Der Einfluss des Weichteiltraumas auf die Muskulatur nach akuter Beinverkürzung und anschließender Verlängerung

Die Untersuchung erfolgte an 11 skelettreifen, männlichen NZW Kaninchen. Zunächst wurde ein Weichteiltrauma induziert. Anschließend wurde die Tibia um 10 mm reseziert. Es folgte eine graduelle Distraktion um 0,5mm/12h zur Wiederherstellung der ursprünglichen Länge. Die erhöhten Logendrücke wurden präop, nach Verkürzung sowie 8h, 24h, und 48h postop gemessen. Die Muskelkraft des M. tibialis anterior wurde in einem Abstand von 5 Tagen gemessen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Muskelkraftleistung bei einem Bindegewebsanteil von > 10%, d.h. bei einem Muskelanteil von 14% ergab eine Muskelkraft von (60%. Im Vergleich zur gesunden mit der behandelten Seite lagen signifikante Unterschiede in der Muskelkraft vor. Es liegt ein effizientes, nicht invasives und zuverlässiges Modell zur Muskelkraftquantifizierung am Kaninchen vor

DynaMod: Dynamische Analyse für modellgetriebene Software-Modernisierung

Erfolgreiche Softwaresysteme leben lange. Gleichzeitig sind diese jedoch der enormen Geschwindigkeit der Fortentwicklung der technischen Komponenten und Plattformen unterworfen, so dass die Anwendungen technisch sehr schnell altern. Von dieser Alterung sind jedoch nicht nur Programmiertechniken betroffen, sondern auch die Softwarearchitekturen erodieren sehr schnell. Um dieser Alterung entgegenzuwirken, neue technologische Potentiale zu nutzen und auch auf zukünftige Anforderungen flexibel reagieren zu können, ist eine kontinuierliche Modernisierung von Softwaresystemen erforderlich. Bei der Neuentwicklung von Softwaresystemen hat sich mit der Modellgetriebenen Softwareentwicklung (Model-Driven Software Development, MDSD) ein Konzept etabliert, das eine elegante Lösung dieser Problematik bietet: Anstatt das System vollständig in einer technischen Programmiersprache zu entwickeln, werden fachliche Aspekte mittels geeigneter, abstrakter Modellierungssprachen dargestellt. Hierbei handelt es sich oftmals um sogenannte domänenspezifische Sprachen (Domain Specific Languages, DSLs), die speziell auf die betreffende Anwendungsdomäne zugeschnitten sind und dadurch eine knappe und präzise Formulierung der relevanten Sachverhalte ermöglichen. Die Überführung dieser abstrakten Modelle in technische Artefakte, beispielsweise Quellcode in einer Programmiersprache, wird automatisiert durch Codegeneratoren vorgenommen. Auf diese Weise ist es möglich, durch Anpassung der Generatoren die Implementierung der Modelle zu verändern, ohne Modifikationen an den zugrundeliegenden Modellen vornehmen zu müssen. Im Gegensatz zu Neuentwicklungen stehen bei vielen Bestandssystemen keine derartigen Modelle zur Verfügung. Klassische Ansätze der Modernisierung von Bestandssystemen versuchen stattdessen, die im Quellcode unmittelbar codierten Strukturen des bestehenden Systems automatisiert in Quellcode des Neusystems zu überführen. Da durch diesen Ansatz eine Transformation auf sehr elementarer Ebene stattfindet, kann dieser Ansatz der zuvor erwähnten Erosion der Anwendungsarchitektur nicht begegnen. Zudem ist auch die Übertragung elementarer Strukturen zwischen Programmiersprachen nicht trivial; häufig muss in der Zielsprache das originäre Konstrukt mit zusätzlichem Aufwand simuliert werden. Dadurch kommt es zu einer Aufblähung des Quellcodes, was der Wartbarkeit abträglich ist. Zuletzt bleiben technologische Potentiale der Zielplattform häufig ungenutzt, da das ursprüngliche System letztlich strukturuell unverändert übertragen wird. Im DynaMod-Projekt wurde mit der modellgetriebenen Modernisierung (Model Driven Modernisation, MDM) ein neuer, innovativer Ansatz untersucht, Modelle aus bestehenden Softwaresystemen abzuleiten, die in einem MDSD-Prozess genutzt werden können und dem Bestandssystem auf diese Weise die zuvor beschriebene Flexibilität der Implementierung verleiht. Zur Ableitung dieser Modelle werden nicht nur die statischen Strukturen des Softwaresystems betrachtet; ein besonderer Schwerpunkt ist die Nutzung dynamischer Analyseverfahren, d.h. der Untersuchung des Verhaltens des Softwaresystems zur Laufzeit. Diese dynamischen Analysen erlauben Einblick in die tatsächliche Nutzung des Systems durch die Nutzer und produziert somit Informationen, die zur Modernisierung eines Systems unabdingbar sind. Von besonderem Interesse ist eine gleichzeitige Betrachtung statisch und dynamisch gewonnener Informationen, eine sogenannte hybride Analyse. Hierbei entfaltet die Nutzung abstrakter Modelle eine besondere Stärke, da die Modelle eine Plattform bieten, auf der die verschiedenen Daten zusammengeführt werden können. Auch Daten aus anderen Quellen, beispielsweise Expertenwissen, können den Modellen hinzugefügt werden und führen Wissen auf der Semantikebene hinzu, das automatisiert nicht erhoben werden kann. Auf diese Weise zeigen die Modelle ein strukturiertes und umfangreiches Bild der Anwendung, das als Grundlage für eine Modernisierung dienen kann. Neben der eigentlichen Modernisierung lag ein weiterer Fokus auf der Nutzung der gewonnenen Analysedaten zum systematischen Testen der modernisierten Anwendung. Hier bestand das Ziel darin, Methoden zu entwickeln und zu erproben, die Tests zur Prüfung funktionaler und nicht-funktionaler Eigenschaften der Anwendung aus den Analysedaten generieren können

Immunohistochemical and Molecular Characterization of the Human Periosteum

Purpose. The aim of the present study was to characterize the cell of the human periosteum using immunohistological and molecular methods. Methods. Phenotypic properties and the distribution of the cells within the different layers were investigated with immunohistochemical staining techniques and RT-PCR, focussing on markers for stromal stem cells, osteoblasts, osteoclasts and immune cells. Results. Immunohistochemical results revealed that all stained cells were located in the cambium layer and that most cells were positive for vimentin. The majority of cells consisted of stromal stem cells and osteoblastic precursor cells. The density increased towards the deeper layers of the cambium. In addition, cells positive for markers of the osteoblast, chondrocyte, and osteoclast lineages were found. Interestingly, there were MHC class II-expressing immune cells suggesting the presence of dendritic cells. Using lineage-specific primer pairs RT-PCR confirmed the immunofluorescence microscopy results, supporting that human periosteum serves as a reservoir of stromal stem cells, as well as cells of the osteoblastic, and the chondroblastic lineage, osteoclasts, and dendritic cells. Conclusion. Our work elucidates the role of periosteum as a source of cells with a high regenerative capacity. Undifferentiated stromal stem cells as well as osteoblastic precursor cells are dominating in the cambium layer. A new outlook is given towards an immune response coming from the periosteum as MHC II positive immune cells were detected

Introduction: Transforming Cities: Urbanization and International Development in Africa and Latin America since 1945

Forschungen zur Stadtgeschichte und zur Geschichte der Entwicklungszusammenarbeit sind bisher selten miteinander in Verbindung gebracht worden. Welche analytischen Perspektiven aber eröffnen sich an der Schnittstelle dieser beiden Forschungsfelder? Ausgehend von einer Zusammenschau neuerer Forschungen benennt die Einleitung Anliegen und Forschungsfra- gen dieses special issue und führt in die einzelnen Beiträge ein. Der Blick auf die Geschichte urbaner Entwicklungspolitik, so wird argumentiert, ermöglicht nicht allein ein besseres Ver- ständnis der Kategorie „Raum“ als Zielobjekt und Handlungskontext von Entwicklungspolitik. Sie eröffnet auch neue Einblicke in die Rolle transnationaler Akteure wie Architekten und Stadt- planer. Nicht zuletzt zeigt die Geschichte urbaner Entwicklungspolitik, wie Entwicklung zum big business wurde.  This introduction makes a case for a more forceful dialogue between historians of development and global urban historians. Global processes of urbanization, it argues, have long been an im- portant concern for development actors, but historians have only recently begun to explore the meaning and role of urban spaces within international development. The article suggests that a look at the history of urban development policies provides a better understanding of space as an object and context of development. It also claims that a new research focus fosters new insight into the transnational agency of architects and city planners. Last, it sheds new light on the ways in which development became big business in the post-1945 world

Biomechanical comparison of different fixation methods in tibiotalocalcaneal arthrodesis: a cadaver study

Abstract Background Various fixation methods are available for tibiotalocalcaneal arthrodesis: nail, plate, or screws. An intramedullary bone stabilization system within a balloon catheter has not previously been used in tibiotalocalcaneal arthrodesis. The aim of this study was to compare the stability of these techniques. Methods Twenty-four lower legs from fresh-frozen human cadavers were used. Tibiotalocalcaneal arthrodesis was performed with a retrograde nail, a lateral locking plate, three cancellous screws, or an intramedullary bone stabilization system. The ankles were loaded cyclically in plantarflexion and dorsiflexion. Results For cyclic loading at 125 N, the mean range of motion was 1.7 mm for nail, 2.2 mm for plate, 6.0 mm for screws, and 9.0 mm for the bone stabilization system (P < .01). For cyclic loading at 250 N, the mean range of motion was 4.4 mm for nail, 7.5 mm for plate, 12.1 mm for screws, and 14.6 mm for the bone stabilization system (P < .01). The mean cycle of failure was 4191 for nail, 3553 for plate, 3725 for screws, and 2132 for the bone stabilization system (P = .10). Conclusions The stability of the tibiotalocalcaneal arthrodesis differs depending on the fixation method, with nail or plate showing the greatest stability and the bone stabilization system the least. When three screws are used for tibiotalocalcaneal arthrodesis, the stability is intermediate. As the biomechanical stability of the bone stabilization system is low, it cannot be recommended for tibiotalocalcaneal arthrodesis

Biomechanical analysis of different osteosyntheses and the combination with bone substitute in tibial head depression fractures

Background Tibial head depression fractures demand a high level of fracture stabilization to prevent a secondary loss of reduction after surgery. Elderly individuals are at an increased risk of developing these fractures, and biomechanical investigations of the fractures are rare. Therefore, the aim of this study was to systematically analyze different types of osteosyntheses in combination with two commonly used bone substitutes. Methods Lateral tibial head depression fractures were created in synthetic bones. After reduction, the fractures were stabilized with eight different treatment options of osteosynthesis alone or in combination with a bone substitute. Two screws, 4 screws and a lateral buttress plate were investigated. As a bone substitute, two common clinically used calcium phosphate cements, Norian® Drillable and ChronOS™ Inject, were applied. Displacement of the articular fracture fragment (mm) during cyclic loading, stiffness (N/mm) and maximum load (N) in Load-to-Failure tests were measured. Results The three different osteosyntheses (Group 1: 2 screws, group 2: 4 screws, group 3: plate) alone revealed a significantly higher displacement compared to the control group (Group 7: ChronOS™ Inject only) (Group 1, 7 [p < 0.01]; group 2, 7 [p = 0.04]; group 3, 7 [p < 0.01]). However, the osteosyntheses in combination with bone substitute exhibited no differences in displacement compared to the control group. The buttress plate demonstrated a higher normalized maximum load than the 2 and 4 screw osteosynthesis. Comparing the two different bone substitutes to each other, ChronOS™ inject had a significantly higher stiffness and lower displacement than Norian® Drillable. Conclusions The highest biomechanical stability under maximal loading was provided by a buttress plate osteosynthesis. A bone substitute, such as the biomechanically favorable ChronOS™ Inject, is essential to reduce the displacement under lower loading

The Transcriptional Profile of Mesenchymal Stem Cell Populations in Primary Osteoporosis Is Distinct and Shows Overexpression of Osteogenic Inhibitors

Primary osteoporosis is an age-related disease characterized by an imbalance in bone homeostasis. While the resorptive aspect of the disease has been studied intensely, less is known about the anabolic part of the syndrome or presumptive deficiencies in bone regeneration. Multipotent mesenchymal stem cells (MSC) are the primary source of osteogenic regeneration. In the present study we aimed to unravel whether MSC biology is directly involved in the pathophysiology of the disease and therefore performed microarray analyses of hMSC of elderly patients (79-94 years old) suffering from osteoporosis (hMSC-OP). In comparison to age-matched controls we detected profound changes in the transcriptome in hMSC-OP, e.g. enhanced mRNA expression of known osteoporosis-associated genes (LRP5, RUNX2, COL1A1) and of genes involved in osteoclastogenesis (CSF1, PTH1R), but most notably of genes coding for inhibitors of WNT and BMP signaling, such as Sclerostin and MAB21L2. These candidate genes indicate intrinsic deficiencies in self-renewal and differentiation potential in osteoporotic stem cells. We also compared both hMSC-OP and non-osteoporotic hMSC-old of elderly donors to hMSC of similar to 30 years younger donors and found that the transcriptional changes acquired between the sixth and the ninth decade of life differed widely between osteoporotic and non-osteoporotic stem cells. In addition, we compared the osteoporotic transcriptome to long term-cultivated, senescent hMSC and detected some signs for pre-senescence in hMSC-OP. Our results suggest that in primary osteoporosis the transcriptomes of hMSC populations show distinct signatures and little overlap with non-osteoporotic aging, although we detected some hints for senescence-associated changes. While there are remarkable inter-individual variations as expected for polygenetic diseases, we could identify many susceptibility genes for osteoporosis known from genetic studies. We also found new candidates, e.g. MAB21L2, a novel repressor of BMP-induced transcription. Such transcriptional changes may reflect epigenetic changes, which are part of a specific osteoporosis-associated aging process