Das Projekt "FeinPhone - Partizpatorische Feinstaubmessungen mit Smartphones in Szenarien zukünftiger Smart Cities" wird/wurde ausgeführt durch: Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Telematik, Lehrstuhl für Pervasive Computing Systems.Von Feinstaub können erhebliche Gesundheitsrisiken ausgehen: Er kann beim Menschen in die Atemwege und sogar bis in die Lungenbläschen oder den Blutkreislauf eindringen. Dort kann er Zellen schädigen oder auch andere toxische Stoffe tief in den Körper bringen. Die Feinstaubbelastung in Städten wird heute durch teure, statische Messstationen mit schlechter räumlicher und zeitlicher Auflösung überwacht. Um feingranulare dynamische Belastungskarten und reaktive Systeme in Szenarien zukünftiger Smart Cities zu ermöglichen, müssten dichte, verteilte Messungen vorgenommen werden. Eine Möglichkeit dafür sind partizipatorische Messungen auf Basis von Sensorik in Smartphones. Beim sogenannten 'Participatory Sensing' werden Privatpersonen mit kostengünstigen mobilen Sensoren ausgestattet, etwa integriert in bereits vorhandene Smartphones oder als eigenständige Geräte. Durch die Mobilität der einzelnen Teilnehmer kann eine höhere räumliche Auflösung erreicht werden. Beispiele für die erfolgreiche Umsetzung solcher Ansätze sind etwa Systeme zur Erstellung von Geräuschbelastungskarten oder zur Erfassung von Schlaglöchern, kaputten Ampeln und Verschmutzungen in Städten. Während solche Projekte meist auf regulären Smartphones und der darin verbauten Sensorik basieren, existieren integrierte Sensoren zur Messung von Feinstäuben in Smartphones noch nicht. Vergangene Arbeiten haben jedoch gezeigt, dass die Hintergrund-Feinstaubbelastung selbst mit äußerst einfachen, bereits relativ kleinen Staubsensoren erfasst werden kann. Prinzipiell ist es auch möglich das Messprinzip dieser Sensoren (Lichtstreuung) an Smartphones mit integrierter Kamera zu adaptieren. Das Projekt FeinPhone hat das Ziel, eine solche neuartige Sensorkomponente für Smartphones zur Messung von Feinstaub zu entwickeln und zu evaluieren und im Zuge der Evaluation ggf. einen Referenzdatensatz für die zukünftige Algorithmenentwicklung zu schaffen. Dies schließt das Design der externen Sensorhardware sowie geeigneter Algorithmen zur Verarbeitung der aufgenommenen Daten ein.
Das Projekt "Optimalität und Selbstorganisation bei Fließprozessen im Grund- und Bodenwasser" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Freiburg, Institut für Geo- und Umweltnaturwissenschaften, Lehrstuhl für Oberflächennahe Geophysik.Fließwege in Böden und porösen Gesteinen sind durch eine starke Heterogenität auf allen Skalen geprägt. Diese Heterogenität beeinflusst sowohl die Eigenschaften des Bodens oder Gesteins als Wasserspeicher als auch den Transport gelöster Stoffe. Obwohl kaum Zweifel an der Bedeutung dieser mehrskaligen Heterogenität bestehen, ist deren Integration in numerische Boden- und Grundwasserfließmodelle nach wie vor eine große Herausforderung. Einerseits ist die räumliche Struktur der Heterogenität und ihrer Abhängigkeit von den Boden- und Gesteinseigenschaften noch immer nicht hinreichend genau bekannt, und andererseits würde eine Abdeckung eines ausreichend großen Skalenbereichs den numerischen Aufwand stark erhöhen. In den letzten Jahrzehnten hat sich die Idee, statistische Eigenschaften von Fließmustern aus Prinzipien der Optimalität abzuleiten, zumindest für zwei natürliche System als tragfähig erwiesen, und zwar für Flussnetzwerke an der Erdoberfläche und für den Blutkreislauf. Vor einiger Zeit wurde vom Antragsteller ein theoretisches Konzept entwickelt, um eine optimale räumliche Verteilung von Porosität und hydraulischer Leitfähigkeit im Sinne einer Minimierung der Energiedissipation abzuleiten. Allerdings ist die Forschung diesbezüglich noch immer auf dem Niveau eines theoretischen Konzepts, welches im Wesentlichen auf Relationen zwischen Porosität, Leitfähigkeit und Fließrate (Darcy-Geschwindigkeit) beschränkt ist. Die Validierung des theoretischen Konzepts, seine Weiterentwicklung für die Anwendung auf realistische Szenarien und die Überführung in entsprechende 'lumped parameter' Modelle sind die Hauptziele des Forschungsvorhabens. Die Validierung wird sowohl auf Basis der statistischen Verteilung der Einzugsgebietsgrößen gegenüber Daten von mittleren Quellschüttungen als auch auf Basis von Schüttungskurven einzelner Quellen erfolgen. Die Erweiterungen bzw. Verallgemeinerungen des ursprünglichen generischen Modells werden horizontale und geneigte Aquifere in Boussinesq-Näherung und echte 3D Modelle umfassen. 'Lumped paramter' Modelle sind für alle Varianten geplant, um die Ansätze schließlich mit angemessenem numerischen Aufwand anwendbar zu machen.
Das Projekt "Effekte von Schweißrauchpartikeln auf respiratorische und kardiozirkulatorische Parameter" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität München, Institut und Poliklinik für Arbeits- und Umweltmedizin.Ziel: Beschreibung der Effekte auf Atemwege und Herz-Kreislaufsystem bei modellhafter Exposition. Methodik: Experimentelle Exposition. Ergebnisse: Es konnten keine Effekte auf die Herzfrequenzvariabilität festgestellt werden.
Das Projekt "HZ-MMM, Entwicklung des humanzellenbasierten Mikrofluidik-Mikroblutgefäßmodells zum Ersatz von Tierversuchen^Teilprojekt 2, Teilprojekt 1" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Medizinische Hochschule Hannover, Zentrum Innere Medizin, Klinik für Nieren- und Hochdruckerkrankungen.Das Hauptziel des Projektes ist es, ein in vitro mikrofluidisches Modell von Mikroblutgefäßen zu entwickeln, um Tierversuche zu ersetzen. Das Modell ist auf der Kapillar- und Arteriolenbildung durch den Prozess der Angiogenese der humanen mikrovaskulären Endothelzellen und begleitenden Zelltypen im Mikrofluidik-Chip (KABA-Chip) basiert. Das Modell wird zur Anwendung in der Grundlagenforschung und der Medikamentenentwicklung angepasst werden. In gut etablierter interdisziplinärer Zusammenarbeit zwischen der MHH und dem LZH werden wir die KABA-Chip-Prototypen designen und entwickeln. Die Funktionalität der KABA-Chips, der Schnittstellen und der Mikrofluidik-Betätigungsplattform wird in biomedizinischen Experimenten bestätigt. KABA-Chip-Geometrie, Zellaussaat, Zusammensetzung und Konzentration der extrazellulären Matrixproteine und Wachstumsfaktoren sowie Auswirkungen von Strömungsparametern werden für zuverlässiges und reproduzierbares Wachstum der Mikrogefäße optimiert. Eine zuverlässige Charakterisierung der Mikrogefäßfunktionen in den KABA-Chips wird durchgeführt. Ferner werden wir das Mikrogefäßwachstum von gereinigten Nierenzellen in den KABA-Chips erreichen und den Einfluss von Krankheitsbedingungen auf die Funktionen der Nierenmikrogefäße in den KABA-Chips untersuchen. Zur Verbreitung der Arbeitsergebnisse werden wir gemeinsame Publikationen von MHH/LZH in Peer-Review-Fachzeitschriften vorbereiten und die Projektergebnisse auf wissenschaftlichen Kongressen präsentieren.
Das Projekt "Adaptives Gewebe mit druckgesteuerter Steifigkeit und integrierter Sensorik nach dem Vorbild der Haut, Teilvorhaben 3" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: egalen GmbH.Das Ziel des Vorhabens besteht darin, ein bionisches Lagerungssystem für Patienten ohne Eigenbewegung zu entwickeln. Dieses soll die Blutversorgung von Hautschichten stimulieren, um die Entstehung von Liegegeschwüren zu vermeiden. Die lebende Haut dient als ein Vorbild für die Entwicklung einer Anti-Dekubitus Matratze. Die Prinzipien der Aktor-Sensor-Zusammenwirkung der Haut sollen dazu genutzt werden, ein Liegesystem zu entwickeln, dessen Sensorik die Druckstellen und die Temperaturerhöhung beim Wundgeschwür detektiert und dessen Aktoren die betroffenen Stellen entlasten und stimulieren. Das zu entwickelnde System wird der modellbasierten Untersuchung (Modellbildung, systematische Untersuchung und Parameteroptimierung) unterzogen. Anschließend soll ein Prototyp eines Lagerungssystems entwickelt, hergestellt und auf die Funktionsfähigkeit getestet werden. Um das Marktdurchsetzungspotential der zu entwickelnden Technologie zu erhöhen, sollen mittels einer Nutzerintegration die Nutzerbedürfnisse und mittels einer Markt- und Akteursanalyse die hemmenden und fördernden Faktoren einer Marktimplementierung ermittelt und in den Entwicklungsprozess eingebracht werden. Arbeitsplanung: Die egalen GmbH wird die an der Universität Ilmenau entwickelten Demonstratoren in einen Prototyp mit realen Größenverhältnissen umsetzen und diesen testen. Bei der Entwicklung des Prototypen wird sich die egalen GmbH der technischen Expertise externer Partner bedienen. Hinsichtlich einer Verwertung der Ergebnisse wird schon frühzeitig während der Entwicklungsarbeiten mit möglichen Produktionspartnern und Marktteilnehmnern Kontakt gesucht, um die Ergebnisse einer Kommerzialisierung zuzuführen. Hierbei werden die bereits bestehenden guten Kontakte zu Partnerfirmen genutzt und neue aufgebaut werden.
Das Projekt "Teilvorhaben 3^Adaptives Gewebe mit druckgesteuerter Steifigkeit und integrierter Sensorik nach dem Vorbild der Haut^Teilvorhaben 2, Teilvorhaben 1" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Ilmenau, Fachgebiet Mechanismentechnik.
Das Projekt "Adaptives Gewebe mit druckgesteuerter Steifigkeit und integrierter Sensorik nach dem Vorbild der Haut^Teilvorhaben 3, Teilvorhaben 2" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Institut für ökologische Wirtschaftsforschung GmbH (gemeinnützig).
Das Projekt "Innovative Verfahren der biomedizinischen Bildgebung zur Optimierung von medizinischen Strahlenanwendungen, Entwicklung von Verfahren der tracerkinetischen Analyse der MR-Daten zur Absolutquantifizierung des Blutflusses, der vaskulären Permeabilität und der relativen Verteilungsvolumina" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Helmholtz Zentrum München Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt GmbH, Institut für Biologische und Medizinische Bildgebung.
Das Projekt "Entwicklung eines in vitro Modells der Blut-Rückenmarkschranke zur Untersuchung der Pathomechanismen des Schrankenversagens und pharmakologischer Interventionsmöglichkeiten" wird/wurde gefördert durch: Ministerium für Umwelt, Forsten und Verbraucherschutz Rheinland-Pfalz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Mainz, Universitätsmedizin, Institut für Physiologie und Pathophysiologie.Störungen der Blut- und Rückenmarkschranke sind häufige Komplikationen von Rückenmarksverletzungen, die bis heute ausschließlich in Tierversuchen an Ratten, Mäusen und Kaninchen untersucht werden. Bei diesen Versuchen wird das Rückenmark meist mechanisch verletzt, so dass diese Versuche mit erheblichen Leiden, Schmerzen und Schäden verbunden sind. Die Überlebensrate der Tiere schwankt zwischen Stunden und Wochen. Diese belastenden Versuche sollen langfristig durch Versuche mit Zellen ersetzt werden. Eine besondere Rolle im Krankheitsgeschehen spielen Zellen, mit den Gefäße ausgekleidet sind (Endothelzellen). Ziel der auf ein Jahr angelegten Untersuchung ist die Entwicklung einer äußerst langlebigen Endothelzelllinie. Hierzu sollen bestimmte Zellen von Mäusen isoliert und kultiviert und mit diesen Zellen ein Modell entwickelt werden, um die Mechanismen der Schrankenstörung und deren pharmakologische Beeinflussung untersuchen zu können.
Das Projekt "Schwerpunktprogramm (SPP) 1158: Antarctic Research with Comparable Investigations in Arctic Sea Ice Areas; Bereich Infrastruktur - Antarktisforschung mit vergleichenden Untersuchungen in arktischen Eisgebieten, Evolution of haemocyanin and its influence on thermal sensitivity in cold adapted cephalopods" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Stiftung Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung e.V. in der Helmholtz-Gemeinschaft (AWI).Temperature, pH and oxygen concentration are the three most important parameters that influence oxygen-binding capacities of cephalopod blood and for survival at nearly -2 degree Celsius, a cephalopod requires a highly specialised blood-gas exchange. By using extracellular haemocyanin, cephalopods possess a less effective respiratory protein than fish (which have intracellular haemoglobin). In order to successfully compete with fish, cephalopods have developed a high level of haemocyanin adaptability. Despite their prominent position in Antarctic food webs and being highly abundant, very little is known about Antarctic octopod physiology in general and specifically of the role of haemocyanin as a mediator between the organism and an extreme environment. By means of an integrative physiological and molecular genetic approach, this study aims to shed light on the physiological adaptation as well as the phylogeny of octopodid haemocyanin during the adaptive radiation of these animals into Antarctic waters and to assist in explaining the recent biogeography of Antarctic octopods.
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