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Archive for the ‘Themen’ Category

In den kommenden Wochen wollen wir in einer kleinen Serie Aspekte näher beleuchten, die auf dem Weg zur „Future Production“ eine Rolle spielen und möglicherweise Hürden darstellen, aber auch bisher ungeahnte Chancen eröffnen können. Zum Auftakt sind Sie gefragt: Wo sehen Sie die größten Herausforderungen, aber auch die größten Chancen? Wir freuen uns auf Ihre Kommentare und Anregungen und werden diese im Rahmen der kommenden Beiträge aufgreifen.

Wie weit sind die chemische und pharmazeutische Industrie auf dem Weg zu „Future Production“? Eine Studie, die das ZEW im Auftrag des VCI durchgeführt hat, lenkt den Fokus auf das Thema Digitalisierung der Chemie- und Pharmaindustrie.

Die Autoren verweisen auf den bereits hohen Digitalisierungsgrad der Unternehmen, benennen aber auch Chancen, die noch darüber hinausgehen – etwa neue Simulationsansätze in der Forschung, wesentliche Produktivitätsgewinne durch Methoden wie digitales Supply-Chain-Management oder digitale Anlagenmanagementsysteme und neue Produkte, Dienstleistungen und Geschäftsmodelle.

Die Nutzung der Chancen der Digitalisierung erfordert aus Sicht von ZEW und CWS Veränderungen in den Unternehmen, bei den Beschäftigten, in der Wissenschaft und in der Politik. Wichtige Themen sind dabei Aus- und Weiterbildung, Datenschutz- und IT-Sicherheit, IT-Infrastruktur, Fragen von Schnittstellen und Datenstandards, die Entwicklung digitaler Plattform, Open Innovation und die Entwicklung von Digitalisierungsstrategien.

Was meinen Sie: Wo liegen die großen Herausforderungen? Sind es technische Fragen, oder geht es auch oder sogar weit mehr um Veränderungen in den Köpfen? Sind wir bereit für „Future Production“? Kommentieren Sie hier oder schreiben Sie uns!

 

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Mit dem Zukunftsforum verfügt die DECHEMA-Fachgemeinschaft Biotechnologie über einen ziemlich einmaligen „Think Tank“ junger Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. Seit 2002 treffen sich regelmäßig etwa 20 Mitglieder aus Akademia und Industrie, die ein breites fachliches Spektrum abdecken. Sie diskutieren aktuelle Trends und melden sich nicht nur innerhalb der Fachgemeinschaft, sondern auch weit darüber hinaus zu wissenschaftlichen und gesellschaftlichen Debatten zu Wort.  Dirk Tischler und Selin Kara sind seit Mai 2016 im Zukunftsforum und wurden vor kurzem zu seinen Sprechern gewählt. Wir haben gefragt, warum sie sich engagieren und was sie sich für die nächste Zeit vorgenommen haben.  

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Das Zukunftsforum bei seinem Treffen im Oktober 2018. Selin Kara steht ganz links außen, Dirk Tischler als dritter von rechts in der zweiten Reihe

Herr Tischler und Frau Kara, warum sind Sie zum Zukunftsforum gestoßen?

Dirk Tischler: Ich wollte mich gern intensiver mit Förderpolitik und dem Fach Biotechnologie auseinandersetzen. Da schien die DECHEMA äußerst sinnvoll, da hier viele Fachgruppen in dem Bereich zusammenlaufen – auch solche mit anderen Gesellschaften wie der VAAM und GDCh. Und für einen Nachwuchswissenschaftler macht es dann auch Sinn, das in einem Forum zu verwirklichen: dem Zukunftsforum.

Selin Kara: Ich bin seit meinem Masterstudium 2005 bei DECHEMA-Aktivitäten dabei. Ich war fasziniert, wie man mit Hilfe der DECHEMA viele Vernetzungen sowohl in der Akademie als auch in der Industrie aufbauen kann.  Als Habilitandin war ich sehr interessiert am Zukunftsforum, da es eine Plattform für Diskussion und Zusammenarbeit anbietet.

Was macht Ihnen an der Mitarbeit im Zukunftsforum besonders viel Spaß?

Dirk Tischler: Es ist eine sehr dynamische und interdisziplinäre Arbeit mit sehr engagierten und zielstrebigen Nachwuchsleuten. Wir haben die Chance, so aus verschiedenen Blickrichtungen Themen zu diskutieren und voranzubringen durch Stellungnahmen oder Positionspapiere.

Selin Kara: Sowohl die Diversität als auch die Komplementarität der Forschungsthemen inspirieren mich sehr, mit den anderen Nachwuchsgruppen zusammen zu arbeiten. Außerdem bietet das Zukunftsforum auch die Möglichkeit, uns über unsere gemeinsamen akademischen Aufgaben und Hürden in der akademischen Laufbahn auszutauschen. Vor allem der Dialog mit den Nachwuchsgruppen über diese Themen macht mir sehr viel Spaß.

„Man lernt neue Herangehensweisen kennen“

Was, denken Sie, werden Sie aus dieser Mitarbeit für sich mitnehmen?

Dirk Tischler: Fachlich muss ich hier immer über den Tellerrand schauen und werde da einiges stetig lernen und mir aneignen. Aber auch die Organisation in so einem diversen Gremium ist interessant und man lernt neue Herangehensweisen kennen.

Selin Kara: Fachlich bin ich sehr gespannt zu sehen, was die  Nachwuchsgruppenleiter im Bereich Biotechnologie machen und ich werde neue Kenntnisse gewinnen. Außerdem hoffe ich natürlich darauf, die Möglichkeit zu haben, mit meinen DECHEMA-Zukunftsforum-Kollegen zu kooperieren. Ich denke, ich werde eine langfristige Vernetzung aufbauen.

Was fasziniert Sie an der Biotechnologie, und wo möchten Sie gerne zukünftig Ihren persönlichen Forschungsschwerpunkt legen/ausbauen?

Dirk Tischler: Ich arbeite im Wesentlichen mikrobiell und mit Enzymen zur Synthese neuer Stoffe. Das ist nur ein kleiner Bereich im großen Feld der Biotechnologie. Mir gefällt besonders der modulare und interdisziplinäre Charakter der Biotechnologie.  Und wenn man die einzelnen Bereiche zusammenfügt,  kommt man zu einem Prozess, dessen Produkt in die Gesellschaft gelangen kann – es ist eben angewandte Forschung!

Selin Kara: “Biotechnologie“ ist ein sehr breit gefächertes Forschungsfeld. Man kann sich z.B. mit der Stammentwicklung beschäftigen, mit Antikörper-Herstellung oder mit der Optimierung von enzymatischen Reaktionen mit Hilfe von Reaktionstechnik. Dies sind nur Beispiele; Biotechnologie bietet einfach eine große Plattform, in der viele Disziplinen verschmelzen können.
Der Fokus meiner Arbeit ist die Etablierung von neuen Reaktionen mit Enzymen – also Biokatalyse – und die Optimierung von enzymatischen Reaktionen mit Hilfe der Ingenieurwissenschaften. Ich – als Verfahrenstechnikerin – benutze die reaktionstechnischen Lösungswege, um die Produktivität der enzymatischen Reaktionen zu maximieren. Mein zukünftiger Fokus wird im Bereich „Flow Biocatalysis“ liegen, wo man Enzyme in kontinuierlich betriebenen Reaktoren einsetzen kann.

„Aktivitäten einem breiten Publikum nahebringen“

Herr Tischler, wie sehen Sie die Rolle des Zukunftsforums für die DECHEMA bzw. die Fachgemeinschaft Biotechnologie?

Dirk Tischler: Das Zukunftsforum ist ein Forum, in dem aktuelle Meinungen zum Fach und neue Ausrichtungen diskutiert und vorgestellt werden. Es soll einen Überblick oder Querschnitt zum Fachgebiet umreißen und neue Themen und Trends identifizieren. Wir versuchen, die Kommunikation zwischen den Teildisziplinen voranzutreiben und immer wieder anzustoßen und vor allem den Nachwuchs mit ins Boot zu holen.

Frau Kara, was haben Sie sich für die nächsten Jahre als neue Sprecherin des Zukunftsforums zum Ziel gesetzt?

Selin Kara: Ich möchte sehr gerne unsere Aktivitäten im Bereich Biotechnologie dem breiten Publikum näher bringen. Hierzu sollten wir unsere Forschungsfelder und unsere Visionen in einfachen Worten der „Allgemeinheit“ bekannt machen. Ich denke, dies wird die Position der DECHEMA in der Gesellschaft – nicht nur im akademischen und industriellen Umfeld – stärken.

Mehr über das Zukunftsforum Biotechnologie. Wenn Sie über das Zukunftsforum und seine Aktivitäten mehr erfahren möchten, kommen Sie zur Frühjahrstagung der DECHEMA-Biotechnologen – dort wird unter anderem der Preis des Zukunftsforums verliehen.

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SpinnennetzBei  Rasterkraftmikroskop-Untersuchungen der Seide von braunen Einsiedlerspinnen fanden  Forscher aus Williamsburg (VA, USA) heraus, dass jeder Faden, 1000 mal dünner ist als ein menschliches Haar, wie ein Kabel aus einigen tausend Protein-Nanosträngen von 20 Millionstel Millimeter Durchmesser und mindestens 1 Mikrometer Länge besteht.

Dass lange Nanofasern das Geheimnis der hohen Reißfestigkeit von Spinnenseidenfäden sind, wurde lange vermutet. Die einzigartige Seide der braunen Einsiedlerspinne, die im Gegensatz zu anderen Spinnenseiden aus flachen Bändern statt zylindrischen Fasern besteht, erleichterte jetzt die mikroskopische Untersuchung. Bereits im letzten Jahr konnte das Team zeigen, dass die braune Einsiedlerspinne ihre Seidenstränge mit einer speziellen Technik verstärkt. Mittels einer winzigen, nähmaschinenähnlichen Spinndüse webt die Spinne etwa 20 Mikroschleifen in jeden Millimeter Seide, die sie auswirft, was den klebrigen Faden reißfester macht.

Zur Originalpublikation http://www.sciencemag.org/news/2018/11/spider-silk-five-times-stronger-steel-now-scientists-know-why

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Antibiotikaresistente Keime und andere Spurenstoffe stellen die Wasserwirtschaft vor neue Herausforderungen und spielen auch in Politik und Gesellschaft zunehmend eine Rolle. Mit welchen Strategien Wissenschaft, Wasserwirtschaft und Ministerien reagieren, wurde vor kurzem in Frankfurt diskutiert.

Neue Produkte, veränderte Lebensgewohnheiten, aber auch Einflüsse wie der demographische Wandel führen dazu, dass Spurenstoffe in den Wasserkreislauf gelangen, die mit konventionellen Methoden der Abwasserreinigung nicht oder nur unzureichend entfernt werden können. Längst ist die Diskussion über antibiotikaresistente Keime in Oberflächengewässern in der Öffentlichkeit angelangt.

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Ziel der Auftaktveranstaltung in der zweijährlich stattfindenden Reihe „SUK“ war es, an der Schnittstelle von Forschung und Praxis den Dialog zu neuen Ansätzen für die Praxis zu führen, über erste Erfahrungen zu berichten, aber auch künftige Herausforderungen zu identifizieren und Lösungsansätze in ihrer Entwicklung zu unterstützen.

Entsprechend groß ist die Aufmerksamkeit von Forschung, Industrie und Politik, und sie zeitigt Ergebnisse. Wie groß der Erkenntnis- und Erfahrungszuwachs mit Blick auf Spurenstoffe, Krankheitserreger und Antibiotikaresistenzen über die letzten Jahre war, diskutierten rund 130 Fachleute aus Forschung, Wasser- und Abwasserwirtschaft, Industrie und Behörden bei der ersten Tagung „Spurenstoffe und Krankheitserreger im Wasserkreislauf“.

Das Spektrum reichte von der Analytik und Bewertung bis zur Wasserreinigung und Vermeidung von Kontaminationen. Auch die politischen und wasserwirtschaftlichen Rahmenbedingungen kamen zur Sprache.

Analytik und Bewertung: Bedarf nach Schnelltests bleibt

Wer mit Spurenstoffen in kommunalen Wasserkreisläufen konfrontiert ist, erfährt beim DECHEMA-Kurs am 14. Februar 2019 mehr über die Bewertung, Lösungsansätze zur Entfernung und gesetzliche Rahmenbedingungen. Dabei stehen praxisnahe Fragestellungen im Mittelpunkt.

Die Bedeutung von Non-target Analytik und ergänzende öko- und humantoxikologische Bewertung wurde auf der Konferenz besonders hervorgehoben. Vor allem für sehr polare und persistente Spurenstoffe bedarf es nach wie vor besserer Nachweismethoden. In Bezug auf Pathogene und antibiotikaresistente Keime wurde die Nutzung von Mikroarrays und molekularbiologischen Untersuchungen vorgestellt. Ein großes Thema sind Schnelltests und die Frage deren Umsetzung.

In der Bewertung werden, ergänzend zur klassischen Untersuchung über ökotoxikologische Tests, Modelle und Simulationen immer wichtiger und hilfreicher, insbesondere aufgrund der Vielzahl an Stoffen. Dr. Tamara Grummt vom Umweltbundesamt stellte Bewertungsansätze aus RiSKWa vor und skizzierte zukünftige Entwicklungen in diesem Bereich.

Die 4. Reinigungsstufe

Die Ozonung als Teil einer 4. Reinigungsstufe kann neben Spurenstoffen auch Pathogene, Keime und Antibiotikaresistenzen minimieren. Die Behandlung mit Pulveraktivkohle erwies sich ebenfalls als sehr effektiv bei der Reduktion von Spurenstoffen, wodurch sich im empfindliche Organismen im Gewässer wieder ansiedelten. Prof. Dr. Martin Exner vom Universitätsklinikum Bonn legte den Fokus besonders auf den Umgang mit Antibiotikaresistenzen. Insbesondere Krankenhäuser sind für die Ausbreitung von antibiotikaresistenten Keimen verantwortlich. Handlungsbedarf besteht dabei im Umfeld der Abwasserinstallationen mit direkter Exposition und bei Kliniken welche den Abwasseranteil in der Vorflut maßgeblilch erhöhen. Für den Rückhalt von Pathogenen und Resistenzgenen sind in der Abwasserbehandlung Membranbioreaktoren mit einer verbesserten Rückhalte-/Abbauleistung und reduzierten Kosten auf dem Vormarsch. Membrantechnologie wurde als die effizienteste Methode zum Rückhalt von Pathogenen und Resistenzgenen vorgestellt.

Verbraucher einbinden

Dass die Themen Spurenstoffe, Krankheitserreger und Antibiotikaresistenzen auch in einer zunehmend sensibilisierten Gesellschaft präsent sind machte Dr. Thomas Track in seiner Einführung am Beispiel der Webanwendung www.arzneimittelentsorgung.de deutlich, die aus der BMBF-Fördermaßnahme RiSKWA entstanden ist: etwa 200.000 mal haben sich Verbraucher seit dem Start in 2015 dort über die lokal empfohlenen Wege zur richtigen Entsorgung von Arzneimittelresten informiert.

Um mit den neuen Herausforderungen umzugehen, hat der Bund 2017 eine Spurenstoffstrategie ins Leben gerufen, die alle Stakeholder einbinden soll. Über denaktuellen Stand und das weitere Vorgehen berichtete Dr. Jörg Wagner vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit auf der SUK2018. Weiterhin wurden Maßnahmen in Nordrhein-Westfalen und Baden-Württemberg vorgestellt und die Problematik des hohen Abwasseranteils in manchen Flüssen, insbesondere in diesem trockenen Jahr 2018 und der Einfluss auf die Trinkwassergewinnung, thematisiert.
Dr.-Ing Thomas Hillenbrand vom Fraunhofer ISI und Beate Zedler vom Hessischen Ministerium für Umwelt, Klimaschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz stellten die Spurenstoffstrategie im Hessischen Ried mit ihren vielfältigen Handlungsansätzen vor.

Der fachliche Dialog rund um das Themenfeld Spurenstoffe, Krankheitserreger und Antibiotikaresistenzen im Wasserkreislauf wird auf der SUK2020 im DECHEMA-Haus, Frankfurt am Main fortgesetzt.

Sie wollen den nächsten Termin nicht verpassen? Abonnieren Sie den DECHEMA-Themennewsletter Energie, Wasser, Rohstoffe und bleiben Sie stets auf dem Laufenden.

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Otto von Guericke – Preisträger 2018: Dr.-Ing. Grzegorz Śliwiński und Dipl.-Ing. (FH) Michael Werner (Quelle: AiF)

Für die Entwicklung eines kindgerechten Therapiegeräts und einer Simulationsplattform für die Skoliosebehandlung haben Dr.-Ing. Grzegorz Śliwiński von der Technischen Universität (TU) Dresden und Dipl.-Ing. (FH) Michael Werner vom Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umform­technik (IWU) in Chemnitz den Otto von Guericke-Preis der AiF erhalten. Der Preis wird einmal im Jahr für herausragende Leistungen auf dem Gebiet der IGF vergeben und ist mit 10.000 Euro dotiert. Koordiniert wurde das Projekt vom AiF-Mitglied DECHEMA; dort ist die Medizintechnik eines von sieben Fokusthemen. Wir sprachen mit dem Geschäftsführer der DECHEMA, Prof. D. Kurt Wagemann.

Welche Rolle spielt Medizintechnik in der DECHEMA?

Wagemann: Auf den ersten Blick verwundert es vielleicht, dass wir als Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie Medizintechnik als ein Fokusthema benannt haben. Es gibt aber viele thematische Schnittmengen und Synergien – drei Beispiele sollen dies veranschaulichen: Zellkulturtechniken aus der Biotechnologie können Gewebeersatz produzieren, aber ebenso auch für die Pharmaentwicklung eingesetzt werden – übrigens war dies das Thema des gleichfalls von uns nominierten Otto von Guericke-Preisträgers 2013, Tobias May! Zweites Beispiel: Werkstoffe für Implantate – stellen Sie sich vor, man würde sich mit deren Korrosionsverhalten nicht befassen. In der Sensorik basieren viele Anwendungen auf dem gleichen Messprinzip – mit einem Gassensor lassen sich Fermentationsgase ebenso wie Atemgas analysieren. Biotechnologie, Prozesstechnik und Medizintechnik können stark voneinander profitieren, das ist meine feste Überzeugung.

Planen Sie weitere Aktivitäten in diesem Bereich?

Wir haben durch die Fusion mit der Gesellschaft fms im letzten Jahr unsere Kompetenzen erweitert – wobei ich dazu sagen möchte, dass die Medizintechnik schon lange an verschiedenen Stellen der DECHEMA ihren Platz hatte, sei es in der Sensorik, verschiedenen Anknüpfungspunkten zur Zellkulturtechnik oder in der Werkstoff-Forschung des DECHEMA-Forschungsinstituts. Zukünftig möchten wir uns auf diesem Gebiet weiter verstärken. Dabei können wir die besonderen Stärken der DECHEMA ausspielen: Anwendungsorientierung, Interdisziplinarität und das Bestreben, mit Technologie das Leben der Menschen zu verbessern.

Mehr zur Medizintechnik in der DECHEMA

Weitere Informationen zum Otto von Guericke-Preis 2018

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von Edward Nürenberg, Timo Rabe und Sebastian Leubner

Während der Promotion kann es oft schwierig sein, das universitäre Umfeld zu verlassen und sich Anregungen für die spätere berufliche Laufbahn anzueignen. Der Workshop „Zeolites in Contemporary Applications” der ProcessNet-Fachgruppe Zeolithe und der BASF SE am 17.-19.09.2018 in Ludwigshafen gab 20 Studenten und Promotionsstudenten der Chemie und MaterialwisGruppenbildsenschaften aus ganz Deutschland genau dazu die Möglichkeit. Gemeinsam mit sechs fachkundigen Experten auf dem Gebiet der Zeolithe und porösen Materialien in Bezug auf Katalyse diskutierten sie aktuelle Anwendungen von Zeolithen und bekamen so Einblicke in die aktuelle Forschung und Anwendung dieser vielseitigen Materialien.

Deutsche Zeolith-Tagung 2019

Mehr zu Zeolithen gibt es vom 6.-8. März 2019 bei der Deutschen Zeolith-Tagung. Reichen Sie bis zum 3. Dezember Ihren Beitrag ein!

Das wissenschaftliche Programm umfasste vier Vorträge aus dem Bereich der akademischen Forschung und zwei anwendungsorientierte Präsentationen von Wissenschaftlern der BASF SE. Eine Postersession ermöglichte das weite Feld der Zeolith-Forschung aktiv zu erkunden, eigene Forschungsergebnisse zu präsentieren sowie in regen wissenschaftlichen Austausch mit anderen Teilnehmern und Vertretern der BASF SE zu treten.

Eine Busrundfahrt über das BASF-Gelände verschaffte einen beeindruckenden Einblick in die größte zusammenhängende Chemieanlage der Welt. Die anschließende Podiumsdiskussion mit Vertretern von Universitäten und der Industrie rundete die Veranstaltung ab.

Der Workshop war sehr gut von der BASF und der Fachgruppe Zeolithe organisiert, umfasste eine breite Auswahl von relevanten wissenschaftlichen Themen und bot gute Möglichkeiten zu Interaktionen zwischen den akademischen Teilnehmern untereinander sowie mit den Vertretern der BASF. Besonders spannend am Programm war die Verbindung zwischen industriell etablierten Zeolith-basierten Systemen und futuristischen Neuentwicklungen, welche schon gegenwärtig und in Zukunft in wichtigen Bereichen wie der Medizin, Wasseraufbereitung, Katalyse, Energiespeicherung und vielen anderen von hoher Relevanz sein werden.

Der Workshop kombinierte hervorragend zwei Facetten; zum einen über aktuelle und schon dagewesene Forschung mit Experten auf diesem Gebiet zu diskutieren und sich selbst weiterzubilden und zum anderen die innere Struktur eines Großkonzernes kennenzulernen. So war dieser Workshop eine wunderbare Chance, einen Einblick in die die Welt jenseits der Universität zu bekommen.

 

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Die Vielfalt der Technologien ist für die Prozessindustrie beim Thema Digitalisierung bei betrieblichen Sicherheitsthemen eine besondere Herausforderung. Zu dieser Einschätzung kommt Hans Volkmar Schwarz, Vice President Process Safety Projects bei BASF. Wir sprachen mit ihm wenige Tage vor der „European Conference on Process Safety and Big Data“ in Frankfurt.

DECHEMA: Was sind aus Ihrer Sicht die größten Herausforderungen im Bereich Digitalisierung für die Prozessindustrie?

Hans Volkmar Schwarz: Momentan geht es darum, für die vielen Ideen, die es gibt, auch Business Cases zu haben. Man möchte das Geld ja für die Dinge ausgeben, die Effizienz, Effektivität und Wirtschaftlichkeit verbessern.Die Herausforderung ist es, zu verstehen, welche auf Sicherheit bezogenen Arbeitsprozesse durch Digitalisierung verbessert oder gar in disruptiver Weise ersetzt werden können, um damit bessere Safety-Ergebnisse zu erreichen.

DECHEMA: Wenn Sie an die Konferenz Anfang November denken, gibt es etwas, worauf Sie sich besonders freuen?

 Schwarz: Vor dem oben beschriebenen Hintergrund der Optimierung von Arbeitsprozessen freue ich mich darauf, im Rahmen der Konferenz Beispiele und Erfahrungsberichte zu hören, die zu verbesserter Sicherheitsleistung führen werden, unnd natürlich auch neue Methoden und Vorschläge für Anwendungen.

Mehr zur Konferenz sowie Anmeldung unter https://www.aiche.org/ccps/conferences/european-conference-on-process-safety-and-big-data/2018

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