@phdthesis{Witzler2023,
  author    = {Witzler, Markus},
  title     = {Kompositmaterialien und ionische Agarosederivate zur verz{\"o}gerten Wirkstofffreisetzung f{\"u}r die Knochenregeneration},
  organization    = {Friedrich-Schiller-Universit{\"a}t Jena},
  url       = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:27-dbt-20230313-160445-004},
  institution = {Fachbereich Angewandte Naturwissenschaften},
  pages     = {x, 115},
  year      = {2023},
  abstract  = {Im Rahmen dieser Arbeit wurden zun{\"a}chst neuartige ionische Agarosederivate synthetisiert und anschließend umfassend charakterisiert. Anionische Agarosesulfate mit einer regioselektiven Derivatisierung in Position G6 wurden durch homogene Umsetzung in ionischer Fl{\"u}ssigkeit erhalten. Kationische Agarosecarbamate mit einstellbarem Funktionalisierungsgrad waren durch einen zweistufigen Syntheseansatz zug{\"a}nglich. Hierzu wurden zun{\"a}chst Agarosephenylcarbonate in einer homogenen Synthese hergestellt, im Anschluss folgte eine Aminolyse zu den gew{\"u}nschten funktionalen Agarosederivaten. Die ionischen Agarosederivate waren bereits bei geringen Funktionalisierungsgraden vollst{\"a}ndig l{\"o}slich in Wasser. Damit war es m{\"o}glich, Alginatmikrokapseln polyelektrolytisch zu beschichten und diese als Tr{\"a}ger f{\"u}r eine kontrollierte Wirkstofffreisetzung zu verwenden. Ebenfalls konnten Kompositgele aus Agarose, Hydroxyapatit und Agarosederivaten hergestellt und charakterisiert werden. Im zweiten Teil wurden sowohl die Komposittr{\"a}germaterialien als auch die Alginatmikrokapseln mit vier verschiedenen Modellwirkstoffen (ATP, Suramin, Methylenblau und A740003) beladen und die Wirkstofffreisetzung {\"u}ber einen Zeitraum von zwei Wochen untersucht. F{\"u}r die ionischen Modellwirkstoffe erwiesen sich Komposittr{\"a}germaterialien mit ionischem Agarosederivat, die beschichteten Mikrokapseln sowie die Kombination aus Komposit und Kapseln als effektiv, um die Freisetzung auf bis zu 40\% zu verlangsamen. F{\"u}r die schlecht wasserl{\"o}sliche Substanz A740003, ein Rezeptorligand f{\"u}r die osteogene Differenzierung von Stammzellen, wurde eine stark verz{\"o}gerte Freisetzung aus Polyelektrolytemikrokapseln festgestellt. Mithilfe von literaturbekannten und neu entwickelten Anpassungsmodellen gelang es, die Diffusion als Hauptmechanismus der Wirkstofffreisetzung zu identifizieren und die Freisetzungskurven mathematisch akkurat zu beschreiben und daraus R{\"u}ckschl{\"u}sse {\"u}ber die einzelnen Phasen der Freisetzung zu ziehen.},
  subject      = {Knochenzement},
  language  = {de}
}