@phdthesis{Helf2009,
  author    = {Helf, Christian},
  title     = {Herstellung von Polymethacrylat/Calciumphosphat-Implantatwerkstoffen durch den 3D-Pulverdruck},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-39575},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2009},
  abstract  = {Die Erstellung von komplex geformtem Knochenersatz wurde durch den 3D-Pulverdruck unter Verwendung von Calciumphosphatmaterialien beschrieben. Gegenstand der vorliegenden Arbeit war deren Modifikation durch die Verwendung von Methacrylatkunststoffen. Ziel war es, durch die Infiltration von nicht resorbierbaren Kunststoffen, wie sie in kommerziell erh{\"a}ltlichen Knochenzementen verwendet werden, die mechanischen Eigenschaften der nicht gesinterten Keramikstrukturen zu verbessern. Getestet wurden verschiedene Methoden der Infiltration sowie der nachfolgenden Polymerisationsinitiierung durch chemische, thermische oder photochemische Aktivatoren. Daneben erfolgte der Druck von Tricalciumphosphat-Pulvern, die mit Polymethylmethacrylat Partikeln versetzt wurden und durch eine hydraulische Verfestigungsreaktion mit Phosphors{\"a}ure aush{\"a}rten. Die erstellten Materialien wurden auf ihre Porosit{\"a}t, ihre mechanischen Eigenschaften sowie auf die Phasenzusammensetzung ihrer anorganischen Matrix und den Konversionsgrat ihrer organischen Komponente hin untersucht. Es gelang, die freie Porosit{\"a}t der Calciumphosphat-Matrix durch Verwendung von fl{\"u}ssigen, monomeren Kunststoffen zu f{\"u}llen und diese durch eine thermische Initiierung der radikalischen Polymerisation vollst{\"a}ndig zur Aush{\"a}rtung zu bringen. Bei der Reaktion kommt es neben einer Polymerisationskontraktion im organischen Bestandteil der Kunststoffe zu einer Phasenumwandlung der Bruschitanteile der Calciumphosphat-Matrix. Proben, die mit einem fl{\"u}ssigen Bisphenol-A-Derivat versetzt wurden, zeigten eine Verdreifachung ihrer Festigkeit und erreichten maximale Druckfestigkeiten von 99 MPa, Biegefestigkeiten von 35 MPa und einen E-Modul von 18 GPa. Verglichen mit den biomechanischen Eigenschaften des physiologischen Hartgewebes liegen die Werte damit deutlich {\"u}ber denen von spongi{\"o}sem und unter denen von kortikalem Knochen. Eine k{\"u}nftige Optimierung erscheint durch die Schaffung einer chemischen Verbundphase zwischen dem anorganischen Calciumphosphat-Gef{\"u}ge und den Polymerbestandteilen als aussichtsreich.},
  subject      = {Rapid Prototyping},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Klarner2009,
  author    = {Klarner, Michael},
  title     = {3D-Pulverdruck von Calciumphosphat-Keramiken mit polymeren und anorganischen Bindersystemen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-36373},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2009},
  abstract  = {Die vorliegende Arbeit hatte die Herstellung phasenreiner ß-Tricalciumphosphat (ß-TCP) - Implantate durch 3D-Pulverdruck zum Ziel. Variiert wurden hierbei die zum Druck verwendeten Pulver-Binder-Systeme. Als Verfestigungsmechanismen wurden hydraulisch abbindende Pulver-Binder-Systeme aus Tricalciumphosphat / Phosphors{\"a}ure bzw. Tetracalciumphosphat / Citronens{\"a}ure untersucht, sowie der Zusatz quellf{\"a}higer Polymere zum Pulver, etwa Polyacryls{\"a}ure oder Hydroxypropylmethyl-Cellulose. Die gedruckten Strukturen wurden anschließend in Hinblick auf die zu erreichende Aufl{\"o}sung, die mechanischen Eigenschaften und die Zusammensetzung des Endproduktes verglichen.},
  subject      = {Rapid Prototyping},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Fuchs2012,
  author    = {Fuchs, Andreas Rudolf},
  title     = {3D-Pulverdruck von Zellkulturtr{\"a}gern mit Magnesium-Phosphat-Chemie},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-77415},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {In der vorliegenden Arbeit wurden erstmals im 3D-Pulerdruckverfahren hergestellte Struvit-Matrizes auf ihre Eignung als Tr{\"a}germaterial f{\"u}r Knochenzellen in vitro untersucht. Hierzu wurde die Zytokompatibilit{\"a}t sowie die chemische L{\"o}slichkeit von gedruckten Struvit-Strukturen betrachtet. In einem zweiten Schritt wurde untersucht, ob die biologische Funktion von BMP-2-L{\"o}sungen nach Durchlaufen des Druckprozesses erhalten bleibt und ob es m{\"o}glich ist, BMP-2 unter Beibehaltung seiner biologischen Wirksamkeit direkt in Struvit-Matrizes zu drucken. Als Reaktanten zur Herstellung der Struvit-Matrizes wurde modifiziertes Farringtonit-Pulver mit definierter K{\"o}rnung und eine {\"a}quimolare Binder-L{\"o}sung aus DAHP und ADHP verwendet. Die untersuchten Zellkulturtr{\"a}ger mit Magnesiumammoniumphosphatchemie zeigten eine ausreichende Zytokompatibilit{\"a}t in vitro. Außerdem wurde gezeigt, dass thermolabile Proteine wie BMP-2 im 3D-Pulverdruckverfahren unter weitgehender Beibehaltung ihrer biologischen Wirksamkeit in vitro grunds{\"a}tzlich prozessierbar sind. Die Freisetzung direkt eingedruckter Proteine aus den Struvit-Matrizes blieb jedoch hinter den Erwartungen zur{\"u}ck. Mit Struvit steht ein alternatives Zementsystem f{\"u}r den 3D-Pulverdruck zur Verf{\"u}gung, welches spezifische Vorteile gegen{\"u}ber den etablierten Calciumphosphaten bietet. Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um die Ursache f{\"u}r die geringe BMP-Freisetzung aus den Struvit-Matrizes zu ermitteln und die Vorteile der neutralen Abbindereaktion voll nutzen zu k{\"o}nnen.},
  subject      = {Struvit},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Kraski2012,
  author    = {Kraski, Boris},
  title     = {Zytokompatibilit{\"a}t von Bruschit. Ein im 3D-Pulverdruckverfahren hergestelltes Zellkulturtr{\"a}germaterial},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-78615},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {In der vorliegenden Arbeit wurde die Eignung einer im 3D-Pulverdruckverfahren fabrizierten Tr{\"a}gerstruktur auf Calciumphosphat-Basis (Bruschit) als Zellkultur-Scaffold untersucht. Dazu wurden die Konstrukte in vitro mit osteoblast{\"a}ren Zellen besiedelt und deren Proliferations- und Differenzierungsverhalten {\"u}ber eine Kultivierungsdauer von 12 Tagen analysiert. Als Parameter dienten hierbei die Zellviabilit{\"a}t, die Aktivit{\"a}t des osteoblast{\"a}ren Enzyms Alkalische Phosphatase sowie die Mediumkonzentration von Osteocalcin. Des Weiteren wurde der pH-Wert des Kulturmediums sowie die Konzentrationen der freien Elektrolyte Calcium und Phosphat untersucht. Die Ergebnisse belegen eine gute Zytokompatibilit{\"a}t des Tr{\"a}germaterials. Diese {\"a}ußerte sich in einer progredienten Proliferation ph{\"a}notypisch osteoblast{\"a}rer Zellen (gem{\"a}ß Rasterelektronenmikroskopie). Die Zellen exprimierten das ostoblastentypische Enzym Alkalische Phosphatase, welches als fr{\"u}her Differenzierungsmarker gilt. Die Analyse der Osteocalcinproduktion f{\"u}hrte aufgrund methodischer Probleme nicht zu verwertbaren Ergebnissen. Die Untersuchung des verbrauchten Zellkulturmediums ergab keine unphysiologischen Schwankungen des pH-Wertes. Jedoch konnten signifikante Ver{\"a}nderungen der Konzentration an freien Calcium und Phosphat-Ionen im Medium festgestellt werden. Diese sind auf die L{\"o}slichkeit des Tr{\"a}germaterials im physiologischen Milieu zur{\"u}ckzuf{\"u}hren. Zusammenfassend konnte mittels vorliegender in vitro Versuche eine geeignete Zytokompatibilit{\"a}t des untersuchten Materials herausgearbeitet werden. F{\"u}r m{\"o}gliche klinische Anwendungen zum Knochenersatz sind weitergehende Untersuchungen, insbesondere osteokonduktiver Eigenschaften im orthotopen Implantatlager im Rahmen von in vivo Untersuchungen, erforderlich.},
  subject      = {Rapid Prototyping},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Jahn2014,
  author    = {Jahn, Christoph Hans},
  title     = {In vitro Untersuchung von 3D-pulvergedruckten Monetit-Strukturen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-113557},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2014},
  abstract  = {Die vorliegende Arbeit hatte zum Ziel, die Zytokompatibilit{\"a}t von im 3D-Pulverdruckverfahren hergestellten Zellkulturtr{\"a}gern aus Dicalciumphosphat Anhydrat (CaHPO4, Monetit) in vitro zu untersuchen. Dieses Material l{\"a}sst sich der Substanzklasse der Calciumphosphate zuordnen, welche aufgrund ihrer chemischen {\"A}hnlichkeit zur mineralischen Phase des Knochens einen hohen Stellenwert als Knochenersatzmaterial besitzen. Die Tr{\"a}gerstrukturen wurden mittels CAD-CAM Technologie im 3D-Pulverdruckverfahren fabriziert. Dabei wurde auf ein entsprechend adaptiertes Zementsystem zur{\"u}ckgegriffen, bestehend aus Tricalciumphosphatpulver und Phosphors{\"a}ure. Die prim{\"a}r aus Dicalciumphosphat Dihydrat (Bruschit) bestehenden Konstrukte wurden anschließend durch Autoklavieren hydrothermal in Monetit umgewandelt. Die Kombination einer bei Raumtemperatur ablaufenden Zementabbindereaktion mit einem generativen Fertigungsverfahren wie dem Pulverdruck erm{\"o}glichte die Herstellung monolithischer Formk{\"o}rper ohne thermische Verfestigung (Sinterung). Daher kann eine im Vergleich zu gesinterten Formk{\"o}rpern gute thermodynamische L{\"o}slichkeit und somit gute Biodegradierbarkeit erwartet werden. Zur Evaluierung der Zytokompatibilit{\"a}t des pulvergedruckten Materials wurde nach Besiedlung mit osteoblast{\"a}ren Zellen deren Proliferations- und Differenzierungsverhalten in vitro untersucht. Die Zellviabilit{\"a}t, die Aktivit{\"a}t der Alkalischen Phosphatase sowie die Konzentration von Osteocalcin dienten als Parameter. Weiterhin wurden die Konzentration freier Elektrolyte und der pH-Wert im N{\"a}hrmedium zur Evaluierung der L{\"o}slichkeit der Tr{\"a}ger in vitro herangezogen. Anhand licht- und rasterelektronenmikroskopischer Aufnahmen erfolgte eine qualitativ-morphologische Einsch{\"a}tzung des Zellwachstums. Die Untersuchungen zeigen eine gute Zytokompatibilit{\"a}t des Tr{\"a}germaterials aus Monetit. Die im Vergleich zu den Positiv-Kontrollen etwas erniedrigten Werte lassen sich durch die im N{\"a}hrmedium festgestellten Elektrolytverschiebungen erkl{\"a}ren, welche durch die thermodynamische L{\"o}slichkeit von Monetit zustande kommen. Diese Problematik der Zellkultur als geschlossenem System sollte jedoch in vivo bei stetigem Fl{\"u}ssigkeits- und Metabolitenaustausch keine Rolle spielen. Die Ergebnisse liefern einen Beitrag zur Erarbeitung neuartiger Knochenzemente, insbesondere aus Monetit. Klinisch interessant erscheint die verfahrensbedingte M{\"o}glichkeit, die Anforderungen nach guter Degradierbarkeit, pr{\"a}operativer Fabrizierung und individueller Formgebung (z.B. passend zu einem individuellen Defekt) miteinander kombinieren zu k{\"o}nnen.},
  subject      = {Calciumphosphate},
  language  = {de}
}