Vergleich der biologischen Aktivität von crosslinked Polyethylenabriebpartikeln und UHMWPE Partikeln in vivo:
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2012
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INHALTSVERZEICHNIS
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS 7
I. EINLEITUNG 8
II. GRUNDLAGEN 10
11.1. DAS KNIEGELENK 10
11.1.1. MAKROANATOMIE UND BIOMECHANIK DES KNIEGELENKS 10
11.1.2. HISTOLOGISCHER AUFBAU DES KNIEGELENKS 11
11.2. KNIEENDOPROTHETIK 13
11.2.1. EINTEILUNG DER KUENSTLICHEN KNIEGELENKE UND PROTHESENDESIGNS 13
11.2.1.1. UNIKONDYLAERER GELENKERSATZ 14
11.2.1.2. UNGEKOPPELTER BIKONDYLAERER OBERFLAECHENERSATZ 14
11.2.1.3. TEILGEKOPPELTE PROTHESE 15
11.2.1.4. ACHSGEFUEHRTE PROTHESE 16
11.2.1.5. MOBILE- VERSUS FIXED-BEARING 17
11.2.2. MATERIALIEN IN DER KNIEENDOPROTHETIK 18
11.2.3. ULTRA-HIGH-MOLECULAR-WEIGHT-POLYETHYLENE (UHMWPE) ALS
TRIBOLOGISCHE
GLEITFLAECHENKOMPONENTE IM KUENSTLICHEN KNIEGELENK 18
11.2.3.1. POLYETHYLEN 18
11.2.3.2. UHMWPE 19
11.2.3.3. CROSSLINKED POLYETHYLEN 22
11.2.3.4. KNIEPROTHESENDESIGNS DIESER ARBEIT 22
11.2.4. ABRIEB IM KUENSTLICHEN KNIEGELENK 24
11.2.4.1. MECHANISMEN UND ERSCHEINUNGSFORMEN DES POLYETHYLENABRIEBS 24
11.2.4.2. CHARAKTERISTIKA DER POLYETHYLENABRIEBPARTIKEL 26
11.2.5. URSACHEN DES KNIEENDOPROTHESENVERSAGENS 26
11.2.6. BIOLOGISCHE REAKTION AUF POLYETHYLENPARTIKEL: ASEPTISCHE
LOCKERUNG 27
11.2.7. HUMORALE MEDIATOREN DER ASPETISCHEN OSTEOLYSE 31
11.2.7.1. ADHAESIONSMOLEKUELE UND LEUKOZYTEN-ENDOTHELZELL-INTERAKTION 31
11.2.7.2. ZYTOKINE 33
11.2.7.2.1. INTERLEUKIN-1SS (IL-1SS) 34
11.2.7.2.2. LNTERLEUKIN-6 (IL-6) 34
11.2.7.2.3. TUMORNEKROSEFAKTOR-A (TNF-A) 35
11.3. STUDIENDESIGN DES GESAMTPROJEKTES 35
11.3.1. UNTERSUCHUNG DES TIBIALEN POLYETHYLEN-INLAYS IM
KNIEGELENKSSIMULATOR
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IMAGE 2
MIT GEWINNUNG VON ABRIEBMATERIAL 36
11.3.2. SEPARATION UND ANALYSE DES ABRIEBMATERIALS UND
ENDOTOXINELIMINIERUNG 36
11.3.3. MESSUNG DER BIOLOGISCHEN AKTIVITAET DER ABRIEBPARTIKEL IM IN VIVO
MAUSMODELL 37
III. ZIELSETZUNG 39
IV. MATERIAL UND METHODEN 40
IV.1. GEWEBEPROBEN 40
IV.2. VERWENDETE MATERIALIEN 40
IV.2.1. ANTIKOERPER UND SEREN 40
IV.2.2. ALLGEMEINE REAGENZIEN 41
IV.2.3. VERBRAUCHSMATERIALIEN 42
IV.2.4. GERAETE 43
IV.2.5. HERSTELLUNG VON PUFFERN UND LOESUNGEN 44
IV.3. METHODEN 45
IV.3.1. HERSTELLUNG VON PARAFFINBLOECKEN 45
IV.3.1.1. ENTKALKUNG 45
IV.3.1.2. WAESSERUNG UND ENTWAESSERUNG 46
IV.3.1.3. PARAFFINAUSGIESSUNG 46
IV.3.2. HERSTELLUNG VON PARAFFINSCHNITTEN 47
IV.3.3. IMMUNHISTOLOGIE 47
IV.3.3.1. THEORETISCHE GRUNDPRINZIPIEN DER IMMUNHISTOLOGISCHEN
FAERBUNG 47
IV.3.3.2. FAERBETECHNIK UND FAERBEPROTOKOLL 49
IV.3.4. AUSWERTUNG 52
IV.3.4.1. HISTOLOGISCHE AUSWERTUNG 52
IV.3.4.1.1. BEURTEILUNG DES GELENKKNORPELS UND DES KNOCHENMARKS 52
IV.3.4.1.2. AUSWERTUNG DER SYNOVIALMEMBRAN DES MAUSKNIEGELENKS 53
IV.3.4.2. STATISTISCHE AUSWERTUNG 53
V. ERGEBNISSE 55
V.1. DER GELENKKNORPEL 55
V.1.1. EXPRESSION DES ZYTOKINS IL-1SS IM GELENKKNORPEL 55
V.1.2. EXPRESSION DES ZYTOKINS IL-6 IM GELENKKNORPEL 58
V.1.3. EXPRESSION DES TUMORNEKROSEFAKTORS-A IM GELENKKNORPEL 59
V. 1.4. GESAMTENTZUENDLICHKEIT DES GELENKKNORPELS 61
V.2. DAS KNOCHENMARK 62
V.2.1. HOCHREGULIERUNG DES ZYTOKINS IL-1SS IM KNOCHENMARK 62
IMAGE 3
V.2.2. EXPRESSION DES ZYTOKINS IL-6 IM KNOCHENMARK 65
V.2.3. HOCHREGULIERUNG DESTUMORNEKROSEFAKTORS-A IM KNOCHENMARK66
V.2.4. GESAMTENTZUENDIICHKEIT DES KNOCHENMARKS 69
V.3. DIE SYNOVIALMEMBRAN 69
V.3.1. HOCHREGULIERUNG DES ZYTOKINS IL-1SS IN DER SYNOVIALMEMBRAN 69
V.3.2. EXPRESSION DES ZYTOKINS IL-6 IN DER SYNOVIALMEMBRAN 71
V.3.3. HOCHREGULIERUNG DES TUMORNEKROSEFAKTORS-A IN DER
SYNOVIALMEMBRAN 74
V.3.4. GESAMTENTZUENDIICHKEIT DER SYNOVIALMEMBRAN 76
V.3.5 HOCHREGULIERUNG DES ADHAESIONSMOLEKUELS
ICAM-1 IN DER SYNOVIALMEMBRAN 76
VI. DISKUSSION 79
VI.1. DISKUSSION DER METHODIK 80
VI.1.1. DISKUSSION DES IN VIVO MODELLS 80
VI.1.2. DISKUSSION DER UNTERSUCHTEN ZYTOKINE UND ENTZUENDUNGSMEDIATOREN
83
VI.2. DISKUSSION DER ERGEBNISSE 85
VI.2.1. DER GELENKKNORPEL 85
VI.2.2. DIE SYNOVIALMEMBRAN 86
VL.2.3. GEFAESSE IN DEM SUBINTIMALEN GEWEBE DER SYNOVIALMEMBRAN 88
VL.2.4. DAS KNOCHENMARK 89
VL.2.5. KONVENTIONELLES UHMWPE VERSUS CROSSLINKED POLYETHYLEN 92
VII. ZUSAMMENFASSUNG 96
VIII. ANHANG 99
IX. LITERATURVERZEICHNIS 111
X. ABBILDUNGS- UND TABELLENVERZEICHNIS 127
DANKSAGUNG 133
LEBENSLAUF 135
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