@phdthesis{Spatz2013,
  author    = {Spatz, Kerstin},
  title     = {Mechanische und rheologische Eigenschaften von Calciumphosphat-Zementen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-124860},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2013},
  abstract  = {Zur Erh{\"o}hung der mechanischen Stabilit{\"a}t mineralischer Knochenzemente aus Calciumorthophosphaten (CPC) wurde in einem TTCP/DCPA-System das Zementedukt TTCP mit verschiedenen biokompatiblen Oxiden (SiO2, TiO2, ZrO2) w{\"a}hrend des Herstellungsprozesses dotiert. Dies f{\"u}hrte zur Bildung von Calciummetallaten und einer Herabsetzung der L{\"o}slichkeit der TTCP-Komponente des Zements. Gegen{\"u}ber einem oxidfreien Zement konnte die Druckfestigkeit von 65 MPa auf 80 MPa (SiO2) bzw. 100 MPa (TiO2) gesteigert werden. In einem zweiten Ansatz zur Verbesserung der Injizierbarkeit wurden die Wechselwirkungen der Partikeloberfl{\"a}chen mit der fl{\"u}ssigen Zementphase betrachtet. Durch biokompatible Additive sollte eine repulsive elektrostatische Wechselwirkung eingestellt werden, um Partikelagglomerate effektiv zu dispergieren und eine verfl{\"u}ssigende Wirkung zu erreichen. Die Injizierbarkeit eines TTCP/DCPA-Zements durch eine Kan{\"u}le mit 800 µm Durchmesser konnte durch die Verwendung von 500 mM tri-Natriumzitrat-L{\"o}sung aufgrund einer deutlichen Herabsetzung der Viskosit{\"a}t der Zementpaste signifikant gesteigert werden (>95\%, P/L 3,3/1, Kraftaufwand 20 N). Abschließend wurde der Einfluss der Partikelgr{\"o}ßenverteilung auf die Festigkeit und Injizierbarkeit einer auf monomodaler Partikelgr{\"o}ßenverteilung basierten Zementmatrix untersucht. Hierzu wurden einem mechanisch aktivierten a-TCP-System unreaktive, feink{\"o}rnige F{\"u}llstoffpopulationen (TiO2, CaHPO4, CaCO3) zugesetzt und systematisch deren Effekt in Verbindung mit einer Partikelaufladung durch tri-Natriumzitrat auf die rheologischen und mechanischen Eigenschaften untersucht. Erst die Kombination einer bimodalen Partikelgr{\"o}ßenverteilung mit tri-Natriumzitrat-L{\"o}sung f{\"u}hrte zu einer starken Erniedrigung der Viskosit{\"a}t, damit zur nahezu vollst{\"a}ndigen Injizierbarkeit der Zemente und einer teilweise signifikanten Steigerung der mechanischen Festigkeiten (z.B. 72 MPa reiner a-TCP-Zement auf 142 MPa mit Zusatz von CaHPO4).},
  subject      = {Biomaterial},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schimmang2006,
  author    = {Schimmang, Kai-Uwe Felix},
  title     = {Bestimmung des Zetapotentials von Calcium-Phosphat-Partikeln in w{\"a}ssriger und organischer Phase},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-20406},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2006},
  abstract  = {Ziel dieser Arbeit war die Bestimmung des Zetapotentials von Calciumphosphaten, um Aussagen {\"u}ber die elektrostatische Stabilisierung der Partikel in fl{\"u}ssiger Phase und damit verbundener Prozesse, wie Agglomeration, Adsorption oder die rheologischen Eigenschaften von Pulversuspensionen machen zu k{\"o}nnen. F{\"u}r den Herstellungs- und Verarbeitungsprozess feink{\"o}rniger Calciumphosphat-Zementmischungen spielt das Zetapotential eine entscheidende Rolle. Die Mahlung der Edukte, beispielsweise DCPA, muss zur Erreichung hoher Endfeinheiten in fl{\"u}ssiger Phase erfolgen. Verwendung finden hierbei verschiedene Suspensionsmedien, wie Methanol, Ethanol oder Isopropanol. Suspensionsmedien, die zu einem hohen Zetapotential der Partikeloberfl{\"a}che f{\"u}hren (Wasser, Alkohol/H3PO4), minimieren die Agglomeration der Partikel und f{\"u}hren zur gew{\"u}nschten Spaltung von Partikeln und nicht von Agglomeraten. So kann DCPA in Wasser (Zetapotential -18.4mV) bis zu einer mittleren Korngr{\"o}ße von 0.6µm nach 24h aufgemahlen werden, w{\"a}hrend Isopropanol (Zetapotential -2.8mV) nur eine Endfeinheit von ca. 2µm der mittleren Korngr{\"o}ße ergibt. Das Zetapotential spielt auch bei der anschließenden Verarbeitung der Zementpasten im Hinblick auf die rheologischen Eigenschaften eine große Rolle. Durch Modifikation der Zementpaste mit mehrwertigen Anionen, etwa Alkaliphosphaten, k{\"o}nnen hohe Potentiale der Partikeloberfl{\"a}che im Bereich von -30mV bis -45mV eingestellt werden. Die Partikelaufladung f{\"u}hrt zu einer verbesserten Dispergierung feiner Partikel und zu einer Viskosit{\"a}tsabnahme der Zementpaste analog zur Wirkung von Alkalicitraten. Auch die Modifikation der Zemente mit Antibiotika f{\"u}hrt teilweise zu starken {\"A}nderungen des Zetapotentials. Bei Verwendung von Gentamicinsulfat ist sie sogar mit einer Ladungsumkehr der Partikeloberfl{\"a}che verbunden. In nachfolgenden Untersuchungen konnte dieses Verhalten mit {\"A}nderungen der Abbindeeigenschaften der Zemente in Zusammenhang gebracht werden. Die Bestimmung des Zetapotentials stellt somit einen n{\"u}tzlichen Parameter zur Absch{\"a}tzung der Verarbeitungseigenschaften von Calciumphosphat-Pulversuspensionen dar. Durch Modifikation der fl{\"u}ssigen Phase mit Additiven kann Einfluss auf das Zetapotential genommen und so die rheologischen Eigenschaften der Suspension eingestellt werden, etwa um injizierbare Calciumphosphat-Zemente f{\"u}r eine minimal-invasive Applikation der Zementpaste herstellen zu k{\"o}nnen.},
  language  = {de}
}