@phdthesis{Hentrich2017,
  author    = {Hentrich, Doreen},
  title     = {Grenzfl{\"a}chen-kontrollierte Mineralisation von Calciumphosphat},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-398236},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {163},
  year      = {2017},
  abstract  = {In der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass die beiden verwendeten Amphiphile mit Cholesterol als hydrophoben Block, gute Template f{\"u}r die Mineralisation von Calciumphosphat an der Wasser/Luft-Grenzfl{\"a}che sind. Mittels Infrarot-Reflexions-Absorptions-Spektroskopie (IRRAS), R{\"o}ntgenphotoelektronenspektroskopie (XPS), Energie dispersiver R{\"o}ntgenspektroskopie (EDXS), Elektronenbeugung (SAED) und hochaufl{\"o}sende Transmissionselektronenmikroskopie (HRTEM) konnte die erfolgreiche Mineralisation von Calciumphosphat f{\"u}r beide Amphiphile an der Wasser/Luft-Grenzfl{\"a}che nachgewiesen werden. Es konnte auch gezeigt werden, dass das Phasenverhalten der beiden Amphiphile und die bei der Mineralisation von Calciumphosphat gebildeten Kristallphasen nicht identisch sind. Beide Amphiphile {\"u}ben demnach einen unterschiedlichen Einfluss auf den Mineralisationsverlauf aus. Beim CHOL-HEM konnte sowohl nach 3 h als auch nach 5 h Octacalciumphosphat (OCP) als einzige Kristallphase mittels XPS, SAED, HRTEM und EDXS nachgewiesen werden. Das A-CHOL hingegen zeigte bei der Mineralisation von Calciumphosphat nach 1 h zun{\"a}chst eine nicht eindeutig identifizierbare Vorl{\"a}uferphase aus amorphen Calciumphosphat, Brushit (DCPD) oder OCP. Diese wandelte sich dann nach 3 h und 5 h in ein Gemisch, bestehend aus OCP und ein wenig Hydroxylapatit (HAP) um. Die Schlussfolgerung daraus ist, dass das CHOL-HEM in der Lage ist, dass w{\"a}hrend der Mineralisation entstandene OCP zu stabilisieren. Dies geschieht vermutlich durch die Adsorption des Amphiphils bevorzugt an der OCP Oberfl{\"a}che in [100] Orientierung. Dadurch wird die Spaltung entlang der c-Achse unterdr{\"u}ckt und die Hydrolyse zum HAP verhindert. Das A-CHOL ist hingegen sterisch anspruchsvoller und kann wahrscheinlich aufgrund seiner Gr{\"o}ße nicht so gut an der OCP Kristalloberfl{\"a}che adsorbieren verglichen zum CHOL HEM. Das CHOL-HEM kann also die Hydrolyse von OCP zu HAP besser unterdr{\"u}cken als das A-CHOL. Da jedoch auch beim A-CHOL nach einer Mineralisationszeit von 5 h nur wenig HAP zu finden ist, w{\"a}re auch hier ein Stabilisierungseffekt der OCP Kristalle m{\"o}glich. Um eine genaue Aussage dar{\"u}ber treffen zu k{\"o}nnen, sind jedoch zus{\"a}tzliche Kontrollexperimente notwendig. Es w{\"a}re zum einen denkbar, die Mineralisationsexperimente {\"u}ber einen l{\"a}ngeren Zeitraum durchzuf{\"u}hren. Diese k{\"o}nnten zeigen, ob das CHOL-HEM die Hydrolyse vom OCP zum HAP komplett unterdr{\"u}ckt. Außerdem k{\"o}nnte nachgewiesen werden, ob beim A-CHOL das OCP weiter zum HAP umgesetzt wird oder ob ein Gemisch beider Kristallphasen erhalten bleibt. Um die Mineralisation an der Wasser/Luft-Grenzfl{\"a}che mit der Mineralisation in Bulkl{\"o}sung zu vergleichen, wurden zus{\"a}tzlich Mineralisationsexperimente in Bulkl{\"o}sung durchgef{\"u}hrt. Dazu wurden Nitrilotriessigs{\"a}ure (NTA) und Ethylendiamintetraessigs{\"a}ure (EDTA) als Mineralisationsadditive verwendet, da NTA unter anderem der Struktur der hydrophilen Kopfgruppe des A-CHOLs {\"a}hnelt. Es konnte gezeigt werden, dass ein Vergleich der Mineralisation an der Grenzfl{\"a}che mit der Mineralisation in Bulkl{\"o}sung nicht ohne weiteres m{\"o}glich ist. Bei der Mineralisation in Bulkl{\"o}sung wird bei tiefen pH-Werten DCPD und bei h{\"o}heren pH-Werten HAP gebildet. Diese wurde mittels R{\"o}ntgenpulverdiffraktometrie Messungen nachgewiesen und durch Infrarotspektroskopie bekr{\"a}ftigt. Die Bildung von OCP wie an der Wasser/Luft-Grenzfl{\"a}che konnte nicht beobachtet werden. Es konnte auch gezeigt werden, dass beide Additive NTA und EDTA einen unterschiedlichen Einfluss auf den Verlauf der Mineralisation nehmen. So unterscheiden sich zum einen die Morphologien des gebildeten DCPDs und zum anderen wurde beispielsweise in Anwesenheit von 10 und 15 mM NTA neben DCPD auch HAP bei einem Ausgangs-pH-Wert von 7 nachgewiesen. Da unser Augenmerk speziell auf der Mineralisation von Calciumphosphat an der Wasser/Luft-Grenzfl{\"a}che liegt, k{\"o}nnten Folgeexperimente wie beispielsweise GIXD Messungen durchgef{\"u}hrt werden. Dadurch w{\"a}re es m{\"o}glich, einen {\"U}berblick {\"u}ber die gebildeten Kristallphasen nach unterschiedlichen Reaktionszeiten direkt auf dem Trog zu erhalten. Es konnte weiterhin gezeigt werden, dass auch einfache Amphiphile in der Lage sind, die Mineralisation von Calciumphosphat zu steuern. Amphiphile mit Cholesterol als hydrophoben Block bilden offensichtlich besonders stabile Monolagen an der Wasser/Luft-Grenzfl{\"a}che. Eine Untersuchung des Einflusses {\"a}hnlicher Amphiphile mit unterschiedlichen hydrophilen Kopfgruppen auf das Mineralisationsverhalten von Calciumphosphat w{\"a}re durchaus interessant.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Ihlenburg2023,
  author    = {Ihlenburg, Ramona},
  title     = {Sulfobetainhydrogele mit biomedizinischem Anwendungspotential und deren Netzwerkcharakterisierung im Gleichgewichtsquellzustand},
  doi       = {10.25932/publishup-60709},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-607093},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {xi, 228, xlviii},
  year      = {2023},
  abstract  = {In dieser Dissertation konnten erfolgreich mechanisch stabile Hydrogele {\"u}ber eine freie radikalische Polymerisation (FRP) in Wasser synthetisiert werden. Dabei diente vor allem das Sulfobetain SPE als Monomer. Dieses wurde mit dem {\"u}ber eine nukleophile Substitution erster bzw. zweiter Ordnung hergestellten Vernetzer TMBEMPA/Br umgesetzt. Die entstandenen Netzwerke wurden im Gleichgewichtsquellzustand im Wesentlichen mittels Niederfeld-Kernresonanzspektroskopie, R{\"o}ntgenkleinwinkelstreuung (SAXS), Rasterelektronenmikroskopie mit Tieftemperaturtechnik (Kryo-REM), dynamisch-mechanische Analyse (DMA), Rheologie, thermogravimetrische Analyse (TGA) und dynamische Differenzkalorimetrie (DSC) analysiert. Das hierarchisch aufgebaute Netzwerk wurde anschließend f{\"u}r die matrixgesteuerten Mineralisation von Calciumphosphat und -carbonat genutzt. {\"U}ber das alternierende Eintauchverfahren (engl. „alternate soaking method") und der Variation von Mineralisationsparametern, wie pH-Wert, Konzentration c und Temperatur T konnten dann verschiedene Modifikationen des Calciumphosphats generiert werden. Das entstandene Hybridmaterial wurde qualitativ mittels R{\"o}ntgenpulverdiffraktometrie (XRD), abgeschw{\"a}chte Totalreflexion-fouriertransformierte Infrarot Spektroskopie (ATR-FTIR), Raman-Spektroskopie, Rasterelektronenmikroskopie (REM) mit energiedispersiver R{\"o}ntgenspektroskopie (EDXS) und optischer Mikroskopie (OM) als auch quantitative mittels Gravimetrie und TGA analysiert. F{\"u}r die potentielle Verwendung in der Medizintechnik, z.B. als Implantatmaterial, ist die grundlegende Einsch{\"a}tzung der Wechselwirkung zwischen Hydrogel bzw. Hybridmaterial und verschiedener Zelltypen unerl{\"a}sslich. Dazu wurden verschiedene Zelltypen, wie Einzeller, Bakterien und adulte Stammzellen verwendet. Die Wechselwirkung mit Peptidsequenzen von Phagen komplettiert das biologische Unterkapitel. Hydrogele sind mannigfaltig einsetzbar. Diese Arbeit fasst daher weitere Projektperspektiven, auch außerhalb des biomedizinischem Anwendungsspektrums, auf. So konnten erste Ans{\"a}tze zur serienm{\"a}ßige bzw. maßgeschneiderte Produktion {\"u}ber das „Inkjet" Verfahren erreicht werden. Um dies erm{\"o}glichen zu k{\"o}nnen wurden erfolgreich weitere Synthesestrategien, wie die Photopolymerisation und die redoxinitiierte Polymerisation, ausgenutzt. Auch die Eignung als Filtermaterial oder Superabsorber wurde analysiert.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Mai2016,
  author    = {Mai, Tobias},
  title     = {Polymerunterst{\"u}tzte Calciumphosphatmineralisation},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-89056},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2016},
  abstract  = {Im Verlauf dieser Arbeit sind Blockcopolymere verschiedener Ladung auf Basis von PEO mit hohen Molekulargewichten durch lebendende freie radikalische Polymerisation hergestellt worden. Die Polymere sind einfach im Grammmaßstab herstellbar. Sie zeigen sowohl einen großen Einfluss auf die Nukleation als auch auf die Aufl{\"o}sung von Calciumphosphat. Gleichwohl scheint das Vorhandensein von positiven Gruppen (Kationen, Ampholyten und Betainen) keinen dramatischen Einfluss auf die Nukleation zu haben. So verursachen Polymere mit positiven Ladungen die gleiche Retentionwirkung wie solche, die ausschließlich anionische Gruppen enthalten. Aus der Verwendung der kationischen, ampholytischen und betainischen Copolymere resultiert allerdings eine andersartige Morphologie der Niederschl{\"a}ge, als aus der Verwendung der Anionischen hervorgeht. Bei der Stabilisierung einer HAP-Oberfl{\"a}che setzt sich dieser Trend fort, das heißt, rein anionische Copolymere wirken st{\"a}rker stabilisierend als solche, die positive Ladungen enthalten. Durch Inkubation von menschlichem Zahnschmelz mit anionischen Copolymeren konnte gezeigt werden, dass die Biofilmbildung verglichen mit einer unbehandelten Zahnoberfl{\"a}che eingeschr{\"a}nkt abl{\"a}uft. All dies macht die Polymere zu interessanten Additiven f{\"u}r Zahnpflegeprodukte. Zus{\"a}tzlich konnten auf Basis dieser rein anionischen Copolymere Polymerb{\"u}rsten, ebenfalls {\"u}ber lebendende freie radikalische Polymerisation, hergestellt werden. Diese zeichnen sich durch einen großen Einfluss auf die Kristallphase aus und bilden mit dem CHAP des AB-Types das Material, welches auch in Knochen und Z{\"a}hnen vorkommt. Erste Cytotoxizit{\"a}tstests lassen auf das große Potential dieser Polymerb{\"u}rsten f{\"u}r Beschichtungen in der Medizintechnik schließen.},
  language  = {de}
}
@article{PerkinsSantosRoseetal.2022,
  author    = {Perkins, Anita K. and Santos, Isaac R. and Rose, Andrew L. and Schulz, Kai G. and Grossart, Hans-Peter and Eyre, Bradley D. and Kelaher, Brendan P. and Oakes, Joanne M.},
  title     = {Production of dissolved carbon and alkalinity during macroalgal wrack degradation on beaches},
  series = {Biogeochemistry},
  volume    = {160},
  journal   = {Biogeochemistry},
  number    = {2},
  publisher = {Springer},
  address   = {Dordrecht},
  issn      = {0168-2563},
  doi       = {10.1007/s10533-022-00946-4},
  pages     = {159 -- 175},
  year      = {2022},
  abstract  = {Marine macroalgae are a key primary producer in coastal ecosystems, but are often overlooked in blue carbon inventories. Large quantities of macroalgal detritus deposit on beaches, but the fate of wrack carbon (C) is little understood. If most of the wrack carbon is respired back to CO2, there would be no net carbon sequestration. However, if most of the wrack carbon is converted to bicarbonate (alkalinity) or refractory DOC, wrack deposition would represent net carbon sequestration if at least part of the metabolic products (e.g., reduced Fe and S) are permanently removed (i.e., long-term burial) and the DOC is not remineralised. To investigate the release of macroalgal C via porewater and its potential to contribute to C sequestration (blue carbon), we monitored the degradation of Ecklonia radiata in flow-through mesocosms simulating tidal flushing on sandy beaches. Over 60 days, 81\% of added E. radiata organic matter (OM) decomposed. Per 1 mol of detritus C, the degradation produced 0.48 +/- 0.34 mol C of dissolved organic carbon (DOC) (59\%) and 0.25 +/- 0.07 mol C of dissolved inorganic carbon (DIC) (31\%) in porewater, and a small amount of CO2 (0.3 +/- 0.0 mol C; ca. 3\%) which was emitted to the atmosphere. A significant amount of carbonate alkalinity was found in porewater, equating to 33\% (0.27 +/- 0.05 mol C) of the total degraded C. The degradation occurred in two phases. In the first phase (days 0-3), 27\% of the OM degraded, releasing highly reactive DOC. In the second phase (days 4-60), the labile DOC was converted to DIC. The mechanisms underlying E. radiata degradation were sulphate reduction and ammonification. It is likely that the carbonate alkalinity was primarily produced through sulphate reduction. The formation of carbonate alkalinity and semi-labile or refractory DOC from beach wrack has the potential to play an overlooked role in coastal carbon cycling and contribute to marine carbon sequestration.},
  language  = {en}
}