- 16.4 AU) angioplasty (P = .67), whereas SBF was significantly lower after than before the endovascular procedure (11.6 +/- 7.7 AU to 18.4 +/- 14.1 AU; P < .05). Intragroup differences between SBF and HBF were significant before and after angioplasty (P < .001). VAR was higher after angioplasty (55.1% +/- 21.2%) compared with VAR before intervention (33.4% +/- 20.2%; P = .015). Although VAR increased after the intervention, VAR was still lower than in healthy controls (68.4% +/- 20.5%; P = .025). During the 6 months of follow-up, the ankle-brachial index and VAR remained unchanged (P > .05). CONCLUSIONS: Patients with mild to moderate peripheral arterial disease have an impaired orthostatic autoregulation that improves after successful endovascular revascularization of femoropopliteal obstructive lesions. The effect on VAR is sustained in the absence of restenosis.

Discovery of insertion element ISCfe1: a new tool for Campylobacter fetus subspecies differentiation

The species Campylobacter fetus is divided into the subspecies C. fetus subsp. venerealis (CFV) and C. fetus subsp. fetus (CFF). CFV is the causative agent of bovine genital campylobacteriosis, a highly contagious venereal disease that may lead to serious reproductive problems, including sterility and abortion. In contrast, CFF can be isolated from the gastrointestinal tract of a wide range of host species, is associated with abortion in sheep and cattle, and can also be isolated from local and systemic infections in humans. Despite differences in host and niche preferences, microbiological differentiation of the two subspecies of C. fetus is extremely difficult. This study describes the identification of a new insertion element, ISCfe1, which is present exclusively in CFV strains, with highly conserved specific ISCfe1 insertion sites. The results are useful for identification and differentiation of the two C. fetus subspecies and will help in understanding the evolution and pathogenesis of C. fetus.

[What you always wanted to know about HbA1c]

Irreversible, nonenzymatic glycation of the haemoglobin A beta chain leads to the formation of haemoglobin A1c (HbA1c), a stable minor haemoglobin component with enhanced electrophoretic mobility. The rate of formation of HbA1c is directly proportional to the ambient glucose concentration. HbA1c is commonly used to assess long-term blood glucose control in patients with diabetes mellitus, because the HbA1c value has been shown to predict the risk for the development of many of the chronic complications in diabetes. There are currently four principal glycohaemoglobin assay techniques (ion-exchange chromatography, electrophoresis, affinity chromatography and immunoassays) and over 20 methods that measure different glycated products. The ranges indicating good and poor glycaemic control can vary markedly between different assays. At the moment values differ between methodologies and even between different laboratories using the same methodology. Optimal use of HbA1c testing requires standardisation. There is progress towards international standardisation and improved precision of HbA1c which will lead to all assays reporting results in a standardised way. Clinicians ordering HbA1c testing for their patients should be aware of the type of assay method used, the reference interval, potential assay interferences (e.g. haemoglobinopathies, chronic alcohol ingestion, carbamylation products in uraemia) and assay performance. And they should know that a variety of factors have been shown to directly influence HbA1c values, e.g. iron deficiency anaemia, chronic renal failure and shortened red blood cell life span.

Relationship between antibiotic concentration in bone and efficacy of treatment of staphylococcal osteomyelitis in rats: azithromycin compared with clindamycin and rifampin

We examined the effect of azithromycin (CP-62,993), a new oral macrolide-like antibiotic, alone and in combination with rifampin, as treatment for experimental staphylococcal osteomyelitis. Clindamycin was used as a comparison drug. Rats (n = 10 to 15 per group) were infected by direct instillation of Staphylococcus aureus into the tibial medullary cavity. After 10 days, 21-day treatments with azithromycin (50 mg/kg of body weight, once daily, by the oral route), rifampin (20 mg/kg, once daily, subcutaneously), or clindamycin (90 mg/kg, three times daily, by the oral route) were started. The drugs were used singly or in combination (azithromycin plus rifampin or clindamycin plus rifampin). Peak azithromycin concentrations in bone were > 30 times higher than levels in serum, but the drug had little effect on final bacterial titers (5.13 +/- 0.46 log10 CFU/g of bone; for controls, 6.54 +/- 0.28 log10 CFU/g). Clindamycin was more active than azithromycin (3.26 +/- 2.14 log10 CFU/g of bone; 20% of sterilized bones), but rifampin was the most active single drug (1.5 +/- 1.92 log10 CFU/g; 53% of sterilized bones). Therapy with rifampin or clindamycin alone was associated with the emergence of resistance. Rifampin plus azithromycin (0.51 +/- 1.08 log10 CFU/g of bone; 80% of sterilized bones) and rifampin plus clindamycin (0.87 +/- 1.34 log10 CFU/g of bone; 66% of sterilized bones) were the most active regimens. Thus, azithromycin is ineffective as a single drug for the treatment of experimental staphylococcal osteomyelitis, despite high levels in bone that markedly exceeded the MIC, but it may be an attractive partner drug for rifampin.