Optik und Mechatronik
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Pharmaceutical agents or drugs often have a pronounced impact on protein-protein interactions in cells, and in particular, cell membranes. Changes of molecular conformations as well as of intermolecular interactions may affect dipole-dipole interaction between chromophoric groups, which can be proven by measuring the Förster resonance energy transfer (FRET). If these chromophores are located within or in close proximity to the plasma membrane, they are excited preferentially by an evanescent electromagnetic wave upon total internal reflection (TIR) of an incident laser beam. For the TIR-FRET screening of larger cell collectives, we performed three separate steps: (1) setting up of a membrane associated test system for probing the interaction between the epidermal growth factor receptor (EGFR) and the growth factor receptor-bound protein 2; (2) use of the Epac-SH188 sensor for quantitative evaluation under the microscope; and (3) application of a TIR fluorescence reader to probe the interaction of GFP with Nile Red. In the first two steps, we measured FRET from cyan (CFP) to yellow fluorescent protein (YFP) by spectral analysis and fluorescence lifetime imaging (FLIM) upon illumination of whole cells (epi-illumination) as well as selective illumination of their plasma membranes by TIR. In particular, TIR excitation permitted FRET measurements with high sensitivity and low background. The Epac sensor showed a more rapid response to pharmaceutical agents, e.g., Forskolin or the A2B adenosine receptor agonist NECA, in close proximity to the plasma membrane compared to the cytosol. Finally, FRET from a membrane associated GFP to Nile Red was used to test a multi-well TIR fluorescence reader with simultaneous detection of a larger number of samples.
The present manuscript gives a short overview on Förster Resonance Energy Transfer (FRET) of molecular interactions in the nanometre range. First, its principle is described and a short historical overview is given. Subsequently some principal methods and applications of FRET sensing and imaging are described (with some emphasis on fluorescence lifetime imaging, FLIM), and finally two innovative FRET techniques are presented in more detail. Applications are focused on measurements of living cells.
Biometrie des Auges
(2020)
Das Ziel dieser Studie besteht darin, 200 Probanden an den Zeiss-Geräten i.Profiler und IOL Maser 500 zu vermessen, um ein individuelles Augenmodel überprüfen zu können.
Zusätzlich wird untersucht wie das Sphärische Äquivalent (SÄ) der Probanden, mit der jeweiligen Augenlänge und der Vorderkammertiefe korreliert. Die Messungen der zufällig ausgewählten Probanden erfolgten immer am rechten Auge zwischen 9:00 und 15:00 Uhr.
Purpose
Automated scanpath comparison metrics should deliver an objective method to
evaluate the similarity of scanpaths. The aim of this thesis is an evaluation of
seven existing scanpath comparison metrics in static and dynamic tasks in order
to provide a guidline that helps to decide which algorithm has to be chosen for a
special kind of task.
Methods
The applicability of the algorithms for a static, visual search task and a dynamic,
interactive video game task as well as their constraints and limitations were tested.
Therefore, binocular gaze data were recorded by using the eye tracking system The
Eye Tribe (The Eye Tribe ApS, Copenhagen/ Denmark). Objective task performance
measures from 21 subjects were used in order to create scanpath groupings
for which a relevant effect of dissimilarity was to be expected. Objective task performance
measures such as task performance time were statistically evaluated and
compared to the results gained by the comparison metrics.
Results
Four of the algorithms being used successfully identified differences for static and
dynamic tasks: MultiMatch, iComp, SubsMatch and the Hidden Markov Model.
ScanMatch was very sensitive for the static task but not applicable to the dynamic
task whereas FuncSim was suitable for dynamic but not for static tasks. Eyenalysis
failed to detect any effect.
Conclusion
The applicability of scanpath comparison metrics depends on the state of the task,
respectively on the kind of experimental set up. In future, the application area for
eye tracking will expand and an improvement of automated scanpath comparison
metrics is therefore required.
„Gelernt ist längst nicht mehr gelernt”- Weiterbildung und Qualifizierung sind der Schlüssel für die Arbeit von morgen, erklärte Bundesarbeitsminister Hubertus Heil am 21.11.2019. „Die Beschäftigten von heute müssen auch die Arbeit von morgen machen können”, lautete der zentrale Satz, mit dem Hubertus Heil den Grundstein für die Debatte legte. Durch den digitalen Wandel der Arbeitswelt werden sich Berufe, Tätigkeiten und Qualifikationsprofile massiv verändern. „Lebenslanges Lernen” dürfe dabei aber nicht als Bedrohung wahrgenommen werden. (1) Um das Wissen und Können auf dem neuesten technologischen Stand zu halten, wird Weiterbildung immer wichtiger, nicht nur für Geringqualifizierte, sondern auch für Fachkräfte. (2) Moderne Geräte führen heute für den*die Kunden*Kundin unterschiedliche Screenings durch und messen zeitgleich die Sehstärke unter Tag- und Nachtbedingungen. Tragbare Funduskameras ermöglichen ohne Pupillenerweiterung das Erkennen und Überwachen von Netzhauterkrankungen. (3) All diese Geräte sind einfach und ohne besondere Qualifikation zu bedienen. Trotz der zunehmenden telemedizinischen Unterstützung ist eine fundierte optometrische Ausbildung unentbehrlich um sich nicht von dieser telemedizinischen Unterstützung abhängig zu machen oder noch bedenklicher, den*die Kunden*Kundin mit Halbwissen vermeintliche Sicherheit über seinen*ihren Gesundheitszustand zu vermitteln. Auch befinden wir uns mitten im demografischen Wandel. Die steigende Zahl älterer Menschen bedeutet nicht nur ein Anstieg von Brillenträgern, sondern auch eine Zunahme an altersbedingten Veränderungen am Auge. (4) Gleichzeitig nimmt die Zahl der Augenärzte stetig ab, ab von den großen Städten herrscht in der Augenheilkunde ein großer Ärztemangel. (5) Der*die Augenoptiker*in Zukunft wird zunehmend in den Bereich Früherkennung und Prävention miteinbezogen. Dazu benötigt er*sie entsprechende Kenntnisse und Qualifikationen eines*einer Optometristen*in, um diese optometrischen Dienstleistungen anbieten zu können. Die zunehmende Digitalisierung ermöglicht zusätzlich nützliche persönliche und kompetente Beratung auf hohen fachlichen Niveau. Diese Masterthesis gibt einen Überblick über die aktuelle Ausbildungssituation und welche berufsbegleitenden Weiterbildungsmöglichkeiten für Augenoptikergesellen*innen, Augenoptikermeister*innen, Staatlich geprüfte Augenoptiker*innen und Dipl.-Ing. für Augenoptik (FH) in Deutschland zur Verfügung stehen.