The Hydraulic Infinite Linear Actuator – properties relevant for control

Rotational hydraulic actuators, e.g. motors, provide infinite stroke as there is no conceptual limit to how far they can turn. By contrast linear hydraulic actuators like cylinders provide only limited stroke by concept. In the world of electrical drives, linear motors provide infinite stroke also for linear motion. In hydraulics, the presented Hydraulic Infinite Linear Actuator is a novelty. This paper presents the novel Hydraulic Infinite Linear Actuator (HILA). The contribution is an assessment of properties relevant for control like high hydraulic stiffness and is based on analysis, simulation and measurements

Immune responses to cow's milk allergens

Kuhmilchallergie ist die am häufigsten auftretende Lebensmittelallergie innerhalb der ersten Lebensjahre und betrifft ungefähr 2-3% aller Säuglinge und Kleinkinder in Industrieländern. Die meisten Patienten mit Kuhmilchallergie leiden unter Symptomen, die mehr als ein Organ betreffen, wie zum Beispiel kutane, gastrointestinale und respiratorische Symptome und im schlimmsten Fall lebensbedrohliche anaphylaktische Reaktionen. Ungefähr 60% aller allergischen Reaktionen auf Kuhmilch sind IgE-vermittelt und ungefähr 40% sind nicht-IgE-vermittelt. Die Mechanismen bei nicht-IgE-vermittelten Unverträglichkeiten sind nicht genau bekannt und können andere Immunglobuline und/oder zell-vermittelte Wirkungsweisen umfassen. Der Schwerpunkt dieser Dissertation liegt in der Isolierung von cDNAs, die für Hauptallergene in der Kuhmilch kodieren, sowie in der Expression dieser Allergene in rekombinanter Form in Escherichia coli. Dabei wurden zwei Milchproteine, Alpha-Laktalbumin aus der Molkefraktion und AlphaS1-Kasein aus der Kaseinfraktion im Detail charakterisiert. Beide Allergene wurden hinsichtlich ihrer biochemischen Eigenschaften mittels SDS-PAGE, Zirkulardichroismus und Massenspektrometrie analysiert. Ihre IgE Reaktivität wurde durch Immunblotting und ELISA gezeigt und ihre biologische Aktivität durch Degranulation von basophilen Granulozyten bestätigt. Durch die Anwendung von synthetischen Peptiden wurden lineare Epitope auf beiden Allergenen gefunden und es konnte das Vorhandensein von Konformationsepitopen nachgewiesen werden. Diese beiden rekombinanten Allergene können nun für eine Komponenten-spezifische Diagnostik bei Patienten mit Kuhmilchallergie verwendet werden. Weiters wurden die IgE-reaktiven und biologisch aktiven Allergene zur Entwicklung eines neuen Diagnosesystems verwendet, das aus einem Allergen-Mikroarray und einem Test zur Bestimmung von Mediatorenfreisetzung besteht. Die Mikroarray-Technologie erlaubt die Austestung von vielen verschiedenen Allergenen auf einmal, dies stellt vor allem bei dem Vorhandensein von kleinen Serummengen bei Säuglingen und Kleinkindern einen großen Vorteil dar. Die Kombination mit einem biologischen Test ermöglicht es, Patienten mit Risiko für starke systemische Reaktionen zu identifizieren. Dies ist sinnvoll bei starken Kuhmilchallergikern, die beim Durchführen von in vivo Tests wie Provokationstests an starken Reaktionen leiden könnten. Ein anderer Scherpunkt dieser Dissertation liegt in der Untersuchung von immunologischen Mechanismen, die durch eventuell nicht-IgE-vermittelte Reaktionen nach Konsum von Kuhmilch auftreten können. Die Bestimmung von IgG1-4 Subklassen und IgA Antikörpern gegen gereinigte rekombinante Proteine zeigte, dass Patienten mit nicht-IgE-vermittelter Kuhmilchunverträglichkeit basierend auf der humoralen Immunantwort auf Kuhmilchantigene nicht von Personen ohne Kuhmilchintoleranz unterschieden werden können. Wir sind deshalb zu dem Schluss gekommen, dass andere Antikörper als IgE geringen Einfluss auf Kuhmilchunverträglichkeiten haben. Zusammenfassend war es möglich, innerhalb dieser Dissertation Hilfsmittel zu entwickeln, die bei der Komponenten-spezifischen Diagnostik von IgE-vermittelter und nicht-IgE-vermittelter Kuhmilchallergie eingesetzt werden können. Dadurch erhält man wertvolle Informationen, die in Zukunft bei der Entwicklung von Strategien zur Behandlung von Kuhmilchallergie verwendet werden können.Cow’s milk allergy is the most prevalent food allergy in the first years of life, affecting about 2 to 3% of infants and young children in developed countries. Most cow’s milk allergic patients suffer from symptoms in more than one organ system showing cutaneous, gastrointestinal, respiratory symptoms, and in the worst case anaphylactic reactions. Around 60% of all allergic reactions to cow’s milk are IgE-mediated and around 40% are non-IgE-mediated. The mechanisms of the later might involve other immunoglobulins, immune complexes, and/ or cell-mediated mechanisms. The main aim of this thesis was the isolation of cDNAs coding for major cow’s milk allergens and the expression of these allergens in a recombinant form in Escherichia coli. The focus was on two milk proteins, alpha-lactalbumin, deriving from the whey fraction, and alphaS1-casein, deriving from the casein fraction. Both allergens were biochemically characterized using SDS-PAGE, circular dichroism analysis, and mass spectrometry. Their IgE reactivity was demonstrated by immunoblotting and ELISA and their allergenic activity was proven using rat basophil leukaemia cells transfected with the human FcεRI. Using synthetic peptides I could map sequential IgE-epitopes on the two allergens and I was able to show in case of both allergens also the presence of conformational IgE epitopes. These two recombinant allergens can be used for component resolved diagnosis of patients suffering from cow’s milk allergy. I further utilized the IgE-reactive and biologically active allergens for the development of a novel diagnostic system, consisting of an allergen microarray and a mediator release assay. The microarray technology has the advantage that a large panel of allergens can be evaluated in parallel especially when only small samples of serum are available as for infants and children. The combination with a biological assay allows identifying cow’s milk allergic patients that suffer from severe systemic reactions. This diagnostic system might therefore represent a useful diagnostic tool for highly allergic cow’s milk allergic patients where in vivo tests can not be applied because of the risk of allergic reactions. Another part of my thesis was focused on the investigation of immunological mechanisms involved in non-IgE-mediated cow’s milk allergic reactions. Determination of IgG1-4 subclass and IgA antibody levels to purified recombinant allergens showed that based on their humoral immune response to cow’s milk antigens, persons suffering from non-IgE-mediated cow’s milk intolerance can not be discriminated from persons without cow’s milk intolerance. We therefore concluded that antibody-mediated forms of hypersensitivity against cow’s milk allergens, besides those mediated by IgE, play no or only a minor role in cow’s milk intolerance. In summary, I was able to develop tools for component resolved diagnosis of IgE-mediated and non-IgE-mediated cow’s milk allergy and to gain information that might in the future lead to the design of new strategies for treatment of cow’s milk allergy

Odysseus- und Prometheus-Mythos als Anker einer europäischen Identität von 1850 - 1930

Der Ausgangspunkt dieser Arbeit ist das Erstarken des Interesses an der griechischen Mythologie zu Beginn des 20. Jahrhunderts. Zahlreiche griechische Mythen wurden neu belebt, wobei hier Augenmerk auf den Mythos des Prometheus und jenen des Odysseus gelegt wurde. Wie dargestellt, kommt diesen beiden Mythen im Hinblick auf die Frage nach einer europäischen Identität eine besondere Stellung zu. Als „Urmythen“ der europäischen Kultur dienten sie als Anker einer europäischen Identität in Zeiten des Umbruchs, als Schlüssel zu den gemeinsamen europäischen Wurzeln. Sowohl Prometheus, als auch Odysseus traten als Vorbilder und Identifikationsfiguren für den Europäer dieser Zeit auf, was in Verbindung mit Nietzsches Konzept des „guten Europäers“ untersucht wurde. Nietzsches Schriften vermittelten den Zustand des verunsicherten und orientierungslosen Europas rund um den Ersten Weltkrieg und den Wunsch nach einem „guten Europäer“, der sich oftmals im Sinnbild des Prometheus und des Odysseus äußerte. Besonders Joyce‘ Ulysses stellt den Rückgriff auf die griechische Wurzeln und ein europäisches kulturelles Gedächtnis dar, in einer Zeit die von nationalen Bestrebungen und dem Umsturz eines Weltbildes der europäischen Überlegenheit geprägt war. Durch die Weltausstellungen mit ihren Völkerschauen wurde das Selbstwertgefühl einer überlegenen europäischen Zivilisation transportiert und manifestiert, gleichzeitig mit dem Bedürfnis nach einem übernationalen Europa. Die Darstellung des „allmächtigen“ Europas verdeutlicht umso mehr seine Orientierungslosigkeit besonders nach dem Ersten Weltkrieg und damit einhergehend die Notwendigkeit sich neu zu finden. Durch den Ersten Weltkrieg wurde Europa, die europäische Identität, in eine Krise gestürzt und die bis dorthin bestehenden Ideen eines einigen Europas zerstört. Eine Stärkung der Nationalstaaten folgte und Europa empfand sich zunehmend als klein und unbedeutend zwischen den USA und Russland. Durch Kafkas Text und Joyce‘ Roman wurde nicht nur der Rückgriff auf die griechischen Wurzeln Europas deutlich, sondern auch die Stimmung dieser Zeit, die von einem verwundeten und sich selbst suchenden Europa zeugt. Neuerliche Bestrebungen Europa zu einigen und wieder Weltgeltung zu verschaffen wurden gestartet, scheiterten allerdings vor dem Hintergrund eines erstarkenden Nationalismus und der Weltwirtschaftskrise. Die Verwirklichung eines vereinigten Europa ließ noch bis nach dem Zweiten Weltkrieg auf sich warten. Bis dahin und darüber hinaus war die Rückbesinnung auf europäische Wurzeln und damit auf die Mythologie eine beliebte Möglichkeit sich einer neuerlichen europäischen Identität anzunähern

Experimental Investigation of a Displacement-controlled Hydrostatic Pump/Motor by Means of Rotating Valve Plate

Interest in the control of variable fluid power pumps/motors has increased in recent years.The actuators used are inefficient and expensive and this reduces the variable units’ usability.This paper introduces displacement control of pumps/motors by means of a rotating valveplate. By changing the angle of the valve plate, the effective use of the stroke is changed. Therotating valve plate is experimentally verified by a modified in-line pump. In the prototype,the valve plate is controlled with a worm gear connected to an electric motor. The resultsshow potential for this kind of displacement control. However, the rotating valve plate createspressure pulsations at part-displacement due to the commutation being performed at highpiston speeds. If the piston speed and hence the flow from each piston is low, the pressurepulsation is acceptable

Hot-Lithography SLA-3D Printing of Epoxy Resin

The hot-lithography stereolithography 3D printing technology is used to print epoxy resins with high reactivity in order to achieve 3D printed structures. Different hydroxyl containing compounds are investigated as chain transfer agents and the viscoelastic properties of UV-cured materials are fully characterized. The most promising formulations are studied at a high temperature, the 3D printing process parameters are defined and the printed object is fully characterized. By combining the suitable precursor materials in the photocurable formulation with the advanced hot-lithography process, it is possible to produce 3D printed structures that are characterized by outstanding thermomechanical properties and good printability precision

Techno-economic analysis of a heat pump cycle including a three-media refrigerant/phase change material/water heat exchanger in the hot superheated section for effi cient domestic hot water generation

Integration of a three-media refrigerant/phase change material (PCM)/water heat exchanger (RPW-HEX) in the hot superheated section of a heat pump (HP) system is a promising approach to save energy for domestic hot water (DHW) generation in multi-family houses. The RPW-HEX works as a desuperheater and as a latent thermal energy storage in the system. The latent thermal energy storage is charged during heating and cooling operation and discharged for DHW production. For this purpose, the water side of the RPW-HEX is connected to decentralized DHW storage devices. DHWconsumption, building standards and climate, energy prices, material costs, and production costs are the constraints for the selection of the optimal storage size and RPW-HEX design. This contribution presents the techno-economic analysis of the RPW-HEX integrated into an R32 air source HP. With the aid of experimentally validated dynamic computer models, the optimal sizing of the RPW-HEX storage is discussed to maximize energy savings and to minimize the investment costs. The results are discussed in the context of a return of investment analysis, practical implementation aspects and energetic potential of the novel technology.This project has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No 768824 (HYBUILD). This work is partially supported by ICREA under the ICREA Academia programme. The authors thank C. Köfinger, M. Lauermann, and A. Zottl for critical discussion. Furthermore, we thank A. Bras and S. Hauer for their assistance in generating the data of the different buildings. The authors at the University of Lleida would like to thank the Catalan Government for the quality accreditation given to their research group (2017 SGR 1537). GREiA is certified agent TECNIO in the category of technology developers from the Government of Catalonia

IgE allergy diagnostics and other relevant tests in allergy, a World Allergy Organization position paper

Correction: Volume14 Issue7 Article Number100557 DOI10.1016/j.waojou.2021.100557Currently, testing for immunoglobulin E (IgE) sensitization is the cornerstone of diagnostic evaluation in suspected allergic conditions. This review provides a thorough and updated critical appraisal of the most frequently used diagnostic tests, both in vivo and in vitro. It discusses skin tests, challenges, and serological and cellular in vitro tests, and provides an overview of indications, advantages and disadvantages of each in conditions such as respiratory, food, venom, drug, and occupational allergy. Skin prick testing remains the first line approach in most instances; the added value of serum specific IgE to whole allergen extracts or components, as well as the role of basophil activation tests, is evaluated. Unproven, non-validated, diagnostic tests are also discussed. Throughout the review, the reader must bear in mind the relevance of differentiating between sensitization and allergy; the latter entails not only allergic sensitization, but also clinically relevant symptoms triggered by the culprit allergen.Peer reviewe

Markers of gut mucosal inflammation and cow's milk specific immunoglobulins in non-IgE cow's milk allergy

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