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ediss captures, stores, indexes, preserves, and distributes digital research material.2024-03-28T00:04:23ZCharakterisierung der Proteine Hex-1 und SO in Fusarium graminearum und deren Einfluss auf die vertikale Übertragung des Mykovirus Fusarium graminearum Virus China 9 (FgV-ch9)
https://ediss.sub.uni-hamburg.de:443/handle/ediss/10817
Title: Charakterisierung der Proteine Hex-1 und SO in Fusarium graminearum und deren Einfluss auf die vertikale Übertragung des Mykovirus Fusarium graminearum Virus China 9 (FgV-ch9)
Authors: Jaeckel, Mareike
Abstract: Der Ascomyzet Fusarium graminearum ist der Hauptauslöser der Ährenbleiche bei Weizen (Fusarium head blight, FHB), Gerste und Mais (ear rot). Der Befall von Nutzpflanzen führt in kurzer Zeit zu einem massiven Ernte- und Qualitätsverlust und die von ihm gebildeten Mykotoxine verursachen bei Menschen und Tieren schwere gesundheitliche Probleme. Die Bekämpfung des Erregers mit Fungiziden ist ineffizient, deswegen ist die Entwicklung von alternativen Kontrollmaßnahmen von hoher Bedeutung. Es ist bekannt, dass die Infektion des Pilzes mit dem Fusarium graminearum Virus-china 9 (FgV-ch9, Chrysoviridae) aufgrund seines stark reduzierten Wuchses zu einer Blockierung der systemischen Ausbreitung des Pilzes führt. Virusinfizierte Fusarium Stämme könnten damit als Biozid zum Einsatz als Alternative zu Fungiziden kommen. Idealerweise würden im Feld virusinfizierte Konidien ausgebracht werden. Bei jeder einzelnen dieser Konidien müsste zwingend sichergestellt sein, dass sie das Virus enthalten und wiederum zu Myzel mit reduziertem Wuchs auskeimen. In der vorliegenden Studie wurden unveröffentlichte Daten bestätigt, dass die Konidien, die von virusinfiziertem Myzel produziert wurden, nur zu maximal 35% diese Voraussetzung erfüllen.
Um die Infektionsrate in den Konidien zu erhöhen, wurden zwei Proteine untersucht, die für den verbesserten Transport des Virus in die Konidien verantwortlich sein könnten. Das Hex-1 und das SO Protein.
Es zeigte sich, dass Hex-1 keinen Einfluss auf die Rate der infizierten Konidien hat. Die Infektionsrate der Konidien zeigte jedoch eine drastisch erhöhte Effizienz bei einer SO Überexpression. Gleichzeitig wurde deutlich, dass wahrscheinlich ein zweiter Mechanismus, der von der Viruslast des Ausgangsmyzels abhängt, den Übergang des Virus in die Konidien steuert. Die Ergebnisse zeigen, dass mit genetischen Anpassungen des Pilzes das Virus FgV-ch9 vermehrt in den Konidien vorhanden ist und damit das System FgV-ch9/F. graminearum als Biozid in der Praxis eingesetzt werden könnte.2024-03-26T10:36:16ZGezielte Biopsie von mid-apikalen Prostatakarzinom-verdächtigen mpMRT-Läsionen: Diagnostische Bedeutung extrem apikaler Stanzbiopsien
https://ediss.sub.uni-hamburg.de:443/handle/ediss/10761
Title: Gezielte Biopsie von mid-apikalen Prostatakarzinom-verdächtigen mpMRT-Läsionen: Diagnostische Bedeutung extrem apikaler Stanzbiopsien
Authors: Boiko, Svitlana
Abstract: Hintergrund
Die Biopsie apikaler Tumore ist durch die anatomische Nähe zum Sphinkterapparat mit erhöhter Morbidität verbunden. Daher ist es wichtig zu evaluieren, ob eine gezielte separate Biopsie von apikalen und mittig gelegenen Läsionen, bei den im mpMRT suspekt erscheinenden Herden, welche gleichzeitig in der Mitte sowie im Apex liegen, mit einem diagnostischen Zugewinn verbunden ist oder eine Biopsie dieser Areale den Patienten erspart werden kann.
Im Rahmen der Arbeit wurden die im multiparametrischen Magnetresonanztomographie (mpMRT) suspekt erscheinenden Läsionen betrachtet, die sowohl in der Mitte als auch im Apex der Prostata gelegen sind (pansegmentale Läsionen). Das Ziel der Studie war es, zu evaluieren, ob durch eine gezielte separate Biopsie von diesen Läsionen jeweils ein zusätzlicher diagnostischer Mehrwert erreicht wird.
Material und Methoden
Insgesamt 420 Patienten mit PI-RADS ≥3 Läsionen im mpMRT, welche gleichzeitig in der Mitte und im Apex der Prostata gelegen sind, erhielten eine transrektale mpMRT-Fusionsbiopsie (Tbx) und eine systematische Prostata-Biopsie. Als klinisch signifikanter Prostatakarzinom (csPCa) wurde ein Karzinom mit dem Gleason Score ≥3+4 definiert. Detektionsraten der Fusionsbiopsie wurden je nach der anatomischen Lokalisation analysiert. Anschließend wurde der diagnostische Wert von zwei theoretischen Fusionsbiopsie-Protokollen miteinander verglichen: Protokoll A mit einer Stanze pro anatomisches Segment vs. Protokoll B mit zwei Stanzen pro anatomisches Segment.
Ergebnisse
Die transrektale mpMRT-Fusionsbiopsie von pansegmentalen Läsionen erzielte eine Gesamtdetektionsrate der csPCa von 44%. Betrachtet nach dem anatomischen Segment, wurden in der Mitte der Prostata 36% und im Apex 32% der csPCa detektiert. Unter den Patienten, bei denen kein csPCa in der Mitte der Prostata nachgewiesen wurde, erzielte die Biopsie der extrem apikalen Läsionen zusätzlich 8,1% von csPCa.
Der Vergleich zwischen der Gesamtdetektionsrate und dem Protokoll B lieferte vergleichbare Ergebnisse- entsprechend 49% vs 50% für die Mitte der Prostata, 31% vs 32% für den Apex.
Schlussfolgerung
Getrennte Auswertung der Biopsien von beiden Segmenten-Mitte der Prostata und Apex- zeigte eindeutig, dass durch die Biopsie der apikalen Region ein signifikanter diagnostischer Gewinn erzielt werden kann. Basierend auf den Ergebnissen unserer Studie kann eine klare Empfehlung zur Durchführung der Biopsien der extrem apikalen Region innerhalb der pan-segmentalen Läsionen ausgesprochen werden. Des Weiteren konnten wir zeigen, dass durch die zusätzliche Gewinnung von zwei Stanzen aus der extrem apikalen Region die Anzahl von Stanzen aus der Mitte der Prostata reduziert werden kann.; Objective
When considering increased morbidity of apical biopsies, the added diagnostic value of separate targeting of mid-gland and apical segment of the pan-segmental mid-apical mpMRI prostate cancer (PCa) suspicious lesions was assessed.
Materials and Methods
A total of 420 patients with PI-RADS ≥3 lesions in both, the mid-gland and apical segment of the prostate underwent transrectal MRI-targeted (TBx) and systematic prostate biopsy. Clinically significant PCa (CsPCa) was defined as Gleason Score (GS) ≥3+4. PCa detection rates of TBx cores were assessed according to targeted anatomical segments. Finally, the diagnostic value of two theoretical TBx protocols utilizing 1-core (A) vs. 2-cores (B) per anatomical segment were compared.
Results
TBx within the pan-segmental mid-apical lesions yielded 44% of csPCa. After stratification into mid- vs. apical segment of the lesion, csPCa was detected in 36% (mid-gland) and 32% (apex) respectively. Within the patients who had no csPCa detection by mid-gland sampling (64%, n=270), extreme apical TBx yielded additional 8.1% of csPCa.
Comparison of extreme apical TBx strategy B vs. overall PCa detection in our cohort revealed corresponding, similar rates of 49 vs. 50% and 31 vs. 32%, respectively.
Conclusion
Separate analyses of both segments, mid-gland and apex, clearly revealed the diagnostic contribution of apical TBx. Our findings strongly suggest to perform extreme-apical TBx even within pan-segmental lesions. Moreover, our results indicate that a higher number of cores sampled from the mid-gland segment might be avoided if complemented with a 2-core extreme apical TBx.2024-03-26T09:03:35ZDual-comb spectroscopy with high coherence and high repetition rate
https://ediss.sub.uni-hamburg.de:443/handle/ediss/10785
Title: Dual-comb spectroscopy with high coherence and high repetition rate
Authors: Voumard, Thibault
Abstract: With the technological advent of optical frequency combs providing low-noise, well-defined and equidistantly spaced spectral references over a broad bandwidth, unprecedented opportunities for optical precision metrology arose. One elegant spectroscopic technique combines two optical frequency combs to achieve scan-less spectroscopy via massively multiplexed heterodyning. This technology, aptly named dual-frequency comb spectroscopy, relies on the mixing of a probing comb with a second comb of slightly different repetition rate for the down-conversion of an optical signature to the radio frequency domain. Attractive characteristics of dual-comb spectroscopy are comb-based precision and accuracy, high signal-to-noise ratio, broadband operation, fast acquisition times and absence of moving parts. One of the key challenges in dual-comb spectroscopy is to establish coherence between the two optical frequency combs over time scales exceeding the measurement times. Systems with high mutual coherence in combination with high repetition rate lasers create new opportunities for high bandwidth, fast spectroscopy at high optical resolution.
This thesis focuses on the demonstration of the potency of high repetition rate, high mutual coherence dual-comb spectrometers through multiple experiments. The high coherence of a 1 GHz dual-electro-optic comb spectrometer is used to demonstrate mapping and compression of optical spectra by 8 orders of magnitude from the hundreds of THz to the kHz range and below. Leveraging this compression from optical to acoustic frequencies, we show the first demonstration of photo-acoustic dual-comb spectroscopy, which combines the assets of broadband dual-comb spectroscopy with the high sensitivity of a photoacoustic detection scheme. The technique can operate background-free in the entire electromagnetic spectrum, and weak absorption features of acetylene are rapidly and precisely sampled as an example.
Secondly, pushing the use of the system’s high mutual coherence even further, real-time dual-comb hyperspectral imaging is realized based on a fast infrared detector array, providing high spectral and spatial resolution hyperspectral movies of a sample. A neural network is trained to achieve real-time treatment of the 16’384 pixels’ data recorded at kHz rate based on 30 spectral channels, providing gas concentration imaging with a 10 Hz refresh rate.
To overcome the bandwidth limitations inherent to electro-optic combs, a dual-comb spectrometer based on 1 GHz Erbium oscillators is built. High mutual coherence between the combs on the seconds scale is established via a fully digital locking scheme implemented in field-programmable gate arrays. The potential for the system to provide simultaneously fast and broadband measurements is demonstrated by performing water vapor spectroscopy around 1375 nm, as well as, by acquiring narrow gas absorption features across 0.6 THz in only 5 μs.
Using this spectrometer, a new calibration technique for astronomical spectrographs is demonstrated. By performing dual-comb spectroscopy of a Fabry Pérot calibrator, the cavity’s spectrum can be measured and linked to an atomic time standard with comb precision. The calibration lines resulting from the filtering of a white-light source by the cavity can then be linked back to the atomic time standard, providing properly conditioned, absolutely known calibration markers for astronomical spectrographs. This novel technique importantly provides astronomical spectrograph calibration based on lasers with repetition rates in the tens of MHz to a few GHz, circumventing the need for so-called astro-combs with repetition rates in the tens of GHz and their associated challenging operation.
Finally, to fully leverage the potential of high repetition rate, high mutual coherence dual-comb spectrometers, a software for simulating and optimizing supercontinuum generation from mixed and cascaded nonlinearities is presented. Via this software, extension paths of dual-comb spectroscopy to e.g. the mid-infrared for molecular absorption fingerprint spectroscopy or to the astronomy-critical visible and ultraviolet regions can be investigated and designed. The software is an open-source python package called pychi and simulates the propagation of short pulses in media exhibiting quadratic, cubic, mixed and cascaded nonlinearities. A dedicated solver is developed for fast computational times, as well as, an anti-aliasing technique preventing spurious spectral contamination from the finite bandwidth of the simulation. The simulations are shown to quantitatively agree with experimental results, enabling the use of the software not only for crystal and fiber-based simulations, but importantly in highly nonlinear chip-integrated waveguides.2024-03-25T15:20:18ZPrevalence and risk distribution of schistosomiasis among adults in Madagascar: a cross-sectional study
https://ediss.sub.uni-hamburg.de:443/handle/ediss/10807
Title: Prevalence and risk distribution of schistosomiasis among adults in Madagascar: a cross-sectional study
Authors: Gruninger, Sarah Katharina
Abstract: Background: Eliminating schistosomiasis, a parasitic disease of poverty, as a public health problem is associated with the 2030 United Nations agenda for Sustainable Development Goals, including Universal Health Coverage (UHC). Current vertical control programs systematically neglect adults and impede reaching UHC. This dissertation aimed to analyze prevalence and distribution of risk factors for schistosomiasis among Malagasy adults to motivate the shift towards control strategies including adults.
Methods: This cross-sectional study was conducted between March 2020 and January 2021 at three primary health care centers in Andina, Tsiroanomandidy and Ankazomborona in Madagascar and included 1482 adult participants. Prevalence rate was determined by a semi-quantitative PCR assay from blood probes collected and risk factors for schistosomiasis were analyzed by univariable and multivariable logistic regression using the data from a case report form.
Results: Highest prevalence of S. mansoni was found in Andina with 59.5%, highest prevalence of S. haematobium was described in Ankazomborona with 61.3% and most co-infections with both species were also found in Ankazomborona with 3.3%. Protective factors for infection with both species were higher age and not working as a farmer. Higher prevalence of both species was observed among males. Living in a rural area, a low education level and no previous treatment with praziquantel increased the risk of infection with S. mansoni.
Conclusions: Our data show that adults in Madagascar are at high-risk for schistosomiasis. The exclusion of adults from control strategies for schistosomiasis in high endemic countries like Madagascar may hamper reaching the goal of elimination and represents a clear barrier for the achievement of UHC. Our findings suggest that re-addressing public health strategies for schistosomiasis towards broader approaches including adults will be needed to reach those goals.2024-03-25T14:45:33Z