Podochela meloi Sankarankutty, Ferreira & Cunha, 2001, a junior synonym of the spider crab Inachoides forceps A. Milne-Edwards, 1879 (Crustacea: Brachyura: Inachoididae)

Podochela meloi Sankarankutty, Ferreira & Cunha, 2001, originally described in the Inachidae MacLeay, 1838, was recently transferred to the Inachoididae genus Inachoides H. Milne Edwards & Lucas, 1842, based upon overall similarities. Placement of P. meloi in both Inachoididae and Inachoides is found to be supported by a number of synapomorphies as shown herein. Podochela meloi is shown to be a junior synonym of Inachoides forceps A. Milne-Edwards, 1879.

Homogeneous structures and rigidity of isoparametric submanifolds in Hilbert space

We study isoparametric submanifolds of rank at least two in a separable Hilbert space, which are known to be homogeneous by the main result in [E. Heintze and X. Liu, Ann. of Math. (2), 149 (1999), 149-181], and with such a submanifold M and a point x in M we associate a canonical homogeneous structure I" (x) (a certain bilinear map defined on a subspace of T (x) M x T (x) M). We prove that I" (x) , together with the second fundamental form alpha (x) , encodes all the information about M, and we deduce from this the rigidity result that M is completely determined by alpha (x) and (Delta alpha) (x) , thereby making such submanifolds accessible to classification. As an essential step, we show that the one-parameter groups of isometries constructed in [E. Heintze and X. Liu, Ann. of Math. (2), 149 (1999), 149-181] to prove their homogeneity induce smooth and hence everywhere defined Killing fields, implying the continuity of I" (this result also seems to close a gap in [U. Christ, J. Differential Geom., 62 (2002), 1-15]). Here an important tool is the introduction of affine root systems of isoparametric submanifolds.

Behaviour of grouted dowels used in precast concrete connections

This research deals with the behaviour of grouted dowels used in beam-to-column connections in precast concrete structures. The research focuses primarily on the theoretical and experimental analysis of the resistance mechanism of the dowels. The experimental programme included 15 models for analysing the following variations in dowel parameters: a) dowel diameters of 16, 20 and 25 mm, b) dowel inclinations of 0 degrees (i.e. perpendicular to the interface), 45 degrees and 60 degrees, c) compressive strength of classes C35 and C50 for the concrete adjacent to the dowels, and d) the absence or presence of compressive loads normal to the interface. The experimental results indicate that the ultimate capacity and shear stiffness of the inclined dowels are significantly higher than those of the perpendicular dowels. Based on these results, an analytical model is proposed that considers the influence of the parameters studied regarding the capacity of the dowel.

Underlying Event measurements in pp collisions at root s=0.9 and 7 TeV with the ALICE experiment at the LHC

We present measurements of Underlying Event observables in pp collisions at root s = 0 : 9 and 7 TeV. The analysis is performed as a function of the highest charged-particle transverse momentum p(T),L-T in the event. Different regions are defined with respect to the azimuthal direction of the leading (highest transverse momentum) track: Toward, Transverse and Away. The Toward and Away regions collect the fragmentation products of the hardest partonic interaction. The Transverse region is expected to be most sensitive to the Underlying Event activity. The study is performed with charged particles above three different p(T) thresholds: 0.15, 0.5 and 1.0 GeV/c. In the Transverse region we observe an increase in the multiplicity of a factor 2-3 between the lower and higher collision energies, depending on the track p(T) threshold considered. Data are compared to PYTHIA 6.4, PYTHIA 8.1 and PHOJET. On average, all models considered underestimate the multiplicity and summed p(T) in the Transverse region by about 10-30%.

A hymenopterists' guide to the Hymenoptera Anatomy Ontology: utility, clarification, and future directions

Hymenoptera exhibit an incredible diversity of phenotypes, the result of similar to 240 million years of evolution and the primary subject of more than 250 years of research. Here we describe the history, development, and utility of the Hymenoptera Anatomy Ontology (HAO) and its associated applications. These resources are designed to facilitate accessible and extensible research on hymenopteran phenotypes. Outreach with the hymenopterist community is of utmost importance to the HAO project, and this paper is a direct response to questions that arose from project workshops. In a concerted attempt to surmount barriers of understanding, especially regarding the format, utility, and development of the HAO, we discuss the roles of homology, "preferred terms", and "structural equivalency". We also outline the use of Universal Resource Identifiers (URIs) and posit that they are a key element necessary for increasing the objectivity and repeatability of science that references hymenopteran anatomy. Pragmatically, we detail a mechanism (the "URI table") by which authors can use URIs to link their published text to the HAO, and we describe an associated tool (the "Analyzer") to derive these tables. These tools, and others, are available through the HAO Portal website (http://portal.hymao.org). We conclude by discussing the future of the HAO with respect to digital publication, cross-taxon ontology alignment, the advent of semantic phenotypes, and community-based curation.

TUNGSTEN ISOTOPIC COMPOSITIONS IN STARDUST SiC GRAINS FROM THE MURCHISON METEORITE: CONSTRAINTS ON THE s-PROCESS IN THE Hf-Ta-W-Re-Os REGION

We report the first tungsten isotopic measurements in stardust silicon carbide (SiC) grains recovered from the Murchison carbonaceous chondrite. The isotopes (182,183,184,186)Wand (179,180)Hf were measured on both an aggregate (KJB fraction) and single stardust SiC grains (LS+ LU fraction) believed to have condensed in the outflows of low-mass carbon-rich asymptotic giant branch (AGB) stars with close-to-solar metallicity. The SiC aggregate shows small deviations from terrestrial (= solar) composition in the (182)W/(184)Wand (183)W/(184)Wratios, with deficits in (182)W and (183)W with respect to (184)W. The (186)W/(184)W ratio, however, shows no apparent deviation from the solar value. Tungsten isotopic measurements in single mainstream stardust SiC grains revealed lower than solar (182)W/(184)W, (183)W/(184)W, and (186)W/(184)W ratios. We have compared the SiC data with theoretical predictions of the evolution of W isotopic ratios in the envelopes of AGB stars. These ratios are affected by the slow neutron-capture process and match the SiC data regarding their (182)W/(184)W, (183)W/(184)W, and (179)Hf/(180)Hf isotopic compositions, although a small adjustment in the s-process production of (183)W is needed in order to have a better agreement between the SiC data and model predictions. The models cannot explain the (186)W/(184)W ratios observed in the SiC grains, even when the current (185)W neutron-capture cross section is increased by a factor of two. Further study is required to better assess how model uncertainties (e. g., the formation of the (13)C neutron source, the mass-loss law, the modeling of the third dredge-up, and the efficiency of the (22)Ne neutron source) may affect current s-process predictions.

Measurement of prompt J/psi and beauty hadron production cross sections at mid-rapidity in pp collisions at root s=7 TeV

The ALICE experiment at the LHC has studied J/psi production at mid-rapidity in pp collisions at root s = 7 TeV through its electron pair decay on a data sample corresponding to an integrated luminosity L-int = 5.6 nb(-1). The fraction of J/psi from the decay of long-lived beauty hadrons was determined for J/psi candidates with transverse momentum p(t) > 1,3 GeV/c and rapidity vertical bar y vertical bar < 0.9. The cross section for prompt J/psi mesons, i.e. directly produced J/psi and prompt decays of heavier charmonium states such as the psi(2S) and chi(c) resonances, is sigma(prompt J/psi) (p(t) > 1.3 GeV/c, vertical bar y vertical bar < 0.9) = 8.3 +/- 0.8(stat.) +/- 1.1 (syst.)(-1.4)(+1.5) (syst. pol.) mu b. The cross section for the production of b-hadrons decaying to J/psi with p(t) > 1.3 GeV/c and vertical bar y vertical bar < 0.9 is a sigma(J/psi <- hB) (p(t) > 1.3 GeV/c, vertical bar y vertical bar < 0.9) = 1.46 +/- 0.38 (stat.)(-0.32)(+0.26) (syst.) mu b. The results are compared to QCD model predictions. The shape of the p(t) and y distributions of b-quarks predicted by perturbative QCD model calculations are used to extrapolate the measured cross section to derive the b (b) over bar pair total cross section and d sigma/dy at mid-rapidity.

La psicologia della Gestalt. Ricerche teoriche e sperimentali sulla percezione sonora e musicale (1890-1939)

The aim of the present work is a historical survey on Gestalt trends in psychological research between late 19th and the first half of 20th century with privileged reference to sound and musical perception by means of a reconsideration of experimental and theoretical literature. Ernst Mach and Christian von Ehrenfels gave rise to the debate about Gestaltqualität which notably grew thanks to the ‘Graz School’ (Alexius Meinong, Stephan Witasek, Anton Faist, Vittorio Benussi), where the object theory and the production theory of perception were worked out. Stumpf’s research on Tonpsychologie and Franz Brentano’s tradition of ‘act psychology’ were directly involved in this debate, opposing to Wilhelm Wundt’s conception of the discipline; this clearly came to light in Stumpf’s controversy with Carl Lorenz and Wundt on Tondistanzen. Stumpf’s concept of Verschmelzung and his views about consonance and concordance led him to some disputes with Theodor Lipps and Felix Krueger, lasting more than two decades. Carl Stumpf was responsible for education of a new generation of scholars during his teaching at the Berlin University: his pupils Wolfgang Köhler, Kurt Koffka and Max Wertheimer established the so-called ‘Berlin School’ and promoted the official Gestalt theory since the 1910s. After 1922 until 1938 they gave life and led together with other distinguished scientists the «Psychologische Forschung», a scientific journal in which ‘Gestalt laws’ and many other acoustical studies on different themes (such as sound localization, successive comparison, phonetic phenomena) were exposed. During the 1920s Erich Moritz von Hornbostel gave important contributions towards the definition of an organic Tonsystem in which sound phenomena could find adequate arrangement. Last section of the work contains descriptions of Albert Wellek’s studies, Kurt Huber’s vowel researches and aspects of melody perception, apparent movement and phi-phenomenon in acoustical field. The work contains also some considerations on the relationships among tone psychology, musical psychology, Gestalt psychology, musical aesthetics and musical theory. Finally, the way Gestalt psychology changed earlier interpretations is exemplified by the decisive renewal of perception theory, the abandon of Konstanzannahme, some repercussions on theory of meaning as organization and on feelings in musical experience.

Expression und Funktion der Paraoxonase-2 im Hinblick auf oxidativen Stress im Gefäßsystem

Erhöhte Spiegel von oxidativem Stress bedingen Atherosklerose, eine Krankheit die über 50% aller Todesfälle in der westlichen Welt ausmacht. Es ist entscheidend Mechanismen zur Abwehr dieser Krankheit zu ergründen.rnDa genetische Polymorphismen des körpereigenen Enzyms Paraoxonase 2 (PON2) mit kardiovaskulären Erkrankungen assoziiert sind, wurden ihre Regulation und potentiell antioxidativen Funktionen in vaskulären Zellen analysiert. Mittels verschiedener molekularbiologischer Methoden konnte ich erstmals zeigen, dass PON2 in vaskulären Zellen vornehmlich subzellulär im ER lokalisiert ist. Anhand verschiedener Experimente wurde PON2 als potenter Faktor zur Reduktion von ROS identifiziert. Erhöhte ROS-Spiegel führen zur Aktivierung eines als unfolded protein response (UPR) bekannten ER-Stress-Signalwegs. Dieser ist neben Atherosklerose in eine Vielzahl von Erkrankungen involviert und hat kritischen Einfluss auf das Überleben oder Absterben von Zellen. Durchgeführte Promoter-Reporter Studien bewiesen die Induktion der Protein-Expression von PON2 nach Aktivierung des UPR-Signalwegs, was als kompensatorischer Mechanismus der Zelle zur Vermeidung UPR-induzierter Apoptose verstanden werden könnte. PON2 wehrt oxidativen Stress und die UPR-induzierte Apoptose ab und ist ein protektiver Faktor vor Atherosklerose.rnIn einem Krebsmodell könnte PON2 aber als antiapoptotischer Faktor entscheidend am Überleben von Tumorzellen beteiligt sein. Gerade diese beiden gegensätzlichen Aspekte der antiapoptotischen Funktion des Proteins zeigen die Notwendigkeit für weitere Untersuchungen zu PON2 auf.rn

Langzeitergebnisse nach Trabekulektomie bei Glaukompatienten

Hintergrund: Die antimetabolitgestützte Trabekulektomie stellt seit längeren denrnGoldstandard bei medikamentös nicht ausreichend therapierbaren Glaukomen dar. Kurz- und mittelfristige Erfolge wurden durch viele Studien bestätigt. Allerdings unterliegen diese sehr unterschiedlichen Erfolgsdefinitionen. Eine strikte Druckkontrolle ≤ 15 mm Hg ohne zusätzliche medikamentöse Therapie erscheint sinnvoll einen risikofreien Therapieerfolg zu bewerten. Es existieren nur wenige Langzeitstudien mit diesem Erfolgskriterium. Die durchgeführte Studie soll einen Eindruck der ophthalmologischen Versorgung trabekulektomierter Patienten an der Universitätsaugenklinik Mainz über einen bewusst langen Zeitraum bieten. Patienten und Methoden: In diese retrospektiven Studie wurden alle Patienten, die aufgrund einer fortgeschrittenen Glaukomerkrankung in den Jahren 1996, 2001 oder 2006 eine Trabekulektomie erhielten, aufgenommen. Von den 723 Augen der 664 Patienten dieser Jahrgänge konnten 447 (61,8%) nachverfolgt werden. Die Zusammensetzung der Patienten war mit anderen Studien vergleichbar. 28% konnten mindestens 7 Jahre, 10% sogar 10 Jahre nachverfolgt werden. Esrnwurde untersucht, ob ein signifikanter Zusammenhang zwischen dem ophthalomologisch-internistischem Entlassstatus (Visus, Tensio, Gesichtsfeld,rnGlaukomtyp, Voroperationen, Medikation, Vorerkrankungen, Art der Operation) undrnder erstrebten Kontrolle des Intraokulardruckes besteht. Ergebnisse: Die mittlere Nachbeobachtungszeit betrug 4,3 ± 3,4 Jahre. Nach 1, 3,rn5, 7 und 10 Jahren wiesen 217 (82,1%) (p < 0,001), 133 (67,7%) (p < 0,001), 70rn(50%) (p < 0,001), 59 (47,7%) (p = 0,056) und 16 (38,1%) (p = 0,06) Augen Intraokulardrücke ≤ 15 mm Hg ohne zusätzliche Antiglaukomatosa auf. Nichtrnstatistisch signifikant waren die 7- und 10-Jahresergebnisse. Mit Hilfe von Antiglaukomatosa waren es insgesamt, 225 (85,1%), 156 (79,7%), 87 (62,5%), 93 (75%) und 23 (54,7%) (alle p < 0,001). Die mediane Überlebenszeit für IOD ≤ 15 mm Hg ohne Medikation betrug 7,4 Jahre ± 5 Monate. Druckobergrenzen von ≤ 18 bzw. 21 mm Hg erfüllten bis zu 20% mehr Patienten. Der mittlere Visus von 0,32 ± 6 Stufen blieb nach einem mittleren postoperativen Abfall auf 0,25 ± 5 Stufen in den Folgeuntersuchungen stabil. Er zeigte ab dem 3-Jahresintervall keine statistisch signifikante Verschlechterung zum präoperativen Visus. 5,8 Jahre ± 80 Tage betrug die mediane Überlebenszeit für ein stabiles Gesichtsfeld. Gesichtsfelddaten, MD und PSD zeigten keine statistisch signifikante Verschlechterung (p > 0,05). Risikofaktoren für ein Scheitern der Operation waren Patientenalter (RR = 1,01, KI: 0,95 - 1,34, p = 0,043), arterielle Hypertonie (RR = 1,87, KI: 1,21-2,9, p = 0,005) und männliches Geschlecht (RR = 1,24; KI: 1,07 – 1,43; p = 0,004). Komplikationen waren passagere okuläre Hypotonien an 85 (19%), Fistulation an 46(10,2%), Aderhautschwellung an 29 (6,4%) –abhebung an 14 (3,1%), retinale Amotio an 9 (2%), hypotone Makulopathie an 5 (1,1%) und Hypertonien an 70 (15,6%) Augen. 150 (33,5%) Augen erhielten einen Folgeeingriff, 117 (26%) eine Phakoemulsifikation, 149 (33%) eine Fadenlockerung, 122 (27%) 5-FU-Injektionen, 42 (9,4%) eine Fadennachlegung, 33 (7,4%) ein Needling, 26 (5,8%) eine Zyklophotokoagulation, 19 (4,3%) eine Re-TE und 9 (2%) sonstige chirurgische Revisionen. Schlussfolgerung: Die Kontrolle des Augeninnendruckes ≤ 15 mm Hg ohne zusätzliche Medikation erreichten viele Patienten über einen langen Nachbeobachtungszeitraum. Die Häufigkeit der Komplikationen oder nötiger Folgeeingriffe war meist niedriger als in vergleichbaren Studien. Selbst Patienten mit hohem Risikoprofil hatten gute Ergebnisse. Aufgrund mangelnder Gesichtsfelddaten fanden sich keine Hinweise auf statistisch relevantes Fortschreiten des Glaukoms zur angestrebten medikationsfreien Druckkontrolle. Weitere Studien für einen Untersuchungszeitraum von 10 Jahren mit gleichen Erfolgskriterien wie in der vorliegenden Arbeit mit genauer Analyse der Gesichtsfelddaten wären wünschenswert, um zu belegen, dass die guten Langzeitergebnisse nach Trabekulektomie an der Universitätsaugenklinik Mainz auch eine Glaukomprogredienz dauerhaft verhindern. Damit stellt die an der Universitätsaugenklinik Mainz durchgeführte antimetabolitgestützte Trabekulektomie und deren postoperative Nachbetreuung an einer repräsentativen Population eine sichere und komplikationsarme Methode dar.

Synthesis of polyphenylene cylinders with different sizes and connectivity patterns as well as study of their linear congeners

In dieser Arbeit wird die Synthese von Polyphenylenzylindern (PPZ) und strukturell verwandten Molekülen beschrieben, die in unterschiedlichen Größen und verschiedenartigen Bindungsmustern dargestellt wurden. Aufgrund ihres Aufbaus sind sie direkte Vorläufermoleküle von Kohlenstoffnanoröhren (CNT)s. Ziel war es, zunächst zu untersuchen, ob sich PPZs darstellen lassen. In einem anschließenden Schritt wurde die nasschemische Synthese von CNTs untersucht, die auf diesem Weg bisher noch nicht erreicht werden konnte. Die hier studierten Strukturen führten zu vielversprechenden Ergebnisse auf diesem Weg, da die oxidative Cyclodehydrierung – eine intramolekulare Anellierung – zur Bildung von ca. 50% der notwendigen Bindungen führte.

Species specific nitrogen isotope analysis by NanoSIMS

Der atmosphärische Kreislauf reaktiver Stickstoffverbindungen beschäftigt sowohl die Naturwissenschaftler als auch die Politik. Dies ist insbesondere darauf zurückzuführen, dass reaktive Stickoxide die Bildung von bodennahem Ozon kontrollieren. Reaktive Stickstoffverbindungen spielen darüber hinaus als gasförmige Vorläufer von Feinstaubpartikeln eine wichtige Rolle und der Transport von reaktivem Stickstoff über lange Distanzen verändert den biogeochemischen Kohlenstoffkreislauf des Planeten, indem er entlegene Ökosysteme mit Stickstoff düngt. Die Messungen von stabilen Stickstoffisotopenverhältnissen (15N/14N) bietet ein Hilfsmittel, welches es erlaubt, die Quellen von reaktiven Stickstoffverbindungen zu identifizieren und die am Stickstoffkeislauf beteiligten Reaktionen mithilfe ihrer reaktionsspezifischen Isotopenfraktionierung genauer zu untersuchen. rnIn dieser Doktorarbeit demonstriere ich, dass es möglich ist, mit Hilfe von Nano-Sekundärionenmassenspektrometrie (NanoSIMS) verschiedene stickstoffhaltige Verbindungen, die üblicherweise in atmosphärischen Feinstaubpartikeln vorkommen, mit einer räumlichen Auflösung von weniger als einem Mikrometer zu analysieren und zu identifizieren. Die Unterscheidung verschiedener stickstoffhaltiger Verbindungen erfolgt anhand der relativen Signalintensitäten der positiven und negativen Sekundärionensignale, die beobachtet werden, wenn die Feinstaubproben mit einem Cs+ oder O- Primärionenstrahl beschossen werden. Die Feinstaubproben können direkt auf dem Probenahmesubstrat in das Massenspektrometer eingeführt werden, ohne chemisch oder physikalisch aufbereited zu werden. Die Methode wurde Mithilfe von Nitrat, Nitrit, Ammoniumsulfat, Harnstoff, Aminosären, biologischen Feinstaubproben (Pilzsporen) und Imidazol getestet. Ich habe gezeigt, dass NO2 Sekundärionen nur beim Beschuss von Nitrat und Nitrit (Salzen) mit positiven Primärionen entstehen, während NH4+ Sekundärionen nur beim Beschuss von Aminosäuren, Harnstoff und Ammoniumsalzen mit positiven Primärionen freigesetzt werden, nicht aber beim Beschuss biologischer Proben wie z.B. Pilzsporen. CN- Sekundärionen werden beim Beschuss aller stickstoffhaltigen Verbindungen mit positiven Primärionen beobachtet, da fast alle Proben oberflächennah mit Kohlenstoffspuren kontaminiert sind. Die relative Signalintensität der CN- Sekundärionen ist bei kohlenstoffhaltigen organischen Stickstoffverbindungen am höchsten.rnDarüber hinaus habe ich gezeigt, dass an reinen Nitratsalzproben (NaNO3 und KNO3), welche auf Goldfolien aufgebracht wurden speziesspezifische stabile Stickstoffisotopenverhältnisse mithilfe des 15N16O2- / 14N16O2- - Sekundärionenverhältnisses genau und richtig gemessen werden können. Die Messgenauigkeit auf Feldern mit einer Rastergröße von 5×5 µm2 wurde anhand von Langzeitmessungen an einem hausinternen NaNO3 Standard als ± 0.6 ‰ bestimmt. Die Differenz der matrixspezifischen instrumentellen Massenfraktionierung zwischen NaNO3 und KNO3 betrug 7.1 ± 0.9 ‰. 23Na12C2- Sekundärionen können eine ernst zu nehmende Interferenz darstellen wenn 15N16O2- Sekundärionen zur Messung des nitratspezifischen schweren Stickstoffs eingesetzt werden sollen und Natrium und Kohlenstoff im selben Feinstaubpartikel als interne Mischung vorliegt oder die natriumhaltige Probe auf einem kohlenstoffhaltigen Substrat abgelegt wurde. Selbst wenn, wie im Fall von KNO3, keine derartige Interferenz vorliegt, führt eine interne Mischung mit Kohlenstoff im selben Feinstaubpartikel zu einer matrixspezifischen instrumentellen Massenfraktionierung die mit der folgenden Gleichung beschrieben werden kann: 15Nbias = (101 ± 4) ∙ f − (101 ± 3) ‰, mit f = 14N16O2- / (14N16O2- + 12C14N-). rnWird das 12C15N- / 12C14N- Sekundärionenverhältnis zur Messung der stabilen Stickstoffisotopenzusammensetzung verwendet, beeinflusst die Probematrix die Messungsergebnisse nicht, auch wenn Stickstoff und Kohlenstoff in den Feinstaubpartikeln in variablen N/C–Verhältnissen vorliegen. Auch Interferenzen spielen keine Rolle. Um sicherzustellen, dass die Messung weiterhin spezifisch auf Nitratspezies eingeschränkt bleibt, kann eine 14N16O2- Maske bei der Datenauswertung verwendet werden. Werden die Proben auf einem kohlenstoffhaltigen, stickstofffreien Probennahmesubstrat gesammelt, erhöht dies die Signalintensität für reine Nitrat-Feinstaubpartikel.

Biomimetic coating of organic polymers with a protein-functionalized layer of calcium phosphate: the surface properties of the carrier influence neither the coating characteristics nor the incorporation mechanism or release kinetics of the protein

Polymers that are used in clinical practice as bone-defect-filling materials possess many essential qualities, such as moldability, mechanical strength and biodegradability, but they are neither osteoconductive nor osteoinductive. Osteoconductivity can be conferred by coating the material with a layer of calcium phosphate, which can be rendered osteoinductive by functionalizing it with an osteogenic agent. We wished to ascertain whether the morphological and physicochemical characteristics of unfunctionalized and bovine-serum-albumin (BSA)-functionalized calcium-phosphate coatings were influenced by the surface properties of polymeric carriers. The release kinetics of the protein were also investigated. Two sponge-like materials (Helistat® and Polyactive®) and two fibrous ones (Ethisorb and poly[lactic-co-glycolic acid]) were tested. The coating characteristics were evaluated using state-of-the-art methodologies. The release kinetics of BSA were monitored spectrophotometrically. The characteristics of the amorphous and the crystalline phases of the coatings were not influenced by either the surface chemistry or the surface geometry of the underlying polymer. The mechanism whereby BSA was incorporated into the crystalline layer and the rate of release of the truly incorporated depot were likewise unaffected by the nature of the polymeric carrier. Our biomimetic coating technique could be applied to either spongy or fibrous bone-defect-filling organic polymers, with a view to rendering them osteoconductive and osteoinductive.

Mechanical insertion properties of calcium-phosphate implant coatings

Abstract Objectives: To investigate the influence of protein incorporation on the resistance of biomimetic calcium-phosphate coatings to the shear forces that are generated during implant insertion. Materials and Methods: Thirty-eight standard (5 x 13 mm) Osseotite((R)) implants were coated biomimetically with a layer of calcium phosphate, which either lacked or bore a co-precipitated (incorporated) depot of the model protein bovine serum albumin (BSA). The coated implants were inserted into either artificial bone (n=18) or the explanted mandibles of adult pigs (n=12). The former set-up was established for the measurement of torque and of coating losses during the insertion process. The latter set-up was established for the histological and histomorphometric analysis of the fate of the coatings after implantation. Results: BSA-bearing coatings had higher mean torque values than did those that bore no protein depot. During the insertion process, less material was lost from the former than from the latter type of coating. The histological and histomorphometric analysis revealed fragments of material to be sheared off from both types of coating at vulnerable points, namely, at the tips of the threads. The sheared-off fragments were retained within the peri-implant space. Conclusion: The incorporation of a protein into a biomimetically prepared calcium-phosphate coating increases its resistance to the shear forces that are generated during implant insertion. In a clinical setting, the incorporated protein would be an osteogenic agent, whose osteoinductive potential would not be compromised by the shearing off of coating material, and the osteoconductivity of an exposed implant surface would not be less than that of a coated one. To cite this article: Hägi TT, Enggist L, Michel D, Ferguson SJ, Liu Y, Hunziker EB. Mechanical insertion properties of calcium-phosphate implant coatings. Clin. Oral Impl. Res. xx, 2010; 000-000. doi: 10.1111/j.1600-0501.2010.01916.x.