Biology, life sciences Books

Book SynopsisLearn to produce crops with improved nutrition to alleviate malnourishment--using sustainable agriculture techniques!Utilizing complete food systems to improve nutrition has become a priority in the fight against malnutrition. This book examines all aspects of food systems, drawing on examples from various countries and geographical regions. Bringing together the most recent work of international experts, Food Systems for Improved Human Nutrition provides an important overview of the food systems approach. It also explores the extent of malnourishment in different areas; presents case studies from South Asia, China, India, Bangladesh, and East Africa; points to ways to improve food production and nutrient quality; and suggests directions for future research. Helpful charts and tables make the information in this well-referenced book easy to access and understand.Food Systems for Improved Human Nutrition brings you state-of-the-art information on: the potential benefits of agroforestry systems how to fortify food with micronutrients how to design population-appropriate nutrition interventions the ways that rapid economic change can affect human nutrition in a given area biotech approaches to improve nutrition in rice and maize crops crossbred cow technologies in the East African highlands and much more! Table of ContentsPreface , Foreword , Food Systems for Improved Human Nutrition: An Introduction , Food Systems and Malnutrition: Linking Agriculture, Nutrition, and Productivity , Food-Based Approaches for Alleviating Micronutrient Malnutrition: An Overview , Effects of Micronutrient Deficiencies on Human Health: Its Status in South Asia , Rapid Economic Change, the Nutrition Transition and Its Effects on the Structure of Consumption: The Nutrition Transition in China , Shifts in Cropping System and Its Effect on Human Nutrition: Case Study from India , Nutritional and Economic Benefits of Enhanced Vegetable Production and Consumption , Agroforestry Systems for Food and Nutrition Security?Potentials, Pathways, and Policy Research Needs , Quality Protein Maize: Overcoming the Hurdles , Improving Rice to Meet Food and Nutritional Needs: Biotechnological Approaches , Changing Significance of Inland Fisheries for Livelihoods and Nutrition in Bangladesh , Adoption of Crossbred Cow Technologies and Increased Food Security Among Smallholder Dairy Farmers in the East African Highlands , Delivering Micronutrients via Food Fortification , Designing Nutrition Interventions with Food Systems: Planning, Communication, Monitoring, and Evaluation , Food Systems Approach for Sustainable Nutrition Security: A Synthesis and Way Forward , Index , Reference Notes Included ,

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Book SynopsisComplete, Authoritative, Unrivaled CollectionClin-Alert, long established as the pre-eminent source of adverse drug reaction/interaction, now brings you Clin-Alert 2000. Presented in a quick reference format, Clin-Alert 2000 allows very easy access by drug class for comparison reports. Pharmacological classes are arranged based on a modified AHFS Therapeutic Classification Code System AND include the addition of a comprehensive section on alternative/herbal medicines.Table of ContentsDrug Classes Include: Alternative Therapies (herbals, supplements). Antihistamines. Anti-infective Agents. Anti-neoplastics. Autonomic Drugs. Blood Formation and Coagulation. Cardiovascular Drugs. CNS Agents (Analgesics, Sedatives, Psychotherapeutics). Dental Agents. Diagnostic Agents. Electrolytic and Water Balance. EENT Preparations. Gastrointestinal Agents. Hormones and Contraceptives. Radioactive Agents. Topical Products. Vaccines. Vitamins. Miscellaneous.

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Book SynopsisThe field of transplantation continues to evolve. In the years since the first publication of the Transplantation Drug Pocket Reference Guide, the therapeutic armamentarium for transplantation has grown. The introduction of new agents continues to enhance our ability to improve the short- and long-term success of transplantation. The fifth edition of the guide, now entitled Transplantation Drug Manual, includes information on agents approved for use in transplant recipients. As in previous editions, we compiled practical information on the wide array of pharmaceutical agents currently available–both those used for immunosuppression and those used to minimize posttransplant complications. The agents described here are the most frequently prescribed drugs in the Transplant Service at the University of Wisconsin. We hope you find this information to be useful and practical in managing the transplant patient.Table of Contents1. Working Guide to Immunosuppression 2. Antimicrobials 3. Cardiovascular Agents 4. Antiosteoporosis Agents 5 Antiplatelets 6. Diabetes Agents 7. Ulcer Prophylaxis and Treatment 8. Diuretics 9. Other Concomitant Agents

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Book SynopsisIn the fiercely competitive pharmaceutical marketplace, your organization cannot afford to spend excess dollars developing drugs that will fail to get FDA approval or have profoundly poor characteristics. Biochips as Pathways to Drug Discovery takes a comprehensive look at how the industry faces these challenges, using new technologies such as biochips to reduce the cost of drug discovery and improve drug safety. The book explores the tools and skills required at each step of the discovery process when using biochips to determine biological outcomes.The authors provide an in-depth review of the clinical and pharmacogenomic relevance of biochips, ChIP-chip assays, and high-throughput approaches. They discuss how biochips are used to develop biomarkers in the drug discovery process, primarily for gene expression profiling and Single Nucleotide Polymorphism (SNP) analysis. The book includes coverage of experimental theory, quality control, clinical laboratory sampling considerations, database concepts, industrial laboratory design, and the analysis of the resultant large data sets. It discusses the application of biochips to the study of malaria, toxicogenomics, and SNPs, as well as intellectual property and market overviews. The book concludes with a comprehensive overview of how these chips are employed from early target discovery through preclinical toxicology and on through to pharmacogenomic and proof of concept studies in humans. Written in an easily accessible style, the breadth of coverage introduces the subject to those new to the field, while the depth of coverage forms a foundation for future work. The book gives you the knowledge required to leverage the technology into bona fide discoveries. Daniel E. Levy, editor of the Drug Discovery Series, is the founder of DEL BioPharma, a consulting service for drug discovery programs. He also maintains a blog that explores organic chemistry.Trade Review“The authors of this volume provide an in-depth review of the clinical and pharmacogenomic relevance of biochips, ChIP-chip assays, and high-throughput approaches. … The book includes coverage of experimental theory, quality control, clinical laboratory sampling considerations, database concepts, industrial laboratory design, and the analysis of the resultant large data sets. … Written in an easily accessible style, the breadth of coverage introduces the subject to those new to the field, while the depth of coverage forms a foundation for future work.” — In Anticancer Research, Vol. 27, No. 3B, May/June 2007"This book is a must have for students who use biochips in their graduate work or others initiating efforts in these areas . . . In summary, Biochips as Pathways to Drug Discovery provides a broad yet detailed look at the use of DNA microarrays in drug discovery." – Matthew D. Disney, The University at Buffalo, The State University of New York, in ChemMedChem, 2008, No. 3Table of ContentsDNA Biochips — Past, Present, and Future: An Overview. Three-Dimensional HydroArrays: Novel Microarrays for Genomic and Proteomic Studies. Biochip in Malaria for Antiparasitic Discovery. Regional Variations in Intestinal ATP-Binding Cassette Transporter Expression Identified with a Global Error Assessment Model. Toxicogenomics in Drug Safety Evaluation: Bridging Drug Discovery and Development. The Next Generation of Automated Microarray Platforms for a Multiplexed CYP2D6 Assay. Biopsy and RNA Extraction Procedures of Muscle and Adipose Tissue for Microarray Gene-Expression Profiling. ChIP-on-Chip: Analysis of Genomewide Protein Binding and Posttranslational Modifications. DNA Microarrays as Functional Genomics Tools for Cancer Drug Discovery. High-Throughput Microarray Analysis. Laboratory Automation: Strategies for High-Volume Industrial Microarray Programs. Association Studies: Practical and Theoretical Considerations for Drug Discovery, Evaluation, and Beyond. Approaches for Microarray Data Validation. Microarray Enterprise Information Management: What Is It and Why Is It Important? Quality Control of Microarray Data. Microarray Data Normalization and Transformation. Amplification Strategies and DNA Biochips. Ribo-SPIA™, a Rapid Isothermal RNA Amplification Method for Gene Expression Analysis. Genomics, Transcriptomics, and Proteomics: Novel Detection Technologies and Drug Discovery. Intellectual Property Issues for DNA Chips and Microarrays. Biochips: Market Drivers and Commercial Prospect. A Pharmaceutical Perspective for Microarrays and Biochips: Current-Market Overview and Future Trends.

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Book SynopsisThe normal distribution is widely known and used by scientists and engineers. However, there are many cases when the normal distribution is not appropriate, due to the data being skewed. Rather than leaving you to search through journal articles, advanced theoretical monographs, or introductory texts for alternative distributions, the Handbook of Exponential and Related Distributions for Engineers and Scientists provides a concise, carefully selected presentation of the properties and principles of selected distributions that are most useful for application in the sciences and engineering.The book begins with all the basic mathematical and statistical background necessary to select the correct distribution to model real-world data sets. This includes inference, decision theory, and computational aspects including the popular Bootstrap method. The authors then examine four skewed distributions in detail: exponential, gamma, Weibull, and extreme value. For each one, they discuss general properties and applicability to example data sets, theoretical characterization, estimation of parameters and related inferences, and goodness of fit tests. The final chapter deals with system reliability for series and parallel systems.Presenting methods based on statistical simulations and numerical computations, the Handbook of Exponential and Related Distributions for Engineers and Scientists supplies hands-on tools for applied researchers in need of practical tools for data analysis.Table of ContentsGENERAL STATISTICAL THEORY. Basic Concepts. Some Common Probability Distributions. Concepts of Statistical Inference. Elements of Decision Theory. Computational Aspects. EXPONENTIAL AND OTHER POSITIVELY SKEWED DISTRIBUTIONS WITH APPLICATIONS. Exponential Distribution. Gamma Distribution. Weibull Distribution. Extreme Value Distributions. System Reliability. Bibliography. Selected Statistical Tables. Index.

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Book SynopsisInterleukin-10 (IL-10) is regarded as an immune suppressant cytokine. This reputation is due to the experimental observation that IL-10 decreases the function of antigen presenting cells and T helper 1 type immune responses. Surprisingly, however, IL-10 has potent anti-cancer effects since most experimental models demonstrate immune-mediated anti-tumor effects whether IL-10 is locally (tumor transfectant models) or systemically (transgenic models, administration of soluble cytokine) provided. In addition, recent work has suggested that polymorphisms of the promoter region of IL-10 may segregate propulsions in high and low producers. Surprisingly, high IL-10 producers may be more predisposed to acquire cancer and other diseases. Finally, human observations demonstrate that systemic administration of IL-10 to normal volunteers is associated with very little toxicity and pro-inflammatory properties mediated through activation of effector cells of the innate immune response. Thus, the role that interleukin-10 plays in vivo in physiological or pathological conditions remains controversial. Thus, there exists a compelling need to summarize in a book the state of the science of this important cytokine. With the assistance of several experts in this field, Interleukin-10 has attempted this endeavor.Table of ContentsPreface 1. Interleukin-10 1A. Structure and Function of IL-10 and the IL-10 Receptor IB. IL-10 Effects on Innate Immunity 1C. Interleukin-10 and Adaptive Immune Response 2. Experimental Models for the Analysis of IL-10 Function III. Genetic Polymorphism of IL-10 and Relevance to Immune Function 3A. Role of IL-10 in Autoimmune Pathology 3B. Interleukin-10 Gene Polymorphisms and Cancer 3C. IL-10 Gene Polymorphisms in Transplantation 3D. IL-10, Genetic Polymorphism and Its Relevance to Age-Related Diseases 4. IL-10: Role in Infectious Diseases V. Role of IL-10 in Allergy 5. Interleukin-10 in Allergic Disease VI. Role of IL-10 in Autoimmune Pathology 6. The Role of IL-10 in Autoimmune Pathology VII. Role of IL-10 in Transplantation 7. Role of Interleukin-10 in Transplantation VIII. Role of IL-10 in Inflammatory Disease 8A. Role of IL-10 in Reactive Arthritis and Ankylosing Spondylitis 8B. Interleukin-10 and Psoriasis 8C. IL-10: The Role in Crohn’s Disease 8D. IL-10 and Systemic Lupus Erythematosus 9. Role of IL-10 in Cancer

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Book SynopsisApplied Natural Science: Environmental Issues and Global Perspectives provides the reader with a complete insight into the natural-scientific pattern of the world, covering the most important historical stages of the development of various areas of science, methods of natural-scientific research, general scientific and philosophical concepts, and the fundamental laws of nature. The book analyzes the main scientific trends and developments of modern natural science and also discusses important aspects of environmental protection.Topics include: The problem of "the two cultures": the mathematization of natural sciences and the informatization of society The non-linear nature of the processes occurring in nature and society Application of the second law of thermodynamics to describe the development of biological systems Global problems of the biosphere Theory and practice of stable organic paramagnetic materials Polymers and the natural environment Key features include: An interdisciplinary approach in considering scientific and technical problems A discussion of general scientific trends in modern natural science, including globalization challenges in nature and society, the organic chemistry of stable paramagnetic materials, the fundamentals of the environmental chemistry of polymeric materials, etc. A justification of applying classical (non-equilibrium) thermodynamics to studying the behavior of open (including biological) systems Of particular importance in the book is the discussion of some problems associated with the place of man in the biosphere, issues of the globalization of science and technology, new ideas about the universe, and the concept of universal evolutionism. At the same time, the book discusses more specific issues related to solving major global and regional environmental problems (particularities of organic paramagnetic materials, the influence of polymers on the man and environment, etc). All this leads to the fundamental conclusion of the unity of animate and inanimate nature, as well as improvement of the process of cognition of the real world, which consists in objective and natural changing of world views.The book is intended for professors, teachers, and students of classical and technological universities who are interested in the development of the foundations of modern natural sciences, as well as for professionals working in the field of chemical physics and applied ecology. Table of ContentsIntroduction. Interrelationship Between Natural-Scientific Knowledge and Human Knowledge. Some General Trends in the Development of Modern Natural Sciences. Role of Mathematics on Solving Scientific and Practical Tasks of Modern Natural Sciences.The Application of Thermodynamics to the Open Systems. Global Problems in the Biospheric Studies. Phenomenon of the Logistic Equation as a Basic Model for Describing Global Processes in Society. Theory and Practices of Organic Paramagnetics. Problems of Environmental Pollution with Polymers. Polymers and Human Environment. Index.

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Book SynopsisFood security and child malnutrition are at the forefront of our attention, both nationally and internationally. The chapters contained in this compendium include a range of methodologies—literature review, cross-sectional study, longitudinal study, case-control, and even a focus group!—all of which examine this urgent issue, revealing new perspectives and facets of information. The international roster of contributors present a nuanced look at food security and child malnutrition with research into food security measures in many nations around the world. The book is broken into several parts, covering defining food security food security, nutrition, and growth and development food security and mental and physical health food security and child obesity conclusion, with an information study from The Children's Healthwatch on household hardships, public programs, and their associations with the health and development of very young children The range of topics and information presented here will be valuable for those involved with food security advocacy, policymakers, researchers, social service professionals working children and families, and others.Table of ContentsThe Food Security Continuum: A Novel Tool for Understanding Food Insecurity as a Range of Experiences. Household Food (In)Security and Nutritional Status of Urban Poor Children Aged 6 to 23 Months in Kenya. Household Food Access and Child Malnutrition: Results from the Eight-Country MAL-ED Study. Food Insecurity and Linear Growth of Adolescents in Jimma Zone, Southwest Ethiopia. Factors Associated with Stunting Among Children According to the Level of Food Insecurity in the Household: A Cross-Sectional Study in a Rural Community of Southeastern Kenya. Beyond Nutrition: Hunger and Its Impact on the Health of Young Canadians. Food Insecurity and Children’s Mental Health: A Prospective Birth Cohort Study. Household Food Insecurity and Childhood Overweight in Jamaica and Québec: A Gender-Based Analysis. Community Perspectives on Food Insecurity and Obesity: Focus Groups with Caregivers of Métis and Off-Reserve First Nations Children. Household Hardships, Public Programs, and Their Associations with the Health and Development of Very Young Children: Insights from Children’s HealthWatch.

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Book SynopsisIn Pediatric Behavioral Nutrition Factors: Environment, Education, and Self-Regulation, the editor carefully selected each chapter individually to provide a nuanced look at how environment, education, and self-regulation impact pediatric nutrition. All the various factors that intertwine with and influence nutrition are not yet known, and we often assume that poor nutrition is a socioeconomic issue. This is a massive, multifaceted topic. The articles in this compendium make clear that this simplistic assumption is not accurate; they were chosen to present as accurate a total image as possible, based on recent research. The final chapters offer innovative interventions that should become the foundation for ongoing investigation.Table of ContentsDeterminants of Dietary Behavior Among Youth: An Umbrella Review. Dietary Intake of Children Participating in the USDA Summer Food Service Program. Parental Feeding Practices and Child Weight Status in Mexican American Families: A Longitudinal Analysis. Development of the General Parenting Observational Scale to Assess Parenting During Family Meals. Mealtime Behavior Among Siblings and Body Mass Index of 4–8 Year Olds: A Videotaped Observational Study. Frequency and Socio-Demographic Correlates of Eating Meals Out and Take-Away Meals at Home: Cross-Sectional Analysis of the UK National Diet and Nutrition Survey, Waves 1–4 (2008–12). Feeding Practices of Low-Income Mothers: How Do They Compare to Current Recommendations? Overweight Among Students Aged 11–15 Years and Its Relationship with Breakfast, Area of Residence and Parents’ Education: Results from the Italian HBSC 2010 Cross-Sectional Study. Maternal Educational Level and Children’s Healthy Eating Behaviour: Role of the Home Food Environment (Cross-Sectional Results from the INPACT Study). A Pilot Study of a Pictorial Bilingual Nutrition Education Game to Improve the Consumption of Healthful Foods in a Head Start Population. Blending Better Beverage Options: A Nutrition Education and Experiential Workshop for Youths. Self-Regulation and the Management of Childhood Obesity. Weight Self-Regulation Process in Adolescence: The Relationship Between Control Weight Attitudes, Behaviors, and Body Weight Status. The Role of Self-Regulating Abilities in Long-Term Weight Loss in Severely Obese Children and Adolescents Undergoing Intensive Combined Lifestyle Interventions (HELIOS); Rationale, Design and Methods. Enhancing Self-Regulation as a Strategy for Obesity Prevention in Head Start Preschoolers: The Growing Healthy Study.

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Book SynopsisThis new volume, Microscopy Applied to Materials Sciences and Life Sciences. focuses on recent theoretical and practical advances in polymers and their blends, composites, and nanocompos¬ites related to their microscopic characterization. It highlights recent accomplishments and trends in the field of polymer nanocomposites and filled polymers related to microstructural characterization. This book gives an insight and better understanding into the development in microscopy as a tool for characterization. The book emphasizes recent research work in the field of microscopy in life sciences and materials sciences mainly related to its synthesis, characterizations, and applications. The book explains the application of microscopic techniques in life sciences and materials sciences, and their applications and state of current research carried out.The book aims to foster a better understanding of the properties of polymer composites by describing new techniques to measure microstructure property relationships and by utilizing techniques and expertise developed in the conventional filled polymer composites. Characterization techniques, particularly microstructural characterization, have proven to be extremely difficult because of the range of length-scales associated with these materials. Topics include:•Instrumentation and Techniques: advances in scanning probe microscopy, SEM, TEM, OM. 3D imaging and tomography, electron diffraction techniques and analytical microscopy, advances in sample preparation techniques in-situ microscopy, correlative microscopy in life and material sciences, low voltage electron microscopy. •Life Sciences: Structure and imaging of biomolecules, live cell imaging, neurobiology, organelles and cellular dynamics, multi-disciplinary approaches for medical and biological sciences, microscopic application in plants, microorganism and environmental science, super resolution microscopy in biological sciences.•Materials Sciences: materials for nanotechnology, metals alloys and inter-metallic, ceramics, composites, minerals and microscopy in cultural heritage, thin films, coatings, surfaces and interfaces, carbon based materials, polymers and soft materials and self-assembled materials, semiconductors and magnetic materials. Polymers and inorganic nanoparticles. The volume will be of significant interest to scientists working on the basic issues surrounding polymers, nanocomposites, and nanoparticulate-filled polymers, as well as those working in industry on applied problems, such as processing. Because of the multidisciplinary nature of this research, the book will be valuable to chemists, materials scientists, physicists, chemical engineers, and processing specialists who are involved and interested in the future frontiers of blends.Table of ContentsScanning Electron Microscopy as a Powerful Morphological Characterization Technique for Polymer Blends and Polymer Nanocomposites. Atomic Force Microscopy: Principles and Applications in Polymer Composites. Barium Strontium Titanate: Preparation, Dielectric, Ferroelectric, and Microscopic Studies. Preparation and Characterization of Copper Thin Films for Antimicrobial Applications. Fabrication, Scanning Electron Microscopic and Electrochemical Studies of Nickel Hydroxide Battery Electrodes Modified with Zinc Oxide. Comparative Spectroscopic Study of Polyindole/Poly(Vinyl Acetate) Composites. Welding of Alloy C-276. Surface Plasmon Resonance Based Sensors. Design Issues in High Strain Rate Dynamic Compressive Failure of Structural Ceramics, Polymers, and Composites. Applications of Electron Backscatter Diffraction (EBSD) in Materials Science. Light Microscopy in Studying of Formation and Decomposition of Wood. Microstructural Analysis of Polymer Blends, Composites, and Nanocomposites. Graphene Modified Carbon Micro-Surfaces in Voltammetric Sensing Applications. Functionalized Nanomaterials for Biological and Catalytic Applications. Removal of Organic Cancer Carcinogens from Wastewater Using Green Synthesis Nanoparticles. Assessing Adipose Tissue Engineering In Vitro and In Vivo: A Microscopic Approach. The Contribution of Light Microscopy to Study Male Reprotoxicity of Cadmium. Microscopy Assessment of Emerging Contaminants Effects on Aquatic Species. Chromium: The Intriguing Element. What Biological Role Has It? (Cr(Iii)-Tris-Picolinate: Is It Safe or Not?). Treatment of Pharmaceutical Wastewater: A Case Study on Degradation in Electrochemical Oxidation.

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Book SynopsisIn Autumn 2019 a spectacular suite of new Medicine galleries is due to open at the Science Museum in London, representing the biggest and most ambitious project that the Museum has ever undertaken. This permanent exhibition will include the historic collection of Henry Wellcome, whose personal treasure trove has been on long-term loan to the Museum for over 40 years, as well as the Science Museum's own medical holdings. Medicine: An Imperfect Science is formed of stand-alone but connected chapters, generously illustrated, within which a rich history of medicine collecting can be found.Table of ContentsContents: Director's Foreword; Funders' Forewords; Preface; Chapter 1: Collecting Medicine; Chapter 2: Prostheses at the Science Museum; Chapter 3: The Problematic Body; Chapter 4: The Child in the Iron Lung; Chapter 5: Created through Conflict; Chapter 6: Preventing Cervical Cancer; Chapter 7: Hearing Distant Voices; Chapter 8: The Pharmacy Shop; Chapter 9: Modelling Life; Chapter 10: Emotional Objects; Notes; Further Reading; Index; Author Biographies; Acknowledgements and Illustration Credits.

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Book SynopsisNature's creations are more sophisticated and elegant than anything humans have created. Geckos can run upside down along ceilings. Termite mounds can stay cool in the desert without air conditioning. Adapt explores how we can harness such ideas through the ground-breaking new science of biomimicry - which looks to nature to solve pressing problems in engineering and science. From the depths of the oceans to the ice sheets of the Arctic, Amina Khan talks to the researchers at the forefront of this exciting new science, who are designing everything from wind turbines to military camouflage. An entertaining eulogy to the power of evolution, this captivating book is a must read for anyone with an interest in design, nature and technology.Trade ReviewA unique and groundbreaking contribution to innovation through bio-inspired design. One of the most inspiring books of the last decades, which profoundly boosts eco-effective innovations to grasp desperately needed disruptive changes for a planet with 10 billion people. * Professor Michael Braungart, co-author of The Upcycle and Cradle to Cradle *[A] richly detailed, meticulous, well-written book. These well-crafted tales of bio-inspired innovation will entrance general readers and warrant the close attention of scientists and technologists. * Kirkus reviews (starred) *Instead of trying to crudely dominate the world around us, it's nice to learn that more and more smart humans are trying to figure out how we might use the clues from other species to fit in a little more easily on this tired old planet. * Bill McKibben, bestselling author of Eaarth *A skilled journalist and science writer, Khan makes complex topics easy to understand as we travel around the world to meet scientists, engineers, and the plants and animals that are inspiring breakthrough solutions to some of our greatest technological challenges. She doesn't shy away from in-depth explanations of the biology and the engineering behind innovations from material science to nanotechnology to robotics and more, while bringing researchers' stories of discovery to life through her enjoyable, informative writing style. This book is a worthwhile read on many levels. * Jay Harman, author of The Shark's Paintbrush: Biomimicry and How Nature is Inspiring Innovation and CEO of PAX Scientific *As a science writer for the Los Angeles Times, Khan brings to her focus on health and technology a journalist's demands for authenticity and experience as well as a storyteller's desire to enthrall an audience. Hopeful and exciting reading for the future of personal and planetary challenges. * Booklist *

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Book SynopsisHow can sea cucumbers, geckos and termites help us cure diseases, camouflage soldiers and even keep our buildings cool? Nature's creations are more sophisticated and elegant than anything humans have created. Adapt explores how we can harness such ideas through the ground-breaking new science of biomimicry - which looks to nature to solve pressing problems in engineering and science. From the depths of the oceans to the ice sheets of the Arctic, Amina Khan talks to the researchers at the forefront of this exciting new science, who are designing everything from wind turbines to military camouflage. Adapt draws the line from nature to modernity.Khan leaves no stone unturned... Readers will leave this book with a buzzing excitement. - BBC WildlifeTrade ReviewFull of riches * The Sunday Times *One of the most inspiring books of the last decades * Professor Michael Braungart, co-author of The Upcycle and Cradle to Cradle *Khan leaves no stone unturned... Readers will leave this book with a buzzing excitement. * BBC Wildlife *Richly detailed, meticulous, well-written. * Kirkus reviews (starred) *As a science writer for the Los Angeles Times, Khan brings to her focus on health and technology a journalist's demands for authenticity and experience as well as a storyteller's desire to enthrall an audience. Hopeful and exciting reading for the future of personal and planetary challenges. * Booklist *Instead of trying to crudely dominate the world around us, it's nice to learn that more and more smart humans are trying to figure out how we might use the clues from other species to fit in a little more easily on this tired old planet. * Bill McKibben, bestselling author of Eaarth *A skilled journalist and science writer, Khan makes complex topics easy to understand as we travel around the world to meet scientists, engineers, and the plants and animals that are inspiring breakthrough solutions to some of our greatest technological challenges. She doesn't shy away from in-depth explanations of the biology and the engineering behind innovations from material science to nanotechnology to robotics and more, while bringing researchers' stories of discovery to life through her enjoyable, informative writing style. This book is a worthwhile read on many levels. * Jay Harman, author of The Shark's Paintbrush: Biomimicry and How Nature is Inspiring Innovation and CEO of PAX Scientific *

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Book SynopsisThis work includes a foreword by Jeffrey Koplan, Vice President, Academic Health Affairs, Emory University, Atlanta, Formerly Director, Centers for Disease Control and Prevention (CDC). This groundbreaking new book blows apart the myths about who is at risk of getting AIDS and shows how these myths are driven by moral and political pressures. It provides an objective, logical, clear, epidemiologically based analysis on the current situation and situates itself firmly at marked variance with the politically correct position of UNAIDS and most AIDS activists. "The AIDS Pandemic" argues that the story of HIV has been distorted by UNAIDS and AIDS activists in order to support the myth of the high potential risk of HIV epidemics spreading into the general population. In the past, most policy makers and members of the public have uncritically accepted UNAIDS' high prevalence estimates and projections when in fact lower HIV prevalence estimates are more accurate. Time, money and resources are being wasted worldwide. This book is full of fresh analysis for all people working in any capacity in HIV/AIDS programmes. It will be invaluable to undergraduate and postgraduate healthcare students, health and social care professionals and the international media. Policy makers and shapers will find the pioneering information crucial to the future of the AIDS strategy. 'For close to a half century, my work as a public health epidemiologist has involved field research, program management, and teaching, mostly on public health surveillance and prevention and control of communicable diseases. [Since 1981] I have been involved virtually full time with the international response to the AIDS pandemic which is without question one of the most severe infectious disease pandemics in modern times. During my public health career that began in the early 1960s, I have always been considered a part of conventional or mainstream medical science. However, since the mid-1990s, I have found myself swimming upstream against mainstream AIDS organisations. I have, during this period, gradually come to the realisation that AIDS programs developed by international agencies and faith based organizations have been and continue to be more socially, politically, and moralistically correct than epidemiologically accurate.' - James Chin, in the Preface. 'Controversy and differing opinions have been hallmarks of the AIDS epidemic since its onset. The scope of the problem, how to identify high risk groups without increasing the burden of stigma, the safety of blood products, the best balance between prevention and treatment, have all been hot issues sometimes dividing the public health community. The passion and conflicts about how to consider and address the AIDS pandemic reflect the huge impact this disease has had globally and its interplay with macro economic, legal, social, political, national security and ethical domains. Vital, provocative, thoughtful, direct, passionate, rational and willing to challenge conventional wisdom. "The AIDS Pandemic" is filled with information, rational arguments and opinions, often intermingled. It is a rare book on epidemiology that puts so much of the author's personality and viewpoints, along with his knowledge and experience, before the reader. The result is a thought-provoking, likely-to-be-controversial, contribution to the AIDS literature that should engage and stimulate the reader.' - Jeffrey Koplan, in the Foreword.Table of ContentsPersonal and professional background. The most probable origin and initial global spread of HIV. A basic primer on HIV infections and AIDS cases (HIV/AIDS). HIV epidemiology and transmission dynamics. Calculation of the reproductive number of HIV and the probability of acquiring an HIV infection in female sex workers and in their male clients in the Philippines. Describing the analogy between factors needed for a forest fire and an HIV epidemic. Understanding HIV/AIDS numbers. EPIMODEL. How credible are HIV/AIDS estimates? HIV/AIDS prevention. Dispelling 'Glorious' HIV/AIDS myths and misconceptions. The most probable past, present, and future of the AIDS pandemic. The International response to the AIDS pandemic.

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Book SynopsisThe rise of evidence-based healthcare has put emphasis on finding specific evidence. Trying to find exactly the right article you are looking for can be vital especially when meeting a tight deadline or trying to find evidence for a particular treatment. This book from the Harnessing Health Information series shows the reader how to find the exact article quickly and efficiently. Fully referenced, it includes handy information such as acronyms with full descriptions and the available search tools. It looks at how novice users can find information in a straightforward and friendly way.Table of ContentsWhat is a health library? Understanding the library. Key special collections in health. Finding published materials. The reference enquiry. When it is not in the library. The electronic age. The future.

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Book SynopsisHealth care needs assessment provides information to plan, negotiate and change services for the better, and to improve health in other ways. The first edition of this series established itself as a key source on health care needs for specific conditions supported by the Department of Health. Now in its second edition it provides vital updates taking into account how health care has moved on and how the structure of the UK's health service has changed. Each of the chapters follows the same structure; each analysing its topic, reviewing the incidence and prevalence, the range of services available, and the effectiveness of those services. It describes the central role and aim of health care needs assessment in the NHS health care reforms and explains the 'epidemiological approach' to needs assessment and its effectiveness. Volume 1 includes diabetes mellitus, renal disease, stroke, lower respiratory disease, coronary heart disease, colorectal cancer, cancer of the lung, osteoarthritis affecting the hip and knee, cataract surgery and groin hernia. Volume 2 includes varicose veins and venous ulcers, benign prostatic hyperplasia, severe mental illness, Alzheimer's disease, alcohol misuse, drug misuse, learning disabilities, community child health services and contraception, induced abortion and fertility services. All health professionals, including policy makers and shapers and those assessing quality of service will find this book an essential resource.Table of ContentsVolume 2. Varicose veins and venous ulcers. Lower urinary tract symptoms and the benign prostrate hyperplasia. Severe mental illness. Alzheimer's disease and other dementias. Alcohol misuse. Drug misuse. Learning disabilities. Community child health services. Contraception, induced abortion and fertility services. Reflections. Conclusions.

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Book SynopsisThis book will help your students develop a thorough understanding of the essential mathematical skills required in A Level Biology. / Supports the core mathematical skills that have an increased relevance and importance in A Level Biology specifications. / Reassuring support for students who do not have a strong maths background. / Clearly explains how numerical, geometrical and statistical concepts are used in A Level Biology and post-16 biology courses and how students should approach these concepts when taking these courses and sitting their exams. / Explains each mathematical concept using plenty of relevant worked examples, with advice on how to avoid common misunderstandings when making calculations. / Helps students decode examination questions to find the biological question being asked and put the problem into a mathematical form to find an answer. / The material has been mapped against the new mathematical requirements for the A Level Biology courses from AQA, Pearson, OCR, WJEC, CCEA, the International Baccalaureate and the Cambridge Pre-U.Table of Contents1. Numbers (new section on using logarithms); 2. Processed numbers (new sections on per cent increase and decrease; percentage error; Heterozygosity index; joints as levers and unfamiliar mathematical expressions). 3. Graphs (extra sections on substrate concentration and rate of reaction and compensation point); 4. Scale; 5. Ratios and their use in genetics; 6. The Hardy-Weinberg equilibrium; 7. Statistics (new section on percentiles and quartiles); Quickfire answers; Test yourself answers; Glossary; Specification Map; Index.

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Book SynopsisSpecifically designed for health visitors, general practitioners, nurses, dietitians and nutritionists, this is the first book to clarify the suggested balance of different foods and food groups needed to provide a healthy diet in infants. It interprets government recommendations and current research to give health professionals completely up-to-date, highly detailed advice in a practical, easy-to-read format. Tables and figures are widely used to illustrate complex concepts and aid understanding. It is ideal as a daily reference. Healthcare policy makers and shapers will also find much of interest to assist in the provision of new guidance.Trade Review'Its content is thought provoking, and it cleverly brings all of the research together, allowing for further reading should the practitioner so wish. One example of the evidence based recommendations the book offers is the identification of beef as a good first food for a child aged 5-7 months once they can take food from a spoon; the research indicated that beef increased a child's zinc intake compared to giving fortified baby cereals as first foods. The book's accessible layout means the first two chapters give a good overview of the weaning process, while the final three chapters break down the dietary requirements into finer detail.' Hannah Marriage, Student Halth Visitor, UK, Journal of Health VisitingTable of ContentsForeword. Preface. About the author. Acknowledgements. List of tables and figures. List of abbreviations. Summary of key facts. When to introduce solids . Key facts. Weaning and complementary feeding. The UK recommendation for introducing solid foods. Evidence relating to the six month exclusive breastfeeding recommendation. Energy and growth. Risk of gastrointestinal infection. Overweight and obesity. Development of allergies. Iron status. Iron status in developed and developing countries. UK infant iron levels at six months. Maternal iron supplementation. Infant iron supplementation. Vitamin D. The recommended age for introduction of solids in different countries. ESPGHAN: no disadvantage of introducing solids at four to six months. References. How to introduce solids. Key facts. Current guidelines. First and early foods. Later foods. Stages. Texture and finger foods. Food groups. Current advice on introducing solids. DH/NHS/Unicef 'Weaning' booklet. NHS 'Birth to five' book. FSA 'Feeding your baby' booklet. NHS/Unicef/DH 'introducing solid foods'. Wales, Scotland and Northern Ireland. Other information sources. Research and advice on introducing solids. Meat as a first food. Milk. Bread. Salt. Gluten. Introduction of solids and potential allergens. Food acceptance. Timing of introduction of solids. Homemade and commercial ready-made complementary foods. Proportion of food from different food groups. Perceptions of a healthy infant diet. Demonstrating feeding skills. Responsive feeding. Baby-led weaning. Introducing solids: summary. References. The dietary requirements of infants. Key facts. Changes in infants' nutritional needs during growth. Energy recommendations. Role of milk in energy provision following the introduction of solids. Fat intake. Dietary fat recommendations in the UK. Dietary fat recommendations in other countries. Fat intake, growth and development. Fat intake and later obesity. Quality of fat intake and cardiovascular health. Essential fatty acids. Suggestions for total fat intake. A conservative suggestion for fat intake in the UK. Recommended intake of omega-3 and omega-6 fatty acids. Recommended and suggested saturated fat intake. Body weight. Overweight and obesity. Dietary fibre. Measurement of dietary fibre and recommendations. Fibre intake. Fibre recommendations and suggestions. Benefits of fibre intake. Concerns regarding a high fibre diet. Suggested fibre recommendations for infants in the UK. The recommendations for non-milk extrinsic sugars and starch. The recommendation for protein. The recommendation for iron. The recommendation for iron. Effect of ID and IDA on infant development. Serum ferritin at birth and later risk of ID. Maternal IDA and later infant risk of IDA. Iron status after six months of age: IDA. IDA at eight months. IDA at nine months. IDA at 12 months. Iron status after six months of age: ID. ID at nine months. ID at 12 months. Complementary feeding and iron. Meat and fish. NMES. Commercial infant foods. Milk intake. Fibre intake. Enhancers of non-haem iron absorption. The recommendation for zinc. The recommendation for vitamin A. The recommendation for vitamin D. The recommendation for calcium. The recommendation for iodine. References. Meeting dietary requirements. Key facts. Meeting dietary requirements. Energy recommendations. Suggested fat intake. Amount of solids before fat required. Fat content of foods. Suggested daily intake of fat for infants. Number of tablespoons of food to meet daily fat requirements. Saturated fat. Omega-3 and omega-6 polyunsaturated fatty acids. Long-chain omega-3 polyunsaturated fatty acids. Fibre intake. Number of portions to provide 0.5 g of fibre. NMES. Iron. Zinc. Common early purees, mashes and baby rice: energy, fat, iron, zinc and fibre. Increasing the energy, fat and iron content of purees and mashes. Vitamin A. Vitamin D. Calcium. Iodine. References . Food intake: food groups and portion sizes. Key facts. Food groups. Number of food groups for infants. Number of portions from each food group. Portion size. Meeting energy requirements: number of portions and portion size. Verifying food group suggestions. Verifying food group suggestions: energy. Verifying food group suggestions: fat. Verifying food group suggestions: fibre. Verifying food group suggestions: energy, fat and fibre. Verifying food group suggestions: iron. Verifying food group suggestions: zinc. Verifying food group suggestions: vitamin A, vitamin D, calcium and iodine. Summary of food group combination information. Progression of complementary feeding by food group combination. Pictorial representation of infant food groups. Pictorial representation of food intake for adults and children: frequency and portion size. Infant guidelines on the frequency of intake of food from different food groups. Updating guidelines on food group frequencies. Suggested pictorial representation of proportional intake from food groups for infants. References. Appendix. Tables. Websites. Index

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Book SynopsisSeeking Symmetry: Finding patterns in human health offers a guide through the overwhelming mass of data generated by contemporary science. Starved for the knowledge that would best help us stay healthy, we are simultaneously glutted with an overload of information about the human body. Amidst ubiquitous talk that patient-centred care and lifestyle changes are the keys to personal health, self-neglect and medical overtreatment nevertheless prevail.The body is rich with symmetries, many of them unknown to us who live in these bodies. Symmetry-seeking reveals certain patterns for understanding the information we have about the body, patterns whose roots lie in embryonic development and in evolution.The book''s exploration will guide readers through the parts of their own bodies and introduce tangible, visible examples of symmetry, not only right and left but up and down, male and female, inside and out, as well as symmetries between humans and other species.It presents the symmetries of the body''s internal structures that, despite their complexity, are nevertheless simple to understand when viewed with an eye for pattern.Through both words and images, this book will illustrate the most foundational of the principles, structures, and processes that decide how bodies function.A core purpose of the book is to present this knowledge through a lens that makes the information meaningful, by modelling the habit of symmetry-seeking.

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Book SynopsisFirst Published in 1985, this yearbook is an annual reference providing a concise source of information concerning recent developments in the radiopharmaceutical sciences.Table of ContentsIntroduction, Applications of Nuclear Medicine Techniques for the Development of Pharmaceutical Formulations, Sterility Testing of Radiopharmaceuticals, The Role of HPLC in the Development and Quality Control of Radiopharmaceuticals, Adverse Reactions and Drug Effects, Recent Developments in Technetium Chemistry as Applied to the Generation of New Radiopharmaceuticals, The Radiopharmacology of Iodinated Compounds: Present State and Perspectives, Aerosols for Inhalation Imaging, Polymers in Radiopharmacy, 99m Tc Labelled Radiopharmaceuticals for Thrombophleboscintigraphy: Aspects of Radiopharmacology, SELECTED ABSTRACTS

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Book SynopsisFrom its origins in the Midwest in the early nineteenth century, the technique of light timber framing—also known at the time as “Chicago construction”—quickly came to underwrite the territorial and ideological expansion of the United States. Softwood construction was inherently practical, as its materials were readily available and required little skill to assemble. The result was a built environment that erased typological and class distinctions: no amount of money can buy you a better 2 x 4. This fundamental sameness paradoxically underlies the American culture of individuality, unifying all superficial differences. It has been both a cause and effect of the country’s high regard for novelty, in contrast with the stability that is often assumed to be essential to architecture. American Framing is a visual and textual exploration of the social, environmental, and architectural conditions and consequences of this ubiquitous form of construction. For architecture, it offers a story of an American project that is bored with tradition, eager to choose economy over technical skill, and accepting of a relaxed idea of craft in the pursuit of something useful and new—the forming of an architecture that enables architecture.

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Book SynopsisDer wissenschaftliche Fortschritt ist unaufhaltsam. Seit der 2. Auflage hat es auf den Gebieten der Kosmetik und der Hygienemittel sowie der Nachbardisziplinen bedeutende Weiterentwicklungen gegeben. Für die Neuauflage wurden daher die Kapitel grundlegend überarbeitet und aktualisiert. Einen breiten Raum nehmen neue biochemische Erkenntnisse zu Vorgängen in der Haut, physikalische bzw. physikalisch-chemische Messmethoden zur Wirksamkeitsbestimmung, neue Formulierungstechniken in der Produktentwicklung, weitere Optimierung des Verbraucher- und Umweltschutzes sowie der aktuelle Stand der EU-Gesetzgebung ein. Neu aufgenommen wurden die Kapitel über Definition und Bewertung von Cosmeceuticals, neue Erkenntnisse in der Altershautforschung und Herstellung von Parfümölen. Das Werk gibt einen breit gefächerten Überblick über kosmetische Mittel und Hygienemittel von der Forschung über Entwicklung und Anwendung bis zur Herstellung der verschiedenen Produktgruppen unter Berücksichtigung der toxikologischen, dermatologischen und mikrobiologischen Absicherung. Das Buch richtet sich vorwiegend an Chemiker, Biochemiker, Lebensmittelchemiker, Chemieingenieure, Dermatologen, Toxikologen, Mikrobiologen, Pharmazeuten und Physiker mit Tätigkeitsschwerpunkt Kosmetik, Studenten dieser Fachrichtungen, Fachkosmetiker, Mitarbeiter und Verantwortliche des Kosmetik-Marketings, der Untersuchungsämter, der Verbraucherschutzverbände, Wissenschaftsjournalisten und last but not least Kosmetik-interessierte Laien.Trade ReviewBeschreibung in: Informationen des Industrieverbandes Körperpflege- und Waschmittel e.V. Juli 2004 Lese-Tipp am 9.8.04 bei: eco-info.de - Nachrichten des eco-Umweltinstitutes (PIV-Werbetext mit Cover in) Clinical Laboratory "... richtet sich vorwiegend an Chemiker und Dermatologen, Toxikologen, Mikrobiologen und Pharmazeuten, sowie Studenten dieser Fachrichtungen und ist sicherlich auch für Kosmetiker, für Beschäftigte im Bereich der Kosmetikindustrie und interessierte Laien ein absolute empfehlenswertes Nachschlagewerk." Eurocosmetics "Über Kosmetik gibt es zwar eine Vielzahl von Büchern, aber nur wenig fundierte Fachbücher mit wissenschaftlichem Hintergrund. Eines von ihnen ist >Kosmetik und Hygiene< von Wilfried Umbach. Unter der Mitarbeit zahlreicher Co-Autoren aus Industrie und Forschung ist ein umfangreiches Werk zum Thema kosmetischer Mittel entstanden. Angefangen beim historischen Hintergrund geht es über die verschiedenen Gruppen der Kosmetika zur rechlichen Einordnung. Obwohl das Thema breit gefächert ist, ist das Buch sehr gut gegliedert. Die verschiedenen Einsatzgebiete der kosmetischen Mittel sind gut beschrieben,... Hier werden zum Teil spezielle Rezepturen angegeben, die man in dieser Ausführlichkeit wohl in keinem anderen Werk findet." www.chemieonline.de "... überzeugt in seinem Aufbau und bietet einen modernen Überblick aus dem Kosmetik- und Hygienesektor. Obwohl sich das Werk hauptsächlich an Chemiker, Biologen, Pharmazeuten und andere Wissenschaftsbereiche richtet, dürfte es auch das Interesse der Laien wecken." Associated Press "Dem Herausgeber ist mit der Auswahl der Autoren ein gutes Werk gelungen, das keine Informationswünsche offen lässt. ... In der Schulbibliothek sollte es nicht fehlen, für die Handbibliothek ein wertvolles Nachschlagewerk." Praxis der Naturwissenschaften - Chemie in der Schule " Das Buch überzeugt in seinem Aufbau und bietet einen modernen Überblick aus dem Kosmetik- und Hygienesektor." Fuldaer Zeitung "Es ist ein modernes Werk geworden, das alle Facetten der Kosmetik und der Hygiene berücksichtigt. Jeder, auch der Dermatologe, findet, was ihn besonders interessiert. Das ausführliche Inhaltsverzeichnis und ein Register erleichtern die Suche. Eine erfreuliche Neuauflage von großem Wert, fürwahr, und empfehlenswert." Aktuelle Dermatologie "Das Buch mit seinen Artikeln von 44 fachkompetenten Autoren dürfte vorwiegend für Naturwissenschaftler, die auf dem Sektor der Kosmetik tätig sind, eine wertvolle Informationsquelle darstellen." RFL - Rundschau für Fleischhygiene und Lebensmittelüberwachung "Die einzelnen Abschnitte sind kurz und bündig gehalten, keineswegs verlaufen sich die Ausführungen im endlosen Fachsimpeln, somit bietet das Buch einen guten Überblick über die Vielfalt der Themen und stellt diese studentenfreundlich und nicht mal so staubtrocken, wie einige Grundsubstanzen der Kosmetika dar." Kommentiertes Vorlesungsverzeichnis der Univ. Potsdam "Insgesamt gibt das Buch einen guten aktuellen Überblick über Gesetzgebung, Herstellung, Qualitätssicherung, Zusammensetzung, Anwendung und Vermarktung von kosmetischen Mitteln und Hygieneartikeln... Es dürfte auf starkes Interesse bei allen Berufsgruppen, die sich mit dieser Thematik auseinander setzen, wie Pharmazeuten und Lebensmittelchemiker, Kosmetik-Chemiker u.-Physiker, Dermatologen, Studenten dieser Fachrichtungen, Kosmetiker, Friseure etc., aber auch bei interessierten Laien stoßen. Empfehlenswert für Untersuchungsämter, Verbraucherschutzverbände, Wissenschaftsjournalisten und das Kosmetik-Marketing. Insgesamt eine gelungene Überarbeitung eines bewährten Buches." European Food Research & Technology Table of ContentsHISTORISCHE ENTWICKLUNG DER KOSMETIK Kulturelle und religiöse Einflüsse auf die Kosmetik Die Kosmetik in den einzelnen Kulturepochen GESETZGEBUNG UND KOSMETIK Hintergrund Die Regelung in der Europäischen Union Die deutsche Gesetzgebung Andere Gesetzgebungen, Verordnungen und Regelungen Naturkosmetik ANWENDUNGSGEBIETE KOSMETISCHER MITTEL Die Haut Neue Erkenntnisse zur Altershautforschung Die Mundhöhle (Cavum oris) Das Haar KOSMETISCHE WIRKSTOFFE: WIRKUNG UND WIRKSAMKEIT - EIN ALLGEMEINER ÜBERBLICK Aufgaben und Ziele der Kosmetik und Wirkstoffkosmetik Wirkung und Wirksamkeit Der kosmetische Wirkstoff Nachweis kosmetischer Wirkungen Exemplarische Darstellung der Wirkungsweisen Wirkung und Nebenwirkung Wirkung kosmetischer Mittel auf die Persönlichkeit Ausblick COSMECEUTICALS - DEFINITION UND BEWERTUNG Definition Bioaktive Wirkstoffe Wissenschaftliche Bewertung Rechtliche Bewertung Zusammenfassung MESSMETHODEN ZUR BESTIMMUNG DER WIRKSAMKEIT KOSMETISCHER MITTEL Haut Zahn Haar KOSMETISCHE MITTEL ZUR REINIGUNG, PFLEGE UND ZUM SCHUTZ DER HAUT Seife und Syndet Flüssige Wasch-, Dusch- und Badepräparate Hautpflegemittel Fußpflegemittel Lichtschutzmittel Insekten abwehrende Mittel (Insect Repellents) Rasiermittel Haarentfernungsmittel KOSMETISCHE MITTEL ZUR ZAHN-, MUND- UND ZAHNERSATZPFLEGE Zahn- und Mundpflegemittel Prothesenreinigungsmittel und -haftmittel KOSMETISCHE MITTEL ZUR HAARBEHANDLUNG Haarwaschmittel Haarpflegemittel Haarverformungsmittel Frisurfestigungsmittel Haarfarbänderungsmittel KOSMETISCHE MITTEL FÜR DEKORATIVE ANWENDUNGEN Dekorative Körperpflegemittel Hautbräunungsmittel KOSMETISCHE MITTEL ZUR BEEINFLUSSUNG DES KÖRPERGERUCHS Duftmittel Deodorantien (Desodorantien, Deos, Deomittel) Antitranspirantien PARFÜMIERUNG KOSMETISCHER MITTEL Aufgaben und Kosten Parfümierung einzelner Produktgruppen Anwendungstechnik: Aufgaben, Tests und Testmethoden Duftauswahl Sicherstellung der Unbedenklichkeit von Parfümölen MIKROBIOLOGIE KOSMETISCHER MITTEL Mikrobieller Verderb von kometischen Mitteln Beurteilung der mikrobiologischen Qualität kosmetischer Mittel Elemente einer mikrobiologischen Qualitätssicherung kosmetischer Mittel INFEKTIONSPROPHYLAXE IN KOSMETIK-, FUSSPFLEGE- UND FRISIERSALONS EINSCHLIESSLICH TÄTOWIEREN UND PIERCEN Infektionsrisiken Bauliche Voraussetzungen und Innenausstattung der Arbeitsstätten Maßnahmen der prophylaktischen und gezielten Keimbekämpfung Beseitigung von Abfällen Impfprophylaxe Maßnahmen bei Verletzungen Hausbehandlungen Hygieneplan Anleitung und Überwachung Ordnungswidrigkeiten VERTRÄGLICHKEIT KOSMETISCHER MITTEL Toxikologie Dermatologie QUALITÄTSSICHERUNG KOSMETISCHER MITTEL Weiterentwicklung der Qualitätssicherung Heutige Trends in der Qualitätssicherung Qualitätssicherung in Konzeption und Entwicklung Qualitätssicherung bei Ausgangsmaterialien Fertigprodukte Mikrobiologische Qualitätssicherung Audits Kundenreklamationen Ausblick ALLGEMEINE GRUNDPRINZIPIEN DER HERSTELLUNGSTECHNOLOGIE KOSMETISCHER MITTEL Definitionen Misch- und Homogenisiersysteme Herstellverfahren HERSTELLUNG VON PARFÜMÖLEN Einleitung Herstellen von Parfümölmustern Parfümölproduktion - Das Compounding Sicherheitsaspekte in der Parfümölproduktion ASPEKTE DES UMWELTSCHUTZES BEI KOSMETISCHEN MITTELN Umweltrelevanz kosmetischer Produkte Kriterien zur Umweltsicherheitsbewertung chemischer Verbindungen Relevante gesetzliche Regelungen für kosmetische Produkte und Inhaltsstoffe HYGIENEMITTEL Historische Entwicklung Medizinische Aspekte der Menstruation Intravaginaler Menstruationsschutz Extravaginale Hygieneprodukte DER MARKT FÜR KÖRPERPFLEGEMITTEL Wirtschaftliche Entwicklung 1991-2001 Wirtschaftliche Entwicklung 2002 Verbraucherausgaben Marktverhältnisse Mitarbeiter Mittelstand Anhang

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Book SynopsisSeit dem Erscheinen der ersten Auflage 1994 ist das Lehrbuch „Hämatologie” nicht mehr aus dem Ausbildungsangebot für Medizinisch-Technische Assistenten wegzudenken. Die dritte Auflage integriert nicht nur den neuesten Stand der MTA-Ausbildung, sondern präsentiert sich mit mehr didaktischen Merkmalen und einem übersichtlicheren Layout. Darüber hinaus wurden die folgenden Themen erweitert bzw. eingeführt: • Hämatologische Cytogenetik • Hämatologische Molekulargenetik • Antikörper-Diff erenzierung • Nachweis von Kälte-Agglutininen • Säure-Elution • Interne und externe Qualitätskontrolle in der Blutgruppenserologie.Table of ContentsGeleitwort XV Geleitwort XVII Abkürzungen XIX I Theoretischer Teil 1 1 Hämatologie 3 2 Das Blut als Organ 5 2.1 Blutmenge 5 2.2 Blut und Blutzusammensetzung 7 2.3 Aufgaben der Blutzellen 12 3 Blutbildung 15 3.1 Morphologie der Zellen 15 3.2 Zellteilungen 17 3.3 Ursprung und Entwicklung der Blutzellen (Ontogenese) 20 3.4 Blutentwicklung 22 3.5 Entwicklung der Blutzellen 23 4 Erythrozytenformen 47 4.1 Unterschiedliche Gestalt der Erythrozyten 47 4.2 Unterschiedliche Anfärbbarkeit der Erythrozyten 51 4.3 Anordnung der Erythrozyten 52 4.4 Veränderungen im roten Blutbild 53 5 Anämien55 5.1 Definition 55 5.2 Einteilung der Anämie 56 5.3 Hämolytische Anämien 58 5.4 Hämoglobinbildungsstörung 75 5.5 Anämie durch Einengung des Knochenmarks 81 5.6 Aplastische Anämie (AA) 82 6 Polyzythämien 83 6.1 Polyzythämia vera (PV) 83 6.2 Polyglobulie 85 6.3 Veränderung der Thrombozyten 86 7 Leukozyten89 7.1 Leukozytose 89 7.2 Toxische Veränderungen der neutrophilen Granulozyten 93 7.3 Leukozytenanomalien 93 7.4 Leukopenie 94 7.5 Agranulozytose 95 8 Lymphatische Reaktionen 97 8.1 Infektiöse Mononukleose (Pfeiffer’sches Drüsenfieber) 97 9 Erkrankungen des blutbildenden Systems 101 9.1 Myeloproliferative Syndrome 102 9.2 Akute Leukämien 113 9.3 Myelodysplastisches Syndrom (MDS) 126 10 Maligne Lymphome 137 10.1 Morbus Hodgkin (Hodgkin-Lymphom) 137 10.2 Non-Hodgkin-Lymphome 142 10.3 T-Zell-Lymphome 168 10.4 Kryoglobulinämie 168 II Praktischer Teil 171 11 Einleitung 173 12 Blutentnahme aus dem Kapillarnetz 175 13 Blutentnahme aus der Vene 177 14 Blutkörperchen-Senkungsgeschwindigkeit 181 15 Hämatokrit 183 16 Hämoglobin 187 17 Bestimmung der „Anzahl der Blutzellen“ 191 17.1 Zählkammer-Methode: Erythrozyten, Leukozyten, Thrombozyten 191 17.2 Automatisierte Zellzählung 194 17.3 Automatische Leukozytendifferenzierung 195 17.4 Pipetten 196 18 Erythrozytenzählung 201 19 Leukozytenzählung 205 20 Thrombozytenzählung 207 21 Zählungen mit der Fuchs-Rosenthal-Zählkammer 211 21.1 Prinzip der Eosinophilenzählung 211 21.2 Prinzip der Liquorzellzählung 212 22 Erythrozytometrische Werte 215 23 Differenzialblutbild 219 23.1 Ausstrichtechnik 219 23.2 Färbung nach Pappenheim 221 23.3 Differenzierung der Blutzellen 225 24 Isolierung der Lymphozyten 231 24.1 Immunfluoreszenzuntersuchungen 232 24.2 HLA-Typisierung 233 25 Mononukleose-Test 235 25.1 Objektträger-Agglutinationsteste im Serum 235 25.2 Schnelltest mit Blut zum Nachweis des Pfeiffer’schen Drüsenfiebers 237 26 Spezialfärbungen 239 26.1 Retikulozytenzählung 239 26.2 Färbung der Heinz’schen Innenkörper 241 26.3 Eisennachweis 244 26.4 Fetales Hämoglobin 245 26.5 Haptoglobin-Bestimmung 246 26.6 Sichelzellen-Nachweis 247 26.7 Säure-Serum-Test nach HAM 248 26.8 Kugelzellen-Nachweis 249 27 Price-Jones-Kurve 251 28 Osmotische Resistenz der Erythrozyten 253 29 Zytochemische Färbungen 257 29.1 Alkalische Leukozytenphosphatase (ALPA) 257 29.2 Peroxidase-Reaktion (POX) 260 29.3 Alpha-Naphthylacetat-Esterase-Reaktion (Est) 262 29.4 Periodic-Acid-Schiff-Reaktion (PAS) 264 29.5 Saure-Phosphatase-Reaktion (SP) 266 30 Immunchemische Methoden 271 30.1 Radiale Immundiffusion 271 30.2 Immunelektrophorese 271 30.3 Immunfixationselektrophorese 272 31 Knochenmarksuntersuchung 275 31.1 Indikationen für die Durchführung einer Knochenmarksuntersuchung 275 31.2 Knochenmarkpunktion 276 31.3 Modifizierte Pappenheim-Färbung des Knochenmarks 278 31.4 Zytologische Knochenmarksuntersuchung 279 31.5 Zellverteilung im Knochenmark 279 31.6 Menge des Knochenmarks 280 31.7 Zellen des Knochenmarks 281 31.8 Myelogramm 288 32 Flow-Zytometrie 293 32.1 Prinzip 293 32.2 Fluoreszenzmessungen 294 32.3 Signalverarbeitung und Messung 295 32.4 Anwendung in der klinischen Diagnostik 296 33 Hämatologische Histologie 299 34 Zytogenetik 303 34.1 Chromosomenanalyse 303 34.2 Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH) 304 35 Molekulargenetik 307 35.1 Southern Blot 307 35.2 Polymerasekettenreaktion 308 36 Referenzwerte in der Hämatologie 309 37 Blutgruppenserologische Untersuchungen 315 37.1 Untersuchungsziele und Präanalytik 315 37.2 Bestimmung der AB0-Merkmale in der Gelzentrifugationstechnik 316 37.3 Durchführung des Antikörpersuchtestes (AKS) in der Gelzentrifugationstechnik 325 37.4 Durchführung des direkten Coombs-Testes (DCT) 329 37.5 Durchführung der Verträglichkeitsprobe (Kreuzprobe) in der Gelzentrifugationstechnik 333 38 Gerinnungsphysiologische Untersuchungen 341 38.1 Physiologie der Hämostase 341 38.2 Die plasmatische Gerinnung des extrinsischen und intrinsischen Systems 343 38.3 Das Fibrinolysesystem 348 38.4 Kongentiale und erworbene hämorrhagische Diathesen (Blutungsbereitschaft) 350 38.5 Methoden der Diagnostik 352 38.6 Erste Methoden zur Gewinnung des Fibrinfadens: Recalzifizierungszeit 358 38.7 Spezielle Global- und Suchtests 359 38.8 Einzelfaktorenbestimmungen mit Mangelplasmen 368 38.9 Faktor-V-Leiden – Nachweis mit der APC-Resistenz 371 38.10 Inhibitoren (Hemmstoffe) 372 38.11 Immunchemische Verfahren 378 39 Qualitätssicherung am Arbeitsplatz 381 Anhang A Diagnostik im hämatologischen Routinelabor 385 A.1 Technologie im Wandel der Zeit 385 A.2 Zusätzliche Hämatologieparameter 387 A.3 Anforderungen an ein modernes Hämatologiesystem 392 A.4 Von der Analytik zur technischen Validation 393 A.5 Eine Komplettlösung für die Hämatologie 396 A.6 Digitale Morphologie 397 A.7 Messtechnologie der Sysmex XN-Serie 398 Literatur 404 Weiterführende Literatur 405 Glossar 411 Stichwortverzeichnis 417

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Book SynopsisEndlich in zweiter Auflage: das erste deutschsprachige Lehrbuch, das sich umfassend mit der modernen Molekulardiagnostik im medizinischen Labor beschäftigt. Speziell für medizinisch-technische Assistenten entwickelt, gibt das Buch nicht nur eine praxisnahe Einführung in die Diagnostik, sondern vermittelt auch einen hervorragenden Einstieg in die Molekularbiologie und Genetik. Damit nimmt das Buch einen zentralen Platz in der MTA-Ausbildung ein. Beibehalten wurde der Überblick über die derzeit gängigen Methoden, deren theoretische Grundlagen sowie ihre Anwendungsgebiete in der täglichen Praxis. Besonderer Wert wird auf die Vor- und Nachteile der jeweiligen Untersuchungsmethoden bei Praktikabilität, Sensitivität und Spezifität gelegt. Abgerundet wird der praxisnah geschriebene Leitfaden durch ein Glossar sowie eine Übersicht der gesetzlichen Regelungen zur molekularen Labordiagnostik im deutschsprachigen Raum.Trade Review"Die Inhalte werden in verständlicher Sprache und gut strukturiert im Fließtext vermittelt." fsmed-muenster.de (27.07.2015)Table of ContentsVorwort zur 1. Auflage XIII Vorwort zur 2. Auflage XV Autorenliste XVII Glossar XXI Einführung 1 Teil I Allgemeine Grundlagen und Präanalytik 3 1 Grundlagen der molekularen Diagnostik 5 Frank Thiemann 1.1 Die DNA 5 1.2 Die RNA 9 1.3 DNA-Replikation 12 1.4 Das Gen 13 1.5 Genomorganisation bei Prokaryonten 14 1.6 Genomorganisation bei Eukaryonten 14 1.7 Die Proteinbiosynthese 16 1.7.1 Die Transkription 16 1.7.2 Die Translation 21 1.8 Grundbegriffe in der molekularen Diagnostik 30 1.8.1 Inzidenz 30 1.8.2 Prävalenz 30 1.8.3 Mortalität 31 1.8.4 Letalität 31 1.8.5 Goldstandard 31 1.8.6 Richtigkeit und Präzision 31 1.8.7 Sensitivität und Spezifität 32 1.8.8 Prädiktiver Wert 34 2 Präanalytik in der molekularen Diagnostik 37 Frank Thiemann 2.1 Administrative Maßnahmen 37 2.2 Probengewinnung 38 2.2.1 Zeitpunkt der Probengewinnung 39 2.2.2 Proben- und Transportröhrchen 41 2.3 Hinweise zu Transport und Verpackung 45 2.3.1 Kategorie A UN 2814 45 2.3.2 Kategorie B UN 3373 46 2.3.3 Freigestellte medizinische Proben 46 2.4 Präanalytische Schritte im Labor 46 2.4.1 Räumliche Voraussetzungen 47 2.4.2 Vollautomatische Analysesysteme 49 Teil II Methoden 51 3 Isolierung von Nukleinsäuren 53 Edgar Setzke und Hans Nitschko 3.1 Einleitung 53 3.2 Die Probenvorbereitung 53 3.3 Der Zellaufschluss in Abhängigkeit des Probenmaterials und der zu isolierenden Nukleinsäure 55 3.4 Isolierung von DNA 56 3.4.1 Phenol/Chloroform-Extraktion 56 3.4.2 Silikamembranen oder mit Silika beschichtete Oberflächen (magnetische Partikel) 57 3.4.3 Anionenaustauscher-Säulen 61 3.5 Isolierung von RNA 63 3.5.1 Isolierung von Virus-RNA 63 3.5.2 Isolierung von zellulärer RNA 64 3.6 Manuelle und automatisierte Systeme zur Nukleinsäureisolierung in der molekularen Diagnostik 65 3.6.1 Manuelle Extraktionssysteme 66 3.6.2 Automatisierte Extraktionssysteme 68 3.7 Überprüfung der Menge, Reinheit und Qualität von RNA und DNA 72 3.7.1 Photometrische Bestimmung der Nukleinsäure [Menge/(Reinheit)] 73 3.7.2 Abschätzung der DNA-Menge durch Gelelektrophorese und Anfärbung mit Ethidiumbromid oder anderen Farbstoffen [Menge/(Qualität)] 73 3.7.3 Bioanalyzer [Menge/Qualität] 74 3.7.4 Spotmethode [Menge] 75 3.7.5 DNA/Zellzahlbestimmung durch PCR genomischer Sequenzen [Menge] 76 3.8 Lagerung der isolierten RNA/DNA 77 3.8.1 Lagerung von Standards 78 4 Amplifikation und Detektion von Nukleinsäuren 79 Stefan Lorkowski, Ofert Landt, Carsten Tiemann, Michael Weizenegger, Ulrich Eigner, Charlotte Sager, Frank Thiemann und Paul M. Cullen 4.1 Die Polymerase-Kettenreaktion (PCR) 79 4.1.1 Geschichtlicher Hintergrund 79 4.1.2 Das Prinzip der PCR 80 4.1.3 Die Komponenten der PCR 85 4.1.4 Anforderungen an das Ausgangsmaterial 89 4.1.5 PCR-Zusätze 91 4.1.6 Weitere PCR-Methoden 92 4.2 Entwicklung (Design) von Real time-PCR Assays: Primerauswahl und Sonden 99 4.2.1 Grundsätze 100 4.2.2 Primer 100 4.2.3 Sonden 102 4.2.4 Farbstoffe und Multiplex-PCR 103 4.2.5 Kriterien der Leistungsbewertung 103 4.3 Detektion von PCR-Produkten 106 4.3.1 Agarosegelelektrophorese 106 4.3.2 Chip-Elektrophorese (Lab-on-a-Chip) 109 4.3.3 PCR-ELISA und partikelbasierte Detektion 110 4.3.4 Reverse Hybridisierung 114 4.3.5 HyBeacon-Technologie 118 4.4 Real time-PCR 121 4.4.1 Interkalierende Farbstoffe (SYBR) 121 4.4.2 TaqMan-Sonden 122 4.4.3 Dark Quencher (BHQ, black hole quencher) 123 4.4.4 MGB-Sonden (minor grove binder) 123 4.4.5 Molecular Beacons 124 4.4.6 Modifizierte Oligonukleotidbausteine 124 4.4.7 Hybridisierungsproben 125 4.4.8 Scorpion-Primer 126 4.4.9 Schmelzpunktanalytik 127 4.4.10 High Resolution Melt (HRM) 128 4.4.11 Miniaturisierte Technik 129 4.4.12 Quantitative PCR 129 4.4.13 Absolute Quantifizierung 130 4.4.14 Relative Quantifizierung 132 4.4.15 Dual Target 133 4.4.16 Digitale PCR (dPCR) 134 4.5 Multiplex-PCR 135 4.5.1 Mit „Dual Priming“-Oligonukleotiden der Multiplex-PCR auf die Sprünge helfen 137 4.5.2 MLPA als Werkzeug für die Multiplex-PCR 140 4.5.3 Wenn es etwas mehr sein soll: Multiplex-PCR mit Luminex 144 4.5.4 Multiplex-PCR: Die Qual der Wahl 149 4.6 Weitere Nukleinsäure-Amplifikationsverfahren 149 4.6.1 DNA-Sonden-Assays (Gensonden) 150 4.6.2 Transcription-Mediated Amplifikation (TMA) 150 4.6.3 Hybridization Protection Assay (HPA) 153 4.6.4 Nucleic Acid Sequence based Amplifikation (NASBA) 154 4.6.5 Strand-Displacement Amplification (SDA) 156 4.6.6 Loop Mediated Isothermal Amplification (LAMP) 158 4.6.7 Massenspektrometrie als neue Option 158 4.6.8 Das Prinzip 162 4.6.9 Massenspektrometrie im PCR-Labor 164 4.6.10 Die Target-Regionen und ihre Analyse 167 4.6.10.1 Der Einsatz im Routinelabor 169 4.7 DNA-Mikroarrays 170 5 DNA-Sequenzierung 173 Andre Frontzek 5.1 DNA-Sequenzierung nach Sanger 173 5.2 Pyrosequenzierung 180 5.3 Minisequenzierung 183 5.4 Sequenzierung mit Mikroarrays 185 5.5 Sequenzierung – die nächste Generation 186 5.6 Die Zukunft der Sequenzierung 191 Teil III Indikationen 193 6 Indikationen für die molekulare Diagnostik 195 Holger F. Rabenau, Udo Reischl, Uwe Lang, Matthias Aymanns, Tim Hagedorn, Kim Koop, Jana Schröder und Andreas Uekötter 6.1 Erkrankungen durch Viren 198 6.2 Erkrankungen durch Bakterien, Pilze und Parasiten 221 6.3 Molekulare Methoden in der Krankenhaushygiene 227 6.3.1 Bedeutung der Krankenhaushygiene in Deutschland 227 6.3.2 Gesetzliche Rahmenbedingungen 228 6.3.3 Molekularbiologische Erregersuchtests 229 6.3.4 Molekulare Typisierungsmethoden in der Krankenhaushygiene 231 7 Humangenetik 235 Hanns-Georg Klein, Imma Rost, Christoph Marschall, Karin Mayer, Sebastian Eck, Ina Vogl, Christina Sofeso, Camilla Ladinig, Wolfgang Rupprecht, Paul M. Cullen, Brigitte Welling, Uwe Heinrich, Annett Wagner, Tanja Hinrichsen, Thomas Harasim und Birgit Busse 7.1 Klinische Genetik 236 7.1.1 Gesetzliche Rahmenbedingungen 236 7.1.2 Genetische Beratung 237 7.1.3 Erbgänge 239 7.2 Molekulargenetik 241 7.2.1 Monogene Erkrankungen 241 7.2.2 Next Generation Sequencing in der Diagnostik 247 7.3 Prädispositionsdiagnostik 250 7.3.1 Prädispositionsdiagnostik für polygene Erkrankungen 251 7.4 Klassische und molekulare Zytogenetik 261 7.4.1 Postnataldiagnostik 261 7.4.2 Pränataldiagnostik 267 7.4.3 Tumorzytogenetik 268 7.4.4 Molekulare Zytogenetik 271 7.5 Nicht invasiver Pränataltest (NIPT) 276 7.6 Reproduktionsgenetik 278 7.6.1 Polkörperdiagnostik – Präimplantationsdiagnostik 278 7.7 Pharmakogenetik 282 7.7.1 Verstoffwechselung von Arzneimitteln 283 7.7.2 Transportproteine 285 7.7.3 Pharmakogenetik in der Routinediagnostik 285 7.8 Abstammungsanalysen 286 7.8.1 Gesetzliche Grundlagen 288 7.8.2 Weitere Anwendungen von Mikrosatellitenanalysen 288 8 Immungenetik und Transfusionsmedizin 291 Hannah Rabenstein, Kristin Kipper, Barbara Bangol und Kaimo Hirv 8.1 MHC-Komplex und HLA-System 291 8.1.1 Klinische Bedeutung der HLA-Typisierung 292 8.1.2 Methodische Aspekte der HLA-Typisierung 295 8.2 Primäre Immundefekterkrankungen 298 8.3 Hereditäre periodische Fiebersyndrome 299 9 Molekulare Onkologie und Pathologie 301 Tanja Hinrichsen, Stefanie Kühner, Oliver Wachter und Barbara Dockhorn-Dworniczak 9.1 Leukämien 302 9.1.1 Ablauf einer genetischen Diagnostik am Beispiel der chronischen myeloischen Leukämie (CML) 303 9.2 Solide Tumore 307 9.2.1 Kolorektales Karzinom (KRK) 308 Teil IV Qualität 313 10 Qualitätssicherung in der molekularen Diagnostik 315 Holger F. Rabenau und Udo Reischl 10.1 Präanalytik 317 10.1.1 Labortechnische und -organistorische Voraussetzungen 317 10.1.2 Kontrollen 317 10.2 Validierungen von molekularbiologischen Verfahren 318 10.3 NAT-spezifische Aspekte der Qualitätssicherung – RiLiBÄK 2013 321 Gesetze und Normen zur Regelung der molekularen Labordiagnostik im deutschsprachigen Raum 323 Paul M. Cullen und Michael Neumaier EU-Richtlinie 98/79/EG über In vitro-Diagnostik 323 Besondere Bedeutung der EU-Richtlinie für die Molekulardiagnostik 325 Regelung von Nukleinsäureamplifikationstechniken (NAT) bei der Diagnose von Infektionskrankheiten 325 Das deutsche Gendiagnostikgesetz 325 Aufbau und Inhalt des Gendiagnostikgesetzes 326 Was vom Gendiagnostikgesetz nicht geregelt wird 326 Was vom Gendiagnostikgesetz geregelt wird 326 Anwendung des Gendiagnostikgesetzes – was in der täglichen Praxis beachtet werden muss 327 Gendiagnostikgesetz: Kritik, Interpretation und Modifikationen 333 Weiterführende Literatur 337 Index 341

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Book SynopsisDer Taschenatlas der Biotechnologie und Gentechnik hat seit dem ersten Erscheinen 2001 bereits etliche Jahrgänge von Studenten und Schülern und interessierte Quereinsteiger in die Grundlagen diese wegweisenden Zukunftstechnologien eingeführt und sich als anschaulicher und unersetzlicher Begleiter etabliert. Biotechnologie und Gentechnik gelten als Schlüsseltechnologien des 21. Jahrhunderts. Sie sind Motor für die Erforschung und Entwicklung neuer Arzneimittel und Therapieformen, von Nutzpflanzen und Lebensmittel sowie von modernen Umwelttechnologien und innovativen industriellen Verfahren. Diese neue Auflage wurde grundlegend aktualisiert sowie um die Themen Tissue Engineering, Protein Design und Proteomics erweitert. Der neue Atlas wird damit weiterhin seiner Rolle als reichhaltige und aktuelle Quelle zu den spannendsten Themen innerhalb dieses wichtigen Forschungszweiges gerecht. aus einer Rezension der 1. Auflage: "... Der Atlas ist Studenten der Naturwissenschaften und der Medizin ebenso zu empfehlen wie allen, die einen Überblick über Produkte, Methoden, Anwendungen sowie wirtschaftliche und rechtliche Rahmenbedingungen der Bio- und Gentechnologie suchen." Chemie in unserer ZeitTrade Review"Das handliche Buch beeindruckt durch seine Datenfülle und die didaktisch überwiegend professionellen Illustrationen." Krankenhauspharmazie (04/2018) "Zu jedem Eintrag gehört eine allgemeine Einführung, die in den meisten Fällen sehr hilfreich zum Verständnis der nachfolgenden Ausführungen ist. Die Texte werden hervorragend ergänzt durch sehr anschauliche und gut ausgewählte Abbildungen. Natürlich kann das Buch viele Themen aufgrund des Umfangs des Gebietes und der begrenzten Kapazität nur anreißen. (...) Ein hervorragender Einstieg für alle, die sich für zukünftige Entwicklungen in den Bereichen Lebensmittelchemie, Lebensmitteltechnologie und Ernährungswissenschaften interessieren." DLR (07.03.2017) "Der Autor bietet mit seinem Buch einen sehr guten Überblick über verschiedenste Bereiche der zellulären und molekularen Biologie, von dem selbst erfahrene Biologen profitieren können. Jedes Thema bezieht sich dabei auf die wesentlichen Sachen, wobei der Leser bei jedem Thema einen super Überblick über das Thema bekommt. Ich empfehle das Buch ausnahmslos für alle Studenten der Biologie und der Medizin, sowie für alle an der Molekularbiologie interessierten Personen." Fachschaft Biowissenschaften LMU München (29.12.2016) "Das empfehlenswerte Kompendium und Nachschlagewerk ist für Studium und Praxis gedacht; Interessierten mit entsprechender Vorbildung kann das anspruchsvolle Taschenbuch einen aktuellen Einblick in die Thematik ermöglichen." ekz.Bibliotheksservice (12/2016) "Mit seinem ansprechenden Layout mit Farbabbildungen und erklärendem Text ist das Buch (...) die ideale Kombination aus schnellem visuellem Lernen gepaart mit detaillierter Textinformation." GIT Labor (11/2016) "Eigentlich gedacht als Begleiter für Studium und Prüfungsvorbereitung bietet das Buch (...) auch im Beruf Gelegenheit, sich einzelne Aspekte anzulesen, ohne sich durch große Lehrbücher kämpfen zu müssen." (Arzneimitteltherapie (10/2016) "Dieser Taschenatlas wendet sich in erster Linie an Studierende der Biologie, der Biochemie und der Bioverfahrenstechnik. Aufgrund der großen Vielfalt an Eintragungen und der einprägsamen Strukturierung ist dieser empfehlenswerten Neuauflage weite Verbreitung zu wünschen." Chemie in Labor und Biotechnik (16.09.2016) "Der Aufbau des Buches ist sehr übersichtlich. (...) Die einzelnen Themen bauen nicht aufeinander auf, sodass sich das Buch gut zum Nachschlagen eignet. Das ansprechende Design lädt aber auch zum Stöbern ein und man kann Einblicke in unterschiedlichsten Themen gewinnen." Fachschaft Medizin Münster (15.08.2016) "Das Buch ist (...) ein wertvolles, weil ausführliches Nachschlagewerk zu definierten Fragen rund um biotechnologische Anwendungen." Pharmakon (12.08.2016) "Der Taschenatlas ist der ideale Einstieg ins Thema und vielgenutztes Nachschlage- und Lernwerk für Informationen auf einen Blick. Dass an einer übersichtlicheren Struktur gearbeitet wurde, die den modernen Entwicklungen in der Biotechnologie und Gentechnik entspricht, macht das Werk schneller zugänglich und präziser." Lebensmittel Industrie (Juli 2016) "Die Einführung in die Biotechnologie von Rolf D. Schmid gehört zu den erfolgreichsten Werken dieser Art." LVT - Lebensmittel Industrie/LVT-Web.de (29.05.2016) "Der Taschenatlas ist für Studierende und Praktiker der Biologie, Biochemie, Pharmazie und Medizin, Technische Assistenten oder Ingenieure für Verfahrenstechnik der ideale Einstieg ins Thema und das viel genutzte Nachschlage- und Lehrwerk für Informationen auf einen Blick." CHEManager (25.05.2016) "Der Taschenatlas ist für alle der ideale Einstieg ins Thema und das viel genutzte Nachschlage- und Lehrwerk für das Studium, Prüfungsvorbereitungen und den Berufsalltag." Laborpraxis (Mail 2016) "Übersichtlich und anschaulich stellt dieser Taschenatlas in präzisen Texten und Grafiken den aktuellen Stand der Biotechnologie und Gentechnik dar." BioRegioN-Newsletter "Die knappen und präzisen Texte werden durch ausgezeichnet gestaltete, klare Farbtafeln veranschaulicht. Komplettiert wird das Buch durch ein sorgfältiges Sachverzeichnis und eine aktuelle, gut gegliederte Literaturübersicht samt einschlägigen Internetadressen, die einen Einstieg in vertieftes Studium ermöglicht. Was mir besonders gut gefallen hat, ist die Diskussion von Fragen der Ökoeffizienz, wo Prozesse unter dem Gesichtspunkt der Nachhaltigkeit betrachtet werden." labmed "Handliches Nachschlagewerk, das für Schüler, Studenten und alle an der Biotechnologie interessierten konzipiert ist." transkript "Auch der neue Taschenatlas ist rundherum gelungen und absolut empfehlenswert!" Pharmazie in unserer Zeit "Neue Forschungsgebiete wie Proteomik und Metabolik waren Anlässe für eine Neuauflage dieses kompakten Nachschlagewerks. Zur roten und grünen ist die weiße Biotechnologie hinzugekommen, die sich als Fachbegriff für die Anwendung biotechnologischer Verfahren in den Umweltwissenschaften durchgesetzt hat. Das Buch des an der Universität Stuttgart lehrenden Autors überzeugt neben Aktualität durch viele Grafiken und ein schönes Layout." Die P.T.ATable of ContentsAbkürzungen U2 Einführung 1 Einleitung Frühe Entwicklungen 2 Biotechnologie heute 4 Mikrobiologie Viren 6 Bakteriophagen 8 Mikroorganismen 10 Bakterien 12 Hefen 14 Pilze 16 Algen 18 Einige biotechnologisch wichtige Bakterien 20 Mikroorganismen: Isolierung, Stammhaltung, Sicherheit 22 Stammverbesserung von Mikroorganismen 24 Biochemie Biochemie 26 Aminosäuren, Peptide, Proteine 28 Enzyme: Aufbau, Funktion, Kinetik 30 Zucker, Glykoside, Polysaccharide 32 Lipide, Membranen, Membran-Proteine 34 Stoffwechsel 36 Gentechnik DNA: Aufbau und Struktur 38 DNA: Funktion 40 RNA 42 Gentechnik: Allgemeine Arbeitsschritte 44 Präparation von DNA 46 Weitere Enzyme zur Bearbeitung von DNA 48 PCR: allgemeine Methode und praktische Anwendungen 50 PCR: Labormethoden 52 DNA: Synthese und Größenbestimmung 54 DNA: Sequenzierung 56 Einführung von DNA in lebende Zellen (Transformation) 58 Klonierung und Identifizierung von Genen 60 Genexpression 62 Abschalten von Genen 64 Epigenetik 66 Genbanken und Genkartierung 68 Genome von Prokaryoten 70 Genome von Eukaryoten 72 Metagenom 74 Zellbiologie Zellbiologie 76 Stammzellen 78 Blutzellen und Immunsystem 80 Antikörper 82 Reporter-Gruppen 84 Oberflächen-Fermentation 86 Mikroorganismen: Anzucht 88 Wachstumskinetik und Produktbildung 90 Zulauf-, kontinuierliche und Hochzelldichte-Fermentationen 92 Fermentationstechnik 94 Fermentationstechnik: Maßstabsvergrößerung 96 Kultivierung tierischer Zellen 98 Kultivierung tierischer Zellen im größeren Maßstab 100 Enzym- und Zellreaktoren 102 Aufarbeitung von Bioprodukten 104 Aufarbeitung von Bioprodukten: Chromatographie 106 Ökonomische Gesichtspunkte bei industriellen Verfahren 108 Alkoholische Getränke 110 Bier 112 Fermentierte Lebensmittel 114 Lebensmittel und Milchsäure-Gärung 116 Präbiotika und Probiotika 118 Backhefe und Futterhefen 120 Futterhefen aus Chemie-Rohstoffen, Einzelleröl 122 Aminosäuren 124 L-Glutaminsäure 126 d,L-Methionin, L-Lysin und L-Threonin 128 Aspartam™, L-Phenyl-alanin und L-Asparaginsäure 130 L- und D-Aminosäuren durch enzymatische Transformation 132 Vitamine 134 Nucleoside und Nucleotide 136 Industrieprodukte Bio-Ethanol 138 Butanol 140 Höhere Alkohole und Alkene 142 Essigsäure 144 Citronensäure 146 Milchsäure, 3-Hydroxy-Propionsäure 148 Gluconsäure und andere „grüne“ Zucker-Bausteine 150 Dicarbonsäuren 152 Biopolymere: Polyester 154 Biopolymere: Polyamide 156 Polysaccharide 158 Biotenside 160 Fettsäuren und Ester 162 Enzymtechnologie Biotransformation 164 Enzyme in der Technik 166 Angewandte Enzymkatalyse 168 Regio- und enantioselektive enzymatische Synthesen 170 Enzyme als Verarbeitungs- Hilfsmittel 172 Enzyme und Waschmittel 174 Enzyme zum Stärkeabbau 176 Enzymatische Stärkehydrolyse 178 Enzyme und Süßkraft 180 Enzyme zum Abbau von Cellulose und Polyosen 182 Enzymatische Verfahren bei der Zellstoff- und Papierherstellung 184 Pektinasen 186 Enzyme und Milchprodukte 188 Enzyme zur Bearbeitung von Backwaren und Fleisch. 190 Neue Enzyme für Lebensmittel und Tierfutter 192 Enzyme zur Leder- und Textilbehandlung 194 Neue Wege zu technischen Enzymen 196 Protein Design 198 Antibiotika Antibiotika: Vorkommen und Anwendungen 200 Antibiotika: Screening, Herstellung und Wirkungs mechanismus 202 Antibiotika-Resistenz 204 β-Lactam-Antibiotika: Struktur, Biosynthese und Wirkungsmechanismus 206 β-Lactam-Antibiotika: Herstellung 208 Aminosäure- und Peptid-Antibiotika 210 Glykopeptid-, Lipopeptid-, Polyether- und Nucleosid-Antibiotika 212 Aminoglykosid-Antibiotika 214 Tetracycline, Fluorochinolone, andere aromatische Antibiotika 216 Polyketid-Antibiotika 218 Neue Wege zu 220 Medikamente und Medizintechnik Insulin 222 Wachstumshormon und andere Hormone 224 Hämoglobin, Serumalbumin, Lactoferrin 226 Gerinnungsfaktoren 228 Antikoagulanzien und Thrombolytika 230 Enzym-Inhibitoren 232 Interferone 234 Interleukine 236 Erythropoietin und andere Wachstumsfaktoren 238 Andere therapeutische Proteine 240 Monoklonale Antikörper 242 Rekombinante Antikörper 244 Therapeutische Antikörper 246 Vakzine 248 Rekombinante Vakzine 250 Steroid-Biotransformationen 252 Enzyme für die Analytik 254 Enzym-Tests 256 Biosensoren 258 Immunanalytik 260 Glykobiologie 262 Landwirtschaft und Umwelt Tierzucht 264 Embryotransfer, geklonte Tiere 266 Genkartierung 268 Transgene Tiere 270 Züchtung, gene pharming und Xenotransplantation 272 Pflanzenzucht 274 Pflanzliche Zellkulturen: Oberflächen-Kulturen 276 Pflanzliche Zellkulturen: Suspensionskulturen 278 Transgene Pflanzen: Methoden 280 Transgene Pflanzen: Resistenz 282 Transgene Pflanzen: Wertstoffe 284 Aerobe Abwasserbehandlung 286 Anaerobe Abwasser- und Schlammbehandlung 288 Biologische Reinigung von Abluft 290 Biologische Reinigung von Böden 292 Mikrobielle Erzlaugung (Biolaugung) und Biokorrosion 294 Megatrends Human-Genom 296 Funktionsanalyse des Humangenoms 298 Pharmakogenomik, Nutrigenomics 300 DNA-Analytik 302 Gentherapie 304 Induzierte pluripotente Stammzellen (iPS) 306 Tissue Engineering 308 Wirkstoff-Screening 310 Hochdurchsatz-Sequenzierung 312 Proteomics 314 DNA- und Protein-Arrays 316 Metabolomics und Metabolic Engineering 318 Synthetische Biologie 320 Systembiologie 322 Bioinformatik: Sequenz- und Struktur-Datenbanken 324 Bioinformatik: Funktionsanalysen 326 C-Quellen 328 Bioraffinerien 330 Sicherheit und Ethik Sicherheit in der Gentechnik 332 Zulassung bio- und gentechnischer Produkte 334 Ethik und Akzeptanz 336 Patente in der Biotechnologie 338 Biotechnologie im internationalen Leistungsvergleich 340 Literatur 343 Sachverzeichnis 376 Bildquellen 405

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Book SynopsisZeitgemäßes Wissen in Lektüre- und in Lehrbuchform. Gerhard Gottschalk vermittelt die Mikrobiologie in ihrer ganzen Breite.In 12 Teilen mit jeweils mehreren Kapiteln wird die Mikrobiologie dem Leser auf sehr verständliche Weise nähergebracht. Jedes Kapitel besteht aus einer leicht zu lesenden Beschreibung und darauf abgestimmter Lerneinheit samt Fragenkatalog. Darüber hinaus enthalten die meisten Kapitel Beiträge berühmter Wissenschaftler auf dem entsprechenden Gebiet. Historische Durchbrüche werden beschrieben und so den Studierenden Einblicke in Denk- und Planungsstrukturen von wissenschaftlichem Arbeiten vermittelt. So beschreibt beispielsweise Stefan Hell seine 2014 mit dem Nobelpreis gekrönte STED-Mikroskopie.Alle wichtigen Gebiete der Mikrobiologie, von der Evolution über den mikrobiellen Stoffwechsel und die technischen Anwendungen bis hin zum Gentransfer, zu den Endosymbionten und den Pathogenen werden abgedeckt. Auch wird den Archaea und den Viren entsprechend ihrer enormen Bedeutung ein eigener Teilgewidmet. Das Buch ist ein perfekter Begleiter für die einführende Vorlesung „Allgemeine Mikrobiologie“ sowie ein hervorragender Studienbegleiter für alle Naturwissenschaftler und Ingenieure, die Mikrobiologie als Nebenfach belegen.Trade Review"Der Aufbau des Buches ist interessant gestaltet. Jedes Kapitel beginnt mit einer Art Interview, das verständlich geschrieben ist und sich liest wie ein spannender Roman. (...) In diesem Buch werden alle wesentlichen Gebiete der Mikrobiologie zusammengefasst. (...) Interessante und aktuelle Themen (...) werden übersichtlich und flüssig dargestellt. Gelungen sind in diesem Buch die vielen praxisbezogenen Fallbeispiele. Dieses Buch eignet sich nicht nur für Universitätsstudenten, sondern auch für Lehrer, um einen auflockernden Unterricht zu manchmal sehr trockenen Themengebieten zu gestalten." Chemie und Schule (08.05.2017) "Das verständliche Buch bietet eine fundierte Einführung in die Mikrobiologie. Es deckt alle wichtigen Gebiete des Themas, von der bakteriellen Genetik über technische Anwendungen bis zur medizinischen Mikrobiologie ab." Allgemeines Ministerialblatt (9/2016) "Mit seiner Themenauswahl, um die Grundkenntnisse zu vermitteln, wendet sich dieses Buch dabei besonders an Naturwissenschaftler und Ingenieure. Das ein Lehrbuch solch ein Lesevergnügen bereitet, liegt am Autor und an seinem Konzept." Metall (01.04.2016) "Gottschalk präsentiert mit dem Band ein außergewöhnliches Lehrbuch, das einen spannenden Einblick in die Welt der Mikroben gewährt. Es empfiehlt sich dringend als Begleitwerk zu einführenden Mikrobiologie-Vorlesungen, lässt sich aber auch von interessierten Laien mit Gewinn lesen." Spektrum.de (05.02.2016) "In Welt der Bakterien, Archaeen und Viren gibt Gerhard Gottschalk einen abwechslungsreichen Überblick über die wichtigsten Themengebiete der Mikrobiologie. Dabei zeichnet sich dieses Lehrbuch besonders durch seinen gut strukturierten und übersichtlichen Aufbau aus." Fachschaft Biowissenschaften der TUM (04.02.2016) "Das Buch erreicht sein Ziel, einen allgemeinen Überblick über die Vielfalt der mikrobiellen Welt zu verschaffen und das Interesse an dieser oft verkannten Wissenschaft zu wecken. (...) Von der Lektüre profitieren können zudem interessierte Laien, denen es auf wissenschaftliche Genauigkeit nicht so sehr ankommt, sowie Leser, die das wissenschaftliche Rüstzeug bereits besitzen und Spaß daran haben, die Mikrobiologie in ihrer ganzen Bandbreite zu entdecken." Naturwissenschaftliche Rundschau (Dezember 2015) "Insgesamt empfehle ich das Buch Welt der Bakterien, Archaeen und Viren uneingeschränkt für alle Personen, die sich mit der Mikrobiologie beschäftigen möchten als guten Einstieg und als Nachschlagewerk für das Grundverständnis. Mit 30 Euro Anschaffungskosten sprengt es auch nicht den Geldbeutel eines Studierenden." fsi-bio.de (15.12.2015) "Gerhard Gottschalk schafft es, sein durchaus kompliziertes Thema auch allgemeinverständlich darzustellen." Küs.de (30.08.2015)Table of ContentsVorwort XI Teil I Leben in einem Kubikmikrometer 1 Lektüre I 2 Kapitel 1 Winzig klein, aber von sagenhafter Aktivitat 3 Kapitel 2 Bakterien sind Lebewesen wie Du und ich 7 Studium I 14 S1 MikrobiellesWachstum 14 a)FormundGrosevonMikroben 14 b)Wachstumsbedingungen 15 c) Statische und kontinuierliche Kultur 16 S2 Chemie der Zellbestandteile 17 d) Informative Makromolekule und ihre Bausteine 17 e)ZellmembranundZellwand 24 f) DieRollevonATP 26 Fragen zu StudiumI 27 Teil II Mikrobielle Evolution 29 Lektüre II 30 Kapitel 3 Mein Name ist LUCA 31 Kapitel 4 Vom Urknall bis zu LUCA 37 Kapitel 5 O2 45 Studium II 49 S3–S5 Evolution 49 a)DieRNA-Welt 49 b)Mog liche Eigenschaften von LUCA 50 c) Die O2-Revolution 50 d) Zwei der drei Domanen des Stammbaums des Lebens sind prokaryotisch 51 Fragen zu StudiumII 52 Teil III Bakterien 53 Lektüre III 54 Kapitel 6 Bakterien und Archaeen sind alluberall 55 Kapitel 7 Photosynthese, auch bei ziemlicher Dunkelheit 66 Kapitel 8 Ohne Bakterien kein Eiweis 71 Kapitel 9 Napoleons Siegesgarten 77 Studium III 81 S6–S7 Bakterien 82 a) Der phylogenetische Stammbaum der Bakterien 82 b) Lebens- und Uberlebensstrategien der Bakterien 84 c) Sporulation, ein faszinierender Prozess 86 d) Prinzip des aeroben Stoffwechsels 87 e)DerphototropheStoffwechsel 91 f ) CO2-Fixierung 92 g)DerKohlenstoffkreislauf 94 S8–S9 Stickstoff 95 h)Stickstofffixierung 95 i) Der chemolithotrophe Stoffwechsel 95 j) DerStickstoffkreislauf 96 Fragen zu Studium III 97 Teil IV Archaeen 99 Lektüre IV 100 Kapitel 10 Leben in kochendem Wasser 101 Kapitel 11 LebenimTotenMeer 105 Kapitel 12 Alessandro Voltas und George Washingtons brennbareLuft 111 Studium IV 117 S10–S12 Archaea 118 a) Der phylogenetische Stammbaum der Archaeen 118 b)Habitate 119 c)ArchaeellerStoffwechsel 120 d)Methanogenese 121 e)Biosynthesestoffwechsel 123 Fragen zu Studium IV 124 Teil V Klima und Energie 125 Lektüre V 126 Kapitel 13 MikrobenalsKlimamacher 127 Kapitel 14 Energiegewinnung aus nachwachsenden Rohstoffen 133 Kapitel 15 Eine Staatsgrundung unter Beteiligung von Clostridium acetobutylicum 137 Kapitel 16 Pulque und Biosprit 141 Studium V 145 S13 Die Klimagase 146 a)Der Kohlenstoffkreislauf en detail 146 b)Der Methankreislauf 147 c)Distickstoffmonoxid(Lachgas)149 S14–S16 Bioenergiegewinnung 149 d)Biogas 149 e)Aceton-Butanol 150 f) Bioalkohol 151 g)Biowasserstoff 154 Fragen zu Studium V 154 Teil VI Nützliches und Metallisches 155 Lektüre VI 156 Kapitel 17 Alles Kase, alles Essig 157 Kapitel 18 Das periodische System der Bioelemente 163 Studium VI 169 S17 Nützliches 169 a) Milchsauregarung 169 b) Unvollstandige Oxidation 170 c) Der Acetatkreislauf 172 S18 Metallisches 175 d) Funktionen von B12 175 e) Metallionen als Substrate 176 f) Selenocystein, die21.Aminosaure 179 Fragen zu Studium VI 179 Teil VII Stoffwechsel 181 Lektüre VII 182 Kapitel 19 Dermikrobielle Stoffwechsel und seine Regulation, eine nie endende Geschichte 183 Studium VII 193 S19 Stoffwechselregulation 193 a) Regulation auf der Ebene der DNA 193 b) Regulation auf der Ebene der Transkription 194 c) Regulation auf der Ebene der Translation 198 d) Regulationder Enzymaktivitat 199 Fragen zu Studium VII 203 Teil VIII Gene im Fokus 205 Lektüre VIII 206 Kapitel 20 Bakteriensex 207 Kapitel 21 Bakterien mit grippalem Infekt 217 Kapitel 22 Plasmide, Speer spitzender Bakterien 221 Kapitel 23 Agrobacterium tumefaciens, ein Gen-Ingenieur par excellence 225 Kapitel 24 Uber Eco R1 und PCR 229 Studium VIII 237 S20–S22 Gentransfer 237 a) Mutation und Selektion 237 b) Horizontaler Gentransfer 240 c) Plasmide 243 S23–S24 Gentechnik 245 d) DiegruneGentechnik 245 e) Plasmide und die Entwicklung der Gentechnologie 246 Fragen zu Studium VIII 248 Teil IX Bakterien als Syntheseexperten 249 Lektüre IX 250 Kapitel 25 Aus Mikroorganismen gegen Mikroorganismen 251 Kapitel 26 Bakterien als Produktionsanlagen 259 Studium IX 269 S25 Antibiotika 270 a) Antibiotika und ihre Angriffspunkte 70 b)Resistenz und Multiresistenz 272 S26 Produktgewinnung mit Bakterien 274 c) Produktion niedermolekularer Verbindungen 274 d)Proteine 279 Fragen zu Studium IX 280 Teil X Partnerschaften 281 Lektüre X 282 Kapitel 27 Zwischenbakterielle Beziehungen 283 Kapitel 28 Vom Nomadenleben zum Dasein als Endosymbiont 289 Kapitel 29 Das System Mensch-Mikrobe 293 Studium X 299 S27 Vom Single zum Biofilm 300 a)Chemotaxis 300 b)Quorumsensing 302 S28 DerWeg zu Mitochondrien und Chloroplasten 303 c) Symbionten und Endosymbionten 303 S29 Unser zweites Genom 304 d)Das humane Mikrobiom 304 Fragen zu Studium X 306 Teil XI Was uns krank macht 307 Lektüre XI 308 Kapitel 30 Pflanzen, Tiere und Menschen als Nahrstoffressourcen der Bakterien 309 Kapitel 31 Viren, infektiose Chemikalien oder mehr? 321 Studium XI 333 S30 Pathogene Bakterien 335 a) HumanpathogeneBakterien 335 b) Pathogene Stamme von Escherichia coli 335 c) Phytopathogene Bakterien 338 S31 Viren 340 d) Humane Viren im Uberblick 340 e) Viren sind uberall 341 Fragen zu StudiumXI 341 Teil XII Faszination Mikrobiologie 343 Lektüre XII 344 Kapitel 32 Im Zeitalter der„-omics“ 345 Kapitel 33 Unglaubliche Mikroben 357 Studium XII 367 S32 Die Zukunft der Mikrobiologie hat begonnen 368 a) Sturmische Entwicklungen bei den „-omics“-Technologien 368 b) Mikrobiologie nach der genomischen Revolution 368 S33 Unglaubliche sind keine Laune der Natur 371 c) Unglaubliche Mikroben als Bindeglied im Kohlenstoffkreislauf 371 Fragen zu Studium XII 372 Epilog 373 Glossar 375 Literaturverzeichnis 387 Nachweise 393 Sachverzeichnis 395

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Book SynopsisIn seinem Buch zur pharmazeutischen Mikrobiologie geht Michael Rieth, promovierter Mikrobiologe mit langjähriger Erfahrung in mikrobiologischer Qualitätsprüfung in der pharmazeutischen Industrie, auf alle Aspekte dieses für die Pharmaproduktion unentbehrlichen Gebietes ein. Schwerpunkte sind Methoden der Qualitätskontrolle, das Umgebungsmonitoring in der Pharma- und Chemieproduktion sowie die Betriebshygiene. Der Fokus liegt auf bakteriologischen Verfahren einschließlich der mikrobiologischen Schnellmethoden; daneben werden aber auch Zellkulturmethoden und Tiermodelle behandelt. Für die zweite Auflage wurden unter anderem die Themen "Low Endotoxin Recovery" und Maskierung / Demaskierung von Endotoxinen neu aufgenommen. Wo immer möglich, werden die Bezüge zu den neuesten Ausgaben der europäischen und US-amerikanischen Arzneibücher hergestellt.Trade Review?Das Handbuch ?Pharmazeutische Mikrobiologie. Qualitätssicherung, Monitoring, Betriebshygiene? bietet alles, was man für eine kontaminationsfreie Arzneimittelproduktion wissen muss.? Phpro ? Pharma Produktion Verpackung Management (02/2018) "Dieses Handbuch bietet alles, was man für eine kontaminationsfreie Arzneimittelproduktion wissen muss." LABORPRAXIS (01.12.2017) "Die Neuauflage berücksichtigt alle relevanten Änderungen in den nationalen und internationalen Vorschriften sowie Methoden des Fachgebiets." CHEManager (23.10.2018) "In dem Buch wird auf alle Aspekte des für die Pharmaproduktion unentbehrlichen Gebietes der Qualitätssicherung eingegangen." Allgemeines Ministerialblatt der Staatsregierung Bayern (22.12.2017) Table of ContentsVorwort zur zweiten Auflage xiii Vorwort zur ersten Auflage xv Abkürzungen xvii 1 Einführung in die Mikrobiologie 1 1.1 Historisches 2 1.2 Bedeutung 3 1.3 Mikroorganismengruppen 4 1.4 Die Bakterienzelle 11 1.4.1 Bakterienmorphologie 12 1.4.2 Bakterienphysiologie 13 1.5 Taxonomie der Mikroorganismen 18 1.5.1 Klassifikation 18 1.5.2 Nomenklatur 23 1.6 Medizinische Mikrobiologie 23 1.6.1 Infektionsrouten 23 Literatur 27 2 Rahmenbedingungen für den Betrieb mikrobiologischer Laboratorien 31 2.1 Gesetze und technische Regelwerke 31 2.2 Medizinische Betreuung der Mitarbeiter 36 2.3 Betriebsbeschreibung für mikrobiologische Laboratorien 39 2.4 Einrichtung mikrobiologischer Laboratorien 41 2.4.1 Benötigte Geräte/Ausrüstung 41 2.5 Nährmedien 43 2.5.1 Flüssige Nährmedien (Bouillons) 43 2.5.2 Feste Nährböden 44 2.5.3 Selektive Nährmedien 47 2.5.4 Nährmedien mit chromogenen Substraten 47 2.6 Rezepturen 52 2.6.1 Eigene Herstellung 78 2.6.2 Einkauf 78 Literatur 79 3 Kalibrierung und Qualifizierung der Geräte 81 3.1 Waage 84 3.2 pH-Meter 85 3.3 Kolbenhubpipetten 85 3.4 Stoppuhr 85 3.5 Geräte zur Erreichung bestimmter Temperaturen 86 3.5.1 Thermometer 86 3.5.2 Brutschrank 87 3.5.3 Kühlschrank/Kühltruhe 89 3.5.4 Heißluftsterilisator 89 3.5.5 Autoklav 90 3.6 Clean Bench 91 3.7 Air Sampler 92 3.8 Partikelzähler 93 3.9 Messgerät zur Bestimmung der Wasseraktivität 96 3.10 Fotometer/Reader 97 3.11 Tube Reader für Endotoxinbestimmungen 97 3.12 Fluoreszenzreader für Endotoxinbestimmungen 99 Literatur 99 4 Stammhaltung 101 4.1 Bezug 101 4.2 Versand 105 4.3 Lagerung 106 4.4 Kultivierung 106 Literatur 108 5 Betriebshygiene 109 5.1 Hygiene 109 5.1.1 Arzneimittel- und Wirkstoffherstellungsverordnung (AMWHV) 110 5.1.2 Was ist das Ziel der Betriebshygiene? 111 5.1.3 Personalhygiene 111 5.1.4 Aufnahme eines Hygienekatasters 111 5.2 Mikrobiologische Grundlagen zur Hygiene 112 5.2.1 Kontaminationsquellen während der Herstellung 113 5.2.2 Einflussfaktoren der mikrobiellen Reinheit 115 5.3 Hygienemaßnahmen 115 5.4 Sterilisation, Desinfektion und aseptische Herstellung 127 5.4.1 Sterilisation 127 5.4.2 Desinfektion 128 5.4.3 Asepsis 134 5.4.4 Entwesung 135 5.4.5 Pasteurisierung 135 5.4.6 Konservierung 135 5.5 Hygieneplan für mikrobiologische Laboratorien 135 5.6 Schädlingsbekämpfung (Pest Control) 138 5.7 Hygienebeauftragte 141 5.8 Durchführung von Hygieneschulungen 141 Literatur 145 6 Umgebungsmonitoring 147 6.1 Methoden 147 6.1.1 Prüfung der Raumluft 148 6.1.2 Prüfung von Oberflächen 149 6.1.3 Prüfung der Mitarbeiter 150 6.2 Mikrobiologisches Monitoring im Sterilitätstest-Isolator 152 6.2.1 Beispiel für einen Isolator 153 6.3 Physikalisches Monitoring in der Sterilproduktion 156 6.4 Physikalischer Betrieb 159 6.5 Auswertung der Mikroorganismen 161 6.6 Register der Mikroorganismen 162 6.6.1 Gram(+)-Bakterien 162 6.6.2 Gram(–)-Bakterien 166 6.6.3 Partiell säurefeste Stäbchen 171 6.6.4 Hefen 171 6.6.5 Pilze 172 Literatur 173 7 Qualitätskontrolle 175 7.1 Arzneibuchmethoden (Compendial Methods) 175 7.1.1 Bestimmung von TAMC/TYMC und von spezifizierten Mikroorganismen 177 7.1.2 Prüfung auf Sterilität 180 7.1.3 Nachweis von fiebererzeugenden Substanzen 182 7.1.4 Prüfung auf ausreichende Konservierung 205 7.1.5 Bestimmung von Antibiotikaaktivitäten 210 7.1.6 Bestimmung von Mykoplasmen 211 7.1.7 Prüfung auf Mykobakterien 214 7.1.8 Auswertung von Bioindikatoren 215 7.2 Nichtarzneibuchmethoden (Non-compendial Methods) 218 7.2.1 Bestimmung von Vitaminkonzentrationen 218 7.2.2 Bestimmung von 1,3-β-d-Glucanen 224 7.2.3 Prüfung von Packmitteln 226 7.2.4 Nachweis probiotischer Bakterien 229 7.2.5 Mikroskopische Zellgrößenmessung 231 7.2.6 Bioburden-Bestimmung von Reinigungs- und Desinfektionsmitteln 232 7.2.7 Inokulationsversuche 233 7.3 Tests unter Verwendung von Tiermodellen 235 7.3.1 Kaninchen: Prüfung auf Pyrogene – Ph. Eur. 2.6.8 236 7.3.2 Ratte: Allen-Doisy-Test 237 7.3.3 Maus (Mus musculus): Prüfung auf anomale Toxizität – Ph. Eur. 2.6.9 238 7.3.4 Meerschweinchen (Cavia aperea): Prüfung auf Histamin – Ph. Eur. 2.6.10 238 7.4 Zellkulturmethoden 239 7.4.1 Betriebsbeschreibung eines Zellkulturlabors 240 7.4.2 Passagierung von Zellen 242 7.4.3 Bestimmung der Gesamtzellzahl und der Lebendzellzahl in der Zählkammer 243 7.5 Validierung der Arzneibuchmethoden 244 7.5.1 Prüfung auf Sterilität 244 7.5.2 Prüfung auf TAMC/TYMC und spezifizierte Mikroorganismen 247 7.5.3 Prüfung auf Endotoxine 256 7.5.4 Bestimmung von Antibiotikakonzentrationen 268 Literatur 274 8 Prozessvalidierungen 277 8.1 Nährmedienabfüllung (Media Fill) 278 8.1.1 Media Fill Fail 283 8.1.2 Neue Entwicklungen bei den Media-fill-Bouillons 284 8.2 Entpyrogenisierung 285 8.2.1 Entpyrogenisierungstunnel 287 8.3 Validierung der Sterilisation mit trockener Hitze 288 8.4 Validierung der Sterilisation mittels feuchter Hitze (Autoklav) 290 8.5 Validierung der Sterilfiltration 291 8.5.1 Validierung des Filtertyps 292 8.5.2 Validierung des Filtrationssystems 292 8.5.3 Integritätsprüfung von Membranfiltern 293 8.6 Container-Closure-Integrity-Test 294 8.7 Reinigungsvalidierung 298 8.7.1 Mikrobiologische Methoden in der Reinigungsvalidierung 300 Literatur 301 9 Mikrobiologische Untersuchung von Wasser 303 9.1 Probennahme 305 9.2 Probentransport 306 9.3 Verwendung der verschiedenen Wasserqualitäten 311 9.4 Gereinigtes Wasser (Aqua purificata, AP) 311 9.5 Hochgereinigtes Wasser (HPW) 312 9.6 Wasser für Injektionszwecke (WfI) 313 9.6.1 Rouging/Blacking 313 9.7 Wasser zum Verdünnen konzentrierter Hämodialyselösungen 314 9.8 Wasser zur Herstellung von Extrakten 314 9.9 Trinkwasser 316 9.10 Legionellen 318 Literatur 321 10 Mikrobiologische Schnellmethoden (Rapid Microbiological Methods) 323 10.1 Bestimmung über den ATP-Gehalt 324 10.2 Bestimmung über den Einbau von Fluoreszenzmarkern 327 10.2.1 Scan RDI™ (AES-Chemunex-bioMerieux) 327 10.2.2 Milliflex® Quantum (Merck) 328 10.3 Durchflusszytometrie 329 Literatur 331 11 Automation im mikrobiologischen Labor 333 11.1 Färbeautomaten 333 11.2 Geräte zur Zählung der Kolonien (KBE) 334 11.3 Nährmedienabfüllautomat 334 11.4 Automation des Endotoxintests 335 Literatur 335 12 Qualitätssicherung 337 12.1 Aufbau eines SOP-Systems 337 12.2 Schulungen 339 12.3 Audits und Inspektionen 340 12.3.1 Verhalten bei Audits 341 12.3.2 Selbstinspektionen 342 12.3.3 Behörden-Audits 343 12.3.4 Kunden-Audits 344 12.3.5 Lieferanten-Audits 344 12.3.6 Weitere Audits 344 12.4 Vorgehensweise bei OOS- und OOE-Ergebnissen 346 12.4.1 Prüfung auf Endotoxine 349 12.4.2 Prüfung auf TAMC und TYMC 350 12.4.3 Prüfung auf Sterilität 351 12.4.4 Prüfung auf Pyrogene 352 Literatur 353 13 Identifizierung von Mikroorganismen 355 13.1 Wachstumskurve 355 13.2 Generationszeit 356 13.3 Herstellung von Reinkulturen 356 13.4 Sensorische und makroskopische Merkmale 357 13.5 Mikroskopische Untersuchung 357 13.5.1 Mikroskope 357 13.5.2 Mikroskopische Präparate 360 13.6 Färbungen 361 13.6.1 Farblösungen 362 13.7 Prinzip der „bunten Reihe“ 364 13.8 Immunologische Verfahren 366 13.9 Pcr 367 13.10 Gaschromatografie (FAME) 368 13.11 FT-IR-Spektroskopie 368 13.12 Maldi-tof 369 Literatur 370 14 Reinigung, Sterilisation, Dekontamination und Entsorgung 371 14.1 Reinigung 371 14.2 Sterilisation 372 14.2.1 Trockene Hitze (Heißluftsterilisator) 372 14.2.2 Feuchte Hitze (Autoklav) 372 14.2.3 Strahlung 372 14.2.4 Gase 373 14.2.5 Kinetik der Keimtötung 373 14.2.6 Bowie-Dick-Test 374 14.2.7 Risikoanalyse für Autoklaven 374 14.3 Laborreinigung und -desinfektion 377 14.3.1 Qualifizierung einer Laborspülmaschine 379 14.3.2 Validierung 379 14.4 Entsorgung infektiösen Abfalls 380 14.5 Desinfektionsmaßnahmen bei Havarien 380 Literatur 381 15 Prüfungen im Lohnauftrag (Outsourcing) 383 Literatur 384 Mikrobiologische Netzwerke 385 Literatur 387 Adressen 389 Fachliteratur 397 Glossar 409 Stichwortverzeichnis 411

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Book SynopsisDiscusses how to fight Ebola, SARS Corona, and other known or emerging human viruses by building on the successes in antiviral therapy of the past decades Written by leading medicinal chemists from academia and industry, this book discusses the entire field of antiviral drug discovery and development from a medicinal chemistry perspective, focusing on antiviral drugs, targets, and viral disease mechanisms. It provides an outlook on emerging pathogens such as Ebola, Zika, West Nile, Lassa, and includes a chapter on SARS Coronoavirus-2 causing the present pandemic. New Drug Development for Known and Emerging Viruses describes the discovery and development process for antiviral agents for different classes of viruses and targets based on the experiences from the nine human viruses for which approved drugs are on the market (HIV, HCV, Influenza, RSV, HBV, HPV, HCMV, HSV, and VZV). It covers the properties and potential of 20 classes of currently approved antivirals, including combination drugs, and looks at novel antiviral strategies against emerging viruses. Covers the entire field of antiviral drug discovery and development Addresses the need for antiviral drugs to combat major health threats such as Ebola, Zika, West Nile, and SARS Coronavirus-2 Summarizes the successes of the past 15 years in developing ground-breaking medicines against 9 major human viruses, both from the medicinal chemistry and the pharmacological angle Discusses practical and strategic challenges in the drug discovery and development process, including screening technologies, latency, and toxicity issues New Developments in Antiviral Drugs is an important book for medicinal chemists, pharmaceutical chemists, virologists, and epidemiologists, and will be of great interest to those in the ;pharmaceutical industry and public health agencies.Table of ContentsHuman Immunodeficiency Virus (HIV): Targets for therapy and open issues Human Immunodeficiency Virus (HIV): Anti-HIV drug discovery and development Hepatitis C Virus (HCV): Curing chronic HCV infections Influenza Virus: Targets and drugs Respiratory Syncytial Virus (RSV): Enzymology, antiviral targets, and drugs in development Hepatitis B Virus (HBV): Development of therapeutic vaccines Hepatitis B Virus (HBV): Drug targets Hepatitis B Virus (HBV): Medicinal chemistry of capsid inhibitors Hepatitis B Virus (HBV): Immunomodulators (Replicor and AIC 649) Human Cytomegalovirus (HCMV): HMCV polymerase as drug target Human Cytomegalovirus (HCMV): Inhibitors of HMCV terminase Herpes Simplex Virus (HSV): Targets and inhibitors Adeno Viruses dsDNA Viruses: Antiviral strategies for EBV, human polyoma virus and human herpesvirus 6 ssDNA Viruses: Antiviral strategies for parvovirus B19 Negative-sense ssRNA viruses: Antiviral strategies for Ebola, Marburg, Hendra, Nipah, Lassa, Junin and Machupo viruses Positive-sense ssRNA viruses: Antiviral strategies

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Book SynopsisDas unverzichtbare, umfassende Lehrbuch der Physikalischen Chemie! Der "große Atkins" ist und bleibt ein Muss für alle Studierenden, die sich ernsthaft mit der Physikalischen Chemie auseinandersetzen. In unverwechselbarem Stil deckt Peter Atkins mit seinen Koautoren Julio de Paula und James Keeler die gesamte Bandbreite dieses faszinierenden und herausfordernden Fachs ab. In der neuen, sechsten Auflage ist der Inhalt modular aufbereitet, um so das Lernen noch strukturierter und zielgerichteter gestalten zu können. Wie immer beim "Atkins" gehen Anschaulichkeit und mathematische Durchdringung des Stoffes Hand in Hand. Und natürlich kommt der Bezug zu den Anwendungen der Physikalischen Chemie und ihrer Bedeutung für andere Fachgebiete nie zu kurz. * Jeder Abschnitt stellt explizit Motivation, Schlüsselideen und Voraussetzungen heraus * Durchgerechnete Beispiele, Selbsttests und Zusammenfassungen der Schlüsselkonzepte erleichtern Lernen und Wiederholen * Kästen mit Hinweisen zur korrekten Verwendung von Fachsprache und chemischer Konzepte helfen dabei, typische Fehler und Fehlvorstellungen zu vermeiden * Herleitungen von Gleichungen erfolgen in separaten Toolkits, um das Nachschlagen und Nachvollziehen zu erleichtern * Diskussionsfragen, leichte Aufgaben, schwerere Aufgaben, und abschnittsübergreifende Aufgaben in umfangreichen Übungsteilen an den Abschnittsenden * Das Arbeitsbuch ist separat erhältlich und mit dem Lehrbuch im Set Zusatzmaterial für Dozentinnen und Dozenten erhältlich unter www.wiley-vch.de/textbooksTrade ReviewEin sehr zu empfehlendes, umfassendes und schönes Werk! ZfP-Zeitung (Dezember 2021)Table of ContentsTabellenverzeichnis xv Toolkits xviii Zusatzinformationen xix Anwendungen xx Vorwort xxi Hinweise zur Benutzung des Buchs xxiii Danksagung xxvii Prolog – Energie, Temperatur und Chemie 1 1 Die Eigenschaften der Gase 3 1.1 Das ideale Gas 4 1.1.1 Die Zustande der Gase 4 1.1.2 Zustandsgleichungen und Gasgesetze 7 1.2 Die Bewegung von Molekulen in Gasen 14 1.2.1 Die kinetische Gastheorie 14 1.2.2 Intermolekulare Stose 21 1.3 Reale Gase 24 1.3.1 Abweichungen vom idealen Verhalten 24 1.3.2 Die Van-der-Waals-Gleichung 29 2 Der Erste Hauptsatz der Thermodynamik 43 2.1 Grundbegriffe 44 2.1.1 Arbeit,Warme und Energie 44 2.1.2 Die Innere Energie 48 2.1.3 Volumenarbeit 50 2.1.4 Warmeubergange 54 2.2 Die Enthalpie 59 2.2.1 Die Definition der Enthalpie 59 2.2.2 Die Temperaturabhangigkeit der Enthalpie 62 2.3 Thermochemie 65 2.3.1 Standardenthalpien 65 2.3.2 Standardbildungsenthalpien 69 2.3.3 Die Temperaturabhangigkeit der Reaktionsenthalpien 70 2.3.4 Experimentelle Techniken 71 2.4 Zustandsfunktionen und totale Differenziale 76 2.4.1 Totale und nicht totale Differenziale 76 2.4.2 Anderungen der Inneren Energie 77 2.4.3 Anderungen der Enthalpie 81 2.4.4 Der Joule-Thomson-Effekt 81 2.5 Adiabatische Anderungen 85 2.5.1 Anderung der Temperatur 85 2.5.2 Anderung des Drucks 86 3 Der Zweite und der Dritte Hauptsatz der Thermodynamik 99 3.1 Die Entropie 100 3.1.1 Der Zweite Hauptsatz der Thermodynamik 100 3.1.2 Die Definition der Entropie 102 3.1.3 Die Entropie als Zustandsfunktion 106 3.2 Entropieanderungen bei speziellen Prozessen 113 3.2.1 Expansion 113 3.2.2 Phasenubergange 114 3.2.3 Erhitzen 115 3.2.4 Zusammengesetzte Prozesse 116 3.3 Die Messung der Entropie 119 3.3.1 Die kalorimetrischeMessung der Entropie 119 3.3.2 Der Dritte Hauptsatz der Thermodynamik 121 3.4 Die Beschrankung auf das System 125 3.4.1 Freie Energie und Freie Enthalpie 125 3.4.2 Freie Standardreaktionsenthalpien 129 3.5 Die Verbindung von Erstem und Zweitem Hauptsatz 134 3.5.1 Eigenschaften der Inneren Energie 134 3.5.2 Eigenschaften der Freien Enthalpie 137 4 Physikalische Umwandlungen reiner Stoffe 157 4.1 Phasendiagramme reiner Stoffe 158 4.1.1 Die Stabilitat von Phasen 158 4.1.2 Phasengrenzen 160 4.1.3 Drei typische Phasendiagramme 164 4.2 Thermodynamische Betrachtung von Phasenubergangen 168 4.2.1 Abhangigkeit der Stabilitat von den Bedingungen 168 4.2.2 Die Lage der Phasengrenzlinien 171 5 Die Eigenschaften einfacher Mischungen 183 5.1 Die thermodynamische Beschreibung von Mischungen 184 5.1.1 Partielle molare Grosen 184 5.1.2 Thermodynamik von Mischphasen 190 5.1.3 Das chemische Potenzial flussiger Phasen 193 5.2 Die Eigenschaften von Losungen 198 5.2.1 Flussige Mischungen 198 5.2.2 Kolligative Eigenschaften 201 5.3 Phasendiagramme flussiger Zweikomponentensysteme 211 5.3.1 Dampfdruckdiagramme 211 5.3.2 Siedediagramme 213 5.3.3 Destillation 216 5.3.4 Flussig/Flussig-Phasendiagramme 218 5.4 Phasendiagramme fester Zweikomponentensysteme 224 5.4.1 Eutektische Mischungen 224 5.4.2 Systeme mit chemischen Reaktionen 225 5.4.3 Inkongruentes Schmelzen 226 5.5 Phasendiagramme ternarer Systeme 229 5.5.1 Ternare Phasendiagramme 229 5.5.2 Ternare Systeme 230 5.6 Aktivitaten 233 5.6.1 Die Aktivitat des Losungsmittels 233 5.6.2 Die Aktivitat des gelosten Stoffs 233 5.6.3 Aktivitaten in regularen Losungen 236 5.6.4 Aktivitaten von Ionen in Losung 237 6 Das chemische Gleichgewicht 263 6.1 Die Gleichgewichtskonstante 264 6.1.1 Das Minimum der Freien Enthalpie 264 6.1.2 Die Beschreibung des chemischen Gleichgewichts 266 6.2 Die Verschiebung des Gleichgewichts bei Anderung der Reaktionsbedingungen 275 6.2.1 Der Einfluss des Drucks auf das Gleichgewicht 275 6.2.2 Der Einfluss der Temperatur auf das Gleichgewicht 277 6.3 Elektrochemische Zellen 280 6.3.1 Halbreaktionen und Elektroden 280 6.3.2 Zelltypen 281 6.3.3 Die Zellspannung 282 6.3.4 Die Bestimmung thermodynamischer Funktionen 285 6.4 Standard-Elektrodenpotenziale 288 6.4.1 Standardpotenziale 288 6.4.2 Anwendungen der Standardpotenziale 290 7 Quantentheorie 305 7.1 Die Anfange der Quantenmechanik 306 7.1.1 Die Quantisierung der Energie 307 7.1.2 DerWelle-Teilchen-Dualismus 313 7.2 Wellenfunktionen 318 7.2.1 Die Schrodinger-Gleichung 318 7.2.2 Die Born’sche Interpretation derWellenfunktion 319 7.3 Operatoren und Observablen 324 7.3.1 Operatoren 324 7.3.2 Superpositionen und Erwartungswerte 329 7.3.3 Die Heisenberg’sche Unscharferelation 332 7.3.4 Die Postulate der Quantenmechanik 335 7.4 Translation 338 7.4.1 Freie Bewegung in einer Dimension 338 7.4.2 Bewegung in einer Dimension: Das Teilchen im Kasten 340 7.4.3 Bewegung in zwei und mehr Dimensionen 344 7.4.4 Der Tunneleffekt 347 7.5 Schwingung 353 7.5.1 Der harmonische Oszillator 353 7.5.2 Eigenschaften des harmonischen Oszillators 358 7.6 Rotation 362 7.6.1 Rotation in zwei Dimensionen: Teilchen auf einer Kreisbahn 362 7.6.2 Rotation in drei Dimensionen: Teilchen auf einer Kugelschale 367 8 Atomstruktur und Atomspektren 399 8.1 Wasserstoffahnliche Atome 400 8.1.1 Die Struktur wasserstoffahnlicher Atome 400 8.1.2 Atomorbitale und ihre Energien 404 8.2 Mehrelektronenatome 413 8.2.1 Die Orbitalnaherung 413 8.2.2 Das Pauli-Ausschlussprinzip 414 8.2.3 Das Aufbauprinzip 417 8.2.4 Selbstkonsistente Orbitale 424 8.3 Atomspektren 426 8.3.1 Die Spektren wasserstoffahnlicher Atome 426 8.3.2 Die Spektren von Mehrelektronenatomen 428 9 Molekülstruktur 445 Prolog – Die Born-Oppenheimer-Näherung 447 9.1 Valence-Bond (VB)-Theorie 448 9.1.1 Homoatomare zweiatomigeMolekule 448 9.1.2 Resonanz 450 9.1.3 Mehratomige Molekule 451 9.2 Molekulorbital (MO)-Theorie: DasWasserstoffmolekul-Ion 456 9.2.1 Linearkombination von Atomorbitalen (LCAO) 456 9.2.2 Bezeichnungen von Molekulorbitalen 461 9.3 Molekulorbital (MO)-Theorie: homoatomare zweiatomige Molekule 462 9.3.1 Elektronenkonfigurationen 462 9.3.2 Photoelektronenspektroskopie 468 9.4 Molekulorbital (MO)-Theorie: heteroatomare zweiatomige Molekule 471 9.4.1 Polare Bindungen und Elektronegativitat 471 9.4.2 Das Variationsprinzip 472 9.5 Molekulorbital (MO)-Theorie: mehratomigeMolekule 479 9.5.1 Die Huckel-Naherung 480 9.5.2 Anwendungen der MO-Theorie 485 9.5.3 Quantenchemie mit Computern 488 10 Molekülsymmetrie 505 10.1 Die Symmetrieelemente von Molekulen 506 10.1.1 Symmetrieoperationen und Symmetrieelemente 506 10.1.2 Klassifikation von Molekulen in Gruppen nach ihrer Symmetrie 508 10.1.3 Konsequenzen derMolekulsymmetrie 513 10.2 Gruppentheorie 515 10.2.1 Grundlagen der Gruppentheorie 515 10.2.2 Matrixdarstellungen 517 10.2.3 Charaktertafeln und Symmetriebezeichnungen 521 10.3 Anwendungen der Molekulsymmetrie 526 10.3.1 Verschwindende Integrale 526 10.3.2 Anwendungen der Molekulsymmetrie 530 10.3.3 Auswahlregeln 532 11 Molekulare Spektroskopie 539 11.1 Allgemeine Merkmale spektroskopischer Methoden 540 11.1.1 Absorption und Emission elektromagnetischer Strahlung 541 11.1.2 Die Breite von Spektrallinien 546 11.1.3 Experimentelle Techniken 548 11.2 Rotationsspektren 555 11.2.1 Die Energieniveaus der Rotation 555 11.2.2 Mikrowellenspektroskopie 561 11.2.3 Raman-Rotationsspektroskopie 564 11.2.4 Kernstatistik und Rotationszustande 566 11.3 Schwingungsspektren zweiatomiger Molekule 569 11.3.1 Molekulschwingungen 569 11.3.2 Infrarotspektroskopie 570 11.3.3 Anharmonizitat 571 11.3.4 Rotationsschwingungsspektren 574 11.3.5 Raman-Schwingungsspektren zweiatomiger Molekule 577 11.4 Schwingungsspektren mehratomiger Molekule 580 11.4.1 Normalschwingungen 580 11.4.2 Infrarot-Absorptionsspektren mehratomiger Molekule 582 11.4.3 Raman-Schwingungsspektren mehratomiger Molekule 584 11.5 Symmetrieanalyse von Schwingungsspektren 587 11.5.1 Die Symmetrie von Normalschwingungen 587 11.5.2 Die Symmetrie von Schwingungswellenfunktionen 589 11.6 Elektronenspektren 592 11.6.1 Elektronenspektren zweiatomiger Molekule 592 11.6.2 Elektronenspektren mehratomigerMolekule 601 11.7 Die Desaktivierung angeregter Zustande 605 11.7.1 Fluoreszenz und Phosphoreszenz 605 11.7.2 Dissoziation und Pradissoziation 608 11.7.3 Laser 609 12 Magnetische Resonanz 635 12.1 Grundlagen der magnetischen Resonanz 636 12.1.1 Kernspinresonanz (NMR) 636 12.1.2 Elektronenspinresonanz (ESR) 640 12.2 Eigenschaften von NMR-Spektren 643 12.2.1 Die chemische Verschiebung 643 12.2.2 Die Entstehung der Abschirmung 645 12.2.3 Die Feinstruktur des Spektrums 648 12.2.4 Konformationsumwandlungen und Austauschprozesse 656 12.2.5 NMR in Festkorpern 658 12.3 Pulstechniken in der NMR 660 12.3.1 Der Vektor der Magnetisierung 661 12.3.2 Spinrelaxation 666 12.3.3 Die Entkopplung von Spins 670 12.3.4 Der Kern-Overhauser-Effekt 670 12.4 Elektronenspinresonanz (ESR) 676 12.4.1 Der g-Faktor 676 12.4.2 Die Hyperfeinstruktur 677 13 Statistische Thermodynamik 695 13.1 Die Boltzmann-Verteilung 696 13.1.1 Konfigurationen und Gewichte 696 13.1.2 Die relative Besetzungszahl von Zustanden 701 13.2 Die molekulare Zustandssumme 703 13.2.1 Die Interpretation der Zustandssumme 703 13.2.2 Beitrage zur molekularen Zustandssumme 705 13.3 Die Energie von Molekulen 715 13.3.1 Grundlegende Beziehungen 715 13.3.2 Mittlere Energien 716 13.4 Das kanonische Ensemble 721 13.4.1 Das Konzept des Ensembles 721 13.4.2 Die wahrscheinlichste Energie des Systems 723 13.4.3 Unabhangige Molekule 724 13.4.4 Die Abhangigkeit der Energie vom Volumen 725 13.5 Innere Energie und Entropie 727 13.5.1 Die Innere Energie 727 13.5.2 Die Entropie 729 13.6 Abgeleitete Funktionen 736 13.6.1 Die Ableitungen 736 13.6.2 Gleichgewichtskonstanten 739 14 Wechselwirkungen zwischen Molekülen 761 14.1 Elektrische Eigenschaften von Molekulen 762 14.1.1 Elektrische Dipolmomente 762 14.1.2 Die Polarisierbarkeit 765 14.1.3 Polarisation 767 14.2 Wechselwirkungen zwischen Molekulen 772 14.2.1 Wechselwirkungen zwischen Dipolen 772 14.2.2 Wasserstoffbruckenbindungen 778 14.2.3 Die Gesamtwechselwirkung 780 14.3 Flussigkeiten 789 14.3.1 MolekulareWechselwirkungen in Flussigkeiten 789 14.3.2 Die Grenzflache Flussigkeit-Gas 793 14.3.3 Oberflachenschichten 797 14.3.4 Kondensation 800 14.4 Makromolekule 802 14.4.1 MittlereMolmassen 802 14.4.2 Die Hierarchie der Strukturen 804 14.4.3 Statistische Knauel 805 14.4.4 Die mechanischen Eigenschaften von Polymeren 810 14.4.5 Die thermischen Eigenschaften von Polymeren 812 14.5 Aggregation und Selbstorganisation 815 14.5.1 Kolloide 815 14.5.2 Mizellen und biologische Membranen 819 15 Festkörper 839 15.1 Kristallstrukturen 840 15.1.1 Gitter und Elementarzellen 840 15.1.2 Die Identifikation von Gitterebenen 843 15.2 Beugungstechniken zur Strukturanalyse 847 15.2.1 Rontgenkristallografie 847 15.2.2 Neutronen- und Elektronenbeugung 856 15.3 Bindungen in Festkorpern 861 15.3.1 Metallische Festkorper 861 15.3.2 Ionische Festkorper 866 15.3.3 Molekulare und kovalente Festkorper 870 15.4 Mechanische Eigenschaften von Festkorpern 872 15.5 Elektrische Eigenschaften von Festkorpern 875 15.5.1 Metallische Leiter 875 15.5.2 Isolatoren und Halbleiter 876 15.5.3 Supraleiter 879 15.6 Magnetische Eigenschaften von Festkorpern 882 15.6.1 Magnetische Suszeptibilitat 882 15.6.2 Permanente und induzierte magnetische Momente 883 15.6.3 Magnetische Eigenschaften von Supraleitern 885 15.7 Optische Eigenschaften von Festkorpern 887 15.7.1 Lichtabsorption durch Excitonen 887 15.7.2 Lichtabsorption durch Metalle und Supraleiter 888 15.7.3 Nichtlineare optische Effekte 890 16 Die Bewegung von Molekülen 903 16.1 Transporteigenschaften idealer Gase 904 16.1.1 Die phanomenologischen Gleichungen 904 16.1.2 Die Transportkoeffizienten 906 16.2 Die Bewegung von Molekulen in Flussigkeiten 914 16.2.1 Experimentelle Ergebnisse 914 16.2.2 Ionenbeweglichkeiten 917 16.3 Diffusion 924 16.3.1 Diffusion aus thermodynamischer Sicht 924 16.3.2 Die Diffusionsgleichung 927 16.3.3 Diffusion aus statistischer Sicht 931 17 Chemische Kinetik 943 17.1 Die Geschwindigkeit chemischer Reaktionen 944 17.1.1 Die Beobachtung des Reaktionsverlaufs 945 17.1.2 Die Reaktionsgeschwindigkeit 947 17.2 Integrierte Geschwindigkeitsgesetze 954 17.2.1 Reaktionen nullter Ordnung 954 17.2.2 Reaktionen erster Ordnung 954 17.2.3 Reaktionen zweiter Ordnung 956 17.3 Reaktionen in der Nahe des Gleichgewichts 961 17.3.1 Reaktionen erster Ordnung in der Nahe des Gleichgewichts 961 17.3.2 Relaxationsmethoden 962 17.4 Die Arrhenius-Gleichung 965 17.4.1 Die Temperaturabhangigkeit von Reaktionsgeschwindigkeiten 965 17.4.2 Die Interpretation der Arrhenius-Parameter 967 17.5 Geschwindigkeitsgesetze 970 17.5.1 Elementarreaktionen 970 17.5.2 Folgereaktionen 971 17.5.3 Quasistationaritat 973 17.5.4 Der geschwindigkeitsbestimmende Schritt 974 17.5.5 Vorgelagerte Gleichgewichte 976 17.5.6 Kinetisch und thermodynamisch kontrollierte Reaktionen 977 17.6 Reaktionsmechanismen 978 17.6.1 Unimolekulare Reaktionen 978 17.6.2 Die Kinetik von Polymerisationen 980 17.6.3 Enzymatisch katalysierte Reaktionen 984 17.7 Photochemie 988 17.7.1 Photochemische Prozesse 988 17.7.2 Die Quantenausbeute des Primarprozesses 989 17.7.3 Die Desaktivierung angeregter Singulettzustande 991 17.7.4 Die Loschung angeregter Zustande 991 17.7.5 Resonanzenergieubertragung 994 18 Reaktionsdynamik 1013 18.1 Die Stostheorie 1014 18.1.1 Reaktive Stose 1014 18.1.2 Das RRK-Modell 1021 18.2 Diffusionskontrollierte Reaktionen 1022 18.2.1 Reaktionen in Losung 1022 18.2.2 Die Stoffbilanzgleichung 1025 18.3 Die Theorie des Ubergangszustands 1027 18.3.1 Die Eyring-Gleichung 1027 18.3.2 Thermodynamische Aspekte 1031 18.3.3 Der kinetische Isotopeneffekt 1035 18.4 Die Dynamik molekularer Stose 1038 18.4.1 Molekularstrahlexperimente 1038 18.4.2 Reaktive Stose 1041 18.4.3 Potenzialhyperflachen 1042 18.4.4 Theoretische und experimentelle Ergebnisse 1044 18.5 Elektronenubertragung in homogenen Systemen 1049 18.5.1 Das Geschwindigkeitsgesetz der Elektronenubertragung 1049 18.5.2 Der Tunnelprozess 1050 18.5.3 Die Geschwindigkeitskonstante der Elektronenubertragung 1052 18.5.4 Methoden zur experimentellen Uberprufung der Theorie 1053 19 Oberflächenprozesse 1067 19.1 Eigenschaften der Oberflachen von Festkorpern 1068 19.1.1 Wachstum und Struktur von festen Oberflachen 1068 19.1.2 Physisorption und Chemisorption 1069 19.1.3 Experimentelle Techniken 1071 19.2 Adsorption und Desorption 1078 19.2.1 Adsorptionsisothermen 1078 19.2.2 Die Geschwindigkeit von Oberflachenprozessen 1085 19.3 Heterogene Katalyse 1089 19.3.1 Mechanismen der heterogenen Katalyse 1089 19.3.2 Die katalytische Aktivitat an Oberflachen 1092 19.4 Elektronentransferprozesse an Elektroden 1096 19.4.1 Die Grenzflache zwischen Elektrode und Losung 1096 19.4.2 Die Stromdichte an einer Elektrode 1098 19.4.3 Voltammetrie 1103 19.4.4 Elektrolyse 1106 19.4.5 Galvanische Zellen unter Belastung 1106 Anhang 1121 Teil 1 Standardintegrale 1121 Teil 2 Einheiten 1122 Teil 3 Daten 1123 Teil 4 Charaktertafeln 1155 Stichwortverzeichnis 1159

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Book SynopsisDas Arbeitsbuch zum neuen "großen Atkins"! Der "große Atkins" ist und bleibt ein Muss für alle Studierenden, die sich ernsthaft mit der Physikalischen Chemie auseinandersetzen. In unverwechselbarem Stil deckt Peter Atkins mit seinen Koautoren Julio de Paula und James Keeler die gesamte Bandbreite dieses faszinierenden und herausfordernden Fachs ab. Das darauf abgestimmte Arbeitsbuch bietet die vollständigen Lösungen der leichteren "a"-Aufgaben und der schwereren Aufgaben sowie Musterantworten zu den ungeraden Diskussionsfragen.Table of ContentsVorwort ix 1 Die Eigenschaften der Gase 1 1.1 Das ideale Gas 1 1.2 Die kinetische Gastheorie 12 1.3 Reale Gase 22 2 Der Erste Hauptsatz der Thermodynamik 39 2.1 Grundbegriffe 39 2.2 Die Enthalpie 45 2.3 Thermochemie 47 2.4 Zustandsfunktionen und totale Differenziale 56 2.5 Adiabatische Änderungen 62 3 Der Zweite und der Dritte Hauptsatz der Thermodynamik 69 3.1 Die Entropie 69 3.2 Entropieänderungen bei speziellen Prozessen 75 3.3 Die Messung der Entropie 85 3.4 Die Beschränkung auf das System 93 3.5 Die Verbindung von Erstem und Zweitem Hauptsatz 98 4 Physikalische Umwandlungen reiner Stoffe 109 4.1 Phasendiagramme 109 4.2 Thermodynamische Betrachtung von Phasenübergängen 111 5 Die Eigenschaften einfacher Mischungen 125 5.1 Die thermodynamische Beschreibung von Mischungen 125 5.2 Die Eigenschaften von Lösungen 136 5.3 Phasendiagramme flüssiger Zweikomponentensysteme 150 5.4 Phasendiagramme fester Zweikomponentensysteme 157 5.5 Phasendiagramme ternärer Systeme 162 5.6 Aktivitäten 167 6 Das chemische Gleichgewicht 181 6.1 Die Gleichgewichtskonstante 181 6.2 Die Verschiebung des Gleichgewichts bei Änderung der Reaktionsbedingungen 189 6.3 Elektrochemische Zellen 201 6.4 Standard-Elektrodenpotenziale 207 7 Quantentheorie 221 7.1 Die Anfänge der Quantenmechanik 221 7.2 Wellenfunktionen 227 7.3 Operatoren und Observablen 232 7.4 Translation 240 7.5 Schwingung 254 7.6 Rotation 263 8 Atomstruktur und Atomspektren 273 8.1 Wasserstoffähnliche Atome 273 8.2 Mehrelektronenatome 282 8.3 Atomspektren 285 9 Molekülstruktur 293 9.1 Valence-Bond (VB)-Theorie 293 9.2 Molekülorbital (MO)-Theorie: Das Wasserstoff-Molekülion 296 9.3 Molekülorbital (MO)-Theorie: homoatomare zweiatomige Moleküle 300 9.4 Molekülorbital (MO)-Theorie: heteroatomare zweiatomige Moleküle 305 9.5 Molekülorbital (MO)-Theorie: mehratomige Moleküle 309 10 Molekülsymmetrie 323 10.1 Die Symmetrieelemente von Molekülen 323 10.2 Gruppentheorie 331 10.3 Anwendungen der Molekülsymmetrie 341 11 Molekulare Spektroskopie 349 11.1 Allgemeine Merkmale spektroskopischer Methoden 349 11.2 Rotationsspektren 358 11.3 Schwingungsspektren zweiatomiger Moleküle 369 11.4 Schwingungsspektren mehratomiger Moleküle 381 11.5 Symmetrieanalyse von Schwingungsspektren 383 11.6 Elektronenspektren 385 11.7 Die Desaktivierung angeregter Zustände 396 12 Magnetische Resonanz 403 12.1 Grundlagen der magnetischen Resonanz 403 12.2 Eigenschaften von NMR-Spektren 406 12.3 Pulstechniken in der NMR 414 12.4 Elektronenspinresonanz (ESR) 422 13 Statistische Thermodynamik 427 13.1 Die Boltzmann-Verteilung 427 13.2 Die molekulare Zustandssumme 431 13.3 Die Energie von Molekülen 439 13.4 Das kanonische Ensemble 447 13.5 Innere Energie und Entropie 448 13.6 Abgeleitete Funktionen 461 14 Wechselwirkungen zwischen Molekülen 469 14.1 Elektrische Eigenschaften 469 14.2 Wechselwirkungen zwischen Molekülen 479 14.3 Flüssigkeiten 485 14.4 Makromoleküle 487 14.5 Aggregation und Selbstorganisation 498 15 Festkörper 505 15.1 Kristallstrukturen 505 15.2 Beugungstechniken zur Strukturanalyse 508 15.3 Bindungen in Festkörpern 514 15.4 Mechanische Eigenschaften von Festkörpern 519 15.5 Elektrische Eigenschaften von Festkörpern 521 15.6 Magnetische Eigenschaften von Festkörpern 522 15.7 Optische Eigenschaften von Festkörpern 525 16 Die Bewegung von Molekülen 529 16.1 Transporteigenschaften idealer Gase 529 16.2 Bewegung von Molekülen in Flüssigkeiten 535 16.3 Diffusion 540 17 Chemische Kinetik 549 17.1 Die Geschwindigkeit chemischer Reaktionen 549 17.2 Integrierte Geschwindigkeitsgesetze 555 17.3 Reaktionen in der Nähe des Gleichgewichts 569 17.4 Die Arrhenius-Gleichung 573 17.5 Geschwindigkeitsgesetze 577 17.6 Reaktionsmechanismen 583 17.7 Photochemie 587 18 Reaktionsdynamik 603 18.1 Die Stoßtheorie 603 18.2 Diffusionskontrollierte Reaktionen 608 18.3 Die Theorie des Übergangszustands 611 18.4 Die Dynamik molekularer Stöße 621 18.5 Elektronentransfer in homogenen Systemen 622 19 Oberflächenprozesse 629 19.1 Eigenschaften der Oberflächen von Festkörpern 629 19.2 Adsorption und Desorption 633 19.3 Heterogene Katalyse 644 19.4 Elektronentransferprozesse an Elektroden 646

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Book SynopsisPrinciples of Biomedical Sciences and Industry Improve your product development skills to bring new ideas to biomedicine The development of innovative healthcare products, such as biodegradable implants, biopharmaceuticals, or companion diagnostics, requires a multi-disciplinary approach that incorporates scientific evidence with novel and innovative ideas to create new and improved products and treatments. Indeed, product development and the integration of science with commercial aspects have become key challenges for scientists working in the pharmaceutical, biotech, and medtech industries. Using a multi-pronged approach to development, Principles of Biomedical Sciences and Industry combines ideas and methodologies from four of the central areas of focus in the biomedical arena: pharmaceuticals, diagnostics, biomaterials, and medical devices. In doing so, the book covers the entire product lifecycle, from translating a scientific idea into a prototype to product development, launch, and management. Principles of Biomedical Sciences and Industry readers will also find: Several case studies from the most important product categories (pharmaceuticals, diagnostics, medical devices, combination products) Chapters dealing with toxicology and safety risks in development, as well as regulatory approval Key business aspects including how to secure funding, managing intellectual property, and price regulation in the market An ideal resource for teachers and students that conveys the information in an easily-digestible format Ideal for advanced students and young professionals pursuing a career in the biomedical and healthcare industries, Principles of Biomedical Sciences and Industry is an essential reference for those in pharmaceutical industry, biotechnologists, medicinal chemists, bio-engineers, pharma engineers, and management consultants.Table of ContentsTHE BIOMEDICAL INDUSTRY Material science industry Diagnostics industry Medical technology industry Pharmaceutical industry THE LONG WAY TO LAUNCH A NEW PRODUCT The standardized R&D process Drug Discovery: From idea to candidate Drug Development: From prototype to product The Impact of translational science Market launch and product LCM Impact of quality management The regulatory framework Case-in-point: The R&D process in medical devices and technology Case-in-point: The R&D process in (mobile) diagnostics STRATEGIC R&D MANAGEMENT The what and how of the industry Portfolio assessment Portfolio management and decision making Technology Management Project management IP management REAL LIFE IN THE INDUSTRY - APPLICATIONS IN LIFE SCIENCE Studies of success and failure Today's challenges and future trends

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Book SynopsisDer "kleine Alberts" ist die unbestrittene Nummer 1 unter den einführenden Lehrbüchern der Molekular- und Zellbiologie. Aus der Fülle der neuen und neuesten Erkenntnisse werden die unentbehrlichen Grundlagen der molekularen Zellbiologie sowie ihre Anwendungen in Medizin, Gen- und Biotechnologie herausgearbeitet, mit der Genauigkeit, Verlässlichkeit und Aktualität des großen Bruders "Molekularbiologie der Zelle" und illustriert durch 900 durchgehend farbige Abbildungen. 21 ganzseitige Übersichtstafeln zu komplexen Themen wie Stoffwechsel und Regulation, die bestens für die Prüfungsvorbereitung geeignet sind, Zusammenfassungen der wichtigsten Inhalte und Schlüsselbegriffe am Kapitelende, mehr als 400 Verständnisfragen, Übungsaufgaben und deren Lösungen sowie ein illustriertes Glossar mit mehr als 600 Begriffen machen das Lernen leicht. Die 5. Auflage wurde komplett überarbeitet und um aktuelle Themen ergänzt. Sie bietet u. a. eine bessere Einführung in die "schwierigen" Themen chemische Bindung und Membranpotential, ein neues Unterkapitel zur Rolle genetischer Faktoren bei der Entstehung von Krankheiten und berücksichtigt zahlreiche neue Erkenntnisse, u. a. zu Chromatin-Remodellierung, Genome Editing mit dem CRISPR/Cas-System, Optogenetik, Amyloidbildung, genomweite Assoziationsstudien, pluripotente Stammzellen u. v. m. Stimmern zur Vorauflage: "Der kleine Bruder des Alberts-Klassikers Molekularbiologie der Zelle versteht es [...], mit didaktischer Eleganz und herausragenden Illustrationen den Leser mit 20 Kapiteln vom Gen bis zur Entstehung von Krebs zu faszinieren." BIOspektrum 11/2012 "Der 'Alberts' ist völlig zu Recht das beliebteste einführende Lehrbuch der Zellbiologie. [...] Ein ausgefeiltes didaktisches Konzept vereinigt Bewährtes mit völlig Neuem [...]." Science-shop.de (April 2012)Trade ReviewDer kleine Alberts ist DAS Lehrbuch der Zellbiologie. Durch die Bedeutung der molekularen Abläufe für das Verständnis der Biologie ist es eigentlich DAS Lehrbuch für das biologische Grundstudium. Es hat ein hervorragendes didaktisches Konzept und ist trotz der Fülle des Stoffs wirklich lesbar. Prof. Dr. Johannes Herrmann (30.04.2021) Der neue Alberts hat seinen Stammplatz in der Nachschlage-Bibliothek (?.) voll und ganz verdient. Journal für Ernäherungsmedizin (06.08.2021) Standardwerk zum Thema Zellbiologie mit guten Illustrationen und ausführlichen, verständlichen Kommentaren für alle Level. Prof. Dr. Frank Breinig (09.06.2021) Der Text ist bis ins Detail sehr gut strukturiert mit sehr hilfreichen, ästhetisch ansprechenden Abbildungen einschließlich informativer Bildunterschriften, wohldosierten Texthervorhebungen durch Fettdruck oder Informationsboxen. Prof. Hans Brandstetter (22.05.2021)Table of ContentsKapitel 1 Zellen: Die Grundeinheiten des Lebens 1 1.1 Einheit und Vielfalt von Zellen 2 1.2 Zellen unter dem Mikroskop 6 1.3 Die Prokaryotenzelle 15 1.4 Die Eukaryotenzelle 18 1.5 Modellorganismen 30 Kapitel 2 Chemische Bestandteile der Zelle 43 2.1 Chemische Bindungen 44 2.2 Kleine Moleküle in Zellen 56 2.3 Makromoleküle in Zellen 65 Kapitel 3 Energie, Katalyse und Biosynthese 89 3.1 Nutzung der Energie durch die Zellen 90 3.2 Freie Enthalpie und Katalyse 98 3.3 Aktivierte Trägermoleküle und Biosynthese 109 Kapitel 4 Proteine – Struktur und Funktion 129 4.1 Die Gestalt und Struktur von Proteinen 130 4.2 Wie Proteine arbeiten 159 4.3 Wie Proteine kontrolliert werden 170 4.4 Wie Proteine untersucht werden 180 Kapitel 5 DNA und Chromosomen 191 5.1 Die Struktur der DNA 192 5.2 Die Struktur eukaryotischer Chromosomen 196 5.3 Regulation der Chromosomenstruktur 205 Kapitel 6 DNA-Replikation und Reparatur 219 6.1 DNA-Replikation 220 6.2 DNA-Reparatur 235 Kapitel 7 Von der DNA zum Protein: Wie Zellen das Genom lesen 249 7.1 Von der DNA zur RNA 250 7.2 Von der RNA zum Protein 267 7.3 RNA und der Ursprung des Lebens 282 Kapitel 8 Kontrolle der Genexpression 291 8.1 Ein Überblick über die Genexpression 292 8.2 Wie die Transkription reguliert wird 295 8.3 Die Erzeugung spezialisierter Zellarten 303 8.4 Posttranskriptionelle Kontrollen 315 Kapitel 9 Wie sich Gene und Genome entwickeln 325 9.1 Die Entwicklung genetischer Variation 326 9.2 Die Rekonstruktion des Stammbaums des Lebens 337 9.3 Mobile genetische Elemente und Viren 344 9.4 Die Untersuchung des menschlichen Genoms 350 Kapitel 10 Die Analyse der Struktur und Funktion von Genen 363 10.1 Isolierung und Klonierung von DNA-Molekülen 364 10.2 DNA-Klonierung mithilfe der PCR 372 10.3 DNA-Sequenzierung 376 10.4 Erforschung der Genfunktion 384 Kapitel 11 Membranstruktur 401 11.1 Die Lipiddoppelschicht 403 11.2 Membranproteine 411 Kapitel 12 Membrantransport 427 12.1 Grundsätze des Membrantransports 428 12.2 Transporter und ihre Funktionen 434 12.3 Ionenkanäle und das Membranpotenzial 443 12.4 Ionenkanäle und Signalübertragung in Nervenzellen 452 Kapitel 13 Wie Zellen Energie aus Nahrung gewinnen 469 13.1 Der Abbau und die Nutzung von Zuckern und Fetten 470 13.2 Regulation des Stoffwechsels 490 Kapitel 14 Energiegewinnung in Mitochondrien und Chloroplasten 499 14.1 Mitochondrien und oxidative Phosphorylierung 503 14.2 Molekulare Mechanismen des Elektronentransports und der Protonenpumpen 515 14.3 Chloroplasten und Photosynthese 524 14.4 Die Evolution energieerzeugender Systeme 537 Kapitel 15 Intrazelluläre Kompartimente und Proteintransport 547 15.1 Membranumschlossene Organellen 548 15.2 Proteinsortierung 552 15.3 Vesikulärer Transport 565 15.4 Sekretorische Wege 571 15.5 Endocytosewege 578 Kapitel 16 Zelluläre Signalübertragung 589 16.1 Allgemeine Grundlagen der zellulären Signalübertragung 590 16.2 G-Protein-gekoppelte Rezeptoren 602 16.3 Enzymgekoppelte Rezeptoren 614 Kapitel 17 Das Cytoskelett 631 17.1 Intermediärfilamente 632 17.2 Mikrotubuli 638 17.3 Aktinfilamente 653 17.4 Muskelkontraktion 661 Kapitel 18 Der Zellteilungszyklus 673 18.1 Überblick über den Zellzyklus 674 18.2 Das Zellzyklus-Kontrollsystem 677 18.3 G1-Phase 684 18.4 S-Phase 687 18.5 M-Phase 689 18.6 Mitose 694 18.7 Cytokinese 701 18.8 Kontrolle von Zellzahl und Zellgröße 706 Kapitel 19 Sexuelle Vermehrung und Genetik 719 19.1 Die Vorteile der Sexualität 719 19.2 Die Meiose und die Befruchtung 722 19.3 Mendel und die Vererbungsregeln 734 19.4 Genetik als experimentelles Werkzeug 745 19.5 Erkundung der Humangenetik 750 Kapitel 20 Zellgemeinschaften: Gewebe, Stammzellen und Krebs 765 20.1 Extrazelluläre Matrix und Bindegewebe 766 20.2 Epithelschichten und Zell-Zell-Verbindungen 777 20.3 Stammzellen und Erneuerung von Geweben 785 20.4 Krebs 796 Antworten 815 Glossar 885 Stichwortverzeichnis 911

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Book SynopsisSeen sind ein zentraler Bestandteil der mitteleuropäischen Landschaften mit einem hohen Nutzwert für Wasserversorgung, Binnenfischerei, Freizeit und Artenschutz. Sie besitzen ein komplexes Ökosystem, das von vielen unterschiedlichen Faktoren wie Temperatur, Nährstoffeintrag sowie der Art und Anzahl der im See lebenden Mikroorganismen, Pflanzen und Tiere abhängt. Die Kenntnis aller dieser Faktoren und ihres Zusammenspiels ist die entscheidende Voraussetzung, um das Ökosystem See zu verstehen, zu überwachen und ggf. schützend einzugreifen, wenn dieses aus der Balance gerät. Diese umfassende Übersicht zur Ökologie von Seen basiert auf neuesten Erkenntnissen und zahlreichen wissenschaftlichen Studien aus den vergangenen zwei Jahrzehnten. Zunächst werden die abiotischen Faktoren wie Temperatur, Licht und Sauerstoffverhältnisse und deren Einfluss auf die Gliederung von Seen in unterschiedliche Habitate und ökologische Nischen beschrieben. Weitere Kapitel befassen sich mit den Organismen im See, vom Phytoplankton und Zooplankton bis hin zu höheren Pflanzen und Tieren, deren Populationsbiologie, sowie den daraus entstehenden ökologischen Netzen. Der Einfluss invasiver Arten wird anhand von mehreren Beispielen dokumentiert. Dieses Standardwerk zur Ökologie von Seen erklärt und dokumentiert anhand von umfangreichem Datenmaterial den Stand des Wissens und ist ein zuverlässiger Begleiter für Ausbildung und Beruf.

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Book SynopsisOpen Access Databases and Datasets for Drug Discovery Timely resource discussing the future of data-driven drug discovery and the growing number of open-source databases With an overview of 90 freely accessible databases and datasets on all aspects of drug design, development, and discovery, Open Access Databases and Datasets for Drug Discovery is a comprehensive guide to the vast amount of “free data” available to today’s pharmaceutical researchers. The applicability of open-source data for drug discovery and development is analyzed, and their usefulness in comparison with commercially available tools is evaluated. The most relevant databases for small molecules, drugs and druglike substances, ligand design, protein 3D structures (both experimental and calculated), and human drug targets are described in depth, including practical examples of how to access and work with the data. The first part is focused on databases for small molecules, followed by databases for macromolecular targets and diseases. The final part shows how to integrate various open-source tools into the academic and industrial drug discovery and development process. Contributed to and edited by experts with long-time experience in the field, Open Access Databases and Datasets for Drug Discovery includes information on: An extensive listing of open access databases and datasets for computer-aided drug design PubChem as a chemical database for drug discovery, DrugBank Online, and bioisosteric replacement for drug discovery supported by the SwissBioisostere database The Protein Data Bank (PDB) and macromolecular structure data supporting computer-aided drug design, and the SWISS-MODEL repository of 3D protein structures and models PDB-REDO in computational aided drug design (CADD), and using Pharos/TCRD for discovering druggable targets Unmatched in scope and thoroughly reviewing small and large open data sources relevant for rational drug design, Open Access Databases and Datasets for Drug Discovery is an essential reference for medicinal and pharmaceutical chemists, and any scientists involved in the drug discovery and drug development.Table of ContentsSeries Editors Preface xiii Raimund Mannhold – A Personal Obituary from the Series Editors xvii A Personal Foreword xxi 1 Open Access Databases and Datasets for Computer-Aided Drug Design. A Short List Used in the Molecular Modelling Group of the SIB 1 Antoine Daina, María José Ojeda-Montes, Maiia E. Bragina, Alessandro Cuozzo, Ute F. Röhrig, Marta A.S. Perez, and Vincent Zoete References 30 Part I Small Molecules 39 2 PubChem: A Large-Scale Public Chemical Database for Drug Discovery 41 Sunghwan Kim and Evan E. Bolton 2.1 Introduction 41 2.2 Data Content and Organization 42 2.3 Tools and Services 45 2.3.1 PubChem Search 45 2.3.2 Summary Pages 48 2.3.3 Literature Knowledge Panel 49 2.3.4 2D and 3D Neighbors 50 2.3.5 Classification Browser 51 2.3.6 Identifier Exchange Service 52 2.3.7 Programmatic Access 52 2.3.8 PubChem FTP Site and PubChemRDF 53 2.4 Drug- and Lead-Likeness of PubChem Compounds 54 2.5 Bioactivity Data in PubChem 56 2.6 Comparison with Other Databases 57 2.7 Use of PubChem Data for Drug Discovery 58 2.8 Summary 59 Acknowledgments 60 References 60 3 DrugBank Online: A How-to Guide 67 Christen M. Klinger, Jordan Cox, Denise So, Teira Stauth, Michael Wilson, Alex Wilson, and Craig Knox 3.1 Introduction 67 3.2 DrugBank 68 3.2.1 Overview of DrugBank 68 3.2.2 DrugBank Datasets 69 3.2.2.1 Drug Cards: An Overview and Navigation Guide 70 3.2.2.2 Identification 70 3.2.2.3 Pharmacology 71 3.2.2.4 Categories 73 3.2.2.5 Properties 73 3.2.2.6 Targets, Enzymes, Carriers, and Transporters 73 3.2.2.7 References 77 3.3 Protocols 77 3.3.1 General Workflows 77 3.3.1.1 Using DrugBank Online’s Search Functionality 77 3.3.1.2 Using DrugBank Online’s Advanced Search Functionality 80 3.3.1.3 Browsing Drugs Using DrugBank Online’s Drug Categories 83 3.3.2 Identifying Chemicals and Relevant Sequences 86 3.3.2.1 Searching Using Chemical Structure Search 86 3.3.2.2 Using Sequence Search to Find Similar Targets 89 3.3.3 Extracting DrugBank Datasets for ml 93 3.4 Research Using DrugBank 94 3.5 Discussion and Conclusions 95 References 96 4 Bioisosteric Replacement for Drug Discovery Supported by the SwissBioisostere Database 101 Antoine Daina, Alessandro Cuozzo, Marta A.S. Perez, and Vincent Zoete 4.1 Introduction 101 4.1.1 Concept of Isosterism and Bioisosterism 101 4.1.2 Classical vs. Non-classical Bioisostere and Further Molecular Replacements 102 4.1.3 Bioisosteric Replacement in Drug Discovery 105 4.2 Construction and Dissemination of SwissBioisostere 106 4.2.1 Intention and Requirements 106 4.2.2 Bioactivity Data 107 4.2.3 Nonsupervised Matched Molecular Pair Analysis 108 4.2.4 Database 108 4.2.5 Web Interface 109 4.3 Content of SwissBioisostere 111 4.3.1 Global Content 111 4.3.2 Biological and Chemical Contexts 112 4.3.3 Fragment Shape Diversity 113 4.4 Usage of SwissBioisostere 115 4.4.1 Website Usage 115 4.4.2 Most Frequent Requests 117 4.4.3 Examples Related to Drug Discovery 117 4.4.3.1 Use Cases 117 4.4.3.2 Replacing Unwanted Chemical Groups 118 4.4.3.3 Optimization of Passive Absorption and Blood–Brain Barrier Diffusion 122 4.4.3.4 Reduction of Flexibility 124 4.4.3.5 Reduction of Aromaticity/Escape from Flatland 128 4.5 Conclusive Remarks 133 Acknowledgment 133 References 133 Part II Macromolecular Targets and Diseases 139 5 The Protein Data Bank (PDB) and Macromolecular Structure Data Supporting Computer-Aided Drug Design 141 David Armstrong, John Berrisford, Preeti Choudhary, Lukas Pravda, James Tolchard, Mihaly Varadi, and Sameer Velankar 5.1 Introduction 141 5.2 Small Molecule Data in Protein Data Bank (PDB) Entries 142 5.2.1 What Data are in the PDB Archive? 142 5.2.2 Definition of Small Molecules in OneDep 145 5.3 Small Molecule Dictionaries 146 5.3.1 wwPDB Chemical Component Dictionary (CCD) 146 5.3.2 The Peptide Reference Dictionary 147 5.4 Additional Ligand Annotations in the PDB Archive 148 5.4.1 Linkage Information 148 5.4.2 Carbohydrates 149 5.5 Validation of Ligands in the Worldwide Protein Data Bank (wwPDB) 150 5.5.1 Various Criteria and Software Used for Validating Ligand in Validation Reports 150 5.5.2 Identification of Ligand of Interest (LOI) 151 5.5.3 Geometric and Conformational Validation 152 5.5.4 Ligand Fit to Experimental Electron Density Validation 152 5.5.5 Accessing wwPDB Validation Reports from PDBe Entry Pages 154 5.5.6 Other Planned Improvements to Enhance Ligand Validation 154 5.6 PDBe Tools for Ligand Analysis 155 5.6.1 Ligand Interactions 155 5.6.1.1 Classifying Ligand Interactions 155 5.6.1.2 Data Availability 156 5.6.2 Ligand Environment Component 156 5.6.3 Chemistry Process and FTP 158 5.6.4 PDBeChem Pages 158 5.7 Ligand-Related Annotations in the PDBe-KB 158 5.7.1 Introduction to PDBe-KB 158 5.7.2 Data Access Mechanisms for Ligand-Related Annotations 160 5.7.3 Ligand-Related Annotations on the Aggregated Views of Proteins 162 5.8 Case Study: Using PDB Data to Support Drug Discovery 164 5.9 Conclusions and Outlook 165 5.9.1 Upcoming Features and Improvements 166 References 167 6 The SWISS-MODEL Repository of 3D Protein Structures and Models 175 Xavier Robin, Andrew Mark Waterhouse, Stefan Bienert, Gabriel Studer, Leila T. Alexander, Gerardo Tauriello, Torsten Schwede, and Joana Pereira 6.1 Introduction 175 6.2 SMR Database Content and Model Providers 176 6.2.1 PDB 177 6.2.2 Swiss-model 177 6.2.3 AlphaFold Database 179 6.2.4 ModelArchive 180 6.3 Protein Feature Annotation and Cross-References to Computational Resources 181 6.3.1 Structural Features, Ligands, and Oligomers 181 6.3.2 SWISS-MODEL associated tools 182 6.3.3 Web and API Access 183 6.4 Quality Estimates and Benchmarking 188 6.5 Binding Site Conformational States 189 6.6 SMR and Computer-Aided Structure-based Drug Design 190 6.7 Conclusion and Outlook 191 References 193 7 PDB-REDO in Computational-Aided Drug Design (CADD) 201 Ida de Vries, Anastassis Perrakis, and Robbie P. Joosten 7.1 History and Concepts 201 7.1.1 X-ray Structure Models 201 7.1.2 PDB-REDO Development 202 7.1.2.1 First Uniformity 203 7.1.2.2 Automatic Rebuilding of Protein Backbone and Side Chains 203 7.1.2.3 Automated Model Completion Approaches 204 7.1.2.4 Systematic Integration of Structural Knowledge 205 7.1.2.5 Overview of PDB-REDO Pipeline 205 7.2 Structure Improvements by PDB-REDO 206 7.2.1 Parametrization and Rebuilding Effects on Small Molecule Ligands 206 7.2.1.1 Re-refinement Improves Ligand Conformation 206 7.2.1.2 Side Chain Rebuilding Improves Ligand Binding Sites 207 7.2.1.3 Histidine Flip and Improved Ligand Parameterization 208 7.2.2 Building of Protein Loops and Ligands into Protein Structure Models 210 7.2.2.1 Loop Building Completes a Binding Site Region 210 7.2.2.2 Loop Building Results in Improved Binding Sites 211 7.2.2.3 Building new Compounds into Density 212 7.2.3 Nucleic Acid Improvements by PDB-REDO 213 7.2.4 Glycoprotein Structure Model Rebuilding 214 7.2.5 Metal Binding Sites 214 7.2.6 Limitations of the PDB-REDO Databank 216 7.3 Access the PDB-REDO Databank and Metadata 218 7.3.1 Downloading and Inspecting Individual PDB-REDO Entries 218 7.3.2 Data Available in PDB-REDO Entries 220 7.3.3 Usage of the Uniform and FAIR Validation Data 220 7.3.4 Creating Datasets from the PDB-REDO Databank 222 7.3.5 Submitting Structure Models to the PDB-REDO Pipeline 223 7.4 Conclusions 223 Acknowledgments and Funding 224 List of Abbreviations and Symbols 224 References 225 8 Pharos and TCRD: Informatics Tools for Illuminating Dark Targets 231 Keith J. Kelleher, Timothy K. Sheils, Stephen L. Mathias, Dac-Trung Nguyen, Vishal Siramshetty, Ajay Pillai, Jeremy J. Yang, Cristian G. Bologa, Jeremy S. Edwards, Tudor I. Oprea, and Ewy Mathé 8.1 Introduction 231 8.2 Methods 233 8.2.1 Data Organization 233 8.2.1.1 Target Alignment 234 8.2.1.2 Disease Alignment 234 8.2.1.3 Ligand Alignment 234 8.2.1.4 Data and UI Updates 235 8.2.2 Programmatic Access and Data Download 235 8.2.3 UI Organization 235 8.2.3.1 List Pages 236 8.2.3.2 Details Pages 236 8.2.3.3 Search 238 8.2.3.4 Tutorials 240 8.2.4 Analysis Methods Within Pharos 240 8.2.4.1 Searching for Ligands 240 8.2.4.2 Finding Targets by Amino Acid Sequence 241 8.2.4.3 Finding Targets with Similar Annotations 241 8.2.4.4 Finding Targets with Predicted Activity 241 8.2.4.5 Enrichment Scores for Filter Values 241 8.3 Use Cases 242 8.3.1 Hypothesizing the Role of a Dark Target 242 8.3.1.1 Primary Documentation 242 8.3.1.2 List Analysis 247 8.3.1.3 Downloading Data 251 8.3.1.4 Variations on this Use Case 251 8.3.2 Characterizing a Novel Chemical Compound 251 8.3.2.1 Finding Predicted Targets 252 8.3.2.2 Analyzing Similar Ligands 254 8.3.2.3 Ligand Details Pages 256 8.3.2.4 Variations on this Use Case 257 8.3.3 Investigating Diseases 260 8.4 Discussion 262 Funding 264 References 264 Part III Users’ Points of View 269 9 Mining for Bioactive Molecules in Open Databases 271 Guillem Macip, Júlia Mestres-Truyol, Pol Garcia-Segura, Bryan Saldivar-Espinoza, Santiago Garcia-Vallvé, and Gerard Pujadas 9.1 Introduction 271 9.2 Main Tools for Virtual Screening 272 9.2.1 ADMET and PAINS Filtering 272 9.2.2 Protein–Ligand Docking 274 9.2.3 Pharmacophore Search 275 9.2.4 Shape/Electrostatic Similarity 276 9.2.5 Protein-Structure Databases 277 9.2.6 The Protein Data Bank 278 9.2.7 The PDB-REDO Databank 278 9.2.8 The SWISS-MODEL Repository 279 9.2.9 The AlphaFold Protein Structure Database 279 9.3 Validating Binding Site and Ligand Coordinates in Three-Dimensional Protein Complexes 280 9.4 Databases for Searching New Drugs 281 9.4.1 Coconut 281 9.4.2 GDBs 282 9.4.3 Zinc 20 282 9.5 Databases of Bioactive Molecules 282 9.5.1 The BindingDB Database 283 9.5.2 PubChem 283 9.5.3 ChEMBL 284 9.6 Databases of Inactive/Decoy Molecules 285 9.6.1 Collecting Experimentally Inactive Compounds from PubChem 285 9.6.2 Collecting Presumed Inactive Compounds from Decoy Databases 285 9.6.3 Building Custom-Based Decoy Sets 286 9.7 Main Metrics for Evaluating the Success of a Virtual Screening 286 9.8 Concluding Remarks 288 References 289 10 Open Access Databases – An Industrial View 299 Michael Przewosny 10.1 Academic vs. Industrial Research 299 10.2 Scaffold-Hopping 310 10.3 Virtual-Screening 311 Abbreviations 312 References 313 Index 317

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Book SynopsisGMP im Labor Der perfekte Leitfaden für Neulinge und Quereinsteiger:innen zur Etablierung eines GMP-konformen Qualitätssystems mit besonderem Augenmerk auf die speziellen Bedürfnisse im Labor Good Manufacturing Practice (GMP) oder gute Herstellungspraxis ist ein System zur Qualitätssicherung von Herstellungsprozessen und Produkten basierend auf nationalen und internationalen Gesetzen. Dabei beziehen sich die Richtlinien auf Produktionsabläufe und -umgebung in der Herstellung von Arzneimitteln und Wirkstoffen, aber auch bei Kosmetika, Lebens- und Futtermitteln. GMP im Labor beschäftigt sich mit der Umsetzung von GMP-Anforderungen in der Laborpraxis und präsentiert eine Grundlage für die Etablierung eines GMP-konformen Qualitätssystems. Besonders nützlich für Einsteiger:innen werden die speziellen Bedürfnisse im Laboralltag detailliert beleuchtet und praktische Lösungsansätze geboten. Dabei wird genauer auf die gesetzlichen Grundlagen und Abgrenzung zu anderen Systemen (GLP, GCP, ISO, etc.) eingegangen und die verschiedenen Punkte eines Qualitätssystem wie etwa Dokumentation, Validierung und Risikomanagement beleuchtet. Des Weiteren werden die fundamentalen Prozesse in einem GMP-konformen Qualitätssystem, wie etwa Gerätequalifizierung, Abweichungen und Selbstinspektionen, behandelt und mit praktischen Lösungsansätzen präsentiert. Dringend benötigt: Das einzige Buch, das einen umfassenden und doch komprimierten Einblick in die komplexe GMP Thematik bietet Praxisnah: Es wird besondere Rücksicht auf die speziellen Bedürfnisse im Labor genommen und bietet praktische Lösungsansätze Leitfaden: Behandelt die notwendigen Grundlagen und dient als Leitfaden zur Etablierung eines GMP-konformen Qualitätssystems GMP im Labor richtet sich an Studierende in Bachelor und Master Studiengängen, Doktorand:innen, Naturwissenchaftler:innen, sowie Mitarbeiter:innen in Laboratorien und in der Industrie.Table of ContentsGeleitwort v 1 Einleitung 1 Dr. Nadine Frankenberg 1.1 Wieso ,,GMP im Labor“? 1 1.2 Wann findet GMP im Labor Anwendung? 1 1.3 Welche Analytik wird benötigt? 2 1.4 Analysenparameter und Methoden 3 1.5 Anforderungen an das Labor 4 1.6 Ziel des Buches 6 2 Regulatorische Grundlagen 7 Dr. Petra Heim 2.1 Entstehung und Meilensteine der Guten Herstellungspraxis 7 2.2 Internationale und nationale GMP-Regularien 10 2.2.1 Europäische Richtlinien und Leitlinien 10 2.2.2 US-amerikanische Gesetzgebung 13 2.2.3 GMP in Deutschland: AMG und AMWHV 15 2.2.4 Weitere nationale GMP-Regularien 16 2.3 Guidelines und Guidances internationaler Organisationen und deren Entwicklung 17 2.3.1 World Health Organization (WHO) 17 2.3.2 International Council for Harmonisation (ICH) 18 2.3.3 Pharmaceutical Inspection Co-operation Scheme (PIC/S) 19 2.4 Gegenseitige Anerkennung behördlicher GMP-Inspektionen 20 2.5 Zulassung von Arzneimitteln 21 2.5.1 Zulassungsbehörden und Zulassungsverfahren 21 2.5.2 Zulassungsunterlagen 23 2.6 Testung von Arzneimitteln 24 2.7 Besondere regulatorische Anforderungen im Qualitätskontrolllabor 25 3 Abgrenzung zu GLP 29 Dr. Petra Heim 3.1 Die Gute Laborpraxis (GLP) 30 3.1.1 Definition und Gegenstand der Guten Laborpraxis 30 3.1.2 Historie der Guten Laborpraxis 31 3.1.3 Die Gute Laborpraxis in verschiedenen Nationen 32 3.1.4 Die Grundsätze der Guten Laborpraxis 35 3.1.5 Abgrenzung GLP zu GMP 38 3.1.6 GLP und GMP im Praxisvergleich 46 Literatur 46 4 Verantwortlichkeiten und Qualitätskultur 49 Jörg Neumann 4.1 Verantwortlichkeiten im Labor 49 4.1.1 Gesetzlicher Rahmen 49 4.1.2 Aufgaben der Qualitätskontrolle 51 4.1.3 Betriebliche Rahmenbedingungen und Verantwortlichkeiten 51 4.2 Kultur 52 4.2.1 Kultur, eine Begriffsbestimmung 52 4.2.2 Kultur und die Rolle der Führungskräfte 53 4.2.3 Kultur und die Rolle der Mitarbeiter 56 4.2.4 Qualitätskultur 57 4.3 Kultur verändern 58 4.4 Steuern mit Zahlen – Performance-Indikatoren 60 4.4.1 Kennzahlen – rückwärtsorientiert oder zukunftsweisend 60 4.4.2 Kulturveränderung steuern mit Kennzahlen 61 Literatur 62 5 Personal und Training 63 Michael Baldus 5.1 Einleitung 63 5.2 Anforderungen an das Personal im GMP-Umfeld 64 5.2.1 Allgemeines 64 5.2.2 Anforderungen an die Qualifikation des Personals 65 5.2.3 Spezielle Anforderungen im GMP-Umfeld 66 5.2.4 Personal in Schlüsselstellung 67 5.3 Training und Schulung 68 5.3.1 Synchrone und asynchrone Schulungen 69 5.3.2 Leseschulungen 73 5.3.3 Praktische Schulung und Unterweisung 74 5.3.4 Schulungserfolge monitoren 75 6 Gerätequalifizierung 79 Alexandra Schmalenbach 6.1 Lebenszyklus von Laborgeräten 80 6.2 Risikomanagement 80 6.2.1 Kategorisierung von Laborgeräten 80 6.2.2 Nachvollziehbarkeit der Qualifizierung 81 6.3 Kalibrierung 81 6.4 Qualifizierungsdokumentation 82 6.4.1 Verantwortlichkeiten 83 6.4.2 Validierungsmasterplan 83 6.4.3 Anforderungen an Qualifizierungsdokumentation 84 6.4.4 Design 84 6.4.5 Installation 85 6.4.6 Funktion/Operation 86 6.4.7 Leistung/Performance 87 6.4.8 Qualifizierungsplan und Qualifizierungsbericht 88 6.4.9 Freigabe des Laborgerätes 88 6.5 Weitere Maßnahmen zur Gewährleistung der Funktionsfähigkeit 88 6.5.1 Funktionstests 88 6.5.2 Geräte-SOP 89 6.5.3 Gerätedokumentation 89 6.6 Einbindung Lieferanten in Qualifizierung 90 6.7 Periodischer Review und Requalifizierung 91 7 Validierung computergestützter Systeme 93 Dr. Thomas Menne 7.1 Einführung 93 7.2 Warum CSV? 94 7.3 Was ist ein computergestütztes System? 95 7.4 Computersystemvalidierung, ein risikobasierter Ansatz 95 7.4.1 Hard- und Softwarekomponenten 96 7.5 Validierungsansätze 98 7.6 Lebenszykluskonzept 98 7.6.1 Konzeptphase 98 7.6.2 Projektphase 99 7.6.3 Betriebsphase 100 7.6.4 Stilllegungsphase 101 7.7 Fallstricke 102 7.8 Regularien und Guidelines 102 8 Referenzstandards, Reagenzien und Materialien 105 Dr. Joachim Ermer 8.1 Referenzstandards 106 8.1.1 Referenzstandardtypen 107 8.1.2 Bezugsquellen von Referenzstandards 108 8.1.3 Charakterisierung von Referenzstandards 108 8.1.4 Referenzstandardmanagement im QC-Labor 116 8.2 Reagenzien 118 8.2.1 Eignung von Reagenzien 118 8.2.2 Lagerbedingungen und Verwendbarkeitsfrist von Reagenzien 119 8.2.3 Etikettierung 122 8.3 Materialien 122 Literatur 123 9 Probenmanagement im QC-Labor 125 Dr. Ulrike Burget 9.1 Allgemeine Hinweise 126 9.2 Definition 126 9.2.1 Proben zur Chargenfreigabe, Referenzproben 127 9.2.2 Rückstellproben 127 9.2.3 Stabilitätsproben 128 9.2.4 Proben aus Inprozesskontrollen 128 9.3 Dokumentation 128 9.4 Transport von Proben 129 9.5 Probeneingang 131 9.5.1 Räumlichkeiten 131 9.5.2 Probenannahme 131 9.5.3 Probenkennzeichnung 132 9.5.4 Probenerfassung 133 9.6 Probenversand an ein Auftragslabor 134 9.7 Probenaufbewahrung 134 9.7.1 Räumlichkeiten zur Probenlagerung 135 9.7.2 Umgebungsbedingungen 135 9.8 Probenvernichtung 137 10 Laboratory Information Management System (LIMS) 139 Hendrik Attema 10.1 Was ist ein LIMS? 139 10.2 Hintergrund 140 10.3 Merkmale eines LIMS 141 10.3.1 Arbeitsabläufe 141 10.3.2 Berichterstellung 141 10.3.3 Nutzung 141 10.4 Vorteile eines LIMS 142 10.5 Cloud-basierte Lösungen 143 10.5.1 Datensicherheit 144 10.6 Integration von Software und Geräten 144 10.7 Auswahl eines LIMS 144 11 Dokumentation 147 Dr. Nadine Frankenberg 11.1 Dokumente 147 11.1.1 Unterschriftenregelung 148 11.1.2 Site Master File 149 11.1.3 Organigramm 149 11.1.4 Gebäudeplan 149 11.1.5 Qualitätshandbuch 150 11.1.6 Spezifikationen 150 11.1.7 Validierungsmasterplan 151 11.1.8 Managementreview 151 11.2 Datenintegrität 152 11.2.1 Richtig 153 11.2.2 Lesbar 153 11.2.3 Zeitgleich 153 11.2.4 Original 154 11.2.5 Zuordenbar 154 11.3 Grundlagen der guten Dokumentationspraxis 154 11.3.1 Korrekturen 154 11.3.2 Ergänzungen 155 11.3.3 Invalidieren leerer Felder 155 11.3.4 Seitenzahlen 155 11.3.5 Beilagen 155 11.3.6 Kopien 156 11.4 Dokumentation im Labor 156 11.4.1 Dokumentation von Analysen 156 11.4.2 Dokumentation der Herstellung von Lösungen und Reagenzien 157 11.4.3 Gerätedokumentation 157 11.5 Sop 157 11.5.1 SOP-Kategorien 158 11.5.2 Verfassen von SOP 158 11.5.3 Überprüfung 159 11.5.4 Genehmigung 159 11.5.5 Verteilung 160 11.5.6 Regelmäßige Überprüfung 160 11.6 Archivierung 160 11.6.1 Aufbewahrungsfristen 161 Literatur 161 12 Validierung und Transfer von analytischen Methoden 163 Dr. Helmut Lerch 12.1 Validierung von analytischen Methoden 164 12.1.1 Richtlinien und regulatorische Dokumente 165 12.1.2 Wann muss eine Validierung durchgeführt werden 166 12.2 Definitionen 166 12.3 Eigenschaften einer analytischen Methode 167 12.3.1 Spezifität (engl. specificity) 167 12.3.2 Richtigkeit (engl. accuracy) 168 12.3.3 Präzision (engl. precision) 169 12.3.4 Nachweisgrenze (engl. detection limit) 170 12.3.5 Quantifizierungslimit (engl. quantitation limit) 171 12.3.6 Linearität (engl. linearity) 172 12.3.7 Bereich (engl. range) 172 12.3.8 Robustheit (engl. robustness) 172 12.3.9 Methodentypen 173 12.4 Verifizierung von analytischen Methoden 174 12.5 Transfer von analytischen Methoden 174 12.6 Lebenszyklusmanagement von analytischen Methoden 176 Literatur 177 13 Abweichungen, CAPA und OOS 179 Laura Völkl 13.1 Abweichungen 179 13.1.1 Begriffe 179 13.1.2 Wann ist eine Abweichung zu dokumentieren? 180 13.1.3 Risikokategorien 182 13.1.4 Ursachenanalyse 183 13.2 Capa 186 13.2.1 Zusammenfassung 186 13.2.2 Beschreibung 187 13.2.3 Prüfung der Wirksamkeit der CAPA (CAPA effectiveness check) 188 13.2.4 Wann dürfen Probentestungen wiederholt werden? 188 13.2.5 Trending von Abweichungen und CAPA und ist die Aufzeichnung von Events notwendig? 189 13.3 Out of Specification (OOS) 190 13.3.1 Zusammenfassung 190 13.3.2 Mögliche Ursachen für OOS-Ergebnisse 190 13.3.3 Ablauf der OOS-Untersuchung (OOS investigation) 191 13.3.4 Verantwortung des Analysten 191 13.3.5 Verantwortung der Mitarbeiter in der Qualitätskontrolle 193 13.3.6 OOS-Untersuchung Stufe 1 (phase 1 investigation) 193 13.3.7 OOS-Untersuchung Stufe 2 (phase 2 investigation) 194 13.3.8 Schlussfolgerung und Bericht 195 Literatur 197 14 Änderungskontrolle (Change Control) 199 Raimund Brett 14.1 Begrifflichkeiten und regulatorische Grundlagen 199 14.2 Change Control versus Abweichung 200 14.3 Änderungskontrolle: Organisation 201 14.4 Ablauf eines Change Controls 202 14.4.1 Stellen eines Änderungsantrags 203 14.4.2 Bewertung des Änderungsvorhabens 204 14.4.3 Definition der erforderlichen Maßnahmen zur Umsetzung 204 14.4.4 Entscheidung über Annahme und Rückweisung des Antrags 205 14.4.5 Umsetzung der Änderung 205 14.4.6 Abschluss des Änderungsverfahrens 205 14.4.7 Monitoring des geänderten Zustandes 206 14.5 Ursachen von Änderungen 206 14.5.1 Reklamationen 206 14.5.2 Technische Änderungen 206 14.5.3 Änderungen von analytischen Methoden 207 14.5.4 Änderungen durch Anforderungen von Behörden und Kunden 207 14.6 Dokumentation im Zusammenhang mit Änderungen 209 14.6.1 Klassifizierung von Änderungen 209 14.7 Änderungskontrolle: Verwaltung und Monitoring 210 14.8 Lieferanten und Dienstleister 211 15 Lieferantenqualifizierung 213 Dr. Isabella Berger und DI (FH) Verena Wieser 15.1 Regulatorische Anforderungen 213 15.2 Rolle des GMP-Labors beim Lieferantenmanagement 215 15.3 Lieferantenmanagement 216 15.3.1 Qualitätswerkzeuge beim Lieferantenmanagement 216 15.3.2 Lieferantenidentifikation 217 15.3.3 Lieferantenauswahl 218 15.3.4 Lieferantenneubewertung und -entwicklung 222 15.3.5 Beendung der Lieferantenbeziehung 224 16 Selbstinspektionen 225 Raimund Brett 16.1 Regulatorische Grundlagen 225 16.2 Was ist der Zweck von Selbstinspektionen? 227 16.3 Management von Selbstinspektionen 228 16.4 Arbeitsanweisung ,,Selbstinspektionen“ 228 16.5 Praktische Aspekte der Selbstinspektionen 234 16.6 Schlussbemerkung 236 17 Inspektionen und Audits 237 Dr. Nadine Frankenberg 17.1 Einleitung 237 17.2 Audit- und Inspektionsvorbereitung 237 17.2.1 Vorbereitung von Dokumenten 238 17.2.2 Vorbereitung der Mitarbeiter 239 17.2.3 Weitere Inspektionsvorbereitung 239 17.3 Ablauf einer Inspektion 240 17.3.1 Eröffnungsbesprechung 240 17.3.2 Laborrundgang entlang des Probenflusses 240 17.3.3 Überprüfung des Qualitätssystems anhand von SOP-Überprüfung und Beispielen 242 17.3.4 Vorbereitung der Schlussbesprechung und Schlussbesprechung 243 17.3.5 Front Room und Back Office 243 17.4 Nachbereitung 244 18 Gute Herstellungspraxis (GMP) und Lean 245 Dr. Thomas Menne 18.1 Einleitung 245 18.2 Was ist Lean-GMP? 246 18.3 Was bedeutet Lean GMP für mich? 247 18.3.1 Kleine und große Anwendungsbeispiele, Lean GMP umzusetzen 248 18.4 Wie kann kontinuierliche Verbesserung begleitet werden? 251 18.4.1 Human Error 252 18.4.2 Die Kosten von Non-Compliance – ein Rechenbeispiel 252 18.4.3 Beispiele für Verschwendung 253 18.5 Zu guter Letzt 254 Glossar 255 Stichwortverzeichnis 261

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Book SynopsisProtein Interactions A fundamental guide to the burgeoning field of protein interactions From enzymes to transcription factors to cell membrane receptors, proteins are at the heart of biological cell function. Virtually all cellular processes are governed by their interactions, with one another, with cell bodies, with DNA, or with small molecules. The systematic study of these interactions is called Interactomics, and research within this new field promises to shape the future of molecular cell biology. Protein Interactions goes beyond any existing guide to protein interactions, presenting the first truly comprehensive overview of the field. Edited by two leading scholars in the field of protein bioinformatics, this book covers all known categories of protein interaction, stable as well as transient, as well as the effect of mutations and post-translational modifications on the interaction behavior. Protein Interactions readers will also find: Introductory chapters on protein structure, conformational dynamics, and protein-protein binding interfaces A data-driven approach incorporating machine learning and integrating experimental data into computational models An outlook on the current challenges in the field and suggestions for future research Protein Interactions will serve as a fundamental resource for novice researchers who want a systematic introduction to interactomics, as well as for experienced cell biologists and bioinformaticians who want to gain an edge in this exciting new field.Table of ContentsProteins: structure and conformational dynamics Protein binding interfaces Structures, composition, and modelling of protein complexes Kinetics and energetics of protein-protein encounter Markov-state models for protein-protein encounter Correlated, co-evolving mutations at PP interfaces Protein-protein-docking Predicting interacting proteins by deep learning Interactions of membrane proteins Mass spectrometry to detect stoichiometries of protein complexes Data resources on protein interactomics Data integration to resolve composition of very large protein complexes Cellular protein complexeomes Interactions of transcription factors with DNA Interactions of chromatin remodeling proteins and epigenetic reader/writer proteins with DNA Interactions of proteins with mRNA Interactions of proteins with biological membranes Interactions of proteins with small molecules Small molecule inhibitors of protein interactions Binding pockets on protein surfaces Effects of protein mutations on their interactions Effects of alternative splicing on protein interactions Effects of post-translational modifications on protein interactions Summary and outlook

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Book SynopsisBioinformatik Der Marktführer bei den Bioinformatiklehrbüchern in neuer Auflage und mit dem neuen Thema Molekulardynamik Bioinformatik ist eine Kerndisziplin in den modernen Biowssenschaften, von der Biotechnologie über die Biochemie und Molekularbiologie bis zur Molekulargenetik und Molekularmedizin. Sie ist eine essenzielle Grundlage für alle “omics”-Technologien, für die Strukturbiologie, die Systembiologie sowie die synthetische Biologie. Bioinformatik. Grundlagen, Algorithmen, Anwendungen bietet eine umfassende Einführung in die wichtigsten Methoden der Bioinformatik. Der Autor erklärt dabei sowohl die mathematischen und biologischen Grundlagen als auch die wichtigsten Software-Tools und deren Anwendungsbereiche. Schwerpunkte sind Methoden zum Sequenzvergleich, Verfahren zur Charakterisierung von Proteinfamilien, Algorithmen zur Vorhersage von Protein- und RNA-Strukturen, Methoden des maschinellen Lernens und das Proteindesign. Für die 4. Auflage wurde der Text durchgehend aktualisiert und um ein Kapitel zur Molekulardynamik erweitert. Neu aufgenommene Exkurse zu Meilensteinen der Bioinformatik und aktuellen Anwendungsgebieten lockern den Text auf. Auf der ebenfalls komplett überarbeiteten Begleit-Webseite werden interaktive Lernmodule bereitgestellt, einschließlich mehr als 120 Übungsaufgaben, zum Teil mit Lösungen. Eine perfekte Einführung für alle Studenten der Lebenswissenschaften oder Informatik, die einen Einblick in die gängigen Methoden der Bioinformatik benötigen, sowie ein wertvoller Begleiter für alle, die bereits bioinformatische Werkzeuge nutzen und die zugrundeliegenden Konzepte verstehen möchten.Table of Contentsvorwort V Teil I Grundlagen – Biologie und Datenbanken 1 1 Biologische Grundlagen 5 1.1 DNA 6 1.2 Genetischer Code und Genomkomposition 8 1.3 Transkription 12 1.4 RNA 13 1.5 Proteine 14 1.6 Peptidbindung 16 1.7 Konformation von Aminosäureseitenketten 16 1.8 Ramachandran-Plot 17 1.9 Hierarchische Beschreibung von Proteinstrukturen 18 1.10 Sekundärstrukturelemente 19 1.11 α-Helix 20 1.12 β-Faltblätter 20 1.13 Supersekundärstrukturelemente 21 1.14 Proteindomänen 22 1.15 Proteinfamilien 23 1.16 Enzyme 26 1.17 Proteinkomplexe 27 1.18 Evolutionäre Prozesse 28 1.19 Fachbegriffe 30 Literatur 33 2 Sequenzen und ihre Funktion 37 2.1 Definitionen und Operatoren 38 2.2 DNA-Sequenzen 39 2.3 Proteinsequenzen 39 2.4 Vergleich der Sequenzkomposition 41 2.5 Ontologien 45 2.6 Analyse der Anreicherung von GO-Termen 48 2.7 Semantische Ähnlichkeit von GO-Termen 48 2.7.1 Bewertung mit informationstheoretischen Ansätzen 48 2.7.2 Vergleich mit einer graphentheoretischen Methode 50 Literatur 54 3 Datenbanken 57 3.1 Nukleotidsequenzdatenbanken 58 3.2 RNA-Sequenz-Datenbanken 59 3.3 Proteinsequenzdatenbanken 60 3.4 3-D-Struktur-Datenbanken 60 3.5 SMART: Analyse der Domänenarchitektur 62 3.6 STRING: Proteine und ihre Interaktionen 62 3.7 SCOP: Strukturelle Klassifikation von Proteinen 63 3.8 Pfam: Kompilation von Proteinfamilien 66 3.9 COG und eggNOG: Gruppen orthologer Gene 68 3.10 KEGG: Gene, Genome und Krankheiten 68 3.11 NCBI-Datenbanken: Literatur und biologisches Wissen 69 3.12 Weitere Datenbanken 70 Literatur 74 Teil II Lernen, Optimieren und Entscheiden 77 4 Grundbegriffe der Stochastik 81 4.1 Grundbegriffe der beschreibenden Statistik 82 4.2 Zufallsvariable, Wahrscheinlichkeitsmaß 84 4.3 Urnenexperimente und diskrete Verteilungen 86 4.4 Die kolmogoroffschen Axiome 89 4.5 Bedingte Wahrscheinlichkeit, Unabhängigkeit, Satz von Bayes 89 4.6 Markov-Ketten 91 4.7 Erwartungswert, Varianz 91 4.8 Wichtige Wahrscheinlichkeitsverteilungen 92 4.8.1 Diskrete Verteilungen 92 4.8.2 Totalstetige Verteilungen 93 4.9 Schätzer 96 4.10 Grundlagen statistischer Tests 98 4.11 Eine optimale Entscheidungstheorie: die Neyman-Pearson-Methode 100 Literatur 101 5 Bayessche Entscheidungstheorie und Klassifikatoren 103 5.1 Bayessche Entscheidungstheorie 103 5.1.1 Ein Beispiel: Klassifikation der Proteinoberfläche 104 5.1.2 Übergang zu bedingten Wahrscheinlichkeiten 105 5.1.3 Erweitern auf m Eigenschaften 107 5.2 Marginalisieren 109 5.3 Boosting 110 5.4 ROC-Kurven 112 5.4.1 Bewerten von Fehlklassifikationen 112 5.4.2 Aufnehmen einer ROC-Kurve 112 5.5 Testmethoden für kleine Trainingsmengen 115 Literatur 117 6 Klassische Cluster- und Klassifikationsverfahren 119 6.1 Metriken und Clusteranalyse 120 6.2 Das mittlere Fehlerquadrat als Gütemaß 120 6.3 Ein einfaches iteratives Clusterverfahren 121 6.4 k-Means-Clusterverfahren 123 6.5 Hierarchische Clusterverfahren 126 6.6 Affinity propagation 127 6.7 Bewertung der Clusterverfahren 129 6.8 Überlappende Cluster 130 6.9 Nächster-Nachbar-Klassifikation 130 6.10 k-nächste-Nachbarn-Klassifikation 132 Literatur 133 7 Neuronale Netze 135 7.1 Architektur von neuronalen Netzen 136 7.2 Das Perzeptron 136 7.3 Modellieren boolscher Funktionen 138 7.4 Lösbarkeit von Klassifikationsaufgaben 139 7.5 Universelle Approximation 141 7.6 Lernen in neuronalen Netzen 143 7.7 Der Backpropagation-Algorithmus 144 7.8 Codieren der Eingabe 147 7.9 Selbstorganisierende Karten 148 7.10 Tiefe Architekturen 150 7.11 Ein einfaches Neuron, die rectified linear unit 151 7.12 Das Neocognitron als alternatives Modellierparadigma 152 7.13 Faltung mithilfe von CNNs 153 7.14 Längerfristiges Speichern von Eingabedaten 157 7.15 Attention-basierte Netze 161 Literatur 168 8 Genetische Algorithmen 171 8.1 Objekte und Funktionen 173 8.2 Ablauf des Verfahrens 174 8.3 Codieren der Problemstellung 176 8.4 Der Begriff des Schemas 176 8.5 Dynamik der Anzahl von Schemata 177 8.6 Limitationen genetischer Algorithmen 179 8.7 Genetisches Programmieren 180 Literatur 183 Teil III Algorithmen und Modelle der Bioinformatik 185 9 Paarweiser Sequenzvergleich 189 9.1 Dotplots 191 9.1.1 Definition 191 9.1.2 Beispiel 192 9.1.3 Implementierung 193 9.1.4 Abschätzen der Laufzeit 194 9.1.5 Anwendungen 195 9.1.6 Einschränkungen und Ausblick 196 9.2 Entwickeln eines optimalen Alignment-Verfahrens 198 9.2.1 Paarweise und multiple Sequenzalignments 200 9.2.2 Dynamisches Programmieren 200 9.2.3 Distanzen und Metriken 202 9.2.4 Die Minkowski-Metrik 203 9.2.5 Die Hamming-Distanz 203 9.3 Levenshtein-Distanz 204 9.3.1 Berechnungsverfahren 206 9.3.2 Ableiten des Alignments 210 9.4 Bestimmen der Ähnlichkeit von Sequenzen 210 9.4.1 Globales Alignment 210 9.4.2 Lokales Sequenzalignment 211 9.5 Optimales Bewerten von Lücken 212 9.5.1 Eigenschaften affiner Kostenfunktionen 213 9.5.2 Integration in Algorithmen 213 9.6 Einordnung der Algorithmen 215 Literatur 216 10 Sequenzmotive 219 10.1 Signaturen 220 10.2 Die PROSITE-Datenbank 221 10.3 Die BLOCKS-Datenbank 221 10.4 Sequenzprofile 222 10.5 Scores für Promotorsequenzen 224 10.6 Möglichkeiten und Grenzen profilbasierter Klassifikation 224 10.7 Sequenzlogos 225 10.8 Konsensussequenzen 226 10.9 Sequenzen niedriger Komplexität 227 10.10 Der SEG-Algorithmus 228 Literatur 231 11 Scoring-Schemata 233 11.1 Theorie von Scoring-Matrizen 234 11.2 Algorithmenbedingte Anforderungen 237 11.3 Identitätsmatrizen 237 11.4 PAM-Einheit 238 11.5 PAM-Matrizen 238 11.6 Ein moderner PAM-Ersatz: die JTT-Matrix 240 11.7 BLOSUM-Matrizen 241 11.8 Matrixentropie 243 11.9 Scoring-Schemata und Anwendungen 244 11.10 Flexible Erweiterung: Scoring-Funktionen 245 Literatur 247 12 FASTA und die BLAST-Suite 249 12.1 FASTA 250 12.1.1 Programmablauf 250 12.1.2 Statistische Bewertung der Treffer 252 12.2 BLAST 255 12.2.1 Konzepte und Umsetzung 256 12.2.2 Statistik von Alignments 259 12.2.3 Ausgabe der Treffer 264 12.3 Vergleich der Empfindlichkeit von FASTA und BLAST 264 12.4 Ansätze zur Performanzsteigerung 265 12.5 Profilbasierter Sequenzvergleich 266 12.6 PSI-BLAST 267 12.7 Sensitivität verschiedener Sequenzvergleichsmethoden 269 12.8 Vergleich von Profilen und Konsensussequenzen 270 12.9 DELTA-BLAST 271 12.10 Alternative Ansätze 275 Literatur 276 13 Multiple Sequenzalignments und Anwendungen 279 13.1 Berechnen von Scores für multiple Sequenzalignments 281 13.2 Iteratives Berechnen eines Alignments 282 13.3 ClustalW: Ein klassischer Algorithmus 283 13.3.1 Grundlegende Konzepte 283 13.3.2 Algorithmus 283 13.3.3 Ein Beispiel: MSA für Trypsininhibitoren 284 13.4 T-Coffee 286 13.5 M-Coffee und 3D-Coffee 289 13.6 Alternative Ansätze 291 13.7 Alignieren großer Datensätze mit Clustal Omega 292 13.8 Alignieren großer Proteinsequenzdatensätze mit DECIPHER 293 13.9 Charakterisierung von Residuen mithilfe von Alignments 296 13.9.1 Entwickeln der Scoring-Funktion 297 13.9.2 FRpred: Vorhersage funktionell wichtiger Residuen 297 13.9.3 SDPpred: Vergleich homologer Proteine mit unterschiedlicher Spezifität 298 13.10 Alignment von DNA- und RNA-Sequenzen 300 Literatur 301 14 Grundlagen phylogenetischer Analysen 303 14.1 Einteilung phylogenetischer Ansätze 307 14.2 Distanzbasierte Verfahren 307 14.2.1 Ultrametrische Matrizen 308 14.2.2 Additive Matrizen 309 14.3 Linkage-Algorithmen 311 14.4 Der Neighbour-Joining-Algorithmus 313 14.5 Parsimony-Methoden 314 14.6 Maximum-Likelihood-Ansätze 317 14.6.1 Übergangswahrscheinlichkeiten für DNA-Sequenzen 318 14.6.2 Empirische Modelle der Proteinevolution 319 14.6.3 Berechnen der Likelihood eines Baumes 321 14.6.4 Quartett-Puzzle: Heuristik zum Finden einer Topologie 323 14.7 Grundannahmen phylogenetischer Algorithmen 325 14.8 Statistische Bewertung phylogenetischer Bäume 326 14.8.1 Validierung durch Outgroups 327 14.8.2 Bootstrap-Verfahren und A-posteriori-Wahrscheinlichkeiten 327 14.8.3 Alternativen und Ergebnisse 329 Literatur 332 15 Markov-Ketten und Hidden-Markov-Modelle 335 15.1 Ein epigenetisches Signal: CpG-Inseln 335 15.2 Finite Markov-Ketten 336 15.3 Kombination zweier Ketten zu einem Klassifikator 337 15.4 Genvorhersage mithilfe inhomogener Ketten 340 15.5 Hidden-Markov-Modelle 343 15.6 Der Viterbi-Pfad 346 15.7 Ein HMM zur Erkennung von CpG-Inseln 348 15.8 Der Vorwärts- und der Rückwärtsalgorithmus 349 15.9 Schätzen von Parametern 351 15.10 Der Baum-Welch-Algorithmus 352 15.11 Entwurf von HMMs 354 15.12 Verwendung und Grenzen von HMMs 356 15.13 Wichtige Eigenschaften von Markov-Ketten 357 15.14 Markov-Ketten-Monte-Carlo-Verfahren 359 15.14.1 Monte-Carlo-Integration 359 15.14.2 Metropolis-Hastings-Algorithmus 360 15.14.3 Simulated annealing 361 15.14.4 Gibbs-Sampler 362 15.15 Weitere Anwendungen von Markov-Ketten 362 Literatur 366 16 Profil-HMMs 369 16.1 HMM-Struktur zur Beschreibung von Proteinfamilien 370 16.2 Suche nach homologen Sequenzen 373 16.3 Modellbau für Profil-HMMs 376 16.4 Approximieren von Wahrscheinlichkeitsdichten 380 16.5 HHsearch: Vergleich zweier Profil-HMMs 386 16.5.1 Grundlagen des Alignments von zwei Hidden-Markov-Ketten 387 16.5.2 Paarweises Alignment von HMMs 390 16.5.3 Performanz von HHsearch 391 16.5.4 Strukturvorhersage mit HHsearch 393 Literatur 395 17 Support-Vektor-Maschinen 397 17.1 Beschreibung des Klassifikationsproblems 398 17.2 Lineare Klassifikatoren 399 17.3 Klassifizieren mit großer Margin 403 17.4 Kernel-Funktionen und Merkmalsräume 405 17.5 Implizite Abbildung in den Merkmalsraum 407 17.6 Eigenschaften von Kernel-Funktionen 408 17.7 Häufig verwendete Kernel-Funktionen 409 17.8 Aus Merkmalen abgeleitete Kernel-Funktionen 410 17.9 Support-Vektor-Maschinen in der Anwendung 416 17.10 Multiklassen-SVM 419 17.11 Theoretischer Hintergrund 420 Literatur 424 18 Vorhersage der Sekundärstruktur 427 18.1 Vorhersage der Proteinsekundärstruktur 427 18.1.1 Ein früher Ansatz: Chou-Fasman-Verfahren 428 18.1.2 PHD: profilbasierte Vorhersage 429 18.2 Vorhersage der RNA-Sekundärstruktur 436 18.2.1 RNA-Sequenzen und -Strukturen 438 18.2.2 Freie Energie und Strukturen 439 18.2.3 Sekundärstrukturvorhersage durch Energieminimierung 440 18.2.4 Strukturen mit Schleifen 442 18.2.5 MEA-Verfahren zur Vorhersage von Strukturen mit Pseudoknoten 444 18.2.6 Strukturvorhersage mithilfe von multiplen Sequenzalignments 447 Literatur 449 19 Vergleich von Protein-3-D-Strukturen 451 19.1 Grundlagen des Strukturvergleichs 453 19.2 Simulated annealing 455 19.3 DALI: fragmentbasierte Superposition 458 19.3.1 Scores für Substrukturen 459 19.3.2 Alignieren von Substrukturen 459 19.4 Fr-TM-align: Alignieren von Fragmenten 461 19.5 SPalignNS: optimales Kombinieren von Residuenpaaren 462 19.6 FAST: Vergleich der lokalen Geometrie 463 19.7 DeepAlign: Verwenden eines Strukturalphabets 466 19.8 Multiple Superpositionen 471 Literatur 474 20 Vorhersage der Protein-3-D-Struktur, Proteindesign und Moleküldynamik 477 20.1 Threading-Verfahren 482 20.2 3D-1D-Profile: profilbasiertes Threading 484 20.2.1 Bestimmen der lokalen Umgebung 484 20.2.2 Erzeugen eines 3-D-1-D-Profils 486 20.3 Wissensbasierte Kraftfelder 489 20.3.1 Theoretische Grundlagen 490 20.3.2 Ableiten der Potenziale 493 20.4 Rotamerbibliotheken 494 20.5 MODELLER 499 20.6 Bewerten der Modellqualität 504 20.7 Alternative Modellieransätze 504 20.8 ROSETTA/ROBETTA 505 20.8.1 De-novo-Strukturvorhersage mit ROSETTA 506 20.8.2 Verfeinerung der Fragmentinsertion 508 20.8.3 Modellieren strukturell variabler Regionen 508 20.8.4 Proteindesign mithilfe von ROSETTA 510 20.9 Moleküldynamiksimulationen 517 20.9.1 Physikalische Grundlagen von MD-Simulationen 518 20.9.2 Berechnungsverfahren 519 20.9.3 Berechnen der Interaktionen mithilfe von Kraftfeldern 521 20.9.4 Spezielle Hardware beschleunigt die Simulationen 522 Literatur 523 21 Analyse integraler Membranproteine 527 21.1 Architektur integraler Membranproteine 528 21.2 Spezifische Probleme beim Sequenzvergleich 530 21.3 Vorhersage der Topologie von α-helikalen IMPs 530 21.3.1 HMMTOP 531 21.3.2 MEMSAT-SVM 532 21.3.3 Ein Metaansatz: TOPCONS 2 534 21.4 Vorhersage der Struktur von β-Fässern 535 21.4.1 TMBpro 535 21.4.2 PRED-TMBB 2 537 21.4.3 BOCTOPUS 2 539 21.4.4 Alternative Ansätze und Homologiemodellierung 541 Literatur 541 22 Entschlüsselung von Genomen 545 22.1 Shotgun-Sequenzierung 549 22.2 Erwartete Anzahl von Contigs beim Shotgun-Ansatz 550 22.3 Basecalling und Sequenzqualität 551 22.4 Der klassische Assemblieransatz 553 22.4.1 Phase eins: Bestimmen überlappender Präfix-Suffix-Regionen 554 22.4.2 Phase zwei: Erzeugen von Contigs 556 22.4.3 Phase drei: Generieren der Konsensussequenz 556 22.5 Assemblieren kurzer Fragmente 558 22.6 Assemblieren langer und fehlerbehafteter Reads 561 22.7 Annotation kompletter Genome 565 22.8 Metagenomik 570 22.8.1 Spezielle Anforderungen an die Bioinformatik 571 22.8.2 Minimalanforderungen für die Metagenomannotation 573 Literatur 574 23 Auswertung von Transkriptomdaten 579 23.1 DNA-Chip-Technologie 579 23.1.1 Datenbanken für Transkriptomdaten 581 23.1.2 Grenzen der Technologie 582 23.2 Analyse von DNA-Chip-Signalen 583 23.2.1 Quantifizierung von Expressionswerten 583 23.2.2 Normalisieren und Datenreduktion 584 23.3 Identifizieren differenziell exprimierter Gene 586 23.4 RNA-Sequenzierung 587 23.5 Analyse der RNA-Sequenzen 588 23.6 Einzelzell-RNA-Sequenzierung 591 23.7 Metriken zum Vergleich von Expressionsdaten 591 23.8 Analyse kompletter Expressionsdatensätze 593 23.8.1 Anwenden von Clusterverfahren 593 23.8.2 Validierung und Alternativen 593 23.9 Hauptkomponentenanalyse 594 23.10 Biclusterverfahren 597 23.10.1 ISA: ein performantes Biclusterverfahren 597 23.10.2 Der Signaturalgorithmus 598 23.10.3 Iterative Optimierung 601 23.10.4 QUBIC2: Ein graphenbasiertes Biclusterverfahren 602 23.11 Grenzen und Alternativen bei der Expressionsanalyse 604 23.12 Genexpressions-Profiling 605 23.13 Visualisieren mithilfe von Wärmekarten 606 23.13.1 Der klassische Ansatz 607 23.14 Datenaufbereitung für systembiologische Fragestellungen 607 23.14.1 Bündelung von Datenbankinformation 608 23.14.2 Statistische Analyse der Termverteilung 609 23.14.3 Verwendbarkeit der Verfahren 610 Literatur 612 24 Analyse von Protein-Protein-Interaktionen 615 24.1 Biologische Bedeutung des Interaktoms 615 24.2 Methoden zum Bestimmen des Interaktoms 616 24.3 Vergleich von Codonhäufigkeiten 618 24.4 Analyse des Genominhaltes 619 24.4.1 Genfusion 619 24.4.2 Phyletische Profile 620 24.4.3 Analyse von Genfolgen 622 24.4.4 Performanz sequenzbasierter Methoden 623 24.5 Suche nach korrelierten Mutationen 624 24.5.1 Erzeugen sortierter MSA-Paare 624 24.5.2 Identifizieren korrelierter Mutationen 625 24.6 Vergleich phylogenetischer Bäume 627 24.6.1 Die Mirror-Tree-Methode 627 24.6.2 Korrektur des Hintergrundsignals 629 24.6.3 Ein alternativer Ansatz, der auf einem Nullmodell basiert 630 24.7 Vorhersage des Interaktoms der Hefe 631 24.8 Strukturbasierte Protein-Protein-Interaktionsvorhersagen 634 24.8.1 Vorhersagen basierend auf Strukturinformation 635 24.8.2 PrePPI: Integration zusätzlicher Merkmale 637 24.9 Netzwerkbasierte Protein-Protein-Interaktionsvorhersagen 640 Literatur 642 25 Big Data und Deep Learning: neue Herausforderungen und Möglichkeiten 645 25.1 Klassifikation mit Random Forests 647 25.1.1 Entscheidungsbäume 647 25.1.2 Berechnen der Topologie 649 25.1.3 RF-Algorithmus 652 25.1.4 Theoretische Klassifikationsleistung eines RFs 653 25.1.5 Problemlösungen für konkrete Anwendungen 654 25.1.6 Auswahl informativer Eigenschaften 655 25.1.7 Bioinformatische Anwendungen 657 25.2 Sequenzbasierte Vorhersage der Protein-3-D-Struktur 658 25.2.1 Experimentelle Proteinstrukturaufklärung 659 25.2.2 Berechnen von Co-Variationssignalen 660 25.2.3 PSICOV: Vorhersage räumlich benachbarter Residuenpaare 663 25.2.4 Vorhersage der 3-D-Struktur mithilfe von Kontaktinformation 665 25.2.5 Alternative Nutzung von Kopplungssignalen 665 25.3 Berechnen einer Feinstruktur großer Proteinfamilien 666 25.3.1 MCL: Clustern mithilfe stochastischer Matrizen 667 25.3.2 Cytoscape: Visualisierung von Netzwerkclustern 669 25.4 Positionierung von Nukleosomen 670 25.4.1 Chromatin und Nukleosomen 671 25.4.2 NucleoFinder: ein statistischer Ansatz zur Vorhersage von Nukleosomenpositionen 672 25.5 Auswertung großer Datensätze mit tiefen Lernverfahren 676 25.5.1 DL-basierte Vorhersage der Proteinstruktur 677 25.5.2 AlphaFold2 und RoseTTAFold 680 25.5.3 Erkennen von Translationsinitiationsstellen 683 25.5.4 DeepCpG bestimmt den Methylierungsstatus in einzelnen Zellen 684 25.6 Analyse des menschlichen Genoms mithilfe von ENCODE-Daten 686 25.6.1 Datentypen 687 25.6.2 Genome Browser 689 Literatur 692 26 Zum Schluss 699 26.1 Informatik in schwierigem Umfeld 699 26.2 Ungelöste Probleme und Herausforderungen 701 Literatur 704 Stichwortverzeichnis 705

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Book SynopsisVom Eiswürfelkran zum selbst gemachten Christbaumschmuck: mehr als 50 originelle Versuche zu den Grundlagen der Chemie mit Bildanleitung und kindgerechter Erklärung wecken auf spielerische Weise das Interesse an der Natur und an der Wissenschaft.Trade ReviewDNA-Extraktion aus Tomaten, wachsende Kristalle, Bau eines Handspektroskopes und Analyse künstlicher Lichtquellen, Deko-Anhänger aus recyceltem Polyethylen, Kartoffelbatterien, Rakete mit Backpulver antrieb - Beispiele aus 54 zumeist unkompliziert und überwiegend gefahrlos durchzuführenden Experimenten aus 12 thematischen Abschnitten, u.a. Gase, Wasser, Kristalle, Kunststoffe, Bestandteile von Lebensmitteln. "Ideal für das gemeinsame Experimentieren mit Kindern der Altersstufen 8 bis 12". Wichtig ist "gemeinsam", die erläuternden Texte sind sehr ausführlich und sehr gut verständlich, allerdings schon Schulbuch-Niveau (u.a. Reaktions- und Strukturformeln). Chemisches Grundverständnis/Grundkenntnisse ratsam. Vor Gefahren wird gewarnt; bei einem bestimmten Experiment wird auf eventuell entstehendes Chlorgas hingewiesen - "Wenn ihr ein Labor habt, arbeitet am Abzug, sonst am besten im Freien". Das Buch vermittelt über Spielereien hinaus auch für "Nur-Leser*innen" bereits ein gediegenes Grundwissen zu Chemie im Alltag. Gerne empfohlen auch neben Georg Schwedt (ID-A 25/22, ID-A 48/19, IDG 41/15). (2 S) Rolf Becker-Friedrich, ekz-Publikation ID bzw. IN 2023/20Table of ContentsVorwort ix So Experimentiert Ihr Sicher xi 1 Feuer, Plasma und die chemische Reaktion 1 1.1 Wo Moleküle zerbrechen 2 1.1.1 Experiment: Kerzenflammen werfen Schatten! 2 1.2 Aus Stoffen entstehen neue Stoffe 3 1.2.1 Paraffin verbrennt: die chemische Reaktion in der Kerzenflamme 3 1.2.2 Experimente: Die chemische Reaktion wird „sichtbar“ 4 1.3 Was die Reaktion am Laufen hält 5 1.3.1 Warum sind Flammen heiß? – Was ist eigentlich Wärme? 5 1.3.2 Wie heiß muss Paraffin werden, damit es brennt? 6 1.3.3 Ein Metallsieb als Feuersperre 7 2 Licht und Materie 9 2.1 Warum Stoffe farbig sind 10 2.1.1 Wie unsere Augen Farben sehen 10 2.1.2 Was Stoffe mit Licht anstellen 11 2.2 Was Licht uns über Stoffe verrät 12 2.2.1 Wir können Licht zerlegen 12 2.2.2 Was das Licht über seine Quelle preisgibt 14 2.3 Farbstoffe in der Natur entdecken 16 2.3.1 Papierchromatografie von Blattfarbstoffen 16 2.4 Mysteriöse Lichterscheinungen 19 2.4.1 Ein Stoff – verschiedene Farben? 19 2.4.2 Licht aus dem Dunklen: Fluoreszenz 20 2.4.3 Glow-in-the-dark-Effekte: Phosphoreszenz 21 3 Mit der Kraft des Lichtes: Photochemie 23 3.1 Dank Chemie können wir sehen 24 3.1.1 Viele Sehzellen ergeben ein Bild 24 3.2 Moleküle gebaut mit Lichtenergie 25 3.2.1 Photosynthese 26 3.3 Chemie für Nostalgiker: Fotografie 28 3.3.1 Wie man mit Chemie Fotos macht 28 3.3.2 Euer eigenes Fotolabor 29 3.4 Unerwünschte Fotochemie 30 3.4.1 Licht zerstört Moleküle 30 3.4.2 Sonnencreme schützt unsere Haut 31 4 Gase: flüchtig und voluminös 33 4.1 Inertgas für die Sicherheit 34 4.2 Gase brauchen Platz, viel Platz 35 4.2.1 Woher das Gas im Airbag kommt 35 4.2.2 Gase als Raketentreibstoff 35 4.3 Sprengstoffe: Viel Gas in kurzer Zeit 38 4.3.1 Welche Stoffe haben Sprengkraft? 38 4.3.2 Explosiv und spektakulär: Vulkanausbruch daheim 38 4.4 Beweglichkeit macht gefährlich 39 5 Wasser – ein ganz besonderer Stoff 41 5.1 Woraus bestehen Wassermoleküle? 42 5.1.1 Analyse: Wie ihr einen Stoff auseinandernehmt 42 5.2 Warum ist Wasser nass? 45 5.2.1 Das Geheimnis des krummen Wasserstrahls 45 5.2.2 Wenn Atome Tauziehen machen 46 5.2.3 Wie stark Moleküle zusammenhalten 47 5.3 Was passiert, wenn Wasser fest wird 47 5.3.1 Experiment im Winter: Schnee mikroskopieren 48 5.3.2 Wie Salze die Entstehung von Eis verhindern 49 5.3.3 Kann es belebtes Wasser geben? 52 5.4 Echt merkwürdig: die Dichteanomalie des Wassers 53 5.4.1 Warum können Eiswürfel schwimmen? 53 5.4.2 Schlittschuhlaufen – Druck machts möglich 55 6 Kristalle – die Chemie der Schönheit 57 6.1 Mineralien und Würze: Ionenkristalle 58 6.1.1 Wie Ionenkristalle entstehen 58 6.1.2 Wasser im Gitter: Können Kristalle nass sein? 60 6.2 Kristalle aus Molekülen 62 6.2.1 Das Rätsel um den Eiswürfelkran 63 6.3 Diamant: ein Riesenmolekülkristall und der härteste Naturstoff der Welt 64 7 Elektronen auf Wanderschaft: Redox-Reaktionen 65 7.1 Wie Ionen entstehen und vergehen 66 7.1.1 Von Hochhäusern und vollen Etagen 66 7.1.2 Oxidation, Reduktion, Redox-Chemie 67 7.1.3 Aus Salzen lassen sich Metalle gewinnen 68 7.2 Redox-Reaktionen dank Elektrizität 71 7.2.1 Redox-Reaktionen im Stromkreis 71 7.3 Wirklich lästige Chemie: Korrosion 74 7.3.1 Unedle Metalle korrodieren an Luft und Wasser. 74 7.3.2 Redox-Reaktionen mit Edelmetall 76 7.4 Das Wandern ist der Ionen Lust: Stofftransport dank Redox-Potentialen 78 7.5 Wie eine Batterie funktioniert 80 8 Gar nicht so komplex: Koordinationsverbindungen 83 8.1 Wie Unlösliches löslich wird 84 8.1.1 Nachweis von Kupfer mit bunten Komplexen 85 8.1.2 Komplex-Verbindungen als Haushaltshelfer 87 8.2 Wie man Schwermetalle loswird 88 8.3 Ein Platz für nützliche Metallionen 89 9 Reaktionen leicht gemacht: Katalysatoren 91 9.1 Kfz-Katalysator: mit Edelmetall gegen Abgase 92 9.1.1 Wie giftige Abgase entstehen 92 9.1.2 Was ein Katalysator mit den Abgasen tut 92 9.2 Enzyme – Katalysatoren in der Natur 94 9.2.1 Enzyme verdauen Nahrung 94 9.2.2 Enzyme beseitigen Giftstoffe 96 9.2.3 Medikamente blockieren Enzyme 97 9.3 Wie Reaktionen wirtschaftlich werden 98 10 Tenside – Moleküle mit Superwaschkraft 101 10.1 Seife –eines der ältesten Chemieprodukte der Welt 102 10.2 Die Superkräfte der Tenside 105 10.2.1 Mischbar oder nicht mischbar, das ist hier die Frage 105 10.2.2 Januskopf-Moleküle 105 10.3 Was haben Seifenblasen mit Körperzellen gemeinsam? 106 10.3.1 Wie Seifenblasen aufgebaut sind 107 10.3.2 Und der Aufbau der Hülle von Körperzellen 108 10.4 Tenside und die Oberflächenspannung 109 10.5 Tenside in der Umwelt 110 11 Unsere Nahrung: Makromoleküle 113 11.1 Struktur und Ordnung: Stärke und Zellulose 114 11.1.1 Aufgeräumt: Stärke als Nährstofflager 114 11.1.2 Wie wir Makromoleküle verwerten: Verdauung 115 11.2 Nukleinsäuren: Moleküle als Datenspeicher 117 11.3 Proteine: vielfältige Helferlein 118 12 Natur nachgeahmt: Kunststoffe 121 12.1 Kunststoffe: Designermaterialien aus Makromolekülen 122 12.1.1 Ein Musterbeispiel für Thermoplaste: Polyethylen 122 12.2 Festigkeit durch Vernetzung – Warum selbstgemachter Slime nur im Labor gut gelingt 125 12.3 Wunscheigenschaften durch Additive 126 12.4 Wunderpolymere als Wasserspeicher 129 A Anhang 133 A.1 Chemikalienverzeichnis 133 A.1 Lebensmittel und Lebensmittelbestandteile 134 A.1. 2 Alltagschemikalien 135 A.1. 3 Besondere Chemikalien 137 A. 2 Wortlaut der H- und P-Sätze des EU-GHS-Systems 140 A.2. 1 H-Sätze 140 A. 2 P-Sätze 141 Bildquellen 143 Literatur 145 Stichwortverzeichnis 147

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