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Osteosarcoma and Ewing’s sarcoma are the most common malignant bone tumors.Conventional therapies such as polychemotherapy, local surgery, and radiotherapy improve theclinical outcome for patients. However, they are accompanied by acute and chronic side effectsthat affect the quality of life of patients, motivating novel research lines on therapeutic optionsfor the treatment of sarcomas. Previous experimental work with physical plasma operated atbody temperature (cold atmospheric plasma, CAP) demonstrated anti-oncogenic effects on differentcancer cell types. This study investigated the anti-cancer effect of CAP on two bone sarcomaentities, osteosarcoma and Ewing’s sarcoma, which were represented by four cell lines (U2-OS,MNNG/HOS, A673, and RD-ES). A time-dependent anti-proliferative effect of CAP on all cell lineswas observed. CAP-induced alterations in cell membrane functionality were detected by performinga fluorescein diacetate (FDA) release assay and an ATP release assay. Additionally, modifications ofthe cell membrane and modifications in the actin cytoskeleton composition were examined usingfluorescence microscopy monitoring dextran-uptake assay and G-/F-actin distribution. Furthermore,the CAP-induced induction of apoptosis was determined by TUNEL and active caspases assays.The observations suggest that a single CAP treatment of bone sarcoma cells may have significantanti-oncogenic effects and thus may be a promising extension to existing applications.
Chondrosarcoma is the second most common malign bone tumor in adults. Surgical
resection of the tumor is recommended because of its resistance to clinical treatment such as
chemotherapy and radiation therapy. Thus, the prognosis for patients mainly depends on sufficient
surgical resection. Due to this, research on alternative therapies is needed. Cold atmospheric plasma
(CAP) is an ionized gas that contains various reactive species. Previous studies have shown an
anti-oncogenic potential of CAP on different cancer cell types. The current study examined the effects
of treatment with CAP on two chondrosarcoma cell lines (CAL-78, SW1353). Through proliferation
assay, the cell growth after CAP-treatment was determined. A strong antiproliferative effect for
both cell lines was detected. By fluorescein diacetate (FDA) assay and ATP release assay, alterations
in the cell membrane and associated translocation of low molecular weight particles through the
cytoplasmic membrane were observed. In supernatant, the non-membrane-permeable FDA and
endogenously synthesized ATP detected suggest an increased membrane permeability after CAP
treatment. Similar results were shown by the dextran-uptake assay. Furthermore, fluorescence
microscopic G-/F-actin assay was performed. G- and F-actin were selectively dyed, and the ratio
was measured. The presented results indicate CAP-induced changes in cell membrane function and
possible alterations in actin-cytoskeleton, which may contribute to the antiproliferative effects of CAP.
Aktuell steht eine Vielzahl von Operationstechniken für die Versteifung des Fingermittelgelenkes zur Verfügung. Ziel dieser Studie ist, die Eignung eines Kompressionsdrahtes (Königsee Implantate, Allendorf, Deutschland) für die Fingermittelgelenksarth- rodese biomechanisch zu untersuchen. Als Referenzverfahren diente die intraossäre Drahtnaht mit schrägem Kirschnerdraht nach Lister. In einer Cross-over-Studie wurden in biomechanischen Versuchen an menschlichen Leichenknochen jeweils drei verschiedene Implantatkonfigurationen (intraossäre Drahtnaht, ein einzelner schräger Kompressionsdraht sowie zwei gekreuzte Kompres- sionsdrähte) jeweils in Flexions- und Extensionsrichtung bis 10° belastet und die dazu benötigte Kraft gemessen. Dazu wurden zwei Gruppen zu zehn bzw. elf Präparaten gebildet. Weiterhin wurden Maximalbelastungsversuche in Extensionsrichtung mit der intraossären Drahtnaht und einem einzelnen Kompressionsdraht durchgeführt. Hierzu wurden zwei Gruppen zu acht bzw. neun Präparaten gebildet. Die Belastung erfolgte kontinuierlich bis zum Bruch des Präparates bzw. zum Implantatversagen. Zur Untersuchung des Einflusses der Knochendichte wurde diese mittels Dualer Röntgen-Absorptiometrie (DXA) gemessen. Bei den Cross-over-Versuchen zeigte sich ein statistisch relevanter Verschleißeffekt der Präparate, sodass jeweils nur die erste Versuchsserie in die statistische Auswertung miteinbezogen werden konnte. In beiden Belastungsrichtungen zeigte sich eine statistisch signifikante Überlegenheit des einzelnen Kompressionsdrahtes bzw. der gekreuzten Kompressionsdrähte gegenüber der intraossären Drahtnaht, unter Miteinbeziehung der Knochendichte in die statistische Auswertung zeigte sich keine statistisch signifikante Überlegenheit. Die Maximalbelastungsversuche zeigten keinen statistisch signifikanten Unterschied zwischen den beiden Techniken und es konnte kein Einfluss der Knochendichte auf die biomechanische Stabilität nachgewiesen werden. In der Zusammenschau der Messergebnisse und aufgrund möglicher operationstechnischer Vorteile kann der Kompressionsdraht zur Arthrodese des Fingermittelgelenkes als geeignet angesehen werden. Weiterführende biomechanische und klinische Studien sollten angestrebt werden, um den Einsatz des Kompressionsdrahtes als neue Technik zur Arthrodese des Fingermittelgelenkes zu etablieren.
Die initiale Integration von Implantaten ist von hoher Bedeutung für die spätere Stabilität und
Standzeit von beispielsweise Endoprothesen im Körper. Mit Hinblick auf die steigende Zahl
von Patienten, die ein Implantat benötigen, ist es von großer Bedeutung unterschiedliche
Implantatmaterialien und Oberflächenmodifizierungen bezüglich ihrer Eigenschaften und
Interaktionen mit dem Implantatlager zu untersuchen, um diese verbessern zu können.
Ziel der vorgestellten Arbeit war die Entwicklung und Etablierung eines Screeningmodells zur
Analyse der Auswirkung von verschiedenen Metallimplantaten auf die Mikrozirkulation in
unmittelbarer Nähe des Implantats.
Dazu wurde ein neues in vivo Modell an der Chorioallantoismembran des Hühnerembryos
entwickelt, angewendet und etabliert. Dieses stellt eine Modifikation des seit Jahrzehnten
etablierten HET-CAM (Hühnereitest an der Chorioallantoismembran) dar und ermöglicht
quantitative und qualitative intravitalmikroskopische Aussagen über die Funktionelle
Gefäßdichte (FGD) und die Leukozyten-Endothel-Interaktion (LEI).
Zunächst wurden im Zuge der Modellanwendung Nickel- und Titan-Implantate verglichen, um
die mögliche Reaktionsbreite des Modells zu untersuchen. Es folgte eine Etablierung des
Modells, indem die Oberfläche der Implantate kurz vor der Applikation mit kaltem
Atmosphärendruckplasma (CAP) behandelt wurde. Die intravitalmikroskopische
Untersuchung erfolgte jeweils 24 h nach Applikation.
Die Chorioallantoismembran der mit Nickel-Implantaten behandelten Hühnerembryonen
zeigte im Vergleich zur Titan- und der internen Kontrollgruppe eine signifikante Reduktion der
FGD sowie eine signifikante Erhöhung der LEI gegenüber der Kontrollgruppe. Durch
Vorbehandlung der Nickel-Implantate mit CAP konnte der Negativeffekt auf das Gefäßsystem
signifikant reduziert werden. Für Titanimplantate konnte mit Hinblick auf die FGD kein
zusätzlicher Effekt nach der Behandlung mit CAP detektiert werden.
Die vorgestellte Arbeit zeigt, dass sich das neue Modell als Screeningmodell dazu eignet, neue
Implantatmaterialien und Oberflächenmodifikationen an der Schwelle zwischen in vitro
Zellkultur und in vivo Tiermodellen zu untersuchen. Somit könnte es dabei helfen,
Tierversuche gezielter einzusetzen. Vorteile und Einschränkungen des Modells werden
diskutiert.
Die grundständigen medizinethischen Ausbildungsbestandteile der ärztlichen und
pflegerischen Fachausbildungen sollen sicherstellen, dass ethische Reflexions- sowie korrespondierende Analyse- und Bewertungskompetenzen vermittelt werden, die ein ethisches Handeln im Berufsalltag ermöglichen. Sie sind dabei zum einen die zentrale Voraussetzung für medizinethisch verantwortbare Entscheidungen und zum anderen Grundlage des persönlichen Sicherheitsempfindens der Entscheidungsträger im Umgang mit diesen Herausforderungen. Dadurch leisten sie nicht nur einen Beitrag zur Effizienzsteigerung im Gesundheitssystem, sondern reduzieren zugleich die mitunter hohen psychischen Belastungen, die durch moralische Herausforderungen sowohl bei den beiden Berufsgruppen, als auch bei den Patientinnen und Patienten entstehen können.
Background: Cold atmospheric plasma (CAP) is increasingly used in the field of oncology.
Many of the mechanisms of action of CAP, such as inhibiting proliferation, DNA breakage, or the
destruction of cell membrane integrity, have been investigated in many different types of tumors.
In this regard, data are available from both in vivo and in vitro studies. Not only the direct treatment
of a tumor but also the influence on its blood supply play a decisive role in the success of the therapy
and the patient’s further prognosis. Whether the CAP influences this process is unknown, and the
first indications in this regard are addressed in this study. Methods: Two different devices, kINPen
and MiniJet, were used as CAP sources. Human endothelial cell line HDMEC were treated directly
and indirectly with CAP, and growth kinetics were performed. To indicate apoptotic processes,
caspase-3/7 assay and TUNEL assay were used. The influence of CAP on cellular metabolism
was examined using the MTT and glucose assay. After CAP exposure, tube formation assay was
performed to examine the capillary tube formation abilities of HDMEC and their migration was
messured in separate assays. To investigate in a possible mutagenic effect of CAP treatment,
a hypoxanthine-guanine-phosphoribosyl-transferase assay with non malignant cell (CCL-93) line was
performed. Results: The direct CAP treatment of the HDMEC showed a robust growth-inhibiting
effect, but the indirect one did not. The MMT assay showed an apparent reduction in cell metabolism
in the first 24 h after CAP treatment, which appeared to normalize 48 h and 72 h after CAP application.
These results were also confirmed by the glucose assay. The caspase 3/7 assay and TUNEL assay
showed a significant increase in apoptotic processes in the HDMEC after CAP treatment. These results
were independent of the CAP device. Both the migration and tube formation of HDMEC were
significant inhibited after CAP-treatment. No malignant effects could be demonstrated by the CAP
treatment on a non-malignant cell line.
Bezüglich der Behandlung chronischer SL-Bandrupturen mit nicht mehr nahtfähigen Bandresten besteht noch immer kein Konsens in der Literatur. Durch fehlende adäquate Behandlung der Verletzung kommt es langfristig zu schmerzhaften Arthrosen, die mit einer erheblichen Funktionseinschränkung des Handgelenks einhergehen. Es konnte sich bisher noch kein therapeutisches Verfahren etablieren, welches sicher den Beginn oder das Fortschreiten von Arthrose langfristig verhindert.
Innerhalb der über die Jahre vorgestellten Methoden, zählt die 3LT-Rekonstruktion mittlerweile zu den gebräuchlichsten Verfahren.
Die bereits veröffentlichte modifizierte 3LT-Bandrekonstruktion nach Garcia-Elias wurde in der vorliegenden Arbeit um die Rekonstruktion des dorsalen capsuloscapholunäre Septums (DCSS) nach Mathoulin et al. erweitert.
Ziel der vorliegenden Studie war es den therapeutischen Nutzen der modifizierten 3LT zu untersuchen und zudem den Einfluss des Verletzungsalters zum Zeitpunkt der operativen Versorgung zu berücksichtigen.
Für diese Untersuchung wurden 31 Patienten aus Berlin und Brandenburg (3 Frauen und 28 Männer), die im Zeitraum von Januar 2014 bis Januar 2017 mit einer Verletzung des SL-Bandes detektiert und mittels der genannten Methode operativ behandelt wurden, erfasst. Die Verletzung der Patienten lag zum Zeitpunkt der Untersuchung mindestens 1 Jahr zurück. Hierdurch sollte gewährleistet werden, dass die Ergebnisse unabhängig vom Versorgungszeitpunkt gewertet werden konnten. Im Rahmen der Nachuntersuchung wurde die Funktionalität des Handgelenks bezüglich Bewegungsausmaß und Griffkraft erfasst und im Vergleich zur gesunden Gegenseite ausgewertet. Zudem werteten wir mit Hilfe von Fragebögen die postoperative subjektive Zufriedenheit aus. Des Weiteren wurden Röntgenaufnahme im dorsopalmaren und im lateralen Strahlengang angefertigt. Diese wurden ausgewertet und mit präoperativen Aufnahmen sowie mit Aufnahmen, die ein Tag vor Entfernung der K-Drähte durchgeführt wurden, verglichen. Ziel war es das Ausmaß des Widerauftretens der SL-Diastase und die Flexion des Skaphoids im Verlauf zu beurteilen. In der statistischen Auswertung analysierten wir den Zusammenhang der erfassten Daten nach stattgehabter modifizierter 3LT-Rekonstruktion in Abhängigkeit vom Versorgungszeitpunkt in Bezug auf den Verletzungszeitpunkt.
Wir konnten signifikante Verbesserung der Schmerzen erreichen und eine bessere Funktion der Hand im Alltag herstellen, jedoch einhergehend mit einer Reduzierung des Bewegungsausmaßes und der Griffkraft. Die radiographischen Ergebnisse zeigten, dass mittel- bis langfristig mit einem Wiederauftreten von karpaler Fehlstellung auf Grund fortschreitender Bandlockerung und mit einhergehenden degenerativen Veränderungen zu rechnen ist. Darüber hinaus konnte keine signifikante Korrelation zwischen dem Verletzungsalter und der objektiv klinischen Funktionsparameter, der subjektiven Einschätzung durch die Patienten oder der radiologischen Daten erzielt werden.
Die kurz- bis mittelfristigen Ergebnisse der SL-Bandrekonstruktion in unserer Studie waren generell vielversprechend und mit denen anderer Autoren vergleichbar. Unsere Ergebnisse ähneln den Studien der anderen Autoren in Bezug auf Bewegungsumfang, Griffkraft, Schmerzlinderung und Funktionsverbesserung. Zum jetzigen Zeitpunkt stehen wir jedoch dem langfristigen Nutzen der modifizierten 3LT-Technik, bezogen auf das Auftreten von Arthrose kritisch gegenüber. Um eine abschließende Einschätzung der langfristigen Wirksamkeit der 3LT-Methode treffen zu können, braucht es zukünftig Studien mit einem längeren Nachbeobachtungszeitraum. Darüber hinaus sind Studien mit größeren Fallzahlen notwendig, um statistische Unsicherheiten zu minimieren.