@phdthesis{Kuhlmann2015,
  author    = {Kuhlmann, Matthias},
  title     = {Sulfur-functional polymers for biomedical applications},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-119832},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2015},
  abstract  = {Aim of this thesis was to combine the versatility of sulfur-chemistry, regarding redox-sensitivity as well as chemo- and site-specific conjugation, with multifunctionality of poly(glycidol)s as an alternative to poly(ethylene glycol). First the homo- and copolymerizations of EEGE and AGE were performed with respect to molar-mass distribution and reaction kinetics. A detailed study was given, varying the polymerization parameters such as DP, counter ion, solvent and monomer influence. It can be concluded that in general the rates for all polymerizations are higher using K+, in contrast to Cs+, as counter ion for the active alkoxide species. Unfortunately, K+ as counter ion commonly leads to a reduced control over polymer dispersity. In this thesis it was shown that the broad molar-mass distributions might be reduced by adding the monomer in a step-wise manner. In experiments with a syringe pump, for continuously adding the monomer, a significant reduction of the dispersities could be found using K+ as counter ion. In analogy to the oxyanionic polymerization of epoxides, the polymerization of episulfides via a thioanionic mechanism with various DPs was successful with thiols/DBU as initiator. In most experiments bimodality could be observed due to the dimerization, caused by oxidation processes by introduced oxygen during synthesis. Reducing this was successful by modifying the degassing procedure, e.g. repeated degassing cycles after each step, i.e. initiation, monomer addition and quenching. Unfortunately, it was not always possible to completely avoid the dimerization due to oxidation. Thiophenol, butanethiol, mercaptoethanol and dithiothreitol were used as thiol initiators, all being capable to initiate the polymerization. With the prediction and the narrow molar-mass distributions, the living character of the polymerization is therefore indicated. Homo- and copolymers of poly(glycidol) were used to functionalize these polymers with side-chains bearing amines, thiols, carboxylic acids and cysteines. The cysteine side-chains were obtained using a newly synthesized thiol-functional thiazolidine. For this, cysteine was protected using a condensation reaction with acetone yielding a dimethyl-substituted thiazolidine. Protection of the ring-amine was obtained via a mixed-anhydride route using formic acid and acetic anhydride. The carboxylic acid of 2,2-dimethylthiazolidine-4-carboxylic acid was activated with CDI and cysteamine attached. The obtained crystalline mercaptothiazolidine was subjected to thiol-ene click chemistry with allyl-functional poly(glycidol). A systematic comparison of thermal- versus photo-initiation showed a much higher yield and reaction rate for the UV-light mediated thiol-ene synthesis with DMPA as photo-initiator. Hydrolysis of the protected thiazolidine-functionalities was obtained upon heating the samples for 5 d at 70 °C in 0.1 M HCl. Dialysis against acetic acid lead to cysteine-functional poly(glycidol)s, storable as the acetate salt even under non-inert atmosphere. An oxidative TNBSA assay was developed to quantify the cysteine-content without the influence of the thiol-functionality. A cooperation partner coupled C-terminal thioester peptides with the cysteine-functional poly(glycidol)s and showed the good accessibility and reactivity of the cysteines along the backbone. SDS-PAGE, HPLC and MALDI-ToF measurements confirmed the successful coupling.},
  subject      = {Polymer},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Zipplies2018,
  author    = {Zipplies, Theresa Leonora},
  title     = {Fluoreszenzmarkierte Nanogele auf Poly(glycidol)-Basis - Herstellung, Charakterisierung und deren Interaktion in vitro},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-162645},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2018},
  abstract  = {Ziel dieser Arbeit war die Herstellung fluoreszent markierter Pr{\"a}polymere sowie deren Optimierung, die kontrollierte und reproduzierbare Synthese von redox-sensitiven und nicht redox-sensitiven NG mit und ohne Fluoreszenzmarkierung in einem durchschnittlichen Partikelgr{\"o}ßenbereich von 150 - 300 nm und mit einer Konzentration > 10*10 Partikel/ml, die Charakterisierung der NG, ihre Untersuchung bez{\"u}glich ihrer Stabilit{\"a}t und des Assoziationsverhaltens zu BSA sowie die Erlangung von Erkenntnissen bez{\"u}glich des Aufnahmemechanismus der NG in Abh{\"a}ngigkeit vom Transportpeptid Tat. Abschließend kann zusammenfassend gesagt werden: 1. Das große Potential von PG-basierten NG f{\"u}r biologische bzw. medizinische Einsatzgebiete konnte weiter untermauert werden. 2. Das mit Cy5-Alkin markierte PG PG-SH-Cy5 erscheint aufgrund des relativ hohen erreichten Markierungsgrades bei der Herstellung als aussichtsreichster Kandidat f{\"u}r weitere Untersuchungen. Diese Umsetzung besitzt noch Optimierungspotentiale bez{\"u}glich einer Verringerung des Polymerverlusts bei der Aufarbeitung, des erreichbaren Markierungsgrades und der Markierungsausbeute. M{\"o}glichkeiten, dies zu erreichen, wurden diskutiert. 3. Klare Aussagen {\"u}ber den Einfluss des esterhaltigen bzw. esterfreien Ausgangspolymers PG-SH auf die Konzentration und die Partikelgr{\"o}ße konnten aufgrund einer nicht ausreichenden Datenlage nicht getroffen werden. 4. Die esterhaltigen PG-SH-Molek{\"u}le erscheinen aufgrund ihrer Labilit{\"a}t gegen{\"u}ber Hydrolyse f{\"u}r die NP-Synthese weniger geeignet (geringere Stabilit{\"a}t). 5. Die Charakterisierung der aus den markierten und unmarkierten Ausgangspolymeren hergestellten NG, welche teilweise zus{\"a}tzlich mit dem Transportpeptid Tat funktionalisiert wurden, erfolgte mittels NTA und zeigt f{\"u}r die meisten Spezies relativ schmale, gut definierte, monomodale Gr{\"o}ßenverteilungen mit einem Maximum um 100-200 nm im Bereich von ca. 40 - max. 400 nm mit Partikelkonzentrationen im Bereich von 1010 - 1011 Partikeln/ml. 6. Insgesamt konnte gezeigt werden, dass der untersuchte, von PG-SH abgeleitete NP-Typ (z. B. NG_3, redox-sensitiv unmarkiert) aufgrund seiner Einheitlichkeit, Partikelgr{\"o}ße und der Reproduzierbarkeit der Herstellung als gut geeignet f{\"u}r den geplanten Einsatz in biologischen Systemen erscheint. Von den weiter derivatisierten NG erscheinen die folgenden aufgrund der oben geschilderten Kriterien als besonders geeignet f{\"u}r den geplanten Einsatz in biologischen Systemen und weiterer Untersuchungen wert: NG680_(TAT)_1-4 (redox-sensitiv, markiert), NGCy5_(TAT)_1 (redox-sensitiv, markiert), NG_MA_2 (nicht redox-sensitiv, unmarkiert), NGCy7_MA_1 (nicht redox-sensitiv, markiert). Aufgrund des relativ hohen erreichbaren Markierungsgrades bei der Markierung der Ausgangspolymere erscheinen die mit Cy5-markierten Verbindungen als besonders vorteilhaft. 7. Die esterfreien, redox-sensitiven NP erwiesen sich bei 14-t{\"a}giger Lagerung unter physiologischen Bedingungen als stabil. Ihre Konzentration nahm {\"u}ber 14 Tage um ca. 60 \% vom Ausgangswert ab. Gleichzeitig nahm der Teilchendurchmesser w{\"a}hrend des Beobachtungszeitraums um ca. 25 \% zu. Die Abnahme der Teilchenzahl ist - zumindest teilweise - durch eine Vergr{\"o}ßerung des mittleren Teilchendurchmessers und m{\"o}gliche Adsorptionseffekte an die Gef{\"a}ßw{\"a}nde des Versuchsaufbaus zu erkl{\"a}ren. 8. Die Konzentration der esterfreien, nicht redox-sensitiven NP verringert sich bei 14-t{\"a}giger Inkubation unter physiologischen Bedingungen deutlich auf ca. 10 \% des Ausgangswerts. Der mittlere Durchmesser der Partikel bleibt innerhalb des Untersuchungszeitraums innerhalb der Fehlergrenzen konstant. Die starke Abnahme der Partikelkonzentration ist wahrscheinlich auf die Hydrolyse des verwendeten esterhaltigen Crosslinkers PEGDA zur{\"u}ckzuf{\"u}hren. Desweiteren sind Adsorptionsph{\"a}nomene an Oberfl{\"a}chen des Versuchsaufbaus nicht auszuschließen. Insgesamt hervorzuheben ist die wesentlich h{\"o}here Stabili{\"a}t der redox-sensitiven NP unter den Versuchsbedingungen. Diese Substanzklasse sollte daher weiter verfolgt werden. 9. Es wurde gezeigt, dass sowohl die NG, die das Aufnahmeprotein Tat enthalten, als auch die NG ohne Tat mit Fluoreszenz-markiertem BSA (8,3 µg/ml) wechselwirken und zusammen mit diesem bei der Zentrifugation abgeschieden werden. {\"U}ber die Art der Wechselwirkung kann keine Aussage getroffen werden. 10. Durch in vitro Zellaufnahmeuntersuchungen an Hela-Zellen konnte gezeigt werden, dass die mit Tat funktionalisierten, redox-sensitiven, Fluoreszenz-markierten NP von den Zellen aufgenommen werden. Die Aufnahme erfolgt {\"u}ber eine deutlich erkennbare Vesikelbildung, die an der Plasmamembran verst{\"a}rkt beobachtet werden kann. Im Gegensatz hierzu konnte bei den nicht mit Tat funktionalisierten NP keine vergleichbare in vitro Zellaufnahme beobachtet werden. Die Ergebnisse dieser Arbeit best{\"a}tigen insgesamt das große Potential der von Thiol-funktionalisierten PG abgeleiteten NG f{\"u}r die medizinische Forschung und zuk{\"u}nftige Anwendungen in der Diagnostik und Therapie. Es wird eine Reihe von Ansatzpunkten aufgezeigt, auf deren Basis weitere vertiefende Untersuchungen zur Charakterisierung und Optimierung sowie zu zuk{\"u}nftigen nutzbringenden Anwendungen vorgenommen werden sollten.},
  subject      = {Nanoparticles},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Bernuth2020,
  author    = {Bernuth, Silvia},
  title     = {Bioaktiv funktionalisierbare Hyalurons{\"a}ure-Polyglycidol-Hydrogele unter Verwendung von ASCs aus dem Fettgewebe zur Rekonstruktion von Weichgewebsdefekten},
  doi       = {10.25972/OPUS-21424},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-214248},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {In der Plastischen Chirurgie erfordert die Rekonstruktion von {\"a}sthetisch anspruchsvollen Bereichen in vielen F{\"a}llen die Wiederherstellung von subkutanem Fettgewebe. Neben chirurgischen Rekonstruktionen k{\"o}nnte das Tissue Engineering von Fettgewebe einen wertvollen Beitrag leisten. Jedoch bringt es vielschichtige Herausforderungen mit sich und ist zum aktuellen Zeitpunkt nur limitiert m{\"o}glich. Ein Ansatz ist die Schaffung einer Tr{\"a}germatrix zur Besiedelung und Differenzierung von Stammzellen. Auf dieser Basis sollten in der vorliegenden Arbeit zwei Teilbereiche untersucht werden. In dem ersten Teilbereich erfolgten Untersuchungen verschiedener Gewinnungsmethoden von ASCs aus dem subkutanen Fettgewebe bezogen auf ihr Effizienz. Die untersuchten Liposuktionstechniken zeigten eine deutlich h{\"o}here Effizienz gegen{\"u}ber der mechanischen Gewinnungsmethode bezogen auf die gewonnene Zellzahl. In den Viabilit{\"a}tsuntersuchungen zeigte sich eine {\"a}hnliche Tendenz. ASCs aller drei Gewinnungsmethoden proliferierten durchaus gleich gut, jedoch zeigten die histologischen und quantitativen Adipogeneseuntersuchungen tendenziell mehr Lipidbildung bei den Liposuktionstechniken. Das {\"u}bergeordnete Ziel des zweiten Abschnittes dieser Arbeit war es eine Tr{\"a}germatrix auf Hyalurons{\"a}ure-Basis mit dem vielseitig modifizierbarem Crosslinker Polyglycidol zu untersuchen, sie mit mesenchymalen Stammzellen aus dem Fettgewebe zu besiedeln und diese adipogen zu differenzieren. Des Weiteren erfolgten erste Versuche die Hydrogele mit funktionellen Gruppen zu modifizieren um eine Verbesserung der Adh{\"a}sion der Zellen im Hydrogel zu erreichen. Die unmodifizierten Hydrogele waren zu jeder Zeit stabil in ihrer Form und zeigten nach Besiedelung mit ASCs eine gleichm{\"a}ßige Verteilung der Zellen im Gel. Auch ließ sich die Adipogenese histologisch visualisieren und biochemisch best{\"a}tigen. Die inkorporierten Peptide brachten eine peptidabh{\"a}ngige und konzentrationsabh{\"a}ngige Ver{\"a}nderung der Zellverteilung im Hydrogel. Eine Steigerung der Funktionalit{\"a}t der Zellen bezogen auf das {\"U}berleben und die Adipogenese konnte in diesen ersten Versuchen noch nicht gezeigt werden. Generell zeigt sich eine Eignung der hyalurons{\"a}urebasierten mit Polyglycidol-verlinkten Hydrogele f{\"u}r das Tissue Engineering von Fettgewebe. Weitere Untersuchungen bez{\"u}glich der Modifikation der Hydrogele mit adh{\"a}siven und adipogenen funktionellen Gruppen bietet sich daher an und k{\"o}nnte ein fettgewebs{\"a}hnliches Umgebungsmilieu hervorbringen.},
  subject      = {Hyalurons{\"a}ure},
  language  = {de}
}