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Durch den wachsenden Einsatz von nickelhaltigen Behandlungselementen in der kieferorthopädischen Praxis und die steigende Verbreitung von Nickelallergie in der Bevölkerung werden Studien zur Biokompatibilität solcher Elementen im- mer interessanter. Der entscheidende Faktor, der die Biokompatibilität von kiefer- orthopädischen Drähten bestimmt, ist das Korrosionsverhalten. Deshalb wurden Nickel-Titan-Nivellierungsbögen, sowie Titan-Molybdän-, Kobalt-Chrom- und E- delstahldrähte auf ihr Korrosionsverhalten unter realistischen Bedingungen un- tersucht. Hierfür wurde eine spezielle Apparatur konstruiert, um die Proben im statischen Immersionstest in Kunstspeichel und Milchsäurelösung bei mechani- scher, thermischer und kombiniert mechanischer und thermischer Belastung kon- trollierter Korrosion unterziehen zu können. Danach wurden die Oberflächen der Drähte durch Rasterelektronenmikroskopie (REM) in Verbindung mit energiedi- spersiver Röntgenanalyse (EDX) untersucht. Die Nickelabgabe wurde mit einem induktiv gekoppelten Plasma-Massenspektrometer (ICP-MS) gemessen. Außer- dem wurden elektrochemische Tests durchgeführt, um das Ruhe- und das Durch- bruchspotential der Proben zu ermitteln. Alle Daten wurden mittels statistischer Tests verglichen (F-Test). Die Ergebnisse liefern nicht nur Informationen über das relative Korrosions- verhalten der Drähte untereinander, sondern erlauben auch eine quantitative Abschätzung über die Nickelionenabgabe während einer kieferorthopädischen Be- handlung. Allgemein lag die maximale Abgabe von Nickelionen zwei Größenord- nungen unterhalb der Menge, die täglich mit der Nahrung aufgenommen wird. Zwei Drähte, der Dentaurum Tensic und der Forestadent Titanol Low Force, zeigten aufgrund ihrer Oberflächenzusammensetzung eine höhere Tendenz zur Korrosion als die anderen Drähte. Mittels EDX-Analyse konnte der Grund dafür ermittelt werden. Auf der Oberfläche des Drahtes Tensic ist die Nickelkonzen- tration mit 59 at.-% verglichen mit 51,7 at.-% im Inneren wesentlich höher. Die Oberfläche des Drahtes Titanol Low Force enthält etwa 5 at.-% Aluminium. Beide Effekte haben einen negativen Einfluss auf das Korrosionsverhalten. Weiterhin wurden Dauerlasttests und Korrosionsexperimente an dünnen ge- sputterten Nickel-Titan-Filmen und an Nickel-Titan-Hohldrähten durchgeführt. Dabei handelt es sich um Prototypen für die Entwicklung von neuartigem Nickel- Titan/Polymer-Verbundmaterial für den Einsatz in der Kieferorthopädie. Diese Untersuchung war Teil eines BMBF-Projektes in Zusammenarbeit mit dem For- schungszentrum caesar in Bonn, der Poliklinik fÄur Kieferorthopädie in Düsseldorf und der Firma Dentaurum. Ziel dieses Projektes war, die Kosten einer kiefer- orthopädischen Behandlung dadurch zu senken, dass die Anzahl der notwen- digen Wechsel der Drahtbögen minimiert wird. Nachdem Dauerlastexperimen- te (Wöhlertests) an Tensic-Referenzdrähten durchgeführt wurden, konnten drei verschiedene Materialstrukturen mittels Röntgenbeugung (XRD) beobachtet wer- den. Diese Strukturen wurden der Austenit- und der Martensitstruktur von Nickel- Titan zugeordnet. Bei einer Spannungsamplitude des Materials unterhalb des martensitischen Plateaus konnte kein dauerhafter Martensit beobachtet werden. Wenn jedoch die Spannungsamplitude bis in das martensitische Plateau hinein reichte, aber immer noch klein genug war, dass keine plastische Deformation auf- trat, bildete sich eine typische Martensitstruktur und alle zu erwartenden Reflexi- onspeaks konnten identifiziert werden. Wenn die Spannungsamplitude groß genug war, um plastische Deformation zu erzeugen, wurde eine Umorientierung und eine Strukturänderung des Martensits gefunden. Die Ergebnisse wurden mit Finite- Elemente-Modellen (FEM) des Biegeexperimentes verglichen, um die Messun- gen der Plateauspannung zu verifizieren. Es wurden außerdem Dauerlasttests der NiTi-Prototypen-Hohldrähte durchgeführt, um deren Haltbarkeit im Vergleich zum Referenzmaterial zu bestimmen. Zudem wurde das Korrosionsverhalten des gesputterten Nickel-Titan-Materials im Vergleich zu den kommerziellen Drähten untersucht. Die NiTi-Hohldrähte zeigten in diesen Tests ein sehr schlechtes Dau- erlastverhalten. Das Korrosionsverhalten aller gesputterten NiTi-Proben war da- gegen in Ordnung. Schließlich wurde noch eine einfache Methode entwickelt, um die Biegekräfte von dünnen gesputterten Nickel-Titan-Folien zu ermitteln. Bis dahin waren die einzigen Möglichkeiten, die mechanischen Eigenschaften von dünnen Filmen zu bestimmen, Zugversuche und Nanoindentertests. Die Anwendung dieses Tests in der Kieferorthopädie ist, die aktive Kraft nach der Biegung zu ermitteln. Mit der neuen Methode konnte das gute mechanische Verhalten der gesputterten Filme, welches im Zugversuch bestimmt wurde, im Biegetest bestätigt werden.

Niemann–Pick type C1 (NPC1) is a lysosomal storage disorder, inherited as an autosomal-recessive trait. Mutations in the Npc1 gene result in malfunction of the NPC1 protein, leading to an accumulation of unesterified cholesterol and glycosphingolipids. Beside visceral symptoms like hepatosplenomegaly, severe neurological symptoms such as ataxia occur. Here, we analyzed the sphingosine-1-phosphate (S1P)/S1P receptor (S1PR) axis in different brain regions of Npc1−/− mice and evaluated specific effects of treatment with 2-hydroxypropyl-β-cyclodextrin (HPβCD) together with the iminosugar miglustat. Using high-performance thin-layer chromatography (HPTLC), mass spectrometry, quantitative real-time PCR (qRT-PCR) and western blot analyses, we Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 4502; doi:10.3390/ijms21124502 www.mdpi.com/journal/ijms Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 4502 2 of 31 studied lipid metabolism in an NPC1 mouse model and human skin fibroblasts. Lipid analyses showed disrupted S1P metabolism in Npc1−/− mice in all brain regions, together with distinct changes in S1pr3/S1PR3 and S1pr5/S1PR5 expression. Brains of Npc1−/− mice showed only weak treatment effects. However, side effects of the treatment were observed in Npc1+/+ mice. The S1P/S1PR axis seems to be involved in NPC1 pathology, showing only weak treatment effects in mouse brain. S1pr expression appears to be affected in human fibroblasts, induced pluripotent stem cells (iPSCs)-derived neural progenitor and neuronal differentiated cells. Nevertheless, treatment-induced side effects make examination of further treatment strategies indispensable