TY  - THES
A1  - Bischof, Sebastian Klaus
T1  - Qsar-geleitete Synthese von strukturell vereinfachten antiplasmodialen Naphthylisochinolinen und Synthese von antiprotozoischen Arylchinolinium-Salzen
T1  - QSAR guided synthesis of structurally simplified antiplasmodial naphthylisoquinolines and synthesis of antiprotozoal arylquinolinium salts
N2  - Die Malaria und andere Infektionskrankheiten sind immer noch die Haupttodesursache in Entwicklungsländern. Durch das jahrzehntelange Versäumnis, neue Wirkstoffe zu entwickeln, und durch die rasante Ausbreitung von Resistenzen gegen herkömmliche Medikamente sind in vielen Regionen der Erde besorgniserregende Zahlen über Neuinfektionen und Todesfälle zu beobachten. Die Suche nach neuen Wirkstoffen ist daher dringend erforderlich und die Hauptaufgabe des Sonderforschungsbereichs 630 an der Universität Würzburg. An diesem interdisziplinären Projekt beteiligt sich unsere Forschungsgruppe vor allem mit der Naturstoffklasse der Naphthylisochinolin-Alkaloide. Neben ihren interessanten strukturellen Eigenschaften haben mehrere Vertreter dieser Sekundärmetabolite vielversprechende Aktivitäten gegen Plasmodien, Leishmanien und Trypanosomen. Dioncophyllin C (24), das bisher wirksamste Naphthylisochinolin gegen P. falciparum, zeigt nicht nur eine exzellente Aktivität in vitro, sondern auch in vivo. In Kooperation mit der Forschergruppe von K. Baumann (Braunschweig) führte man QSAR-Studien durch, um die für die biologische Wirkung entscheidenden Strukturmerkmale zu identifizieren und neue vereinfachte Analoga der Leistruktur 24 vorzuschlagen. Ziel der vorliegenden Arbeit war aufbauend auf Vorarbeiten in unserer Gruppe die Darstellung von strukturell vereinfachten Derivaten des Naturstoffs 24. Die Ergebnisse der biologischen Untersuchungen sollten ausgewertet und somit neue Struktur-Wirkungs-Beziehungen aufgestellt werden. Weiterhin sollten auch Chinolinium-Salze, die man als Analoga der N,C-verknüpften Naphthylisochinoline ansehen kann, synthetisiert werden und innerhalb des SFB 630 und bei unseren Partnern am Schweizerischen Tropen- und Public-Health-Institut auf ihre biologische Aktivität untersucht werden. Man erhoffte sich neben möglichen antiinfektiven Eigenschaften auch Rückschlüsse auf Struktur-Wirkungs-Beziehungen. Zusätzlich sollte die synthetische und analytische chemische Expertise unseren Kooperationspartnern in zwei Projekten außerhalb des SFB 630 zur Verfügung gestellt werden. Dabei handelte es sich einerseits um die Strukturaufklärung von Biosyntheseintermediaten mit Hilfe der HPLC-NMR-Kopplung und andererseits um die Darstellung langkettiger Aldehyde für die biologische Untersuchung des Prä-Penetrationsprozesses eines getreideschädigenden Pilzes.
N2  - Malaria and other infectious diseases are still the most common cause of death in developing countries. Due to the failure of developing new drugs and the increasing resistance there are alarming numbers of new incidences and death cases in many regions of the world. The search for urgently needed drugs is the main task of the Sonderforschungsbereich 630 (SFB 630) of the University of Würzburg. Our research group participates in this interdisciplinary project with the naphthylisoquinoline alkaloids. Besides their interesting structural properties several of these secondary metabolites also have promising activities against plasmodia, leishmania, and trypanosoma. Dioncophylline C (24), the so far most active naphthylisoquinoline alkaloid against P. falciparum, does not only show activity in vitro but also in vivo. In cooperation with the research group of K. Baumann (Braunschweig) QSAR studies were accomplished in order to find the structural features that are important for the biological effect and to suggest new structurally simplified analogs of the lead structure 24. Based on previous work in our group the main task of this thesis was the synthesis of structurally simplified derivatives of the natural product 24. The results of the biological investigations were to be analyzed and new structure-activity relationships were to be established. Furthermore, quinolinium salts, which can be seen as analogs of the N,C-coupled naphthylisoquinolines, were to be synthesized and tested for their biological properties by our external partners of the Swiss Tropical and Public Health Institute and within the SFB 630. Besides the possible antiinfective activities conclusions on structure-activity relationship studies were of interest. In addition the synthetic and analytical expertise was to be offered to two of our external cooperation partners. The projects were on the one hand the structure elucidation of biosynthetic intermediates using the HPLC-NMR technique and on the other hand the synthesis of very-long chain aldehydes for biological investigations of the pre-penetration process of a cereal-damaging fungus.
KW  - Malaria
KW  - Naphthylisochinoline
KW  - QSAR
KW  - Organische Synthese
KW  - Leishmaniose
KW  - malaria
KW  - naphthylisoquinolines
KW  - qsar
KW  - organic synthesis
KW  - leishmaniasis
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-76601
ER  - 
TY  - THES
A1  - Göhler, Antonia
T1  - Untersuchung Karbohydrat-bindender Proteine mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung
T1  - Studying carbohydrate binding proteins with high temporal and spatial resolution
N2  - Das menschliche Genom verschlüsselt 30000 bis 40000 Proteine, von denen ein Großteil kovalent gebundene Karbohydrat-Gruppen an Asparagin-, Serin-, Threonin- oder Hydroxylysin-Resten trägt. Diese sogenannten Glykoproteine sind allgegenwärtige Bestandteile der extrazellulären Matrix von Zelloberflächen. Sie steuern Zell-Zell- und Zell-Matrix-Kommunikationen, können bei der roteinfaltung helfen bzw. die Proteinstabilität erhöhen oder Immunantworten regulieren. Die Auslösung von biologischen Prozesse erfordert aber Übersetzer der zuckerbasierten Informationen. Solche Effektoren sind die Lektine, unter ihnen auch die Galektine. Galektine binden spezifisch β-Galaktosen, weisen strukturelle Übereinstimmungen in der Aminosäuresequenz ihrer Zuckererkennungsdomänen (CRDs) auf und zeigen ein „jelly-roll“-Faltungsmuster, bestehend aus einem β-Sandwich mit zwei antiparallelen Faltblättern. Strukturell werden die CRDs in drei verschiedenen, topologischen Formen präsentiert. Proto-Typen existieren als nicht-kovalent verknüpfte Dimere der CRDs, Chimera-Typen besitzen neben der CRD eine Nicht-Lektin-Domäne und bei den Tandem-Repeat-Typen sind zwei verschiedene CRDs über ein kurzes Linker-Peptid kovalent verbunden. Galektine werden sowohl in normalem wie auch pathogenem Gewebe exprimiert und das zunehmende Wissen über die Beteiligung an verschiedenen Krankheiten und Tumorwachstum liefert die Motivation, strukturelle Aspekte und die Vernetzung von Lektinen detailliert, insbesondere im Hinblick auf ihre intrafamiliären Unterschiede, zu untersuchen. Durch die Kombination verschiedener Spektroskopie-Techniken mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung, basierend auf der Verwendung von Fluorophoren (intrinsisch und extrinsisch), werden in dieser Arbeit die Eigenschaften von Galektinen näher untersucht. Mit Fluoreszenz-Korrelations-Spektroskopie (FCS) und Anisotropie-Messungen wird gezeigt, dass eine Liganden-Bindung bei Proto-Typ-Galektinen mit einer Verringerung des hydrodynamischen Radius einhergeht. Bei Tandem-Repeat- und Chimera-Typen bleibt der Radius konstant. Dafür skaliert die Diffusionskonstante von Tandem-Repeat-Typen anormal mit der molaren Masse. Die Anisotropie-Messungen werden parallel zu den FCS-Messungen durchgeführt, um einen Einfluss des Fluoreszenzmarkers auszuschließen. Mit Hilfe dieser Technik wird außerdem gezeigt, dass unterschiedliche Dissoziationskonstanten und Kinetiken für den Bindungsprozess innerhalb der Proto-Typ-Gruppe möglichweise auf unterschiedliche Konformationsdynamiken zurückgehen. Der Vergleich von hGal-1 und cG-1B verdeutlicht, dass strukturelle Ähnlichkeiten zwar ein identisches Bindungsverhalten hervorrufen können, der Oxidationsprozess der Proteine aber unterschiedlich ablaufen kann. Beide Methoden können so als sehr sensitive Techniken zur Untersuchung von Strukturmerkmalen bei Galektinen etabliert werden, wobei die Übertragbarkeit auf andere Glykoproteine gewährleistet ist. Weiterhin gilt Quervernetzung als eine der wichtigsten Eigenschaften von Galektinen, da durch die Vernetzung von Glykoproteinen auf der Zelloberfläche Signalwege aktiviert und Immunantworten reguliert werden. Um die räumliche organisation und Quervernetzung von hGal-1 auf den Oberflächen von Neuroblastomzellen nachzuweisen, eignet sich das hochauflösende Mikroskopieverfahren dSTORM sehr gut. Durch Verwendung des photoschaltbaren Fluorophors Alexa647 als spezifischem Marker für hGal-1, einem Standard-Weitfeld-Aufbau und verschiedenen Analyseverfahren, kann eine Clusterformation von hGal-1 auf der Zelloberfläche bestätigt werden. hGal-1 bildet Cluster mit einem mittleren Durchmesser von 81±7 nm aus. Der Durchmesser ist unabhängig von der Konzentration, während die Anzahl der Cluster davon abhängt. Für die Clusterausbildung ist ein Startpunkt, also eine minimale Dichte der Galektin-Moleküle, notwendig. Durch Blockierung der CRDs mit Laktose wird die Clusterbildung unterdrückt und die Spezifität der CRDs gegenüber β-Galaktosen erneut herausgestellt. Anders als dimeres hGal-1 binden Monomere deutlich schlechter an die Membranrezeptoren. Es werden keine Cluster ausgebildet, eine Quervernetzung von Membranrezeptoren ist nicht möglich. Außerdem kann es durch die Monomere zu einer vollständigen Markierung und damit Abkugellung der Zellen kommen. Möglicherweise wird der Zelltod induziert. Hochauflösende Mikroskopieverfahren sind durch den Markierungsprozess limitiert. Die bioorthogonale Click-Chemie eröffnet jedoch neue Möglichkeiten zur Markierung und Visualisierung von Biomolekülen, ohne die Notwenigkeit genetischer Manipulationen. Es werden modifizierte Zuckermoleküle in die Zellmembranen eingebaut, über eine 1,3-polare Cycloaddition mit einem Alkin markiert und ihre Verteilung mit Hilfe von dSTORM untersucht. Es wird nachgewiesen, dass die Zuckermoleküle in Clustern auftreten und Click-Chemie trotz dem Katalysator Kupfer an lebenden Zellen durchführbar ist. Die Bewegung der Gesamtcluster wird mittels Mean Square Displacement aufgeschlüsselt und eine Diffusionskonstante für Cluster im Bereich von 40 - 250 nm bestimmt. Zusammenfassend stellt die Kombination verschiedener Spektroskopie-Techniken ein gutes Werkzeug zur Untersuchung von Karbohydrat-bindendenden Proteinen mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung dar und ermöglicht einen neuen Einblick in die Biologie der Galektine.
N2  - The human genome encodes 30,000 to 40,000 proteins of which the majority have covalently linked carbohydrates at the amino acids asparagine, serine, hreonine and hydroxylysine. These so called glycoproteins are embedded in the extracellular matrix and presented on cell surfaces. Glycoproteins are important membrane proteins, which are involved in cell-cell or cell-matrix interactions, protein folding or missfolding and the regulation of immune responses. The glycan chains harbour ideal properties for high-density storage of biological information; they are the basis of the sugar code. To translate its structural information into physiological effects the interplay with endogenous lectins is important. Lectins, among them the family of galectins, translate the sugarbased information into biosignaling. Galectins are carbohydrate-binding proteins that bind β-galactosides. They share a core sequence consisting of 130 amino acids, and a β-sandwich fold with two antiparallel β-sheets. Structurally, they are divided into three groups: proto-types exist as non-covalent dimers of two carbohydrate-recognition domains (CRD). The chimera-types have a lectin and a non-lectin domain and tandem-repeat-types contain of two different CRDs covalently linked by a short peptide. They are differentially expressed by various normal and pathological tissues. Due to the documented relation between lectins and different diseases (tumour growth, immune responses) it is important to study structural properties and their cross-linking ability in solution, especially in view of their intrafamily diversification. Therefore different spectroscopic techniques are used. Intrinsic and extrinsic fluorophores allow fluorescent measurements with high spatial and temporal resolution. Combining FCS and anisotropy measurements structural information about lectins, glycoproteins and their relations are monitored. For prototype galectins the hydrodynamic radius decrease upon ligand binding. Tandemrepeat- and chimera-types do not change their dimensions whereas their diffusion constants, measured with FCS, scale anomalous with the molar mass. Anisotropy measurements are carried out in parallel. Since an intrinsic fluorophore of the protein (tryptophan) is exploited, no labelling is necessary. With the help of this technique I am able to show that different binding constants and kinetics of the binding process within the galectin-family are caused by various conformational dynamics. Comparing hGal1 and cG-1B, the oxidation processes reveal differences despite of structural and binding similarities. These two techniques are very sensitive and applicable to study structural characteristics of galectins. Cross-linking between galetins and glycoproteins on the cell surface have been proposed to function as an „on-off“-switch that regulates cell proliferation, differentiation and immune responsiveness. Direct stochastic optical reconstruction microscopy (dSTORM) provide an opportunity to study the spatial organization and cross-linking ability of hGal-1 interacting with β-galactose specific receptors on the cell surface of neuroblastoma cells. Alexa647, which can be switched reliable between an on- and a very stable off-state, is used as specific galectin marker. Measurements are done on a standard widefield setup and a spot analysis of single molecules in order to resolve clustering and cross-linking of galectins with a spatial resolution of better than 50 nm. The mean cluster size of hGal-1 molecules on the cell surface of neuroblastoma cells is 81±7 nm. The cluster diameter is independent of the protein concentration, a starting point or minimal galectin density for cluster formation is needed and the specificity of the CRDs for galactosides is underlined. Monomeric hGal-1 molecules show a different binding behaviour. On the one hand there are less localizations detectable and on the other hand I find very densly labelled, spherically shaped cells. This can maybe interpreted as hGal1-induced apoptosis. Existing labeling strategies limitate the value of super-resolution microscopy. The bioorthogonal click-chemistry creates a new field for labeling and visualizing biomolecules in vivo without the requirement of genetic manipulation. By hijacking a cell’s biosynthetic machinery, a metabolic precursor functionalized with a bioorthogonal chemical tag is incorporated into target biomolecules, including glycans, lipids, proteins and nucleic acids. Because of this I combine click-chemistry and the super-resolution technique dSTORM for specific labelling of metabolized sugar molecules. The cluster formation of sugar molecules on living and fixed cells in the presence of copper is being studied. Copper has no negative influence on the living cells. The mean square displacement decode cluster movement and determine cluster diameters in the range of 40 - 250 nm. In summary, we show that a combination of various temporal and spatial highresolution fluorescence techniques can be used advantageously to obatin new insights into the biology of galectins.
KW  - Fluoreszenz
KW  - Glykoproteine
KW  - Fluoreszenzspektroskopie
KW  - Fluoreszenzkorrelationsspektroskopie
KW  - Anisotropie
KW  - dSTORM-Mikroskopie
KW  - Galektine
KW  - Fluorescence
KW  - Microscopy
KW  - anisotropy
KW  - glycoproteins
KW  - galectins
KW  - fluorescence correlation spectroscopy
KW  - dSTORM
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-76665
ER  - 
TY  - THES
A1  - Scheller, Katharina
T1  - Charakterisierung und Anwendung von humanen, primären mikrovaskulären Endothelzellen mit erweiterter Proliferationsfähigkeit
T1  - Characterization and application of human primary microvascular endothelial cells with extended proliferation capacity
N2  - Das Arbeitsgebiet Tissue Engineering befasst sich mit der Klärung der Mechanismen, die der Funktionen verschiedener Gewebearten zu Grunde liegen sowie mit der Entwicklung alternativer Strategien zur Behandlung von Organversagen bzw. Organverlusten. Einer der kritischsten Punkte im Tissue Engineering ist die ausreichende Versorgung der Zellen mit Nährstoffen und Sauerstoff. Bioartifizielle Gewebe mit einer Dicke von bis zu 200 µm können mittels Diffusion ausreichend versorgt werden. Für dickere Transplantate ist die Versorgung der Zellen alleine durch Diffusion jedoch nicht gegeben. Hierfür müssen Mechanismen und Strategien zur Prävaskularisierung der artifiziellen Gewebekonstrukte entwickelt werden, damit die Nährstoff- und Sauerstoffversorgung aller Zellen, auch im Inneren des Transplantates, von Anfang an gewährleistet ist. Eine wichtige Rolle bei der Prävaskularisierung spielt die Angiogenese. Dabei ist die Wahl einer geeigneten Zellquelle entscheidend, da die Zellen die Basis für die Angiogenese darstellen. Mikrovaskuläre Endothelzellen (mvEZ) sind maßgeblich an der Angiogenese beteiligt. Das Problem bei der Verwendung von humanen primären mvEZ ist ihre geringe Verfügbarkeit, ihre limitierte Proliferationskapazität und der schnelle Verlust ihrer typischen Endothelzellmarker in-vitro. Der Aufbau standardisierter in-vitro Testsysteme ist durch die geringe Zellausbeute auch nicht möglich. Die upcyte® Technologie bietet hierfür einen Lösungsansatz. In der vorliegenden Arbeit konnten upcyte® mvEZ als Alternative zu primären mvEZ generiert werden. Es konnte gezeigt werden, dass die Zellen eine erweiterte Proliferationsfähigkeit aufweisen und im Vergleich zu primären mvEZ durchschnittlich 15 zusätzliche Populationsverdopplungen leisten können. Dadurch ist es möglich 3x104-fach mehr upcyte® mvEZ eines Spenders zu generieren verglichen mit den korrespondierenden Primärzellen. Die gute und ausreichende Verfügbarkeit der Zellen macht sie interessant für die Standardisierung von in-vitro Testsystemen, ebenso können die Zellen zur Prävaskularisierung von Transplantaten eingesetzt werden. Upcyte® mvEZ zeigen zahlreiche Primärzellmerkmale, die in der Literatur beschrieben sind. Im konfluenten Zustand zeigen sie die für primäre mvEZ spezifische pflastersteinartige Morphologie. Darüber hinaus exprimieren upcyte® mvEZ typische Endothelzellmarker wie CD31, vWF, eNOS, CD105, CD146 und VEGFR-2 vergleichbar zu primären mvEZ. Eine weitere endothelzellspezifische Eigenschaft ist die Bindung von Ulex europaeus agglutinin I Lektin an die alpha-L-Fucose enthaltene Kohlenhydratstrukturen von mvEZs. Auch hier wurden upcyte® Zellen mit primären mvEZ verglichen und zeigten die hierfür charkteristischen Strukturen. Zusätzlich zu Morphologie, Proliferationskapazität und endothelzellspezifischen Markern, zeigen upcyte® mvEZ auch mehrere funktionelle Eigenschaften, welche in primären mvEZ beobachtet werden können, wie beispielsweise die Aufnahme von Dil-markiertem acetyliertem Low Density Lipoprotein (Dil-Ac-LDL) oder die Fähigkeit den Prozess der Angiognese zu unterstützen. Zusätzlich bilden Sphäroide aus upcyte® mvEZ dreidimensionale luminäre Zellformationen in einer Kollagenmatrix aus. Diese Charakteristika zeigen den quasi-primären Phänotyp der upcyte® mvEZs. Upcyte® mvEZ stellen darüber hinaus eine neuartige mögliche Zellquelle für die Generierung prävaskularisierter Trägermaterialien im Tissue Engineering dar. In der vorliegenden Arbeit konnte die Wiederbesiedlung der biologisch vaskularisierte Matrix (BioVaSc) mit upcyte® mvEZ vergleichbar zu primären mvEZ gezeigt werden. Der Einsatz von upcyte® mvEZ in der BioVaSc stellt einen neuen, vielversprechenden Ansatz zur Herstellung eines vaskularisierten Modells für Gewebekonstrukte dar, wie beispielsweise einem Leberkonstrukt. Zusammenfassend konnte in der vorliegenden Arbeit gezeigt werden, dass upcyte® mvEZ vergleichbar zu primären mvEZs sind und somit eine geeignete Alternative für die Generierung prävaskulierter Trägermaterialien und Aufbau von in-vitro Testsystemen darstellen. Darüber hinaus wurde ein neues, innovatives System für die Generierung einer perfundierten, mit Endothelzellen wiederbesiedelten Matrix für künstliches Gewebe in-vitro entwickelt.
N2  - The scope of tissue engineering includes researching mechanisms underlying the function of different types of tissue, as well as the development of alternative strategies for the treatment of organ failure or organ loss. One of the critical aspects of tissue engineering is the adequate supply of cells with nutrition and oxygen. Bioartificial tissue up to a thickness of 200µm can be supplied sufficiently via diffusion. For thicker transplants, the supply of cells, only via diffusion is not sufficient. For this purpose, mechanisms and strategies for pre-vascularization of artificial tissue constructs need to be developed in order to ensure the supply of nutrition and oxygen to the inside of a transplant from the beginning. An important part of pre-vascularization is angiogenesis. Thereby, the selection of a suitable cell source is crucial, as these cells form the basis of angiogenesis. Microvascular endothelial cells (mvEC) are an important part of angiogenesis. Using human primary mvEC is critical due to the quick loss of their endothelial cell marker in-vitro but their limited availability and capacity of proliferation presents a problem. Additionally, the number of cells is also not sufficient for setup a standardized in-vitro test system. Upcyte® technology provides an approach to solving this problem. This work focused on the generation of upcyte® mvEC as alternative to primary mvEC. It was shown that cells treated with upcyte® technology have an enhanced capability of proliferation, resulting in 15 additional population doublings, compared to primary mvEC. Thus, it is possible to generate 3x104-fold more upcyte® mvEC from one donor compared to corresponding primary cells. The sufficient cell availability is important for the standardization of in-vitro test systems, as well as the usage for pre-vascularization of transplants. Upcyte® mvEC show many primary cell-like characteristics, which are described in literature. In the confluent state, upcyte® mvEC show a primary cell-specific cobblestone-like morphology. Furthermore, upcyte® mvEC express typical endothelial cell markers, such as CD31, vWF, eNOS, CD105, CD146 and VEGFR-2, at a similar level to primary mvEZ. An additional endothelial cell-specific attribute is the linkage of Ulex europaeus agglutinin I lectin to carbohydrate-structures of mvEC, which contain alpha-L-fucose. These data showed that there was a good comparison between the characteristics of upcyte® and primary mvEC. In addition to morphology, proliferation capacity and endothelial cell-specific markers, upcyte® mvEC showed functional characteristics, which are also observed in primary mvEC. Examples include the uptake of Dil-marked acetylated low density lipoprotein (Dil-Ac-LDL) and the ability to support the process of angiogenesis. In addition, spheroids formed from upcyte® mvEC formed three dimensional luminal cell formations in a collagen matrix. These characteristics show the quasi-phenotype of upcyte® mvEC. Upcyte® mvEC also represents a new promising cell source for the generation of pre-vascularized scaffolds in the tissue engineering context. The use of upcyte® mvEC in BioVaSc represents a promising new approach for producing a model for vascularized tissue constructs, such as a liver constructs. In summary, this work focussed on the development of upcyte® mvEC which were shown to be comparable to primary mvEC and therefore represent a sufficient and reliable alternative cell source for the generation of pre-vascularized scaffolds and the construction of in-vitro test systems. Moreover, a new and innovative system for the generation of a perfusable, endothelialized matrix for artificial tissue in-vitro has been developed.
KW  - Tissue Engineering
KW  - Angiogenese
KW  - Endothelzellen
KW  - Tissue Engineering
KW  - Angiogenese
KW  - Endothelial cells
KW  - tissue engineering
KW  - angiogenesis
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-76577
ER  - 
TY  - THES
A1  - Albert, Christian Robert
T1  - N,C-verknüpfte Arylisochinoline: Synthese und Optimierung der biologischen Aktivitäten sowie Strukturaufklärung von Naturstoffen durch HPLC-NMR- und HPLC-MS/MS-Kopplung
T1  - N,C-coupled arylisoquinolines: synthesis and optimization of the biological activities and structure elucidation of natural products using HPLC-NMR and HPLC-MS/MS
N2  - Tropische Infektionskrankheiten wie Malaria, Leishmaniose oder auch die Afrikanische Trypanosomiase sind aufgrund von zunehmenden Resistenzen der Erreger, globaler Erwärmung, aber auch von Versäumnissen in der Vergangenheit bei der kontinuierlichen Weiterentwicklung bestehender sowie der Erforschung neuer Medikamente auch im 21. Jahrhundert noch eine große Bedrohung für Millionen von Menschen. Die Suche nach neuartigen Wirkstoffen und deren Weiterentwicklung zu potenziellen Medikamenten ist daher zwingend erforderlich. Insbesondere Produkte des Sekundärstoffwechsels wie etwa die Alkaloide bilden wichtige Grundlagen als Leitstrukturen für pharmazeutische Wirkstoffe. Eine solche Klasse phytochemischen Ursprungs sind die Naphthylisochinolin-Alkaloide mit interessanten strukturellen Eigenschaften sowie pharmakologischen Wirksamkeiten. Einige Vertreter zeigen ausgeprägte In-vitro-Aktivitäten gegen protozoische Erreger wie Plasmodien, Leishmanien und Trypanosomen. Besonders die neuartige Unterklasse ionischer N,C-verknüpfter Naphthylisochinolin-Alkaloide, wie z.B. Ancistrocladinium A und Ancistrocladinium B, zeichnen sich durch gute antileishmaniale Wirkungen aus. In Vorarbeiten zeigten erste Studien zu Struktur-Aktivitäts-Beziehungen (SAR-Studien) mit vereinfachten N,C-gekuppelten Arylisochinolinen, dass sich durch gezielte Strukturvariation die Aktivität gegen einen Erreger verbessern lässt. Zusätzlich wurde mit ersten Untersuchungen zum Wirkmechanismus dieser interessanten Verbindungen begonnen. Darüber hinaus ermöglicht die kontinuierliche Verbesserung der analytischen Methoden inzwischen die schnelle und gezielte Suche nach neuen Verbindungen aus der Natur. Durch die Anwendung von Online-Analyse-Verfahren, wie z.B. die Kopplung von HPLC mit NMR und MS, gelingt die Aufklärung der Konstitution von Substanzen direkt aus Extrakten. Ziel der vorliegenden Arbeit war die Verbesserung der biologischen Aktivitäten der N,C-verknüpften Arylisochinoline durch strukturelle Derivatisierung sowie Beiträge zur Aufklärung des Wirkmechanismus mittels markierter Verbindungen. Zusätzlich sollten Naturstoffe unter Verwendung moderner HPLC-Kopplungstechniken untersucht und strukturell aufgeklärt werden.
N2  - Even in the 21st century still tropical infectious diseases like malaria, leishmaniasis or human African trypanosomiasis constitute a big threat for millions of people due to increasing resistances of the pathogens, global warming and failures in the past considering the continuing development of already existing and the research of new drugs. The search for new active agents and their further development to potential drugs is therefore still stringently required. Especially secondary metabolites like the alkaloids present important basics as well as lead structures for pharmaceutical drugs. One class of active plant-derived agents are the naphthylisoquinoline alkaloids bearing interesting structural properties and pharmacological activities. Some representatives show distinct in vitro activities against protozoan pathogens such as plasmodia, leishmania, and trypanosoma. In particular the novel type of ionic N,C-coupled naphthylisoquinoline alkaloids like ancistrocladinium A and ancistrocladinium B exhibit good antileishmanial activities. First structure-activity relationship studies (SAR studies) from previous work with simplified N,C-coupled arylisoquinolines showed that by changing particular structural parameters the activity against a given parasite was improved. Additionally, first investigations on the mode of action of these interesting compounds were started. Furthermore, the continuous improvement of analytical methods enables the fast and directed search for new compounds from natural sources. By the application of online analytical methods, e.g., the hyphenation of HPLC with NMR and MS, it is possible to elucidate the configuration of substances directly from extracts. The aim of the present work was the improvement of the biological activities of N,C-coupled arylisoquinolines by structural derivatization and contributions to the elucidation of the mode of action using labeled compounds. In addition, natural products were to be investigated and structurally elucidated by modern HPLC hyphenation techniques.
KW  - HPLC
KW  - Naphthylisochinolinalkaloide
KW  - HPLC-MS
KW  - Magnetische Kernresonanz
KW  - Struktur-Aktivitäts-Beziehungsstudien
KW  - Infektionskrankheiten
KW  - Bioaktive Verbindungen
KW  - Organische Synthese
KW  - structure-activity-relationship studies
KW  - infectious diseases
KW  - N
KW  - C-coupled naphthylisoquinoline alkaloids
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-76537
ER  - 
TY  - THES
A1  - Hofmann, Sofia Beatriz
T1  - Sensitivitätsstudie zum Neugeborenen-Hörscreening mit dem BERAphon®
T1  - Sensitivity study to the newborn hearing screening using BERAphon®
N2  - Von August 1997 bis Ende 2011 wurden in einem zweistufigen Neugeborenen-Hörscreening-Modell über 16994 Neugeborene mit dem MB 11 BERAphon® (MAICO, Diagnostic GmbH, Berlin) getestet. Anfangs wurde unter Verwendung des Zeitgang-BERA das Screening durchgeführt. Der akustische Reiz wurde im Laufe der Zeit verändert und optimiert. Aktuell wird mit einem breitbandigen akustischen CE-Chirp™ bei einem Screeningpegel von 35 dB-nHL gearbeitet. Von April 2008 bis September 2008 wurden im Rahmen dieser Arbeit Neugeborene mit der genannten Methode gescreent. Im Juli 2008 wurde zusätzlich eine Umfrage unter Eltern durchgeführt, deren Kinder ca. zwei Jahre zuvor in der Univ.-Frauenklinik Würzburg nach Hörstörungen untersucht worden waren. Das Ziel dieser Arbeit ist, die Qualität des Neugeborenen-Hörscreening-Modells zu überprüfen und somit auch die Ermittlung der Sensitivität und Spezifität des MB 11 BERAphons®. In dieser Studie werden Ergebnisse von 583 gescreenten Neugeborenen (1166 Ohren) dargestellt. Die mittlere Messzeit betrug 42,5s (SD = ± 34,24s). Die Messzeiten lagen zwischen 16s und 178s, im Median dauerte eine Messung 28s. Die Pass-Rate nach Stufe I betrug 97,69 % und nach Stufe II, bzw. nach den Kontrollscreenings 98,95 %. Eine pädaudiologische Diagnostik und Therapie fand bei 11 Ohren (8 Kinder) statt. Es wurden somit 0,94% der Ohren richtig-positiv ermittelt. Die falsch-positiv-Rate betrug 2,41 %. 0,69 % der Kinder gelten als Drop-outs. Insgesamt wurden 96,31% als richtig-negativ eingeordnet. Eine Spezifität von 97,57 % wurde erreicht. Im zweiten Teil der Arbeit wurde eine Umfrage unter 500 Elternpaaren durchgeführt. Zur Informationsermittlung wurde ein selbst entworfener Würzburger Fragebogen sowie der LittlEARS-Fragebogen der Firma MED-EL Medical Electronics verwendet. Der Würzburger Fragebogen erwies sich als sehr gut geeignet für die Sensitivitätsstudie. Es wurde eine Rücklaufquote von 71,57 % erreicht. Die durchschnittliche Antwortdauer war 16,3 Tage. Im Median dauerte eine Antwort 6 Tage. Die aus den Umfrageergebnissen ermittelte Sensitivität beträgt 100 %. Die bereits genannten Ziele dieser Arbeit wurden erreicht. Die in Würzburg angewandte Screeningmethode erwies sich als effizient und übertrifft damit die Anforderungen an eine vom G-BA geforderte Screening-Einrichtung.
N2  - From August 1997 until the end of 2011 more than 16994 newborns were tested in a two-stage newborn hearing screening model with the MB 11 BERAphon® (MAICO, Diagnostic GmbH, Berlin). Initially, the screening was performed using the “Zeitgang”-ABR stimulus. The acoustic stimulus was changed and optimized over the years. Currently we use a broadband acoustic CE-Chirp™ stimulus at a screening level of 35 dB nHL. From April 2008 to September 2008 as part of this study newborns were screened using the above method. Additionally in July 2008, a survey among parents was conducted, whose children had been screened for hearing disorders two years before at the clinic of Gynaecology, University of Würzburg, Germany. The aim of this study is to examine the quality of the newborn hearing screening model and thus the determination of the sensitivity and specificity of the 11 MB BERAphon®. In this study, results of 583 screened newborns (1166 ears) are presented. The average measurement time was 42.5s (SD = ± 34.24s). The acquisition time varied between 16s and 178s, with a median measurement of 28s. The pass rate was 97.69% for stage I and for stage II, and after the screening control, 98.95%. A paedaudiologic diagnosis and treatment took place in 11 ears (8 children). Thus, 0.94% were determined as true-positive ears. The false-positive rate was 2.41%. 0.69% of the children are considered dropouts. Overall, 96.31% were classified as true-negative. The achieved specificity was 97.57%. In the second part, a survey among 500 parents was carried out. To gather information a self-designed “Würzburger” questionnaire and the LittlEARS questionnaire designed by MED-EL Medical Electronics were used. The “Würzburger” questionnaire turn out to be very suitable for the sensitivity study. A return rate of 71.57% was achieved. The average response time was 16.3 days. The median response time was 6 days. Determined from the survey results, a sensitivity of 100% was obtained. The aforementioned objectives of this study were achieved. The screening method applied in Würzburg was proven to be efficient and exceeds the requirements, which are demanded by the G-BA to a screening facility.
KW  - Sensitivität
KW  - Spezifität
KW  - BERAphon®
KW  - LittlEARS Fragebogen
KW  - Würzburger Fragebogen
KW  - Fragebogenumfrage
KW  - Neugeborenen Hörscreening
KW  - sensitivity
KW  - specificity
KW  - BERAphon®
KW  - LittlEARS questionnaire
KW  - Würzburger questionnaire
KW  - questionnaire survey
KW  - newborn hearing screening
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-76459
ER  - 
TY  - THES
A1  - Weber, Friedmar
T1  - Mechanismen der Modulation der Kolonkarzinogenese durch definierte Nahrungsbestandteile wie Lycopin und beta-Carotin
T1  - Mechanisms of the modulation of colon carcinogenesis by defined nutritional components such as lycopene and beta-carotene
N2  - Epidemiologische Studien zeigen, dass eine obst-, gemüse- und ballststoffreiche Ernährung mit einer verminderten Inzidenz des kolorektalen Karzinoms verbunden ist. Von den vielen Komponenten einer solchen Ernährung wurde insbesondere für die Gruppe der Carotinoide wie beta-Carotin und Lycopin eine tumorprotektive Wirkung beschrieben. Es gibt eine Vielzahl von möglichen Mechanismen für diese Schutzwirkung: Carotinoide sind potente Antioxidantien, und oxidativer Stress ist ein etablierter Faktor in der Karzinogenese. Auch können viele Carotinoide zu Retinoiden umgewandelt werden, die bekannte anti-kanzerogene Eigenschaften besitzen. Um zu untersuchen, ob Carotinoide tumorprotektive Eigenschaften durch eine Beeinflussung der Zellzyklusprogression ausüben, wurden in dieser Arbeit die möglichen Effekte von beta-Carotin und Lycopin auf die Proliferation von humanen Kolonkarzinomzelllinien und die Expression der an der Zellzyklusregulation beteiligten Proteine cdk2, p53 und PCNA sowie der Cdk-Inhibitoren p21waf1/cip1 und p27kip1 untersucht. Hierzu dienten die humanen Kolonkarzinomzelllinien HT-29 und SW-620 als in vitro-Modell. Im Western Blot wurde anschließend die Expression der entsprechenden Proteine bestimmt. Die Inkubation der Zellen mit Lycopin und beta-Carotin führte zu verminderter Proliferation der untersuchten Zelllinien. Dies steht in Einklang zu anderen Untersuchungen, die anti-proliferative Effekte von beta-Carotin und Lycopin zeigten. Es ließen sich jedoch keine Effekte auf die Expression der untersuchten, an der Zellzykluskontrolle beteiligten Proteine nachweisen. Es ergibt sich somit aus dieser Arbeit kein Anhalt dafür, dass die proliferationshemmenden Effekte dieser Carotinoide durch eine Modulation der Progression im Zellzyklus vermittelt werden. Vielmehr scheinen andere Mechanismen eine Rolle zu spielen. Weitere Untersuchungen wären nötig, z.B. mittels Transcriptom- und Proteom-Analytik, um die hier ursächlichen genetischen Veränderungen zu identifizieren. Ein weiterer beschriebener Mechanismus der Proliferationshemmung in Kolonkarzinomzellen ist die Aktivierung von PPAR-gamma. PPAR-gamma (peroxisome proliferator-activated receptor gamma) ist ein nukleärer Hormonrezeptor, der durch Liganden wie Prostaglandin D2, mehrfach ungesättigte Fettsäuren sowie Zyklooxygenase-Inhibitoren und Thiazolidindione aktiviert wird. Butyrat, das bei der bakteriellen Fermentation unverdauter Kohlenhydrate im Kolon entsteht, ist ein weiterer Ernährungsfaktor, der positiv mit einer erniedrigten kolorektalen Tumorinzidenz korreliert. In dieser Arbeit wurde untersucht, ob die anti-proliferativen in vitro-Wirkungen der kurzkettigen Fettsäure Butyrat auf Kolonkarzinomzellen mit einer Modulation der Expression von PPAR-gamma einhergehen. Butyrat führte in dieser Arbeit zu einer Proliferationshemmung der Kolonkarzinomzelllinien HT-29, SW-480 und SW-620. Darüber hinaus induzierte es in allen drei untersuchten Zelllinien die Expression von PPAR-gamma-Protein, welches in unbehandelten Zellen nur minimal nachweisbar war. Sollten Wirkungen von Butyrat zumindest teilweise über PPAR-gamma vermittelt werden, so müsste auch dessen Heterodimerisierungspartner RXR-alpha(retinoid X receptor alpha) in den Zellen vorhanden sein. Es zeigte sich, dass alle drei Zelllinien unbehandelt RXR-alpha exprimieren. Unter Butyrat-Inkubation verringerte sich interessanterweise die Expression von RXR-alpha-Protein. Diese Ergebnisse lassen sich möglicherweise als negativer Feedback-Mechanismus erklären, um einen überschießenden Effekt von PPAR-gamma oder seiner Liganden zu verhindern. Die untersuchten Carotinoide hatten dagegen keinen Effekt auf die Expression von PPAR-gamma. Zur Untersuchung des molekularen Wirkmechanismus von Butyrat diente Trichostatin A (TSA), welches die Histondeacetylase (HDAC) hemmt, die DNA so zugänglicher für Transkriptionsfaktoren macht und dadurch die Expression verschiedener Proteine moduliert. TSA inhibierte in gleicher Weise wie Butyrat die Proliferation der Zellen, induzierte die Expression von PPAR-gamma und supprimierte die Expression von RXR-alpha. Es ist also eine HDAC-Inhibition als Wirkweg der Butyrat-Wirkung auf die Zellen am wahrscheinlichsten, wodurch vermehrt PPAR-gamma gebildet wird. Denkbar ist, dass durch die so erhöhten intrazellulären PPAR-gamma-Spiegel die tumorprotektive Wirkung physiologischer oder synthetischer Liganden verstärkt wird. Eine Kombinationstherapie aus Butyrat und PPAR-gamma-Liganden zur Tumorprotektion ist so prinzipiell denkbar. Zukünftige Untersuchungen müssen das Augenmerk insbesondere auch auf die Klärung der umgebungsabhängigen PPAR-gamma-Wirkung richten, um die teils diskrepanten Befunde an Tumorzellkulturen und Tiermodellen einerseits, im natürlichen Epithelzellverband andererseits zu klären.
N2  - Epidemiological studies show that diets rich in fruit, vegetable and fiber are associated with a reduced incidence of colorectal cancer. Of special interest is for example the group of carotenoids, such as beta-carotene and lycopene. There are a number of possible tumor protective effects of carotenoids. They are potent antioxidants, and oxidative stress is a well-established factor in carcinogenesis. Also, many carotenoids are converted to retinoids, which have well-known anti-carcinogenic properties. We investigated whether carotenoids exert their tumor protective effects by influencing the cell cycle progression, possible effects of beta-carotene and lycopene on proliferation of human colon carcinoma cell lines (HT-29, SW-620) and expression of proteins involved in cell cycle regulation (cdk2, p53, PCNA, p21Waf1/Cip1 and p27kip1). Incubation of cells with lycopene and beta-carotene resulted in decreased proliferation of the cell lines examined. However, no effects on the expression of the examined proteins involved in cell cycle regulation could be observed. Another well known mechanism of the inhibition of proliferation in colon cancer cells is the activation of PPAR-gamma. PPAR-gamma (peroxisome proliferator-activated receptor gamma) is a nuclear hormone receptor, which is activated by ligands such as prostaglandin D2, polyunsaturated fatty acids, cyclooxygenase inhibitors, and thiazolidinediones. Butyrate which is produced during the bacterial fermentation of undigested carbohydrates in the colon is another dietary factor which is positively correlated with decreased colorectal cancer incidence. We investigated if antiproliferative effects of the short-chain fatty acid butyrate on colon cancer cells is exerted by modulating the expression of PPAR-gamma. Butyrate resulted in inhibition of proliferation of colon carcinoma cell lines HT-29, SW-480 and SW-620. Moreover, Butyrate induced the expression of PPAR-gamma protein in the three cell lines. The necessary heterodimerisation partner of PPAR-gamma is RXR-alpha (retinoid X receptor alpha). It was found that all three untreated cell lines express RXR-alpha. Under incubation with butyrate, the expression of RXR-alpha protein decreased. These results can be explained as a negative feedback mechanism to prevent excessive effect of PPAR-gamma and its ligands. The examined carotenoids, however, had no effect on the expression of PPAR-gamma. To study the molecular mechanism of action of butyrate, we used trichostatin A (TSA). TSA inhibits histone deacetylase (HDAC), which makes DNA accessible for transcription factors, and thereby modulates the expression of various proteins. TSA, in the same way as butyrate, inhibited proliferation of the cells, induced expression of PPAR-gamma and suppressed expression of RXR-alpha. Thus, inhibition of HDAC is likely to be at least one way in which butyrate effects cell by forming increased PPAR-gamma. Tumor protective effects of physiological or synthetic ligands may be enhanced by increased intracellular PPAR-gamma. Combined treatment with butyrate and PPAR-gamma ligands might be an effective anti-tumor strategy.
KW  - Kolonkarzinogenese
KW  - Nahrung
KW  - Lycopin
KW  - beta-Carotin
KW  - Kolonkarzinogenese
KW  - Nahrung
KW  - Lycopin
KW  - beta-Carotin
KW  - colon carcinogenesis
KW  - nutritional components
KW  - lycopene
KW  - beta-carotene
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-75605
ER  - 
TY  - THES
A1  - Mihlan, Christian
T1  - Vergleichende Evaluation zur Haftfestigkeit und zum Debondingverhalten verschiedener Metall- und Keramikbrackets
T1  - Comparative evaluation of bonding strength and behaviour during debonding of different metall and ceramic brackets
N2  - Die kieferorthopädische Behandlung mit festsitzenden Apparaturen wirft schon immer das Problem der Ästhetik auf. Durch die Verwendung von Keramiken konnten in dieser Hinsicht große Fortschritte gemacht werden. Jedoch stellt sich in der alltäglichen Praxis die Frage, ob ein Keramikbracket einem Metallbracket in allen Belangen gleichwertig ist. Ziel dieser Untersuchung war es, handelsübliche Metall- und Keramikbrackets unter- und miteinander auf ihre Haftfestigkeit zu überprüfen. Dabei wurde auch das neu auf dem Markt erschienene Keramikbracket QuicKlear der Firma Forestadent in den Vergleich mit einbezogen. Neben den Brackets QuicKlear für den mittleren und seitlichen Oberkiefer Schneidezahn, wurden noch drei weitere Keramikbrackets für die Untersuchung verwendet: das Bracket Fascination 2 (Dentaurum), das Bracket InOvation C (GAC) und das Bracket Clarity SL (3M Unitek). Als Metallbrackets wurden, das Bracket Quick 2.0 (Forestadent), das Bracket MiniMono (Forestadent), das Bracket MiniSprint (Forestadent), das Bracket Discovery SL (Dentaurum), das Bracket InOvation R (GAC) und das Bracket SmartClip SL (3M Unitek) verwendet. Um die Versuche zu standardisieren, wurde nach Anleitung der DIN 13990-2 verfahren. Alle Brackets wurden für den Abscherversuch auf extrahierte, unbeschädigte und in Kunststoff eingebettete dritte humane Molaren geklebt. Als Adhäsiv wurde Transbond XT (3M Unitek) verwendet. Jedes Bracket wurde 24 mal an einer Materialprüfmaschine (Typ 1445 der Firma Zwick/Roell) mit einer Abschergeschwindigkeit von 1 mm pro Minute mittels eines Zugscherbügels in okklusal-gingivaler Richtung abgeschert. Um Einflüsse des Mundmilieus zu simulieren, wurden 12 der 24 Proben vor dem Abscherversuch durch Thermocycling (500 Temperaturzyklen für je 20 sek. in 5° C und 55° C temperiertem Wasser) belastet. Für jede einzelne Probe wurde die Abscherkraft in MPa gemessen und der Zahn danach mittels eines Mikroskops auf Schmelzdefekte untersucht. Die Bruchstellenlokalisation wurde dem ARI-Schema von Bishara et al. zugeordnet. Die statistische Auswertung erfolgte mit dem Programm PASW Statistics Version 18. Bei den Metallbrackets zeigten lediglich die Messergebnisse ohne Thermocycling des Brackets InOvation R mit 12,7(±4,7) MPa signifikant niedrigere Unterschiede in Haftfestigkeit und auch ARI. Bei den Ergebnissen mit Thermocycling waren weder bei den Haftfestigkeitswerten noch beim ARI signifikante Unterschiede zu sehen. Das Thermocycling hatte keinen signifikanten Einfluss auf die Ergebnisse. Insgesamt erreichten die Metallbrackets zusammen einen Mittelwert von 17,8(±6,1) MPa ohne Thermocycling und 17,7(±7,8) MPa mit Thermocycling. In 12,5 % aller Proben traten nach dem Abscherversuch Schmelzdefekte auf. Bei den Keramikbrackets ohne Thermocycling gab es keine signifikanten Unterschiede innerhalb der Haftfestigkeiten. Beim ARI unterschied sich das zusätzlich zur mechanischen Retention noch durch Silanisierung chemisch haftende Bracket Fascination 2 signifikant höher als die Brackets InOvation C und Clarity SL. Bei den Werten mit Thermocycling unterschied sich in den Haftfestigkeitswerten das Bracket Fascination 2 signifikant höher als das Bracket InOvation C. Beim ARI unterschied sich Fascination 2 signifikant höher als InOvation C und Clarity SL, sowie QuicKlear für den OK 2er signifikant höher als InOvation C. Thermocycling hatte lediglich bei den Haftfestigkeitswerten des Brackets Clarity SL einen signifikant erhöhenden Einfluss. Insgesamt erreichten die Keramikbrackets im Mittel ohne Thermocycling einen Wert von 12,8(±4,5) MPa und mit Thermocycling einen Wert von 13,7(±5) MPa. Lediglich bei einer Probe (Bracket Fascination 2) war ein Schmelzdefekt nach dem Abscheren zu sehen. Metallbrackets unterschieden sich ohne und mit Thermocycling hoch signifikant höher von den Keramikbrackets, wobei der ARI bei den Metallbrackets die Tendenz zu Werten von 3 und höher hatte. Beim silanisierten Keramikbracket Fascination 2 war ein ähnlich hohes Auftreten von ARI 3 und höher zu erkennen. Die Keramikbrackets InOvation C und Clarity SL zeigten dagegen eher niedrigere ARI Werte. Alle gemessenen Brackets erreichten die in der Literatur geforderten minimalen Haftwerte für eine klinische Anwendung. Die rein mechanisch haftenden Keramikbrackets waren dabei mit niedrigeren Haftfestigkeitswerten und keinem Auftreten von Schmelzdefekten den Metall- und chemisch haftenden Keramikbrackets überlegen. Auch das neu auf dem Markt erschienene Bracket QuicKlear ordnet sich in die Werte anderer handelsüblicher Keramikbrackets ein und kann als potentielle Alternative angesehen werden. Das silanisierte Keramikbracket Fascination 2 zeigt durch höhere Abscherkräfte und ARI-Werte ein schlechtes Verhältnis zwischen ausreichendem Haftverbund und sicherer Entfernbarkeit.
N2  - The orthodontic treatment with tight apparatuses always raises the problem of the aesthetics. Big progress could be made in this regard by the use of ceramics. However, the question in practice is whether a ceramic bracket and a metal bracket is equivalent in all interests. The aim of this study was to check customary metal and ceramic brackets for their bonding strength. Besides, the new available ceramic bracket QuicKlear designed by Forestadent was also incorporated in the testing. Beside the brackets QuicKlear for the middle and lateral upper jaw incisor, another three other ceramic brackets were used for the investigation: the bracket Fascination 2 (Dentaurum), the bracket InOvation C (GAC) and the bracket Clarity SL (3M Unitek). As metal brackets were used, the bracket Quick 2.0 (Forestadent), the bracket Minimono (Forestadent), the bracket Minisprint (Forestadent), the bracket Discovery SL (Dentaurum), the bracket InOvation R (GAC) and the bracket Smart clip SL (3M Unitek). To standardize the attempts, the DIN 13990-2 was used. All brackets were bonded on extracted, intact third human molars. Trans-Bond XT (3M Unitek) was used as adhesive. Each bracket was sheared 24 times with a material testing machine (type 1445 by Zwick/Roell) with a shearing speed of 1 mm per minute occlusal gingival direction. To simulate influence of the oral environment, 12 of 24 tests were loaded before the shear test by thermocycling (500 temperature cycles for 20 sec. in 5 ° C and 55 ° C tempered water). For every single test the bonding strength was measured in MPa. Afterwards each tooth was examined for enamel defects under a microscope. The crack localization became assigned to the ARI pattern by Bishara et al. The statistical evaluation was collected with the program PASW Statistics version 18. Within the metal brackets merely the results of the bracket InOvation R without thermocycling (12.7 (±4.7) MPa) showed significantly lower differences in bonding strength and ARI. No significant differences between the results after thermocycling could be found for bonding strength and for ARI. The thermocycling had no significant influence on the results. All together the metal brackets reached an average from 17.8 (±6.1) MPa without thermocycling and 17.7 (±7.8) MPa after thermocycling. In 12.5% of all tests enamel defects appeared after shearing. The ceramic brackets without thermocycling showed no significant differences for bonding strength. For ARI the bracket Fascination 2 with its mechanical and chemical retention differed significantly higher than the brackets InOvation C and Clarity SL. The values of bond strength for the bracket Fascination 2 after thermocycling differed significantly higher to the values of the bracket InOvation C. For ARI Fascination 2 differed significantly higher than InOvation C and Clarity SL, as well as QuicKlear (OK 2nd) significantly higher than InOvation C. Thermocycling had an increasing influence on the bond strength values of the bracket Clarity SL. All together the ceramic brackets reached on average a value from 12.8 (±4.5) MPa without thermocycling and after thermocycling a value of 13.7 (±5) MPa. Only one enamel defect could be found after shearing test (bracket Fascination 2). Metal brackets differed without and after thermocycling significantly higher from the ceramic brackets. The ARI of metal brackets showed the trend towards values of 3 and higher. The ceramic bracket Fascination 2 showed as well an ARI value of 3 or higher. In contrast the ceramic brackets InOvation C and Clarity SL showed lower values of ARI. All measured brackets reached the minimum values demanded in the literature for clinical use. Besides, the mechanically bonded ceramic brackets showed lower bonding strength values and no appearance of enamel defects compared to the metal brackets and chemically bonded ceramic brackets. Also the bracket QuicKlear adjusts itself to the values of other customary ceramic brackets and can be seen as a potential alternative. The ceramic bracket Fascination 2 showed a bad relation between sufficient bonding and safe debonding caused by higher bond strength and ARI values.
KW  - Adhäsion
KW  - Brackets
KW  - Entfernung
KW  - Zahnschmelz
KW  - Abscherverhalten
KW  - Debonding
KW  - Abscherfestigkeit
KW  - Haftfestigkeit
KW  - bonding strength
KW  - debonding
KW  - brackets
KW  - shear peel strength
KW  - orthodontic
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-76130
ER  - 
TY  - THES
A1  - Hausmann, Dominikus
T1  - Die Bedeutung von cFLIPlong für die Todesrezeptor-abhängige Regulation der Apoptose in HaCaT-Keratinozyten
T1  - Significance of cFLIPlong in death-receptor-dependent regulation of apoptosis in HaCaT
N2  - Die Todesrezeptoren der TNF-Familie sind neben der Vermittlung von Apoptosesignalen auch in der Lage, nicht-apoptotische intrazelluläre Signalwege zu beeinflussen. Der Caspase-8-Inhibitor cFLIPlong inhibiert dosisabhängig die Prozessierung der Initiator-Caspase-8 am TRAIL-DISC (death inducing signalling complex) und hemmt die Aktivierung des NF-kappa-B-Signalweges über die Modulation der Rekrutierung und Spaltung des für die NF-kappa-B-Aktivierung notwendigen RIP (receptor interactin protein)am DISC.
N2  - TNF-derived death-receptors are not only involved in transducing apoptosis-signalling but also modulate non-apoptotic pathways. Cellular FLICE-inhibitory protein cFLIPlong is able to block processing of initiator-caspases in the TRAIL-DISC dependent on the FLIP/Casp-8- level. It also interacts with NF-kappa-B-signalling pathways by modulating the recruitment and processing of receptor-interacting-protein RIP in the TRAIL-DISC-complex.
KW  - Apoptosis
KW  - Tumor-Nekrose-Faktor
KW  - Tumor-Nekrose-Faktor <alpha>
KW  - Interferon
KW  - Bcl-2-Proteinfamilie
KW  - Caspasen
KW  - Fas-Ligand
KW  - Onkologie
KW  - HaCaT
KW  - TRAIL
KW  - RIP
KW  - TRAIL-Rezeptor
KW  - cFLIP
KW  - Nuklearfaktor
KW  - apoptosis
KW  - NF-kappa-B
KW  - cFLIP
KW  - RIP
KW  - TRAIL-receptor
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-75892
ER  - 
TY  - THES
A1  - Welzholz, Anna Catrin Sara
T1  - Wirkung organischer Lösungsmittel auf die Darmtätigkeit. Untersuchungen am Dünndarm von Meerschweinchen in vitro.
T1  - Effect of organic solvents on the action of the bowels. Investigation of guinea pigs' small intestine in vitro.
N2  - Die Magen-Darm-Motilität von Patienten auf Intensivstationen unterliegt vielen hemmenden Einflüssen. Außer der Wirkung inhibitorisch wirksamer Pharmaka wäre denkbar, dass auch organische Lösungsmittel (Ethanol, DMSO), Detergentien (SLS/CAPB) und aus Perfusor- und Infusionsleitungen freigesetzte Weichmacher (Phthalate) die Dünndarmperistaltik per se beeinflussen oder die Wirkung inhibitorisch wirksamer Pharmaka (Midazolam, Fentanyl) modulieren. Die Untersuchungen wurden in vitro am Dünndarm des Meerschweinchens durchgeführt. Der Parameter zur Beurteilung der inhibitorischen Wirkung auf die Peristaltik einer dem Organbad zugegebenen Substanz war die Änderung des intraluminalen Schwellendrucks ΔPPT (peristaltic pressure threshold) zur Auslösung von Peristaltik. Ein Anstieg der PPT zeigt eine inhibitorische Wirkung an. In der Zusammenschau der Ergebnisse aller Experimente der vorliegenden Arbeit zeigte sich, dass weder DEHP, Ethanol, DMSO noch Detergentien (SLS/CAPB) per se eine konzentrationsabhängige, signifikant hemmende Wirkung auf die Dünndarmperistaltik haben. Jedoch vermochten Ethanol, sowohl extraserosal dem Organbad zugegeben als auch endoluminal durch das Dünndarmsegment perfundiert, und in Ethanol gelöstes DEHP die motilitätshemmende Wirkung von Midazolam bzw. Fentanyl zu verstärken. In den Untersuchungen fiel auf, dass die Schwellendruckänderungen ΔPPT nach Zugabe von Ethanol, unabhängig von der jeweiligen Konzentration, sehr heterogen waren. Um den Mechanismus der Ethanolwirkung genauer zu charakterisieren, wurden Darmsegmente vor der Zugabe von Ethanol mit Antagonisten bzw. Blockern vermuteter Signaltransduktionswege vorbehandelt. Eingesetzt wurden Naloxon (Antagonist an Opioidrezeptoren), Apamin (Inhibitor von calciumaktivierten small conductance Kaliumkänalen), Bicucullin (Antagonist am GABAA-Rezeptor), Lorglumid (Antagonist am Cholecystokinin CCKA-Rezeptor) und YM022 (selektiver Antagonist am Gastrin/CCKB-Rezeptor). Diese Antagonisierungsversuche ergaben keine signifikanten Ergebnisse, da Ethanol in der Konzentration mit inhibitorischer Wirkung auf die Peristaltik zu heterogene Änderungen der PPT hervorrief. Unter klinischen Gesichtspunkten könnten die hemmende Wirkung von Ethanol auf die Peristaltik sowie die Wirkungsverstärkung des motilitätshemmenden Midazolam und Fentanyl durch Ethanol bzw. in Ethanol gelöstes DEHP Faktoren sein, die zur Hemmung der Darmmotilität bei Intensivpatienten beitragen.
N2  - Critically ill patients' gastro-intestinal-motility is subject to many inhibiting factors. Apart from medicaments also organic solvents (ethanol, DMSO), detergents (SLS/CAPB) and plasticizers (phthalates) which are delivered from infusion lines may influence the action of the bowels per se or modulate the effect of inhibiting pharmaceutics. The investigations were performed on guinea pigs' small intestine in vitro. The modification of the intra-luminal PPT (peristaltic pressure threshold) was measured to estimate the inhibiting effect of a substance on the peristalsis. An increasing PPT shows an inhibiting effect. Overall, neither DEHP, ethanol, DMSO nor detergents (SLS/CAPB) per se had a significant, inbiting effect on the peristalsis. However, ethanol added to the organ bath as well as added via perfusion through the gut segment aggravated the inhibitoring effect of midazolame. The same effect was observed when gut segments were perfused by DEHP solute in ethanol and fentanyl was added to the organ bath. Furthermore, the behaviour of ethanol was very heterogeneous. To characterize ethanol's mechanisms of action different gut segments were pretreated with antagonists or inhibitors of suspected signal transduction pathways. Therefore naloxone (opiod receptor antagonist), apamin (inhibitor of calcium activated small conductance sodium channels), bicucullin (GABA-A receptor antagonist), lorglumide (CCK-A receptor antagonist) and YM 022 (CCK-B receptor antagonist) were used. None of these experiments brought any significant result but also very heterogeneous alterations of the PPT. Under clinical aspects the inhibiting effects of ethanol on the peristalsis as well as the aggravation of the inhibting effects of midazolame and fentanyl by ethanol or DEHP solute in ethanol may be factors which may be conducive to the gastro intestinal atony of the critically ill patient.
KW  - Dünndarmfunktion
KW  - Lösungsmittel
KW  - Meerschweinchen
KW  - Phthalsäureester
KW  - Detergentien
KW  - Ethanol
KW  - Dimethylsulfoxid
KW  - Natriumlaurylsulfat
KW  - Cocamidopropylbetain
KW  - small intestine
KW  - peristalsis
KW  - solvents
KW  - ethanol
KW  - dimethylsulfoxide
KW  - sodiumlaurylsulfate
KW  - cocamidopropylbetaine
KW  - guinea pig
KW  - phthalates
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-76471
ER  - 
TY  - THES
A1  - Baunach, Marcel
T1  - Advances in Distributed Real-Time Sensor/Actuator Systems Operation - Operating Systems, Communication, and Application Design Concepts -
T1  - Fortschritte im Betrieb drahtloser Sensor/Aktuator Netzwerke
N2  - This work takes a close look at several quite different research areas related to the design of networked embedded sensor/actuator systems. The variety of the topics illustrates the potential complexity of current sensor network applications; especially when enriched with actuators for proactivity and environmental interaction. Besides their conception, development, installation and long-term operation, we'll mainly focus on more "low-level" aspects: Compositional hardware and software design, task cooperation and collaboration, memory management, and real-time operation will be addressed from a local node perspective. In contrast, inter-node synchronization, communication, as well as sensor data acquisition, aggregation, and fusion will be discussed from a rather global network view. The diversity in the concepts was intentionally accepted to finally facilitate the reliable implementation of truly complex systems. In particular, these should go beyond the usual "sense and transmit of sensor data", but show how powerful today's networked sensor/actuator systems can be despite of their low computational performance and constrained hardware: If their resources are only coordinated efficiently!
N2  - Diese Arbeit behandelt einige sehr unterschiedliche Forschungsbereiche bezüglich des Designs vernetzter und eingebetteter Sensor/Aktuator-Systeme. Die Vielfalt der Themen zeigt die potenzielle Komplexität aktueller Sensornetzwerk-Anwendungen, insbesondere wenn sie mit Aktuatoren zur Interaktion mit der Umwelt ausgestattet sind. Neben deren Konzeption, Entwicklung, Installation und dem langfristigen Betrieb wird besonders auf diverse "low-level" Aspekte eingegangen: Kompositionelles Hardware- und Software-Design, Task Kooperation und Kollaboration, Speicher-Verwaltung und Echtzeit-Betrieb werden aus lokaler Sicht der Sensorknoten betrachtet. Im Kontrast werden Knoten-Synchronisation, Kommunikation, sowie Sensordatenerfassung, -aggregation und -fusion aus globaler Netzwerk-Sicht diskutiert. Die Vielfalt der behandelten Konzepte wurde bewusst in Kauf genommen, um letztlich die zuverlässige Umsetzung sehr komplexer Systeme zu erleichtern. Insbesondere sollte dies über das übliche "Erfassen und Übertragen von Sensordaten" hinausgehen, und zeigen, wie mächtig heutige vernetzte Sensor/Aktuator-Systeme trotz ihrer geringen Rechenleistung und eingeschränkten Hardware sein können: Wenn ihre Ressourcen effizient koordiniert werden!
KW  - Eingebettetes System
KW  - Drahtloses Sensorsystem
KW  - Echtzeitsystem
KW  - Dynamische Speicherverwaltung
KW  - Ressourcenallokation
KW  - Fernwartung
KW  - Betriebssystem
KW  - Verteiltes System
KW  - Lokalisation
KW  - Embedded Systems
KW  - Real-Time Operating Systems
KW  - Localization
KW  - Wireless Sensor/Actuator Systems
KW  - Dynamic Memory Management
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-76489
ER  -