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Forschungsbericht 2013
(2014)
Results of WICOVIR Gargle Pool PCR Testing in German Schools Based on the First 100,000 Tests
(2021)
Background:
Opening schools and keeping children safe from SARS-CoV-2 infections at the same time is urgently needed to protect children from direct and indirect consequences of the COVID-19 pandemic. To achieve this goal, a safe, efficient, and cost-effective SARS-CoV-2 testing system for schools in addition to standard hygiene measures is necessary.
Methods:
We implemented the screening WICOVIR concept for schools in the southeast of Germany, which is based on gargling at home, pooling of samples in schools, and assessment of SARS-CoV-2 by pool rRT-PCR, performed decentralized in numerous participating laboratories. Depooling was performed if pools were positive, and results were transmitted with software specifically developed for the project within a day. Here, we report the results after the first 13 weeks in the project.
Findings:
We developed and implemented the proof-of-concept test system within a pilot phase of 7 weeks based on almost 17,000 participants. After 6 weeks in the main phase of the project, we performed >100,000 tests in total, analyzed in 7,896 pools, identifying 19 cases in >100 participating schools. On average, positive children showed an individual CT value of 31 when identified in the pools. Up to 30 samples were pooled (mean 13) in general, based on school classes and attached school staff. All three participating laboratories detected positive samples reliably with their previously established rRT-PCR standard protocols. When self-administered antigen tests were performed concomitantly in positive cases, only one of these eight tests was positive, and when antigen tests performed after positive pool rRT-PCR results were already known were included, 3 out of 11 truly positive tests were also identified by antigen testing. After 3 weeks of repetitive WICOVIR testing twice weekly, the detection rate of positive children in that cohort decreased significantly from 0.042 to 0.012 (p = 0.008).
Interpretation:
Repeated gargle pool rRT-PCR testing can be implemented quickly in schools. It is an effective, valid, and well-received test system for schools, superior to antigen tests in sensitivity, acceptance, and costs.
Forschungsbericht 2011 / Hochschule für Angewandte Wissenschaften - Fachhochschule Regensburg
(2011)
Als fairer Beitrag Deutschlands zur Einhaltung der globalen 1,5-Grad-Grenze werden 16 Orientierungspunkte für eine klimaverträgliche Energieversorgung vorgestellt. Es wird davon ausgegangen, dass hierfür die deutschen energiebedingten CO2-Emissionen in etwa 15 Jahren weitgehend auf Null sinken müssen. Energieeinsparung hilft, den notwendigen Ausbau von regenerativen Erzeugungskapazitäten zu verringern. Der Verkehrssektor kann ebenso wie die Bereiche Prozess- und Gebäudewärme hierzu wesentlich beitragen. Die Kernenergie ist mit großen Risiken belastet und kann nicht hinreichend schnell aufgebaut werden. Biomasse in Form von Energiepflanzen zu nutzen, ist ineffizient und steht im Konflikt mit anderen Arten der Landnutzung. Importe klimaneutral erzeugter Energieträger in sehr großem Umfang erfordern extrem große Investitionen im Ausland. Sie sind eine ungesicherte Option auf die Zukunft.
Entscheidend ist daher der ausreichend schnelle Ausbau von Photovoltaik (PV) und Windkraft in Deutschland. Schätzungsweise kann der Elektrizitätsbedarf im Jahr 2030 z.B. durch den Ausbau auf ca. 350 GW PV und ca. 150 GW Windkraft nahezu vollständig regenerativ gedeckt werden. Damit ließe sich eine zum großen Teil elektrifizierte Mobilität und Wärmeversorgung betreiben und ein Teil des benötigten "grünen" Wasserstoffs in Deutschland bereitstellen. Hierfür ist ein jährlicher Zubau von durchschnittlich ca. 30 GW PV und ca. 9 GW Windkraft nötig. Dies ist ca. sechs- (PV) bzw. dreimal (Wind) so hoch wie bisher vorgesehen und verlangt eine gesellschaftliche Kraftanstrengung. Ein weiter verzögerter Ausbau müsste mit noch deutlich größeren gesellschaftlichen Anstrengungen für drastische Energieeinsparungen oder Importe erneuerbarer Energie ausgeglichen werden. Insgesamt könnte dies noch deutlich schwieriger zu realisieren sein, als ein ambitionierter Ausbau. Da der Aufbau der Kapazitäten mehrere Jahre erfordert, ist es möglich nachzusteuern, z. B. wenn erkennbar wird, dass sich ein ausreichend großer globaler Markt für Importe entwickelt. Bis dahin ist es aus Verantwortung gegenüber der Zukunft und im Sinne des Pariser Vertrages empfehlenswert, die hier genannten Ausbauziele zu verfolgen.
Grüner, also aus erneuerbaren Energien hergestellter Wasserstoff und daraus abgeleitete Syntheseprodukte sind für die Dekarbonisierung von Industrieprozessen, den Flug- und Schiffsverkehr sowie für die Absicherung der Energieversorgung bei Dunkelflauten nötig. Ohne die genannten Ausbauziele für Wind und Solar noch drastisch weiter zu erhöhen, stehen diese Produkte für Straßenverkehr und Wärmeversorgung jedoch nicht in ausreichenden Mengen zur Verfügung. Techniken zum Ausgleich zwischen Elektrizitätsangebot und -nachfrage sind verfügbar und sollten rechtzeitig auf- bzw. ausgebaut werden. Hierzu gehören: Stromaustausch mit den Nachbarländern, Flexibilisierung des Verbrauchs und Energiespeicherung. Für deren Integration sowie den Ausbau der Netze sollten zügig verbesserte rechtliche Rahmenbedingungen geschaffen werden.
Die Kosten eines klimaverträglichen Energiesystems sind mittel- bis langfristig nicht höher als im derzeitigen System. Gleichzeitig entstehen Arbeitsplätze und Exportchancen durch Aufbau, Betrieb und Wartung einer regenerativen Energieversorgung in Deutschland und die energetische Gebäudesanierung. Die politischen Rahmenbedingungen entscheiden, ob eine klimaverträgliche Energieversorgung Deutschlands gelingt.
In primary open-angle glaucoma (POAG), a neurodegenerative disease of the optic nerve (ON) and leading cause of blindness, the optic nerve head (ONH) undergoes marked structural extracellular matrix (ECM) changes, which contribute to its permanent deformation and to degeneration of ON axons. The remodeling process of the ECM causes changes in the biomechanical properties of the ONH and the peripapillary sclera, which is accompanied by an increased reactivity of the resident astrocytes. The molecular factors involved in the remodeling process belong to the Transforming growth factor (TGF)-β superfamily, especially TGF-β2. In previous publications we showed that TGF-β2 induced ECM alterations are mediated by Cellular Communication Network Factor (CCN)2/Connective Tissue Growth Factor (CTGF) and recently we showed that CCN2/CTGF is expressed by astrocytes of the ON under normal conditions. In this study we wanted to get a better understanding of the function of CCN2/CTGF under normal and pathologic conditions. To this end, we analyzed the glial lamina and peripapillary sclera of CCN2/CTGF overexpressing mice and studied the effect of CCN2/CTGF and increasing substratum stiffness on murine ON astrocytes in vitro. We observed enhanced astrocyte reactivity in the ONH, increased ECM protein synthesis in the peripapillary sclera and increased Ccn2/Ctgf expression in the ONH during the pathologic development in situ. CCN2/CTGF treatment of primary murine ON astrocytes induced a higher migration rate, and increase of ECM proteins including fibronectin, elastin and collagen type III. Furthermore, the astrocytes responded to stiffer substratum with increased glial fibrillary acidic protein, vimentin, actin and CCN2/CTGF synthesis. Finally, we observed the reinforced appearance of CCN2/CTGF in the lamina cribrosa of glaucomatous patients. We conclude that reactive changes in ONH astrocytes, induced by the altered biomechanical characteristics of the region, give rise to a self-amplifying process that includes increased TGF-β2/CCN2/CTGF signaling and leads to the synthesis of ECM molecules and cytoskeleton proteins, a process that in turn augments the stiffness at the ONH. Such a scenario may finally result in a vicious circle in the pathogenesis of POAG. The transgenic CTGF-overexpressing mouse model might be an optimal model to study the chronic pathological POAG changes in the ONH.