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Aim: To observe the variation in accumulation of Fusarium and Alternaria mycotoxins across a topographically heterogeneous field and tested biotic (fungal and bacterial abundance) and abiotic (microclimate) parameters as explanatory variables.
Methods and Results: We selected a wheat field characterized by a diversified topography, to be responsible for variations in productivity and in canopy-driven microclimate. Fusarium and Alternaria mycotoxins where quantified in wheat ears at three sampling dates between flowering and harvest at 40 points.
Tenuazonic acid (TeA), alternariol (AOH), alternariol monomethyl ether (AME), tentoxin (TEN), deoxynivalenol (DON), zearalenone (ZEN) and deoxynivalenol-3-Glucoside (DON.3G) were quantified. In canopy temperature, air and soil humidity were recorded for each point with data-loggers. Fusarium spp. as trichothecene producers, Alternaria spp. and fungal abundances were assessed using qPCR. Pseudomonas fluorescens bacteria were quantified with a culture based method. We only found DON, DON.3G, TeA and TEN to be ubiquitous across the whole field, while AME, AOH and ZEN were only occasionally detected. Fusarium was more abundant in spots with high soil humidity, while Alternaria in warmer and drier spots. Mycotoxins correlated differently to the observed explanatory variables: positive correlations between DON accumulation, tri 5 gene and Fusarium abundance were clearly detected.
The correlations among the others observed variables, such as microclimatic conditions, varied among the sampling dates. The results of statistical model identification do not exclude that species coexistence could influence mycotoxin production.
Conclusions: Fusarium and Alternaria mycotoxins accumulation varies heavily across the field and the sampling dates, providing the realism of landscapescale studies. Mycotoxin concentrations appear to be partially explained by biotic and abiotic variables.
Significance and Impact of the Study: We provide a useful experimental design and useful data for understanding the dynamics of mycotoxin biosynthesis in wheat.
A detailed characterization of metal-tagged antibodies is the prerequisite for the implementation of quantitative concepts in inductively coupled plasma–mass spectrometry (ICP-MS)-based bioanalysis or future medical diagnosis. In this paper, the common modification with bifunctional ligands containing maleimide residues as a reactive group was investigated in detail via size exclusion chromatography (SEC)-ICP-MS and liquid chromatography–time-of-flight (LC-TOF)-MS to determine the preservation of the antibody structure after tagging. Mouse monoclonal IgG modified with metal-coded tags (MeCATs) was used as a model system. Several antibody fragments were identified carrying different numbers of metal tags. In a second step, a functionality test was performed with isolated fragments where the antigen specificity was tested in a dot blot immunoassay.
Das selektive Laserschmelzen (SLM) ist eine pulverbasierte, additive Fertigungsmethode, welche die Herstellung von komplex und individuell geformten Bauteilen ermöglicht. Im Laufe der vergangenen Jahre haben verschiedene Branchen, unter anderem die Luft- und Raumfahrt Industrie, begonnen diese Technologie intensiv zu erforschen. Insbesondere die Titanlegierung Ti-6Al-V4, welche aufgrund ihrer Kombination von mechanischen Eigenschaften, geringer Dichte und Korrosionsbeständigkeit häufig in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt wird, eignet sich für die Herstellung mittels SLM. Allerdings können durch nicht optimal gewählte Prozessparameter, welche für gewöhnlich in einer Energiedichte zusammengefasst werden, Defekte in den Bauteilen entstehen.
In dieser Studie wurde untersucht, in wie weit Röntgen-Refraktionsradiographie geeignet ist diese Defekte zu detektieren und zu charakterisieren. Bei der Röntgen-Refraktionsradiographie wird die Röntgenstrahlung, nachdem sie die Probe transmittiert hat, über einen Analysatorkristall gemäß der Bragg-Bedingung in den 2D-Detektor reflektiert und dabei nach ihrer Ausbreitungsrichtung gefiltert. Dadurch wird neben der Schwächung auch die Ablenkung der Röntgenstrahlung durch Refraktion im inneren der Probe zur Bildgebung ausgenutzt. Aus den aufgenommen Refraktionsradiogrammen kann der Refraktionswert berechnet werden. Dieser ist ein Maß für die Menge an inneren Oberflächen in der Probe.
Zum einen konnte gezeigt werden, dass die Röntgen-Refraktionsradiographie Defekte detektieren kann, die kleiner sind als die Ortsauflösung des verwendeten 2D-Detektors. Zum anderen können zwei verschiedene Typen von Defekten unterschieden werden. Bei dem ersten Typ handelt es sich um runde Poren mit geringer innerer Oberfläche. Diese, sogenannten „keyhole pores“ sind charakteristisch für eine zu hohe Energiedichte während des SLM Prozesses. Bei dem zweiten Typ handelt es sich um nicht komplett aufgeschmolzenes Pulver. Diese Defekte zeichnen sich durch eine hohe innere Oberfläche aus und sind charakteristisch für eine zu geringe Energiedichte. Vergleichende Messungen mit hochauflösender Synchrotron CT und optischer Mikroskopie bestätigen die charakteristischen Formen der verschiedenen Defekte.
A variety of methods used to prepare nano-objects for surface analysis are described along with information about when they might be best applied. Intrinsic properties of NPs which complicate their characterization and need to be considered when planning for surface or other analyses of NPs are identified, including challenges associated with reproducible synthesis and functionalization of the particles as well as their dynamic nature. The relevant information about the sample preparation processes, along with analysis details and data that need to be added to the collection of material provenance information is identified. Examples of protocols that have been successfully used for preparation of nano-objects for surface analysis are included in an annex.
Porosity in additively manufactured materials, such as laser powder bed fusion Ti-Al6-V4, can play an important role in their mechanical performance. Not only the total porosity but also the shape/morphology of the individual pores need to be considered. Therefore, it is necessary to determine the distributions of different defect types (especially fusing defects and keyhole pores) and their dependence on process parameters. We show that synchrotron X-ray refraction radiography allows analysis of large samples (up to several millimeters) without compromising the detectability of submicrometer defects. Correspondingly, a classification tool is introduced that is able to quantitatively distinguish defects such as keyhole pores and binding defects with a confidence level of 94 %, even when the shape cannot be discerned because of limited spatial resolution.