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Die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) als nationales Metrologieinstitut Deutschlands stellt die Rückführung auf die Einheiten des internationalen Einheitensystems (SI) für die deutsche Industrie zur Verfügung. Dies erfordert eine stabile Darstellung der jeweiligen Einheiten und eine genaue Kenntnis der assoziierten Messunsicherheiten. Vor diesem Hintergrund wurde in der vorliegenden Dissertation ein neuer Detektor für eine verbesserte radiometrische Rückführung der photometrischen Lichtstärkeeinheit Candela entwickelt. Die Lichtstärke als photometrische Größe ist rückgeführt auf die Messung einer optischen Strahlungsleistung. In der derzeitigen Rückführungskette erfolgt der Transfer von der optischen Strahlungsleistung zur Lichtstärke schrittweise an vier unterschiedlichen Kalibriermessplätzen mit jeweils unterschiedlichen Transferdetektoren. Zur Verbesserung der Rückführung sind die einzelnen Komponenten des neuen modularen Detektors gezielt ausgewählt und entwickelt worden. Die Verwendung eines sog. Trapdetektors basierend auf Silizium Photodioden ermöglicht dessen direkte und genaue Kalibrierung bzgl. der optischen Strahlungsleistung. Ein zusätzlich angefügtes Filtermodul erlaubt die direkte Messung von Lichtstärken. Die Charakterisierung des Detektors und alle Messungen, die zum Transfer einer Strahlungsleistungsempfindlichkeit in eine photometrische Empfindlichkeit nötig sind, werden mit Hilfe von durchstimmbaren Lasern am TULIP-Aufbau (Tunable Lasers in Photometry) der PTB durchgeführt. Die vollständige modulare Charakterisierung an einem einzelnen Messaufbau, sowie der Verzicht auf weitere Transferdetektoren erlauben eine potenzielle Reduktion der Messunsicherheit gegenüber der derzeitigen radiometrischen Rückführung. Auf Basis von Voruntersuchungen bisher verwendeter Filterelemente wurden Simulationen durchgeführt, um für den Detektor optimierte Blenden und Filterelemente aufzubauen. Diese Filter und Blenden zeigen aufgrund angefügter Keilelemente eine geringere Modulation der Transmission durch Interferenzeffekte als bisherige planare Filter. Dieser neue, sogenannte V(λ)-Trapdetektor wurde im Rahmen dieser Arbeit - basierend auf der derzeitigen Rückführungskette - bezüglich seiner spektralen Strahlungsleistungs-empfindlichkeit, seiner spektralen Bestrahlungsstärkeempfindlichkeit und seiner photometrischen Empfindlichkeit kalibriert. Die entsprechenden Messungen haben die Eignung des Detektors mit den jeweiligen Modulen für die einzelnen Kalibrierschritte der neuen Rückführung gezeigt. Bei der Betrachtung der Messunsicherheit hat sich gezeigt, dass der neue Detektor verglichen mit der aktuellen Rückführungskette eine verringerte Messunsicherheit für die photometrische Empfindlichkeit ermöglicht. Auf Basis der Ergebnisse werden optimierte Messstrategien vorgeschlagen, die die kommende neue Realisierung der Candela mit möglichst geringer Messunsicherheit ermöglicht.

Die treibende Kraft, zur Reduktion von CO2-Emission in 195 Staaten, ist die Europäische Kommission, die für die Automobilindustrie in der Verordnung (EU) 2019/631 Emissionsnormen zur Einhaltung der Klimaziele definiert. Dazu gehört unter anderem die, ab 2021 gültige, Beschränkung auf eine durchschnittliche Emission von 95 g CO2/km, für neu zugelassene Personenkraftwagen in der Fahrzeugflotte. Da jeder elektrische Verbraucher einen Beitrag zum Kraftstoff- und Energieverbrauch im Fahrzeug leistet, wurde der Einfluss der verschiedenen Emissionsmessverfahren (WLTP, RDE, usw.) auf die Auslegung von Lichtsysteme ermittelt. Es wurde festgestellt, dass sich keine Hauptlichtfunktion (Abblend- und Fernlicht) im WLTP- oder RDE-Prüfzyklus, auf den Kraftstoffverbrauch auswirken, da diese im Laufe des Zyklus nicht betrieben werden. Im weiteren Schritt wurden die Voraussetzungen für Ökoinnovationen zur CO2 – Reduktion untersucht, dabei ist vor allem der Schwellwert zur Mindesteinsparung von 0,5 g CO2/km zu erreichen. Eine Analyse zeigt, dass die Außenbeleuchtung durch Leuchtdioden als Ökoinnovation angerechnet werden kann. Hersteller können deren Flottenemission nach Einreichung der Ökoinnovationen um bis zu 7 g CO2/km reduzieren. In der zweiten Forschungsfrage werden die technologischen Verbesserungen des Leuchtmediums in Frontlichtscheinwerfern für Personenkraftwagen, auf Basis deren Energiebilanz untersucht. Dafür wurden drei Scheinwerfersysteme (Halogen, Xenon und LED) der BMW X3/X4 Serie elektrisch, photometrisch und mechanisch analysiert. Betrachtet man lediglich die Systemeffizienz, so erzielt in dieser Gegenüberstellung, die Xenonausstattung die Gewinnerposition. Der letzte Teil der Arbeit beinhaltet technische Änderungen, die zur Erhöhung des Systemwirkungsgrads eines Frontlichtscheinwerfers für Elektro- und Hybridfahrzeuge, beitragen. Dazu zählt das 48 V-Bordnetz, welches eine Verbesserung des elektrischen Wirkungsgrades, durch Anbindung des Lichtsteuergeräts, um rund 10 % bewirken kann. Des Weiteren wurde Silikon, ein transparenter thermoplastischer Kunststoff, zum Einsatz als Optikwerkstoff analysiert. Durch die Verwendung kann ein optischer Wirkungsgrad von bis zu 60 % erreicht werden. The driving force for CO2-emission reduction in 195 countries is the European Commission, which defines emission standards. In the Regulation (EU) 2019/631, climate targets for the automotive industry are defined. Among other things, this includes the limit of 95 g CO2/km, valid from 2021, for the vehicle fleed of newly registered passenger cars. As each electrical load contributes to the fuel and energy consumption of the vehicle, the influence of the different emission measurement methods (WLTP, RDE, etc.) on the design of lighting systems was determined. It has been established that no main light function (low- and high beam) in the WLTP- or RDE test cycle influences the fuel consumption because it will not operate during the cycle. In the next step, the prerequisites for an eco-innovation to reduce CO2 were tested, whereby the minimum threshold of 0.5 g CO2/km must be attained. The light emitting diode technology, used in front lighting, is accepted as an efficient eco-innovation. Manufacturers can reduce their fleet emissions to a total of 7 g CO2/km. In the second research question, the technological improvements of the light source in headlights for passenger cars, based on their energy balance, are examined. For this purpose, three headlight systems (Halogen, HID and LED) of the BMW X3/X4 series were electrically, photometrically and mechanically analyzed. By only considering the system efficiency, the HID headlamp, is the winner in this confrontation. The last part of this scientific work includes technical changes that contribute to increasing the system efficiency of a headlamp for electric- and hybrid vehicles. The 48 V vehicle electrical system has been stated, which can improve the electrical efficiency by connecting the light control unit with it, by around 10 %. Furthermore, silicone, a transparent thermoplastic, was analyzed for the use as an optical material. Through the application, an optical efficiency of up to 60 % can be achieved. Wien, FH Campus Wien, Masterarb., 2019

We report about the derivation of visible (VIS) and infrared (IR) albedo maps and spectral indicators of Saturn's satellite Tethys from the complete Cassini-Visual and Infrared Mapping Spectrometer (VIMS) data set. The application of a photometric correction is necessary to remove illumination and viewing effects from the I/F spectra, to compute spectral albedo and to correctly associate spectral variations to changes in composition or physical properties of the surface. In this work we are adopting the photometric correction proposed by Shkuratov et al. (2011, https://doi.org/10.1016/j.pss.2011.06.011) to derive albedo maps of Tethys from disk-resolved Cassini-VIMS data. After having applied a similar methodology to Dione's data (Filacchione et al., 2018, https://doi.org/10.1002/2017GL076869), we present here the results achieved for Tethys: surface albedo maps and photometric parameters are computed at five visible (0.35, 0.44, 0.55, 0.70, and 0.95 μm) and five infrared (1.046, 1.540, 1.822, 2.050, and 2.200 μm) wavelengths and rendered in cylindrical projection with a 0.5° × 0.5° angular resolution in latitude and longitude, corresponding to a highest spatial resolution of 4.7 km/bin. The 0.35- to 0.55- and 0.55- to 0.95-μm spectral slopes and the water ice 2.050-μm band depth maps are computed after having applied the photometric correction, in order to trace the leading-trailing hemisphere dichotomy, to constrain the shape of the equatorial lens generated by the bombardment of high-energy magnetospheric electrons on the leading hemisphere, and to observe the stronger water ice band depth and reddening within the floors of Odysseus and Penelope impact craters.

We report about the derivation of visible (VIS) and infrared (IR) albedo maps and spectral indicators of Saturn's satellite Tethys from the complete Cassini‐Visual and Infrared Mapping Spectrometer (VIMS) data set. The application of a photometric correction is necessary to remove illumination and viewing effects from the I/F spectra, to compute spectral albedo and to correctly associate spectral variations to changes in composition or physical properties of the surface. In this work we are adopting the photometric correction proposed by Shkuratov et al. (2011, https://doi.org/10.1016/j.pss.2011.06.011) to derive albedo maps of Tethys from disk‐resolved Cassini‐VIMS data. After having applied a similar methodology to Dione's data (Filacchione et al., 2018, https://doi.org/10.1002/2017GL076869), we present here the results achieved for Tethys: surface albedo maps and photometric parameters are computed at five visible (0.35, 0.44, 0.55, 0.70, and 0.95 μm) and five infrared (1.046, 1.540, 1.822, 2.050, and 2.200 μm) wavelengths and rendered in cylindrical projection with a 0.5° × 0.5° angular resolution in latitude and longitude, corresponding to a highest spatial resolution of 4.7 km/bin. The 0.35‐ to 0.55‐ and 0.55‐ to 0.95‐μm spectral slopes and the water ice 2.050‐μm band depth maps are computed after having applied the photometric correction, in order to trace the leading‐trailing hemisphere dichotomy, to constrain the shape of the equatorial lens generated by the bombardment of high‐energy magnetospheric electrons on the leading hemisphere, and to observe the stronger water ice band depth and reddening within the floors of Odysseus and Penelope impact craters.

PTB-Mitteilungen. Band 125 (2015), Heft 4. ISSN 0030-834X, 1.: Stefan Kück und Armin Sperling: Einführung in die Metrologie des Lichtes. doi: 10.7795/310.20150401 http://dx.doi.org/10.7795/310.20150401 2.: Armin Sperling: Die Candela als Maßeinheit des Lichtes. doi: 10.7795/310.20150402 http://dx.doi.org/10.7795/310.20150402 3.: Detlef Lindner und Stefan Winter: Rückführung in der Photometrie - die Realisierung und Rückführung der Candela . doi: 10.7795/310.20150403 http://dx.doi.org/10.7795/310.20150403 4.: Matthias Lindemann: Kurze Geschichte der Goniophotometrie in der PTB. doi: 10.7795/310.20150404 http://dx.doi.org/10.7795/310.20150404 5.: Thorsten Gerloff: Metrologie für moderne Lichtquellen: LEDs und OLEDs. doi: 10.7795/310.20150405 http://dx.doi.org/10.7795/310.20150405 6.: Egbert Buhr, Alfred Schirmacher und Andreas Höpe: Effektpigmente: Eine Herausforderung für die optische Messtechnik. doi: 10.7795/310.20150406 http://dx.doi.org/10.7795/310.20150406 7.: Impressum.

PTB-Mitteilungen. Band 125 (2015), Heft 4, Seite 3. ISSN 0030-834X

PTB-Mitteilungen. Band 125 (2015), Heft 4, Seite 32 - 38. ISSN 0030-834X

PTB-Mitteilungen. Band 125 (2015), Heft 4, Seite 18 - 30. ISSN 0030-834X

The aim of this investigation was to evaluate whether there may be a causal relationship between form and function of the nose in patients with cleft lip and palate, and if so, whether form has to follow function – or whether function may follow form as well. Two methods were used to measure nasal function: 1. active anterior rhinomanometry during normal breathing, 2. pneumotachygraphy for the registration of the transnasal air flow in speech, with particular attention to possible nasal leakage in the production of oral speech sounds. To this purpose, standardised nonsense speech material was used. Parameters used to represent form were several features of anatomical geometry: width of the nose, ovality and size of the nostrils and columella length. Measurements were performed using photographs taken from three perspectives, en face, laterally and cau-dally. Furthermore, the perception of the quality of nasal breathing by the patients them-selves was assessed using a questionnaire, in order to discover potential relationships between objective instrumental data and subjective responses. The set of patients consisted of 13 boys and 3 girls (average age 11,3 yrs.) who had re-ceived surgical treatment at, and took part in the recall system of, the Department of Oral and Craniomaxillofacial Surgery at Marburg University Hospital. Among the pa-tients there were 5 with an isolated cleft of the palate, 3 with a cleft lip and maxilla, 7 with a unilateral cleft lip and palate and one with a bilateral cleft lip and palate. The set of healthy control subjects consisted of 17 secondary school students (7 boys, 10 girls, average age 13.1 yrs.). Analysing correlations between individual parameters revealed that the initial postulate “form follows function” was confirmed. For some parameters, however, the opposite relation was found (“function follows form”). For example, patients with a unilateral cleft exhibited a narrowed nostril on the cleft side, and at the same time a reduced nasal air flow during normal breathing. From a caudal perspective, most cases with vertically-oval nostrils exhibited a better flow of air than horizontally-oval nostrils. Furthermore there seems to be a certain medium “physiological” range of the width of the nose and the size of the nostril at which transnasal air flow in breathing is highest (i.e. best). Pa-tients with clefts involving the palate had significant transnasal air leakage during speech. It is worthy of note that part of the healthy children with clearly manifest air flow differences between both sides did not perceive any difference. However, percep-tions by the patients relating to this and other functional parameters were highly reliable. It was found that 75 per cent of the patients snored, irrespective of the type of the cleft. The results of the present investigation suggest that the physician’s assessment of the quality of nasal function in patients with cleft lip and/or palate may be facilitated by including some relatively simple measurements of features such as symmetry, width of the nose and ovality of the nostrils, combined with the perception of nasal breathing by the patient himself., Ziel der vorliegenden Arbeit war es herauszufinden, ob eine kausale Beziehung zwischen Funktion und Ästhetik der Nase bei Patienten mit Lippen-Kiefer-Gaumen-spalten bestehen kann, und ob möglicherweise nicht nur die Form der Funktion, sondern auch die Funktion der Form folgt. Als Parameter der Funktion wurden zum einen die transnasalen Luftströmungsverhältnisse bei der Atmung herangezogen. Als geeignete Messmethode diente hierbei die Rhinomanometrie. Zum anderen wurden die trans-nasalen Luftströmungsverhältnisse beim Sprechen, insbesondere eventuelle nasale Luftleckagen bei oralen Sprachlauten, mit Hilfe der Pneumotachygraphie ermittelt. Hierzu wurde ein standardisiertes Textmaterial aus Logatomen benutzt. Als Parameter der Form dienten anatomische Parameter der Nasengeometrie, und zwar Nasenbreite, Nasenlochovalität, Größe der Nasenlöcher und Columellalänge, die mit Hilfe von fotografischen Aufnahmen aus drei Perspektiven (en face, lateral, kaudal) quantitativ bestimmt wurden. Des Weiteren wurde die subjektive Wahrnehmung von Patienten und Probanden hinsichtlich der Qualität ihrer Nasenatmung mit Hilfe eines Fragebogens ermittelt, um mögliche Zusammenhänge mit den objektiven instrumentellen Befunden aufzudecken. Die Patientengruppe bestand aus 13 Jungen und 3 Mädchen (Altersdurchschnitt 11,3 Jahre), die in der Universitätsklinik Marburg chirurgisch versorgt worden waren. Davon hatten 5 eine isolierte Gaumenspalte, 3 eine Lippen-Kiefer-Spalte, 7 eine einseitige Lippen-Kiefer-Gaumenspalte und einer eine beidseitige Lippen-Kiefer-Gaumenspalte. Die gesunde Kontrollgruppe bestand aus 17 Siebtklässlern eines Marburger Gymnasiums (7 Jungen, 10 Mädchen, Altersdurchschnitt 13,1 Jahre). Die Korrelationen der einzelnen Parameter miteinander ergaben, dass in einigen anatomischen Bereichen die Funktion der Form folgt. So hatten Patienten mit einseitiger Spalte ein verengtes Nasenloch auf der Spaltseite und gleichzeitig einen niedrigeren transnasalen Flow beim Atmen. Längsovale Nasenlöcher waren meistens besser durchgängig für die Atemluft als querovale, und sowohl bei der Nasenbreite als auch der Nasenlochgröße scheint es einen mittleren „physiologischen“ Bereich zu geben, in dem die größten Flow-Werte bei der Rhinomanometrie und damit die beste Nasendurchgängigkeit auftreten. Spaltträger mit Gaumenbeteiligung hatten signifikant größere transnasale Luftleckagen beim Sprechen. Während die gesunden Kinder messtechnisch eindeutig nachzuweisende Seitendifferenzen bei der Atmung teilweise nicht wahrnahmen, waren die Selbsteinschätzungen der Patienten in Hinsicht auf diesen und weitere funktionelle Parameter sehr zuverlässig. Es stellte sich u.a. heraus, dass 75% der untersuchten Patienten schnarchten, wofür aber die Spaltart nicht von Bedeutung zu sein scheint. Aus den Ergebnissen der vorliegenden Arbeit ist zu folgern, dass die Einschätzung der Qualität der Nasenatmung bei Spaltpatienten durch den Behandler mittels der relativ einfachen Messung der Merkmale Symmetrie, Nasenbreite und Nasenlochovalität in Verbindung mit der Frage bezüglich der Wahrnehmung der Nasenatmung durch den Patienten selbst erleichtert werden kann.

Gegenstand der vorliegenden Dissertation ist die Entwicklung von Kalibrierverfahren und Algorithmen zur Bildverarbeitung im Kontext von Multiprojektorsystemen mit dem Ziel, die Einsatzmöglichkeiten von derartigen Anlagen zu erweitern und die Nutzerakzeptanz solcher Systeme zu steigern. Die Arbeit konzentriert sich dabei insbesondere auf (annähernd) planare Mehrsegment-Projektionsanlagen, die aus preisgünstigen, nicht speziell für den Visualisierungbereich konzipierten Consumer- und Office-Projektoren aufgebaut werden. Im ersten Teil der Arbeit werden bestehende Verfahren zur geometrischen Kalibrierung, zum Edge-Blending sowie zur Helligkeits- und Farbanpassung auf ihre Eignung im Hinblick auf die Anforderungen untersucht und Erweiterungen entwickelt. Für die kamerabasierte Geometrie- Kalibrierung wird mit Lininenpattern gearbeitet, wobei ein effizienter rekursiver Algorithmus zur Berechnung der Schnittpunkte bei leicht gekrümmten Oberflächen vorgestellt wird. Für das Edge-Blending wird ein generalisiertes Modell entwickelt, das mehrere bestehende Ansätze kombiniert und erweitert. Die vorgenommene Modifikation der Distanzfunktion erlaubt insbesondere die bessere Steuerung des Helligkeitsverlaufs und ermöglicht weichere Übergänge an den Grenzen der Überlappungszonen. Es wird weiterhin gezeigt, dass das Edge-Blending mit bestehenden Ansätzen zum Ausgleich der Helligkeitsunterschiede wie Luminance Attenutation Maps kombiniert werden kann. Für die photometrische Kalibrierung ist die Kenntnis der Farb-Transferfunktion, also der Abbildung der Eingabe-Farbwerte auf die tatsächlich vom Projektor erzeugten Ausgaben, unerlässlich. Die herkömmlichen Ansätze betrachten dabei vorwiegend RGB-Projektoren, bei denen die dreidimensionale Transferfunktion in drei eindimensionale Funktionen für jeden Farbkanal zerlegt werden kann. Diese Annahme trifft jedoch auf die betrachteten Projektoren meist nicht zu. Insbesondere DLP-Projektoren mit Farbrad verfügen oft über zusätzliche Grundfarben, so dass der Farbraum deutlich von einem idealen RGB-Modell abweicht. In dieser Arbeit wird zunächst ein empirisches Modell einer Transferfunktion vorgestellt, das sich für derartige Projektoren besser eignet, allerdings die Helligkeit der Projektoren nicht vollständig ausnutzt. Im zweiten Teil der Arbeit wird ein kamerabasiertes Messverfahren entwickelt, mit dem direkt die dreidimensionale Farb-Transferfunktion ermittelt werden kann. Gegenüber bestehenden Verfahren werden tausende von Farbsamples gleichzeitig erfasst, so dass die erreichbare Sampledichte unter praxisrelevanten Messbedingungen von 17x17x17 auf 64x64x64 erhöht und damit die Qualität der photometrischen Kalibrierung signifikant gesteigert werden kann. Weiterhin wird ein Schnellverfahren entwickelt, dass die Messungsdauer bei 17x17x17 Samples von mehreren Stunden mit bisherigen Verfahren auf weniger als 30 Minuten reduziert. Im dritten Teil werden Algorithmen zur effizienten Bildverarbeitung entwickelt, die der GPU-basierten Anwendung der Kalibrierparameter auf die darzustellenden Bilddaten in Echtzeit dienen. Dabei werden die Möglichkeiten zur Vermeidung redundanter Berechnungsschritte beim Einsatz Stereoskopie-fähiger Projektoren ausgenutzt. Weiterhin wird das eigentliche Kalibrierverfahren effizient mit Verfahren zur Konvertierung von stereoskopischen Bildverfahren kombiniert. Es wird gezeigt, dass ein einzelner PC aus Standardkomponenten zur Ansteuerung einer Mehrsegment-Projektionsanlage mit bis zu 6 Projektoren ausreicht. Die Verwendung von DVI-Capture-Karten ermöglicht dabei den Betrieb einer solchen Anlage wie einen "großen Monitor" für beliebige Applikationen und Betriebssysteme.

Die große medizinische und ökonomische Bedeutung des Schlaganfalls hat in den vergangenen Jahren zu intensiver Forschung geführt. Die verzögerte Neurodegeneration, wie sie in der Penumbra abläuft, stellt einen viel versprechenden Ansatz zur neuroprotektiven Therapie dar. Hier laufen nach dem ischämischen Ereignis neurodegenerative Prozesse ab, auf die pharmakologisch Einfluss genommen werden kann und die zu einer Prognoseverbesserung dieses Krankheitsbildes führen können (Lo, 2003). Ein Schwerpunkt dieser Arbeit war die Untersuchung der Vergleichbarkeit von einander abweichender Labormethoden zur Bestimmung der Zellschädigung. Von besonderem Interesse war eine Vereinfachung der quantitativen Auswertung des Zelltods in neuronalen Zellkulturen anhand der photometrischen Messung. Ein weiterer Schwerpunkt war die Untersuchung der Zellschädigung und die Neuroprotektion unterschiedlicher Substanzen unter den Bedingungen des Sauerstoff-Glukose-Entzugs. Eine mit dem Farbstoff Trypanblau gefärbte Nervenzellkultur wurde bei Wellenlängen von 570 und 590 nm photometrisch vermessen, was keinen signifikanten Unterschied ergab. Auch die Zellschädigung von acht und dreizehn Tage alten Zellkulturen zeigte vergleichbare Ergebnisse. Daraus lässt sich herleiten, dass Ergebnisse, die auf methodischen Unterschieden, wie das Alter der Kultur oder verschiedene Wellenlängenbereiche bei einer photometrischen Auswertung basieren, sehr gut vergleichbar sind. Beim Vergleich der photometrischen Messung mit der Auszählung einer Zellkultur zeigten sich ebenfalls keine signifikanten Unterschiede zwischen beiden Methoden. Jedoch war die Streuung der durch photometrische Messung ermittelten Ergebnisse deutlich größer als bei der Auszählung. Bei Methoden, die eine höhere Ungenauigkeit erwarten lassen, wie die photometrische Messung, sollte das bei der Planung der Versuche, zum Beispiel durch eine höhere Zahl der Einzelversuche, mit in Betracht gezogen werden. Hinsichtlich der Schädigung durch Glutamat war in der vorliegenden Arbeit weniger die Konzentration, als die Dauer der Einwirkung für das Ausmaß der Schädigung der Neurone ausschlaggebend. Dieser Faktor sollte beim Vergleich von Ergebnissen annähernd gleich sein. Die Substanz Dizocilpin führte bei Glutamatschädigung zu einer signifikanten Reduktion des Zellschadens. Auch bei der Schädigung durch NMDA war die Substanz neuroprotektiv wirksam. Das zeigt, dass Dizocilpin im Rahmen einer exzitotoxischen Zellschädigung über die Blockade der NMDA-Rezeptoren signifikant neuroprotektiv wirksam ist. Um die Wirksamkeit von neuroprotektiven Substanzen unter den Bedingungen einer ischämischen Zellschädigung in der Nervenzellkultur beurteilen zu können, wurde das Modell des Sauerstoff-Glukose-Entzugs näher untersucht. Neuroprotektive Substanzen, die sich im Tiermodell als wirksam erwiesen hatten (Culmsee et al., 2001, 2004), erreichten auch unter den Bedingungen des Sauerstoff-Glukose-Entzugs eine Reduktion des Zellschadens. So kam es unter dem Einfluss von Pifithrin unter diesen Bedingungen zu einer signifikanten Reduktion an geschädigten Zellen. Memantine und Clenbuterol zeigten in der vorliegenden Arbeit keinen stark schützenden Effekt. Zum einen könnte das durch die zu kurze Vorbehandlungszeit von nur einer Stunde, zum anderen durch die hohe Grundschädigung und die verhältnismäßig schwache Schädigung durch Sauerstoff-Glukose-Entzug bedingt sein. Als Ursache für den hohen Grundschaden kommen unterschiedliche Präparationsbedingungen und die Verwendung unterschiedlicher Zellkulturen in Frage. Die schwache Schädigung könnte durch eine Hypothermie der Zellkulturen während der langen Behandlung oder durch einen unzureichenden Sauerstoffentzug verursacht sein. Es handelt sich beim Sauerstoff-Glukose-Entzug um ein etabliertes Modell, das unter kontrollierten Bedingungen Aufschluss über die ischämische Zellschädigung geben kann. Es ist jedoch sinnvoll auf gleiche Präparationsbedingungen und Zellkulturen zu achten und die Temperatur und den Sauerstoffgehalt in den Kulturen unter den Bedingungen des Sauerstoff-Glukose-Entzugs zu ermitteln, um solche Nebeneffekte sicher auszuschließen., The important medical and economic interest of apoplectic stroke resulted in intensive research over the past years. The delayed neurodegeneration, which proceeds in the penumbra, is a promising approach for the neuroprotective therapy. After the ischemic occurrence neurodegenerative processes proceed in this place, which can be affected pharmacological and may result in an advancement of prognosis (Lo, 2003). A focal point of this study was the investigation of comparability of aberrant laboratory techniques for the identification of the cell damage. A main interest was the simplification of the quantitative analysis of neuronal cell cultures with the photometric measurement. A further focal point was the investigation of the cell damage and the neuroprotective effect of diverse substances under the conditions of oxygen-glucose-deprivation. A trypanblue stained neuronal cell culture was analysed photometric, which showed, that there was no significant difference between 570 and 590 nm. There was also no significant difference between the cell damage of eight and thirteen day old cell cultures. Thus it appears that results, which base upon methodical differences, like the age of the cell culture or different wavelengths of photometric analysis, are very well comparable. Also by comparing the photometric measurement and the enumeration of a cell culture there were no significant differences between the methods. However the scatter of the results, which were detected with the photometric measurement, was considerably greater than the scatter of the results of enumeration. If methods are used, which give rise to expectations for a higher impreciseness, like the photometric measurement, it should be considered in the design of an experiment, for instance by increasing the number of trials. Concerning the damage caused by glutamate in this study the concentration was less deciding for the cell damage than the duration of exposure. This criterion should be approximate the same, when considering results. The substance Dizocilpin resulted in significant reduction of the cell damage under glutamate exposure. Also under NMDA exposure the substance affected neuroprotective. That shows, that Dizocilpin acts significant neuroprotective caused by blockade of the NMDA-receptors in line with excitatory cell damage. To appraise the efficacy of neuroprotective substances under ischemic conditions in cell culture, the model of oxygen-glucose-deprivation was more exacting analysed. Neuroprotective substances, which proved to be effective in the animal model (Culmsee et al., 2001, 2004), achieved also a reduction of the cell damage under the conditions of oxygen-glucose-deprivation. So in this study Pifithrin achieved a significant reduction of cell damage under these conditions. Memantine and Clenbuterol showed no intense protective effect in this study. On the one hand it could be caused by the short time of pre-treatment of only one hour, on the other hand it could be caused by the high basic-damage and the comparative low damage caused by oxygen-glucose-deprivation. The reason for the high basic-damage could be the different conditions of preparation and the usage of different cell cultures. The low damage could be caused by hypothermia of the cell cultures during the long period of treatment or by a deficient oxygen-deprivation. The model of oxygen-glucose-deprivation is an established model, which is able to give information about the ischemic cell damage under controlled conditions. However it is expedient to mind the same conditions of preparation and cell cultures and to detect the temperature and the oxygen content of the cultures under the conditions of oxygen-glucosedeprivation to eliminate such side effects.

Es wurden an Harz gekoppelte Peptide synthetisiert, die C-terminal Glycin gefolgt von vier funktionalisierten Lysineinheiten (geschützte chirale \(\alpha\)- bzw. \(\epsilon\)-Acylderivate) enthalten. Einige der Peptidsequenzen katalysieren Diels-Alder-Reaktionen zwischen Anthracen- und Maleinimidderivaten. Aromatische Substituenten am Lysin sollten dabei mittels \(\pi\), \(\pi\)-Wechselwirkungen ihrer Funktionalitäten Anthracen- und Maleinimidderivate fixieren bzw. komplexieren und somit die Katalyse bewirken. Photometrisch war es möglich eine Änderung der katalytischen Aktivität bei Anwesenheit der harzgebundenen Peptide zeitnah zu verfolgen. Die Enantiomerenverhältnisse des entstandenen Produkts konnten NMR-spektroskopisch durch Versetzen mit (R)-(+)-Phenylethylamin bestimmt werden. Mittels kinetischer Untersuchungen (Michaelis-Menten) konnten Geschwindigkeitskonstanten der unkatalysierten und katalysierten Diels-Alder-Reaktion bestimmt werden.

In dieser Arbeit wurde bei 402 Patienten mit Schlafapnoesyndrom untersucht, ob ein Zusammenhang zwischen der Schlafapnoe und einem Serum-Marker für den oxidativen Stress, dem Malondialdehyd (MDA), besteht. Das MDA wurde photometrisch bestimmt. Die mittlere MDA-Konzentration war 30\(\pm\)43 \(\mu\)mol/L. Zwischen Männer und Frauen ergab sich kein signifikanter Unterschied der MDA-Konzentrationen (31\(\pm\)45 \(\mu\)mol/L vs. 26\(\pm\)34 \(\mu\)mol/L). Es zeigte sich keine signifikante Korrelation zwischen dem Apnoe-Hypopnoe-Index und der MDA-Konzentration (r=0,080 p=0,114). Die MDA-Konzentration korrelierte signifikant mit dem Anteil des Schlaf-Stadiums 2 an der Gesamt-Schlaf-Zeit (r=0,1092 p=0.030), mit der Serum-Natrium-Konzentration (r=0,1243 p=0.016) und mit der Bildung von reaktiven Sauerstoffradikalen in Blutzellen und Serum-MDA (r=0.1198, p=0.033). In der Untersuchung ergibt sich somit kein wesentlicher Anhaltspunkt für einen Zusammenhang zwischen Markern des oxidativen Stress und dem Ausmaß des Schlafapnoesyndroms.

Ein wichtiger Zwischenschritt für die Simulation des off line programmierten Spritzlackiervorganges ist die Identifikation der Modellparameter, die den Bezug zu den realen Verhältnissen des komplexen Beschichtungsprozesses knüpft. Diese Parameteridentifikation führt zur Zeit nur über die Auswertung von Lackierversuchen zum Erfolg. Mit Hilfe einer Meßanordnung zur Transmissionsgradbestimmung ermöglicht das photometrische Verfahren erstmalig die Ermittlung der topographischen Dichteverteilung einer lichtdurchlässigen Lackschicht auf einem transparenten Substrat unter Einbeziehung der Randverwirbelungseffekte des Farbstrahls.

Der Vergleich der beiden Methoden ergab eine gute Übereinstimmung. Der Vorteil der Fluorimetrie gegenüber der Photometrie ist der um etwa den Faktor 10 empfindlichere Nachweis (bis zu 0,6 myg/cbm).