Dissertations / Theses on the topic 'Koagulation'

Philipp Hoffmann Untersuchung zur Fixierung von Knorpelgewebe mittels laserinduzierter Koagulation Aus der Chirurgischen Tierklinik der Veterinärmedizinische Fakultät der Universität Leipzig, angefertigt im Forschungszentrum für Medizintechnik und Biotechnologie GmbH, Bad Langensalza Eingereicht im Januar 2012 97 Seiten, 59 Abbildungen, 9 Tabellen, 318 Literaturangaben 10 Seiten Anhang Schlüsselwörter: Laser, Löten, Knorpelgewebe, Zugfestigkeit, thermische Schäden Gelenkerkrankungen zählen zu den häufigsten Ursachen von Bewegungseinschränkungen in der Human- und Veterinärmedizin. Neben der konservativen Therapie gibt es zahlreiche chirurgische Therapieansätze, unter denen die verschiedenen Verfahren der autologen Chondrozytenimplantation (ACI) vermehrt in den Fokus gerückt sind. Als unbefriedigend stellt sich aktuell die Fixierung der Implantate bzw. Transplantate dar. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, zunächst in vitro, unter Nutzung von Gelenkknorpelgewebe aus Kadavermaterial (Schwein, Rind), ein Verfahren einzuarbeiten, mit dem es möglich ist, durch laserinduzierte Koagulation eines Lötmittels eine Verbindung zwischen zwei Knorpelfragmenten bei einer möglichst geringen Gewebeschädigung herzustellen. Als Lötmittel war ein geeignetes Chromophoren-Protein-Gemisch (CPG) herzustellen, welches so auf die Wellenlänge des zur Verfügung stehenden Lasers angepasst wurde, dass die Herstellung von Lötverbindungen möglich war. Die mechanische Festigkeit der Lötverbindungen wurde in verschiedenen Studien zur Optimierung der Lötmittelzusammensetzung und der Lasereinstellungen durch die Bestimmung der Zugkraft geprüft. Ebenso wurden Untersuchungen zum Auftreten thermischer Schäden am Gewebe durch das lasergestützte Löten vorgenommen. Ausgehend von der Untersuchung der Absorptionseigenschaften verschiedener Chromophore und Proteine wurden verschiedene, auf die Wellenlänge des Lasers (810 nm Diodenlaser) abgestimmte, CPG unter Verwendung des Farbstoffes Indocyaningrün (ICG), welcher in dem in der Humanmedizin zugelassenen Diagnostikum ICG-Pulsion® (PULSION Medical Systems AG, München) enthalten ist, und bovinem Serumalbumin (BSA) hergestellt. Knorpelgewebe absorbiert die Strahlung des Diodenlasers (810 nm) kaum (μa ≈ 0 bis 0,02 cm-1). Das Lötmittel (ICG + BSA), dessen Absorptionsmaximum mit 790 nm nah an der Emissionswellenlänge des Lasers liegt, absorbiert hingegen in diesem Wellenlängenbereich gut. Dadurch kann eine direkte Schädigung des Knorpelgewebes durch die Absorption der Laserstrahlung vermieden werden. In den Studien wurden drei Lötmittel mit unterschiedlichen Anteilen an ICG (1 %, 0,25 % und 0,025 %) bei einem BSA-Gehalt von 60 % verwendet. Die Lötmittel mit 0,025 % und 0,25 % ICG wurden zur Prüfung der Zugfestigkeit der gelöteten Verbindung in Abhängigkeit von der Leistungsdichte und der Expositionszeit untersucht. Das Lötmittel mit 0,025 % ICG wurde in den Untersuchungen zur Abhängigkeit der Zugfestigkeit von der Tierspezies, der Entnahmestelle des Knorpelgewebes und der Lötmitteldicke genutzt. Einflüsse der Lagerung des Lötmittels und der Anzahl an Lötmittelpunkten auf die Zugfestigkeit wurden mit dem Lötmittel mit 0,25 % ICG untersucht. Zusätzlich war zu prüfen ob durch ein Knorpelgewebefragment hindurch das CPG zu koagulieren ist. Zur Untersuchung thermisch bedingter Schäden wurden zum einen Temperaturmessungen an der Oberfläche des Knorpelgewebes, im Bereich des Lötmittels und in verschiedenen Tiefen unterhalb des Lötmittels durchgeführt. Zum anderen erfolgten histologische Untersuchungen der Knorpelgewebeproben nach Laseranwendung. Es ist möglich, mittels laserinduzierter Koagulation eines CPG eine Verbindung von Knorpelgewebe vom Schwein und Rind herzustellen. Mit Steigerung der Leistungsdichte und Verlängerung der Expositionszeit kommt es zur Erhöhung der Zugfestigkeit. Die Zugfestigkeiten waren bei Koagulation des CPG durch das Knorpelfragment hindurch niedriger als die Zugfestigkeiten mit aufgelegtem Lötmittel. Unter Laseranwendung kommt es zu einem steilen Ansteigen der Temperatur im Lötmittel bis zum Erreichen einer Höchsttemperatur. Die Steilheit des Temperaturanstieges und die sich einstellenden Temperaturen nehmen mit Erhöhung des im Lötmittel enthaltenen ICG-Gehaltes und der am Laser eingestellten Leistung zu. Die Temperaturerhöhung ist jedoch weitgehend auf das Lötmittel und dessen Randbereiche begrenzt. Die histologischen Untersuchungen verdeutlichten, dass die Laserbestrahlung von Knorpelgewebe mittels Diodenlaser (810 nm) nur eine sehr geringe Schädigung verursacht. Unter Verwendung eines Lötmittels kommt es durch die vom Lötmittel absorbierte Energie zu Schäden am umliegenden Knorpelgewebe. Diese Schädigung ist auf Randbereiche des Lötmittels begrenzt und nimmt mit steigender Leistung und Expositionszeit zu. Bei einer Leistungsdichte von (5,09 W/cm2) konnte eine Verbindung zwischen zwei Knorpelfragmenten erzielt werden, die bei einer Zugkraft von 13,3 N/cm2 nachgibt und bei der die Schädigungen des Knorpelgewebes minimal sind. Die vorliegenden Untersuchungen haben gezeigt, dass es möglich ist, Knorpelfragmente mittels laserinduzierter Koagulation eines CPGs miteinander zu fixieren
Philipp Hoffmann Investigation for the fixation of articular cartilage tissue using laser-induced coagulation From the Large Animal Clinic for Surgery, Faculty of Veterinary Medicine, University of Leipzig, prepared at Research Centre of Medical Technology and Biotechnology GmbH, Bad Langensalza Submitted in January 2012 97 Pages, 59 figures, 9 tables, 318 references, 10 pages appendices Keywords: laser, soldering, cartilage tissue, tensile strength, thermal damage Joint diseases are among the most common causes of restricted movement of patients in the human and veterinary medicine. In addition to the conservative therapy, there are numerous surgical therapies, under which the various methods of autologous chondrocyteimplantation, have moved increasingly into the focus of scientific and clinical interest. As problematic and unsatisfactory is currently the fixation of the implants. The aim of this study was, first in vitro, taking advantage of articular cartilage tissue from cadaver material (pig, cattle) to incorporate a process by which it is possible to produce by laser-induced coagulation of solder a connection between two cartilage fragments with the smallest possible tissue damage. As solder was a suitable chromophore-protein-mixture (CPG) to establish which it was adapted to the wavelength of the laser is available, that the production of solder joints was possible. The mechanical strength of solder joints has been examined in several studies to optimize the laser settings and the solder ingredients by determining the tensile strength. Likewise, studies on the occurrence of thermal damage to the tissues were made by the laser-assisted soldering. Based on the study of the absorption properties of various chromophores and proteins the wavelength of the laser (810 nm diode laser) was tuned, and different CPG using the dye indocyanine green (ICG), which is within the acceptable in human medicine ICG-Pulsion ® (Pulsion Medical Systems AG, Munich) is included, and bovine serum albumin (BSA) were prepared. Articular cartilage tissue absorbs the radiation of the diode laser (810 nm) hardly (uA ≈ 0 to 0.02 cm–1). The solder (ICG + BSA), whose absorption maximum at 790 nm is close to the emission wavelength of the laser is absorbed. This can be avoided direct damage to the cartilage tissue through the absorption of laser radiation. In the studies, three solders were used with different proportions of ICG (1 %, 0.25 % and 0.025 %) at a content of 60 % BSA. The solder with 0.025 % and 0.25 % ICG were studied to test the tensile strength of the soldered connection as a function of power density and exposure time. The solder containing 0.025 % ICG was used in the investigations of the dependence of tensile strength of the animal species, the donor site of the cartilage and the solder thickness. Influences of storage the solder and the number of solder dots on the tensile strength were investigated with the solder with 0.25 % ICG. In addition it was to examine if it is possible to coagulate the CPG through an articular cartilage fragment. To investigate thermally induced damage to temperature measurements were performed on the surface of the cartilage tissue in the area of the solder and at various depths below the solder. Secondly, histological examinations were made of the articular cartilage after laser application. It is possible to produce by laser-induced coagulation of a CPG an articular cartilage bonding of pig and cattle. With increasing power density and lengthening the exposure time leads to the increase in tensile strength. The tensile strengths were measured with coagulation of the CPG passed through the cartilage fragment is lower than the tensile strengths with applied solder. Under laser application leads to a steep rise in temperature in the solder to reach a maximum temperature. The rate of temperature rise increases with increasing the solder contained in ICG content and on the laser power set. The temperature rise is limited largely to the solder and its peripheral areas. The histological examinations showed that the laser irradiation of cartilage tissue using diode laser (810 nm) only a very little damage caused. Using a solder it comes through the energy absorbed by the solder and damage to the surrounding articular cartilage tissue. This damage is limited to border areas and the flux increases with increasing power and exposure time. At a power density of (5.09 W/cm2) was a connection between two cartilage fragments are obtained, which yields at a tensile force of 13.3 N/cm2 and where the damage to the cartilage tissue is minimal. The present studies have shown that it is possible cartilage fragments by laser-inducedcoagulation of a CPG to fix each other

Als Beitrag zu einer verbesserten Filtration von Metallschmelzen werden stochastische Modelle für den essentiellen Mechanismus der Koagulation von Brownschen Partikeln und Partikeln in turbulenten Strömungen entwickelt und untersucht. Formeln für die zeitliche Entwicklung der Partikelkonzentration in diesen Systemen erlauben die Bestimmung von physikalischen Parametern, welche die Koagulation und somit die Filtration begünstigen. Um wichtige Resultate im Zusammenhang mit der traditionellen Herangehensweise für Brownsche Partikel zu berichtigen und zu erweitern, wird ein neuer Ansatz in Form zweier Modelle entwickelt. Für beide werden Formeln für die Partikelkonzentration, auf Basis einer neuartigen Verallgemeinerung der Matérn Hard-Core-Punktprozesse, abgeleitet. Um im Hinblick auf die Koagulationsgleichung der fraktalartigen Gestalt der Agglomerate besser Rechnung zu tragen, wird deren Morphologie anhand zweier neuer Modelle quantifiziert. Die Arbeit wird durch Anwendung der Modelle und numerische Simulationen von Koagulation und Abscheidung in turbulenten Strömungen abgerundet.

The fibrinogen degradation product D-dimer is released in plasma during fibrinolysis. D-dimer analysis is mainly ordered for the exclusion of venous thromboembolism (VTE) in combination with a pre-test probability (PTP) score. D-dimer below 0,5 mg/L fibrinogen equivalent units (FEU) and a low PTP rules out VTE. D-dimer analysis contributes to the reduction of invasive and expensive imaging analyses, such as ultrasound and computed tomography. The Blekinge region primary care used a qualitative D-dimer point of care test (POCT) whose performance the clinical chemistry of Blekinge hospital had no insight into. The aim of the study was to investigate whether the qualitative D-dimer POCT was an adequate complement to the quantitative method used in the hospital laboratory. Fifty patients, whose blood samples arrived the laboratory in tubes with sodium citrate- and ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) additives, were chosen for the study. Citrate plasma was analyzed with the D-dimer laboratory method. Plasma and whole blood were analyzed with the D-dimer POCT. Quantitative results were converted to qualitative based on the cutoff value 0,5 mg/L FEU. POCT performance was computed and compared with the manufacturer’s specified values. A potential difference between the methods was evaluated with a Chi-squared test. A survey was performed where open care units answered questions regarding D-dimer POCT. The POCT performance was slightly lower than the manufacturer’s specifications. No statistically significant difference was seen between the methods. However, there were several sources of error with the latter. Some open care units mentioned weak lines in the reading area due to blood interference.
Vid fibrinolys av blodkoagel frisätts fibrinnedbrytningsprodukten D-dimer. D-dimeranalyser utförs främst för uteslutning av venös tromboembolism (VTE) i kombination med ett poängsystem för preanalytisk sannolikhet (PTP) för VTE. D-dimerhalter under 0,5 mg/L fibrinogenekvivalenta enheter (FEU) och en låg PTP utesluter med stor säkerhet VTE. Använd på rätt sätt bidrar D-dimeranalysen till att minimera onödiga invasiva och dyra undersökningar som ultraljud och datortomografi. I region Blekinge används en kvalitativ, patientnära analysmetod (PNA) för D-dimer vars prestanda Blekingesjukhusets laboratorium för klinisk kemi inte har någon insyn i. Studiens syfte var att undersöka om den kvalitativa PNA-metoden för D-dimer utgjorde ett lämpligt komplement till den kvantitativa metod som utfördes på klinisk kemi. Femtio patienter vars blodprov anlände laboratoriet i provrör med tillsats av natriumcitrat respektive etylendiamintetraättiksyra (EDTA) blev utvalda att delta i studien. D-dimer analyserades i citratplasma med laboratoriets analysmetod varefter plasma och tillhörande EDTA-blod analyserades med PNA-metoden. Kvantitativa resultat konverterades till kvalitativa efter beslutsvärdet 0,5 mg/L FEU. PNA-prestandan beräknades och jämfördes med tillverkarens angivna motsvarigheter. Med ett chi-squaretest undersöktes en eventuell signifikant skillnad mellan metodresultaten. En undersökning utfördes där regionens öppenvårdsenheter svarade på diverse frågor kring PNA-metoden. PNA-metodens beräknade prestanda var något lägre än tillverkarens. Ingen statistiskt signifikant skillnad förekom mellan laboratoriets metod och PNA-metoden, däremot fanns det flera potentiella felkällor hos den senare. Några öppenvårdsenheter vittnade om svåravlästa avläsningsområden på grund av blodinterferens.

Läkemedel med vitamin K-antagonister (VKA) har länge använts som profylax och behandling av tromboembolism. Med det smala terapeutiska fönstret och risken för allvarliga biverkningar behöver patienter med VKA-läkemedel regelbunden övervakning via blodanalysen protrombinkomplex internationell normaliserad kvot (PK-INR) för en eventuell dosjustering. I denna studie utvärderades det patientnära LumiraDx INR-testet, för analys av PK-INR, på LumiraDx instrumentet V5D. Studien utfördes på begäran av avdelningen för Klinisk Kemi, Blekingesjukhuset, Karlskrona som önskade en utvärdering av ett patientnära analysinstrument (PNA-instrument) för multipla typer av analyser, däribland PK-INR. Syftet var att undersöka om testet genererade likvärdiga analysresultat som referensmetoden på laboratorieinstrumentet STA R Max®. Detta utvärderades genom att undersöka metodernas korrelation och eventuell bias hos LumiraDx INR-testet. Dessutom undersöktes imprecisionen hos LumiraDx INR-testet samt om likvärdiga analysresultat genererades vid olika lot-nummer av LumiraDx INR-testkort, innehållandes reagens. I diskussionsdelen av rapporten utvärderas även användarvänligheten hos LumiraDx instrumentet V5D. Parade prover (n = 40) analyserades av kapillärt helblod på kandidatinstrumentet respektive venös citratplasma på referensinstrumentet. Med Pearsons korrelationskoefficient (r) på 0,98 uppvisades en god korrelation mellan metoderna. Med en bias på – 0,04 INR inom intervallet 2,0–4,5 INR bedömdes kandidatmetoden inte uppvisa någon betydande systematisk avvikelse. Imprecisionen bedömdes utifrån fem mätningar, upprepat under fem dagar, av LumiraDx INR-kvalitetskontroller nivå 1 respektive 2. Med ett CV% på 2,73 respektive 2,62 bedömdes imprecisionen som godtagbar. Variationen mellan två olika lot-nummer av LumiraDx-INR-testkort undersöktes genom analys av parade kapillära helblodsprover (n = 9) och med en differens på maximalt 0,2 INR bedömdes analysresultaten som likvärdiga. Även användarvänligheten bedömdes som tillfredställande. Eftersom provmaterialen som ingick i metodjämförelsen endast sträckte sig mellan 0,9–3,8 INR kan dock inga slutsatser dras gällande prestandan utanför detta intervall. Förslag till fortsatta studier är att inkludera provmaterial över hela kandidatinstrumentets mätintervall (0,8–7,5 INR). Utifrån denna studies resultat är dock LumiraDx INR-testet lämplig för kliniskt bruk.

Koagulation ist physikalisch bedeutsam für eine Vielzahl von technischen und naturwissenschaftlichen Anwendungen und bezeichnet die paarweise Verschmelzung von Clustern unterschiedlicher Masse. Der zeitliche Verlauf der Clusterkonzentration läßt sich durch Smoluchowskis Koagulationsgleichung beschreiben, einem unendliches System nichtlinearer Differentialgleichungen. Ausgangspunkt dieser Arbeit ist eine nichtlineare maßwertige Gleichung, die die Koagulations- und andere kinetische Gleichungen beinhaltet und verschiedene physikalische und chemische Mechanismen integriert. Sie ermöglicht einen allgemeinen Zugang zu Fragen bezüglich der Existenz von Lösungen und ihrer Approximation durch stochastische Partikelsysteme. Die Teilchensysteme werden dabei als reguläre Sprungprozesse modelliert, welche eine Menge diskreter Maße auf einem lokal-kompakten Raum als Zustandsraum besitzen. Die Arbeit untergliedert sich in drei Teile: Unter geeigneten Voraussetzungen an die Sprungraten werden zunächst für wachsende Teilchenzahlen Approximations- und Konvergenzaussagen unter Verwendung von Kompaktheitsargumenten, Martingaltheoremen und Lokalisierungstechniken bewiesen. Ihre Anwendung auf die Koagulationsgleichung mit Fragmentation, Quellen und Senken erlaubt anschließend die Herleitung neuer Existenzresultate und stochastischer Algorithmen. Der letzte Abschnitt illustriert die numerischen Eigenschaften und die Effizienz der neuen Algorithmen im Vergleich zu bisherigen Monte Carlo Methoden und ihre besondere Eignung zur Analyse des Gelationsphänomens, einem Phasenübergang, welcher zum Masseverlust im Clustersystem führt.
Coagulation is an important physical process for a wide range of technical and scientific applications and denotes the pairwise merging of clusters with different mass. The dynamic behaviour of the cluster concentration can be described by Smoluchowski's coagulation equation which is an infinite system of nonlinear differential equations. In this thesis we start with a nonlinear measure-valued equation generalizing the coagulation and other kinetic equations and integrating various physical and chemical processes. This equation allows a unified treatment of questions concerning existence of solutions and their approximation by means of stochastic particle systems. Here, the particle systems are defined as regular jump processes living on a set of point measures on a locally compact space. The thesis consists of three parts: First of all, approximation and convergence results for suitable jump rates and increasing particle numbers are proved by means of compactness theorems, martingale techniques and localizing procedures. Then, an application to the coagulation equation with fragmentation, source and efflux terms leads to new existence results and stochastic algorithms. Finally, their numerical features and efficiency are compared to known Monte Carlo methods and their specific convergence properties are presented with respect to a phase transition which is called gelation and leads to a loss of total cluster mass.

Norrvatten är den fjärde största dricksvattenproducenten i Sverige. De producerar och distribuerar dricksvatten till 14 kommuner norr om Stockholm. Norrvatten har under en tid studerat alternativa processer för att optimera och öka produktionskapaciteten och effektiviteten i deras dricksvattenreningsverk vid Görvälnverket.  I detta projekt har en pilotanläggning använts för att studera och optimera ett hybridprocessteg bestående av ett koagulerings- och ultrafiltreringssteg med syfte att avlägsna humusämnen från ytvatten. Effekten av pH, reaktionstid och olika matarvattenkvaliteter (Görväln, Fyrisån och sandfiltrat) analyserades genom en serie experiment utförda med pilotanläggningen. Den mest optimala placeringen av ett eventuellt ultrafiltreringssteg i reningsprocessen studerades även.   Resultaten från experimenten påvisade att pH mellan 6.1 och 6.7 inte hade någon effekt på reningen av fDOM. Mer signifikanta skillnader i rening kunde observeras mellan de olika koaguleringsdoserna, vilket indikerar att denna parameter är viktigare än pH. Reaktionstiden hade ingen märkbar effekt på anläggningens reningseffektivitet. Däremot ökade transmembrantrycket tio gånger snabbare under experimenten med den kortare reaktionstiden. Dessa resultat antyder att de bildade flocken var mindre och därmed blev mer tätt packade i ultrafiltret vilket i sin tur lett till det snabbt ökande trycket i membranet. En avskiljning av minst 50 %, men inte mer än 60 %, av det ingående fDOM kunde uppnås med alla matarvatten utom sandfiltratet, som hade en reningseffektivitet på 18 %. Vattnet från Fyrisån visade sig vara en utmaning för anläggningen att hantera, då trycket snabbt byggdes upp i membranet vilket tyder på att anläggningen inte klarar för starkt förorenade vatten. Resultaten från sandfiltratexperimenten visade att ett ultrafiltreringssteg efter sandfiltren skulle kunna vara en möjlig placering av ultrafiltren. Ytterligare studier krävs dock för att med säkerhet kunna bestämma den mest optimala placeringen.   Sammanfattningsvis visar resultaten från experimenten lovande tecken på att en ultrafiltreringsprocess är ett möjligt alternativ för att öka Norrvattens dricksvattenreningsverks effektivitet och kapacitet.
Norrvatten is the fourth largest drinking water producer in Sweden. They produce and distribute drinking water to 14 municipalities north of Stockholm. For some time, Norrvatten has studied alternative processes in order to optimise and increase the production capacity and efficiency of their drinking water treatment plant at Görvälnverket.   In this project, a small-scale pilot plant has been used to study and optimise a coagulation and ultrafiltration hybrid process step in order to remove humic substances from surface water. The effect of pH, reaction time, and different feed water qualities (Görväln, Fyrisån and Görväln full scale sand filtrate) were analysed through a series of experiments performed with the pilot plant. The most optimal placement of an eventual ultrafiltration step was also studied.  The results from the experiments suggested that pH in the range 6.1 to 6.7 had no large effect on the removal efficiency of fluorescent dissolved organic matter (fDOM). Instead, differences in removal efficiency could be observed between coagulant dosages which indicates that this parameter is of more importance than pH. At higher pH (> 7) removal was significantly lower. The reaction time had no effect on the removal efficiency of the plant. However, the transmembrane pressure increased ten times faster during the experiments with a shorter reaction time. These results suggested that the floc formed were smaller and thereby more tightly packed in the ultrafilter which in turn increased the pressure in the membrane. An fDOM removal of at least 50 %, though no more than 60 %, was achieved with all feed waters except for the sand filtrate which had a removal efficiency of 18 %. However, highly concentrated humic waters such as Fyrisån proved to be challenging for the plant to handle since the pressure built up rather quickly in the membrane. The sand filtrate feed water experiments indicated that an ultrafiltration step after a sand filtration process would be effective. However, further studies are required to be able to determine the most optimal placement of the ultrafiltration process.  In conclusion, the results achieved with the pilot plant show promising signs of an ultrafiltration process being a viable alternative for Norrvatten to increase their drinking water treatment plant’s efficiency and capacity.

Gegenstand dieser Arbeit war das Stabilitätsverhalten von binären kolloidalen Suspensionen mit hohen Feststoffkonzentrationen (z. B. keramische Suspensionen). Dabei wurde die Stabilität mit Hilfe des Sedimentationsverhaltens bewertet und mit dem Grenzflächenzustand korreliert, der als effektives Zetapotenzial erfasst wurde. Die Untersuchungen erfolgten an drei Oxiden mit unterschiedlichen physiko-chemischen Eigenschaften, wobei die Suspensionszusammensetzung und der pH-Wert über weite Bereiche variiert wurden. Ein wesentliches Ergebnis dieser Arbeit besteht im Nachweis, dass die Löslichkeit der einzelnen partikulären Komponenten in den binären Suspensionen zu einer gegenseitigen Beeinflussung der Grenzflächeneigenschaften führt und dadurch das Stabilitätsverhalten des gesamten Systems maßgeblich bestimmt. Von Relevanz ist zudem das Mischungsverhältnis, von dem zum einen das Löse- und Adsorptionsverhalten und zum anderen die Morphologie von Heteroaggregaten abhängt und das auf diese Weise auch für das makroskopische Verhalten entscheidend ist. Die Arbeit zeigt deutlich, dass das Reich der Kolloide neben universellen Mechanismen von stoffspezifischen Phänomenen beherrscht wird. Daraus folgt, dass eine allumfassende Behandlung der Stabilität nicht möglich ist. Vielmehr kann nur an Beispielen demonstriert werden, welche Art von Phänomenen auftreten und wie sie genutzt oder vermieden werden können.

Als Beitrag zu einer verbesserten Filtration von Metallschmelzen werden stochastische Modelle für den essentiellen Mechanismus der Koagulation von Brownschen Partikeln und Partikeln in turbulenten Strömungen entwickelt und untersucht. Formeln für die zeitliche Entwicklung der Partikelkonzentration in diesen Systemen erlauben die Bestimmung von physikalischen Parametern, welche die Koagulation und somit die Filtration begünstigen. Um wichtige Resultate im Zusammenhang mit der traditionellen Herangehensweise für Brownsche Partikel zu berichtigen und zu erweitern, wird ein neuer Ansatz in Form zweier Modelle entwickelt. Für beide werden Formeln für die Partikelkonzentration, auf Basis einer neuartigen Verallgemeinerung der Matérn Hard-Core-Punktprozesse, abgeleitet. Um im Hinblick auf die Koagulationsgleichung der fraktalartigen Gestalt der Agglomerate besser Rechnung zu tragen, wird deren Morphologie anhand zweier neuer Modelle quantifiziert. Die Arbeit wird durch Anwendung der Modelle und numerische Simulationen von Koagulation und Abscheidung in turbulenten Strömungen abgerundet.

Introduction: This analytic essay is written in completion of a bachelor degree in pharmacy. The focus is in analyzing how different treatments affect the bleeding time. Background: Desmopressin (DDAVP) is a synthetic analogue of the pituitary hormone vasopressin, which controls the reabsorption of water in the kidneys. DDAVP increases the release of von Willebrand's factor and coagulation factor VIII, two major components of the coagulation, which are in imbalance in bleeding disease. Purpose: The purpose of this work is a critical appraisal of clinical trials of DDAVP to evaluate its medical value in bleeding disorders. Method: Since this is a literature study, clinical studies were selected in the PubMed database, which evaluated the effect of DDAVP in bleeding disease and the coagulation of healthy individuals. Result: All nine trials demonstrate an effect of DDAVP on the coagulation system. The hormone has a local effect independent of central influence, the mechanism is not fully clear. DDAVP shortens the bleeding time in bleeding disease, both congenital and acquired, by increasing the release of vWF and FVIII, as well as affecting the adhesiveness of the platelets to strengthen the coagulation. This effect of DDAVP is a blessing for patients suffering from bleeding diseases, but also for patients undergoing major surgery, associated with a risk of major blood loss. Risk of fluid retention, but may be limited if fluid intake is checked throughout the day following the intake of DDAVP.  Conclusion: DDAVP acts as the only therapy form for patients with mild form of haemophilia, and for those with moderate or severe form, DDAVP, in addition to the need for factor concentrate, may also have its place of therapeutic treatment together with tranexamic acid. The conclusion of this survey is that DDAVP has a very high medical value for patients with hemorrhage because it improves coagulation, reduces and stops bleeding without direct side effects, in other words, they raise the quality of life.
Inledning: Som avslutning i utbildningen till receptarie skrivs arbetet utformat som en litteraturstudie. Arbetet innehåller analys av mätning i blödningstid för olika behandlingar. Bakgrund: Desmopressin (DDAVP) är en syntetisk analog till hypofyshormonet vasopressin, vilket styr reabsorberingen av vatten i njurarna. DDAVP ökar frisättning av von Willebrands faktor (vWF) och koagulationsfaktor VIII (FVIII), två viktiga komponenter i koagulationen, vilka är i obalans vid blödarsjuka. Syfte: Detta arbetes syfte är att utvärdera om DDAVP har ett medicinskt värde vid blödarsjuka. Metod: De kliniska studierna valdes ut från databasen PubMed, vilka evaluerade effekten av DDAVP på blödarsjuka samt koagulationen på friska försökspersoner. Resultat: Alla nio artiklarna påvisar effekten av DDAVP hos människa. Hormonet har en lokal verkan oberoende av central påverkan, mekanismen är inte helt klarlagd. DDAVP förkortar blödningstiden hos blödarsjuka, såväl medfödd som förvärvad, genom att öka frisättning av vWF och faktor VIII, samt genom påverkan på trombocyternas adhesivitet, så att koagulationen stärks. Denna effekt av DDAVP är tacksam för blödarsjuka, men även för övriga vårdfall vilka genomgår stora kirurgiska ingrepp med risk för stor blodförlust då effekten kan bli betydande. Det finns en risk för vätskeretention, men den kan begränsas om vätskeintagen kontrolleras dygnet närmast intag av DDAVP. Slutsats: DDAVP agerar som enda terapiform för de med mild form av blödarsjuka, och för de med moderat eller svår form kan förutom behovet av faktorskoncentrat även de DDAVP ha sin givna plats som terapibehandling tillsammans med tranexamsyra. Slutsatsen blir att DDAVP har ett mycket stort medicinskt värde för patienter med blödarobalans eftersom det förbättrar koagulationen, minskar och stoppar blödning utan direkta biverkningar, med andra ord höjer de blödarsjukas livskvalitet.

Gegenstand dieser Arbeit war das Stabilitätsverhalten von binären kolloidalen Suspensionen mit hohen Feststoffkonzentrationen (z. B. keramische Suspensionen). Dabei wurde die Stabilität mit Hilfe des Sedimentationsverhaltens bewertet und mit dem Grenzflächenzustand korreliert, der als effektives Zetapotenzial erfasst wurde. Die Untersuchungen erfolgten an drei Oxiden mit unterschiedlichen physiko-chemischen Eigenschaften, wobei die Suspensionszusammensetzung und der pH-Wert über weite Bereiche variiert wurden. Ein wesentliches Ergebnis dieser Arbeit besteht im Nachweis, dass die Löslichkeit der einzelnen partikulären Komponenten in den binären Suspensionen zu einer gegenseitigen Beeinflussung der Grenzflächeneigenschaften führt und dadurch das Stabilitätsverhalten des gesamten Systems maßgeblich bestimmt. Von Relevanz ist zudem das Mischungsverhältnis, von dem zum einen das Löse- und Adsorptionsverhalten und zum anderen die Morphologie von Heteroaggregaten abhängt und das auf diese Weise auch für das makroskopische Verhalten entscheidend ist. Die Arbeit zeigt deutlich, dass das Reich der Kolloide neben universellen Mechanismen von stoffspezifischen Phänomenen beherrscht wird. Daraus folgt, dass eine allumfassende Behandlung der Stabilität nicht möglich ist. Vielmehr kann nur an Beispielen demonstriert werden, welche Art von Phänomenen auftreten und wie sie genutzt oder vermieden werden können.:Vorwort i Inhaltsverzeichnis iii Nomenklatur vii 1 Einleitung 1 1.1 Motivation 2 1.2 Zielstellung 3 1.3 Vorgehen 3 2 Grundlagen kolloidaler Suspensionen 4 2.1 Charakteristik kolloidaler Systeme 4 2.2 Grenzflächen in Suspensionen 5 2.2.1 Elektrochemische Doppelschicht 5 2.2.2 Wechselwirkung zwischen Ionen und Grenzflächen 9 2.2.3 Veränderung der Grenzflächen durch das Lösen der Partikel 12 2.3 Wechselwirkungen zwischen kolloidalen Partikeln 14 2.3.1 Doppelschichtwechselwirkung 14 2.3.2 Van-der-Waals-Wechselwirkung 16 2.3.3 Bornsche Abstoßung 17 2.3.4 DLVO-Theorie 18 2.3.5 Nicht-DLVO-Effekte 19 2.4 Stabilität binärer Suspensionen 20 2.4.1 Partikelkoagulation in binären Systemen 21 2.4.2 Wechselwirkungen zwischen beschichteten Partikeln 28 2.5 Sedimentation konzentrierter Suspensionen 30 2.5.1 Sedimentationstypen 30 2.5.2 Sedimentation und Stabilität 33 2.6 Stand des Wissens 34 3 Eigenschaften der ausgewählten Oxide 35 3.1 Amorphes SiO2 35 3.1.1 Oberfläche von amorphen SiO2 36 3.1.2 Verhalten vom SiO2 in Wasser 36 3.1.3 Lösen von SiO2 37 3.2 -Al2O3 39 3.3 TiO2 42 4 Experimentelle Untersuchungen 43 4.1 Versuchsübersicht 43 4.2 Verwendete Partikelsysteme 44 4.2.1 Allgemeine Eigenschaften der verwendeten Partikelsysteme 44 4.2.2 Strukturelle Partikeleigenschaften 45 4.3 Verwendete Geräte 47 4.3.1 Elektroakustisches Spektrometer DT 1200 47 4.3.2 Analytische Photozentrifuge – LUMiFuge 116 49 4.4 Zubereitung und Handhabung der Suspensionen 51 4.4.1 Ansatz und Vorbehandlung der Suspensionsproben 52 4.4.2 Durchführung der Messungen 52 4.5 Bestimmung des effektiven Zetapotenzials 53 4.5.1 Auswertung für fraktale Partikel 53 4.5.2 Auswertung für binäre Systeme 55 4.6 Bestimmung der Probenstabilität 55 4.6.1 Durchführung der Sedimentationsanalysen 56 4.6.2 Deutung der Transmissionsprofile 56 4.6.3 Phänomenologische Bewertung der Transmissionsprofile 57 4.6.4 Quantitative Analyse der Transmissionsprofile 62 4.7 Bestimmung des gelösten SiO2 68 4.8 Bewertung der experimentellen Methodik 70 5 Ergebnisse 72 5.1 Wässrige Suspensionen einer partikulären Komponente 72 5.1.1 Einfluss von Art und Konzentration des Hintergrundelektrolyten auf den Zetapotenzial-pH-Verlauf am Beispiel von SiO2 72 5.1.2 Vergleich der Oxide bei standardmäßiger Probenvorbereitung 76 5.1.3 Bewertung der Ergebnisse für die Einstoffsuspensionen 87 5.2 Wässrige Suspensionen zweier unterschiedlicher partikulärer Komponenten 88 5.3 Binäre Suspensionen aus TiO2 und Al2O3 89 5.3.1 Zetapotenzialverläufe der TiO2/Al2O3-Suspensionen 89 5.3.2 Sedimentationsverhalten der TiO2/Al2O3-Suspensionen 91 5.3.3 Stabilität der Suspensionen aus TiO2 und Al2O3 98 5.4 Binäre Suspensionen aus TiO2 und SiO2 99 5.4.1 Zetapotenzialverläufe der TiO2/SiO2-Suspensionen 99 5.4.2 Sedimentationsverhalten der TiO2/SiO2-Suspensionen 100 5.4.3 Lösen und Ausfällung des SiO2 109 5.4.4 Einfluss des gelösten SiO2 auf die Grenzflächen der TiO2/SiO2-Suspensionen 118 5.4.5 Einfluss des gelösten SiO2 auf die Stabilität der TiO2/SiO2-Suspensionen 122 5.4.6 Stabilität der Suspensionen aus TiO2 und SiO2 128 5.5 Binäre Suspensionen aus Al2O3 und SiO2 129 5.5.1 Zetapotenzialverläufe der Al2O3/SiO2-Suspensionen 129 5.5.2 Sedimentationsverhalten der Al2O3/SiO2-Suspensionen 130 5.5.3 Einfluss der Löslichkeit von Al2O3 und SiO2 auf die Eigenschaften der binären Suspensionen 139 5.5.4 Stabilität der Suspensionen aus Al2O3 und SiO2 149 6 Zusammenfassung und Diskussion 150 6.1 Zusammenfassung der Ergebnisse 152 6.2 Diskussion und Ausblick 154 6.3 Fazit 157 7 Literaturverzeichnis 159 8 Abbildungsverzeichnis 180 9 Tabellenverzeichnis 188 Anhang A Hamaker-Funktion 191 Anhang B Berechnung der Stabilitätsverhältnisse 195 Anhang C Experimentelle Versuche 198 Anhang D Reproduzierbarkeit der Stabilitätsversuche 200 Anhang E Laborgeräte, Analysentechnik und Chemikalien 204 Anhang F Bestimmung von gelöstem SiO2 206