Investigation of the adipogenic differentiation potential of ASCs on peptide-functionalized fiber constructs

In der vorliegenden Arbeit wurde die Vitalität, Integrität und Differenzierung von adipogenen Stammzellen (ASCs) auf biofunktionalisierten Faserkonstrukten unter Einsatz diverser biochemischer Methoden untersucht. Dabei stellen die Faserkonstrukte ein Gerüst (eng. scaffold) dar, worauf sich die Zellen anheften und vorzugsweise proliferieren können, um damit potenzielle lokale Schäden eines Organismus zu beheben. Dafür wurde das Fasergerüst mit drei verschiedenen Laminin-Peptidsequenzen funktionalisiert zur Steigerung der Zelladhäsion via Integrine und die Zellen schließlich in vitro zur Differenzierung angeregt. Nach qualitativer Auswertung der biofunktionalisierten Scaffolds ohne Zellen, wie auch Scaffolds mit Zellen ohne induzierten Differenzierungsreiz, schien die RGDS-Sequenz sowohl bezüglich der Makrostruktur der Fasern als auch der produzierten EZM-Fläche auf dem Gerüst die besten Resultate erzielt zu haben. Darüber hinaus wurden die höchsten Werte für den Zellmetabolismus anhand des WST-1 Assays und die höchsten relativen DNA-Mengen für RGDS festgestellt. Nach Zugabe der Differenzierungsinduktoren zur Untersuchung der Adhäsion für ASCs konnte qualitativ kein Unterschied anhand der Fluoreszenzmikroskopie zwischen den Peptidsequenzen oder Medienzusammensetzungen erkannt und interpretiert werden. Hingegen konnte mit Hilfe der qPCR von adipogenen Markergenen eine höhere Expressionsrate für PPARγ und PLIN1 auf RGDS-IKVAV- und RGDS-YISGR-Konstrukten im Vergleich zu RGDS-Konstrukten bestimmt werden. Diese Tatsache bekräftigt das Potential von IKVAV bzw. YIGSR als mögliche Adhäsions-Ankerpunkten für (Prä-)Adipozyten für ausgewählte Einsatzgebiete in der regenerativen Medizin. Basierend auf den vorliegenden Daten weist bisher RGD(S) dennoch das höchste Potential als nahezu universelle Zell-Adhäsionssequenz auf und bekräftigt erneut die umfassende Anzahl an Publikationen und das hohe Forschungsinteresse diese Sequenz zu integrieren, die weit über das Elektrospinning hinausgehen.In the present study, the vitality, integrity and differentiation of adipogenic stem cells (ASCs) on biofunctionalized fibrous constructs were investigated using various biochemical methods. The fiber constructs represent a scaffold on which the cells can attach and preferably proliferate in order to repair potential local damage to an organism. For this purpose, the fibre scaffold was functionalized with three different laminin peptide sequences to increase cell adhesion via integrins and the cells were finally stimulated to differentiate in vitro. After qualitative evaluation of the biofunctionalized scaffolds without cells, as well as scaffolds with cells without induced differentiation stimulus, the RGDS sequence appeared to have achieved the best results in terms of both the macrostructure of the fibers and the area of ECM produced on the scaffold. In addition, the highest values for cell metabolism using the WST-1 assay and the highest relative DNA amounts were found for RGDS. After addition of the differentiation inducers to study adhesion for ASCs, no qualitative difference could be detected and interpreted by fluorescence microscopy between the peptide sequences or media compositions. In contrast, qPCR of adipogenic marker genes revealed a higher expression level for PPAR “γ” and PLIN1 on RGDS-IKVAV and RGDS-YISGR constructs compared to RGDS constructs. This fact confirms the potential of IKVAV or YIGSR as possible adhesion anchor points for (pre-)adipocytes for selected applications in regenerative medicine. Based on the available data, RGD(S) still shows the highest potential as a nearly universal cell adhesion sequence and reaffirms the extensive number of publications and the high research interest in integrating this sequence, which goes far beyond electrospinning

Vergleich der Mortalität perioperativer Lungenarterienembolien und Reanimationen in Krankenhäusern ohne und mit Vorhaltung von extrakorporaler Membranoxygenierung

Bei der Lungenarterienembolie handelt es sich um eine relativ seltene, aber potentiell lebensbedrohliche Komplikation chirurgischer Eingriffe. Durch diese sowie weitere perioperative Komplikationen kann es als gemeinsame fatale Endstrecke zu Reanimationssituationen kommen. In beiden Fällen ist eine zügige Therapieentscheidung und -einleitung von entscheidender Bedeutung. In den letzten Jahren hat sich die ECMO als Therapieoption bei kardiopulmonalen Störungen zunehmend etabliert, so zum Teil auch bei LAE und Reanimationen. Ziel dieser Arbeit ist es nachzuweisen, inwiefern Krankenhäuser mit Expertise in der ECMO-Anwendung einen Überlebensvorteil bei den genannten perioperativen Komplikationen bieten können. Die Häufigkeit des Auftretens korreliert dabei mit dem Alter, dem Geschlecht und Vorerkrankungen des Patienten, sowie der Invasivität des Eingriffs. Datengrundlage waren die vom Statistischen Bundesamt zur Verfügung gestellten DRG-Daten aller deutschen Krankenhäuser der Jahre 2012-2019. Im risikoadjustierten Vergleich der Odds-Ratios der Mortalität zwischen Krankenhäusern mit jährlich mindestens 20 ECMO-Anwendungen mit den übrigen Krankenhäusern zeigte sich eine deutlich niedrigere Mortalität in den ECMO-Zentren. Da der Anteil der Patienten, die tatsächlich ein extrakorporales Verfahren erhalten haben auch in den ECMO-Zentren relativ niedrig ist, und diese Patienten außerdem eine hohe Mortalität aufweisen, kann die ECMO-Anwendung an sich nicht die Ursache für die niedrige Mortalität sein. Die ECMO-Vorhaltung des Krankenhauses ist somit ein Surrogatparameter für eine hohe Expertise im Management akuter kardiopulmonaler Störungen. Dies deckt sich mit der Beobachtung in anderen Bereichen, dass eine hohe Anzahl durchgeführter Eingriffe im jeweiligen Krankenhaus mit einem besseren Ergebnis einhergeht. Eine Durchführung von großen chirurgischen Eingriffen in Zentren mit Erfahrung ist daher auch aufgrund des erfolgreicheren Komplikationsmanagements insbesondere für Risikopatienten und -eingriffe zu empfehlen.Pulmonary Embolism is a relatively rare but potentially life-threatening complication of surgical procedures. Due to this and other perioperative complications, there can be fatal outcomes leading to resuscitation situations. In both cases, a fast decision and initiation of therapy are of crucial importance. In recent years, ECMO (Extracorporeal Membrane Oxygenation) has increasingly become established as a treatment option for cardiopulmonary disorders, including cases of pulmonary embolism and resuscitations. The aim of this study is to show if hospitals with expertise in ECMO application can offer a survival advantage for patients with the mentioned perioperative complications. The frequency of occurrence correlates with the patient's age, gender, pre-existing conditions, and the invasiveness of the procedure. The data used for this study were the DRG (Diagnosis-Related Group) data from all German hospitals for the years 2012-2019, provided by the Federal Statistical Office. In the risk-adjusted comparison of the odds ratios for mortality between hospitals with at least 20 ECMO applications annually and other hospitals, a significantly lower mortality was found in ECMO centers. Since the percentage of patients actually receiving an extracorporeal procedure is relatively low even in ECMO centers, and these patients also have high mortality rates, ECMO application itself cannot be the cause of the lower mortality. Therefore, the availability of ECMO at the hospital serves as a surrogate marker for high expertise in managing acute cardiopulmonary disorders. This correlates with observations in other fields, where a high number of procedures performed at a hospital is associated with better outcomes. Performing major surgical procedures in centers with experience is therefore recommended, especially for high-risk patients and procedures, due to more successful complication management

Does vitamin D deficiency predict tumour malignancy in patients with bone tumours? Data from a multi-center cohort analysis

Vitamin-D-Mangel ist ein globales Gesundheitsproblem, welches Schätzungen zufolge über eine Milliarde Menschen weltweit betrifft. Vitamin D hat vor allem die Funktion eines Regulators des Kalzium- und Phosphatstoffwechsels und ist somit für die richtige Knochenmineralisierung unverzichtbar. Darüber hinaus ist bekannt, dass Vitamin D zahlreiche extraskelettale Wirkungen hat. So wurde beispielsweise nachgewiesen, dass Vitamin D eine direkte antiproliferative, differenzierungsfördernde und apoptotische Effekte auf Krebszellen hat. Daher wurde Vitamin-D-Mangel mit einem erhöhten Krebsrisiko und einer schlechteren Prognose bei mehreren bösartigen Erkrankungen in Verbindung gebracht. Erst kürzlich wurde nachgewiesen, dass Vitamin-D-Mangel das sekundäre Krebswachstum im Knochen fördert. Diese Erkenntnisse waren teilweise auf eine verstärkte Knochenumbildung zurückzuführen, aber auch auf die direkten Auswirkungen von Vitamin D auf Krebszellen. Da bis heute nur sehr wenig über den Vitamin-D-Status von Patienten mit Knochentumoren bekannt ist, bestand das Ziel dieser Studie darin, den Vitamin-D-Status von Patienten mit verschiedenen Knochentumoren zu beurteilen. Darüber hinaus sollte geklärt werden, ob bei Patienten mit Knochentumoren ein Zusammenhang zwischen dem Vitamin-D-Status vor der Diagnose und der Tumormalignität besteht. In einer multizentrischen Kohortenanalyse wurden die 25(OH)D-, Parathormon- und Kalziumwerte von 225 Patienten untersucht, die zwischen 2017 und 2018 an verschiedenen malignen und benignen Knochentumoren erkrankten. Insgesamt hatten 76 % aller Patienten einen verminderten Vitamin-D-Spiegel unter 30 ng/ml. mit einem mittleren 25(OH)D-Gesamtwert von 21,43 ng/ml (53,58 nmol/l). Bei 52 % (117/225) der Patienten wurde ein manifester Vitamin-D-Mangel festgestellt (<20 ng/ml) und bei weiteren 24 % (55/225) der Patienten ein insuffizienter Spiegel (20-29 ng/ml). Insbesondere hatten Patienten mit diagnostizierten bösartigen Knochentumoren signifikant niedrigere 25(OH)D-Werte als Patienten mit diagnostizierten gutartigen Knochentumoren [19,3 vs. 22,75 ng/ml (48,25 vs. 56,86 nmol/l); p = 0,04). Zusammenfassend stellten wir fest, dass bei Patienten mit Knochentumoren ein weit verbreiteter und beunruhigender Vitamin-D-Mangel bzw. eine Vitamin-D-Insuffizienz vorliegt. Allerdings scheinen gerade für Patienten mit Knochentumoren ausreichende Vitamin-D-Werte von großer Bedeutung zu sein. Daher glauben wir, dass der 25(OH)D-Status bei diesen Patienten routinemäßig überwacht werden sollte. Insgesamt sollte das Bewusstsein der Ärzte geschärft werden, den Vitamin-D-Status von Patienten mit Knochentumoren oder von Patienten mit einem hohen Risiko für die Entwicklung von Knochentumoren zu beurteilen und gegebenenfalls zu korrigieren.Vitamin D deficiency is a global health concern that is estimated to afflict over one billion people globally. The major role of vitamin D is that of a regulator of calcium and phosphate metabolism, thus, being essential for proper bone mineralisation. Concomitantly, vitamin D is known to exert numerous extra-skeletal actions. For example, it has become evident that vitamin D has direct anti-proliferative, pro-differentiation and pro-apoptotic actions on cancer cells. Hence, vitamin D deficiency has been associated with increased cancer risk and worse prognosis in several malignancies. We have recently demonstrated that vitamin D deficiency promotes secondary cancer growth in bone. These findings were partly attributable to an increase in bone remodelling but also through direct effects of vitamin D on cancer cells. To date, very little is known about vitamin D status of patients with bone tumours in general. Thus, the objective of this study was to assess vitamin D status of patients with diverse bone tumours. Moreover, the aim was to elucidate whether or not there is an association between pre-diagnostic vitamin D status and tumour malignancy in patients with bone tumours. In a multi-center analysis, 25(OH)D, PTH and calcium levels of 225 patients that presented with various bone tumours between 2017 and 2018 were assessed. Collectively, 76% of all patients had insufficient vitamin D levels with a total mean 25(OH)D level of 21.43 ng/ml (53.58 nmol/L). In particular, 52% (117/225) of patients were identified as vitamin D deficient and further 24% of patients (55/225) were vitamin D insufficient. Notably, patients diagnosed with malignant bone tumours had significantly lower 25(OH)D levels than patients diagnosed with benign bone tumours [19.3 vs. 22.75 ng/ml (48.25 vs. 56.86 nmol/L); p = 0.04). In conclusion, we found a widespread and distressing rate of vitamin D deficiency and insufficiency in patients with bone tumours. However, especially for patients with bone tumours sufficient vitamin D levels seem to be of great importance. Thus, we believe that 25(OH)D status should routinely be monitored in these patients. Collectively, there should be an increased awareness for physicians to assess and if necessary correct vitamin D status of patients with bone tumours in general or of those at great risk of developing bone tumours

Effects of Tumor Treating Fields on the Blood-Brain Barrier

Tumor Treating Fields (TTFields) sind eine neue Therapiemodalität bei Glioblastomen. Durch Zufall wurde beobachtet, dass TTFields morphologische Veränderungen in einem in vitro Modell der Blut-Hirn-Schranke (BHS) aus mikrovaskulären Endothelzellen (cerebEND-Zellen) verursachten. Das Ziel dieser Arbeit war es daher, diese Effekte genauer zu erforschen. Beim Austesten der besten Behandlungsfrequenz war nicht die beim Glioblastom therapeutisch wirksame Frequenz von 200 kHz optimal. Die größten Effekte auf die BHS traten nach einer 72-stündigen Behandlung mit 100 kHz TTFields auf. Dabei veränderten die cerebEND-Zellen ihre typische lang gestreckte Spindelform und stellten sich nach der Therapie kurz und rundlich dar. Des Weiteren verlagerte sich das Tight Junction Protein Claudin-5 von der Zellmembran in das Zytoplasma. Die Gesamtkonzentration von Claudin-5 blieb dabei unverändert. Diese Effekte waren reversibel, sodass sich die cerebEND-Zellen nach Beendigung der TTFields-Therapie innerhalb von 96 h vollkommen erholten. Die Erholung der Zellen beruhte nicht auf einer Zellproliferation und eine TTFields-Behandlung verursachte keinen apoptotischen Zelltod. Das bedeutet, dass die Vitalität der cerebEND-Zellen durch die Therapie unbeeinflusst war. Weiterführende Arbeiten wiesen nach, dass die durch eine 100 kHz TTFields-Behandlung über 72 h verursachten morphologischen Veränderungen zu einer signifikant erhöhten Permeabilität der BHS für Moleküle bis zu einer Größe von 65 kDa führten. Der zugrunde liegende Mechanismus beruht wahrscheinlich auf der Phosphorylierung von Claudin-5 über den GEF-H1/Rho/ROCK Signalweg, wodurch Claudin-5 von der Zellmembran der cerebEND-Zellen in das Zytoplasma disloziert. Dies hat zur Folge, dass sich die interzellulären Kontakte lösen und sich die BHS öffnet. Diese Beobachtungen könnten die Grundlage für eine deutlich verbesserte Therapie von ZNS-Erkrankungen sein, da potenziell wirksame medikamentöse Therapeutika eingesetzt werden könnten, welche aktuell die BHS nicht überqueren können. Zugleich bieten TTFields eine im Vergleich zu anderen Methoden nebenwirkungsarme Möglichkeit, um die BHS gezielt und reversibel zu öffnen. In Zusammenschau der vorhandenen Daten aus verschiedenen präklinischen Versuchen wäre es denkbar, TTFields mit einer Frequenz von 100 kHz für erste klinische Studien einzusetzen.Tumor Treating Fields (TTFields) are a new therapeutic modality for glioblastoma. By chance, TTFields were observed to cause morphological changes in an in vitro model of the blood-brain barrier (BBB) of microvascular endothelial cells (cerebEND-cells). The aim of this thesis was therefore to investigate these effects in more detail. When testing the best treatment frequency, the frequency of 200 kHz, which is therapeutically effective for glioblastoma, was not optimal. The greatest effects on the BBB occurred after 72 hours of treatment with 100 kHz TTFields. The cerebEND-cells changed their typical elongated spindle shape and appeared short and round after the therapy. Furthermore, the tight junction protein claudin-5 dislocated from the cell membrane to the cytoplasm. The total concentration of claudin-5 remained unchanged. These effects were reversible, so that the cerebEND-cells fully recovered within 96 hours after the end of TTFields therapy. Cell recovery was not based on cell proliferation, and TTFields treatment did not cause apoptotic cell death. This means that the vitality of the cerebEND-cells was unaffected by the therapy. Further work showed that the morphological changes caused by a 100 kHz TTFields treatment over 72 h, led to a significantly increased permeability of the BBB for molecules up to 65 kDa in size. The underlying mechanism is likely due to the phosphorylation of claudin-5 via the GEF-H1/Rho/ROCK signaling pathway, causing claudin-5 to dislocate from the cell membrane of cerebEND-cells into the cytoplasm. As a result, the intercellular contacts are loosened and the BBB opens. These observations could be the basis for a significantly improved therapy of CNS diseases, as potentially effective drug therapeutics could be used, which currently cannot cross the BBB. At the same time, TTFields offer a way to open the BBB in a targeted and reversible manner with few side effects compared to other methods. Combined with the available data from various preclinical trials, it would be conceivable to use TTFields with a frequency of 100 kHz for initial clinical trials

Childhood trauma dependent activity of the NLRP3-inflammasome in depressed patients

In der vorliegenden Dissertation wurde die Aktivität des NLRP3-Inflammasoms bei depressiven Patienten untersucht. Im Unterschied zu bisherigen klinischen Studien mit ähnlicher Thematik erfolgten sämtliche laborchemische Analysen im Rahmen einer Glukokortikoidchallenge, sodass initial die Auswirkung von Dexamethason auf die Expression der Gene des Inflammasoms analysiert wurde. Hier zeigte sich eine statistisch signifikante Expressionsabnahme des IL-1β (baseline) sowie eine Expressionszunahme von Caspase-1 zum zweiten Messzeitpunkt in Woche 4. Die Expression der Gene NLRP3 und IL-18 wurde allein durch Dexamethason nicht beeinflusst. Trotz verschiedener Erklärungsansätze, warum eine Expressionsänderung nicht bei allen Komponenten des NLRP3-Inflammasoms durch Dexamethason gleichermaßen verzeichnet werden konnte, wäre eine Replikation dieses Versuchs in einem größeren Patientenkollektiv interessant. Zur Detektion potentieller genetischer Einflüsse wurden regulatorische Unterschiede in Abhängigkeit von Single Nucleotide-Polymorphismen analysiert. Da für NLRP3 und Caspase-1 keine geeigneten Polymorphismen gefunden werden konnten, erhielten lediglich genetische Variationen des IL-18 (rs187238 und rs1946518) und IL-1β (rs16944) Einzug. Innerhalb von Carriermodellen, in denen Träger eines Allels zusammengefasst wurden, konnten keine genotypabhängigen Expressionsunterschiede des IL-18 und IL-1β beobachtet werden. Da genotypische Effekte häufig erst im Haplotypkontext hervortreten, wäre der Einbezug weiterer Variationen und eine damit verbundene genauere Repräsentation eines Gens eine sinnvolle Erweiterung bei der Untersuchung von Single Nucleotide-Polymorphismen. Der Hauptfokus der vorliegenden Arbeit war auf die Untersuchung von Genexpressionsunterschieden in Abhängigkeit von Kindheitstraumata sowie auf klinische, therapeutische und stressspezifische Aspekte vor diesem Hintergrund gerichtet. Das grundsätzliche Vorliegen eines Kindheitstraumas war mit einer Hochregulation von Caspase-1 und NLRP3, das Trauma einer emotionalen Vernachlässigung mit einer erhöhten Expression von NLRP3 assoziiert. Körperlich misshandelte Patienten exprimierten dagegen NLRP3 und IL-1β tendenziell geringer als rein depressive Patienten. Ähnliches zeigten emotional misshandelte Patienten für IL-1β. Die Aktivität des NLRP3-Inflammasoms wurde bisher nie in diesem Zusammenhang untersucht, sodass unsere Ergebnisse erstmals regulatorische Unterschiede einzelner Komponenten in Abhängigkeit verschiedener Traumatypen bei depressiven Patienten zur Diskussion stellen. Dies könnte einen möglichen Ansatz für zukünftige Behandlungsstrategien darstellen. In Anbetracht der reduzierten Patientenzahl sowie dem Fehlen gesunder Kontrollen wäre eine Wiederholung unserer Analysen in ähnlichem Setting zielführend. Klinische Aspekte einer Depression wie Suizidalität oder die Erkrankungsdauer sowie einzelne Stressoren waren bei statistischer Signifikanz ausnahmslos mit Kindheitstraumata assoziiert. Ein schlechteres Therapieansprechen ging mit einer körperlichen Vernachlässigung, einem sexuellem Missbrauch und tendenziell auch einer emotionalen Misshandlung einher. Unterschiede im Hinblick auf eine Therapieresponse und Krankheitsremission in Abhängigkeit der Traumasubtypen waren jedoch nicht signifikant, was allerdings dem kurzen Beobachtungszeitraum von 4 Wochen geschuldet sein könnte. Diesbezüglich wäre eine Bewertung nach einem längeren Zeitintervall von Interesse.In this study we investigated the activity of the NLRP3-inflammasome in depressed patients. In difference to previous clinical trials all analyzes were carried out using a glucocorticoid challenge test. First, the impact of Dexamethasone on gene expression levels was explored. We found a significant decrease of the expression levels of the IL-1β gene (baseline), as well as an increase in Caspase-1 gene expression to the second measurement point in week 4. Gene expression levels of NLRP3 and IL-18 were not influenced by Dexamethasone. Besides different approaches to explain this observation, a replication in a larger sample would be interesting. To cover genetic influences, differences in regulation within the context of single nucleotide polymorphisms were analyzed. As there were no adequate polymorphisms found for the NLRP3 gene and the Caspase-1 gene, only variants of the IL-18 gene (rs187238 and rs1946518) and the IL-1β gene (rs16944) were included. Using carrier models, no genotype dependent differences on the expression levels of IL-18 and IL-1β could be observed. As genotypic effects often become evident in the haplotype context, the inclusion of additional genetic variants resulting in a more specific representation of the gene could be a useful approach when investigating single nucleotide polymorphisms. The main topic of this project was the exploration of gene expression differences of the NLRP3-inflammasome in relation to childhood trauma, as well as clinical, therapeutic and stress-associated aspects in this context. The presence of childhood trauma, regardless of trauma subtypes, was associated with an upregulation of Caspase-1 and NLRP3. Emotionally neglected patients also showed an elevated expression of the NLRP3 gene. In comparison to depressed patients without childhood trauma, physical abuse was rather accompanied by reduced gene expression levels of NLRP3 and IL-1β. Similar findings were observed for the IL-1β gene regarding emotional abuse. To our knowledge, the activity of the NLRP3-inflammasome has never been analyzed in this context before. With the results indicating differences in gene regulation of several components of the NLRP3-inflammasome depending on different types of childhood trauma in depressed patients, this might be an approach for future treatment strategies. Considering the small sample and the lack of healthy controls, replication in an extended setting might be beneficial. In case of statistical significance, clinical characteristics of depression like suicidality or the duration of illness, as well as several stressors were unexceptional associated with childhood trauma. A more severe course of depression was linked to the trauma of physical neglect, sexual abuse and, at least in part, to emotional abuse. Considering trauma subtypes, there were no differences in treatment response or remission from depression, which might be due to the rather short observation time of 4 weeks. Therefore an evaluation following a longer time period would be interesting

Investigation of the physical properties and biocompatibility of dual-setting calcium phosphate-based cements inin vitrovitro

Aufgrund des unbegrenzten Angebots sowie ihrer physikalischen und biologischen Eigenschaften nimmt die Bedeutung von synthetischen Knochenersatzmaterialien stetig zu. Im Fokus der Forschung steht dabei vor allem die Verbesserung der Festigkeit dieser Materialien, die bisher nur in nicht lasttragenden Bereichen eingesetzt werden, die Biokompatibilität gegenüber körpereigenen Zellen sowie die Resorbierbarkeit. In der vorliegenden Arbeit sollten deshalb dualhärtende Bruschit-Zemente mit Organosilicat-Matrizen und mit Baghdadit substituierte Bruschit-Zemente auf die oben genannten Eigenschaften untersucht werden. Für die dualhärtenden Zemente ergab sich die höchste Druckfestigkeit für Silicat-Matrizen auf Basis von TEOS mit 16,27 MPa gegenüber Bruschit. Für die Hybrid-Silicat-Matrizen konnte hingegen keine Steigerung der langfristigen Druckfestigkeit gezeigt werden. Aufbauend auf unsere Untersuchungen sollte darüber hinaus die initiale Druckfestigkeit der verwendeten Systeme in den ersten 24 Stunden untersucht werden, da die Silicat-Matrizen zu deren Erhöhung beitragen könnten. Alle Zemente mit Bruschitanteil befanden sich zudem nach spätestens 10 Stunden im pH-neutralen Bereich zwischen 7,26 und 7,31. Bei den dualhärtenden Zementen mit Silicat-Matrizes ergab sich die beste Biokompatibilität. Diese zeigte sich jedoch nur bei den Bruschit-Zementen mit TEOS und 1,8-Bis-(triethoxysilyl)octan mit einer relevanten Signifikanz. MG-63 zeigte nach 9 Tagen eine 8-28x Erhöhung der Zellaktivität und eine 6-28x Erhöhung der Zellzahl gegenüber der Bruschit-Kontrolle. Auch bei RAW 264.7 konnte auf den Zementen mit beiden Präkursor nach 15 Tagen 90 ng/ml DNA detektiert werden, während diese auf Bruschit kaum zu detektieren war. Dies lässt sich einerseits durch eine Steigerung der Biokompatibilität durch den Silicat-Anteil und die Veränderung der Porengröße erklären, andererseits auch durch eine mögliche Vernetzung mit dem Abbindeverzögerer Citrat, der die Adhärenz von Zellen reduziert. Eine weitere Steigerung könnte zudem durch die Verwendung von besser biokompatiblen Abbindeverzögerern wie Phytat erreicht werden.Due to the unlimited supply and their physical and biological properties, the importance of synthetic bone replacement materials is constantly increasing. Research is focussing primarily on improving the strength of these materials, which have so far only been used in non-load-bearing areas, their biocompatibility with the body's own cells and their resorbability. In the present study, dual- setting brushite cements with organosilicate matrices and brushite cements substituted with baghdadite were therefore to be analysed for the above-mentioned properties. For the dual-setting cements, the highest compressive strength was found for silicate matrices based on TEOS with 16.27 MPa compared to brushite. In contrast, no increase in long-term compressive strength could be demonstrated for the hybrid silicate matrices. Based on our investigations, the initial compressive strength of the systems used in the first 24 hours should also be investigated, as the silicate matrices could contribute to their increase. All cements with brushite content were also in the pH-neutral range between 7.26 and 7.31 after 10 hours at the latest. The dual-setting cements with silicate matrices showed the best biocompatibility. However, only the brushite cements with TEOS and 1,8-bis-(triethoxysilyl)octane showed a relevant significance. After 9 days, MG-63 showed an 8-28x increase in cell activity and a 6-28x increase in cell count compared to the brushite control. In the case of RAW 264.7, 90 ng/ml DNA was also detected on the cements with both precursors after 15 days, while this was hardly detectable on brushite. This can be explained on the one hand by an increase in biocompatibility due to the silicate content and the change in pore size, and on the other hand by possible cross-linking with the setting retarder citrate, which reduces the adherence of cells. A further increase could also be achieved through the use of more biocompatible setting retarders such as phytate

New N(CF3_3)2_2 building blocks

In dieser Arbeit wurden die literaturbekannten Substanzen I1, 2 und 3 bzw. Derivate des Phenylethanons III1─III3 synthetisiert und diese als Bausteine für die Synthese diverser neuer N(CF3)2-funktionalisierter Verbindungen verwendet (Abbildung 3.1.1). Im ersten Teil dieser Arbeit wurde das Nitril I1 als Baustein untersucht. Dabei wurde zunächst die Synthese zum Nitril I1 optimiert, wobei dieses nun in einer einstufigen Synthese aus gut verfügbaren Startmaterialien mit einer Ausbeute von 75% erhalten werden kann. Anschließend wurde das Nitril I1 als Ligand in der Koordinationschemie eingesetzt, die CH2-Gruppe deprotoniert und mit Aldehyden und Ketonen zu Alkenen umgesetzt sowie die terminale Cyanogruppe cyclisiert (Abbildung 3.1.2). Für den Einsatz in der Koordinationschemie wurde I1 analog zu Acetonitril als Ligand für CuI eingesetzt und der Tetrakiskupfer-Komplex I2 erfolgreich synthetisiert (Abbildung 3.1.2, links). Des Weiteren wurde die Cyanogruppe mit unterschiedlichen Diaminen cyclisiert, wobei das 2 Imidazolin I3, das Tetrahydropyrimidin I4 und das Hexahydrobenzimidazol I5 erhalten wurden (Abbildung 3.1.2, rechts). Zudem wurde die Deprotonierung der Methylengruppe durchgeführt, wobei das Deprotonierungsprodukt NMR-spektroskopisch nachgewiesen wurde. Dieses wurde in situ mit verschiedenen Aldehyden oder Ketonen umgesetzt, um die N(CF3)2-funktionalisierten Alkene I6─I10 zu erhalten (Abbildung 3.1.2, Mitte). Dabei kann beobachtet werden, dass bei der Verwendung von Aldehyden ein Isomerengemisch aus E- und Z-Isomer erhalten wird. Dessen Verhältnis kann durch Bestrahlung mit einer geeigneten Lichtquelle beeinflusst werden. Somit bietet das Nitril I1 Zugang zu einer Vielfalt an N(CF3)2-funktionalisierten Verbindungen, (Abbildung 3.1.2), wobei die Synthese von d10-Komplexen, N Heterozyklen wie Imidazolin, Tetrahydropyrimidin und Hexahydrobenz¬imidazol sowie zu einer Vielzahl von Alkenen möglich ist. Mit Ausnahme des Kupfer-Komplexes I2 sind alle Verbindungen hydrolysestabil und können als isolierte Feststoffe an der Luft über viele Monate gelagert werden. Das Imidazolin I3 und das Tetrahydropyrimidin I4 sind bis mindestens 150 bzw. 160 °C stabil, alle anderen Verbindungen sogar bis über 250 °C. Im zweiten Kapitel dieser Arbeit wurde das N(CF3)2-Hydrazid 2 als Synthesebaustein untersucht und diverse Reaktivitätsstudien durchgeführt, die in Abbildung 3.1.3 dargestellt sind. Das Hydrazid 2 liegt als Rotamerengemisch der sp- und ap-Konfiguration vor und bietet Zugang zu N(CF3)2-funktionalisierten Pyrazolen II1─II3 (Abbildung 3.1.3, links oben), Hydrazonen II4─II8 (Abbildung 3.1.3, rechts oben), Triazolen II9─II11 (Abbildung 3.1.3, rechts unten) und Thiosemicarbaziden II12─II14 (Abbildung 3.1.3, links unten). Bei der Synthese der Pyrazole können die C-Substituenten des Pyrazols nahezu frei gewählt werden und sind nur auf die Verfügbarkeit des entsprechenden Diketon-Eduktes begrenzt. Zur Synthese der Hydrazone können als Edukte sowohl Aldehyde als auch Ketone verwendet werden, wodurch ein vielfältiges Produktspektrum möglich ist. Auch bei den Triazolen ist eine Funktionalisierung am Triazolring durch Wahl geeigneter Imidat-Edukte möglich. Dabei kann der Substituent einerseits direkt am Triazolring gebunden sein, was am Beispiel des Phenyl-Derivates II10 gezeigt werden konnte. Andererseits kann der Substituent auch über eine Methylenbrücke am Triazolring gebunden sein, wie am Beispiel des Naphthyl-Derivates II11 gezeigt werden konnte. Die zur Synthese der Thiosemicarbazide verwendeten Isothiocyanate bieten auch die Möglichkeit zur modifizierten Funktionalisierung. Somit kann das Hydrazid 2 als Synthesebaustein für eine Vielzahl von offenkettigen Verbindungen oder N-Heterozyklen mit dem N(CF3)2-Substituenten genutzt werden, wobei der Substituent in β-Position am Heterozyklus gebunden ist. Die synthetisierten Produkte sind alle an der Luft handhabbar und über viele Monate lagerbar. Die Pyrazole sind bis mindestens 160 °C (II1) bzw. sogar 220 °C (II2 und II3) stabil, die Hydrazone II4 und II5 bis mindestens 216°C (II4) bzw. 289 °C (II5). Alle anderen Hydrazone II6─II8 sind bis mindestens 300 °C stabil, die Triazole II9─II11 bis mindestens 200 °C und die Thiosemicarbazide bis mindestens 190 °C. Im dritten Kapitel dieser Arbeit wurde der dritte N(CF3)2-Baustein, das Phenylethanon 3, auf seine Reaktivitäten hin untersucht, welche in Abbildung 3.1.4 dargestellt sind. Dabei war es möglich, die CH2-Gruppe auf zwei verschiedenen Wegen zu funktionalisieren, um die beiden Produkte III4 und III16 zu erhalten. Über das Dimethylamino-substituierte Produkt III4 ist der Zugang zu Pyrazolen (III8) und Pyrimidinen (III12) möglich, bei denen der N(CF3)2-Substituent direkt am Heterozyklus gebunden ist. Das bromierte Produkt III16 bietet den Zugang zu N(CF3)2-substituierten Thiazolen III17 oder Hydrothiazolen III18, wobei auch hier der N(CF3)2-Substituent direkt am Heterozyklus gebunden ist. Durch Verwendung von funktionalisierten, stickstoffhaltigen Edukten können die Stickstoffsubstituenten der vier Heterozyklen III8, III12, III17 und III18 variiert werden. Beispielsweise kann der Stickstoff-Substituent des Pyrazols III8, die Aminogruppe des Pyrimidins III12, die Aminogruppe des Thiazols III17 und die Phenylsubstituenten des Hydrothiazols III18 anderweitig funktionalisiert sein. Es ist außerdem möglich den Phenylsubstituenten am Kohlenstoffatom der Heterozyklen zu variieren. Dies ist allerdings nur möglich, wenn der N(CF3)2-Baustein 3 bereits anderweitig funktionalisiert ist. Somit wurde in dieser Arbeit nicht nur das phenylsubstituierte Derivat 3 untersucht, sondern auch die Analoga mit einer para-Fluor-Phenyl- (III1), mit einer Naphthyl- (III2) und einer Benzofuranyl-Einheit (III3) (Abbildung 3.1.5). Diese derivatisierten Bausteine III1─III3 eignen sich ebenfalls zur erfolgreichen Synthese der entsprechenden Pyrazole III9─III11 und Pyrimidine III13─III15. Somit bietet nicht nur der Phenylethanon-Baustein 3, sondern auch dessen Derivate III1─III3 die Möglichkeit zur Synthese vielfältig funktionalisierter Pyrazole oder Pyrimidine. Diese sind ohne Ausnahme luft- und hydrolysestabil und können als isolierte Feststoffe viele Monate gelagert werden. Die Pyrazole III8─III11 sind dabei bis mindestens 180 °C stabil, die Pyrimidine III12─III15 bis mindestens 200 °C, das Thiazol III17 bis mindestens 247 °C und das Hydrothiazol III18 bis mindestens 273 °C. Im letzten Teil dieser Arbeit wurden außerdem N(CF3)2-substituierte Acrylsäure-Derivate (Abbildung 3.1.6) sowie Phosphan-Gold-Komplexe (Abbildung 3.1.7) synthetisiert. Die Acrylsäure-Derivate IV1─IV4 könnten als Monomer-Bausteine für fluorhaltige Polymere Verwendung finden. Alle vier Derivate sind luft- und hydrolysestabil und können viele Monate gelagert werden. Die Ester IV1 und IV2, sowie das Natriumsalz IV3 sind thermisch sehr stabil und zersetzen sich erst ab Temperaturen von ca. 220 °C. Die Acrylsäure IV4 ist bis mindestens 191 °C stabil. Dort siedet die Verbindung und es kann keine Zersetzung beobachtet werden. Es konnten außerdem erfolgreich die N(CF3)2-Phosphangold-Komplexe V1─V4 synthetisiert werden, welche in Abbildung 3.1.7 dargestellt sind. Diese sind unter inerten Bedingungen und Lichtausschluss viele Monate lagerbar. Der Furylphosphan-Komplex V1 ist bis ca. 100 °C stabil, alle anderen Komplexe bis ca. 190 (V4) oder sogar 200 °C (V2 und V3). Die Phosphangold-Komplexe stellen vielversprechende N(CF3)2-Übertragungsreagenzien dar.In this work, the literature known compounds I1, 2 and 3 and derivatives of phenyl ethanon III1─III3 were synthesized and used as building blocks for the synthesis of various new N(CF3)2 functionalized compounds (Figure 4.1.1). The first chapter is about nitrile I1. First, the synthesis to nitrile I1 was optimized, whereby it can now be obtained in a one-step reaction with a yield of 75% from readily available starting materials. Subsequently, nitrile I1 was used on one hand as a ligand in coordination chemistry. On the other hand, it was deprotonated to obtain N(CF3)2-functionalized alkenes. Finally, the terminal cyano group of the nitrile I1 was cyclized. In coordination chemistry I1 was investigated as a ligand for CuI to obtain the copper complex I2 [Cu(I1)4][BF4] (Figure 4.1.2, left). Furthermore, the terminal cyano group was cyclized to yield N-heterocyclic compounds like imidazolines, tetrahydro pyrimidines or hexahydro benz­imidazoles (Figure 4.1.2, right). Additionally, the methylene group of nitrile I1 was deprotonated, and the deprotonation product was verified via NMR spectroscopy. After obtaining the deprotonation product in situ, it was added to several aldehydes and ketones to synthesize the corresponding alkenes (Figure 4.1.2, middle). When using aldehydes, a mixture of E- and Z-isomers can be observed. The ratio of these two isomers can be affected by irradiation of the mixture with an appropriate light source. Nitrile I1 is a promising building block to synthesize a large number of compounds containing a N(CF3)2 group (Figure 4.1.2), for example d10 metal complexes, N-heterocyclic compounds like imidazolines, tetrahydro pyrimidines, or hexahydro benzimidazoles as well as several differently substituted alkenes. With the exception of the copper complex, all compounds are stable against hydrolysis and oxidation. The isolated solid products can be stored for several months under air. The imidazoline I3 and the tetrahydro pyrimidine I4 are stable up to at least 150 (I3) and 160 °C (I4), all other compounds are stable against thermal decomposition up to at least 250 °C. The second part of this work is about hydrazide 2 as a N(CF3)2 building block and its reactivity (Figure 4.1.3). Hydrazide 2 is a mixture of two rotameric species, the sp- and the ap-rotamer with a ratio of 85 : 15. However, it could not be determined which species is the major rotamer. 2 provides access to a large number of N(CF3)2 functionalized compounds, like pyrazoles II1─II3 (Figure 4.1.3, top left), hydrazones II4─II8 (Figure 4.1.3, top right), triazoles II9─II11 (Figure 4.1.3, bottom right), and thiosemicarbazides II12─II14 (Figure 4.1.3, bottom left). When synthesizing the pyrazol derivatives the substituents of the carbon atoms are almost freely selectable and only depend on the availability of the dicarbonyl starting material. The product range for the synthesis of hydrazones is broad because aldehydes and ketones as starting materials are possible. The imidate starting materials for the synthesis of the triazoles can also be derivatized. The substituent can be directly bound to the triazol ring as in the phenyl derivative II9 or separated by a methylene group as in the naphthyl derivative II11 (Figure 4.1.3). The isothiocyanates, which represent starting materials for the synthesis of the thiosemicarbazides, were funktionalized with a broad range of groups, as well. Thus, the hydrazide 2 as a building block can be used for the synthesis of a broad range of open chained or N-heterocyclic compounds functionalized with the N(CF3)2 group. Concerning the latter, the N(CF3)2 substituent is at the -Position of the heterocycle. None of the products are moisture- or air-sensitive and the isolated products can be stored for several month under air. The pyrazoles are stable up to at least 160 °C (II1), 220 °C (II2 und II3). The hydrazones are stable up to at least 216 °C (II4), 289 °C (II5) or even 300 °C (II6─II8). The other compounds are thermal stable up at least to temperatures of 200 °C (triazoles) or 190 °C (thiosemicarbazides). In the third part of the work, the phenylethanon 3 was investigated as a N(CF3)2 building block (Figure 4.1.4). The methylene group was functionalized in two different ways yielding III4 and III6: On one hand, the dimethylamino product III4 is useful to synthesize pyrazoles III8 and pyrimidines III12 containing the N(CF3)2 group bonded directly to the heterocyclic ring. On the other hand, the brominated product III16 was used for the synthesis of thiazoles III17 and hydro thiazoles III18. The N(CF3)2 substituent is also bounded directly to the heterocyclic ring. It is possible to synthesize N-substituted derivatives of all these heterocycles with functionalized nitrogen containing starting materials. For example, the nitrogen substituent of the pyrazole, the amino group of the pyrimidine, and thiazole or the nitrogen bonded phenyl substituents of the hydro thiazoles were functionalized by other groups. Furthermore, it is possible to substitute the carbon bonded phenyl group, which was implemented via the N(CF3)2 building block. Therefore, 3 was functionalized and the derivatives III1─III3 (Figure 4.1.5) were also investigated as N(CF3)2 building blocks. These compounds were equally useful to synthesize new N(CF3)2 functionalized pyrazoles III9─III11 and pyrimidines III13─III15. All in all, the phenyl ethanon 3 and the derivatives III1─III3 are useful building blocks to synthesize a wide range of N(CF3)2 functionalized pyrazoles and pyrimidines. All these compounds are stable against hydrolysis and oxidation. The isolated solids can be stored under air for several months. The pyrazoles III8─III11 do not decompose until 180 °C, the pyrimidines III12─III15 until 200 °C. The thermal stabilities of the thiazole III17 and hydro thiazole III18 are even higher with temperatures above 247 °C (III17) and 273 °C (III18). The last two chapters of this work are about the synthesis and analysis of N(CF3)2-functionalized acrylic compounds (Figure 4.1.6) and phosphine gold complexes (Figure 4.1.7). The acrylic compounds might be useful as monomeric building blocks for fluorine containing polymers. The four compounds IV1─IV4 are air-stable and stable against hydrolysis. The isolated liquids (IV1, IV2 and IV4) and solid (IV3) can be stored under air over several months. The esters IV1 and IV2, as well as the sodium salt IV3, are thermally very stable and decompose only above temperatures of approximately 220 °C. The acrylic acid IV4 is stable up to at least 191 °C. At this temperature the boiling point of the acid is reached, so no decomposition can be observed. It was also possible to synthesize the N(CF3)2 phosphine gold complexes V1─V4, which are shown in Figure 4.1.7. These compounds can be stored for several months under inert conditions and light exclusion. The furyl phosphine complex V1 is stable up to about 100 °C, while all other complexes are stable up to about 190 °C (V4) or even 200 °C (V2 and V3). The phosphine gold complexes are promissing N(CF3)2 transfer reagents similar to the previously published copper and silver complexes.[119

Analysis of the survival rate and complications of proximal and distal femoral replacements in the diaphyseal medullary canal

Die Versorgung gelenknaher knöcherner Defekte mittels Megaendoprothesen stellt eine seltene, aber wichtige Behandlungsoption für die betroffenen Patienten dar. Durch eine Analyse der Standzeit und Komplikationen von proximalen und dista- len Femurteilersätzen war es Ziel dieser Arbeit die Ergebnisse der operativen Behandlung von Patienten mit Femurteilersätzen, welche vom 1. Juni 2009 bis 31. Dezember 2018 an der orthopädischen Universitätsklinik Würzburg behan- delt wurden, zu evaluieren und eine Grundlage für Handlungsempfehlungen für zukünftige Patienten und Studien zu ermöglichen. Eine signifikante postoperative Kompli kationsrate dieser aufwändigen Therapie- möglichkeit wurde in dieser Arbeit beobachtet. Infektionen stellten bei den dista- len Femurteilersätzen einen Hauptrevisionsgrund dar. Bei proximalen Femurtei- lersätzen führte vor allem das Auftreten von Luxationen zu notwendigen Revisi- onseingriffen. Trotz genauer präoperativer Vorbereitung sowie einer stabilen Ver- ankerung im Femur und adäquater Weichteilrekonstruktion, können diese Kom- plikationen auch in erfahrenen Händen nicht immer vermieden werden. Megaprothesen können aufgrund ihrer Modularität intraoperativ den entschei- denden Beitrag zum Extremitätenerhalt und Stabilität bieten. Die patientenindivi- duelle Situation muss im therapeutischen Vorgehen berücksichtigt werden und eine multidisziplinäre Nachbehandlung des Patienten ist für den weiteren Thera- pieerfolg ausschlaggebend. Der Erhalt der betroffenen Extremität wird häufig ermöglicht, eine Amputation war bei unseren Patienten nur viermal als Ultima Ratio notwendig geworden. Das teils junge und aktive Patientenklientel profitiert von einer langfristig guten Funktion. Weitere möglicherweise multizentrische prospektive Studien zur Verankerung und den Komplikationen der hier untersuchten Prothese vom Typ REVISIO®- RTM der Firma AQS sowie die Evaluation vergleichbarere modularer Prothesen- systeme erscheinen erstrebenswert. Durch den Vergleich der Standzeit der un- terschiedlichen Systeme und Verankerungsarten, könnte eine optimierte Prothe- sen-Verankerungskombination mit guten Ergebnissen identifiziert werden.The use of mega-endoprostheses for addressing bony defects near joints is an uncommon but vital treatment option for affected patients. This study aimed to evaluate the outcomes of surgical interventions in patients who underwent proximal and distal femoral replacements at the Orthopaedic University Hospital Klinik König-Ludwig-Haus in Würzburg between June 1, 2009, and December 31, 2018. By examining the longevity and complications associated with these procedures, the goal was to establish a foundation for recommendations for future patients and research. A considerable postoperative complication rate was identified for this complex treatment method. In distal femoral replacements, infections were a leading cause of revision surgeries, while proximal femoral replacements were frequently affected by dislocations, necessitating further surgical intervention. Despite meticulous preoperative planning, secure fixation in the femur, and comprehensive soft tissue reconstruction, such complications cannot always be avoided, even by experienced surgeons. Megaprostheses, with their modular design, significantly contribute to limb preservation and surgical stability. Treatment approaches must consider the patient’s unique circumstances, and interdisciplinary postoperative care is crucial for achieving successful long-term outcomes. Limb preservation was often achievable, with amputation required in only four cases as a last resort. Many patients, including young and active individuals, experienced long-term functional benefits. Further research, such as multicenter prospective studies, is warranted to investigate the anchoring techniques and complication rates associated with the REVISIO®-RTM prosthesis from AQS and other comparable modular prosthetic systems

Vergleichende Analyse von zahnfarbenem Ivotion-Kunststoff mit handelsüblichen Kunststoffzähnen

Objective: The comparison between the monolithic Ivotion resin with commercially available resin teeth (Phonares SR II, Ivostar (Ivotion)) regarding their abrasion, hardness, and staining behavior. Material and Methods: Abrasion of the specimen was measured after the chewing simulation (50N; 10 000, 200 000, 600 000 cycles) with the GOM 2021 software by matching the pre- and post- chewing simulation scans (InEOS X5). Hardness of the materials was measured with the Vickers indenter using the FISCHERSCOPE 340 and the corresponding WIN- HCU software. 10 indentations (Max force: 1N, creep 10s, application of force 15s) were made for each specimen. Staining: CIELab values for the media coffee, red wine, black tea, and the control distilled water were measured after 1 day, 7 days, 14 days, and 30 days for all specimen using the VITAEasyShade spectrophotometer. Results: In case of abrasion of 10000 cycles a significant difference [F(2,22.94)=3.734, p<.05] is determined. When conducting post-hoc Bonferroni testing the most pronounced difference between Ivostar (M=.032, SD=.020) and Phonares (M=.016, SD=.013) becomes non-significant with p=.076). For Abrasion of 24000 cycles a significant difference [F(2,25.31)=32.579, p<.001] is determined as well. Post-hoc Bonferroni testing reveals that the differences appear between Phonares (M=.088, SD=.054) and Ivostar (M=.247, SD=.080) as well as between Phonares and Ivotion (M=.206, SD=.030). For Abrasion of 600000 a significant difference [F(2,26.18)=5.353, p<.05] is found as well. Post-hoc Bonferroni testing reveals that the differences appear between Phonares (M=.258, SD=.124) and Ivotion (M=.384, SD=.090). For microhardness testing regarding martens hardness (N/mm2) Welch test indicates a significant difference as well [F(2,70.17)= 8.15, p<.001]. Post-hoc comparison reveals that differences appeared between Phonares (M= 315.85, SD= 215.87) and Ivostar (M= 174.33, SD= 51.00, p<0.001) as well as Phonares and Ivotion (M= 177.05, SD= 53.55, p<0.001). In case of Vickers hardness a significant overall difference is determined as well [F(2,6968.17)= 7.00, p<.005]. Multiple comparisons reveal that differences appear between Phonares (M= 47.88, SD= 40.47) and Ivostar (M= 23.59, SD= 7.17, p<0.001) as well as Phonares and Ivotion (M= 23.66, SD= 7.39, p<0.001). For the staining experiment highest ΔE values were registered with black tea for all groups after 30-day immersion, with the highest values in the Ivotion group (ΔE 41.1; 40.0), followed by Phonares and Ivostar. Coffee can be regarded as more chromogenic than red wine, with ΔE values after the 30-day observation period of 27.4 and 24.3 in the Ivotion group, 9.3 and 8.6 for Phonares 8.3 and 9.3 for Ivostar. The least chromogenic substance evaluated, apart from the control group of distilled H20, was red wine with an increase of ΔE of 1.1; 1.2 for Ivotion, 3.4 and 5.6 for Phonares and 5.8 and 2.5 for Ivostar. L* values for this staining agent remained predominantly stable, a* values increased slightly from more negative values closer to zero, indicating an increase of red pigment. Conclusion For abrasion resistance a significant statistical difference between the material composition and their abrasion resistance was found and the null hypothesis was rejected. Regarding hardness a significant statistical difference between the material and hardness of the material was observed. For all indices (HM, HV, HIT, EIT), post- hoc Bonferroni comparison revealed the differences between P and IS as well as P and I The null hypothesis for hardness was rejected as well. With the help of descriptive statistics, a difference in the staining behavior of different media and materials was observed. An exemplary power analysis to calculate sample size in future studies we computed repeated measures ANOVA, stratified by medium and ΔE as well as the connected L* a* b* values. Studies may use these results to estimate sample size based on generalized eta-squared [55]. For all materials and parameters main as well as interaction effects are significant, η2g indicates large effects.Zielsetzung: Der Vergleich zwischen dem monolithischen Ivotion-Kunststoff und handelsüblichen Kunststoffzähnen (Phonares SR II, Ivostar (Ivotion)) hinsichtlich Abrasion, Härte und Färbeverhalten. Material und Methoden: Die Abrasion der Proben wurde nach der Kausimulation (50N; 10 000, 200 000, 600 000 Zyklen) mit der Software GOM 2021 gemessen, indem die Scans vor und nach der Kausimulation (InEOS X5) verglichen wurden. Die Härte der Materialien wurde mit einer Vickers-Pyramide unter Verwendung des FISCHERSCOPE 340 und der entsprechenden WIN- HCU-Software gemessen. Für jede Probe wurden 10 Impressionen (maximale Kraft: 1N, Kriechzeit 10s, Kraftanwendung 15s) gemacht. Färbeversuch: Die CIELab-Werte für die Medien Kaffee, Rotwein, Schwarztee und die Kontrolle destilliertes Wasser wurden nach 1 Tag, 7 Tagen, 14 Tagen und 30 Tagen für alle Proben mit dem VITAEasyShade-Spektrophotometer gemessen. Ergebnisse: Bei dem Abrasion Versuch nach 10000 Zyklen wird ein signifikanter Unterschied [F(2,22.94)=3.734, p<.05] festgestellt. Bei der Durchführung von post-hoc Bonferroni-Tests wird der deutlichste Unterschied zwischen Ivostar (M=.032, SD=.020) und Phonares (M=.016, SD=.013) mit p=.076) nicht signifikant. Für die Abrasion nach 24000 Zyklen wird ebenfalls ein signifikanter Unterschied [F(2,25.31)=32.579, p<.001] festgestellt. Post-hoc Bonferroni-Tests zeigen, dass die Unterschiede zwischen Phonares (M=.088, SD=.054) und Ivostar (M=.247, SD=.080) sowie zwischen Phonares und Ivotion (M=.206, SD=.030) auftreten. Für die Abrasion nach 600000 Zyklen wird ebenfalls ein signifikanter Unterschied [F(2,26.18)=5.353, p<.05] festgestellt. Post-hoc Bonferroni-Tests zeigen, dass die Unterschiede zwischen Phonares (M=.258, SD=.124) und Ivotion (M=.384, SD=.090) auftreten. Bei der Mikrohärteprüfung hinsichtlich der Martenhärte (N/mm2) zeigt der Welch-Test ebenfalls einen signifikanten Unterschied [F(2,70.17)= 8.15, p<.001]. Der Post-hoc-Vergleich zeigt, dass Unterschiede zwischen Phonares (M= 315,85, SD= 215,87) und Ivostar (M= 174,33, SD= 51,00, p<0,001) sowie Phonares und Ivotion (M= 177,05, SD= 53,55, p<0,001) auftreten. Bei der Vickershärte wird ebenfalls ein signifikanter Gesamtunterschied festgestellt [F(2,6968.17)= 7.00, p<.005]. Mehrfachvergleiche zeigen, dass Unterschiede zwischen Phonares (M= 47,88, SD= 40,47) und Ivostar (M= 23,59, SD= 7,17, p<0,001) sowie Phonares und Ivotion (M= 23,66, SD= 7,39, p<0,001) auftreten. Beim Färbeexperiment wurden bei allen Gruppen nach 30-tägigem Lagerung die höchsten ΔE-Werte mit schwarzem Tee registriert, mit den höchsten Werten in der Ivotion-Gruppe (ΔE 41,1; 40,0), gefolgt von Phonares und Ivostar. Kaffee kann als chromogener als Rotwein angesehen werden, mit ΔE-Werten nach dem 30-tägigen Beobachtungszeitraum von 27,4 und 24,3 in der Ivotion-Gruppe, 9,3 und 8,6 für Phonares 8,3 und 9,3 für Ivostar. Die am wenigsten chromogene Substanz, die abgesehen von der Kontrollgruppe mit destilliertem H20 bewertet wurde, war Rotwein mit einem Anstieg der ΔE von 1,1; 1,2 für Ivotion, 3,4 und 5,6 für Phonares und 5,8 und 2,5 für Ivostar. Die L*-Werte für dieses Färbemittel blieben überwiegend stabil, die a*-Werte stiegen leicht von negativeren Werten nahe Null an, was auf eine Zunahme des roten Pigments hinweist. Schlussfolgerung Bei der Abrasion wurde ein signifikanter statistischer Unterschied zwischen der Materialzusammensetzung und ihrer Abrasion festgestellt und die Nullhypothese abgelehnt. Hinsichtlich der Härte wurde ein signifikanter statistischer Unterschied zwischen dem Material und der Härte des Materials festgestellt. Für alle Indizes (HM, HV, HIT, EIT) ergab der post-hoc Bonferroni-Vergleich die Unterschiede zwischen P und IS sowie P und I. Die Nullhypothese für die Härte wurde ebenfalls verworfen. Mit Hilfe der deskriptiven Statistik konnte ein Unterschied im Färbeverhalten verschiedener Medien und Materialien festgestellt werden. Eine beispielhafte Power-Analyse zur Berechnung des Stichprobenumfangs in zukünftigen Studien berechneten wir mit einer ANOVA mit wiederholten Messungen, stratifiziert nach Medium und ΔE sowie den damit verbundenen L* a* b* Werten. Studien können diese Ergebnisse zur Schätzung des Stichprobenumfangs auf der Grundlage des verallgemeinerten Eta-Quadrats verwenden [55]. Für alle Materialien und Parameter sind sowohl die Haupt- als auch die Interaktionseffekte signifikant, η2g weist auf große Effekte hin

Benachteiligung von Mädchen im Würzburger Sport

Die Untersuchung analysiert die strukturelle Benachteiligung von Mädchen im Würzburger Vereinssport, insbesondere im Fußball. Empirische Daten zeigen, dass die Teilnahmequote von Mädchen mit zunehmendem Alter stark abnimmt, wobei Würzburg schlechter abschneidet als der bayerische Durchschnitt. Ein zentrales Problem ist das begrenzte Angebot an Mädchenfußballteams, wodurch hohe Hürden für die Teilhabe entstehen. Zudem verschlechtert sich die Situation im Mädchen- und Frauenfußball seit Jahren. Für eine geschlechtergerechte Sportförderung sind gezielte Maßnahmen erforderlich, um bestehende Nachteile abzubauen und Gleichstellung im Sport zu gewährleisten