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Dissertation - Detailansicht
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Bibliografische Informationen
 In-vivo-Charakterisierung designierter Magnesiummaterialien durch mikroCT und Fluoreszenzbildgebung bei Ratten  
 Permanente Metalle sind die am häufigsten verwendete orthopädische Implantatwerkstoffe, die i) eine Stressabschirmung verursachen können, ii) ein langfristiges, toxikologisches Risiko darstellen und iii) die Belastung für den Patienten, insbesondere Kindern, und das Risiko einer sekundären Implantatentfernung erhöhen. Im Bereich der Orthopädie und Traumatologie werden daher Implantate mit geeigneten biologischen und mechanischen Eigenschaften benötigt. Kürzlich haben Implantate auf Basis von Magnesium (Mg) große Aufmerksamkeit erregt. Diese zeigen eine vielversprechende Biokompatibilität, biologische Abbaubarkeit und geeignete mechanische Eigenschaften, die den biomechanischen Eigenschaften des Knochens ähneln. Außerdem können die hohe Korrosionsrate und die übermäßige Wasserstoffgasbildung von reinen Mg-Implantaten durch Legierung von Mg mit anderen Elementen oder durch Verringerung der Verunreinigungen der reinen Mg-Legierung minimiert werden. Während freigesetzte Mg2+-Ionen aus sich auflösenden Implantaten auf Mg-Basis eine osteokonduktive Wirkung haben und die Bildung von neuem Knochengewebe fördern, sind die intrazelluläre Regulierung und Signaltransduktion noch unklar. Daher ist es wichtig, das Abbauverhalten von Mg-basierten Implantaten und die lokalen und systemischen Auswirkungen ihrer Abbauprodukte zu verstehen.
Ziel dieser PhD Arbeit war die Evaluierung i) des Degradationsverhaltens von zwei Mg-basierten Implantaten, Mg-Zn-Ca (ZX00) und extrahochreinen Mg (XHP-Mg) in vivo; ii) der potenziell zugrundeliegenden molekularen Mechanismen sowie; iii) der lokalen und systemischen Auswirkungen der Degradation im Vergleich zu permanentem Titan und Kontrollgruppen. Hierfür wurden die Ratten in zwei Gruppen eingeteilt: eine kurz- (Tage 3, 14, 42) und mittelfristige (Wochen 6 und 24) Nachuntersuchungsgruppe. Die Degradation beider Mg-basierter Materialien wurde mittels Mikro-Computertomographie untersucht. Histologie, Histomorphometrie, Real-Time-PCR und weitere Bildgebungsverfahren wurden durchgeführt um die potenziellen Unterschiede in der Knochenbildung und im Wachstum (lokale Effekte) zu bewerten. Biochemische Analysen, histopathologische Untersuchungen, Immunhistochemie und Metabolomics wurden durchgeführt, um die systemischen Effekte beider Mg-basierter Implantatgruppen zu untersuchen und mit Kontrollgruppen zu vergleichen.
 
   
 
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Autorinnen*Autoren / Co-Autorinnen*Co-Autoren
  Okutan, Begüm
Betreuende Einrichtung / Studium
  Universitätsklinik für Orthopädie und Traumatologie
 UO 094 202 PhD-Studium (Doctor of Philosophy); Humanmedizin  
Betreuung / Beurteilung
  Weinberg, Annelie-Martina; Assoz. Prof. Priv.-Doz. Dr.med.
  Sommer, Nicole; PhD.
  Schindl, Rainer; Assoz. Prof. Priv.-Doz. Dipl.-Ing. Dr.techn.