A modular LHC built on the DNA three-way junction

A light-harvesting complex composed of a p-stacked multichromophoric array in a DNA three-way junction is described. The modular design allows for a ready exchange of non-covalently attached energy acceptor

Retrospective Analysis of Dental Implant Stability in Relation to Mandibular Bone Density and Cortical Thickness in Osteopenic and Osteoporotic Patients

Background/Objectives: The aim of this study is to examine the relationship between cervical spine and jaw bone mineral density (BMD) and assess how cortical thickness and BMD influence primary implant stability (PIS) across different bone health conditions. Methods: The study included 29 patients (mean age: 63.7 ± 13.7 years; 13 women) and 15 healthy controls (mean age: 25.3 ± 3.0 years; seven women). Cervical spine (C2-C4) and mandibular BMD were evaluated using asynchronous calibration and manual segmentation. Cortical thickness was measured, and primary implant stability was assessed via insertion torque in Newton centimeters (Ncm). Results: Cervical spine BMD was significantly lower in the patient group compared to controls (203.0 ± 51.0 vs. 252.0 ± 21.7 mg/dL, p < 0.0001). No significant correlation was found between mandibular BMD and cervical spine BMD in both groups (patients: ρ = 0.1287; p = 0.506, controls r = -0.1214; p = 0.667). Linear regression analysis revealed that cortical thickness alone, not implant site BMD, significantly influenced PIS (F(2.74) = 5.597, p = 0.005). Conclusions: Asynchronous calibration accurately quantifies cervical and mandibular BMD. Cortical thickness rather than overall bone density emerges as a critical factor in determining implant stability. These findings suggest that clinicians should prioritize cortical thickness assessment when planning dental implant procedures, potentially improving outcomes across diverse patient bone health profiles

Bone regeneration of minipig mandibular defect by adipose derived mesenchymal stem cells seeded tri-calcium phosphate- poly(D,L-lactide-co-glycolide) scaffolds

Reconstruction of bone defects represents a serious issue for orthopaedic and maxillofacial surgeons, especially in extensive bone loss. Adipose-derived mesenchymal stem cells (ADSCs) with tri-calcium phosphates (TCP) are widely used for bone regeneration facilitating the formation of bone extracellular matrix to promote reparative osteogenesis. The present study assessed the potential of cell-scaffold constructs for the regeneration of extensive mandibular bone defects in a minipig model. Sixteen skeletally mature miniature pigs were divided into two groups: Control group and scaffolds seeded with osteogenic differentiated pADSCs (n=8/group). TCP-PLGA scaffolds with or without cells were integrated in the mandibular critical size defects and fixed by titanium osteosynthesis plates. After 12 weeks, ADSCs seeded scaffolds (n=7) demonstrated significantly higher bone volume (34.8%+/- 4.80%) than scaffolds implanted without cells (n=6, 22.4%+/- 9.85%) in the micro-CT (p < 0.05). Moreover, an increased amount of osteocalcin deposition was found in the test group in comparison to the control group (27.98 +/- 2.81% vs 17.10 +/- 3.57%, p < 0.001). In conclusion, ADSCs seeding on ceramic/polymer scaffolds improves bone regeneration in large mandibular defects. However, further improvement with regard to the osteogenic capacity is necessary to transfer this concept into clinical use

Hydrologie anwendungsorientiert vermitteln

Vielfältige Bedürfnisse der Gesellschaft und Wirtschaft sowie klimabedingte Veränderungen stellen komplexe Herausforderungen für den Umgang mit Gewässern und der Ressource Wasser. Dementsprechend hält die UNO im sechsten Ziel der Agenda 2030 fest, dass der Zugang zu Trinkwasser und zu sanitären Einrichtungen ein Menschenrecht sei und der Umgang mit der Ressource Wasser entscheidend für die soziale, wirtschaftliche und ökologische Entwicklung ist. Ein umsichtiger Umgang mit diesen hydrologischen Herausforderungen setzt in Gesellschaft, Wirtschaft und Politik ein anschlussfähiges hydrologisches Grundwissen voraus. Nur so können in der Gesellschaft und Politik Mass-nahmen für ein zukunftsorientiertes Wassermanagement im eigenen Lebensraum verstanden und konsensbezogen umgesetzt werden. Damit ist insbesondere die Bildung auf allen Schulstufen gefordert, hydrologisches Grundlagenwissen so zu vermitteln, dass es die Lernenden später in anderen Situationen und Problemstellungen anwenden können, um so Handlungsoptionen für sich persönlich, die Gesellschaft, Wirtschaft und Politik zu erkennen und weiterzuentwickeln. Dieser Anspruch deckt sich mit einer grundsätzlich und immer wieder gestellten Forderung an den Geografieunterricht, Kenntnisse sollen so vermittelt werden, dass diese von den Lernenden bei anderen Sachverhalten und in anderen geografischen Räumen angewendet und weiterentwickelt werden. Wenn Lernen sinnvoll sein soll, muss das Gelernte anwendbar und übertragbar sein, um so späteres Lernen oder Problemlösen zu beeinflussen. Dies ist auch eine Zielsetzung der Kompetenzorientierung, die aktuell die schweizerische und europäische Bildungsdiskussion bestimmt und sich beispielsweise an Gymnasien in Lehrplänen oder in den Anforderungsbereichen an Maturitätsprüfungen niederschlägt. Obschon vom Fachbereich Hydrologie und von der Bildung Unterrichtskonzepte gefordert sind, welche die Transferleistung ausbilden, und man sich in der Geografiedidaktik über deren Bedeutung einig ist, gibt es im Fachbereich Geografie kaum Studien zur Transferleistung. Ausgehend vom lernpsychologischen Begriffsverständnis und geografischen Anforderungen im Unterricht wird in der vorliegenden Dissertation unter Transfer (lat.-engl.; „Übertragung, Überführung“) die Fähigkeit verstanden, erworbenes Wissen oder erlernte Fertigkeiten in anderen Situationen und Aufgaben mit neuen Anforderungen anzuwenden. Doch wovon hängt der erfolgreiche Transfer von Gelerntem im Geografieunterricht ab? Ausgehend von dieser Fragestellung wird in der vorliegenden Dissertation der flexibel einsetzbare Lernansatz AEL entwickelt, der die Transferleistung im Unterricht explizit fördern soll. Bei der Entwicklung des Lernansatzes AEL waren geografiedidaktische und lernpsychologische Forschungsergebnisse sowie reflektierte Erfahrungen aus dem eigenen Unterricht auf der Sekundarstufe II leitend. Der Lernansatz AEL dient als didaktisches Konzept für das Lernmedium WASSERverstehen, welches in Zusammenarbeit mit der Gruppe für Hydrologie des Geografischen Instituts der Universität Bern und dem Hydrologischen Atlas der Schweiz entwickelt wurde. Das Lernmedium WASSERverstehen zeigt mit dem Print- und E-Book praxisorientiert die Umsetzung des Lernansatzes AEL und ermöglicht eine quantitative Wirksamkeitsstudie an vier gymnasialen Klassen im Geografieunterricht. In der Studie mit einem Pre-, Post-, Follow-up-Test-Design wurde in einer Experimental- und Vergleichsgruppe die Wirksamkeit des Lernansatzes AEL, des Lernmediums WASSERverstehen und der Unterrichtssequenz auf die vier Bereiche Wissenszuwachs, Behaltensleistung, Transferleistung und Beständigkeit der Transferleistung zum Thema Hochwasser untersucht. Die Studie zeigt, dass der Lernansatz AEL das Vorwissen und die Erfahrungen der Lernenden im Unterricht flexibel zugänglich macht und so einen Conceptual Change ermöglicht sowie den Wissenszuwachs, die Behaltensleistung, die Transferleistung und deren Beständigkeit zu Hochwasser hochsignifikant steigert. Verschiedene Praxiserprobungen zeigen zudem, dass sich der Lernansatz AEL für geografische Fragestellungen zu komplexen Sachverhalten eignet, wo eindeutige Lösungen mit „richtig“ und „falsch“ nicht zielführend sind und wo aus unterschiedlichen Perspektiven das dynamische Verhältnis von Umwelt und Mensch erkannt und verstanden werden muss. Mit dem Lernansatz AEL, dem Lernmedium WASSERverstehen und der Wirksamkeitsstudie liegen erstmals im Verbund theoriebasierte, praxisbezogene und statistisch überprüfte Grundlagen zur Transferleistung im Geografieunterricht vor. Damit bietet die Studie Grundlagen zum Lerntransfer für unterrichtende Lehrpersonen, für die Ausbildung von Lehrpersonen, für die geografiedidaktische und lernpsychologische Forschung und für die Lernmedienentwicklung. Keywords: Transferleistung, Wissenskonstruktion, Kompetenzorientierung, Lernansatz AEL, Vorstellungen, Conceptual Change, quantitative Wirksamkeitsstudie, Lernmedium WASSERverstehen, Hydrologie, komplexe Themen, Hochwasse

Towards Efficient Hybrid RANS-LES for Industrial Aeronautical Applications

Three complementary approaches for reducing the grid-resolution requirements in hybrid RANS-LES computations, namely (a) the use of wall functions, (b) the application of locally embedded WMLES instead of global WMLES, as well as (c) local grid adaptation in LES regions, are assessed for different test cases up to an industry-relevant aeronautical flow. In this context, targeted improvements and an extension to general 3D geometries of an embedded WMLES method in a second-order accurate, unstructured compressible finite-volume solver are presented. For the wall functions and the embedded WMLES, which are applied to the NASA hump flow and the CRM-HL aircraft configuration, significant computational efficiency gains relative to corresponding reference simulations are demonstrated, while the loss of predictive accuracy compared to experiments can be limited to acceptable levels. Using a refinement indicator based on the locally resolved turbulent kinetic energy, the grid adaptation applied to the NASA hump flow and the NACA0021 at stall conditions yields partly even improved results compared to computations on globally-refined fixed grids, but the computational overhead due to the iterative refinement and averaging process was not yet included in this study. With grid-point savings ranging between 1/3 and more than 2/3 of grid points compared to respective reference meshes, all considered methods offer potential towards more efficient hybrid RANS-LES simulations of complex flows, although their accumulated potential through combination still needs to be explored