{"id":345,"date":"2019-07-12T10:36:59","date_gmt":"2019-07-12T08:36:59","guid":{"rendered":"https:\/\/bma.rcbe.de\/?page_id=345"},"modified":"2026-03-10T11:34:19","modified_gmt":"2026-03-10T10:34:19","slug":"abschlussarbeiten","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/bma.rcbe.de\/en\/abschlussarbeiten\/","title":{"rendered":"Abschlussarbeiten"},"content":{"rendered":"

Themen neuer Abschlussarbeiten f\u00fcr MMT, BE, MMB und MB sowie Forschungsarbeiten f\u00fcr MMT<\/h3>\n
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Wenn Sie an einer Bachelor- oder Masterarbeit, oder einem Forschungsmaster im Labor Biomaterialien interessiert sind, dann kontaktieren Sie bitte helga.hornberger[at]oth-regensburg.de und fragen Sie nach aktuellen Themen.<\/p>\n<\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div>

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\n\t\t\t\t\t\tAbgeschlossene Abschlussarbeiten und Forschungsprojektarbeiten\t\t\t\t\t\t<\/h2>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t
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Folgend finden Sie eine Liste bereits abgeschlossener Bachelor-, Master- und Forschungsprojektarbeiten<\/p>\n<\/div>\n<\/div><\/div><\/div>

2026<\/h3>
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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tCharakterisierung eines Hydrogels f\u00fcr die Infiltration arthritischen Knorpels\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Forschungsarbeit M\u00e4rz 2026<\/strong><\/p>\n

Forschungspartner:
\n<\/strong>Prof. Dr. Susanne Gr\u00e4ssel
\nUKR Universit\u00e4tsklinikum Regensburg
\nExperimentelle Orthop\u00e4die<\/p>\n

Arthrose beschreibt eine degenerative Gelenkkrankheit, die unter anderem durch einen Verlust von Glykosaminoglykanen gekennzeichnet ist. Diese sind daf\u00fcr verantwortlich, dass Knorpel Wasser binden kann, welches er bei Belastung abgibt und bei Entlastung wieder aufnehmen kann. Au\u00dferdem bilden sie zusammen mit den Kollagenfasern ein druckfestes System. In dieser Arbeit wird an der Zusammensetzung eines zwitterionischen Hydrogels gearbeitet, das f\u00fcr die Infiltration von arthritischem Knorpel geeignet ist. Die Grundlage dieses Hydrogels bildet das Monomer 2-(Methacryloyloxy)-ethyl]-dimethyl-(3-sulfopropyl)-ammoniumhydroxid (SBMA). Mithilfe der Co-Monomere 2-Hydroxyethylmethacrylat (HEMA) und Ethylenglycoldimethacrylat (EGDMA) bildet sich durch photoinitiierte Polymerisation ein Doppelnetzwerk, welches die mechanischen Eigenschaften des degenerierten Knorpels verbessern soll. Dazu m\u00fcssen die Eigenschaften des Hydrogels angepasst werden. Der Fokus dieser Arbeit liegt daher auf einer Optimierung der Gelzusammensetzung hinsichtlich der photoinitiierten Polymerisation mit Eosin und Lithium Phenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphinat (LAP), dem Einstellen eines physiologischen pH-Werts und der Quellung. Au\u00dferdem wird die Stabilit\u00e4t der Monomerl\u00f6sung untersucht und getestet, wie gut die Adh\u00e4sion des Hydrogels an poricinem Knorpel ist. Das Ergebnis sind verschiedene Hydrogele, deren Eigenschaften anhand der Ergebnisse dieser Arbeit eingestellt werden k\u00f6nnen. Die genau ben\u00f6tigten Eigenschaften sind allerdings noch zu definieren und sollten in weiterf\u00fchrender Arbeit ermittelt werden.<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tKorrosionsverhalten einer gewalzten AZ31 Magnesiumlegierung nach Anwendung unterschiedlicher Politur- und Sterilisationsverfahren\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Forschungsarbeit Februar 2026<\/strong><\/p>\n

Der Einsatz von Magnesiummaterialien als Implantatwerkstoff gewinnt in der Medizintechnik weiter an Bedeutung. Nichtsdestotrotz bestehen weiterhin Einschr\u00e4nkungen in Bezug auf das Korrosionsverhalten, die durch unterschiedliche Arbeiten untersucht werden. In dieser Arbeit wurden sowohl die Politur, das Sterilisationsverhalten und das Korrosionsverhalten der Magnesiumlegierung AZ31 untersucht. Daf\u00fcr wurden zwei Politurverfahren, eine mechanische Politur und eine Elektropolitur, bez\u00fcglich der resultierenden Oberfl\u00e4chen miteinander verglichen. Des Weiteren wurde die Auswirkung der Sterilisation mit Ethanol (70 Vol.%) und UV-C Bestrahlung auf elektropolierten Oberfl\u00e4chen untersucht. F\u00fcr die Charakterisierung wurden die Oberfl\u00e4chen mit einem konfokalen Laserscanning- und einem optischen Mikroskop aufgenommen, eine Fourier-Transformations-Infrarot-Spektroskopie durchgef\u00fchrt und Polarisationskurven mit einem Potentiometer aufgenommen. Die elektrochemischen Korrosionsmessungen wurden dabei in dem Elektrolyt Dulbecco’s modifiziertes Eagle Medium bei Raumtemperatur durchgef\u00fchrt. Es wird gezeigt, dass die polierten Oberfl\u00e4chen vergleichbare Eigenschaften sowohl in Bezug auf die Oberfl\u00e4chenmorphologie, als auch auf das Korrosionsverhalten besitzen. Die Sterilisation deutet zudem auf einen positiven Einfluss auf die Korrosionsresistenz hin, was sich durch eine Senkung der Korrosionskennwerte Ekorr <\/sub>und Ikorr<\/sub> und des Oberfl\u00e4chenangriffs zeigt. Nichtsdestotrotz wird an allen Proben Lochkorrosion nachgewiesen. Die Sterilisation mit Ethanol resultiert zudem in einer geringf\u00fcgigen Ver\u00e4nderung der Oberfl\u00e4che.<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tOptimierung und Validierung eines Immersionstests zur in vitro Untersuchung des Degradationsverhaltens von Magnesiumwerkstoffen\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Bachelorarbeit Januar 2026<\/strong><\/p>\n

Aufgrund ihrer mechanischen N\u00e4he zum Knochen und ihrer prinzipiellen Bioabbaubarkeit werden magnesiumbasierte Werkstoffe als Kandidaten f\u00fcr tempor\u00e4re Implantate untersucht und verwendet. Um ihr Degradationsverhalten belastbar zu quantifizieren, werden in vitro Immersionstests eingesetzt, deren Aussagekraft jedoch ma\u00dfgeblich von der Standardisierung des Versuchsaufbaus, der kontrollierten F\u00fchrung der Randbedingungen sowie einer methodisch konsistenten Auswertung abh\u00e4ngt. Vor diesem Hintergrund wurde in der vorliegenden Arbeit ein internes Immersionstest-Setup konstruktiv und methodisch gezielt weiterentwickelt und anschlie\u00dfend in einer Validierungsreihe mit der Magnesiumlegierung AZ31 in DMEM unter inkubatorgef\u00fchrten Bedingungen gepr\u00fcft.<\/p>\n

Ein zentraler Entwicklungsschwerpunkt lag auf der Probenlagerung. In Vorversuchen hatten sich Kontakt- und Abdruckartefakte sowie lageabh\u00e4ngige Unterschiede als relevante St\u00f6rgr\u00f6\u00dfen f\u00fcr die Vergleichbarkeit der Messwerte und die Interpretation des Oberfl\u00e4chenzustands erwiesen. Auf dieser Grundlage wurde eine additiv gefertigte Probenhalterung (MSLA) iterativ bis zur finalen Version 8.1 entwickelt und mit dem Photopolymer BioMed Clear Resin gedruckt. Mit dieser Halterung kann die Probe reproduzierbar in einer definierten Mindesth\u00f6he und Schr\u00e4glage im Elektrolyten positioniert werden. Die Fixierung erfolgt \u00fcber spitz zulaufende Fixierbolzen, wodurch sich die Kontaktfl\u00e4che reduziert und eine geometrisch eindeutige Positionierung der Probe im Korb erreicht wird. Gleichzeitig dient die Halterung als tragende Struktur zur Integration der Messkomponenten, sodass die Anordnung von Becherglas, Korb und Gasfangsystem \u00fcber die Validierungen hinweg gleich geometrisch definiert bleibt. Au\u00dferdem wurde das Verhalten nach Sterilisation und Immersion dokumentiert, um potenzielle Einfl\u00fcsse des additiv gefertigten Materials auf die Versuchsdurchf\u00fchrung bewerten zu k\u00f6nnen. W\u00e4hrend der Validierungen wurden keine gel\u00f6sten Partikel im Elektrolyten beobachtet und die protokollierten Masse\u00e4nderungen wurden als Fl\u00fcssigkeitsaufnahme mit S\u00e4ttigungstendenz bei wiederholter Verwendung bewertet.
\nDie quantitative Bestimmung der Degradationskinetik erfolgte prim\u00e4r \u00fcber die Wasserstoffentwicklung, da sich so der Korrosionsfortschritt zeitaufgel\u00f6st erfassen l\u00e4sst. Das bisher eingesetzte Markierungs- und R\u00fcckbef\u00fcllprinzip wurde durch eine gasdichte, skalierte Trichterb\u00fcrette ersetzt. Dadurch ist das Gasvolumen direkt am System ablesbar und die Messkette wird weniger eingriffsanf\u00e4llig. Die Geometrie der B\u00fcrette wurde vermessen und f\u00fcr die sp\u00e4tere hydrostatische Korrektur ber\u00fccksichtigt. Im methodischen Ablauf wurde zudem eine Vorinkubationsphase etabliert, da beim Vorw\u00e4rmen des Mediums eine nicht korrosionsbedingte Gasfreisetzung beobachtet wurde. Um einen eindeutig definierten Ausgangszustand der Messung herzustellen, wurde dieses Volumen vor der Probeneinf\u00fchrung abgelassen. Praktische Schwachstellen, insbesondere die Dichtheit des B\u00fcrettenventils, wurden im Ablauf gezielt adressiert, um Messverluste w\u00e4hrend der Immersion zu minimieren. Als systematischer Einfluss blieb die Gasblasenadh\u00e4sion an Bauteilen bestehen. Dies ist insbesondere darauf zur\u00fcckzuf\u00fchren, dass die Validierungen bei geschlossener Inkubatort\u00fcr durchgef\u00fchrt wurden, um Parameterabf\u00e4lle durch T\u00fcr\u00f6ffnungen zu vermeiden und die Temperatur sowie die CO\u2082-Atmosph\u00e4re m\u00f6glichst konstant zu halten. Vorversuche zeigten, dass eine aktive Umverteilung der Gasblasen die ablesbaren Volumina ver\u00e4ndern kann.<\/p>\n

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Zur Validierung wurde ein reproduzierbares Versuchskonzept umgesetzt, bei dem AZ31-Proben aus demselben Blech und DMEM aus derselben Charge verwendet wurden. Das Verh\u00e4ltnis von Elektrolytvolumen zu Probenoberfl\u00e4che wurde auf 100 ml\/cm\u00b2 festgelegt, was bei einer Probenoberfl\u00e4che von 2,8 cm\u00b2 (10mmx10mmx2mm als Probenabma\u00dfe) zu einem Volumen von 280 ml DMEM f\u00fchrte. Die Versuchsf\u00fchrung erfolgte im CO\u2082-Inkubator bei 7,3 % CO\u2082 und einer Ger\u00e4teanzeige von 38 \u00b0C mit dem Ziel, eine Elektrolyttemperatur von 37 \u00b0C \u00b1 0,5 \u00b0C sowie einen pH-Wert von 7,4 \u00b1 0,5 zu erreichen und diese \u00fcber die gesamte Versuchsdauer hinweg stabil zu halten. Die Immersionszeit betrug 24 Stunden. Die Gasvolumina wurden insbesondere in den ersten und letzten vier Stunden in st\u00fcndlichen Intervallen erfasst, um fr\u00fche und sp\u00e4te Phasen des Degradationsverlaufs gezielt abbilden zu k\u00f6nnen. Bei der Auswertung wurden die Rohdaten mit Korrekturschritten, insbesondere einer hydrostatischen Korrektur und der Umrechnung auf Normalbedingungen, kombiniert dargestellt. Um die Vergleichbarkeit zu verbessern, wurden die korrigierten Volumina zus\u00e4tzlich auf die Probenoberfl\u00e4che normiert, da bei den Validierungen unterschiedliche Oberfl\u00e4chenwerte ermittelt wurden. Dadurch lie\u00df sich die Streuung gegen\u00fcber der Betrachtung absoluter Volumina, insbesondere in sp\u00e4teren Phasen, reduzieren. Die Korrosionsraten wurden zun\u00e4chst intervallbasiert ausgewertet und anschlie\u00dfend in drei \u00fcbergeordnete Zeitfenster (0\u20134 Stunden, 4\u201320 Stunden und 20\u201324 Stunden) zusammengefasst, um Startphasen, ein belastbares Vergleichsfenster und eine st\u00e4rker streuende Endphase getrennt beurteilen zu k\u00f6nnen. Gravimetrische Daten wurden erg\u00e4nzend zur Plausibilisierung herangezogen, jedoch nicht als prim\u00e4res Referenzkriterium verwendet. Die Parameterf\u00fchrung zeigte w\u00e4hrend der Validierungsreihe eine gute zeitliche Stabilit\u00e4t. Die Temperatur lag, gemessen mit pH-Meter-Sensorik und Referenzthermometern im DMEM bzw. im Inkubatorraum, im Mittelbereich von 37,15 \u00b0C bis 37,4 \u00b0C. Dabei traten zwischen den Sensoren systematische Absolutwertdifferenzen auf, ohne dass die zeitliche Stabilit\u00e4t wesentlich beeintr\u00e4chtigt wurde. Der pH-Wert blieb \u00fcber die gesamte Versuchsdauer innerhalb des Zielarbeitsbereichs von 6,9 bis 7,9 und wies zwischen den Validierungen \u00e4hnliche Mittelwerte und geringe Standardabweichungen auf. In den Wasserstoffdaten ergab sich \u00fcber alle Validierungen hinweg ein konsistenter zeitlicher Anstieg, wobei die Volumina in den ersten vier Stunden moderat zunahmen, bis zur 20. Stunde deutlich anstiegen und bis zur 24. Stunde weiter zunahmen. Die absoluten Endwerte zeigten insbesondere in der Endphase eine zunehmende Spreizung. Dies wurde im Zusammenhang mit fortschreitenden Oberfl\u00e4chen- und Schichtbildungsprozessen sowie messmethodischen Einfl\u00fcssen wie Gasadh\u00e4sion diskutiert. Auf Basis der korrigierten Wasserstoffvolumina lagen die abgeleiteten Korrosionsraten im Bereich von etwa 0,4 bis 0,55 mm\/a. Das mittlere Zeitfenster wies eine geringere relative Unsicherheit auf als die Anfangs- und Endphase, weshalb es sich besonders f\u00fcr vergleichende Auswertungen eignet. Als n\u00e4chste Schritte werden die Skalierung auf Mehrproben-Setups, die Kombination mit alternativen Fixierprinzipien sowie eine weiterf\u00fchrende Materialvalidierung der additiv gefertigten Komponenten genannt, um die Robustheit und \u00dcbertragbarkeit des Ansatzes weiter zu erh\u00f6hen.<\/p>\n

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2025<\/h3>
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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tCharakterisierung von 3D gedruckten Proben bez\u00fcglich ihrer Aush\u00e4rtung und Defekte\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Bachelorarbeit November 2025<\/strong><\/p>\n

Forschungspartner:
\n<\/strong>Prof. Dr. Martin Rosentritt
\nUKR Universit\u00e4tsklinikum Regensburg
\nPoliklinik f\u00fcr Zahn\u00e4rztliche Prothetik<\/p>\n

Das zunehmende Interesse Kunststoffbauteile mittels 3D Druck herzustellen, spiegelt sich auch im Bereich der Zahnmedizin wieder. Im Herstellungsprozess von oralen Zahnschienen f\u00fcr therapeutischen Zwecke ist es sicherzustellen, dass die Eigenschaften dieser Schiene optimal erreicht werden. Als wichtiger Aspekt hierbei z\u00e4hlen die mechanischen Eigenschaften solcher Zahnschienen. Da die Zahnschienen beispielsweise zur Behandlung von Kiefergelenkserkrankungen, wie Bruxismus (Z\u00e4hneknirschen) eingesetzt werden, m\u00fcssen sie auch hohen Kr\u00e4ften Stand halten. Im Rahmen dieser Arbeit wird ein im 3D Druck verwendetes Kunstharz untersucht, das f\u00fcr die Herstellung solcher dentalen Schienen vorgesehen ist. Die Herstellung erfolgt mit dem das Digital \u2013 Light \u2013 Processing 3D Druckverfahren, das fl\u00fcssiges Kunststoffharz durch Polymerisation aush\u00e4rtet. Die Aktivierung der Polymerisation erfolgt durch ultraviolettes Licht. Ziel ist es, den Einfluss verschiedener Druck \u2013 und Nachbearbeitungsparameter auf die mechanischen Eigenschaften, das Aush\u00e4rtungsverhalten sowie die auftretenden Defekte im 3D gedruckten Material zu analysieren.<\/p>\n

Untersucht wurden zwei Bauorientierungen (45\u00b0 und 90\u00b0), zwei Schichtdicken (50 \u00b5m und 100 \u00b5m), zwei Reinigungszeiten im Ultraschallbecken (5 und 10 Minuten) sowie zwei Nachbelichtungsquellen (LED- und Xenon \u2013 Lampe). Die hergestellten Probek\u00f6rper in Form runder Schreiben wurden in Anlehnung an der ISO 6872 einem biaxialen Biegeversuch unterzogen, um die Biegefestigkeit zu ermitteln. Zudem wurde der Restmonomergehalt mittels Fourier \u2013 Transformation \u2013 Infrarot \u2013 Spektroskopie (FTIR) analysiert. Oberfl\u00e4chen- sowie Defektanalyse erfolgten durch konfokale Laser \u2013 Scanning \u2013 Mikroskopie und digitales Mikroskop.<\/p>\n

Die Ergebnisse zeigen, dass die Bauorientierung von 90\u00b0, die Nachbelichtung mit der LED \u2013 Lichtquelle sowie die Reinigungsdauer von 10 Minuten im Ultraschallbecken zu den h\u00f6chsten Biegefestigkeitswerten f\u00fchren. Bei der Schichtdicke gab es keine eindeutige Tendenz. Die Politur der Probenoberfl\u00e4chen reduzierte signifikant den Restmonomergehalt. Bei der Oberfl\u00e4chenanalyse zeigte sich, dass eine Bauorientierung von 45\u00b0 zu einer h\u00f6heren Rauheit f\u00fchrt. Im Vergleich zu dem konventionell hergestellten PMMA \u2013 Referenzmaterial zeigten die die 3D gedruckten Proben zwar eine minimal h\u00f6here Festigkeit, wiesen jedoch vermehrt Fertigungsfehler wie Blasen, Risse oder Schichttrennungen auf.<\/p>\n

Die Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung der optimalen Druck \u2013 und Nachbearbeitungsparameter, um die mechanische Qualit\u00e4t und Biokompatibilit\u00e4t von 3D gedruckten Zahnschienen zu verbessern.<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tWerkstofftechnische Untersuchung des Gleitschleifverfahrens an additiv gefertigten Ti6Al4V-Proben\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Bachelorarbeit Oktober 2025<\/strong><\/p>\n

Die additive Fertigung erlebt derzeit einen technischen Aufschwung und gilt als eine der innovativsten Entwicklungen in der Fertigungstechnik. Besonders f\u00fcr die Titanlegierung Ti6Al4V er\u00f6ffnet die neue Technologie M\u00f6glichkeiten, Bauteile individueller und mit hoher Materialeffizienz herzustellen. Dennoch erfordern die neuen Herstellungsprozesse eine optimierte Nachbearbeitung. Die hohe Oberfl\u00e4chenrauheit stellt dabei eine entscheidende Herausforderung dar. Die teils sehr raue Oberfl\u00e4che entsteht durch anhaftende Pulverpartikel und durch den Treppenstufeneffekt. Die unbearbeitete Oberfl\u00e4che k\u00f6nnen nicht nur die mechanischen Eigenschaften, die Biokompatibilit\u00e4t, sondern auch die Lebensdauer des Bauteils negativ beeinflussen. Das Ziel dieser Arbeit ist, die Oberfl\u00e4chenrauheit der Titanlegierung durch die Verwendung des Gleitschleifens zu reduzieren (angestrebter Sa-Wert: 0,02 \u00b5m). Dabei wurden verschiedene Bearbeitungsprozesse adaptiert und angewendet. Zum einen erfolgte eine Nachbearbeitungsart mittels Spirator, mit dem insgesamt drei zeitlich unabh\u00e4ngige Prozessketten entstanden. Zum anderen wurden die Ti6Al4V-Proben mittels Tellerfliehkraftmaschine nachbearbeitet. Neben der Reduzierung der Oberfl\u00e4chenrauheit wurde die Geometrie der Proben und des Schleifmediums untersucht und bewertet. Die Ergebnisse wurden mittels einem optischen Lichtmikroskop, konfokales Laserscanning-Mikroskop und einer Feinwaage analysiert.<\/p>\n

Dabei zeigten die Ergebnisse, dass alle Proben eine Verringerung der Oberfl\u00e4chenrauheit nach dem Gleitschleifen aufwiesen. Die konventionell hergestellten Proben, die als Referenzmaterial dienten, erreichten den besten Rauheitsendwert (Sa: 0,126 \u00b5m). Bei den additiv gefertigten Ti6Al4V-Proben zeigen die SLM-Proben geringere Endwerte der Oberfl\u00e4chenrauheit als die EBM-Proben. Die h\u00f6here Ausgangsrauheit der EBM-Proben f\u00fchrte zu einer weniger glatten Oberfl\u00e4che nach der Gesamtbearbeitung. Es konnte festgestellt werden, dass durch eine alleinige Verl\u00e4ngerung der Nachbearbeitungszeit der durchgef\u00fchrten Prozessroute noch keine bedeutsame Verringerung der Oberfl\u00e4chenrauheit bewirkt wurde. Zudem wurden sowohl Materialverluste als auch Geometrie\u00e4nderungen an den Ti6Al4V-Proben sowie am eingesetzten Schleifmedium ermittelt. Daraus ergibt sich, dass eine ausgewogene Abstimmung zwischen der gew\u00fcnschten Oberfl\u00e4chenoptimierung und der Erhaltung der Ma\u00dfhaltigkeit erforderlich ist. Die Arbeit liefert eine Grundlage f\u00fcr die Optimierung und der Weiterentwicklung der Nachbearbeitung der additiv gefertigten Titanlegierung. F\u00fcr kommende Untersuchungen erscheint eine weitere Optimierung des Schleifmediums, der Drehzahl sowie eine breitere Datenanalyse vielversprechend, um die geforderte Oberfl\u00e4chenqualit\u00e4t f\u00fcr zuk\u00fcnftige Anwendungen zu erreichen.<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tKorrosionsverhalten der Magnesiumlegierung WE43 im Zellkulturmedium DMEM\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Bachelorarbeit Juli 2025<\/strong><\/p>\n

Magnesium gilt als ein vielversprechender Werkstoff f\u00fcr den Einsatz als biodegradierbares Implantatmaterial insbesondere aufgrund der guten mechanischen Eigenschaften und der Biokompatibilit\u00e4t. Der klinische Einsatz wird jedoch durch die geringe Korrosionsresistenz des Materials eingeschr\u00e4nkt. Ein schneller Abbau des Materials kann die Funktionsweise des Implantats beeinflussen. Aus diesem Grund steht die gezielte Verbesserung der Korrosionsbest\u00e4ndigkeit im Fokus aktueller Forschungsarbeiten.<\/p>\n

In der vorliegenden Arbeit wurden extrudierte und gegossene WE43 Magnesiumlegierungen hinsichtlich ihres Korrosionsverhaltens untersucht. Hierzu wurde eine Kombination aus unterschiedlichen W\u00e4rmebehandlungen und einer Elektropolitur herangezogen. Neben den elektrochemischen Korrosionsparametern wurden das Herstellungsverfahren, die Unterschiede in der Gef\u00fcgestruktur und die Oberfl\u00e4cheneigenschaften ber\u00fccksichtigt. Die Bewertung des Gef\u00fcges wurde vor und nach der Korrosionsmessung mit einem optischen, einem konfokalen Laserscanning Mikroskop und einem Rasterelektronenmikroskop durchgef\u00fchrt. Dar\u00fcber hinaus wurde der Einfluss der Reinigung und der Sterilisation mit Ethanol 70 Vol.% auf das Korrosionsverhalten bei Raumtemperatur untersucht. Die Untersuchungen zeigen, dass das Korrosionsverhalten beider Legierungen durch das L\u00f6sungsgl\u00fchen verbessert wird. Das extrudierte Material besitzt dabei nach dem L\u00f6sungsgl\u00fchen die beste Korrosionsresistenz mit einer geringen Anzahl an auftretenden Defekten, einem flachen H\u00f6henprofil und einer Korrosionsrate von 0,02 . Im Vergleich dazu wird die Korrosionsresistenz durch das Ausscheidungsh\u00e4rten sowohl im gegossenen als auch im extrudierten Material reduziert. Dies \u00e4u\u00dfert sich durch die hohen Korrosionsraten von 0,055 \u00a0und 0,097 . Im extrudierten Material liegt zus\u00e4tzlich die h\u00f6chsten Werte der Oberfl\u00e4chenrauheit mit 0,26 \u00b5m, vor. Zudem wurde ein verbessertes Korrosionsverhalten nach der Reinigung und der Sterilisation festgestellt. Die Sterilisation erm\u00f6glicht eine Verbesserung der Korrosionsparameter mit einer Reduzierung der Korrosionsrate auf 0,01 , w\u00e4hrend die Oberfl\u00e4chenrauheit ebenfalls verringert wurde. Es wird gezeigt, dass die Kombination aus W\u00e4rmebehandlung und Elektropolitur sowohl zu einer Verbesserung als auch zu einer Reduzierung der Korrosionsresistenz f\u00fchren kann.<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tExtern: Einfluss von Dotierung und Granulatmorphologie auf die Rissz\u00e4higkeit von medizinischer Zirkonoxidkeramik\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Bachelorarbeit Februar 2025<\/strong><\/p>\n

mit Fraunhofer ISC HTL, Bayreuth-Wolfsbach<\/p>\n

In den letzten Jahrzehnten ist das Interesse an Zirkonoxidkeramik als medizinischer Werkstoff f\u00fcr Implantate und Prothesen gestiegen. Eine gro\u00dfe Rolle f\u00fcr die Anwendung spielt dabei die Dotierung von Zirkonoxidkeramik. Nur durch spezielle Dotierungszus\u00e4tze erh\u00e4lt Zirkonoxidkeramik seine hervorragenden Festigkeitswerte. Vor allem die gute Bruchz\u00e4higkeit unterscheidet sie von anderen medizinischen Keramiken. Diese Eigenschaft ist f\u00fcr die Anwendung als Implantatwerkstoff von gro\u00dfer Bedeutung, da sie sich direkt auf die Lebensdauer solcher Medizinprodukte auswirkt. Neben der Dotierung haben jedoch auch andere Parameter Einfluss auf die Materialeigenschaften von Zirkonoxid. W\u00e4hrend der Fertigung wirken sich die Beschaffenheit und Qualit\u00e4t der verwendeten Pulver und Granulate sowie die Sinterparameter auf die mechanischen Eigenschaften der Zirkonoxidkeramiken aus. Aus diesem Grund war es Ziel dieser Arbeit den Einfluss der Ausgangsrohstoffe auf das Sinterverhalten und somit auf die mechanischen Kennwerte der verschiedenen g\u00e4ngigen Zirkonoxidkeramiken gegen\u00fcberzustellen. Der Fokus lag dabei auf der Rissz\u00e4higkeit als wichtigsten Kennwert der medizinischen Keramik.<\/p>\n

Zu diesem Zweck wurden aus zehn verschiedenen Granulaten Zirkonoxidpresslinge mittels uniaxialem und anschlie\u00dfend kaltisostatischen Pressen hergestellt. Hierbei ergab sich, dass Pulver sowie Granulate mit einer bimodalen Gr\u00f6\u00dfenverteilung der Pulverpartikel beziehungsweise der Granalien die h\u00f6chsten Gr\u00fcndichten erreichten. Vor allem Proben mit CeO2<\/sub>-, MgO- und CaO-Zusatz erreichten hohe Werte, da hier gr\u00f6bere Pulver und Granulate zum Einsatz kamen. Das Sinterverhalten und die optimalen Sinterparameter wurden anschlie\u00dfend in einer thermooptischen Messanlage ermittelt. Daraufhin wurden in Hochtemperatur\u00f6fen mit den optimalen Sinterparametern m\u00f6glichst dichte Proben der verschiedenen Rohstoffe gesintert. Hier wirkten sich niedrige Pulverpartikelgr\u00f6\u00dfen f\u00f6rderlich auf die Sinteraktivit\u00e4t und eine feine Mikrostruktur aus. Besonders die Y2<\/sub>O3<\/sub>-dotierten Proben profitierten davon und erreichten die hohe Sinterdichten und die geringste Porosit\u00e4t. Anhand dieser Proben wurde dann mittels Vickersverfahren die H\u00e4rte und die Rissz\u00e4higkeit bestimmt. Dabei stellte sich heraus, dass die Vickersh\u00e4rte besonders von der Mikrostruktur und somit von den Ausgangspulvern abhing. Y2<\/sub>O3<\/sub>-dotierte Materialien erreichten hier aufgrund ihrer feineren Gef\u00fcge und weniger Porosit\u00e4t h\u00f6here Vickersh\u00e4rten als Proben mit gr\u00f6beren Pulvern. Durch Ausmessen der beim Vickerseindruck entstandenen Rissl\u00e4ngen konnte der kritische Spannungsintensit\u00e4tsfaktor KIC<\/sub> als Ma\u00df f\u00fcr die Rissz\u00e4higkeit bestimmt werden. Die vorliegenden Phasen wurden bei einigen Proben mittels XRD, beim Rest mit Hilfe der Phasendiagramme ermittelt. Sie wirkten sich am st\u00e4rksten auf die Messung der KIC<\/sub>-Werte aus. Die h\u00f6chste Rissz\u00e4higkeit erzielten hier Proben mit hohem Anteil an tetragonaler Phase, da diese ein h\u00f6heres Potential f\u00fcr Phasentransformationsfestigung besitzen. Sowohl Proben mit 2-3 Mol% Y2<\/sub>O3<\/sub> als auch mit CeO2<\/sub>-Dotierung zeigten die geringste Rissbildung und erreichten so die h\u00f6chste Rissz\u00e4higkeit. Die vielversprechendsten Proben sowohl bei der Verarbeitung als auch bei den mechanischen Pr\u00fcfungen waren mit 2-3 Mol% Y2<\/sub>O3<\/sub> dotiert. Diese Dotierungsform wird heute auch am h\u00e4ufigsten verwendet. Der aktuelle Stand der Technik wird durch diese Ergebnisse untermauert.<\/p>\n

Abschlie\u00dfend l\u00e4sst sich sagen, dass die Rissz\u00e4higkeit als zentraler Parameter f\u00fcr medizinische Anwendungen durch eine gezielte Auswahl und Anpassung der Dotierung, der Sinterparameter sowie der Granulat- und Pulvereigenschaften optimiert werden kann.<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n<\/div>\n<\/div><\/div>

2024<\/h3>
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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tAnalysis of Biomedical Properties of Zwitterionic Hydrogels for the Infiltration of Osteoarthritic Cartilage\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Masterarbeit Oktober 2024<\/strong><\/p>\n

Forschungspartner:
\n<\/strong>Prof. Dr. Susanne Gr\u00e4ssel
\nUKR Universit\u00e4tsklinikum Regensburg
\nExperimentelle Orthop\u00e4die<\/p>\n

Demographic trends, including significant population growth and an aging population, underscore the advances in modern medicine. However, the global burden of musculoskeletal disorders, particularly osteoarthritis, has risen concurrently. Affecting approximately 1.71 billion people, osteoarthritis is a chronic degenerative joint disease that results in pain, disability, and reduced quality of life. Current treatment options focus primarily on pain management, with no effective therapies to halt or reverse cartilage degeneration.<\/p>\n

Recent advancements in hydrogel technologies, particularly zwitterionic hydrogels, offer promising solutions for cartilage tissue regeneration due to their superior anti-fouling, lubrication, and mechanical properties. However, challenges remain, such as cytotoxicity and low viscosity in monomer solutions. This study investigates the functional properties of zwitterionic hydrogel formulations designed to enhance biocompatibility for the infiltration of ex vivo human osteoarthritic cartilage explants, and for the encapsulation of isolated chondrocytes within hydrogels. The innovative integration of matrix polymers with zwitterionic hydrogels significantly increased the viscosity of the monomer solution, enabling more precise and effective application to cartilage tissue. This improvement also led to the formation of a double-network polymer, combining a zwitterionic and matrix polymer network, while improving lubrication performance. Optimizing the concentration of photo initiators reduced the required irradiation time, elevating the pH to physiological levels and mitigating cellular stress.<\/p>\n

Formulations using crosslinked synthetic matrix polymers, such as poly(1-vinyl-2-pyrrolidone) or Carbopol, to increase monomer solution viscosity, combined with the zwitterionic monomer N-(3-sulfopropyl)-N-methacryloxyethyl-N,N-dimethylammonium betaine and hydroxyethyl methacrylate as a pH-stable co-monomer to limit hydrogel swelling, have emerged as promising candidates for infiltration into human osteoarthritic cartilage.<\/p>\n

Future research should focus on optimizing matrix polymer concentrations to achieve the ideal balance between viscosity, swelling, and mechanical stability. Lower concentrations of matrix polymers may provide a slight increase in monomer solution viscosity, while maintaining limited swelling and adequate mechanical stability for cartilage tissue regeneration. Additionally, the zwitterionic monomer solution could serve a dual purpose in osteoarthritis treatment, functioning both as a cartilage repair agent and as a vehicle for drug delivery.<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tGeeignete Strukturen f\u00fcr die Osseointegration additiv gefertigter Ti6Al4V-Komponenten\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Bachelorarbeit August 2024<\/strong><\/p>\n

Additive Fertigungstechnologien werden in der Medizintechnik eingesetzt, um personalisierte Implantate mit hoher Pr\u00e4zision und Komplexit\u00e4t herzustellen, die sich an die spezifischen anatomischen Bed\u00fcrfnisse jedes Patienten anpassen lassen. Ein besonderes Interesse gilt der Herstellung von Implantaten aus der Titanlegierung Ti6Al4V, die aufgrund ihrer Biokompatibilit\u00e4t, Korrosionsbest\u00e4ndigkeit und hervorragenden Erm\u00fcdungseigenschaften, die in der Medizintechnik am h\u00e4ufigsten verwendete Titanlegierung ist. Die Oberfl\u00e4che direkt nach dem additiven Fertigungsprozess zeichnet sich durch eine hohe Oberfl\u00e4chenrauheit aus und ist f\u00fcr medizinische Anwendungen nicht geeignet. Dies liegt an den anhaftenden Pulverpartikeln, die sich von der Materialoberfl\u00e4che l\u00f6sen und somit zu gesundheitlichen Risiken f\u00fchren k\u00f6nnen. Die additiv gefertigte Oberfl\u00e4che kann durch verschiedene Verfahren optimiert und somit f\u00fcr die Osseointegration genutzt werden. Die Osseointegration beschreibt die direkte Verbindung zwischen Knochen und Implantat und wird von zahlreichen Faktoren beeinflusst, darunter insbesondere die Oberfl\u00e4chenstruktur des Implantats. Das Ziel dieser Arbeit ist es, geeignete Oberfl\u00e4chenstrukturen f\u00fcr die Osseointegration von additiv gefertigten Ti6Al4V-Proben zu entwickeln. Dabei werden verschiedene Oberfl\u00e4chenbehandlungs-methoden untersucht und bewertet, um deren Einfluss auf die Osseointegrationsf\u00e4higkeit zu bestimmen. Zu den untersuchten Methoden geh\u00f6rten Gleitschleifen, Elektropolieren, Korundstrahlen und Glasperlstrahlen. Die Kriterien f\u00fcr die Bewertung der Oberfl\u00e4chenstrukturen waren die vollst\u00e4ndige Entfernung anhaftender Pulverpartikel sowie das Erzielen einer geeigneten Oberfl\u00e4chenrauheit von 1 bis 2 \u00b5m, die als f\u00f6rderlich f\u00fcr die Osseointegration angesehen wird. Insgesamt wurden sechs verschiedene Oberfl\u00e4chenzust\u00e4nde untersucht: (1) nach 6 Stunden Gleitschleifen bei minimaler Drehzahl (200 U\/min), (2) nach 6 Stunden Gleitschleifen bei maximaler Drehzahl (354 U\/min), (3) nach Elektropolitur, (4) nach Elektropolitur in Kombination mit Korundstrahlen, (5) nach Korundstrahlen, und (6) nach Glasperlstrahlen. Die Ergebnisse zeigten, dass Korundstrahlen und Glasperlstrahlen die Oberfl\u00e4chen von allen anhaftenden Pulverpartikeln befreien und eine geeignete Rauheit erzielen konnten. Allerdings kann allein durch die Analyse der Oberfl\u00e4chenrauheit und der Pulverpartikelentfernung keine abschlie\u00dfende Aussage \u00fcber die Osseointegrationsf\u00e4higkeit getroffen werden. In zuk\u00fcnftigen Untersuchungen m\u00fcssten die entstandenen Oberfl\u00e4chenstrukturen weiter optimiert und zus\u00e4tzliche materialwissenschaftliche Tests, wie beispielweise mechanische Pr\u00fcfungen, durchgef\u00fchrt werden. Anschlie\u00dfend k\u00f6nnen die entwickelten Oberfl\u00e4chenstrukturen in vitro<\/em> und in vivo <\/em>getestet werden, um ihre Eignung f\u00fcr eine erfolgreiche Osseointegration zu bestimmen.<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tGleitschleifbearbeitung der Magnesiumlegierung AZ31\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Bachelorarbeit August 2024<\/strong><\/p>\n

Das Interesse an biologisch abbaubaren Medizinprodukten und in diesem Zusammenhang an der Verwendung von Magnesium als Implantat-Material ist in letzten Jahren gestiegen. Um jedoch Implantate aus Magnesium verwenden zu k\u00f6nnen muss eine geeignete Oberfl\u00e4chennachbearbeitung bei der Herstellung gew\u00e4hrleistet werden. In diesem Kontext r\u00fcckte das Gleitschleifverfahren in den Fokus, allerdings gibt es in der Literatur bisher noch unzureichende Informationen \u00fcber den genauen Einfluss einzelner Parameter beim Gleitschleifen von Magnesium. Deswegen war das Ziel dieser Arbeit, dass Gleitschleifen einer Magnesiumlegierung zu erforschen. In diesem Zusammenhang sollte der Einfluss einzelner Prozessparameter auf die erzeugten Oberfl\u00e4chenstrukturen evaluiert werden, um auf dieser Grundlage einen optimierten Prozess f\u00fcr das Gleitschleifen von Magnesium abzuleiten.<\/p>\n

Zu diesem Zweck wurden diverse Gleitschleifprozesse an der Magnesiumlegierung AZ31 durchgef\u00fchrt, wobei einzelne Parameter konstant gehalten bzw. variiert wurden. Dabei sollte der Einfluss der Parameter Schleifk\u00f6rperart, Bearbeitungszeit, Drehzahleinstellung und der Verwendung eines Compounds auf die erzeugten Oberfl\u00e4chenstrukturen untersucht werden. Die Oberfl\u00e4chenmorphologie vor und nach der Gleitschleifbearbeitung wurde mittels Rasterelektronenmikroskopie und konfokaler Laserscanning-Mikroskopie untersucht. Zudem erfolgte ein Vergleich der Mikroh\u00e4rte der erzeugten Oberfl\u00e4chen. Die Untersuchungen zeigen, dass die gleichm\u00e4\u00dfigste Bearbeitung und geringste Oberfl\u00e4chenrauheit im Wert von 0,11 \u03bcm von AZ31 durch folgende Parametereinstellungen erzielt werden konnte. Dazu werden zun\u00e4chst die Keramikdreiecke 3 mm f\u00fcr 40 min bei 200 und im Anschluss die Kunststoffkegel 10 mm \/ 0,4 Sa f\u00fcr 105 min bei 300 verwendet. Dabei zeigte sich, dass im Vergleich die Verwendung kleiner Schleifk\u00f6rper mit runder, gew\u00f6lbter Form und niedriger Oberfl\u00e4chenrauheit zu besonders feinen Oberfl\u00e4chenstrukturen f\u00fchrt. Zudem l\u00e4sst sich feststellen, dass mit zunehmender Prozesszeit eine Reduzierung der Oberfl\u00e4chenrauheit sowie eine gleichm\u00e4\u00dfigere Bearbeitung erzielt werden. Hinsichtlich der Nutzungsdauer der Schleifk\u00f6rper wird die Verwendung geringer Drehzahlen empfohlen. Es zeigt sich, dass beim Gleitschleifen von Magnesium auf den Einsatz eines Compounds verzichtet werden kann. Au\u00dferdem lassen sich hinsichtlich der \u00c4nderung der Mikroh\u00e4rte keine signifikanten Unterschiede feststellen. Zusammenfassend zeigt sich, dass das Gleitschleifen ein hohes Potenzial zur Nachbearbeitung von Werkst\u00fccken auf Magnesiumbasis birgt.<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tBioactivity of magnesium materials\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Masterarbeit Juni 2024<\/strong><\/p>\n

Magnesium is promising for being used in temporary implants due to its mechanical properties, degradability and excellent biocompatibility. It interacts positively with surrounding tissue, making it bioactive. However, its clinical use is still limited. This review explores the evolution of the terms “bioactivity” and “bioactive material” over the past fifty years and examines the different bioactivities of magnesium materials. There is significant interest in the osseoinductive properties of magnesium materials. Additionally, magnesium shows bioactivity concerning antimicrobial properties, immunomodulation, endothelialisation, and thrombogenicity. A correlation between the bioactivity of magnesium and characteristics such as degradation products, wettability, grain size, and surface roughness can be assumed. In some studies, in vitro test results differed from in vivo behaviour regarding the bioactivity, emphasizing the need to align in vitro test conditions with in vivo conditions. A single test to assess bioactivity could not be identified. Future efforts should focus on developing standardized tests and a precise definition of bioactivity for magnesium materials.<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tUntersuchung antimikrobieller Eigenschaften verschiedener WE43-Oberfl\u00e4chen\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Bachelorarbeit Februar 2024<\/strong><\/p>\n

Forschungspartner:<\/strong>
\n<\/strong>Prof. Dr. Martijn Riool,
\nUKR Universit\u00e4tsklinikum Regensburg
\nExperimentelle Unfallchirurgie<\/p>\n

Die Bakterienanhaftung und resultierende Bildung von Biofilmen bleiben, aufgrund ihrer potenziellen Folgen wie Infektionen, Implantatverlust und lebensbedrohlichen Komplikationen, Herausforderungen der modernen Medizin. Magnesium, als biologisch abbaubares Material, wird als tempor\u00e4res Implantat in zahlreichen Anwendungsgebieten verwendet. Die vorliegende Abschlussarbeit konzentriert sich auf die antimikrobiellen Eigenschaften von WE43, einer Magnesiumlegierung. Das Ziel der Arbeit ist es, die Eignung von Testverfahren und Sterilisationsmethoden zu \u00fcberpr\u00fcfen und das antimikrobielle Verhalten von WE43-Proben zu untersuchen. Dabei werden Versuche zur Evaluierung antimikrobieller Eigenschaften in Kooperation mit dem Labor f\u00fcr experimentelle Unfallchirurgie als Teil des Universit\u00e4tsklinikums Regensburg durchgef\u00fchrt. Runde WE43-Probenscheiben wurden zu diesem Zweck grob-geschliffen (G320), fein-geschliffen (G4000) und elektropoliert (EP). Anhand von drei Versuchen wurden die Proben auf die antimikrobiellen Mechanismen Freisetzung, Kontakt-T\u00f6tung und Nicht-Adh\u00e4sion untersucht. Ausgew\u00e4hlte Untersuchungsmethoden waren eine Extraktionsstudie, die Durchf\u00fchrung des Japanese Industrial Standard (JIS) Z2801 und eine Untersuchung mithilfe des CDC-Bioreaktors. Dabei bildeten SS316L-Proben Kontrollen zur Validierung der Versuche. Die Ergebnisse deuten auf antimikrobielles Verhalten von WE43-Oberfl\u00e4chen hin. Die Oberfl\u00e4chengl\u00e4tte zeigte einen Einfluss auf die Bakterienanhaftung. Freigesetzte Substanzen aus den Probenoberfl\u00e4chen reduzierten effizient die Bakterienkonzentration, insbesondere bei EP-Proben. Antibiofilm-Eigenschaften konnten bisher nicht best\u00e4tigt werden, da deutlich Kontamination zu beobachten war. Es konnte bislang kein Effekt – ausgehend von den Probenoberfl\u00e4chen – auf die Biofilmbildung festgestellt werden. Insgesamt l\u00e4sst sich konstatieren, dass die durchgef\u00fchrten Versuche alle relevanten Mechanismen der antimikrobiellen Oberfl\u00e4cheneigenschaften umfassend behandeln. Die gew\u00e4hlte Kombination der angewandten Methoden erscheint sinnvoll f\u00fcr die Untersuchung dieser Eigenschaften. Die Resultate stimmen optimistisch, deuten jedoch darauf hin, dass umfassendere Tests in Zukunft erforderlich sein werden, um die antimikrobiellen Eigenschaften durch verschiedene Oberfl\u00e4chenbehandlungen zu validieren.<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tCellular viability of human osteoarthritic cartilage infiltrated by hydrogel\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Forschungsarbeit Februar 2024<\/strong><\/p>\n

Forschungspartner:
\n<\/strong>Prof. Dr. Susanne Gr\u00e4ssel
\nUKR Universit\u00e4tsklinikum Regensburg
\nExperimentelle Orthop\u00e4die<\/p>\n

The increasing global prevalence of musculoskeletal disorders, including osteoarthritis, poses a significant health challenge amidst population growth and ageing demographics. In response, innovative approaches are imperative to address the limitations of current OA treatments. This research project explores the infiltration of human osteoarthritic cartilage with zwitterionic monomer-based hydrogels, specifically N-(3-sulfopropyl)-N-methacroyloxyethyl-N,N-dimethyl-ammoniumbetain and 2-methacryloyloxyethyl-Phosporylcholin. The study aims to assess the viability of human osteoarthritic cartilage tissue exposed to varying durations of monomer solution infiltration.<\/p>\n

Time-dependent cell-viability studies revealed increased cytotoxicity of both investigated monomer solutions to human osteoarthritic cartilage tissue. The observed effects were attributed to unreacted monomers and photo initiators, emphasizing the significance of infiltration duration. Variances in cytotoxicity between the monomer solutions were explored, indicating potential correlations to hydrogel deposition behaviours.<\/p>\n

In summary, limitations in sample preparation techniques of infiltrated OA-cartilage tissue for confocal laser scanning microscopy analyses as well as the time-dependent cytotoxic effects of MPC and SBMA monomer solutions on OA-cartilage were investigated. For further investigations, thus larger sample sizes, long-term cell-viability studies, and assessments of hydrogel impact on surrounding cartilage tissue are recommended. Optimizing hydrogel composition for reduced cytotoxicity and evaluating mechanical properties via compression tests are suggested for future research. This work contributes insights into potential advancements in treatment strategies on early stages of osteoarthritis using novel zwitterionic hydrogel.<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n<\/div>\n<\/div><\/div>

2023<\/h3>
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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tUntersuchung der mechanischen Eigenschaften von bovinem Knorpelgewebe\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Masterarbeit Dezember 2023<\/strong><\/p>\n

Osteoarthrose ist eine der h\u00e4ufigsten degenerativen Erkrankungen der Gelenke. Kennzeichnend ist eine Verringerung der mechanischen Stabilit\u00e4t des Knorpelgewebes. Eine zuk\u00fcnftige Behandlungsm\u00f6glichkeit durch die Verbesserung der Druckfestigkeit k\u00f6nnte in der Verst\u00e4rkung der Knorpelstruktur durch ein nach Infiltration polymerisiertes Hydrogel liegen. Im Rahmen des Forschungsprojektes Infiltration osteoarthrotischer Knorpel, <\/em>welches in Zusammenarbeit mit der Abteilung Experimentelle Orthop\u00e4die des Uniklinikums Regensburg und dem Labor Biomaterialien der OTH Regensburg stattfindet, <\/em>werden humane osteoarthrotische Knorpel mit Hydrogel infiltriert, um die mechanische Stabilit\u00e4t des Gewebes zu verbessern. Der Schwerpunkt der vorliegenden Masterarbeit war der Aufbau eines Versuchstandes sowie das Erstellen eines geeigneten Pr\u00fcfablaufes zur Untersuchung der mechanischen Eigenschaften von Knorpelstrukturen. Mittels Kompressionspr\u00fcfung sollten m\u00f6glichst gleichm\u00e4\u00dfige und reproduzierbare Ergebnisse erzielt werden. F\u00fcr die Durchf\u00fchrung der Tests wurde bovines Knorpelgewebe als Ersatz f\u00fcr die osteoarthrotischen Knorpelexplantate verwendet. Bei der Recherche zeigten sich als Testkonfiguration die Confined Compression und als Pr\u00fcfmethode der Stressrelaxationstest erfolgsversprechend. Auf dieser Grundlage wurde eine entsprechende Pr\u00fcfkammer konzeptioniert und mechanische Untersuchungen an pr\u00e4parierten Rinderknorpeln durchgef\u00fchrt. Anhand der Auswertung der Versuchsergebnisse konnte ein Pr\u00fcfprotokoll erstellt und Leitlinien zur Parametrisierung der Kompressionstests entwickelt werden. Da beobachtet werden konnte, dass sich vor allem die H\u00f6he der Vorlast sowie die erreichte Grenzrelaxationsgeschwindigkeit des Gewebes auf die Ergebnisse auswirken, wurden geeignete Werte f\u00fcr beide Parameter definiert. Schlie\u00dflich wurde das bovine Knorpelgewebe mit Hydrogel infiltriert und mit Hilfe des erstellten Prozesses getestet, wobei ein Unterschied in den mechanischen Eigenschaften im Vergleich zu den nicht infiltrierten Proben dokumentiert werden konnte. Somit kann das erstellte Pr\u00fcfprotokoll als geeignet f\u00fcr die Untersuchung der Festigkeit von Knorpelgewebe eingestuft werden. Unter Anwendung des Pr\u00fcfprotokolls ist in weiteren zuk\u00fcnftigen Tests die statistische Genauigkeit und somit die Reproduzierbarkeit des Verfahrens mit Hilfe einer gr\u00f6\u00dferen Anzahl an Ergebnissen zu evaluieren. Das erstellte Pr\u00fcfprotokoll kann als Grundlage f\u00fcr weitere Kompressionstests von Knorpelgewebe im Zusammenhang mit Hydrogel dienen, wodurch Erkenntnisse in der Behandlung von Osteoarthrose gewonnen werden k\u00f6nnen.<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tInteractions between collagen type I and magnesium\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Masterarbeit September 2023<\/strong><\/p>\n

Barrier membranes are used in dentistry to separate the jawbone from the gum tissue and to prevent the growth of connective tissue cells in bone cavities. This allows the slower growing osteoblasts to regenerate the bone defect. Currently, synthetic and collagen membranes dominate the market. Collagen membranes have a high bioactivity and re-sorbability, so that a second surgical intervention is not necessary. However, collagen membranes lack mechanical stability, which currently limits their application to small defects. This could be compensated by combining collagen with magnesium, which has excellent mechanical properties for this application. At this point the master thesis “In-teractions between collagen type I and magensium” starts and investigates the in vitro degradation behavior of collagen scaffolds as well as collagen-magnesium composites under physiological conditions. Fourier transform infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, micro-computed tomography and contact angle measurements were used. Degradation tests showed that the more crosslinked the collagen, the lower the porosity and mass loss after crosslinking. For the composites, the immersion test even resulted in an increase in mass and slower degradation than for the individual components of the composite. The results indicate the potential of such composites for future barrier membranes.<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tElectropolishing of magnesium alloy AZ31 with varying electrolyte concentrations and applied potentials\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Masterarbeit September 2023<\/strong><\/p>\n

Magnesium alloy AZ31 is a light material with a good mechanical stability and is used in various engineering applications. Although its tendency to localized corrosion is a limiting factor in its use. Electropolishing is a widely used process for improving the surface roughness and corrosion behavior of metals. However, there is a lack of knowledge about the electropolishing of magnesium and its alloys. In this study, an optimal electropolishing process for AZ31 is developed to improve the surface properties by varying the electrolyte concentration and the applied potential. The electrolyte composition is a mixture of phosphoric acid, ethanol and deionized water. The applied potentials were selected based on measured current density potential curves. Electropolishing was performed up to an electric charge of 18\u00a0As. The experimental results indicate that the electropolishing process should be carried out at a low current density to avoid bubble evolution and surface defects. Therefore, the electrolyte concentration should have a low conductivity and the applied potential should be in the transient region. According to the surface measurements, the optimized electropolishing process improved the surface properties of AZ31 by providing a bright and mirror-like surface, a lower roughness\u00a0Sa and a lower corrosion rate compared to a mechanically ground surface.<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tVersiegelung von humanen Knorpelextrakten\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Forschungsarbeit August 2023<\/strong><\/p>\n

Forschungspartner:
\n<\/strong>Prof. Dr. Susanne Gr\u00e4ssel
\nUKR Universit\u00e4tsklinikum Regensburg
\nExperimentelle Orthop\u00e4die<\/p>\n

Erkrankungen des muskuloskelettalen Systems bilden eine Vielzahl von Beeintr\u00e4chtigungen hinsichtlich Muskeln, Knochen, Gelenken und umliegenden Strukturen ab. Darunter z\u00e4hlt Osteoarthrose als weltweit h\u00e4ufigste Gelenkerkrankung. Diese zeichnet sich durch einen fortschreitenden Abbau von artikularem Knorpel bis hin zu Gelenkdeformationen und Subluxationen aus. Strukturell kommt es dabei im artikularen Knorpelgewebe vor allem zu Verlusten von Proteoglykanen und einem Abbau des Kollagennetzwerks. Zur Regeneration osteoarthrotischer Knorpelgewebe im Fr\u00fchstadium hat sich das Einbringen synthetischer zwitterionischer Hydrogel-Polymer-Doppelnetzwerke in die vorhandenen Kollagenstrukturen sowohl zur Stabilisierung von degenerativen Knorpelstrukturen als auch zur Restitution der mechanischen Eigenschaften als \u00e4u\u00dferst vielversprechender Ansatz abgezeichnet. Zwitterionische Hydrogele zeigen neben enorm hohen Wasserbindungsverm\u00f6gen hervorragende Antifouling- und Biokompatibilit\u00e4tseigenschaften. Die nachfolgenden Untersuchungen besch\u00e4ftigen sich mit zeitabh\u00e4ngigen Infiltrationsvorg\u00e4ngen sowohl von N-(3-Sulfopropyl)-N-methacroyloxyethyl-N,N-dimethyl-ammoniumbetain-Hydrogel als auch von 2-Methacryloyloxyethyl-Phosporylcholin-Hydrogel in humanem osteoarthrotischem Gewebe. Weiterhin wurde eine Schneideapparatur zur, Etablierung einer standardisierten Probengeometrie f\u00fcr weiterf\u00fchrende mechanische Untersuchungen an mit Hydrogel infiltriertem osteoarthrotischem Knorpelgewebe, entwickelt. Fluoreszenzmikroskopische Untersuchungen lie\u00dfen auf ein Durchdringen der jeweiligen Proben beider untersuchter Monomerl\u00f6sungen innerhalb von 2\u00a0min schlie\u00dfen. Eine vollumf\u00e4ngliche Infiltration und somit eine Anlagerung in allen Gewebebereichen konnte f\u00fcr N-(3-Sulfopropyl)-N-methacroyloxyethyl-N,N-dimethyl-ammoniumbetain-Hydrogel nach 30\u00a0min und f\u00fcr 2-Methacryloyloxyethyl-Phosporylcholin-Hydrogel nach 1\u00a0h festgestellt werden.<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tMechanische Eigenschaften von 3D-gedrucktem Kunstharz\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Bachelorarbeit Juli 2023<\/strong><\/p>\n

Forschungspartner:
\n<\/strong>Prof. Dr. Martin Rosentritt
\nUKR Universit\u00e4tsklinikum Regensburg
\nPoliklinik f\u00fcr Zahn\u00e4rztliche Prothetik<\/p>\n

Menschen ben\u00f6tigen aufgrund der vielf\u00e4ltigsten Ursachen Zahnrestaurationen wie z.B. Inlays oder einen Zahnersatz, wie beispielsweise Kronen und Br\u00fccken. Bis diese vollst\u00e4ndig angefertigt sind, vergehen oft einige Wochen, in denen die Patienten in aller Regel mit einem tempor\u00e4ren Provisorium versorgt werden. Die Provisorien sind derzeit meist auf Basis von Polymethylmethacrylat (PMMA). Dieses wird industriell polymerisiert angeboten und kann dann mittels CAD\/CAM Verfahren in die gew\u00fcnschte Form gefr\u00e4st werden. Aktuell erf\u00e4hrt jedoch auch das Herstellungsverfahren der additiven Fertigung, im Speziellen der 3D-Druck, gro\u00dfen Aufschwung, da es einige Vorteile bietet. Dazu z\u00e4hlen unter anderem, dass mittels additiver Fertigung sehr komplexe Bauteilgeometrien gefertigt werden k\u00f6nnen, oder auch die geringe Materialverschwendung. Das f\u00fcr den Druck verwendete Kunstharz ist genauso wie das PMMA auf Methacrylatbasis und kann ebenfalls f\u00fcr tempor\u00e4re Zahnrestraurationen und -ersatz verwendet werden. Das polymerisierte Material wird als Poly(bisphenol A ethoxyliert dimethacrylat) (Bis-EMA) bezeichnet.<\/p>\n

Im Rahmen dieser Arbeit wurden diese beiden Werkstoffe hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften untersucht. Ziel dabei war es, zu kl\u00e4ren, ob die 3D-gedruckten Proben \u00e4hnlich gute oder sogar bessere Kennwerte als die gefr\u00e4sten PMMA-Pl\u00e4ttchen aufweisen, und somit eine nutzbare Alternative darstellen. Getestet wurden dabei die Martensh\u00e4rte, die Biegefestigkeit im statischen Biegebruchversuch sowie die Oberfl\u00e4chenrauheiten. Zudem wurden f\u00fcr die Bis-EMA Pl\u00e4ttchen verschiedene Vergleichsgruppen hinsichtlich der Druckausrichtung, der Polymerisation, der Art der Reinigung und der Politur aufgestellt.<\/p>\n

Die Martensh\u00e4rte der gefr\u00e4sten Proben ist mit durchschnittlich 153 N\/mm\u00b2 deutlich geringer als die der gedruckten Pl\u00e4ttchen (\u2300 216 N\/mm\u00b2), was jedoch trotzdem f\u00fcr den Verwendungszweck ausreichend ist. Der Biegebruchversuch lieferte Festigkeiten von durchschnittlich 250 MPa. Hierbei ist jedoch eine starke Streuung der Festigkeitswerte bei den senkrecht gedruckten Pl\u00e4ttchen erkennbar. Demgegen\u00fcber lieferten die waagerecht gedruckten Proben sehr homogene Ergebnisse. Die Infrarotspektroskopie zeigte, dass die mit Xenon-Licht polymerisierten Proben, im Vergleich zu den mit LED-Licht behandelten, einen h\u00f6heren Polymerisationsgrad erreicht haben, was f\u00fcr die Biokompatibilit\u00e4t bedeutend ist.<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tMechanical and corrosion properties of a magnesium material\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Bachelorarbeit Juli 2023<\/strong><\/p>\n

Magnesium and its alloys have been investigated as materials for biomedical applications for several years. It can be explained by magnesium\u2019s unique combination of their appropriate mechanical properties and their good biocompatibility. The main advantage of magnesium over other used metals is its ability to biodegrade, it can be dissolved in physiological environment and be used as a biodegradable material. The main limitation is its high corrosion rates and inhomogeneous corrosion.<\/p>\n

Mechanical and corrosion properties are determined by the material composition, depending on appropriate alloying, such as the use of rare earth elements, as well as surface treatments. In this thesis, the mechanical and corrosion properties of a cast magnesium alloy WE43 for biomedical application are being studied in comparison to AM50 as a reference material. The aim is to apply an appropriate vibratory grinding treatment and to characterize the surfaces after the treatment. After the vibratory grinding treatment, the samples were examined using a confocal laser microscope to analyse the morphology and roughness of the treated surfaces. Following that, tensile and microhardness tests were performed to probe the mechanical properties, electrochemical corrosion studies to determine the corrosion properties, and an optical microscope was used to study the microstructure on cross-sections.<\/p>\n

Results show that the applied surface treatment improved the surface roughness. An enhancement in the mechanical properties related to their elastic behaviour was found in the samples. After the vibratory grinding treatment, a black layer appeared on the materials, the reason for this is unknown. Giving an answer to this issue may lead to an improvement in vibratory grinding treatment, and consequently an improvement of mechanical and corrosion properties of the treated materials.<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tBioactivation of Titanium grade 2 and Til3Nbl3Zr pretreated with an alkali or acid solution\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Masterarbeit Mai 2023<\/strong><\/p>\n

In this study, two different multistep treatments either focused on an alkali or acid activation or a nonchemical surface treatment bioactivated titanium grade 2 (Ti2) or ultrafine-grained titanium alloy Ti13Nb13Zr (TNZ). The study aims to compare the equal channel angular process (ECAP) modified TNZ samples with the Ti2 samples and investigate which surface treatments promote a higher biomimetic layer-formation ability. The layer-formation ability was tested by immersing the metallic samples in a simulated body fluid (SBF) solution for 7 or 14 days. After immersion, the biomimetic layer-formation ability is quantified by the SBF\u2019s pH and calcium ion concentration, the mass difference per area, surface roughness, scanning electron microscope (SEM), Fourier-transformed infrared spectroscopy (FTIR), and energy dispersive X-ray (EDX) on the surfaces. During the entire 14 days of immersion, the ECAP-modified TNZ samples had a higher biomimetic layer-formation ability than the Ti2 samples, shown by a higher pH increase in the SBF, higher lost calcium ions concentration in the SBF, and significantly higher mass difference per area regardless of TNZ\u2019s surface bioactivation treatments. However, there was a clear difference between the chemical-treated TNZ and the nonchemical-treated TNZ samples in terms of mass gain. The chemically-treated TNZ samples showed a higher mass gain rate until precipitation reached saturation (12.5 \u03bcg\/mm2). The alkali-focused treated surfaces tended to have the lowest roughness compared to the other treated surfaces. Combining this information with the BSE image, the precipitation might distribute more homogeneously across the alkali focused treated surface than on the acid-focused treated or nonchemical-treated surfaces. This suggests that the alkali-focused treated TNZ surface has the best biomimetic layer-formation ability compared to the nonchemical and acid-focused treated TNZ surfaces.<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tCorrososion behaviour of electropolished magnesium materials\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Masterarbeit April 2023<\/strong><\/p>\n

Although magnesium and its alloys are promising candidates as biodegradable implant materials, the high corrosion rate and the tendency for localized corrosion mechanism in physiological environment limit their biomedical application. Electropolishing is an attractive strategy for improving the corrosion behaviour of metals, but it is still largely unexplored in magnesium materials. In this study, the characterization of electropolished surfaces of AM50 and pure magnesium was performed, focussing on their in vitro degradation behaviour in cell medium. Corrosion rates were evaluated using potentiodynamic polarisation. The surface morphology before and after the onset of corrosion was investigated by scanning electron microscopy and confocal laser scanning microscopy. The presented electropolishing process led to improved surface performances, observable by significantly lower corrosion rates (0.08 mm\u00b7year-1<\/sup> in Dulbecco’s modified Eagle’s medium), lower arithmetical mean height (0.05\u00a0\u00b5m), lower water contact angle (25\u201135\u00b0) and lower micro hardness (35-50 HV 0.1) compared to mechanically and chemically treated surfaces. An increased amount of MgO\/Mg(OH)2<\/sub> could be detected on electropolished surfaces. The localized corrosion mode could be reduced, but not entirely prevented. Electropolishing shows great potential as post-treatment of magnesium-based components, but optimised process parameters and detailed tests of the long-term corrosion behaviour are an important area of future research.<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tMechanische Eigenschaften von Knorpelgewebe\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Bachelorarbeit Februar 2023
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Die stetig steigende durchschnittliche Lebenserwartung der Menschen durch Erfolge der Medizin bringt einen Anstieg nicht\u00fcbertragbarer Erkrankungen, wie degenerative Defekte des muskuloskelettalen Systems, mit sich. Darunter z\u00e4hlt Osteoarthrose als weltweit h\u00e4ufigste Gelenkerkrankung. Diese \u00e4u\u00dfert sich unter anderem durch Verlust der mechanischen Eigenschaften des Knorpelgewebes sowie durch damit verbundene Schmerzen. Als Folge kommt es zu enormen Einbu\u00dfen der Lebensqualit\u00e4t sowie einer Gef\u00e4hrdung der unabh\u00e4ngigen Lebensf\u00fchrung im h\u00f6heren Alter. Modifikationen wie Infiltrationen mit Hydrogelen an osteoarthrotischem Knorpel k\u00f6nnen Verbesserungen f\u00fcr Betroffene schaffen oder den degenerativen Prozess sogar fr\u00fchzeitig abwenden. Um die Grundlagen f\u00fcr Untersuchungen an humanem artikularem Knorpel zu schaffen, befasst sich diese Arbeit zum einen mit der Pr\u00e4paration und in vitro Kultivierung von bovinen artikularen Knorpelmaterialien und zum anderen mit einer Prozessentwicklung zur Untersuchung von mechanischen Eigenschaften von Knorpelmaterialien mittels Confined Compression. Makroskopisch erkennbare Ver\u00e4nderungen des verwendeten Zellkulturmediums wie Farbver\u00e4nderungen oder Tr\u00fcbungen und damit einhergehende pH-Wert\u00e4nderungen, erwiesen sich dabei als nachteilig f\u00fcr eine erfolgreiche Kultivierung von Knorpelmaterialien. Unter den Rahmenbedingungen des verwendeten Pr\u00fcfaufbaus der Confined Compression, zeigten Weg-Zeit geregelte Pr\u00fcfdurchg\u00e4nge eine h\u00f6here Reproduzierbarkeit als Kraft-Zeit-Regelungen. Weiterhin wurden positive Auswirkungen auf eine wiederholbare Durchf\u00fchrung von zyklischen Belastungen bei einer Frequenz von 0,5 Hz festgestellt.<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tHerstellung und Charakterisierung von mit dem Ultrakurzpulslaser bearbeiteten Oberfl\u00e4chen\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Bachelorarbeit Februar 2023
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In der Medizintechnik sind rostfreie St\u00e4hle aufgrund ihrer biokompatiblen Eigenschaften weit verbreitet. Die Wahl der richtigen Legierung erm\u00f6glicht die Erreichung von spezifischen mechanischen und chemischen Eigenschaften. Eine wichtige Anforderung in Bezug auf die Patientensicherheit ist die R\u00fcckverfolgbarkeit von Medizinprodukten. Diese wird durch die Unique Device Identification (UDI) Codes, die von FDA und MDR verlangt werden, gew\u00e4hrleistet.
\nIn dieser Arbeit wurde der Einfluss der Lasermarkierung mittels Ultrakurzpulslaser (UKP-Laser) auf verschiedene Ausgangsoberfl\u00e4chen der rostfreien austenitschen St\u00e4hlen der Typen AISI 304, AISI 316 und AISI 316L untersucht. Dazu wurden die Oberfl\u00e4chen sowohl rau geschliffen als auch elektropoliert und anschlie\u00dfend mit drei verschiedenen Laserintensit\u00e4ten behandelt. Die Ausgangsoberfl\u00e4chen wurden mit den lasermarkierten Oberfl\u00e4chen mittels Rasterelektronenmikroskopie (REM), Rauheitsmessung und elektrochemischen Messungen verglichen. Die Ergebnisse wurden analysiert und diskutiert.
\nEs konnte gezeigt werden, dass es eine Beziehung zwischen der Oberfl\u00e4chenrauheit und der Lasermarkierung bei allen untersuchten St\u00e4hlen gibt. Es wurde beobachtet, dass sowohl die Ausgangsoberfl\u00e4chenrauheit als auch die Gef\u00fcge und Zusammensetzung des Materials Aus-wirkungen auf die Ver\u00e4nderungen durch die Laserparameter haben. Au\u00dferdem wurde fest-gestellt, dass st\u00e4rkere Laserintensit\u00e4ten eine st\u00e4rkere Reaktion auf die Rauheit, das Gef\u00fcge und die Zusammensetzung des Materials haben. Viele Karbidausscheidungen und eine raue Ausgangsoberfl\u00e4che f\u00fchren bei starken Laserintensit\u00e4ten zu einer gr\u00f6beren Markierung, als bei einer gl\u00e4tteren Oberfl\u00e4che oder einer mit weniger Karbidausscheidungen. Nur bei AISI 316L konnte eine gute Reproduzierbarkeit der Ergebnisse der elektrochemischen Messungen erzielt werden. Das Korrosionsverhalten von AISI 316L war unabh\u00e4ngig von den verwende-ten Laserparametern gleichbleibend. Bei AISI 304 konnten aufgrund der starken Streuung der Ergebnisse keine konkreten Aussagen getroffen werden. Durch die Elektropolitur konnte keine Verschlechterung zum Ausgangszustand festgestellt werden.<\/p>\n

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tIn vitro analysis of hydrogels infiltrated cartilage and in hydrogels encapsulated chondrocytes\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Masterarbeit Januar 2023
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Forschungspartner:<\/strong>
\n<\/strong>Prof. Dr. Susanne Gr\u00e4ssel,
\nUKR Universit\u00e4tsklinikum Regensburg
\nExperimentelle Orthop\u00e4die<\/p>\n

https:\/\/www.mdpi.com\/2306-5354\/10\/7\/767<\/p>\n

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tExtern: Electrochemical corrosion behavior of ENIG and Sn coated PCBs in simulated body fluids\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Masterarbeit Oktober 2023<\/strong><\/p>\n

Extern bei Fraunhofer IMWS, Halle<\/p>\n

Active implantable medical devices (AIMD) perform vital tasks in the body. In order to test the reliability of the electronics incorporated in them, electrochemical corrosion tests were carried out in three blood-like media as part of this work. The measurements were performed using FR-4 printed circuit boards (PCBs) with electroless tin (e-Sn) and two-component electroless nickel\/immerion gold (ENIG) coating. The electrolytes were Simulated Body Fluid (SBF), Dulbecco’s Modified Eagle Medium (DMEM), and Dulbecco’s Phosphate Buffered Saline (DPBS), each of which differed in ion concentration using test methods: (i) cyclic voltammetry (CV) and (ii) water drop (WD) tests. CV measurements were conducted in a measuring cell with 40 ml electrolyte volume, while the temperature was kept constant at 37 \u00b0C. For the WD tests, a comb-pattern PCB was biased with 2 V and an electrolyte droplet was placed that it forms a thin layer between the adjacent oppositely biased conductor paths.<\/p>\n

The results showed that the corrosion attack in the two solutions with lower phosphate ion concentration (DMEM and SBF) was less than in DPBS with HPO4<\/sub>2-<\/sup> concentration that is eight times higher. In ENIG, the so-called Black Pad effect occured in DPBS, which leads to hypercorrosion of the nickel layer, so that higher corrosion rates were calculated in DPBS compared to DMEM and SBF. Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX) analyses revealed that elements present in the electrolytes were enriched on the PCB surfaces by the CV tests. In chronoamperometric measurements, the WD tests revealed that the measured corrosion current was on average seven times higher for the ENIG PCBs than for the e-Sn coated PCBs. The resulting reduced surface insulation resistance (SIR) of the fiberglass-based PCB can accordingly affect the performance of the electronic components of AIMDs.<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n<\/div>\n<\/div><\/div>

2022<\/h3>
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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tCharakterisierung elektropolierter Magnesiumproben\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Forschungsprojektarbeit August 2022
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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tMaterialverhalten und biomechanische Pr\u00fcfverfahren von Knorpelgewebe\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Forschungsprojektarbeit M\u00e4rz 2022
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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tAufbau und Prozess der Elektropolitur f\u00fcr Magnesiumproben\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Forschungsprojektarbeit Februar 2022
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2021<\/h3>
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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tInfiltration of hydrogel in osteoarthritic cartilage structures\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Projektarbeit August 2021<\/strong><\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tTemperaturabh\u00e4ngige elektrochemische Korrosionsmessungen der Magnesiumlegierung AM50\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Bachelorarbeit August 2021
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In der Chirurgie haben sich seit einiger Zeit biodegradable Magnesiumwerkstoffe f\u00fcr den Implantateinsatz etabliert. Die Art und Geschwindigkeit des Abbaus im menschlichen K\u00f6rper h\u00e4ngt dabei von vielen Faktoren ab. In dieser Arbeit lag das Hauptaugenmerk auf dem Temperatureinfluss, da Implantate im menschlichen K\u00f6rper einer Kerntemperatur von 37 \u00b0C ausgesetzt werden. Daf\u00fcr wurden elektrochemische Korrosionsuntersuchungen an der Magnesiumlegierung AM50, unter Verwendung eines Minizellsystems, und des N\u00e4hrmediums DMEM, bei Raum- und K\u00f6rpertemperatur durchgef\u00fchrt. Ziel war es dabei Temperaturabh\u00e4ngigkeiten in den gemessenen Stromdichte-Potentialkurven und deren Kennwerte festzustellen. F\u00fcr die Messungen bei K\u00f6rpertemperatur wurde ein Heiztisch verwendet, der bei ersten Messversuchen zu starken St\u00f6rungen f\u00fchrte. Aus diesem Grund war ein weiteres Ziel dieser Arbeit einen Versuchsstand mit Heiztisch aufzubauen und anhand von Messungen an Zinkproben zu optimieren.<\/p>\n

Der Versuchsaufbau mit Heiztisch ergab nach mehreren angewandten L\u00f6sungskonzepten reproduzierbare Messergebnisse. Dieses Konzept wurde f\u00fcr die weiteren Messungen mit AM50 bei 37 \u00b0C beibehalten. Es wurden Korrosionsraten f\u00fcr AM50 im Bereich von 0,13 und 1,94 mm\/Jahr ermittelt. Dabei kam es dennoch zu Streuungen, die einen Vergleich der Messungen untereinander und mit Literaturwerten erschwerte. Die Korrosionsstromdichten lagen bei 37 \u00b0C in eine Bereich von 1, <\/em>17\u00b710-5<\/sup>\u00a0 <\/sup>und 8, <\/em>49\u00b710-5<\/sup>\u00a0\u00a0\u00a0 A\/cm2<\/sup>, wobei zumindest eine Tendenz festgestellt werden konnte, die f\u00fcr eine erh\u00f6hte Korrosionsgeschwindigkeit bei steigender Temperatur spricht.<\/p>\n

Die Hypothese einer Steigerung der Korrosionsgeschwindigkeit durch erh\u00f6hte Temperatur konnte somit nur tendenziell best\u00e4tigt werden. Deshalb ist es zum einen notwendig weitere Messungen bei Raum- und K\u00f6rpertemperatur in unterschiedlichen N\u00e4hrmedien durchzuf\u00fchren, um best\u00e4tigen zu k\u00f6nnen, dass es nicht erst ab Temperaturen weit \u00fcber 37\u00b0C zu charakteristischen Ver\u00e4nderungen in der Aufl\u00f6sungsgeschwindigkeit kommt. Zum anderen den Messaufbau mit Heiztisch soweit zu optimieren, dass St\u00f6rungen und Streuungen, verursacht durch den Heiztisch, sicher ausgeschlossen werden k\u00f6nnen.<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tKorrosionsstabilit\u00e4t dentaler Barrieremembranen\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Bachelorarbeit<\/strong> Juli 2021
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Der Einsatz einer Barrieremembran zur Regeneration intraoraler Knochendefekte w\u00e4hrend einer gef\u00fchrten Knochenregeneration etablierte sich als Standardverfahren in der dentalen und kraniomaxillofazialen Chirurgie. Die derzeit verf\u00fcgbaren inerten und resorbierbaren Membranen weisen sowohl Vor- als auch Nachteile auf, weshalb Magnesium als vielversprechendes biologisch abbaubares Implantatmaterial zunehmend in den Fokus wissenschaftlicher Bem\u00fchungen r\u00fcckt. Die schnelle und inhomogene in vivo<\/em> Abbaurate von Magnesium in physiologischer Umgebung ist derzeit noch eine der gr\u00f6\u00dften Herausforderungen. Gegenstand dieser Arbeit ist, neben einem weitreichenden \u00dcberblick der derzeitig erh\u00e4ltlichen Barrieremembranen, die Untersuchung des in vitro<\/em> Degradationsverhaltens von Reinmagnesiumfolien. Dazu wurden 24-st\u00fcndige Immersionstests in DMEM unter ann\u00e4hernd physiologischen Bedingungen durchgef\u00fchrt. Die Degradationsrate des Magnesiums wurde (A) anhand der Wasserstoffentwicklung der Folien w\u00e4hrend Immersion bestimmt und (B) anhand der Degradationstiefe n\u00e4herungsweise abgesch\u00e4tzt. Zus\u00e4tzlich erfolgte nach Immersion eine Evaluierung der Folienoberfl\u00e4chen hinsichtlich Morphologie und Degradationsschichtdicke mittels LSM und REM. Inerte Membranen sind, aufgrund ihrer F\u00e4higkeit zur Raumsicherung, die erste Wahl bei Defekten kritischer Gr\u00f6\u00dfe, neigen jedoch zu postoperativen Komplikationen. Resorbierbare Membranen senken die Patientenmorbidit\u00e4t, zeigen hingegen deutliche M\u00e4ngel in ihren mechanischen Eigenschaften. Bez\u00fcglich der Degradationsratenbestimmung von Magnesium erwies sich die Methode der Wasserstoffentwicklung als geeignetste Methode, mit einer anf\u00e4nglich hohen Degradationsrate von 4 – 8 mm\/Jahr, die nach 24 Stunden Immersion auf Werte von 0,8 – 1,3 mm\/Jahr absinkt. Die Morphologie und die Degradationsschichtdicke verdeutlichen das inhomogene Abbauverhalten von Magnesium.<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tCharakterisierung der Korrosionseigenschaften von nanostrukturiertem Ti13Nb13Zr\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Masterarbeit Juli 2021<\/strong><\/p>\n

Diese Arbeit besch\u00e4ftigt sich mit Untersuchungen zur Korrosionsbest\u00e4ndigkeit nanostrukturierter Ti13Nb13Zr-Legierungen. Ziel ist, die Bewertung der Tauglichkeit solcher Materialien f\u00fcr den Einsatz als dentales Implantationsmaterial. Als Referenzmaterialien fungieren bereits im Einsatz befindliche mikrostrukturierte Legierungen derselben Zusammensetzung sowie nano- und mikrostrukturiertes Titan Grad 4.<\/p>\n

Zur Charakterisierung des Korrosionsverhaltens dienen elektrochemische Messungen unter Verwendung der sog. \u201emodified Carter\u2019s L\u00f6sung\u201c, einem f\u00fcr solche Tests \u00fcblichen Elektrolyten, welcher eine k\u00fcnstliche Speichell\u00f6sung darstellt. Zus\u00e4tzlich werden Tests in einer mit 1000 ppm Fluorid angereicherten modified Carter\u2019s L\u00f6sung durchgef\u00fchrt.<\/p>\n

Die Stromdichte-Potential-Kurven sind f\u00fcr alle Materialien qualitativ vergleichbar. Erkennbar ist durchweg ein ausgepr\u00e4gter Passivbereich mit Durchbruchspotentialen von 2,6 \u00b1 0,25 V vs. NHE. Die gemessenen Korrosionspotentiale liegen in einem Bereich von -0,56 bis -0,20 V vs. NHE und die OCP-Werte im Bereich -0,62 bis -0,22 V vs. NHE. Die Korrosionsstromdichte aller Materialien bewegt sich auf einem niedrigen Level im Bereich von 5,89 \u00b710-7<\/sup> \u00a0<\/strong>bis 2,17 \u00b710-6<\/sup> A\/cm2<\/sup>. Aus den Korrosionswerten berechnete Korrosionsraten liegen in einem f\u00fcr Titan-Materialien typischen Bereich, dabei verursachen die Messungen keine detektierbaren \u00c4nderung (Korrosion) der Probenoberfl\u00e4chen und k\u00f6nnen als zerst\u00f6rungsfreie Messungen betrachtet werden. Die pH-Werte der bei den Korrosionsmessungen verwendeten Elektrolyten steigen w\u00e4hrend der Messung bei allen Materialien nur geringf\u00fcgig um 0,25 bis 0,45.<\/p>\n

Fluoridierung des Elektrolyten mit 1000 ppm Fluorid wirkt nicht deutlich beschleunigend bzgl. der Korrosion von Ti13Nb13Zr-Legierungen und Titan Grad 4.<\/p>\n

Bez\u00fcglich der Oberfl\u00e4chenenergie ergeben sich keine signifikanten Unterschiede zwischen den getesteten Titanwerkstoffen. Aus Kontaktwinkelmessungen berechnete Oberfl\u00e4chenenergien liegen in einem Bereich von 47,18 bis 53,77 mN\/m.<\/strong><\/p>\n

H\u00e4rtemessungen zeigen eine klar erkennbare Korngr\u00f6\u00dfenabh\u00e4ngigkeit. Mit kleiner werdender Korngr\u00f6\u00dfe erh\u00f6ht sich auch die H\u00e4rte der Materialien.<\/p>\n

Abschlie\u00dfend ist das Korrosionsverhalten der nanostrukturierten Ti13Nb13Zr-Legierung sowohl mit der mikrostrukturierten Variante als auch mit den Titan Grad 4-Referenzmaterialien gut vergleichbar. Kein Ergebnis der verschiedenen durchgef\u00fchrten Messmethoden weist darauf hin, dass nanostrukturierte Ti13Nb13Zr-Legierungen hinsichtlich ihrer Korrosionseigenschaften weniger tauglich f\u00fcr den Einsatz als Dentalimplantat sein k\u00f6nnten, als entsprechende Referenzmaterialien.<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tUntersuchung der mechanischen Eigenschaften und des Korrosionsverhaltens von kaltverformtem und w\u00e4rmebehandeltem Rein-Titan f\u00fcr medizinische Anwendungen\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Bachelorarbeit Juli 2021<\/strong><\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tMechanische und korrosive Beanspruchungen an Knochenschrauben aus Magnesium\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Bacherarbeit Februar 2021<\/strong><\/p>\n

Resorbierbare Knochenschrauben aus Magnesium haben sich in der Chirurgie zur Verwendung bei der Osteosynthese etabliert. Sie sind mechanischen und korrosiven Beanspruchungen ausgesetzt und m\u00fcssen sich kontrolliert und homogen abbauen, selbst wenn Kr\u00e4fte auf die Schrauben wirken. Ziel dieser Arbeit ist es herauszufinden, wann Knochenschrauben mechanisch beansprucht werden und den Einfluss von Kaltverformungen auf das Korrosionsverhalten zu untersuchen.<\/p>\n

In einer Literaturrecherche wird die Verwendung von Knochenschrauben genauer betrachtet und besonders auf resorbierbare Magnesiumschrauben eingegangen. Es wird ausgef\u00fchrt, wann und durch welche Ursachen diese belastet werden. Dazu werden die Schritte bei einer Operation mit einer Zug\u00adschraube zusammengefasst und es wird auf m\u00f6gliche Fehler eingegangen.<\/p>\n

Mittels Messung von elektrochemischen Polarisationskurven wird das Korrosionsverhalten von Magnesium\u00adproben der Legierung AM50 analysiert. Die Versuche werden an unpolierten und polierten Proben durchgef\u00fchrt, wobei an der H\u00e4lfte der betrachteten Proben vor der Korrosionsmessung mit einer Zugpr\u00fcfmaschine Verformungen aufgebracht wurden. Es werden Probengruppen mit unter\u00adschiedlichen Enddehnungen durch Abbruch des Zugversuchs unterhalb der maximalen Gleichma\u00df\u00addehnung erstellt und mit H\u00e4rtemessungen nach Vickers verglichen.<\/p>\n

Die Recherche hat ergeben, dass Belastungen auf das Implantat vor der Operation durch Regelungen f\u00fcr Medizinprodukte vernachl\u00e4ssigbar sind. Knochenschrauben sind vor allem beim Eindrehen w\u00e4hrend der Operation und anschlie\u00dfend bei der Frakturheilung im K\u00f6rper mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt.<\/p>\n

An den Ergebnissen der Korrosionsmessungen an unverformten und gebrochenen Proben ist ein Unterschied bez\u00fcglich der Korrosionsbest\u00e4ndigkeit erkennbar. Durch Einfl\u00fcsse durch das Ausgangs\u00admaterial, die Oberfl\u00e4chenbeschaffenheit und den unterschiedlichen Verformungsgrad der Proben wurden gro\u00dfe Streuungen der Korrosionskennwerte beobachtet. Weitere Versuche sind notwendig, um Aussagen \u00fcber den Einfluss der Kaltverformung treffen zu k\u00f6nnen.<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tInfiltration von Hydrogel in osteoarthrotische Knorpelstrukturen\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Bachelorarbeit Februar 2021<\/strong><\/p>\n

Forschungspartner:<\/strong>
\n<\/strong>Prof. Dr. Susanne Gr\u00e4ssel,
\nUKR Universit\u00e4tsklinikum Regensburg
\nExperimentelle Orthop\u00e4die<\/p>\n

Im Rahmen dieser Arbeit wurde das in vitro<\/em> Infiltrationsverhalten in osteoarthrotische Knorpelstrukturen eines Hydrogels auf der Basis von Phosphorylcholin untersucht. Die zentrale Herausforderung ist der Nachweis des Hydrogels innerhalb des Gewebes.<\/p>\n

Hierf\u00fcr wurden die Knorpelproben unterschiedlichen Pr\u00e4parationen und optischen Untersuchungsverfahren unterzogen. Das inkubierte und infiltrierte Gewebe wurde makro- und mikroskopisch untersucht und bewertet. Um das infiltrierte Gewebe detaillierter analysieren zu k\u00f6nnen, wurden Teile des Hydrogels zus\u00e4tzlich mit einem fluoreszierenden Farbstoff (MTR) versetzt und die Verteilung im Knorpelgewebe anschlie\u00dfend mithilfe eines Fluoreszenzmikroskops analysiert. Eine m\u00f6gliche Infiltration des Hydrogels in die Zelle wurde mittels DAPI-F\u00e4rbung untersucht, indem die mikroskopischen DAPI- und MTR-Bilder \u00fcberlagert wurden. Zudem wurden sowohl infiltrierte und nicht-infiltrierte Knorpelstanzen mittels Mikro-Computertomographie (\u00b5CT) und nach einer komplexen Probenpr\u00e4paration, mittels Rasterelektronenmikroskopie (REM) untersucht.<\/p>\n

Anhand der makroskopischen Untersuchungen konnte eine leicht orange-r\u00f6tliche F\u00e4rbung innerhalb des infiltrierten Gewebes vor der Polymerisation festgestellt werden. Au\u00dferdem konnte w\u00e4hrend des Polymerisationsprozesses des Hydrogels ein eindeutiger Farbumschlag beobachtetet werden.<\/p>\n

Der lichtmikroskopische Vergleich der infiltrierten, polymerisierten und nicht-infiltrierten Knorpelproben lieferte kein verwertbares Ergebnis. Jedoch konnte mithilfe der fluoreszenzmikroskopischen Analyse eine Infiltration des Hydrogels in das Gewebe nachgewiesen werden. Allerdings konnte eine verminderte Ablagerung des Gels innerhalb der territorialen Matrix beobachtet werden, die m\u00f6glicherweise mit der Kollagenbeschaffenheit innerhalb der extrazellul\u00e4ren Matrix zusammenh\u00e4ngen. Ein Eindringen des Hydrogels in die Zelle konnte anhand der vorliegenden Bilddateien nicht ausgeschlossen werden. Da dies aber im Bereich der medizinischen Anwendung eine gro\u00dfe Rolle spielt, sollte die Vitalit\u00e4t der Zellen nach einer erfolgreichen Infiltration separat untersucht werden.<\/p>\n

Die durchgef\u00fchrten \u00b5CT- und REM-Aufnahmen zeigen zwar Unterschiede zwischen hydrogelhaltigen und nicht-hydrogelhaltigen Pr\u00e4paraten, allerdings sind diese Unterschiede aufgrund der geringen Anzahl an Proben nicht aussagekr\u00e4ftig zu bewerten. Sie k\u00f6nnen jedoch als Grundlage f\u00fcr zuk\u00fcnftige Versuche dienen.<\/p>\n

Generell konnte das Hydrogel innerhalb des Knorpelgewebes vor allem anhand der makro- und mikroskopischen Analysen nachgewiesen werden.<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tTemperaturabh\u00e4ngige elektrochemische Korrosionsmessungen der Magnesiumlegierung AM50\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Bachelorarbeit August 2021
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In der Chirurgie haben sich seit einiger Zeit biodegradable Magnesiumwerkstoffe f\u00fcr den Implantateinsatz etabliert. Die Art und Geschwindigkeit des Abbaus im menschlichen K\u00f6rper h\u00e4ngt dabei von vielen Faktoren ab. In dieser Arbeit lag das Hauptaugenmerk auf dem Temperatureinfluss, da Implantate im menschlichen K\u00f6rper einer Kerntemperatur von 37 \u00b0C ausgesetzt werden. Daf\u00fcr wurden elektrochemische Korrosionsuntersuchungen an der Magnesiumlegierung AM50, unter Verwendung eines Minizellsystems, und des N\u00e4hrmediums DMEM, bei Raum- und K\u00f6rpertemperatur durchgef\u00fchrt. Ziel war es dabei Temperaturabh\u00e4ngigkeiten in den gemessenen Stromdichte-Potentialkurven und deren Kennwerte festzustellen. F\u00fcr die Messungen bei K\u00f6rpertemperatur wurde ein Heiztisch verwendet, der bei ersten Messversuchen zu starken St\u00f6rungen f\u00fchrte. Aus diesem Grund war ein weiteres Ziel dieser Arbeit einen Versuchsstand mit Heiztisch aufzubauen und anhand von Messungen an Zinkproben zu optimieren.<\/p>\n

Der Versuchsaufbau mit Heiztisch ergab nach mehreren angewandten L\u00f6sungskonzepten reproduzierbare Messergebnisse. Dieses Konzept wurde f\u00fcr die weiteren Messungen mit AM50 bei 37 \u00b0C beibehalten. Es wurden Korrosionsraten f\u00fcr AM50 im Bereich von 0,13 und 1,94 mm\/Jahr ermittelt. Dabei kam es dennoch zu Streuungen, die einen Vergleich der Messungen untereinander und mit Literaturwerten erschwerte. Die Korrosionsstromdichten lagen bei 37 \u00b0C in eine Bereich von 1, <\/em>17\u00b710-5<\/sup>\u00a0 <\/sup>und 8, <\/em>49\u00b710-5<\/sup>\u00a0\u00a0\u00a0 A\/cm2<\/sup>, wobei zumindest eine Tendenz festgestellt werden konnte, die f\u00fcr eine erh\u00f6hte Korrosionsgeschwindigkeit bei steigender Temperatur spricht.<\/p>\n

Die Hypothese einer Steigerung der Korrosionsgeschwindigkeit durch erh\u00f6hte Temperatur konnte somit nur tendenziell best\u00e4tigt werden. Deshalb ist es zum einen notwendig weitere Messungen bei Raum- und K\u00f6rpertemperatur in unterschiedlichen N\u00e4hrmedien durchzuf\u00fchren, um best\u00e4tigen zu k\u00f6nnen, dass es nicht erst ab Temperaturen weit \u00fcber 37\u00b0C zu charakteristischen Ver\u00e4nderungen in der Aufl\u00f6sungsgeschwindigkeit kommt. Zum anderen den Messaufbau mit Heiztisch soweit zu optimieren, dass St\u00f6rungen und Streuungen, verursacht durch den Heiztisch, sicher ausgeschlossen werden k\u00f6nnen.<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tExtern: Entwicklung eines k\u00fcnstlichen Meniskus Implantats auf Basis einer verdichteten Kollagen Typ I Tr\u00e4germatrix\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Masterarbeit Mai 2021<\/strong><\/p>\n

bei meidrix biomedicals GmbH, Esslingen am Neckar<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n<\/div>\n<\/div><\/div>

2020<\/h3>
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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tDesignentwicklung einer Dentalbr\u00fccke mit Einbettung und Literaturvergleich zu in vitro Studiendesign \t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Masterarbeit Mai 2020<\/strong><\/p>\n

Forschungspartner:
\n<\/strong>Prof. Dr. Martin Rosentritt
\nUKR Universit\u00e4tsklinikum Regensburg
\nPoliklinik f\u00fcr Zahn\u00e4rztliche Prothetik<\/p>\n

Eine Dentalbr\u00fccke, welche zur Wiederherstellung eines funktionellen und \u00e4sthetischen Gebisses verwendet wird, ist ein festsitzender Zahnersatz. Zur in-vitro Testung neuer Dentalbr\u00fcckenmaterialien werden Kausimulationen und Br\u00fcckenbruchtests durchgef\u00fchrt. Meist fehlt jedoch eine realit\u00e4tsgetreue Darstellung der Einbettung der
\nBr\u00fccken.<\/p>\n

In dieser Masterarbeit wurde zum einen ein bestehendes, realistischeres Modell erweitert und ein weiteres Vergleichs-Modell mit konventionellem Versuchsaufbau erstellt. Zum anderen wurde eine Literaturrecherche zu verschiedenen Studien mit vergleichbarem Versuchsparametern durchgef\u00fchrt. F\u00fcr die Validierung der entwickelten Modelle folgte die Erstellung eines Versuchsplans f\u00fcr weitere Studien. Aus der Literaturrecherche wurden R\u00fcckschl\u00fcsse auf Materialeigenschaften sowie Versuchsdurchf\u00fchrungen ermittelt und die Aussagekraft von ermittelten Werten eingesch\u00e4tzt.<\/p>\n

Schlagworte: Dentalbr\u00fccke, Zahnersatz, Literaturvergleich, Designentwicklung, Kausimulation<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tEignung von Hydrogel f\u00fcr Infiltration von osteoarthritischen Knorpel \t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Masterarbeit April 2020<\/strong><\/p>\n

Forschungspartner:
\n<\/strong>Prof. Dr. Susanne Gr\u00e4ssel,
\nUKR Universit\u00e4tsklinikum Regensburg
\nExperimentelle Orthop\u00e4die<\/p>\n

Osteoarthrose (OA) ist eine degenerative Krankheit, welche in artikulierenden Gelenken auftritt und zum Verschlei\u00df des hyalinen Knorpels f\u00fchrt. Der R\u00fcckgang der mechanischen Eigenschaften des Knorpelgewebes soll durch die Einf\u00fchrung eines Hydrogel-Materials aufgehalten werden. In dieser Arbeit wurde eine Double Network Hydrogel auf der Basis von Phosphorylcholin auf dessen Eignung f\u00fcr die Infiltration von osteoarthrotischem Knorpel untersucht. Ziel war dabei die Betrachtung dieser vier Bereiche:<\/p>\n

(1) das Quellverhalten des Hydrogels in w\u00e4ssriger Umgebung und die damit einhergehende Volumen\u00e4nderung.
\n(2) die Auswirkung von polymerisiertem Hydrogel auf die Vitalit\u00e4t von Knorpelzellen (Chondrozyten) in direktem und indirektem Kontakt mit dem Hydrogel unter Zuhilfenahme verschiedener Zytotoxizit\u00e4ts-Assays.
\n(3) der Nachweis von polymerisiertem Hydrogel nach in vitro Infiltration zylindrischer adulter humaner artikul\u00e4rer Knorpelproben mittels Fourier-Transformation-Infrarot-Spektroskopie.
\nUnd (4) die Evaluation eines Versuchsaufbaus f\u00fcr Druckversuche unter uniaxialer Belastung und die weiter-folgende Anwendung dieses Aufbaus an knochen\u00e4hnlichem Material, sowie an dem Phosphorylcholin Hydrogel.<\/p>\n

Das Quellverhalten ordnet das Hydrogel als ein high-swelling Material ein, das zu einer starken Volumen\u00e4nderung tendiert. Das Hydrogel zeigt weder in direktem noch indirektem Kontakt eine toxische Wirkung auf die Vitalit\u00e4t der Chondrozyten in Zellsuspension. Eine erfolgreiche Infitration des Knorpelgewebes konnte nicht hinreichend festgestellt werden, wobei die Ergebnisse der Spektroskopie auf keine Anwesenheit des Hydrogels im Gewebe hindeuten. Sowohl der Versuchsaufbau als auch die Ergebnisse der Versuche mit knochen\u00e4hnlichem Material weisen auf eine gute Eignung der Vorgehensweise hin.<\/p>\n

Die Versuche mit dem Hydrogel sind durch die geringe Anzahl der Repetitionen nicht aussagekr\u00e4ftig zu bewerten, allerdings k\u00f6nnen die Ergebnisse als Grundlage f\u00fcr zuk\u00fcnftige Versuche angesehen werden.<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tBioaktivit\u00e4ts- und Degradationsverhalten von Reinmagnesiumfolien in k\u00f6rper\u00e4hnlichen Elektrolyten\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Masterarbeit April 2020<\/strong><\/p>\n

Aufgrund ihrer hervorragenden Biokompatibilit\u00e4t, guten mechanischen Eigenschaften und vor allem aufgrund ihrer Biodegradation und Bioaktivit\u00e4t sind Magnesiumwerkstoffe ein vielversprechendes Material f\u00fcr den Einsatz als resobierbare Barierremembran in der dentalen und kraniomaxillofazialen Chirurgie. Der derzeitige Einsatz von Magnesiumwerkstoffen als Implantatmaterial ist jedoch aufgrund der schnellen in vivo Degradationsrate von Magnesium noch limitiert. Zentrale Herausforderung ist daher die Kontrolle \u00fcber die Degradationskinetik von Magnesiumwerkstoffen. F\u00fcr eine erfolgreiche Modifizierung der in vivo Degradation ist jedoch ein grundlegendes Verst\u00e4ndnis des in vitro Degradationsprozesses Voraussetzung.<\/p>\n

Im Rahmen dieser Arbeit wurde das in vitro Degradationsverhalten von Reinmagnesiumfolien in DMEM untersucht. F\u00fcr die Untersuchung des Degradationsprozesses wurden Immersionstest in DMEM bei 37 C unter CO2-Atmosph\u00e4re durchgef\u00fchrt. Der pH des DMEM wurde \u00fcber das offene CO2-HCO\u22123 -Puffersystem \u00fcber die gesamte Versuchszeit auf einen physiologischen Wertebereich reguliert.<\/p>\n

F\u00fcr die Evaluierung der Degradationskinetik wurde die Degradationsrate anhand der Wasserstoffentwicklung sowie anhand des Volumenverlustes, welcher mittels \u03bcCT-Daten berechnet wurde, ermittelt. Beide Methoden weisen dabei jedoch M\u00e4ngel auf, sodass geringere Degradationsraten ermittelt werden als eigentlich zu erwarten. Bei der Wasserstoffbestimmung besteht die Problematik zum einen darin, dass H2-Gas erst aus dem Elektrolyten entweicht, wenn dieser an H2 ges\u00e4ttigt ist. Dadurch wird ein geringeres Gasvolumen gemessen als eigentlich w\u00e4hrend der Korrosion der Magnesiumfolie entstanden ist. Zum anderen wird auch ein zu geringes H2-Gasvolumen detektiert, da Gasblasen an den W\u00e4nden des Versuchszubeh\u00f6rs wie Zellsieb und Trichter haften oder auch unter der Probe \u201egefangen\u201c sind.
\nBei der Methode zur Bestimmung Degradationsrate anhand des Volumenverlustes wurden \u03bcCT-Aufnahmen der Magnesiumfolien vor und nach Immersion generiert. F\u00fcr die Berechnung des Volumenverlustes wurde, basierend auf den unterschiedlichen Absorptionseigenschaften des Magnesiumsubstrates und der Degradationsprodukte, die
\nDegradationsschicht visuell entfernt. Da jedoch die Mg-Atome im Magnesiumsubstrat und die gel\u00f6sten Mg-2+-Ionen, die in der Degradationsschicht integriert sind, eine gleiche oder \u00e4hnliche Absorption aufweisen, k\u00f6nnen diese nicht differenziert werden. Dadurch werden die gel\u00f6sten Mg-2+-Ionen visuell nicht entfernt, sodass ein geringerer Volumenverlust berechnet wird. Des Weiteren k\u00f6nnen sehr d\u00fcnne Bereiche der Degradationsschicht, die zudem leichte Elemente wie Sauerstoff oder Kohlenstoff enthalten, aufgrund ihrer geringen Absorption mittels \u03bcCT nicht detektiert werden, sodass ebenfalls ein geringerer Volumenverlust berechnet wird. Da aber mit zunehmender Immersionszeit dickere Degradationsschichten entstehen, nimmt der Fehler mit zunehmender Immersionszeit ab. Daher repr\u00e4sentiert die anhand des Volumenverlustes ermittelte Degradationsrate von 0,9 mm Jahr nach 4 d (l\u00e4ngste Immersionsdauer) das in vitro Degradationsverhalten der Magnesiumfolien in DMEM am besten. Nach Immersion in DMEM wurden die Degradationsschicht hinsichtlich Morphologie mittels LSM und REM untersucht sowie die elementarer Zusammensetzung mittels EDX analysiert. Anhand der optischen Methoden wurde eine rissige Oberfl\u00e4che mit vulkanf\u00f6rmigen Strukturen, den kathodischen Zentren, beobachtet. Aufgrund der kathodischen Zentren, die die mikrogalvanische Korrosion triggern, fand ein sehr unregelm\u00e4\u00dfiger Materialabtrag
\nan der Oberfl\u00e4che statt. Eine starke Minderung der strukturellen Integrit\u00e4t wurde jedoch nicht festgestellt. Mittels EDX-Analyse wurden die nach Auslagerung in DMEM typischen Korrosiosnprodukte Mg-Hydroxid, (Mg,Ca)-Carbonate und (Mg,Ca)-Phosphate nachgewiesen.<\/p>\n

Des Weiteren wurde die Bioaktivit\u00e4t der Magnesiumfolien anhand des Bioaktivit\u00e4tstest nach Kokubo et al. [?] evaluiert. Daf\u00fcr wurden Magnesiumfolien und -zylinder in c-SBF ausgelagert. Anschlie\u00dfend wurde die elementare Oberfl\u00e4chenzusammensetzung mittels XPS und die Struktur der entstandenen Schicht mittels XRD analysiert. Die
\nXPS-Spektren weisen sowohl Calcium- als auch Phosphor-Peaks auf, was vermuten l\u00e4sst, dass sich eine Calcium-Phosphat-Schicht gebildet hat. Mittels XRD konnte auf der Oberfl\u00e4che nach einer Auslagerungszeit in c-SBF von 28 d eine kristalline Schicht mit einem d\u00fcnnen amorphen Oberfl\u00e4chenfilm nachgewiesen werden. Dass es sich dabei um eine Apatit-Schicht handelt, konnte aufgrund der geringen Beugungslinienanzahl nicht gesagt werden.<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tOberfl\u00e4chenenergien von Implantatmaterialien\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Masterarbeit April 2020<\/strong><\/p>\n

Heutzutage kommen zahlreiche Materialien als Implantat im menschlichen K\u00f6rper zum Einsatz. Hierf\u00fcr m\u00fcssen die Implantatmaterialien verschiedene Anforderungen erf\u00fcllen, um keine Komplikationen beim Patienten zu verursachen. Einen wichtigen Aspekt stellt das Benetzungsverhalten des Implantats dar, durch das die ersten, ausschlaggebenden Reaktionen mit Blut oder Gewebefl\u00fcssigkeit bestimmt werden. Durch Oberfl\u00e4chenmodifikationen ist die Oberfl\u00e4chenenergie und damit das Benetzungsverhalten von Materialien einstellbar.<\/p>\n

In der vorliegenden Arbeit wurde ein Versuchsstand zur Bestimmung der Oberfl\u00e4chenenergie anhand von Kontaktwinkelmessungen aufgebaut und eine geeignete Messmethode mit entsprechender Arbeitsanweisung entwickelt, um in Zukunft die Oberfl\u00e4chenenergie von Implantatmaterialien im Labor Biomaterialien an der OTH Regensburg untersuchen zu k\u00f6nnen. Hierf\u00fcr wurde die Oberfl\u00e4chenenergie verschiedener Implantatmaterialien evaluiert. An Titan und Magnesium Proben wurden unterschiedliche raue Oberfl\u00e4chen eingestellt, um diese bez\u00fcglich der Rauheit und Benetzbarkeit zu vergleichen. Au\u00dferdem wurden Proben aus X2CrNiMo17-12-2
\nlaserbehandelt und mit polierten Proben bez\u00fcglich Rauheit, Oberfl\u00e4chenenergie, Korrosionsbest\u00e4ndigkeit und Biokompatibilit\u00e4t verglichen. Die Ergebnisse aus allen Messungen wurden analysiert und diskutiert.<\/p>\n

Es konnte ein Zusammenhang zwischen der Oberfl\u00e4chenrauheit und dem Wasserkontaktwinkel beziehungsweise der Oberfl\u00e4chenenergie innerhalb des selben Materials festgestellt werden. Neben der Rauheit gibt es jedoch weitere Einflussfaktoren, weshalb der Zusammenhang beim Vergleich der unterschiedlichen Materialien in Bezug auf die Oberfl\u00e4chenenergie und Rauheit nicht direkt ersichtlich war. Durch die Laserbehandlung von X2CrNiMo17-12-2 konnte die Oberfl\u00e4chenrauheit erh\u00f6ht, der Wasserkontaktwinkel reduziert und die Oberfl\u00e4chenenergie gesteigert werden. Die Korrosionsbest\u00e4ndigkeit wurde nicht signifikant verbessert oder verschlechtert. Das Material zeigt auch nach der Laserbehandlung kein zytotoxisches Verhalten.<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tExtern: Untersuchung des Aush\u00e4rtegrades eines UV-aush\u00e4rtenden Acrylat-Klebstoffes mittels der dynamischen Differenzkalorimetrie\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Masterarbeit Oktober 2020<\/strong><\/p>\n

bei Gerresheimer Regensburg GmbH, Wackersdorf<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tExtern: Qualifizierung einer hochflexiblen medizinischen Fasersonde f\u00fcr den Einsatz in der Mikrochirurgie\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Bachelorarbeit August 2020<\/strong><\/p>\n

bei Asclepion Laser Technologies, Jena<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n<\/div>\n<\/div><\/div>

2019<\/h3>
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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tExtern: Formulation of a finite element model for fatigue analysis of dental implant systems according to test configuration per ISO 14801\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Masterarbeit November 2019<\/strong><\/p>\n

bei Institut Strauman AG, CH-Basel<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tKonstruktion und Fertigung eines zahnmedizinischen Modells zur Testung von Seitenzahnrestaurationen\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Masterarbeit September 2019<\/strong><\/p>\n

Forschungspartner:
\n<\/strong>Prof. Dr. Martin Rosentritt
\nUKR Universit\u00e4tsklinikum Regensburg
\nPoliklinik f\u00fcr Zahn\u00e4rztliche Prothetik<\/p>\n

In der Zahnmedizin sind Br\u00fccken und Kronen etablierte Standardindikatoren zur okklusalen Rekonstruktion von unterschiedlichen dentalen Krankheitsbildern. F\u00fcr Restaurationen, wie beispielsweise Br\u00fccken, ist es wichtig das Materialverhalten in vitro zu untersuchen, um Versagenswahrscheinlichkeiten bei Patienten zu minimieren. Bruchtests oder Verschlei\u00dfuntersuchungen an sogenannten Kausimulatoren, sind in heutigen Studien h\u00e4ufig verwendete Pr\u00fcfverfahren. Auf die anatomisch korrekte Wurzelgeometrie bzw. Befestigung im Alveolarknochen wird hierbei jedoch nicht eingegangen. Ziel der vorliegenden Abschlussarbeit war die Erstellung eines realit\u00e4tsnahen CAD\/CAM-fertigbaren Modells zum Testen von Seitenzahnrestaurationen. Dabei wurde eine dreigliedrige Br\u00fcckenrestauration, deren abgeschliffene Br\u00fcckenpfeiler (Pr\u00e4molar 14 und Molar 16) und die gesamte Einspannung im Kieferknochen modelliert. Durch das Hinzuf\u00fcgen der mesial und distal anliegenden Z\u00e4hne (Caninus 13 und Molar 17), inklusive deren Approximalkontakt zur Br\u00fccke, war eine realit\u00e4tsnahe Stabilisierung der Restauration im Gesamtmodell umsetzbar. Um die Durchf\u00fchrbarkeit von Verschlei\u00dftests und Br\u00fcckenbruchtests zu untersuchen, wurden in der vorliegenden Arbeit aus dem entwickelten Modell vier Proben gefertigt und anschlie\u00dfend unter thermo-mechanischer Belastung (6000 Zyklen 5-55 \u00b0C; 1200000 Zyklen 0-50 N) und linearer Druckbelastung (bis Bruch) gepr\u00fcft. Damit ein direkter Vergleich der Modelle m\u00f6glich ist, sind die Br\u00fcckenrestaurationen aus den identischen CAD\/CAM-Kompositbl\u00f6cken durch das \u201eCEREC MC XL\u201c (Dentsply Sirona Deutschland GmbH; Deutschland) hergestellt worden. Die Stabilisierungsz\u00e4hne und Br\u00fcckenpfeiler wurden einerseits aus PMMA-Ronden \u00fcber das \u201einLab MC X5\u201c (Dentsply Sirona Deutschland GmbH; Deutschland) aus PMMA-Ronden gefr\u00e4st. Andererseits konnte diese, wie auch die Knocheneinspannungen, mittels SLA-Verfahren \u00fcber den \u201eForm 2\u201c (Formlabs Inc.; USA) aus dem Duroplast Resin Clear (Formlabs Inc.; USA) additiv gefertigt werden. Der erfolgreich durchgef\u00fchrte Verschlei\u00dftest am \u201eRegensburger Kausimulator\u201c wies bei allen Proben \u00e4hnliche Verschlei\u00dffl\u00e4chen auf. Die beim Bruchtest ermittelten Kraftwerte variieren von 566 N bis 740 N. Das entwickelte Gesamtmodell eignet sich aufgrund der erfolgreich durchgef\u00fchrten Versuchsreihe zur weiteren Untersuchung von zahnmedizinischen Materialien um diese statistisch aussagekr\u00e4ftig zu bewerten.<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tLochkorrosion auf Oberfl\u00e4chen metallischer Implantatwerkstoffe\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Bachelorarbeit August 2019<\/strong><\/p>\n

In dieser Bachelorarbeit wurden in Form einer Literaturrecherche Methoden zur Quantifizierung von Lochkorrosion er\u00f6rtert und das Korrosionsverhalten von Implantatwerkstoffen untersucht. Aus elektrochemischen Messungen mit einer Minizelle und Immersionstests wurden verschiedene korrosionsrelevante Gr\u00f6\u00dfen ermittelt. Darauf folgte eine Bewertung, welche dieser Daten f\u00fcr die Quantifizierung von Lochkorrosion geeignet sind.<\/p>\n

Untersucht wurden die Magnesiumlegierung WE43 und der rostfreie Stahl 316L. Die elektrochemischen Messungen verwendeten als Elektrolyte die phosphatgepufferte Kochsalzl\u00f6sung PBS und das Zell-N\u00e4hrmedium Dulbecco\u00b4s Modified Eagle\u00b4s Medium D-MEM. Bei den Immersionsversuchen wurde nur PBS eingesetzt.<\/p>\n

Beide untersuchten Materialien neigen zu Lochfra\u00df. Die ersten Lochfra\u00dfpotentiale von WE43 liegen bei etwa -1,06 V vs NHE, die von 316L in einem Bereich von 0,35 bis 0,59 V vs NHE. WE43-Proben zeigen Durchbruchspotentiale zwischen -0,76 bis -1,22 V vs NHE, 316L-Proben zwischen 0,39 bis 0,92 V vs NHE. WE43 korrodiert also schneller unter Lochkorrosion, als 316L. Der Vergleich der Kurven zeigt au\u00dferdem, dass 316L eine echte Passivschicht bildet, WE43 dagegen bildet keinen wirklichen Passivbereich aus.<\/p>\n

Die R\u00fcckw\u00e4rtsscans sind alle im Vergleich zu den Hinscans verschoben, was ebenfalls auf Lochkorrosion schlie\u00dfen l\u00e4sst. Zwischen den verwendeten Elektrolyten PBS und D-MEM ist im Rahmen der Messgenauigkeit kein signifikanter Unterschied festzustellen. Die aus dem Immersionstest in PBS ermittelten Messdaten pH-Wert, Wasserstoffentwicklung, Massen\u00e4nderung und Rauhigkeits\u00e4nderung zeigen zwar, dass Korrosion stattfindet, sind allerdings zur Quantifizierung des spezifischen Korrosionsmechanismus Lochfra\u00df nicht geeignet. Nach 72 Stunden Immersionszeit in PBS wurden die Proben unter dem Mikroskop begutachtet. Auf den WE43-Proben sind L\u00f6cher sichtbar, auf den 316L-Proben nach der kurzen Immersionszeit in PBS dagegen noch nicht.<\/p>\n

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Beispielhaft wurde der Lochfra\u00dffaktor einer WE43-Probe gem\u00e4\u00df der Norm DIN EN ISO 11463 bestimmt. Dieser liegt bei 1,130. Dieser Wert best\u00e4tigt das erfolgte Einsetzen von Lochfra\u00df.<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tWasserstoffentwicklung w\u00e4hrend der Bimetallkorrosion von Magnesiumwerkstoffen\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Bachelorarbeit Juni 2019<\/strong><\/p>\n

In dieser Bachelorarbeit wird die Korrosionsgeschwindigkeit anhand der Wasserstoffentwicklung w\u00e4hrend der Bimetallkorrosion der biokompatiblen Magnesiumlegierung WE43 untersucht. Die metallischen Kontaktpartner in den Untersuchungen stellen die Werkstoffe Titan Grade 2 und 316L dar. Das Ziel ist es, den Einfluss dieser etablierten Implantatmaterialien auf die Wasserstoffbildung und damit den Ablauf der Kontaktkorrosion mit WE43 zu ermitteln. Zudem soll der Anteil der Eigenkorrosion von WE43 an der Gesamtkorrosion bestimmt werden. Um die Auswirkungen der Kontaktpartner ermitteln zu k\u00f6nnen, sind verschiedene Methoden angewendet worden. Nachdem geeignete Probek\u00f6rper entworfen und pr\u00e4pariert worden sind, sind zum einen elektrochemische Untersuchungen an allen beteiligten Werkstoffen, und zum anderen Immersionsversuche durchgef\u00fchrt worden. W\u00e4hrend dieser Immersionsversuche ist der sich durch den Korrosionsprozess bildende Wasserstoff aufgefangen worden. Aus den entstandenen Wasserstoffvolumina ist schlie\u00dflich auf die Korrosionsrate zur\u00fcckgerechnet worden. Die Untersuchungen kommen zu dem Ergebnis, dass 316L der Kontaktpartner ist, der die Korrosion von WE43 am st\u00e4rksten beschleunigt. Ebenfalls geht hervor, dass WE43 ein sehr korrosionsstabiler Werkstoff ist, dessen Eigenkorrosion im Vergleich zur Gesamtkorrosion zu vernachl\u00e4ssigen ist. Es hat sich allerdings auch gezeigt, dass die Oxidschichtbildung auf den Werkstoffen bei der Herstellung der Probek\u00f6rper zu ber\u00fccksichtigen ist. Bei weitergehenden Untersuchungen ist also darauf zu achten, etwaige Oxidschichten auf den zu untersuchenden Probek\u00f6rpern sorgf\u00e4ltig zu analysieren und vor dem Beginn von Versuchen gegebenenfalls einen definierten Zustand der Oxidschichten einzustellen. Dennoch kann festgehalten werden, dass ein elektrisch leitender Kontakt von WE43 mit anderen metallischen Werkstoffen in vivo <\/em>zu vermeiden ist. Es kommt n\u00e4mlich zu sehr starker Wasserstoffentwicklung und Metallaufl\u00f6sung, die die Funktionsf\u00e4higkeit eines Implantats sehr rasch beeintr\u00e4chtigen w\u00fcrde.<\/p>\n

Keywords<\/strong>: Wasserstoffentwicklung, Bimetallkorrosion, Kontaktkorrosion, Immersionsversuch, Magnesium<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tExtern: Untersuchung mechanischer Stimuli auf das Verhalten von S\u00e4ugerzellen\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Masterarbeit April 2019<\/strong><\/p>\n

bei Fraunhofer Institut f\u00fcr Silicatforschung (ISC), W\u00fcrzburg<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tpH Monitoring in Fl\u00fcssigkeiten k\u00f6rper\u00e4hnlicher Zusammensetzung w\u00e4hrend der Korrosion von Magnesium\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Bachelorarbeit Februar 2019<\/strong><\/p>\n

In folgender Bachelorbeit soll ein pH Monitoring w\u00e4hrend der Korrosion von Magnesium in verschiedenen Elektrolyten aufgebaut und durchgef\u00fchrt werden. Magnesium und Magnesiumlegierungen stehen seit einigen Jahren im Fokus der Forschung der Medizintechnik. Sie vereinen das Degradationsverm\u00f6gen von abbaubaren Polymeren und Keramiken, die mechanische Stabilit\u00e4t von metallischen Werkstoffen und eine gute Biokompatibilit\u00e4t. Eine zu hohe Korrosionsgeschwindigkeit kann lokal mit einer hohen Wasserstoffentwicklung, sowie einer Alkalisierung im Gewebe einhergehen. Die Herausforderung besteht darin, das Korrosionsverhalten von Magnesium so zu kontrollieren, dass kein Gewebe gesch\u00e4digt wird. Um m\u00f6glichen Sch\u00e4digungen vorzubeugen, m\u00fcssen daher der Ablauf der Korrosion und ihre Korrosionsprodukte molekularer Wasserstoff <\/em>und \ud835\udc42\ud835\udc42\ud835\udc42\ud835\udc42\u2212-Ionen <\/em>genau untersucht werden.<\/p>\n

Zun\u00e4chst werden daher die Grundlagen der pH-Messung mittels Literaturrecherche analysiert und erkl\u00e4rt. Anschlie\u00dfend werden zwei Messger\u00e4te gepr\u00fcft und in verschiedenen Elektrolyten eingesetzt. Bei den verwendeten Messger\u00e4ten handelt es sich um eine Optode der Firma PreSens <\/em>(Mikrosensor<\/em>) und um eine Elektrode der Firma VWR <\/em>(pH 1100 H<\/em>). Die Tr\u00e4gheit der Systeme \u2013 sowohl die Tr\u00e4gheit der pH-Ger\u00e4te, als auch die der Elektrolyte \u2013 und die Ver\u00e4nderungen der Elektrolyten \u00fcber die Zeit beeinflussen die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse. Deshalb werden diese im n\u00e4chsten Schritt ermittelt. Anschlie\u00dfend wird die pH-Messung mit Korrosionsuntersuchungen an Reinmagnesium verkn\u00fcpft. Durch die verwendeten Sensoren werden Informationen \u00fcber die Geschwindigkeit der pH-\u00c4nderung erlangt. Au\u00dferdem wird auch die Relation der pH-Wert-\u00c4nderungen zur Entfernung von der Reaktionsoberfl\u00e4che erforscht.<\/p>\n

Die Ergebnisse zeigen die unterschiedliche Eignung der beiden Messsysteme in verschiedenen Bereichen auf. So wird die M\u00f6glichkeit der Erzielung reproduzierbarer Ergebnisse eingegrenzt und konkretisiert. Gepr\u00fcft wurden die Messger\u00e4te in PBS, 0,9%iger NaCl-L\u00f6sung und DMEM. Die Korrosionsversuche best\u00e4tigen in PBS und DMEM die Annahme, dass der pH-Wert gr\u00f6\u00dfer wird, je n\u00e4her der Sensor an der Oberfl\u00e4che der Magnesiumprobe platziert ist. An der Oberfl\u00e4che steigt der pH-Wert in vitro auf bis zu 8,2 an. Deutlich erkennbar ist eine starke Anfangskorrosion, welche mit gr\u00f6\u00dfer werdendem Abstand geringer wird. Die pH-Werte steigen rapide an und sinken dann langsam. Bei einem Abstand von 2mm zur Probe sind kaum mehr pH-Wert-\u00c4nderungen im Elektrolyten vorhanden. Die Ergebnisse in 0,9%iger NaCl-L\u00f6sung best\u00e4tigen die Hypothese nur zum Teil, was an der Funktionsweise des Mikrosensors <\/em>liegt.<\/p>\n

Stichworte: Magnesium, Korrosion, Elektrolyt, pH-Monitoring<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tExtern: Untersuchung der Schwei\u00dffestigkeit von hermetisch dichten Titan-Glas-Durchf\u00fchrungen f\u00fcr Implantate\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Bachelorarbeit Februar 2019<\/strong><\/p>\n

bei Schott AG, Landshut<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tInfiltration von osteoarthrotischen Knorpelchips mittels Hydrogel\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Bachelorarbeit Januar 2019<\/strong><\/p>\n

Forschungspartner:
\n<\/strong>Prof. Dr. Susanne Gr\u00e4ssel
\nUKR Universit\u00e4tsklinikum Regensburg
\nExperimentelle Orthop\u00e4die<\/p>\n

Arthrose ist eine degenerative Gelenkserkrankung, die dazu f\u00fchrt, dass sich die mechanischen Eigenschaften der Gelenkgewebe (z.B. des artikul\u00e4ren Knorpels) und somit auch die Bewegungsfreiheit von Erkrankten drastisch verschlechtert. Ziel dieser Arbeit ist daher, eine Behandlungsmethode zu untersuchen, bei der die mechanischen Eigenschaften des erkrankten Knorpels erhalten bzw. verbessert werden. Die Methode besteht darin, den degenerierten Knorpel in vitro <\/em>mit einem Hydrogel zu infiltrieren, welches nach Infiltration mittels UV-Strahlung auspolymerisiert wird. In dieser Arbeit wurde dabei auf folgende Gesichtspunkte der Fokus gelegt: Zum einen wurde eine m\u00f6gliche zytotoxische Wirkung der UV-Strahlung bzw. der Hydrogel-L\u00f6sung auf die Knorpelzellen untersucht. Zum anderen sollte bewiesen werden, dass die Hydrogel-L\u00f6sung w\u00e4hrend der Infiltration in das Knorpelgewebe einwandert und nach der Bestrahlung polymerisiert im Knorpel vorliegt. Dazu wurden Knorpelchips von menschlichen arthrotischem Knorpel pr\u00e4pariert und mit Hydrogel-L\u00f6sung infiltriert. Anschlie\u00dfend wurden die infiltrierten Knorpelchips bestrahlt und zwei verschiedenen Vitalit\u00e4tstests unterzogen. Zus\u00e4tzlich wurden die Knorpelproben mittels Infrarotspektroskopie untersucht. Durch die Ergebnisse der beiden Vitalit\u00e4tstests lie\u00df sich eine sch\u00e4digende Wirkung der UV-Strahlung auf die Knorpelzellen feststellen. Eine Aussage zur Zytotoxizit\u00e4t der Hydrogel-L\u00f6sung lie\u00df sich nicht treffen. Des weiteren konnte mittels der IR-Spektroskope die unpolymerisierte Hydrogel-L\u00f6sung nach der Infiltration im Inneren des Knorpels nachgewiesen werden.<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n<\/div>\n<\/div><\/div>

2018<\/h3>
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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tOptimierung von elektropolierten Oberfl\u00e4chen des austenitischen Stahls X2CrNiMo17-12-2\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Bachelorarbeit Oktober 2018<\/strong><\/p>\n

Im Rahmen dieser Bachelorarbeit wurde eine Elektropolitureinheit f\u00fcr Stahlproben aus 316L aufgebaut und der Einfluss von spannungsarmem Gl\u00fchen, sowie der Passivierung mit Zitronens\u00e4ure gepr\u00fcft. Daf\u00fcr wurden verschiedene Versuchsreihen erstellt und die Charakteristika vor und nach dem Elektropolieren (EP) getestet. Durch optische Begutachtung und der Verwendung eines Lichtmikroskops wurde die Oberfl\u00e4che analysiert und aufgezeigt, wie wichtig es ist im richtigen Potentialbereich zu polieren. Mithilfe eines Laser-Scanning-Mikroskops wurde die Oberfl\u00e4chenrauigkeit bestimmt, um die \u00c4nderung durch die elektrochemische Politur darzustellen. Zudem wurde durch eine Feinwaage der Massenverlust ermittelt, um etwaigen Einfluss der Vor- oder Nachbehandlung auf den Abtrag beim elektropolieren zu berechnen. Ebenso wurde die \u00c4nderung der H\u00e4rte durch das EP getestet. Durch das Schleifen wurden Kaltverformungen und Eigenspannungen in die Oberfl\u00e4che induziert, wodurch sie eine h\u00f6here H\u00e4rte besitzen als die polierten. Nach dem EP wurde diese an der Oberfl\u00e4che um 41,6% reduziert. Bei den Korrosionsmessungen mit einer elektrochemischen Minizelle wurde das Korrosionsverhalten der geschliffenen, zu den polierten Proben untersucht. Dabei hatten die Vor- und Nachbehandlungen einen gro\u00dfen Einfluss. Sie verbesserten sowohl das Korrosions- als auch Durchbruchspotential der Proben.<\/p>\n

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tKontaktkorrosion bei Magnesiumwerkstoff AM50\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Bachelorarbeit Oktober 2018<\/strong><\/p>\n

In der vorliegenden Bachelorarbeit wird das Kontaktkorrosionsverhalten des Magnesiumwerkstoffes AM50 sowohl mit Titan cp2 als auch mit dem Stahl 316L, die als typische metallische Implantatwerkstoffe gelten, untersucht. Ziel ist es, zwei geeignete Pr\u00fcfst\u00e4nde aufzubauen und anschlie\u00dfend Kennwerte zur Beurteilung des Korrosionsverhaltens zu entwickeln.<\/p>\n

Um die Voraussetzungen der Kontaktkorrosion zu erf\u00fcllen, m\u00fcssen spezielle Probeneinbettungen erfolgen. Diese Probeneinbettungen unterscheiden sich je nach Versuchsaufbau. Nach dem Einbetten werden die Metalloberfl\u00e4chen gem\u00e4\u00df materialspezifischen Schleif- und Polierprotokollen bearbeitet und mittels Laser-Scanning-Mikroskop charakterisiert.<\/p>\n

Die umgesetzten Versuchsst\u00e4nde werden beschrieben. Zum einen wird ein Immersionsversuch, mit der Intention, den bei der Magnesiumkorrosion entstehenden Wasserstoff zu sammeln, erl\u00e4utert. Zum anderen wird der Aufbau zu einer elektrochemischen Untersuchungsmethode mittels eines Potentiostaten, der zur galvanischen Strommessung zwischen den beteiligten Metallen als Null-Ohm-Amperemeter geschalten wird, beschrieben.<\/p>\n

Bei den Messergebnissen stellt sich heraus, dass die Korrosion des AM50 bei einer elektrisch leitenden Verbindung des AM50 mit einem der anderen Versuchsmetalle und eingetaucht in einem Elektrolyten, beschleunigt wird. Zudem werden unterschiedliche Fl\u00e4chenverh\u00e4ltnisse von Anode zu Kathode realisiert, die eine Beschleunigung bei kleiner werdendem Anoden-zu-Kathoden-Verh\u00e4ltnis best\u00e4tigen.<\/p>\n

Ein quantitativer Vergleich der Ergebnisse der beiden Versuchsaufbauten verbietet sich wegen der unterschiedlichen physikalisch-chemischen Rahmenbedingungen. Dennoch k\u00f6nnen aus den Ergebnissen beider Versuchsreihen kongruente Schlussfolgerungen gezogen werden.<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tExtern: Optimierung einer modifizierten Viskosefaser und Testmethoden f\u00fcr absorbierende Strukturen\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Bachelorarbeit September 2018<\/strong><\/p>\n

bei Kelheim Fibres GmbH, Kelheim<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tInfiltrieren von osteoarthrotischen Knorpelchips\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Bachelorarbeit August 2018<\/strong><\/p>\n

Forschungspartner:
\n<\/strong>Prof. Dr. Susanne Gr\u00e4ssel
\nUKR Universit\u00e4tsklinikum Regensburg
\nExperimentelle Orthop\u00e4die<\/p>\n

Viele Menschen in Deutschland sind von der Volkskrankheit Arthrose betroffen. Aufgrund degenerativer Prozesse verliert der Knorpel im betroffenen Gelenk seine Stabilit\u00e4t, was bei fortschreitender Krankheit zur Unbrauchbarkeit des Gelenks f\u00fchrt. Ziel dieser Bachelorarbeit ist die Erforschung einer Behandlungsmethode bei der die mechanischen Eigenschaften des Gelenkknorpels wiederhergestellt werden. Hierbei wird der Knorpel mit einer Hydrogel-L\u00f6sung infiltriert und diese anschlie\u00dfend mittels einer UV-Lampe polymerisiert. Im Rahmen dieser Arbeit wurden folgende Aspekte dieser Behandlungsmethode \u00fcberpr\u00fcft: Zeigt die Bestrahlung durch die UV-Lampe zellsch\u00e4digende Wirkung? Welche Bestrahlung ist zur Polymerisation der Hydrogel-L\u00f6sung notwendig? Und weist diese L\u00f6sung toxische Eigenschaften auf? Zur Beantwortung dieser Fragen wurden menschliche arthrotische Knorpelchips mittels einer UV-Lampe bestrahlt und anschlie\u00dfend ein Vitalit\u00e4tstest durchgef\u00fchrt. Mit derselben Lampe wurde die Hydrogel-L\u00f6sung bis zur vollst\u00e4ndigen Polymerisation bestrahlt, sowie dessen Stabilit\u00e4t bzgl. Licht und Temperatur \u00fcberpr\u00fcft. Weitere Knorpelchips wurden in der Hydrogel-L\u00f6sung f\u00fcr 24 Stunden gelagert und anschlie\u00dfend mittels der UV-Lampe polymerisiert und ein Vitalit\u00e4tstest durchgef\u00fchrt. Die Ergebnisse zeigen, dass die zur Polymerisation der Hydrogel-L\u00f6sung notwendige Bestrahlung keine sch\u00e4digende Wirkung entfaltet. Das Hydrogel ist sehr lichtempfindlich, wodurch auch schw\u00e4cherer Lichteinfall als bei direkter Bestrahlung zur Polymerisation f\u00fchrt.<\/p>\n

Schlagw\u00f6rter: Arthrose, Knorpel, Hydrogel, UV-Licht, Polymerisation<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tKorrosionsverhalten von Magnesiumfolien\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Masterarbeit Juli 2018<\/strong><\/p>\n

Im Rahmen dieser Masterarbeit wird das Korrosionsverhalten von Magnesiumfolien untersucht. Dies ist n\u00f6tig, da Magnesiumwerkstoffe vorteilhafte Eigenschaften bei Einsatz als Implantatmaterial aufweisen: So sind die mechanischen Eigenschaften \u00e4hnlich denen menschlicher Knochen und eine ausreichende Biokompatibilit\u00e4t ist gew\u00e4hrleistet. Au\u00dferdem ist Magnesium biodegradierbar, was Komplikationen f\u00fcr den Patienten verringert. F\u00fcr Hersteller wird das Inverkehrbringen jedoch aufgrund fehlender Standardisierung erschwert. Die Korrosion von Magnesium ist prim\u00e4r abh\u00e4ngig von potentiellen Verunreinigungen im Werkstoff und von vorhandenen Deckschichten, welche nur unter bestimmten Voraussetzungen stabil sind. Meist tritt dadurch Lochfra\u00dfkorrosion auf.<\/p>\n

Zur Quantifizierung des Korrosionsverhaltens werden elektrochemische und immersive Methoden verwendet. Dabei werden sowohl stranggepresste Magnesiumproben, als auch Magnesiumfolien in 0,9 % NaCl pH=5, 0,9 % NaCl pH=7 und DMEM untersucht. Zur elektrochemischen Untersuchung wird das Mini-Cell-System genutzt und erstellte Stromdichte-Potentialgraphen, Korrosionsstromdichten und Korrosionspotentiale werden untersucht. Weitere Analysen werden mittels Laser-Scanning Mikroskop, \u03bc-CT und R\u00f6ntgen-Photoelektronen-Spektroskopie durchgef\u00fchrt. Die entsprechenden Pr\u00e4parationsprotokolle und Versuchsmethoden sind detailliert dargestellt.<\/p>\n

Aus dem Vergleich von klassischer Messzelle und MCS geht hervor, dass das MCS eine h\u00f6here Reproduzierbarkeit aufweist, da die klassische Zelle stark von der Probenpr\u00e4paration abh\u00e4ngig ist und dort Unregelm\u00e4\u00dfigkeiten auftreten k\u00f6nnen. Beim MCS ist die mangelhafte Konvektion des Elektrolyten vor allem bei pH-Wertabh\u00e4ngigkeiten des untersuchten Werkstoffes entscheidend. Die untersuchten Magnesiumfolien weisen besonders in NaCl-L\u00f6sungen vergleichsweise anodische Korrosionspotentiale auf, die detektierten Korrosionsstromdichten streuen stark. Dies deutet auf Deckschichten hin, welche sich zudem von Probe zu Probe unterscheiden. Diese These kann durch mikroskopische und XPS-Analyse best\u00e4tigt werden. Bei Untersuchungen des Einflusses des verwendeten Elektrolyten ergeben sich in DMEM h\u00f6here Korrosionsstromdichten als in den NaCl-L\u00f6sungen. Mittels LSM sind analog mehr Anzeichen von Lochfra\u00dfkorrosion festzustellen. Daraus wird geschlossen, dass sich prim\u00e4r die Pufferfunktion des Elektrolyten auf das Korrosionsverhalten von Magnesium auswirkt. Dies ist vor allem aufgrund der mangelhaften Konvektion des Elektrolyten im MCS entscheidend. Bei immersiven Korrosionsuntersuchungen muss die Elektrolytmenge der untersuchten Probe und der Immersionszeit angepasst werden, da sich der Versuch aufgrund der durch Magnesiumkorrosion induzierten pH-Wertsteigerung selbst limitiert. Als Methode zur Quantifikation des Masseverlusts ist in diesem Fall das \u03bc-CT gegen\u00fcber der Berechnung mittels Wasserstoffentwicklung vorzuziehen. Optische Verfahren bezeugen hier eine Bildung von kristallinen Schichten in DMEM und eine fortschreitende Degradation und Lochfra\u00dfkorrosion mit ansteigender Immersionszeit und Elektrolytmenge in NaCl-L\u00f6sungen. Final kann eine Synthese mehrerer Versuchsmethoden empfohlen werden, um das Korrosionsverhalten von Magnesiumwerkstoffen auch bei Untersuchung fortgeschrittener Korrosionsstadien zu quantifizieren.<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tKonzeptionierung einer Durchflusszelle f\u00fcr Korrosionsuntersuchungen an WE43 Proben\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Bachelorarbeit Juni 2018<\/strong><\/p>\n

In der Bachelorarbeit wurden Mg-Werkstoffe in ihrem Korrosionsverhalten untersucht werden. Das Ziel war, den Korrosionsversuch in einer Durchflusszelle aufzubauen. Hierzu wurden zuerst verschiedene Korrosionsversuche an WE43 Proben durchgef\u00fchrt werden, um dann die Auswahl f\u00fcr einen Integrationsversuch treffen zu k\u00f6nnen. Mithilfe einer Nutzwertanalyse und dem Vergleich der drei vorgestellten Korrosionsuntersuchungen (Immersion, Minizelle und klassische Zelle) wurde festgestellt, dass die Methoden der Immersion am besten und die der klassischen Zelle am zweitbesten als Grundlage f\u00fcr einen Durchflussversuch geeignet sind, woraufhin Konzepte zur Umsetzung entwickelt wurden. Die Mini-Zelle eignet sich hingegen nicht, da nur geringe Elektrolytvolumina verwendet werden und das Anlegen einer Str\u00f6mung deswegen nur schwer umsetzbar ist.<\/p>\n

Im Bereich der klassischen elektrochemischen Zelle wurden der R\u00fchrversuch und die Implementierung von D\u00fcsen in den bestehenden Aufbau als Konzepte vorgestellt. Im Bereich der Immersion wurden zwei Konzepte zur Umsetzung eines Durchflussversuches erarbeitet. Generell liegt der Fokus dieser Methode besonders auf der genauen Einstellung der Wandschubspannungen, die aufgrund der Str\u00f6mung an der Probenoberfl\u00e4che entstehen, sodass der mechanische Einfluss auf die Korrosion simuliert und untersucht werden kann. Hierf\u00fcr eignet sich besonders der erarbeitete Entwurf des Kanalstr\u00f6mungsversuchs mit rechteckigem Querschnitt. \u00dcber die Geometrie des Kanals und die Viskosit\u00e4t des Elektrolyten kann die Wandschubspannung an der Probe \u00fcber den Volumenstrom variiert werden. Au\u00dferdem wurden Berechnungsgrundlagen dargestellt, die f\u00fcr die Auslegung der Geometrie des Aufbaus ben\u00f6tigt werden.<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tKorrosionsverhalten von elektropolierten Oberfl\u00e4chen des austenitischen Stahl X2CRNiMo17-12-2\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Bachelorarbeit Mai 2018<\/strong><\/p>\n

Im Rahmen dieser Bachelorarbeit wurde eine Elektropolitureinheit f\u00fcr Stahlproben 316L aufgebaut, sowie die f\u00fcr ein gutes Elektropoliturergebnis notwendigen Parameter evaluiert. Dazu wurden die notwendigen Schritte zur Vorbearbeitung ermittelt, sowie bei den Elektropolierversuchen insbesondere der Parameter der verwendeten Stromdichte untersucht. Dabei konnte eine optimale Stromdichte von \ud835\udc56\ud835\udc56=0,3\u22120,37\ud835\udc34\ud835\udc34\ud835\udc50\ud835\udc50\ud835\udc50\ud835\udc502 festgestellt werden. Durch Korrosionsmessungen mit einer elektrochemischen Minizelle, wurde das ver\u00e4nderte Korrosionsverhalten der elektropolierten Proben im Vergleich zu geschliffenen Proben nachgewiesen. Im Vergleich mit den geschliffenen Proben hat sich das Durchbruchspotential um \u0394\ud835\udc38\ud835\udc38=0,8 \ud835\udc49\ud835\udc49 in den kathodischen Bereich verschoben und damit die Lochfra\u00dfbest\u00e4ndigkeit erheblich verbessert. Die Oberfl\u00e4che vor und nach der Elektropolitur wurde durch die Messung der Rauheitswerte, XPS-Analyse, Kontaktwinkelmessung, sowie durch eine Vickers-Mikroh\u00e4rtepr\u00fcfung charakterisiert. Dabei wurde eine leichte Reduktion der Oberfl\u00e4chenrauigkeit festgestellt. Des Weiteren wurde mittels XPS-Analyse in der Oberfl\u00e4chenschicht eine deutlich erh\u00f6hte Chromkonzentration von 260% im Vergleich zum Ausgangsmaterial nachgewiesen. Die Hydrophilie der elektropolierten Oberfl\u00e4chen konnte ebenfalls belegt werden. Die schleifinduzierten Oberfl\u00e4chenspannungen konnten infolge der elektrochemischen Politur entfernt werden. Durch die Kaltumformung w\u00e4hrend des Schleifvorgangs wurde die Oberfl\u00e4chenh\u00e4rte um 42,8 % erh\u00f6ht. Des Weiteren wurden die Proben unter einem optischen Lichtmikroskop, sowie unter einem Rasterelektronenmikroskop bewertet. Um den Oberfl\u00e4chenabtrag infolge Elektropolitur zu bestimmen, wurde der Masseverlust mithilfe einer Feinwaage ermittelt und so die lineare Abh\u00e4ngigkeit des Oberfl\u00e4chenabtrags zur angelegten Stromdichte nachgewiesen.<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tpH-Monitoring w\u00e4hrend der Korrosion von Magnesium Werkstoffen\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Bachelorarbeit April 2018<\/strong><\/p>\n

In dieser Bachelorarbeit sollen Methoden zur Beobachtung der pH-Wert-\u00c4nderung von korrodierenden Magnesium Werkstoffen getestet und in einen Versuch zur Korrosionsratenbestimmung implementiert werden. Magnesium und dessen Legierungen gelten als vielversprechende Materialien f\u00fcr den Einsatz als tempor\u00e4re Implantate. Als sogenanntes biodegradierbares Material besitzen sie die Eigenschaft – idealerweise nach Erf\u00fcllen ihrer Funktion – vom K\u00f6rper abgebaut zu werden. Zudem \u00fcberzeugen sie durch eine gute Biokompatibilit\u00e4t und bieten, im Gegensatz zu biodegradierbaren Polymeren, ausreichend mechanische Stabilit\u00e4t um Fixierungs- und St\u00fctzfunktionen w\u00e4hrend der Ausheilung von Knochenbr\u00fcchen oder L\u00e4sionen \u00fcbernehmen zu k\u00f6nnen. Zentrale Herausforderung ist die Kontrolle des Degradations- bzw. Korrosionsverhaltens, da bei starker bzw. zu rascher pH-Wert Erh\u00f6hung das Gewebe gesch\u00e4digt werden kann. Ziel der pH-Wert Beobachtung ist es die zeitliche \u00c4nderung und r\u00e4umliche Ausbreitung des pH-Werts von Reinmagnesium zu ermitteln. Des Weiteren soll die Einsetzbarkeit und Integration der Methoden in einen bestehenden Versuchsstand, mit dem sich Korrosionsraten bestimmen lassen, untersucht werden.<\/p>\n

Die Ergebnisse zeigen eine deutliche Zunahme des pH-Werts von bis zu 10,7 an der Oberfl\u00e4che der Magnesium-Proben, was auf Lochfra\u00dfkorrosion hindeutet. Im weiteren Verlauf der Messung sinkt der pH jedoch relativ schnell wieder bis er den Ausgangswert von 7,4 erreicht. Mit steigendem Abstand zur Probenoberfl\u00e4che nimmt die pH-Wert-\u00c4nderung im Elektrolyten jedoch merklich ab und ist bereits bei 2 mm kaum mehr vorhanden. Diese Erkenntnisse lassen darauf schlie\u00dfen, dass die Pufferwirkung des Elektrolyten, die auch in K\u00f6rperfl\u00fcssigkeiten vorhanden ist, starke pH-Wert-\u00c4nderungen durch die Korrosion des Magnesiums, insoweit kompensieren k\u00f6nnen, dass eine vertr\u00e4gliche und physiologische Degradation m\u00f6glich ist. Zur detaillierten Kl\u00e4rung der Grundfrage, sind weitere Test mit erh\u00f6hter Probenanzahl notwendig. Die Richtigkeit dieser Theorie ist damit noch nicht vollst\u00e4ndig bewiesen. Die Einsetzbarkeit der verwendeten Methoden f\u00fcr anderweitige Korrosionsmessungen ist jedoch stark limitiert und kann nur mit einer umfassenden Optimierung des Versuchsstands gew\u00e4hrleistet werden.<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tExtern: M\u00f6gliche Zusammenh\u00e4nge von neuromuskul\u00e4rer Stabilisierung des Sprunggelenkes durch mechanische Einfl\u00fcsse und kompressivem Material \t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Masterarbeit M\u00e4rz 2018<\/strong><\/p>\n

bei Julius Zorn GmbH (Juzo), Aichach<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n<\/div>\n<\/div><\/div>

2017<\/h3>
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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tKorrosionsratenbestimmung von Magnesiumwerkstoffen\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Masterarbeit November 2017<\/strong><\/p>\n

Ziel dieser Masterarbeit ist es, die Korrosionsraten von Magnesium- bzw. Magnesiumlegierungsproben \u00fcber verschiedene Methoden zu bestimmen. Im Fokus stehen Folien, Scaffolds und Bulkmaterial. Die Ermittlung der Raten erfolgt sowohl \u00fcber elektrochemische, als auch \u00fcber Langzeitimmersionsversuche. Da sich die Folien und Scaffolds nur schwerlich durch konventionelle elektrochemische Tests untersuchen lassen, werden diese durch Immersionsversuche \u00fcberpr\u00fcft. Einerseits wird die Menge an entstehendem molekularen Wasserstoff gemessen. Andererseits wird die Wechselwirkung des Elektrolyten mit den Folien und Scaffolds mittels \u03bcCT \u00fcberpr\u00fcft. \u00dcber die Auswertung der CT-Aufnahmen mit einer speziellen Software soll eine quantitative Absch\u00e4tzung der Korrosionrate, bzw. des Schichtauf und -abbaus evaluiert werden. Der daraus berechnete Masseverlust stellt eine alternative Methode zur Bestimmung der Korrosionsrate dar, insbesondere bei auftretenden Lochfra\u00df oder entstandenen Korrosionsprodukten die sich ablagern. Neben den Immersionsversuchen wird die Korrosionsrate des Bulkmaterials auch \u00fcber elektrochemische Methoden ermittelt werden. Dies ist mit Hilfe der Berechnung \u00fcber die Korrosionsstromdichte \u00fcber Tafelgeraden oder \u00fcber den Polarisationswiderstand m\u00f6glich. Abschlie\u00dfend werden die Korrosionsraten, die durch die verschiedenen Verfahren ermittelt wurden, verglichen. Als Resultat der Versuche zeigte sich ein deutlicher Einfluss des pH-Wertes auf das Korrosionsverhalten der Proben. Dies sollte in weiteren Versuchen genauer untersucht werden. Au\u00dferdem konnten bereits sehr gute Ergebnisse f\u00fcr die Korrosionsratenberechnung mittels CT f\u00fcr drei der getesteten Proben erzielt werden.<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tExtern: Modifizierung eines Delta-3D-Druckers f\u00fcr die Erstellung von Gr\u00fcnk\u00f6rpern aus Schlickern mittels lasergetriggerter elektrischer Entladung\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Masterarbeit November 2017<\/strong><\/p>\n

bei Max-Planck-Institut f\u00fcr die Physik des Lichts, Erlangen<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tInfiltration von Knorpelchips \t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Bachelorarbeit Oktober 2017<\/strong><\/p>\n

Forschungspartner:
\n<\/strong>Prof. Dr. Susanne Gr\u00e4ssel
\nUKR Universit\u00e4tsklinikum Regensburg
\nExperimentelle Orthop\u00e4die<\/p>\n

Die vorliegende Bachelorarbeit befasst sich mit der Herstellung eines Double \u2013 Netzwerk – Hydrogel und ersten Versuchen zur Infiltration von Knorpelgewebe. Neben einer ausf\u00fchrlichen Literaturrecherche bez\u00fcglich der Hauptaspekte Knorpel, Osteoarthrose, Hydrogel und mechanischer Testverfahren wird sowohl ein Protokoll zur Probenpr\u00e4paration, Infiltration als auch der Lichtpolymerisation entwickelt und erstellt. Nach einer visuellen Bewertung des puren Hydrogels wurden Messungen in Form von Vitalit\u00e4tstest und Toxizit\u00e4tstest an den infiltrierten Proben durchgef\u00fchrt. Zudem wurde die Masse der Pr\u00e4parate bestimmt und mit Hilfe von Papain zersetzt.<\/p>\n

Die genaue Zusammensetzung des Hydrogels wird beschrieben und berechnet. Das Double \u2013 Netzwerk \u2013 Hydrogel hat zwei Hauptakteuer: das Monomer Methacryloyloxyethyl Phosphorylcholin und das Vernetzungsmittel Ethylenglykoldimethcarylat. Es wurden zwei Versuche durchgef\u00fchrt. Beim Ersten werden Hydrogele mit drei unterschiedlichen Monomerkonzentrationen (0,2 w\/v %, 0,4 w\/v %, 0,6 w\/v %) hergestellt. Diese Testreihe verlief nicht erfolgreich, da es bei keinem Gel zum Start einer Polymerisation kam und somit kein gelartiges Gemisch entstand. Im zweiten Versuch wurde mit einem 60 % Monomeranteil ein Gel erstellt. Diesmal war die Polymerisation erfolgreich und nach einer Bestrahlungsdauer von zehn Minuten hatte sich ein Hydrogel gebildet. Daher kann angenommen werden, dass 0,2 w\/v %, 0,4 w\/v % und 0,6 w\/v % zu geringe Monomeranteile sind, um ein Hydrogel zu bilden.<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tElektrochemische Korrosionsuntersuchungen an metallischen Implantatmaterialien mittels klassischer und Minizelle\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Bachelorarbeit August 2017<\/strong><\/p>\n

In dieser Bachelorarbeit wurden elektrochemische Korrosionsuntersuchungen mit Hilfe einer klassischen Messzelle und einer Minizelle durchgef\u00fchrt.<\/p>\n

F\u00fcr die Messungen werden die Werkstoffe Titan cp2 und 316L verwendet. Ziel der Arbeit ist es zu ermitteln, ob die Wahl der Messzelle und der Scanrate Einfluss auf das Messergebnis haben. Au\u00dferdem soll herausgefunden werden, mit welchen Parametern die Messzellen vergleichbare Ergebnisse liefern. Des Weiteren wird das Korrosionsverhalten der beiden metallischen Implantatmaterialien untersucht.<\/p>\n

Beide Werkstoffe werden messzellenspezifisch pr\u00e4pariert. Nach dem Einbetten werden die Proben geschliffen und poliert. Vor den Messungen werden die Proben mit einem Lasermikroskop auf ihre Oberfl\u00e4chenbeschaffenheit und Oberfl\u00e4chen-rauheit untersucht. Sowohl mit der Minizelle als auch mit der klassischen Zelle werden die elektrochemischen Korrosionsuntersuchungen mit einer Scanrate von 1mV\/s und 10mV\/s gemessen. Als Elektrolyt fungiert eine 0,9% NaCl-L\u00f6sung.<\/p>\n

Bei den Messungen stellt sich heraus, dass Titan cp2 korrosionsstabiler als 316L ist. Titan cp2 zeigt im R\u00fcckw\u00e4rtsscan keinerlei Neigung zu Lochfra\u00df. Dagegen erscheint 316L als lochfra\u00dfgef\u00e4hrdet und somit weniger korrosionsresistent.<\/p>\n

Die Messzellen unterscheiden sich vor allem im Aufwand der Probenpr\u00e4paration und der bevorzugt verwendeten und empfohlenen Messgeschwindigkeit. Die Ergebnisse dieser Bachelorarbeit machen deutlich, dass reproduzierbare Messungen mittels klassischer Zelle mit einer Scanrate von 1mV\/s erhalten werden. Die Minizelle dagegen hat nur mit einer h\u00f6heren Scanrate von 10mV\/s vergleichbare Ergebnisse erbracht. Die Wahl der geeigneten Scanrate k\u00f6nnte im Zusammenhang mit dem Elektrolytvolumen stehen, da die Messzellen unterschiedliche Elektrolytvolumina erfordern.<\/p>\n

Schlagw\u00f6rter: Korrosion, Minizelle, Klassische Zelle, Scanrate, Titan cp2, 316L<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tKorrosions- und Bioaktivit\u00e4tsuntersuchungen an Magnesium-Werkstoffen\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Bachelorarbeit August 2017<\/strong><\/p>\n

Im Rahmen dieser Bachelorarbeit wurden die Eigenschaften von Magnesium und dessen Legierungen in Hinblick auf den Einsatz als degradierbare Biomaterialien analysiert.<\/p>\n

Mg-Werkstoffe vereinen das Degradationsverm\u00f6gen von resorbierbaren Polymeren und die mechanische Stabilit\u00e4t von metallischen Legierungen, dar\u00fcber hinaus zeigen sie gute Biokompatibilit\u00e4t und sind deshalb vielversprechende Werkstoffe f\u00fcr den Einsatz als medizinische tempor\u00e4re Implantatmaterialien in der Orthop\u00e4die sowie als Knochenersatzmaterialien und in der Kardiologie. Zentrale Herausforderung ist die Kontrolle des Degradations- bzw. Korrosionsverhaltens.<\/p>\n

Ergebnis der Korrosionsmessung mittels Voltammetrie ist, dass die Legierung WE43 eine geringere Korrosionsstromdichte jcorr und einen h\u00f6heren Polarisationswiderstand als Reinmagnesium (Mg 99,95%) aufweist. Dies spricht f\u00fcr eine langsamere Degradation der Legierung in einem Elektrolyten. Beide Materialien weisen eine Tendenz zur Lochfra\u00dfkorrosion und eine starke Wasserstoffentwicklung auf.<\/p>\n

Im Bioaktivit\u00e4tstest zeigen sowohl die Legierungen WE43 und AM50 als auch das Reinmagnesium neben der schnellen Korrosion im physiologischen Milieu die Anhaftung von Calcium und Phosphat auf ihrer Oberfl\u00e4che, was f\u00fcr eine Bildung von Apatit spricht. Deshalb k\u00f6nnen beide Materialien als bioaktiv eingesch\u00e4tzt werden, sie besitzen also die F\u00e4higkeit als Implantat in Knochen ohne Abkapselung direkt mit dem Knochengewebe zu verwachsen.<\/p>\n

Schlagworte: <\/strong>Biodegradierbare Metalle, Magnesiumwerkstoffe, Korrosionsmessungen, Immersionsversuch, Bioaktivit\u00e4tsevaluation<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tExtern: Ursachenanalyse der Kanalbildung zwischen einem Septum und einer F\u00fchrungsnadel in Bezug auf Dichtheit der Baugruppe\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Bachelorarbeit August 2017<\/strong><\/p>\n

bei Gerresheimer Regensburg GmbH, Wackersdorf<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tExtern: Analyse und Spezifizierung verfahrensbedingter Optionen zur forcierten Generierung homogener Oberfl\u00e4chen mittels pulverbettbasiertem Elektronenstrahlschmelzen\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Bachelorarbeit August 2017<\/strong><\/p>\n

bei FIT AG, Lupburg<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tExtern: Keramiken als Werkstoff der Plattenosteosynthese \u2013 Ein Vergleich auftretender Verschlei\u00dferscheinungen zwischen Osteosyntheseplatten und Knochenschrauben, anhand etablierter Materialien\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Bachelorarbeit August 2017<\/strong><\/p>\n

bei EndoLab Mechanical Engineering GmbH, Riedering bei Rosenheim<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tKorrosionsuntersuchung von metallischen Implantatwerkstoffen \t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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Bachelorarbeit April 2017<\/strong><\/p>\n

Im Rahmen dieser Bachelorarbeit werden Korrosionsuntersuchungen an den Werkstoffen 316L, Titan Grade 2, Reinmagnesium und WE43 durchgef\u00fchrt. Nachdem einige Literaturwerte dargestellt worden sind, werden einzelne Protokolle zur Probenpr\u00e4paration, Versuchsaufbau und Durchf\u00fchrung der elektrochemischen Messungen vorgestellt. Die Reproduzierbarkeit, sowie ein Vergleich der unterschiedlichen Werkstoffe werden im Anschluss untersucht. Des Weiteren werden die pH-Werte des Elektrolyten und die Probenoberfl\u00e4chen durch Rauigkeitswerte, mikroskopische Aufnahmen und Linienprofilen jeweils vor und nach der Korrosionsuntersuchung miteinander verglichen. Um den Einfluss der Oberfl\u00e4che genauer zu untersuchen, findet ein Vergleich von polierten mit geschliffenen 316L-Proben statt.<\/p>\n

Schlagw\u00f6rter: Korrosionsuntersuchung, elektrochemische Messungen, Implantatwerkstoffe, Reproduzierbarkeit, mikroskopische Oberfl\u00e4chenuntersuchung, Rauigkeit, pH-Wert<\/p>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n<\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>\n\n\n

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Wenn Sie an einer Bachelor- oder Masterarbeit, oder einem Forschungsmaster im Labor Biomaterialien interessiert sind, dann kontaktieren Sie bitte helga.hornberger[at]oth-regensburg.de und fragen Sie nach aktuellen Themen. Folgend finden Sie eine Liste bereits abgeschlossener Bachelor-, Master- und Forschungsprojektarbeiten<\/p>\n","protected":false},"author":26,"featured_media":0,"parent":0,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"footnotes":""},"class_list":["post-345","page","type-page","status-publish","hentry"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/bma.rcbe.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/345","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/bma.rcbe.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/bma.rcbe.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/bma.rcbe.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/26"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/bma.rcbe.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=345"}],"version-history":[{"count":25,"href":"https:\/\/bma.rcbe.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/345\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":801,"href":"https:\/\/bma.rcbe.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/345\/revisions\/801"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/bma.rcbe.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=345"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}