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Mikrotomographie, strukturelle, chemische und morphologische Analyse von gesunden und osteoporotischen Knochenstrukturen um biofunktionalisierte Titanimplantate

生物功能化钛种植体周围健康和骨质疏松骨结构的显微断层扫描、结构、化学和形态分析

基本信息

批准号：
29590695
负责人：
Professor Dr. Dieter Scharnweber
金额：
--
依托单位：
Institut für Werkstoffwissenschaft
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2006
资助国家：
德国
起止时间：
2005-12-31 至 2013-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/29590695?language=en
关键词：
Mikrotomographie strukturelle chemische und morphologische

项目摘要

Projektziel ist die Kombination von quantitativer Synchrotron-Mikrocomputertomographie (SR¿CT), Röntgenkleinwinkelstreuung (SAXS), Fourier-Transform Infrarot (FTIR)- Spektroskopie, Hartschnitt-Histologie und Immunhistochemie zur umfassenden Analyse der Struktur der Mineralphase des Knochens in den hierarchischen Strukturebenen vom mm-Bereich bis in den Bereich chemischer Bindungen in einem osteoporotischen Tiermodell einschließlich Hormonersatztherapie. Bewertet werden sollen sowohl um mit Komponenten der extrazellulären Matrix biofunktionalisierte Titanimplantate neu gebildetes Hartgewebe als auch der ortsständige Knochen. Als Vergleich dienen unbeschichtete Implantate. Inhalt der Arbeiten zur SR¿CT ist es, durch Entwicklung von softwaregestützten Auswerte- und Filteralgorithmen innerhalb der Mineralphase mit hoher Ortsauflösung Dichteunterschiede zu lokalisieren und zu quantifizieren. Mit Hilfe von SAXS- und FT-IR-Untersuchungen soll, basiert auf SR¿CT-Daten für ausgewählte Bereiche der untersuchten Explantate als Funktion der Zustände ¿gesund¿, ¿osteoporotisch¿ und ¿osteoporotisch-hormonersatzbehandelt¿ sowie der Biofunktionalisierung der Implantate, die Nahordnung und chemische Zusammensetzung des Knochenminerals zweidimensional ortsaufgelöst analysiert werden. Die immunhistochemische Analyse dient der Charakterisierung der Qualität und Quantität der zellulären Reaktion auf die Implantate unter den verschiedenen biologischen Voraussetzungen. Aus der zusammenhängenden Untersuchung und Bewertung der lokalen Mineraldichte und struktureller wie chemischer Eigenschaften der Mineralphase als Funktion des systemischen Zustandes der untersuchten Tiere wie der biochemischen Oberflächeneigenschaften der Modellimplantate werden neue Erkenntnisse zur Osteointegration biofunktionalisierter Titanimplantaten bei normaler sowie gestörter Knochenregeneration erwartet.

本项目采用同步辐射-微型计算机断层摄影（SR <$CT）、X射线衍射（SAXS）、傅立叶变换红外光谱（FTIR）-光谱、Hartschnitt-Histologie和免疫组织化学相结合的方法，对具有层次结构的结核菌的矿物相结构进行了分析。Bewertet韦尔登sollen sowohl um mit Komponenten der extrazellulären Matrix biofunctionalisierte Titanimplantate neu gebildetes Hartgewebe als auch der ortsständige Knochen.这是一个不需要植入的地方。Inhalt der Arbeiten zur SR？CT是通过软件设计和滤波算法实现的，它包含了矿物相的定位和定量分析。本文通过SAXS-和FT-IR-分析，基于SR <$CT-数据，对植入物的生物功能进行了分析，并对植入物的生物功能进行了评价。免疫组织化学分析了经生物学验证的植入物中细胞反应的定性和定量特征。通过对局部矿物相和结构的化学特征的研究，矿物相的化学特征与植入韦尔登模型的生物化学特征一样，具有系统的功能，这是一种新的骨整合生物功能，可以使钛骨与正常的股骨干再生结合。