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Organisationseinheit der BAM
The allergenic potential of airborne proteins may be enhanced via post-translational modification induced by air pollutants like ozone (O3) and nitrogen dioxide (NO2). The molecular mechanisms and kinetics of the chemical modifications that enhance the allergenicity of proteins, however, are still not fully understood. Here, protein tyrosine nitration and oligomerization upon simultaneous exposure of O3 and NO2 were studied in coated-wall flow-tube and bulk solution experiments under varying atmospherically relevant conditions (5–200 ppb O3, 5–200 ppb NO2, 45–96% RH), using bovine serum albumin as a model protein. Generally, more tyrosine residues were found to react via the nitration pathway than via the oligomerization pathway. Depending on reaction conditions, oligomer mass fractions and nitration degrees were in the ranges of 2.5–25% and 0.5–7%, respectively. The experimental results were well reproduced by the kinetic multilayer model of aerosol surface and bulk chemistry (KM-SUB). The extent of nitration and oligomerization strongly depends on relative humidity (RH) due to moisture-induced phase transition of proteins, highlighting the importance of cloud processing conditions for accelerated protein chemistry. Dimeric and nitrated species were major products in the liquid phase, while protein oligomerization was observed to a greater extent for the solid and semi-solid phase states of proteins. Our results show that the rate of both processes was sensitive towards ambient ozone concentration but rather insensitive towards different NO2 levels. An increase of tropospheric ozone concentrations in the Anthropocene may thus promote pro-allergic protein modifications and contribute to the observed increase of allergies over the past decades.
Wood-eating termites feed on a diet highly deficient in nitrogen. They must complement their diet with the aid of nitrogen-fixing bacteria. Nitrogen fixation in the gut has been demonstrated, but information about nitrogen-fixing bacteria in pure culture is scarce. From the higher termite Nasutitermes nigriceps the symbiotic bacterial strain M3A was isolated, which thrives in the hindgut contents. The Gram-negative strain exhibited similarities to the species of the genus Ensifer (including Sinorhizobium) on the basis of morphological and physiological/biochemical features. The 16S rRNA gene analysis showed the highest sequence similarity of the isolate M3A to Ensifer adhaerens (>99%; ATCC 33499). The DNADNA hybridization revealed a similarity of 66% with E. adhaerens (NCIMB12342T). In contrast to the type strain the isolate M3A possesses the capacity to nodulate plant roots. This is the first report on the detailed identification of a rhizobia-related strain from the intestinal tract of animals. Strain M3A has been deposited with two culture collections (DSM10169; ATCC BAA-396).
Die chemische Industrie steht derzeit, wie viele andere Industriebereiche, vor den Herausforderungen einer Digitalisierung der Produktion. Sie ist der Schlüssel für die Flexibilisierung von Prozessen und Anlagen, für die Verkürzung von Produkteinführungszeiten sowie für den Zuschnitt der Produktion auf wechselnde Nachfrage und kürzere Produktlebenszyklen. Die Messtechnik und Sensorik spielt neben der intelligenten Datenverarbeitung eine Schlüsselrolle für die Digitalisierung. Flexiblere Anlagen benötigen Sensorik zur Überwachung des Anlagenzustandes, zur Früherkennung nicht bestimmungsgemäßer Betriebszustände sowie für eine bedarfsgerechte Wartung. Da die Entwicklung neuer und verbesserter Messtechnik und Sensorik grundlegend aus verschiedenen Richtungen gedacht werden muss, haben sich Akteure aus verschiedenen Branchen zusammengetan und dieses Positionspapier erstellt. Es basiert auf einer grundlegenden Analyse des Ist-Stands sowie des Bedarfs der Industrie, die unter anderem auf einem eigens dafür durchgeführten Workshop mit Sensorentwicklern, Anlagenherstellern sowie Anlagenbetreibern am 18. Juni 2019 bei der DECHEMA in Frankfurt a. M. diskutiert wurden. Diese Aktivitäten wurden maßgeblich von der Initiative Wanted Technologies der ProcessNet sowie dem AMA Verband für Sensorik und Messtechnik e.V. initiiert.
Die Ultraschallmikroskopie von kleinen Bauteilen mit fokussierenden Prüfköpfen
ist seit Jahren gängige Praxis. Leider Ist sie für den Einsatz in der On-Line-
Qualitätskontrolle zu zeitaufwändig. Deshalb wurde an der Bundesanstalt für
Materialforschung und -prüfung (BAM) auf der Basis von Polyvinyliden-Fluorid
(PVDF) wurde eine fokussierende Wandlerzeile entwickelt Sie ist Teil eines Prüfgerätes,
das durch die Verbindung von mechanischer und elektronischer Steuerung
des Ultraschallfeldes hohe Abtastgeschwindigkeiten erreicht. Dadurch, können
die Prüfzeiten so stark reduziert werden, dass eine On-line-Nutzung möglich
wird.
Das Ultraschallfeld der Wandlerzeile wurde dreidimensional ausgemessen und
das Ergebnis mit einem numerischen Modell /1/ verglichen. Die Übereinstimmung
zwischen berechnetem und gemessenem Schallfeld war sehr gut. Eine
Optimierung der elektronischen Ansteuerung führte darüberhinaus zu einer
erheblichen Reduzierung der störenden Nebenmaxima. Die Mittenfrequenz der
Prüfimpulse liegt über 15 MHz und der Fokus des Prüfkopfes beträgt weniger als
0,5 mm im Durchmesser.
Mit dieser Wandlerzeile und der entsprechenden elektronischen Steuerung
wurde eine Aluminium-Schweißnaht untersucht, die vorher mit einem konventionellen
fokussierenden Prüfkopf abgetastet worden war. Beide Prüfergebnisse
zeigen die gleiche Strukturauflösung, so dass der Zeitgewinn uneingeschränkt
als Vorteil für die Wandlerzeile zu Buche schlägt.