@phdthesis{Strehle2003,
  author    = {Strehle, Marion A.},
  title     = {Mikroskopische und spektroskopische Charakterisierung biologisch relevanter Oberfl{\"a}chen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-5775},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2003},
  abstract  = {In dieser Arbeit werden biologisch relevante Oberfl{\"a}chen untersucht, die in der Medizin bzw. in der Biologie eine wichtige Rolle spielen. Die Proteinadsorption auf Implantat-Oberfl{\"a}chen wurde charakterisiert, um wichtige Informationen {\"u}ber den Adsorptionsprozess zu erhalten. Das Fernziel hierbei ist, durch ein umfassendes Wissen {\"u}ber diesen f{\"u}r die Implantation wichtigen Schritt Biomaterialien mit m{\"o}glichst hoher Gewebevertr{\"a}glichkeit zu entwickeln. Die Verteilung von Propolis auf der Wachs-Oberfl{\"a}che von Bienenwaben wurde untersucht, um mehr {\"u}ber dessen Nutzen, der noch nicht vollst{\"a}ndig aufgekl{\"a}rt ist, zu erfahren und um auf m{\"o}gliche Auswirkungen einer ver{\"a}nderten Wabenstruktur auf die Kommunikation der Honigbienen R{\"u}ckschl{\"u}sse ziehen zu k{\"o}nnen. Das Ziel des ersten Teils dieser Arbeit war, das Adsorptionsverhalten der Proteine Fibrinogen, Albumin und Fibronektin auf Titandioxid, einem in der Medizin h{\"a}ufig als Implantat eingesetzten Material, zu studieren. Die Adsorption von Proteinen auf der Oberfl{\"a}che von Implantaten ist ein wichtiger Schritt f{\"u}r die Gewebevertr{\"a}glichkeit bzw. Biokompatibilit{\"a}t dieser Materialien. Es wurden sowohl die r{\"a}umliche Verteilung der Proteine auf den Implantat-Oberfl{\"a}chen als auch die durch die Adsorption hervorgerufenen strukturellen Ver{\"a}nderungen der Proteine untersucht. Als Methoden wurden hierf{\"u}r die Laser-Raster-Mikroskopie (LSM), die Kraftfeldmikroskopie (AFM) sowie die Raman-Spektroskopie eingesetzt. Durch ein umfassendes Wissen {\"u}ber den Adsorptionsprozess der Proteine auf Implantat-Materialien k{\"o}nnen die Oberfl{\"a}chen der Implantate dahingehend ver{\"a}ndert werden, dass es zu einer besseren Proteinadsorption und dadurch zu einer noch geringeren Rate an Abstoßungsreaktionen kommt. Die in dieser Arbeit vorgestellten Ergebnisse k{\"o}nnen einen Teil zum Verst{\"a}ndnis des Adsorptionsprozesses beitragen. Das Ziel des zweiten Teils dieser Arbeit war es, die chemische Zusammensetzung von Propolis (dem Kittharz der Bienen) und Wabenwachs von Apis mellifera carnica Pollm. sowie die r{\"a}umliche Verteilung von Propolis auf den Waben-Oberfl{\"a}chen zu untersuchen. Hierzu wurden die Raman-Spektroskopie und Raman-Mapping eingesetzt. Es wurden zun{\"a}chst Raman-Spektren von Propolis-Proben sowie Raman-Spektren von charakteristischen Standardsubstanzen des Propolis aufgenommen. Das Propolis-Spektrum sowie das Wachs-Spektrum wurden durch eine Auswahl an Standardsubstanzen simuliert. Um herauszufinden, welche Harze von den Bienen gesammelt und als Propolis im Stock verwendet werden, wurden von einigen Harzen, die als Propolis-Quellen in Betracht kommen, Raman-Spektren aufgenommen. Es wurde auch analysiert, ob die Kettenl{\"a}ngen der Alkane, aus denen die Wachse bestehen, einen Einfluss auf die Raman-Spektren hat. Mittels Raman-Mapping wurde schließlich die r{\"a}umliche Verteilung von Propolis auf der Waben-Oberfl{\"a}che untersucht. Die hier charakterisierten biologisch relevanten Oberfl{\"a}chen spielen eine wichtige Rolle in der Medizin und in der Biologie. Die Analyse mit mikroskopischen und spektroskopischen Methoden verschafft einen Einblick in die Prozesse, die sich an diesen Oberfl{\"a}chen abspielen. Die Proteinadsorption auf Implantat-Oberfl{\"a}chen sind f{\"u}r die Implantationsmedizin von Bedeutung. Es werden st{\"a}ndig neue Materialien entwickelt, die eine m{\"o}glichst gute Biokompatibilit{\"a}t aufweisen sollen. Erkenntnisse {\"u}ber die Prozesse, die hierf{\"u}r eine Rolle spielen, helfen bei der Entwicklung neuer Materialien. Die Verteilung von Propolis auf den Wachs-Oberfl{\"a}chen hat einen Einfluss auf die Materialbeschaffenheit der Waben. Dies k{\"o}nnte die Vibrationsweiterleitung beim Schw{\"a}nzeltanz der Honigbienen, der f{\"u}r deren Kommunikation von Bedeutung ist, beeinflussen. Die Verteilung des Propolis auf den Waben konnte f{\"u}r kleine Ausschnitte gezeigt werden. Inwiefern eine Propolisschicht auf den Stegen der Waben die Vibrationsweiterleitung tats{\"a}chlich beeinflusst, muss durch weiterf{\"u}hrende Experimente herausgefunden werden.},
  subject      = {Implantat},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Kirsch2007,
  author    = {Kirsch, Artur},
  title     = {Klinische Performance und Biokompatibilit{\"a}t der PUREMA® H-Dialysemembran},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-34717},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Im Rahmen einer randomisierten, prospektiven Cross-over-Studie wurden w{\"a}hrend der H{\"a}modialyse an chronisch dialysepflichtigen Patienten standardisiert Parameter der Dialyseeffektivit{\"a}t und Biokompatibilit{\"a}t einer neuen, mittels einem Polyelektrolytadditiv modifizierten Dialysemembran, PUREMA® H, im Vergleich zu einer Kontrolldialysemembran, Helixone®, gemessen. Im Vergleich zur Kontrollmembran wies die PUREMA® H-Membran eine verbesserte Entfernung kleinmolekulargewichtiger Eiweiße incl. \&\#61538;2-Mikroglobulin und eine insbesondere f{\"u}r die Komplementaktivierung optimierte Biokompatibilit{\"a}t auf.},
  subject      = {H{\"a}modialyse},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Hoesl2010,
  author    = {H{\"o}sl, Daniel},
  title     = {In vitro- Untersuchungen zur Biokompatibilit{\"a}t und antibakteriellen Wirksamkeit von silber-dotierten Tricalciumphosphat-Zementen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-52383},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {Gegenstand der vorliegenden Arbeit war die Modifikation von Hydroxylapatit- und Bruschit-Zementen mit 1 \% Silber. Ziel war es, den Zementen eine antibakterielle Wirksamkeit bei gleichzeitiger Biokompatibilit{\"a}t ohne Beeintr{\"a}chtigung ihrer mechanischen Eigenschaften zu verleihen. Durch Mischung von silberdotiertem β-TCP mit Calcium-bis-dihydrogenphosphat Monohydrat (MCPM) bzw. von silberdotiertem α-TCP mit einer 2,5\%-Na2HPO4-L{\"o}sung entstanden Zementformulierungen, deren Silberfreisetzung, Druckfestigkeit, Abbindezeit sowie Phasenzusammensetzung bestimmt wurde. Desweiteren wurden in vitro-Untersuchungen zur Evaluation der Zytotoxizit{\"a}t mittels Osteoblasten sowie der antibakteriellen Eigenschaften mittels Staph. aureus und Staph. epidermidis durchgef{\"u}hrt. Bei der massenspektrometrischen Analyse der Auslagerungsmedien legte Ag-Bruschit im LB-Medium mit kumulativ 184,5 µg nach 7 Tagen das h{\"o}chste Freisetzungsverhalten im Vergleich zu Ag-Hydroxylapatit mit 36,8 µg an den Tag; außerdem konnte gezeigt werden, dass sich das molare Verh{\"a}ltnis von Ag+/Ca2+ von theoretisch 1 \% bereits bei der Herstellung von Ag+-dotiertem α- bzw. β-TCP auf je 0,78 \% reduziert hatte. Die Untersuchung der Phasenzusammensetzung der Zemente wies auf die f{\"u}r die Zemente charakteristischen Beugungsmuster hin. Peaks, die auf Silber hinweisen w{\"u}rden, konnten nicht nachgewiesen werden. Betrachtet man die Druckfestigkeit, konnte der silberdotierte Bruschit-Zement eine leichte Steigerung um 5,1 MPa auf 19,8 MPa erfahren, w{\"a}hrend der Ag-Hydroxylapatit-Zement nahezu eine Halbierung seiner Festigkeit um 18,5 MPa auf 22,7 MPa erfahren musste. Bei der Auswertung der Versuchsergebnisse wies Ag-Bruschit einen signifikanten bakteriziden Effekt auf, f{\"u}hrte aber auch zu einer Reduktion der Osteoblasten auf dieser Oberfl{\"a}che. Ag-Hydroxylapatit zeigte hingegen nur eine geringe Wirkung gegen die Bakterien, w{\"a}hrend die Verbindung in dieser in vitro-Studie eher biokompatibel auf die Zellen wirkte. Die in dieser Arbeit modifizierten Zemente sind aufgrund ihrer nicht einheitlichen Ergebnisse hinsichtlich der antibakteriellen Wirksamkeit sowie der w{\"u}nschenswerten Biokompatibilit{\"a}t f{\"u}r den Einsatz als Knochenersatzmaterial noch nicht geeignet. Die von Ag-Bruschit freigesetzte bakterizide Silbermenge ist f{\"u}r eukaryotische Zellen zu hoch, sodass in weiterf{\"u}hrenden Studien diese Freisetzung begrenzt werden m{\"u}sste.},
  subject      = {Bruschit},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Devine2013,
  author    = {Devine, Eric},
  title     = {Increased removal of protein bound uremic toxins through reversible modification of the ionic strength during hemodiafiltration},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-83583},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2013},
  abstract  = {A large number of metabolic waste products accumulate in the blood of patients with renal failure. Since these solutes have deleterious effects on the biological functions, they are called uremic toxins and have been classified in three groups: 1) small water soluble solutes (MW < 500 Da), 2) small solutes with known protein binding (MW < 500 Da), and 3) middle molecules (500 Da < MW < 60 kDa). Protein bound uremic toxins are poorly removed by conventional hemodialysis treatments because of their high protein binding and high distribution volume. The prototypical protein bound uremic toxins indoxyl sulfate (IS) and p-cresyl sulfate (pCS) are associated with the progression of chronic kidney disease, cardiovascular outcomes, and mortality of patients on maintenance hemodialysis. Furthermore, these two compounds are bound to albumin, the main plasma protein, via electrostatic and/or Van-der-Waals forces. The aim of the present thesis was to develop a dialysis strategy, based on the reversible modification of the ionic strength in the blood stream by increasing the sodium chloride (NaCl) concentration, in order to enhance the removal of protein bound substances, such as IS and pCS, with the ultimate goal to improve clinical patient outcomes. Enhancing the NaCl concentration ([NaCl]) in both human normal and uremic plasma was efficient to reduce the protein bound fraction of both IS and pCS by reducing their binding affinity to albumin. Increasing the ionic strength was feasible during modified pre-dilution hemodiafiltration (HDF) by increasing the [NaCl] in the substitution fluid. The NaCl excess was adequately removed within the hemodialyzer. This method was effective to increase the removal rate of both protein bound uremic toxins. Its ex vivo hemocompatibility, however, was limited by the osmotic shock induced by the high [NaCl] in the substituate. Therefore, modified pre-dilution HDF was further iterated by introducing a second serial cartridge, named the serial dialyzers (SDial) setup. This setting was validated for feasibility, hemocompatibility, and toxin removal efficiency. A better hemocompatibility at similar efficacy was obtained with the SDial setup compared with the modified pre-dilution HDF. Both methods were finally tested in an animal sheep model of dialysis to verify biocompatibility. Low hemolysis and no activation of both the complement and the coagulation systems were observed when increasing the [NaCl] in blood up to 0.45 and 0.60 M with the modified pre-dilution HDF and the SDial setup, respectively. In conclusion, the two dialysis methods developed to transitory enhance the ionic strength in blood demonstrated adequate biocompatibility and improved the removal of protein bound uremic toxins by decreasing their protein bound fraction. The concepts require follow-on clinical trials to assess their in vivo efficacy and their impact on long-term clinical outcomes.},
  subject      = {H{\"a}modiafiltration},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Braxein2006,
  author    = {Braxein, Kay-Alexander},
  title     = {Histologische Untersuchungen zum biologischen Verhalten verschiedener Modifikationen eines Calcium-Phosphat-Zementes im Femur und Muskel der Ratte},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-24039},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2006},
  abstract  = {In der hier vorliegenden Studie wurden drei verschiedene Modifikationen des Calcium-Phosphat-Zementes BoneSource® sowie Vergleichssubstanzen hinsichtlich der {\"U}berpr{\"u}fung ihrer Biodegradation und Biokompatibilit{\"a}t untersucht und verglichen. Die histomorphologische Auswertung und Beurteilung der verschiedenen Modifikationen des Calcium-Phosphat-Zementes BoneSource® bez{\"u}glich Biodegradation, Resorption und Biokompatibilit{\"a}t sowie die Beurteilung einer eventuellen Osteoneogenese waren damit Gegenstand der vorliegenden Arbeit. Der Calcium-Phosphat-Zement (CPZ) BoneSource® ohne Zus{\"a}tze (Versuchsgruppe 1) zeigte dabei eine Osteokonduktivit{\"a}t im Knochen sowie im Muskel- bzw. Weichgewebe eine Biotoleranz. Eine Resorption oder Degradation war im Unterschied zu anderen Studien nicht nachweisbar. Der Calcium-Phosphat-Zement BoneSource® in einem Volumenmischungsverh{\"a}ltnis 1:1 mit dem osteoinduktiven Knochenkollagen (KK) Colloss® (Versuchsgruppe 2) verhielt sich in den Arealen mit BoneSource®-Anteilen (CPZ) wie in Versuchsgruppe 1 osteokonduktiv und bioinert im Knochen und wurde im Muskel- und Weichgewebe biotoleriert. Die Areale mit Colloss® (KK) im Materialgemisch zeigen ein osteoinduktives Potenzial und damit ein bioaktives Verhalten. Es ist hier eine Osteoneogenese zu verzeichnen. Trabekel neuentstandenen Knochens waren dabei sowohl in den Knochen- als auch in den Muskelpr{\"a}paraten nachweisbar. Eine vollst{\"a}ndige kn{\"o}cherne Substitution der gesetzten Defekte war nicht zu verzeichnen. Der Calcium-Phosphat-Zement BoneSource® mit 1:1-Volumenverh{\"a}ltnismischung mit Alpha-Tricalciumphosphat (BioBase®; Versuchsgruppe 3) f{\"u}hrte im Vergleich zur Versuchsgruppe 1 zu einer geringf{\"u}gigen Verbesserung der osteokonduktiven Eigenschaften mit histologisch nachweisbarer geringf{\"u}giger oberfl{\"a}chlicher Degradation und partieller lokaler Resorption. Im Vergleich zur Versuchsgruppe 2 waren diese Resorptionserscheinungen jedoch deutlich weniger ausgepr{\"a}gt. Bei der Versuchsgruppe 4 wurde als Kontrollgruppe das derzeit meistverwendete nichtresorbierbare polymere Implantatmaterial Polymethylmethacrylat (PMMA; Palacos®) mitgef{\"u}hrt. In beiden Einsatzgebieten (Knochen und Muskel) waren die Implantate eingescheidet und wurden demzufolge biotoleriert. Bei den Knochenpr{\"a}paraten liegt ein bioinertes Verhalten des Lagergewebes gegen{\"u}ber PMMA vor. Bei der Versuchsgruppe 5 wurde als 2. Kontrollgruppe ein Leerdefekt pr{\"a}pariert, der mit Gelatine gef{\"u}llt wurde, welches bei bekannter Resorptionsf{\"a}higkeit innerhalb weniger Wochen postoperativ einen vollst{\"a}ndigen Ersatz durch k{\"o}rpereigenen Knochen in den Knochenpr{\"a}paraten bzw. einen Ersatz durch Narbengewebe in den Muskelpr{\"a}paraten aufwies. Bei der Versuchsgruppe 6 (Kontrollgruppe) wurde eine nichtoperierte Kohorte Versuchstiere mitgef{\"u}hrt, um alters- und/oder di{\"a}tbedingte Ver{\"a}nderungen absch{\"a}tzen bzw. beurteilen zu k{\"o}nnen. Es fanden sich bei den Versuchstieren am Ende des Versuchszeitraumes lediglich physiologische altersbedingte Ver{\"a}nderungen. Die großen inneren Organe der Versuchstiere wurden histologisch untersucht, um eventuelle systemische Auswirkungen der o.g. Modifikationen des Calcium-Phosphat-Zementes BoneSource® beurteilen zu k{\"o}nnen. Dabei konnten keine pathologischen Ver{\"a}nderungen gefunden werden. Es liegen somit keine systemischen Auswirkungen der Implantatmaterialien vor. Im Laufe der Versuchszeit traten vereinzelt Tumore auf, die jedoch nicht den Implantatmaterialien geschuldet sind und einer spontanen Tumorgenese zugeordnet werden konnten. Spontane Todesf{\"a}lle sind unabh{\"a}ngig von den Implantatmaterialien aufgetreten. Gemessen an der Zielsetzung sind die gefundenen Ergebnisse dieser Studie statistisch auswertbar, objektivierbar und f{\"u}r die Weiterentwicklung von Knochenersatzmaterialien relevant. Insbesondere wird auf die in dieser Studie nicht erfolgte Degradation von CPZ und Alpha-TCP und das osteoinduktive Potenzial des untersuchten Kollagens},
  subject      = {Knochenersatzmaterial},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Bonfig2004,
  author    = {Bonfig, Jochen},
  title     = {Tantalmodifikationen auf Implantat-Stahl f{\"u}r kardiale Stents, Herstellung und Charakterisierung},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-13807},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {Mit Hilfe der PVD-Technik (Physical Vapour Disposition) hergestellte Tantal/Tantaloxidschichten auf Edelstahlpl{\"a}ttchen wurden bez{\"u}glich ihrer mechanischen Eigenschaften und ihrer Biokompatibilit{\"a}t untersucht. Dabei kamen als Untersuchungsmethoden die Rasterelektronenmikroskopie (REM), das XRD (X-Ray Diffraction) und die Sekund{\"a}r-Neutralteilchen-Massen-Spektrometrie (SNMS) zum Einsatz. Abschließend wurden die Repassivierungseigenschaften der Oberfl{\"a}che des Systems Stahl/Tantal/Tantaloxid unter mechanischer Belastung bestimmt.},
  language  = {de}
}