Das Projekt "Quantification of overload injuries of thoracolumbar vertebrae in persons expored to heavy physical exertions or vibration at the workplace" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Münster, Medizinische Fakultät, Institut für Experimentelle Biomechanik durchgeführt. Objective: The aim of the research is to develop and apply a tool to quantify vertebral compressive damage in the human thoracolumbar spine. In the first phase, the morphology of the vertebrae of the normal, non-injured spine will be measured to obtain a standard range of shapes (both absolute and relative) of the spinal components. The 'standard' will be used in a second phase (which is not part of this contract) to quantify the prevalence of vertebral compressive damage in cohorts of the coal and steel industries who have been exposed to heavy physical exertions or vibration at the workplace. General Information: In phase 1 of the planned research programme, the shape of vertebral bodies from lateral X-rays of the dorsal spine of young, male and female persons will be measured. The parameters to be measured comprise the anterior, middle and posterior vertebral height and the vertebral body diameter in the region from the 4th thoracic to the fifth lumbar vertebra. In addition to the lateral protected shape of the vertebral bodies, information on the volume of the invertebral disc will be retrieved. The disc volume is characterised in the sagittal projection by the area between the two end plates of adjacent vertebral bodies. To define the normal shape of the spinal components, measurements have to be taken for all vertebrae and adjoining discs from Th4 to L5. The correlation of these measures will be computed. Before digitisation, each X-ray will be seen by a radiologist and/or by an orthopaedic surgeon to eliminate those X-rays which show any indication of a compression fracture. Methods and means by which the aims are to be achieved. The vertebral bodies and intervertebral discs will be measured in all the laboratories, following an identical protocol, using an x-y digitisation tablet, connected to a computer: since, in order to respect medical secrecy, shipping of X-rays is not permitted, each laboratory will need its own measuring equipment. For statistical purposes, therefore, all the data will be pooled and evaluated on a main frame computer.
Das Projekt "Teilvorhaben 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung durchgeführt. Eine neue Methode wird entwickelt, um gekoppelte Klimamodelle für dekadische Vorhersageläufe zu initialisieren. Das Projekt gliedert sich damit in das Modul A von MiKliP ein. Für die dekadische Vorhersage ist es entscheidend, den Zustand und die zeitliche Änderungsrate der Speicher von potentieller Energie, Wärme und Süßwasser in Ozean und Meereis als Anfangsbedingung zu kennen. Üblicherweise werden aufwändige Datenassimilationssysteme verwendet, um diese Anfangsbedingungen anhand der vorhandenen Beobachtungen zu generieren. Modellbedingte Anpassungsprozesse von Ozean und Meereis sind in der Vorhersagephase dann aber fast unvermeidlich. In Modini wird dagegen eine kostengünstige Initialisierung des gekoppelten Systems entwickelt und getestet, das weitgehend frei von künstlichen Trends sein sollte. Unsere Methode beruht auf partieller Kopplung von Ozean und Meereis an die atmosphärische Modellkomponente. Während der Initialisierungsphase werden fehlende Atmosphärengrößen zum Antrieb von Ozean und Meereis aus Beobachtungen vorgegeben, ohne dass weitere Rückkopplungen zwischen den Klimakomponenten beeinträchtigt werden. In erster Linie ist der Windschub von Interesse, weil er vermutlich die Entwicklung von Ozean und Meereis am stärksten beeinflusst. Aber auch Süßwasserflüsse und Wärmeflüsse werden hinsichtlich des Potentials geprüft, die Ozean- und Meereismodelle nahe am beobachteten Systemzustand zu halten.
Das Projekt "Verbundprojekt: Aufnahme von Nanopartikeln durch die Blut-Luft-Schranke - Evaluierung und Optimierung von in vitro Modellen auf der Basis humaner Alveolar- und Bronchialepithelzellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität des Saarlandes, Fachrichtung 8.2 Pharmazie, Professur für Biopharmazie und Pharmazeutische Technologie durchgeführt. Vorhabensziel des Teilprojektes: Anwendung von epithelialen Zellkulturmodellen der menschlichen Lunge auf die Untersuchung von Nanopartikeln. Ziel ist, die Eignung solcher Modelle für derartige Fragestellungen festzustellen sowie die speziellen Methoden und Protokolle dahingehend anzupassen und zu überprüfen. Bei entsprechend positive Ergebnissen besteht die Aussicht, über validierte in vitro-Methoden zu verfügen, welche eine verlässliche Aussage zur Absportion von Nanopartikeln in vivo ermöglichen und damit Tierversuche reduzieren können. Arbeitsplanung: Die Untersuchungen zur Aufnahme von Nanopartikeln erfolgt vorwiegend anhand von Primärkulturen humaner Alveolarepithelzellen sowie humanen Bronchialepithelzellinien (Calu 3, 16HBE0-). Dazu werden zusätzliche Vergleichsuntersuchungen an in vitro Modellen der Dünndarmschleimhaut (Caco 2 Zellen) durchgeführt. Zusätzlich wird die Möglichkeit erforscht, diese Modelle technologisch zu optimieren, bspw. im Sinne einer Cokultur und der Immotalisierung von Primärzellen. Ergebnisverwertung: Verwendung in Forschung und Lehre, Weitergabe der Techniken an bestehende oder zukünftige Spin-Offs, sowie Verwertung in Form von Patenten und Publikationen.
Das Projekt "Möglichkeiten der Validierung der neuen Ganzkörperschwingungs-Bewertungsverfahren anhand des Datenmaterials der GKV-Studie - Teilprojekt A: Anwendung und Validierung der Verfahren nach ISO 2631-1, VDI 2057, Bl. 1, EU-Richtlinie 'Ganzkörpervibration'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Düsseldorf, Universitätsklinikum Düsseldorf, Institut für Arbeitsmedizin und Sozialmedizin durchgeführt. In der Bewertung von Ganzkörperschwingungen hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf den Menschen haben sich in den letzten Jahren grundlegende Veränderungen vollzogen. Die Neufassungen der entsprechenden Richtlinien (ISO 2631-1, VDI 2057 Bl. 1) ersetzen die in der Bundesrepublik Deutschland bisher üblichen Bewerteten Schwingstärken K durch die international üblichen frequenzbewerteten Beschleunigungswerte. Eine weitere Änderung der bisherigen Bewertungspraxis ergibt sich daraus, dass die aktuellen Richtlinien (ISO 2631, EU-Richtlinie 'Ganzkörpervibration', LärmVibrationsArbSchV) die Schwingungsrichtung mit den höchsten Belastungswerten für die Expositionsbeurteilung zu Grunde legen, während in Deutschland bisher zumindest für die BK-Anerkennung die Schwingungsbelastung in vertikaler Richtung als ausschlaggebend angesehen wurde. Des Weiteren wird in Fachkreisen nach wie vor international diskutiert, in welcher Form eine langjährige Schwingungsbelastung für eine Dosis-Wirkungs-Betrachtung zu erfassen wäre. Begründet werden die verschiedenen genannten Verfahren vor allem mit Ergebnissen experimenteller Studien. Die sowohl für präventive Maßnahmen wie für die BK-Begutachtungspraxis relevante Frage, inwieweit diese Bewertungsverfahren auch die Wirkungen langjähriger beruflicher Schwingungsexposition adäquat widerspiegeln, bleibt damit unbeantwortet. Anstelle einer neuen, zeit- und kostenaufwändigen epidemiologischen Untersuchung ist geplant, die in den 90-er Jahren erhobenen Daten der vom HVBG geförderten epidemiologischen Studie 'Ganzkörpervibration' (Schwarze et al. 1999) einer Reanalyse zu unterziehen. Für das damalige schwingungsexponierte Untersuchungskollektiv (n = 388 Probanden) liegen detaillierte Angaben zur lebenslangen Schwingungsexposition vor mit Angabe der jeweiligen Arbeitsfahrzeuge sowie die Ergebnisse einer eingehenden klinischen Untersuchung und Röntgenbefundung. Mit 281 Teilnehmern wurde nach etwa 4,5 Jahren eine Nachuntersuchung mit erneuter medizinischer Unte. rsuchung und Belastungsanamnese durchgeführt. Die Werte der Bewerteten Schwingstärke aus der GKV-Studie lassen sich anhand der Vorgaben des BGIA für jeden Fahrzeugtyp näherungsweise in frequenzbewertete Beschleunigungen awe umrechnen. Anhand dieser neu berechneten Belastungs werte werden analog zur damaligen Studie Zusammenhangsanalysen mit den dokumentierten medizinischen Befunden zur Wirbelsäulensymptomatik durchgeführt, um anschließend beurteilen zu können, inwieweit die neueren Verfahren zur Schwingungsbewertung die gesundheitlichen Auswirkungen langjähriger Exposition adäquat abbilden.
Das Projekt "Machbarkeitsuntersuchung zu METImage-Infrarot Detektoren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von AIM Infrarot-Module GmbH durchgeführt. Ziel des Vorhabens MET Image ist die Analyse und Erstellung belastbarer Detektordaten als Ausgangsbasis für ein nachfolgendes Design von hochempfindlichen Detektorarrays für den Spektralbereich ca. 1 mym - 13 mym für das rotierende Teleskop METImage in Phase B. Dazu wird die Entwicklung und Herstellung der kritischen photovoltaischen (pv) und photoleitenden (pc) MCT-IR-Detektoren für die Spektralbereich 1-2,5 mym (SWIR) und 11-13 mym (VLWIR) vorgeschlagen. Für die meßtechnische Bewertung ist ein Breadboardaufbau einschließlich Ansteuer- und Ausleseelektronik (Laborelektronik) zu erstellen. Die gemessenen elektro-optischen Parameter werden dokumentiert und den Systemanforderungen von METImage gegenübergestellt. Daraus sind Empfehlungen für das Detektordesign der Phase B-Entwicklung abzuleiten. Auf Basis der pv-SWIR und pc-VLWIR-MCT Detektordesigns und -parameter lassen sich die für das Instrument METImage weiter erforderlichen 3-5 mym und 10-11mym IR-Detektoren ableiten. Ergebnis dieser Entwicklung ist die Erstellung der Detektorspezifikation für das Instrument METImage und liefert als spin-off auch Grundlagen für IR-Detektoren des ESA-GMES-Programms-Sentinel 3 (SLSTR-Instrument).
Das Projekt "Entwicklung, Bau und Betrieb einer neuartigen Windkraftanlage mit Wirbelschrauben-Konzentrator (Projekt Berwian) - Phase II" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Mess- und Regelungstechnik, Fachgebiet Bionik und Evolutionstechnik durchgeführt. Drei Jahre Forschung und Entwicklung an einer vollkommen neuartigen Maschine, wie sie BERWIAN darstellt, konnte naturgemaess noch nicht zu einer industriereifen Loesung fuehren. Tatsache ist, dass es bisher noch kein Konkurrenzsystem gibt, das die Konzentration der Windleistung um den Faktor 8 ermoeglicht. Damit ist die Wirtschaftlichkeit des Systems aber noch nicht garantiert. Zukuenftig geht es darum, einen Konzentrator zu entwickeln, der minimale Abmessungen besitzt und dessen Konzentrorfluegel nicht nur zur Stroemungsbeschleunigung, sondern zugleich zur Windnachfuehrung und zur passiven Leistungsregelung genutzt werden. Es ist das primaere Ziel der Forschungsarbeiten an der Universitaet, diese Dreifachfunktion der Konzentratorfluegel zu Anwendungsreife zu entwickeln. Im Rahmen eines Verbundprojekts wird die Firma Suedwind in Berlin zur gleichen Zeit eine 5-kW-Demonstrationsanlage aufbauen.
Das Projekt "Die Physiologie der Schwermetallvergiftung von Fischen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft durchgeführt. Im Hinblick auf eine Diagnose der Schwermetallvergiftungen beim Fisch werden verschiedene physiologische, anatomische und histologische Parameter untersucht: z.B. zellulaere Bestandteile des Blutes, Serumenzyme, Serumelektrolyte, Sinnesorgane (Geruchssinn, Geschmackssinn, Lateralis- System), Wirbelsaeule, Muskulatur, Gonaden u.a.m.
Das Projekt "'Plant Mutant Scanner': Hochdurchsatzscanner zur Charakterisierung von Pflanzenmutanten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Aachen, Institut für Bioengineering, Labor für Zellbiophysik und Bioengineering durchgeführt. Vorhabensziel: Am Institut für Biologie I werden Arbeiten durchgeführt, die dazu dienen sollen, die CO2-Fixierung von C3-Pflanzen (Mais, Zuckerrohr) zu erhöhen. Das Ziel soll durch klassische Mutagenese erreicht werden. Das Screening vieler tausend Pflanzen in kurzer Zeit muss mit einem Automaten geschehen, der wichtige Mutanten erkennt, markiert und auswählt. Arbeitsplanung: Entwicklung der Optik (8 Monate), Entwicklung der Mechanik des Scanners (8 Monate), Entwicklung der Steuer- und Analysesoftware (22 Monate), Integration der Optik in den mechanischen Aufbau (8 Monate), Probemessungen und Kalibration (8 Monate), Durchführung einer Probestudie (12 Monate), Dokumentation (8 Monate). Verwertung: Der Scanner eignet sich potentiell für viele Pflanzensorten und findet weltweit Anwender. Der Arbeitsaufwand zur Identifizierung stress-toleranter Pflanzen wird entscheidend verringert und die Effizienz des F&E Prozesses signifikant erhöht . Entwicklungszeiten neuer Nutzpflanzensorten werden entscheidend verkürzt. Bedarf für Nachfolgegeräte besteht bei Bayer, in pflanzenphysiologischen Instituten, Indien, China und weltweit. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt ist kein vergleichbares Gerät auf dem Markt. Technologische Basis für Spin-off. Partner: RWTH Aachen, Institut für Klinischen Forschung und Entwicklung ikfe, Thorlabs HL, Bayer BioScience
Das Projekt "Beanspruchung des arbeitenden Menschen durch mechanische Schwingungen auf landwirtschaftlichen Schleppern und Arbeitsmaschinen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft, Institut für Betriebstechnik und Bauforschung durchgeführt. Die langjaehrige Einwirkung mechanischer Schwingungen auf den Menschen fuehrt zu chronischen Schaeden der Wirbelsaeule und des Magens. Kurzfristig ergeben sich Minderung der Arbeitsleistung und -qualitaet. Verfahren der Schwingungsminderung und -daempfung muessen im Hinblick auf veraenderte Beanspruchung bewertet werden. Massnahmen zur Gestaltung von Schleppern und anderer Arbeitsmittel sind zu konkretisieren. (Das Vorhaben befindet sich im ersten Planungsstadium.)
Das Projekt "Berechnungen der internen und externen Strahlenexposition auf Grundlage von Voxel-Modellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz Zentrum München Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH) - Institut für Strahlenschutz (ISS) durchgeführt. Ziele des Vorhabens sind die Berechnung von Organdosen bei äußerer Strahlenexposition durch Umgebungsstrahlung für Personen unterschiedlichen Alters, die Berechnung von Organdosiswerten in der Computertomographie sowie die Erstellung des Voxelmodells einer schwangeren Frau. Neu berechnete Konversionsfaktoren für die erwachsenen Referenzphantome (gemittelt für das männliche und weibliche Phantom) für eine Bodenflächenquelle stimmen innerhalb 15Prozent mit früheren Ergebnissen überein. Die Werte des CTDIw pro Luftkerma auf der Rotationsachse für axiale Schichten mit Dicken zwischen 5 und 40 mm variieren um maximal 1,7 Prozent. Für CT-Untersuchungen des Gehirns und des oberen Abdomens konnte gezeigt werden, dass sich die Organdosiskonversionsfaktoren für eine Folge axialer Schichten nur geringfügig von denen einer Spiral-CT-Untersuchung unterscheiden. Für kleine Organe erwies sich dabei die Orientierung der Spiralbahn (Startposition vor oder hinter dem Patienten) als bedeutsamer als die Verwendung von axialen Schichten. Im Foetus konnten neben der Außenkontur (Haut) folgende Organe segmentiert werden: Gehirn, Augen, Augenlinse, Lunge, Magen, Galle, Leber, Niere und Rückenmark. Da die Knochen des Foetus im MRT-Datensatz nicht zu erkennen sind, wurden nur Schädel und Wirbelsäule modelliert, da hierfür Gehirn und Rückenmark als Anhaltspunkte verwendet werden konnten. Ferner wurde die Plazenta segmentiert und zusammen mit dem Foetus in das Voxelmodell 'RFCP' eingesetzt.
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