TY  - JOUR
A1  - Aido, Ahmed
A1  - Zaitseva, Olena
A1  - Wajant, Harald
A1  - Buzgo, Matej
A1  - Simaite, Aiva
T1  - Anti-Fn14 antibody-conjugated nanoparticles display membrane TWEAK-like agonism
JF  - Pharmaceutics
N2  - Conventional bivalent IgG antibodies targeting a subgroup of receptors of the TNF superfamily (TNFSF) including fibroblast growth factor-inducible 14 (anti-Fn14) typically display no or only very limited agonistic activity on their own and can only trigger receptor signaling by crosslinking or when bound to Fcγ receptors (FcγR). Both result in proximity of multiple antibody-bound TNFRSF receptor (TNFR) molecules, which enables engagement of TNFR-associated signaling pathways. Here, we have linked anti-Fn14 antibodies to gold nanoparticles to mimic the “activating” effect of plasma membrane-presented FcγR-anchored anti-Fn14 antibodies. We functionalized gold nanoparticles with poly-ethylene glycol (PEG) linkers and then coupled antibodies to the PEG surface of the nanoparticles. We found that Fn14 binding of the anti-Fn14 antibodies PDL192 and 5B6 is preserved upon attachment to the nanoparticles. More importantly, the gold nanoparticle-presented anti-Fn14 antibody molecules displayed strong agonistic activity. Our results suggest that conjugation of monoclonal anti-TNFR antibodies to gold nanoparticles can be exploited to uncover their latent agonism, e.g., for immunotherapeutic applications.
KW  - Fn14
KW  - nanoparticles
KW  - surface modification
KW  - drug-delivery
KW  - anti-TNFRSF receptor (TNFR) antibodies
Y1  - 2021
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-242710
SN  - 1999-4923
VL  - 13
IS  - 7
ER  - 
TY  - THES
A1  - Hage, Felix
T1  - Titanoxidnanotubes und ihre Anwendung als Drug-Release-System
T1  - Titanium nanotubes and its application for drug-release-systems
N2  - Infektionen medizinscher Titanoberflächen stellen ein aktuelles Problem in der rekonstruktiven Medizin dar. Dabei wird oft versucht, diesem Problem mit systemischer Antibiotikaanwendung zu begegnen, die jedoch Resistenzentstehung begünstigt und am Ort der Infektion nur einen oft unzureichenden Wirkspiegel ermöglicht. Eine mögliche Verbesserung wir hierbei in lokaler Wirkstofffreisetzung gesehen. Gegenstand dieser Arbeit war die Modifikation medizinischer Titanoberflächen mittels Anodisierung in fluoridhaltigen Elektrolyten und die Abschätzung ihres Potentials hinsichtlich der Einlagerung und der Freisetzung ausgewählter antibakteriell wirksamer Substanzen. Durch die Anodisierung der Titanoberflächen konnten Titannanotubes aus Titanoxiden mit Röhrenlängen von bis zu 6,54 m und Röhrendurchmessern von bis zu 160 nm erzeugt werden. Als Modellwirkstoffe wurden das noch heute als Reserveantibiotikum gegen manche Problemkeime geltende Chemotherapeutikum Vancomycin, sowie Silber als Element mit breiter antibakterieller Wirkung, verwendet. Es konnte gezeigt werden, dass durch die Oberflächenvergrößerung, die sich aus der Entstehung von nanotubeförmigem Titanoxid ergab, im Vergleich zu nicht anodisierten Referenzproben um bis zu 447 % mehr Wirkstoff eingelagert werden konnte. In der Freisetzungskinetik von Vancomycin zeigten sich oberflächenabhängig deutliche Unterschiede. Dabei setzten Titanoberflächen, die in einem Elektrolyten auf Wasserbasis anodisiert worden waren, den adsorbierten Wirkstoff schneller frei als die Referenzproben, während das Vancomycin auf Oberflächen, die in einem Elektrolyten auf Ethylenglycolbasis modifiziert worden waren, deutlich retardiert über einen Zeitraum von circa 305 Tagen freigesetzt wurde. Des weiteren wurde Silber in Proben eingelagert, die in einem Elektrolyten auf Wasserbasis anodisiert worden waren. Auch für Silber resultierte eine deutliche Steigerung der Gesamtmenge des adsorbierten Wirkstoffs um bis zu 229 %. Dabei war seine Freisetzung, verglichen mit der Referenzprobe, deutlich verzögert. Durch die Anodisierung der Titanproben in fluoridhaltigen Elektrolyten konnten Oberflächen erzeugt werden, die entsprechend ihrer Morphologie verschiedene Wirkstoffbeladungen und Freisetzungskinetiken ermöglichen. Hinsichtlich der unterschiedlichen Anforderungen in der klinischen Medizin nach Abgabemenge und Abgabekinetik antibakteriell wirksamer Substanzen zur postoperativen Infektionsprävention offerieren diese Oberflächenmodifikationen ein hohes Potential für die Erzeugung schnell verfügbarer und kostengünstiger Drug-Release-Systeme.
N2  - Infection of medical titanium surfaces is one important problem in modern medicine, especially orthepedics and dentistry. In the present work titanium surfaces were modified by anodisation. Titanium nanotube formations of different shape were obtained. These surfaces were modified with example drugs (vancomycin and silver ions) for drug-release. Drug-release was measured and compered.
KW  - nanotube
KW  - titanium nanotube
KW  - drug-release
KW  - anodisierung
KW  - oberflächenmodifikation
KW  - nanotube
KW  - titanium nanotube
KW  - drug-release
KW  - anodisierung
KW  - oberflächenmodifikation
KW  - nanotube
KW  - titanium nanotube
KW  - drug-relesase
KW  - anodisation
KW  - surface modification
Y1  - 2010
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-51996
ER  - 
TY  - THES
A1  - Mallak, Matthias
T1  - Beschichtung planarer Substrate durch Flüssigphasenabscheidung von Titandioxid
T1  - Liquid Phase Deposition of titanium dioxide for coating of planar substrates
N2  - Es wurden planare Substrate mittels Flüssigphasenabscheidung mit Titandioxid beschichtet. Durch Absorption von Polyelektrolyten konnte die chemische Beschaffenheit der Substratoberfläche so verändert werden, daß die verwendbaren Substratmaterialien zur Beschichtung mit dem LPD-Verfahren um Glas, Polycarbonat, PET und Polyethylen erweitert wurden. Bedeutung kommt besonders der LPD-Beschichtung auf Borosilicatglas zu, da damit erstmalig ein Vergleich zwischen TiO2-Schichten aus der Flüssigphasenabscheidung und Schichten, die mittels Sol-Gel-Verfahren gewonnen wurden, möglich wurde. Der systematische Vergleich zwischen den Schichten der beiden Beschichtungsverfahren, ergab, daß Sol-Gel-Beschichtungen eine thermische Nachbehandlung mit Temperaturen größer 400°C benötigen, um ihre optimalen optischen und mechanischen Eigenschaften zu erreichen. Dabei tritt zwar eine starke Schrumpfung durch die Pyrolyse organischer Reste und Kristallisation auf. Jedoch führt diese Schrumpfung zu keiner Rißbildung oder Delaminierung. Im Gegenteil, die Ausbildung eines anorganischen Netzwerkes führt zum Aushärten der Schicht. Die bei höheren Temperaturen auftretende Kristallisation ermöglicht einen höheren Brechungsindex der Schicht bei gleichbleibend sehr guter Transparenz. Die bereits teilkristallin abgeschiedenen TiO2-Filme aus dem LPD-Verfahren schrumpfen zwar weit weniger stark als die Sol-Gel-Schichten, durch eine schlechte Haftung auf der Glasoberfläche verbreitern sich jedoch bereits vorhandene schmale Risse. Die Pyrolyse des Polyelektrolytlayers führt zum Verlust der haftvermittelnden Schicht und damit zu einem drastischen Rückgang der Schichthaftung und daraus bedingend der Bleistifthärte. Die Rißbildung verursacht einen starken Anstieg der Schichttrübung. Weiterhin verursacht die Rißverbreitung bei steigender Temperatur einen geringeren Brechzahlanstieg, als dies das LPD-Material ermöglichen würde. Durch diese Ergebnisse wird offensichtlich, daß für Substrate, die hohe Temperaturen ermöglichen, Sol-Gel-Beschichtungen dem LPD-Verfahren vorzuziehen ist. Für thermisch nicht belastbare Substrate stellt die Flüssigphasenabscheidung jedoch ein sehr gutes Beschichtungsverfahren dar. Um bestmögliche Ergebnisse mit dem LPD-Verfahren zu erzielen, kommt der Modifizierung der Substratoberfläche eine entscheiden Bedeutung zu. Zur bereits bekannten Oberflächenmodifizierung durch Ätzen mit Natriumperoxodisulfat (Hydroxylierung) wurde hierbei die zusätzliche bzw. alleinige Funktionalisierung durch Adsorption eines Polyelektrolytbilayers untersucht. Durch die Verwendung eines Polyelektrolytbilayers konnte die Dichte an Kristallisationsstellen im Vergleich zum unbehandelten bzw. hydroxylierten Substrat erhöht werden. Dies führte im Einklang mit dem bekannten Schichtwachstummodell zu gleichmäßigeren Beschichtungen. Der Einsatz des Polyelektrolytbilayers konnte in allen Fällen dazu genutzt werden, die Trübung der Schicht zu verringern. Dabei wurden Trübungswerte größer 50 % meist auf Werte von ca. 20 % und kleiner verbessert. Hohe Keimdichten bewirken dabei eine geringe Trübung. Jedoch konnte auch bei geringeren Keimdichten durch den Polyelektrolytbilayer geringe Trübungswerte erreicht werden. Bei der mechanischen Charakterisierung der TiO2-Schichten konnte festgestellt werden, daß bei den polymeren Substraten durch Hydroxylierung oder den Polyelektrolytbilayer die Schichthaftung verbessert werden. Eine Abhängigkeit der mechanischen Schichteigenschaften von der Substrathärt konnte mit Ausnahme des sehr weichen Polyethylens nicht gefunden werden. Jedoch ist für eine hohe Bleistifthärte eine gute Haftung nötig. Abriebuntersuchungen mit einem Filzstempel (Crockmetertest) zeigten ein analoges Verhalten zum Bleistifthärtetest. Um eventuell auftretende Nachteile der weichen Polymere ausgleichen zu können, wurden parallel Polystyrolsubstrate, beschichtet mit einer ORMOCER®-Hartschicht, untersucht. Dabei wurden sehr gute Ergebnisse in Hinblick auf Keimstellendichte, optische und mechanische Eigenschaften erzielt.
N2  - Planar substrates were coated with titanium dioxide by liquid phase deposition. The chemical properties of substrate surface were changed through adsorption of polyelectrolytes, so that coating of glass, polycarbonate, PET and polyethylene with the LPD process could be done. Especially the LPD-Coating on borofloatglass is of importance. For the first time, a comparison between coatings from liquid phase deposition and coatings from sol-gel process became possible. The systematic comparison between the films of the two coating processes showed that sol-gel coatings need a thermal treatment at temperature above 400 °C to unfold their optimal optical and mechanical properties. Thereby a high shrinkage caused by pyrolysis of organic residues and crystrallisation occurs. But that shrinkage does not lead to formation of cracks or delamination. In Contrast, the formation of a inorganic backbone leads to a hardening of the film. At higher temperature emerging crystallisation enables a higher refractive index with constant very good transparency. The partially crystalline films from the LPD-process shrink much less than the sol-gel films. But caused by a bad adhesion on the glass surface small cracks get broadened. Pyrolysis of polyelectrolytes leads to a loss of the bonding agent and associated with that to dramatic decrease in adhesion and pencil hardness. The formation of cracks causes an high increase in the haze of the film. The broadening of cracks at rising temperature avoids a higher increase in refractive index as could be possible from the LPD-material properties. These results reveal that for substrates tolerating high temperatures sol-gel-coating is preferable to the LPD-process. For thermal non-stable substrates the liquid phase deposition is a very suitable coating technique. To achieve best possible results with the LPD-Process, the modification of the substrate surface is of importance. Beside the already known surface modification through etching with sodium peroxodisulfate (hydroxylation) the additional or exclusive surfacemodification through of adsorption a polyelectrolytebilayer was investigated. By the application of a polyelectrolytebilayer the density of nucleation sites could be increased in comparison with the untreated or hydroxylated substrate. This leads in consistence with the known film formation model to more homogeneous coatings. In general the application of the polyelectrolytebilayer reduced the haze of the film. In most cases the haze was decreased from 50 % and higher to 20% and lower. High densities of nucleation sites effect a low haze. But using the polyelectrolytebilayer low haze could also achieved despite a low nuclei density. Based on the mechanical characterisation of the TiO2-films could be demonstrated that on polymeric substrates the adhesion increases if hydroxylation or polyelctrolytebilayers are used. A dependence of mechanical film properties on the hardness of the substrate could not be detected with the exception of the very soft polyethylene. For a high pencil hardness a high adhesion is the crucial factor . Abrasion test with a felt die (Crockmeter)showed an analogue behaviour as the pencil hardness test. To compensate potential disadvantages from the soft polymers, polystyrene substrates with a ORMOCER®-hardcover-film were examined. Films on these substrates showed very good results refering to the density of nucleation sites, optical and mechanical properties.
KW  - Anorganische Beschichtung
KW  - Beschichtung
KW  - Titandioxid
KW  - Polystyrol
KW  - Kunststoff
KW  - Biomimetik
KW  - Polyelektrolyt
KW  - Oberflächenfunktionalisierung
KW  - Layer-by-Layer-Verfahren
KW  - surface modification
KW  - layer-by-layer-process
Y1  - 2006
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-25008
ER  -