Late Holocene air temperature variability reconstructed from the sediments of Laguna Escondida, Patagonia, Chile (45 degrees 30 ' S)

Climate and environmental reconstructions from natural archives are important for the interpretation of current climatic change. Few quantitative high-resolution reconstructions exist for South America which is the only land mass extending from the tropics to the southern high latitudes at 56°S. We analyzed sediment cores from two adjacent lakes in Northern Chilean Patagonia, Lago Castor (45°36′S, 71°47′W) and Laguna Escondida (45°31′S, 71°49′W). Radiometric dating (210Pb, 137Cs, 14C-AMS) suggests that the cores reach back to c. 900 BC (Laguna Escondida) and c. 1900 BC (Lago Castor). Both lakes show similarities and reproducibility in sedimentation rate changes and tephra layer deposition. We found eight macroscopic tephras (0.2–5.5 cm thick) dated at 1950 BC, 1700 BC, at 300 BC, 50 BC, 90 AD, 160 AD, 400 AD and at 900 AD. These can be used as regional time-synchronous stratigraphic markers. The two thickest tephras represent known well-dated explosive eruptions of Hudson volcano around 1950 and 300 BC. Biogenic silica flux revealed in both lakes a climate signal and correlation with annual temperature reanalysis data (calibration 1900–2006 AD; Lago Castor r = 0.37; Laguna Escondida r = 0.42, seven years filtered data). We used a linear inverse regression plus scaling model for calibration and leave-one-out cross-validation (RMSEv = 0.56 °C) to reconstruct sub decadal-scale temperature variability for Laguna Escondida back to AD 400. The lower part of the core from Laguna Escondida prior to AD 400 and the core of Lago Castor are strongly influenced by primary and secondary tephras and, therefore, not used for the temperature reconstruction. The temperature reconstruction from Laguna Escondida shows cold conditions in the 5th century (relative to the 20th century mean), warmer temperatures from AD 600 to AD 1150 and colder temperatures from AD 1200 to AD 1450. From AD 1450 to AD 1700 our reconstruction shows a period with stronger variability and on average higher values than the 20th century mean. Until AD 1900 the temperature values decrease but stay slightly above the 20th century mean. Most of the centennial-scale features are reproduced in the few other natural climate archives in the region. The early onset of cool conditions from c. AD 1200 onward seems to be confirmed for this region.

Early implant placement with simultaneous guided bone regeneration following single-tooth extraction in the esthetic zone: a cross-sectional, retrospective study in 45 subjects with a 2- to 4-year follow-up

BACKGROUND: The concept of early implant placement is a treatment option in postextraction sites of single teeth in the anterior maxilla. Implant placement is performed after a soft tissue healing period of 4 to 8 weeks. Implant placement in a correct three-dimensional position is combined with a simultaneous guided bone regeneration procedure to rebuild esthetic facial hard and soft tissue contours. METHODS: In this retrospective, cross-sectional study, 45 patients with an implant-borne single crown in function for 2 to 4 years were recalled for examination. Clinical and radiologic parameters, routinely used in implant studies, were assessed. RESULTS: All 45 implants were clinically successful according to strict success criteria. The implants demonstrated ankylotic stability without signs of a peri-implant infection. The peri-implant soft tissues were clinically healthy as indicated by low mean plaque (0.42) and sulcus bleeding index (0.51) values. None of the implants revealed a mucosal recession on the facial aspect as confirmed by a clearly submucosal position of all implant shoulders. The mean distance from the mucosal margin to the implant shoulder was -1.93 mm on the facial aspect. The periapical radiographs showed stable peri-implant bone levels, with a mean distance between the implant shoulder and the first bone-implant contact of 2.18 mm. CONCLUSIONS: This retrospective study demonstrated successful treatment outcomes for all 45 implants examined. The mid-term follow-up of 2 to 4 years also showed that the risk for mucosal recession was low with this treatment concept. Prospective clinical studies are required to confirm these encouraging results.

SOLUTE-DERIVED THERMAL STABILITY OF NANOCRYSTALLINE ALUMINUM AND PROCESSING FACTOR INFLUENCE ON THE FORMATION OF AL6MN QUASICRYSTALS IN MELT-SPINNING

Thermal stability of nanograined metals can be difficult to attain due to the large driving force for grain growth that arises from the significant boundary area constituted by the nanostructure. Kinetic approaches for stabilization of the nanostructure effective at low homologous temperatures often fail at higher homologous temperatures. Thermodynamic approaches for thermal stabilization may offer higher temperature stability. In this research, modest alloying of aluminum with solute (1 at.% Sc, Yb, or Sr) was examined as a means to thermodynamically stabilize a bulk nanostructure at elevated temperatures. After using melt-spinning and ball-milling to create an extended solid-solution and nanostructure with average grain size on the order of 30-45 nm, 1 h annealing treatments at 673 K (0.72 Tm) , 773 K (0.83 Tm) , and 873 K (0.94 Tm) were applied. The alloys remain nanocrystalline (<100 nm) as measured by Warren-Averbach Fourier analysis of x-ray diffraction peaks and direct observation of TEM dark field micrographs, with the efficacy of stabilization: Sr>Yb>Sc. Disappearance of intermetallic phases in the Sr and Yb alloys in the x-ray diffraction spectra are observed to occur coincident with the stabilization after annealing, suggesting that precipitates dissolve and the boundaries are enriched with solute. Melt-spinning has also been shown to be an effective process to produce a class of ordered, but non-periodic crystals called quasicrystals. However, many of the factors related to the creation of the quasicrystals through melt-spinning are not optimized for specific chemistries and alloy systems. In a related but separate aspect of this research, meltspinning was utilized to create metastable quasicrystalline Al6Mn in an α-Al matrix through rapid solidification of Al-8Mn (by mol) and Al-10Mn (by mol) alloys. Wheel speed of the melt-spinning wheel and orifice diameter of the tube reservoir were varied to determine their effect on the resulting volume proportions of the resultant phases using integrated areas of collected x-ray diffraction spectra. The data were then used to extrapolate parameters for the Al-10Mn alloy which consistently produced Al6Mn quasicrystal with almost complete suppression of the equilibrium Al6Mn orthorhombic phase.

Outcome evaluation of early placed maxillary anterior single-tooth implants using objective esthetic criteria: a cross-sectional, retrospective study in 45 patients with a 2- to 4-year follow-up using pink and white esthetic scores

BACKGROUND: To validate the concept of early implant placement for use in the esthetically sensitive anterior maxilla, clinical trials should ideally include objective esthetic criteria when assessing outcome parameters. METHODS: In this cross-sectional, retrospective 2- to 4-year study involving 45 patients treated with maxillary anterior single-tooth implants according to the concept of early implant placement, a novel comprehensive index, comprising pink esthetic score and white esthetic score (PES/WES; the highest possible combined score is 20), was applied for the objective esthetic outcome assessment of anterior single-tooth implants. RESULTS: All 45 anterior maxillary single-tooth implants fulfilled strict success criteria for dental implants with regard to osseointegration, including the absence of peri-implant radiolucency, implant mobility, suppuration, and pain. The mean total PES/WES was 14.7 +/- 1.18 (range: 11 to 18). The mean total PES of 7.8 +/- 0.88 (range: 6 to 9) documents favorable overall peri-implant soft tissue conditions. The two PES variables facial mucosa curvature (1.9 +/- 0.29) and facial mucosa level (1.8 +/- 0.42) had the highest mean values, whereas the combination variable root convexity/soft tissue color and texture (1.2 +/- 0.53) proved to be the most difficult to fully satisfy. Mean scores were 1.6 +/- 0.5 for the mesial papilla and 1.3 +/- 0.5 for the distal papilla. A mean value of 6.9 +/- 1.47 (range: 4 to 10) was calculated for WES. CONCLUSIONS: This study demonstrated that anterior maxillary single-tooth replacement, according to the concept of early implant placement, is a successful and predictable treatment modality, in general, and from an esthetic point of view, in particular. The suitability of the PES/WES index for the objective outcome assessment of the esthetic dimension of anterior single-tooth implants was confirmed. However, prospective clinical trials are needed to further validate and refine this index.

Laser-Sintern. Die Schluesseltechnologie des e-Manufacturing TM

e-Manufacturing™, das ist die schnelle, flexible und kostengünstige Fertigung von Produkten, Formen/Werkzeugen oder Modellen direkt aus elektronischen Daten. e-Manufacturing™ schließt Rapid Prototyping, Rapid Tooling oder Rapid Manufacturing ein, geht aber zugleich weit über den Gedanken der schnellen Verfügbarkeit hinaus. Zwar wird auch in Zukunft die schnelle Produktentwicklung eine immer wichtigere Rolle spielen, bei der e-Manufacturing™ für ein verkürztes Time to Market sorgt, Entwicklungskosten verringert und zur Risikominimierung beiträgt. Darüber hinaus entstehen aber auch neue Geschäftsmodelle, da Kleinserienproduktion, steigende Variantenvielfalt und eine individualisierte Produktion (Mass Customization) plötzlich möglich und wirtschaftlich sind und sich neue Logistikkonzepte wie (Spare) parts on demand entwickeln. Die neue Konstruktionsfreiheit des Laser-Sinterns ermöglicht neue Produktkonzepte. Minimale Einschränkungen durch das Fertigungsverfahren erlauben funktionelle Integration und die Fertigung des „Unmöglichen“, da kreisförmige und lineare Werkzeugbewegungen das Produktdesign nicht mehr beeinflussen bzw. limitieren. Auch die Fertigungskonzepte unterliegen einem Wandel und werden deutlich flexibler. Werkzeuglose Produktion, losgrößenangepasste Fertigung und dezentrale Fertigung on demand sind die Schlagworte der Zukunft. Der vorliegende Beitrag zeigt Beispiele für den erfolgreichen kommerziellen Einsatz von Laser-Sintern in allen Phasen des Produktlebenszyklus. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der direkten Herstellung von Funktionsteilen in der Serienfertigung. Die entscheidenden Faktoren für eine erfolgreiche Einführung und Anwendung von e-Manufacturing™ werden diskutiert. Der Beitrag zeigt auf, wie die neuesten technologischen Innovationen im Laser-Sintern, speziell zur Produktivitätssteigerung, das Spektrum der Anwendungsfelder erweitern, in denen dieses Fertigungsverfahren kostengünstige Lösungen bietet.

Schmiede ─ Heiligtum ─ Wassermühle. Cham-Hagendorn (Kanton Zug) in römischer Zeit. Ausgrabungen 1944/45 und 2003/04

1944/1945 wurde in Cham-Hagendorn eine Wassermühle ausgegraben, die dank ihrer aussergewöhnlich guten Holzerhaltung seit langem einen prominenten Platz in der Forschung einnimmt. 2003 und 2004 konnte die Kantonsarchäologie Zug den Platz erneut archäologisch untersuchen. Dabei wurden nicht nur weitere Reste der Wassermühle, sondern auch Spuren älterer und jüngerer Anlagen geborgen: eine ältere und eine jüngere Schmiedewerkstatt (Horizont 1a/Horizont 3) sowie ein zweiphasiges Heiligtum (Horizonte 1a/1b). All diese Anlagen lassen sich nun in das in den neuen Grabungen erkannte stratigraphische Gerüst einhängen (s. Beil. 2). Dank der Holzerhaltung können die meisten Phasen dendrochronologisch datiert werden (s. Abb. 4.1/1a): Horizont 1a mit Schlagdaten zwischen 162(?)/173 und 200 n. Chr., Horizont 1b um 215/218 n. Chr. und Horizont 2 um 231 n. Chr. Ferner konnten in den neuen Grabungen Proben für mikromorphologische und archäobotanische Untersuchungen entnommen werden (Kap. 2.2; 3.11). In der vorliegenden Publikation werden der Befund und die Baustrukturen vorgelegt, (Kap. 2), desgleichen sämtliche stratifizierten Funde und eine umfassende Auswahl der 1944/1945 geborgenen Funde (Kap. 3). Dank anpassender Fragmente, sog. Passscherben, lassen sich diese zum Teil nachträglich in die Schichtenabfolge einbinden. Die mikromorphologischen und die archäobotanischen Untersuchungen (Kap. 2.2; 3.11) zeigen, dass der Fundplatz in römischer Zeit inmitten einer stark vom Wald und dem Fluss Lorze geprägten Landschaft lag. In unmittelbarer Nähe können weder eine Siedlung noch einzelne Wohnbauten gelegen haben. Die demnach nur gewerblich und sakral genutzten Anlagen standen an einem Bach, der vermutlich mit jenem Bach identisch ist, der noch heute das Groppenmoos entwässert und bei Cham-Hagendorn in die Lorze mündet (s. Abb. 2.4/1). Der antike Bach führte wiederholt Hochwasser ─ insgesamt sind fünf grössere Überschwemmungsphasen auszumachen (Kap. 2.2; 2.4). Wohl anlässlich eines Seehochstandes durch ein Überschwappen der Lorze in den Bach ausgelöst, müssen diese Überschwemmungen eine enorme Gewalt entwickelt haben, der die einzelnen Anlagen zum Opfer fielen. Wie die Untersuchung der Siedlungslandschaft römischer Zeit rund um den Zugersee wahrscheinlich macht (Kap. 6 mit Abb. 6.2/2), dürften die Anlagen von Cham-Hagendorn zu einer in Cham-Heiligkreuz vermuteten Villa gehören, einem von fünf grösseren Landgütern in diesem Gebiet. Hinweise auf Vorgängeranlagen fehlen, mit denen die vereinzelten Funde des 1. Jh. n. Chr. (Kap. 4.5) in Verbindung gebracht werden könnten. Diese dürften eher von einer der Überschwemmungen bachaufwärts weggerissen und nach Cham-Hagendorn eingeschwemmt worden sein. Die Nutzung des Fundplatzes (Horizont 1a; s. Beil. 6) setzte um 170 n. Chr. mit einer Schmiedewerkstatt ein (Kap. 2.5.1). Der Fundanfall, insbesondere die Schmiedeschlacken (Kap. 3.9) belegen, dass hier nur hin und wieder Geräte hergestellt und repariert wurden (Kap. 5.2). Diese Werkstatt war vermutlich schon aufgelassen und dem Verfall preisgegeben, als man 200 n. Chr. (Kap. 4.2.4) auf einer Insel zwischen dem Bach und einem Lorzearm ein Heiligtum errichtete (Kap. 5.3). Beleg für den sakralen Status dieser Insel ist in erster Linie mindestens ein eigens gepflanzter Pfirsichbaum, nachgewiesen mit Pollen, einem Holz und über 400 Pfirsichsteinen (Kap. 3.11). Die im Bach verlaufende Grenze zwischen dem sakralen Platz und der profanen Umgebung markierte man zusätzlich mit einer Pfahlreihe (Kap. 2.5.3). In diese war ein schmaler Langbau integriert (Kap. 2.5.2), der an die oft an Temenosmauern antiker Heiligtümer angebauten Portiken erinnert und wohl auch die gleiche Funktion wie diese gehabt hatte, nämlich das Aufbewahren von Weihegaben und Kultgerät (Kap. 5.3). Das reiche Fundmaterial, das sich in den Schichten der ersten Überschwemmung fand (s. Abb. 5./5), die um 205/210 n. Chr. dieses Heiligtum zerstört hatte, insbesondere die zahlreiche Keramik (Kap. 3.2.4), und die zum Teil auffallend wertvollen Kleinfunde (Kap. 3.3.3), dürften zum grössten Teil einst in diesem Langbau untergebracht gewesen sein. Ein als Glockenklöppel interpretiertes, stratifiziertes Objekt spricht dafür, dass die fünf grossen, 1944/1945 als Stapel aufgefundenen Eisenglocken vielleicht auch dem Heiligtum zuzuweisen sind (Kap. 3.4). In diesen Kontext passen zudem die überdurchschnittlich häufig kalzinierten Tierknochen (Kap. 3.10). Nach der Überschwemmung befestigte man für 215 n. Chr. (Kap. 4.2.4) das unterspülte Bachufer mit einer Uferverbauung (Kap. 2.6.1). Mit dem Bau eines weiteren, im Bach stehenden Langbaus (Kap. 2.6.2) stellte man 218 n. Chr. das Heiligtum auf der Insel in ähnlicher Form wieder her (Horizont 1b; s. Beil. 7). Von der Pfahlreihe, die wiederum die sakrale Insel von der profanen Umgebung abgrenzte, blieben indes nur wenige Pfähle erhalten. Dennoch ist der sakrale Charakter der Anlage gesichert. Ausser dem immer noch blühenden Pfirsichbaum ist es ein vor dem Langbau aufgestelltes Ensemble von mindestens 23 Terrakottafigurinen (s. Abb. 3.6/1), elf Veneres, zehn Matres, einem Jugendlichen in Kapuzenmantel und einem kindlichen Risus (Kap. 3.6; s. auch Kap. 2.6.3). In den Sedimenten der zweiten Überschwemmung, der diese Anlage um 225/230 n. Chr. zum Opfer gefallen war, fanden sich wiederum zahlreiche Keramikgefässe (Kap. 3.2.4) und zum Teil wertvolle Kleinfunde wie eine Glasperle mit Goldfolie (Kap. 3.8.2) und eine Fibel aus Silber (Kap. 3.3.3), die wohl ursprünglich im Langbau untergebracht waren (Kap. 5.3.2 mit Abb. 5/7). Weitere Funde mit sicherem oder möglichem sakralem Charakter finden sich unter den 1944/1945 geborgenen Funden (s. Abb. 5/8), etwa ein silberner Fingerring mit Merkurinschrift, ein silberner Lunula-Anhänger, eine silberne Kasserolle (Kap. 3.3.3), eine Glasflasche mit Schlangenfadenauflage (Kap. 3.8.2) und einige Bergkristalle (Kap. 3.8.4). Im Bereich der Terrakotten kamen ferner mehrere Münzen (Kap. 3.7) zum Vorschein, die vielleicht dort niedergelegt worden waren. Nach der zweiten Überschwemmung errichtete man um 231 n. Chr. am Bach eine Wassermühle (Horizont 2; Kap. 2.7; Beil. 8; Abb. 2.7/49). Ob das Heiligtum auf der Insel wieder aufgebaut oder aufgelassen wurde, muss mangels Hinweisen offen bleiben. Für den abgehobenen Zuflusskanal der Wassermühle verwendete man mehrere stehen gebliebene Pfähle der vorangegangenen Anlagen der Horizonte 1a und 1b. Obwohl die Wassermühle den 28 jährlichen Überschwemmungshorizonten (Kap. 2.2) und den Funden (Kap. 4.3.2; 4.4.4; 45) zufolge nur bis um 260 n. Chr., während gut einer Generation, bestand, musste sie mindestens zweimal erneuert werden – nachgewiesen sind drei Wasserräder, drei Mühlsteinpaare und vermutlich drei Podeste, auf denen jeweils das Mahlwerk ruhte. Grund für diese Umbauten war wohl der weiche, instabile Untergrund, der zu Verschiebungen geführt hatte, so dass das Zusammenspiel von Wellbaum bzw. Sternnabe und Übersetzungsrad nicht mehr funktionierte und das ganze System zerbrach. Die Analyse von Pollen aus dem Gehhorizont hat als Mahlgut Getreide vom Weizentyp nachgewiesen (Kap. 3.11.4). Das Abzeichen eines Benefiziariers (Kap. 3.3.2 mit Abb. 3.3/23,B71) könnte dafür sprechen, dass das verarbeitete Getreide zumindest zum Teil für das römische Militär bestimmt war (s. auch Kap. 6.2.3). Ein im Horizont 2 gefundener Schreibgriffel und weitere stili sowie eine Waage für das Wägen bis zu 35-40 kg schweren Waren aus dem Fundbestand von 1944/1945 könnten davon zeugen, dass das Getreide zu wägen und zu registrieren war (Kap. 3.4.2). Kurz nach 260 n. Chr. fiel die Wassermühle einem weiteren Hochwasser zum Opfer. Für den folgenden Horizont 3 (Beil. 9) brachte man einen Kiesboden ein und errichtete ein kleines Gebäude (Kap. 2.8). Hier war wohl wiederum eine Schmiede untergebracht, wie die zahlreichen Kalottenschlacken belegen (Kap. 3.9), die im Umfeld der kleinen Baus zum Vorschein kamen. Aufgrund der Funde (Kap. 4.4.4; 4.5) kann diese Werkstatt nur kurze Zeit bestanden haben, höchstens bis um 270 n. Chr., bevor sie einem weiteren Hochwasser zum Opfer fiel. Von der jüngsten Anlage, die wohl noch in römische Zeit datiert (Horizont 4; Beil. 10), war lediglich eine Konstruktion aus grossen Steinplatten zu fassen (Kap. 2.9.1). Wozu sie diente, muss offen bleiben. Auch der geringe Fundanfall spricht dafür, dass die Nutzung des Platzes, zumindest für die römische Zeit, allmählich ein Ende fand (Kap. 4.5). Zu den jüngsten Strukturen gehören mehrere Gruben (Kap. 2.9.2), die vielleicht der Lehmentnahme dienten. Mangels Funden bleibt ihre Datierung indes ungewiss. Insbesondere wissen wir nicht, ob sie noch in römische Zeit datieren oder jünger sind. Spätestens mit der fünften Überschwemmung, die zur endgültigen Verlandung führte und wohl schon in die frühe Neuzeit zu setzen ist, wurde der Platz aufgelassen und erst mit dem Bau der bestehenden Fensterfabrik Baumgartner wieder besetzt.

Die Gemeindeverfassung der Juden in Rom in der Kaiserzeit : Nebst 45 jüd. Inschriften

nach den Inschriften dargest. von Emil Schürer

Ubiquitin-specific protease USP2-45 acts as a molecular switch to promote α2δ-1-induced downregulation of Ca v1.2 channels

Availability of voltage-gated calcium channels (Cav) at the plasma membrane is paramount to maintaining the calcium homeostasis of the cell. It is proposed that the ubiquitylation/de-ubiquitylation balance regulates the density of ion channels at the cell surface. Voltage-gated calcium channels Cav1.2 have been found to be ubiquitylated under basal conditions both in vitro and in vivo. In a previous study, we have shown that Cav1.2 channels are ubiquitylated by neuronal precursor cell-expressed developmentally downregulated 4 (Nedd4-1) ubiquitin ligases, but the identity of the counterpart de-ubiquitylating enzyme remained to be elucidated. Regarding sodium and potassium channels, it has been reported that the action of the related isoform Nedd4-2 is counteracted by the ubiquitin-specific protease (USP) 2-45. In this study, we show that USP 2-45 also de-ubiquitylates Cav channels. We co-expressed USPs and Cav1.2 channels together with the accessory subunits β2 and α2δ-1, in tsA-201 and HEK-293 mammalian cell lines. Using whole-cell current recordings and surface biotinylation assays, we show that USP2-45 specifically decreases both the amplitude of Cav currents and the amount of Cav1.2 subunits inserted at the plasma membrane. Importantly, co-expression of the α2δ-1 accessory subunit is necessary to support the effect of USP2-45. We further show that USP2-45 promotes the de-ubiquitylation of both Cav1.2 and α2δ-1 subunits. Remarkably, α2δ-1, but not Cav1.2 nor β2, co-precipitated with USP2-45. These results suggest that USP2-45 binding to α2δ-1 promotes the de-ubiquitylation of both Cav1.2 and α2δ-1 subunits, in order to regulate the expression of Cav1.2 channels at the plasma membrane.