Augsburg, Univ., Diss., 2009.

Thesis (doctoral)--Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, 2006. / Includes bibliographical references (p. 99-111).

Techn. Hochsch., Diss., 2003--Aachen.

Techn. University, Diss., 2004--Berlin.

Techn. University, Diss., 2005--Berlin.

RWTH Diss.

Techn. Universiẗat, Diss., 2005--München.

Einleitung Als Alternative zu chirurgischen Maßnahmen stellt eine Wurzelkanalbehandlung eine zahnerhaltende Therapie dar, die nach mehr als sechs Jahren eine Überlebensrate des Zahns von 84% aufweist (Torabinejad, Anderson et al. 2007, Tsesis, Nemkowsky et al. 2010, Zitzmann, Krastl et al. 2010). Eine qualitativ hochwertige Ausbildung legt den Grundstein, um eine suffiziente und dauerhafte Wurzelkanalbehandlung durchzuführen, weshalb ihr eine besondere Aufmerksamkeit zukommt (Lin, Rosenberg et al. 2005). In der studentischen Ausbildung von Fertigkeiten für die Wurzelkanalbehandlung haben sich zur Simulation möglichst realer Patientensituationen verschiedene Übungsmodelle etabliert, die von Plexiglasblöcken bis hin zu extrahierten echten Zähnen reichen (Perry, Bridges et al. 2015). Dank der Möglichkeiten des 3D-Drucks werden neue, 3D-gedruckte Zähne als Simulationsmodell in der Ausbildung von Studierenden der Zahnmedizin eingesetzt (Höhne and Schmitter 2019, Reymus, Fotiadou et al. 2019). Zur Ermittlung der Qualität und des Lernerfolgs anhand von 3D-gedruckten Zähnen in der endodontischen Ausbildung wurde ein Fragebogen entwickelt und validiert sowie der verwendete 3D-gedruckte Zahn evaluiert. Material und Methoden Zur Beantwortung der Fragestellungen fand eine Pilotierungsstudie im Wintersemester 2017/18 mit 41 Studierenden und eine Validierungsstudie im Sommersemester 2018 und Wintersemester 2018/19 mit 88 Studierenden im sechsten Fachsemester statt. In beiden Kohorten wurde die Wurzelkanalbehandlung anhand von Plexiglasblöcken, extrahierten echten Zähnen sowie mit 3D-gedruckten Zähnen geübt. Abschließend wurden die Übungsmodelle mittels Fragebogen evaluiert. Der mit einem Expertenteam erstellte Fragebogen erfasste in acht unterschiedlichen Dimensionen sowohl Personendaten, Voraussetzungen, Eigenschaften im Vergleich von 3D-gedrucktem Zahn und Plexiglasblock zu echtem Zahn, subjektives Lernergebnis, Übungsmöglichkeiten, ... / Introduction With a tooth survival rate of 84% after a six-year period, a root-canal treatment represents a conservative therapeutic alternative to surgical interventions (Torabinejad, Anderson et al. 2007, Tsesis, Nemkowsky et al. 2010, Zitzmann, Krastl et al. 2010). Attention should be paid to a high-quality education in particular, as it lays the foundation to perform a sufficient and long-lasting root-canal treatment (Lin, Rosenberg et al. 2005). Different training models in students’ training of skills to perform a root-canal treatment have been established in order to simulate a realistic patient situation, ranging from resin blocks to extracted teeth (Perry, Bridges et al. 2015). Thanks to the possibility of 3D-printing, new 3D-printed teeth are being used as a simulation model in training of dental students (Höhne and Schmitter 2019, Reymus, Fotiadou et al. 2019). To determine the quality and learning success with 3D-printed teeth in endodontic training, a questionnaire was developed and validated, and the utilized 3D-printed tooth was evaluated. Materials and Methods In order to answer the central research questions of this study, a pilot study took place in the winter term of 2017/18 with 41 students, and a validation study took place in the summer term of 2018 and in the winter term 2018/19 with 88 students in their respective sixth semester. The root-canal treatment in both cohorts was practiced with resin blocks, extracted real teeth and 3D-printed teeth. Finally, the training models were evaluated using a questionnaire. The questionnaire was developed with a team of experts and included eight different categories, comprising personal data, conditions for the course, comparison of characteristics between a 3D-printed tooth, a resin block and an extracted tooth, estimated learning outcome, effects of training, ...

The aim of this thesis was the preparation of a biomaterial ink for the fabrication of chemically crosslinked hydrogel scaffolds with low micron sized features using melt electrowriting (MEW). By developing a functional polymeric material based on 2-alkyl-2-oxazine (Ozi) and 2-alkyl-2-oxazoline (Ox) homo- and copolymers in combination with Diels-Alder (DA)-based dynamic covalent chemistry, it was possible to achieve this goal. This marks an important step for the additive manufacturing technique melt electrowriting (MEW), as soft and hydrophilic structures become available for the first time. The use of dynamic covalent chemistry is a very elegant and efficient method for consolidating covalent crosslinking with melt processing. It was shown that the high chemical versatility of the Ox and Ozi chemistry offers great potential to control the processing parameters. The established platform offers straight forward potential for modification with biological cues and fluorescent markers. This is essential for advanced biological applications. The physical properties of the material are readily controlled and the potential for 4D-printing was highlighted as well. The developed hydrogel architectures are excellent candidates for 3D cell culture applications. In particular, the low internal strength of some of the scaffolds in combination with the tendency of such constructs to collapse into thin strings could be interesting for the cultivation of muscle or nerve cells. In this context it was also possible to show that MEW printed hydrogel scaffolds can withstand the aspiration and ejection through a cannula. This allows the application as scaffolds for the minimally invasive delivery of implants or functional tissue equivalent structures to various locations in the human body. / Das Ziel dieses Projekts war die Herstellung einer Biomaterialtinte, welche die Herstellung chemisch vernetzter, mikrostrukturierter Hydrogelgerüste mittels Melt Electrowriting (MEW) ermöglicht. Die Verwendung von speziell auf den schmelzbasierten 3D Druck angepassten polyoxazinbasierten Polymeren und die Anwendung von dynamisch kovalenter Chemie ermöglichte es, dieses Ziel zu erreichen. Dies ist ein wichtiger Schritt für die aufstrebende, additive Fertigungstechnologie MEW, da nun erstmals weiche und hydrophile Strukturen erzeugt werden können. Speziell die Verwendung der dynamischen Diels-Alder (DA) Chemie ist ein effizienter Weg, die Fertigung von kovalent vernetzten Strukturen mit der Schmelzprozessierung zu vereinen. Es wurde weiterhin gezeigt, dass die hier etablierte Materialplattform die Möglichkeit zur Modifikation mit biologischen und chemischen Signalen bietet. Dies ist besonders für biologische Anwendungen unerlässlich. Die physikalisch-chemischen Eigenschaften des Materials lassen sich leicht auf potentielle Anwendungen anpassen und das Potential für den 4D Druck wurde ebenfalls hervorgehoben. Alles in Allem legt diese Arbeit den Grundstein für eine Vielzahl von verschiedenen Anwendungen sowohl in der Biomedizin als auch in anderen Bereichen.

This thesis identifies how the printing conditions for a high-resolution additive manufacturing technique, melt electrowriting (MEW), needs to be adjusted to process electroactive polymers (EAPs) into microfibers. Using EAPs based on poly(vinylidene difluoride) (PVDF), their ability to be MEW-processed is studied and expands the list of processable materials for this technology. / Im Rahmen dieser Arbeit wird melt electrowriting (MEW), eine hochauflösende additive Fertigungstechnik, zur Herstellung von Polymerfasern im unteren Mikrometerbereich eingesetzt. Neue Materialien, hauptsächlich elektroaktive Polymere (EAPs) auf Basis von Poly(vinylidendifluorid) (PVDF), werden hinsichtlich ihrer Druckbarkeit untersucht, um die Liste der prozessierbaren Materialien für diese Technologie zu erweitern.