@phdthesis{Heisterkamp2003,
  author    = {Heisterkamp, Claus Martin},
  title     = {Die Wiederherstellung der Unterkieferkontinuit{\"a}t mittels rhBMP-2 (Recombinant Human Bone Morphogenetic Protein-2) nach ausgedehnten Resektionen im Minischwein},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-9548},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2003},
  abstract  = {In der vorliegenden tierexperimentellen Studie wurde die M{\"o}glichkeit der direkten Rekonstruktion eines ausgedehnten Unterkieferdefekts mittels eines osteoinduktiven Implantats untersucht. Weiterhin sollte {\"u}berpr{\"u}ft werden, ob ein heterotop (im M. latissimus dorsi) induziertes Knochentransplantat sich als autologer Knochen zur Unterkiefer-Rekonstruktion eignet. Eine mikrostrukturelle Analyse des Knochens erm{\"o}glichte vergleichende Aussagen zur Qualit{\"a}t des neugebildeten Knochens. An zehn ausgewachsenen G{\"o}ttinger Minischweinen wurde ein einseitiger, 5cm langer Unterkieferkontinuit{\"a}tsdefekt gesetzt. Dieser wurde bei der H{\"a}lfte der Tiere direkt mit einem rhBMP-2-haltigen, 50x25x15mm großen, kollagenen Tr{\"a}ger (ICBM, insoluble collagenous bone matrix) rekonstruiert. Bei der zweiten H{\"a}lfte wurde dieser Tr{\"a}ger zun{\"a}chst in eine Muskeltasche des M. latissimus dorsi heterotop implantiert. Der neugebildete Knochen wurde nach acht Wochen zur Rekonstruktion in den Unterkiefer transplantiert. Bei direkter Rekonstruktion des Unterkiefers mit einem osteoinduktiven Implantat (8mg rhBMP-2) zeigten alle Versuchstiere r{\"o}ntgenologisch bereits nach acht Wochen eine komplette kn{\"o}cherne Konsolidierung des gesetzten Unterkieferkontinuit{\"a}tsdefekts. Nach 12 Wochen ist im Bereich des Defektes fein strukturierter, spongi{\"o}ser Knochen entstanden, der sich zu den Randbereichen hin in seiner Mikroarchitektur kortikalis{\"a}hnlich verdichtet und große Anteile lamell{\"a}ren Knochens enth{\"a}lt. Der gesamte Defekt wird von einem biomechanisch hochwertigen, sich funktional anpassenden Knochen {\"u}berbr{\"u}ckt. Innerhalb der Kontrollgruppe findet keine Konsolidierung des Defektes statt. Aufgrund der mangelnden kn{\"o}chernen Stabilisierung des Defektes kommt es zu ausgedehnten Resorptionen sowie zu reaktiven Knochneubildungen. Nach heterotoper Implantation von BMP-2 in den M. latissimus kommt es innerhalb von acht Wochen zu einem von peripher nach zentral fortschreitenden kn{\"o}chernen Umbau des ICBM-Tr{\"a}gers. Der in der Peripherie des Tr{\"a}gers wachsende Knochen ist stark por{\"o}s, inhomogen und unstrukturiert. Er ist durchsetzt mit Fettmark und von minderer biomechanischer Qualit{\"a}t. Nach Transplantation in den Unterkieferdefekt stirbt dieser autologe Knochen fast vollst{\"a}ndig ab und zerf{\"a}llt nekrotisch. Er wird von derben Bindegewebe umwachsen und abschließend resorbiert. Es bildet sich eine schwache, unvollst{\"a}ndige Knochenbr{\"u}cke aus. Die direkte Rekonstruktion eines ausgedehnten, biomechanisch belasteten Defektes mit einem osteoinduktiven Implantat erwies sich als die {\"u}berlegene Methode. Das hierbei entstehende kn{\"o}cherne Regenerat erf{\"a}hrt eine unmittelbare funktionelle Strukturierung. Die Notwendigkeit zu extensiven adaptiven Umbauvorg{\"a}ngen wird hierdurch minimiert.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Eichelsbacher2004,
  author    = {Eichelsbacher, Florian},
  title     = {Osteoinduktion durch gentechnisch modifizierte Bone-Morphogenetic-Proteins (BMPs) : eine tierexperimentelle Studie zur Knocheninduktion im heterotopen Implantatlager},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-11203},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {Die lokale Bioverf{\"u}gbarkeit von osteoinduktiven Wachstumsfaktoren hat einen entscheidenden Einfluss auf das Ausmaß der Knochenbildung. Die Affinit{\"a}t der Proteine zu Komponenten der extrazellul{\"a}ren Matrix (EZM) beeinflusst ihre Ortsst{\"a}ndigkeit und damit ihre biologische Aktivit{\"a}t am Implantationsort. In der vorliegenden Arbeit wurden BMP-2 und seine gentechnologisch hergestellten Varianten mit verst{\"a}rkter (T3, T4) und aufgehobener (EHBMP-2) Bindung an die EZM untersucht. Die Wachstumsfaktoren wurden einzeln sowie in Kombination mit EHBMP-2 in Bezug auf die erzielbare Knochenneubildungsrate im heterotopen Implantatlager (Oberschenkelmuskulatur der Ratte) verglichen. Durch den Einsatz der Proteinkombinationen wurde der Frage nachgegangen, inwieweit die Knochenneubildung durch die Mischung einer kaum an die extrazellul{\"a}re Matrix bindenden Varianten (EHBMP-2) mit einem „normal" (BMP-2 Wildtyp) bzw. verst{\"a}rkt (T3, T4) an die extrazellul{\"a}re Matrix bindenden Morphogen verbessert werden kann. Mittels r{\"o}ntgenologischer, biochemischer und histologischer Untersuchungen wurden die Geschwindigkeit und das Ausmaß der Knochenneubildung analysiert. Bei allen Proteinen bzw. Proteinkombinationen wurde eine direkte Abh{\"a}ngigkeit der Knochenneubildung von den eingesetzten Proteinmengen beobachtet. Bei niedriger Konzentration (2 µg) waren BMP-2 bzw. die Varianten T3 und T4 den Proteinkombinationen mit EHBMP-2 immer {\"u}berlegen. Bei h{\"o}herer Dosis (4 µg) waren BMP-2 und T4 den Kombinationen mit EHBMP-2 {\"u}berlegen. Nur bei T3 in h{\"o}herer Dosierung konnte ein positiver Effekt einer Kombination mit EHBMP-2 beobachtet werden.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Liebl2004,
  author    = {Liebl, Oliver},
  title     = {Knochenregeneration mit rhBMP-2 und unterschiedlichen Tr{\"a}germaterialien - Biomechanische, fluoreszenzmorphometrische und radiomorphometrische Untersuchungen im Rattenmodell},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-12011},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {Ziel dieser Studie war es, acht verschiedene Materialien auf ihre Eignung als Tr{\"a}ger f{\"u}r rhBMP-2 zu untersuchen (unl{\"o}sliche kollagene bovine Knochenmatrix ICBM, Hydroxylapatit, a-TCP, Algipore®, BioOss®, Bioglas, Kollagen und Copolymer Ethisorb®). Bei erwachsenen, m{\"a}nnlichen Spargue-Dawley-Ratten wurden Trepanationsdefekte kritischer Gr{\"o}ße im Kieferwinkelbereich (5mm) und in der Kalotte (7mm) gesetzt. Im Femur wurde ein Kontinuit{\"a}tsdefekt von 8mm L{\"a}nge gesetzt. Die Defekte im Unterkiefer und der Kalotte wurden mit den jeweiligen Tr{\"a}ger in Kombination mit 10µg rhBMP-2 implantiert. Im Femurkontinuit{\"a}tsdefekt wurden die Materialien mit 25µg rhBMP-2 dotiert. F{\"u}r synthetisches HA, Algipore® und BioOss® konnte nach Versuchsablauf keine Resorption festgestellt werden. a-TCP und Bioglas zeigten geringe resorptive Prozesse. Bei ICBM und Ethisorb konnten deutlich ausgepr{\"a}gte Resorptionsvorg{\"a}nge nachgewiesen werden. Es konnte gezeigt werden, dass alle getesteten Tr{\"a}ger zusammen mit rhBMP-2 eine deutliche Knochenneubildung induzierten. In den mikroradiographischen und morphometrischen Untersuchungen konnten f{\"u}r ICBM die gr{\"o}ßte und schnellste Zunahme an neu gebildeten Knochen nachgewiesen werden. Die Kalziumphosphatkeramiken unterschieden sich innerhalb der Gruppe nur unwesentlich voneinander. Die geringste Knochenneubildung zeigten die Tr{\"a}ger Bioglas, Kollagen und Ethisorb®. Bei allen Materialien war die Knochenneubildung im Kieferwinkelbereich am st{\"a}rksten. Die Femurproben wurden biomechanisch untersucht. F{\"u}r ICBM, a-TCP und Hydroxylapatit konnten die h{\"o}chsten Elastizit{\"a}tsmodule nachgewiesen werden. ICBM als Tr{\"a}ger f{\"u}r rekombinantes humanes BMP-2 eignete sich in allen Untersuchungen am besten. Es wurde weitgehenden in den neu gebildeten Knochen integriert und zeigte ein ausgezeichnetes Resorptionsverhalten.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Eichelsbacher2004,
  author    = {Eichelsbacher, Florian},
  title     = {Osteoinduktion durch gentechnisch modifizierte Bone-Morphogenetic-Proteins (BMPs) : eine tierexperimentelle Studie zur Knocheninduktion im heterotopen Implantatlager},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-101423},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {Die lokale Bioverf{\"u}gbarkeit von osteoinduktiven Wachstumsfaktoren hat einen entscheidenden Einfluss auf das Ausmaß der Knochenbildung. Die Affinit{\"a}t der Proteine zu Komponenten der extrazellul{\"a}ren Matrix (EZM) beeinflusst ihre Ortsst{\"a}ndigkeit und damit ihre biologische Aktivit{\"a}t am Implantationsort. In der vorliegenden Arbeit wurden BMP-2 und seine gentechnologisch hergestellten Varianten mit verst{\"a}rkter (T3, T4) und aufgehobener (EHBMP-2) Bindung an die EZM untersucht. Die Wachstumsfaktoren wurden einzeln sowie in Kombination mit EHBMP-2 in Bezug auf die erzielbare Knochenneubildungsrate im heterotopen Implantatlager (Oberschenkelmuskulatur der Ratte) verglichen. Durch den Einsatz der Proteinkombinationen wurde der Frage nachgegangen, inwieweit die Knochenneubildung durch die Mischung einer kaum an die extrazellul{\"a}re Matrix bindenden Varianten (EHBMP-2) mit einem „normal" (BMP-2 Wildtyp) bzw. verst{\"a}rkt (T3, T4) an die extrazellul{\"a}re Matrix bindenden Morphogen verbessert werden kann. Mittels r{\"o}ntgenologischer, biochemischer und histologischer Untersuchungen wurden die Geschwindigkeit und das Ausmaß der Knochenneubildung analysiert. Bei allen Proteinen bzw. Proteinkombinationen wurde eine direkte Abh{\"a}ngigkeit der Knochenneubildung von den eingesetzten Proteinmengen beobachtet. Bei niedriger Konzentration (2 µg) waren BMP-2 bzw. die Varianten T3 und T4 den Proteinkombinationen mit EHBMP-2 immer {\"u}berlegen. Bei h{\"o}herer Dosis (4 µg) waren BMP-2 und T4 den Kombinationen mit EHBMP-2 {\"u}berlegen. Nur bei T3 in h{\"o}herer Dosierung konnte ein positiver Effekt einer Kombination mit EHBMP-2 beobachtet werden.},
  subject      = {Osteoinduktion},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Hespelt2010,
  author    = {Hespelt, Christoph Reiner},
  title     = {Tierexperimentelle Studie {\"u}ber den Einfluss hyperbaren Sauerstoffs auf das Knochenneuwachstum in Knochendefekten "kritischer Gr{\"o}ße"},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-48977},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {In der modernen Zahnmedizin stellen rekonstruktive Maßnahmen große Anforderungen an den Behandler. Verlorengegangener Alveolarknochen kann mit der gef{\"u}hrten Knochenregeneration wieder aufgebaut und sogar vermehrt werden. Dieses Verfahren hat sich als sogenannter „Goldstandard" etabliert. In der Medizin geh{\"o}rt die Anwendung hyperbaren Sauerstoffs bei ausgew{\"a}hlten Krankheitsbildern mittlerweile zum Standard. Aufgrund seiner positiven Eigenschaften auf die Neoangiogenese, Sauerstoffdiffusion und seiner bakteriziden Wirkung wird das Behandlungsergebnis teilweise erheblich verbessert oder eine Therapie dadurch erst m{\"o}glich. Ziel der vorliegenden Arbeit war, quantitative Aussagen dar{\"u}ber zu treffen, ob die Kombination aus gef{\"u}hrter Knochenregeneration mit nichtresorbierbaren Membranen aus expandiertem Polytetrafluorethylen und der Anwendung hyperbaren Sauerstoffs das Knochenneuwachstum signifikant beeinflusst. Dazu wurde ein Modell mit 40 Albino Sprague-Dawley Ratten, unterteilt in 4 Gruppen {\`a} 10 Tieren, gew{\"a}hlt, um nach einer Versuchsdauer von 14 Tagen anhand angefertigter histologischer Schnittbilder Neuknochen histometrisch zu bestimmen und zu vergleichen. Untersuchungsparameter waren die Neuknochenl{\"a}nge und Neuknochenfl{\"a}che. Die statistische Auswertung der ermittelten Daten best{\"a}tigte die {\"U}berlegenheit membrangef{\"u}hrter Knochenregeneration (Gruppe 4) im Vergleich zur rein schleimhaut- und periostgedeckten Defektbehandlung (Gruppe 3). Zahlreiche Untersuchungen dazu liegen in der Literatur vor. Die zus{\"a}tzliche Anwendung von hyperbarem Sauerstoff ergab keine signifikante Verbesserung der Ergebnisse. Im Gegenteil zeigte sich eine tendenzielle Verschlechterung, was die Signifikanzen beim statistischen Vergleich der Gruppen 2 und 4 belegen. In diesem Modell konnte nicht gezeigt werden, dass die vielen positiven Eigenschaften des hyperbaren Sauerstoffs auf den Knochen f{\"u}r Knochendefekte „kritischer Gr{\"o}ße" beg{\"u}nstigend und verbessernd anwendbar sind.},
  subject      = {Knochenregeneration},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Hafen2015,
  author    = {Hafen, Bettina},
  title     = {Physical contact between mesenchymal stem cells and endothelial precursors induces distinct signatures with relevance to tissue regeneration and engineering},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-119417},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2015},
  abstract  = {The goal of the project VascuBone is to develop a tool box for bone regeneration, which on one hand fulfills basic requirements (e.g. biocompatibility, properties of the surface, strength of the biomaterials) and on the other hand is freely combinable with what is needed in the respective patient's situation. The tool box will include a variation of biocompatible biomaterials and cell types, FDA-approved growth factors, material modification technologies, simulation and analytical tools like molecular imaging-based in vivo diagnostics, which can be combined for the specific medical need. This tool box will be used to develop translational approaches for regenerative therapies of different types of bone defects. This project receives funding from the European Union's Seventh Framework Program (VascuBone 2010). The present study is embedded into this EU project. The intention of this study is to assess the changes of the global gene expression patterns of endothelial progenitor cells (EPCs) and mesenchymal stem cells (MSCs) after direct cell-cell contact as well as the influence of conditioned medium gained from MSCs on EPCs and vice versa. EPCs play an important role in postnatal vasculogenesis. An intact blood vessel system is crucial for all tissues, including bone. Latest findings in the field of bone fracture healing and repair by the use of tissue engineering constructs seeded with MSCs raised the idea of combining MSCs and EPCs to enhance vascularization and therefore support survival of the newly built bone tissue. RNA samples from both experimental set ups were hybridized on Affymetrix GeneChips® HG-U133 Plus 2.0 and analyzed by microarray technology. Bioinformatic analysis was applied to the microarray data and verified by RT-PCR. This study gives detailed information on how EPCs and MSCs communicate with each other and therefore gives insights into the signaling pathways of the musculoskeletal system. These insights will be the base for further functional studies on protein level for the purpose of tissue regeneration. A better understanding of the cell communication of MSCs and EPCs and subsequently the targeting of relevant factors opens a variety of new opportunities, especially in the field of tissue engineering. The second part of the present work was to develop an ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) for a target protein from the lists of differentially expressed genes revealed by the microarray analysis. This project was in cooperation with Immundiagnostik AG, Bensheim, Germany. The development of the ELISA aimed to have an in vitro diagnostic tool to monitor e.g. the quality of cell seeded tissue engineering constructs. The target protein chosen from the lists was klotho. Klotho seemed to be a very promising candidate since it is described in the literature as anti-aging protein. Furthermore, studies with klotho knock-out mice showed that these animals suffered from several age-related diseases e.g. osteoporosis and atherosclerosis. As a co-receptor for FGF23, klotho plays an important role in bone metabolism. The present study will be the first one to show that klotho is up-regulated in EPCs after direct cell-cell contact with MSCs. The development of an assay with a high sensitivity on one hand and the capacity to differentiate between secreted and shedded klotho on the other hand will allow further functional studies of this protein and offers a new opportunity in medical diagnostics especially in the field of metabolic bone disease.},
  subject      = {Vorl{\"a}uferzelle},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Ruecker2019,
  author    = {R{\"u}cker, Christoph},
  title     = {Development of a prevascularized bone implant},
  doi       = {10.25972/OPUS-17886},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-178869},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2019},
  abstract  = {The skeletal system forms the mechanical structure of the body and consists of bone, which is hard connective tissue. The tasks the skeleton and bones take over are of mechanical, metabolic and synthetic nature. Lastly, bones enable the production of blood cells by housing the bone marrow. Bone has a scarless self-healing capacity to a certain degree. Injuries exceeding this capacity caused by trauma, surgical removal of infected or tumoral bone or as a result from treatment-related osteonecrosis, will not heal. Critical size bone defects that will not heal by themselves are still object of comprehensive clinical investigation. The conventional treatments often result in therapies including burdening methods as for example the harvesting of autologous bone material. The aim of this thesis was the creation of a prevascularized bone implant employing minimally invasive methods in order to minimize inconvenience for patients and surgical site morbidity. The basis for the implant was a decellularized, naturally derived vascular scaffold (BioVaSc-TERM®) providing functional vessel structures after reseeding with autologous endothelial cells. The bone compartment was built by the combination of the aforementioned scaffold with synthetic β-tricalcium phosphate. In vitro culture for tissue maturation was performed using bioreactor technology before the testing of the regenerative potential of the implant in large animal experiments in sheep. A tibia defect was treated without the anastomosis of the implant's innate vasculature to the host's circulatory system and in a second study, with anastomosis of the vessel system in a mandibular defect. While the non-anastomosed implant revealed a mostly osteoconductive effect, the implants that were anastomosed achieved formation of bony islands evenly distributed over the defect. In order to prepare preconditions for a rapid approval of an implant making use of this vascularization strategy, the manufacturing of the BioVaSc-TERM® as vascularizing scaffold was adjusted to GMP requirements.},
  subject      = {Tissue Engineering},
  language  = {en}
}