540 Chemie und zugeordnete Wissenschaften
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During space missions astronauts suffer from cardiovascular deconditioning, when they are exposed to microgravity conditions. Until now, no specific drugs are available for effective countermeasures, since the underlying mechanism is not completely understood. Endothelial cells (ECs) and smooth muscle cells (SMCs) play crucial roles in a variety of cardiovascular functions, many of which are regulated via P2 receptors. However, their function in ECs and SMCs under microgravity condition is still unknown. In this study, ECs and SMCs were isolated from bovine aorta and differentiated from human mesenchymal stem cells (hMSCs), respectively. Subsequently, the cells were verified based on specific markers. An altered P2 receptor expression pattern was detected during the commitment of hMSC towards ECs and SMCs. The administration of natural and artificial P2 receptor agonists and antagonists directly affected the differentiation process. By using EC growth medium as conditioned medium, a vessel cell model was created to culture SMCs and vice versa. Within this study, we were able to show for the first time that the expression of some P2 receptors were altered in ECs and SMCs grown for 24h under simulated microgravity conditions. On the other hand, in some P2 receptor expressions such as P2X7 conditioned medium compensated this change.
In conclusion, our data show that P2 receptors play an important functional role in hMSC differentiation towards ECs and SMCs. Since some P2 receptor artificial ligands are already used as drugs for patients with cardiovascular diseases, it is reasonable to assume that in the future they might be promising candidates for treating cardiovascular deconditioning.
Im Rahmen dieser Arbeit wurden zunächst neuartige ionische Agarosederivate synthetisiert und anschließend umfassend charakterisiert. Anionische Agarosesulfate mit einer regioselektiven Derivatisierung in Position G6 wurden durch homogene Umsetzung in ionischer Flüssigkeit erhalten. Kationische Agarosecarbamate mit einstellbarem Funktionalisierungsgrad waren durch einen zweistufigen Syntheseansatz zugänglich. Hierzu wurden zunächst Agarosephenylcarbonate in einer homogenen Synthese hergestellt, im Anschluss folgte eine Aminolyse zu den gewünschten funktionalen Agarosederivaten. Die ionischen Agarosederivate waren bereits bei geringen Funktionalisierungsgraden vollständig löslich in Wasser. Damit war es möglich, Alginatmikrokapseln polyelektrolytisch zu beschichten und diese als Träger für eine kontrollierte Wirkstofffreisetzung zu verwenden. Ebenfalls konnten Kompositgele aus Agarose, Hydroxyapatit und Agarosederivaten hergestellt und charakterisiert werden. Im zweiten Teil wurden sowohl die Kompositträgermaterialien als auch die Alginatmikrokapseln mit vier verschiedenen Modellwirkstoffen (ATP, Suramin, Methylenblau und A740003) beladen und die Wirkstofffreisetzung über einen Zeitraum von zwei Wochen untersucht. Für die ionischen Modellwirkstoffe erwiesen sich Kompositträgermaterialien mit ionischem Agarosederivat, die beschichteten Mikrokapseln sowie die Kombination aus Komposit und Kapseln als effektiv, um die Freisetzung auf bis zu 40% zu verlangsamen. Für die schlecht wasserlösliche Substanz A740003, ein Rezeptorligand für die osteogene Differenzierung von Stammzellen, wurde eine stark verzögerte 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 Rückschlüsse über die einzelnen Phasen der Freisetzung zu ziehen.
Polyether and polyether/ester based TPU (thermoplastic polyurethanes) were investigated with wide-angle XRD (X-ray diffraction) and SAXS (small angle X-ray scattering). Furthermore, SAXS measurements were performed in the temperature range of 30 °C to 130 °C. Polyether based polymers exhibit only one broad diffraction signal in a region of 2 θ 15° to 25°. In case of polyurethanes with ether/ester modification, the broad diffraction signal arises with small sharp diffraction signals. SAXS measurements of polymers reveal the size and shape of the crystalline zones of the polymer. Between 30 °C and 130 °C the size of the crystalline zone changes significantly. The size decreases in most of investigated TPU. In the case of Desmopan 9365D an increase of the particle size was observed.
Temperature Dependency of Morphological Structure of Thermoplastic Polyurethane using WAXS and SAXS
(2016)
Polyurethanes achieved an exceptional position among the most important organic polymers due to their highly specific technological application areas. Polyurethanes represent a polyaddition product of isocyanate and diols. In terms of their enormous industrial importance, the chemistry of isocyanates has been extensively studied.
Möglichkeiten und Grenzen der Baustoffanalytik und anwendungstechnische Prüfungen an Objekten
(2018)
Untersuchungen zum Einfluss von chemischen Aktivatoren und Templaten auf die Zementhydratation
(2018)
The synthesis and characterization of a new class of 1,2,4-oxadiazolylpyridinium as a cationic scaffold for fluorinated ionic liquid crystals is herein described. A series of 12 fluorinated heterocyclic salts based on a 1,2,4-oxadiazole moiety, connected through its C(5) or C(3) to an N-alkylpyridinium unit and a perfluoroheptyl chain, differing in the length of the alkyl chain and counterions, has been synthesized. As counterions iodide, bromide and bis(trifluoromethane)sulfonimide have been considered. The synthesis, structure, and liquid crystalline properties of these compounds are discussed on the basis of the tuned structural variables. The thermotropic properties of this series of salts have been investigated by differential scanning calorimetry and polarized optical microscopy. The results showed the existence of an enantiotropic mesomorphic smectic liquid crystalline phase for six bis(trifluoromethane)sulfonimide salts.
Due to increased emissions of palladium nanoparticles in recent years, it is important to develop analytical techniques to characterize these particles. The synthesis of defined and stable particles plays a key role in this process, as there are not many materials commercially available yet which could act as reference materials. Polyvinylpyrrolidone- (PVP-) stabilized palladium nanoparticles were synthesized through the reduction of palladium chloride by tetraethylene glycol (TEG) in the presence of KOH. Four different methods were used for particle size analysis of the palladium nanoparticles. Palladium suspensions were analyzed by scanning electron microscopy (SEM), small angle X-ray scattering (SAXS), single-particle ICP-MS (SP-ICP-MS), and X-ray diffraction (XRD). Secondary particles between 30 nm and 130 nm were detected in great compliance with SAXS and SP-ICP-MS. SEM analysis showed that the small particulates tend to form agglomerates.
Untersuchungen zur Hydrophobierung von Miscanthus X giganteus für den Einsatz in Dämmstoffsystemen
(2018)
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung eines, für die kontrollierte Freisetzung hydrophiler Wirkstoffe geeigneten, Verkapselungssystems mit dem Ziel die Freisetzung osteospezifischer P2-Liganden zu verzögern, um bei der Behandlung von Knochendefekten kritischer Größe die Bildung neuen Knochengewebes zu gewährleisten. Hierfür werden, unter Anwendung der immersiven Layer-by-Layer-Beschichtung, mit den Modell-Substanzen Adenosintriphosphat und Suramin versetzte, Alginat sowie κ-Carrageen-Kapseln mit Chitosan und Lignosulfonat beschichtet und auf ihr Freisetzungsverhalten hin untersucht.
Vorrichtung (1) zur Bestimmung eines TOC-Gehalts in einer wässrigen Lösung, die folgendes aufweist:- zumindest eine Ozonquelle (8) zur Erzeugung von Ozon in der wässrigen Lösung;- zumindest eine Strahlungsquelle (9) zur Bestrahlung der wässrigen Lösung mit UV-Strahlung;- eine Einrichtung (15) zur Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit der ozonierten und bestrahlten wässrigen Lösung.
Mass Spectrometry: Pyrolysis
(2019)