Die Zahnwerkstoffe HEMA (Hydroxyethylmethacrylat) und TEGDMA (Triethylenglycol-dimethacrylat) gehören zu den so genannten Restmonomeren. Sie liegen nach der Polymerisation noch ungebunden vor und werden anschließend freigesetzt. Sie gelangen in den Organismus über die Pulpa, die Gingiva oder über den Speichel und können biologisch wirksam werden. Bisherige Studien zeigen dosisabhängige mutagene Effekte in tierischen und menschlichen Zellen. HEMA und TEGDMA führen zu DNA-Strangbrüchen, Mikrokernbildung, Apoptosen und nehmen Einfluss auf den Zellzyklus (G1- und G2-Verzögerung). Ebenso wurden ein allergenes Potential und eine toxische Wirkung auf die Niere beschrieben. In dieser Arbeit wurden genotoxische Effekte von HEMA und TEGDMA in humanen Lymphozyten in Konzentrationsbereichen überprüft, wie sie auch im Körper auftreten können. Hierfür wurden die Lymphozyten 24 Stunden mit 10 µM, 100 µM und 1 mM HEMA und mit 1 µM, 10 µM und 100 µM TEGDMA behandelt. Mit dem Comet Assay werden DNA-Einzel- und Doppelstrangbrüche sowie die Reparatur zuvor induzierter DNA-Schäden erfasst. Durch die Modifikation des Comet Assay mit dem Fpg-Protein werden zusätzlich oxidativ geschädigte Basen mit hoher Sensitivität nachgewiesen. Der Mikrokerntest weist manifeste DNA-Schäden auf DNA-Ebene in Form von Mikrokernen nach. Daneben lassen sich auch andere zelluläre Reaktionen wie Mitosen und Apoptosen sowie die Proliferationsrate der Zellen bestimmen. Der Chromosomen-aberrationstest dient zum Nachweis von Veränderungen in der Struktur und/oder in der Anzahl von Chromosomen eines Genoms. Mit dem Schwesterchromatidaustauschtest werden ebenfalls Chromosomenmutationen nachgewiesen. Durchflusszytometrische Methoden werden zum Nachweis von Apoptosen und zur Zellzyklusanalyse eingesetzt. Im herkömmlichen Comet Assay zeigen HEMA und TEGDMA keine signifikante Wirkung auf die DNA (OTM < 2). Es kann aber gezeigt werden, dass die Behandlung mit Fpg zu einer Verdoppelung des OTM führt. Bei 1 mM HEMA und 100 µM TEGDMA wird dadurch das OTM auf > 2 angehoben. HEMA und TEGDMA wirken sich nicht auf die Mikrokernbildung aus, jedoch wird durch den Mikrokerntest ab 1 mM HEMA und 100 µM TEGDMA eine Einflussnahme auf die Proliferation gezeigt. Die Rate früher (< 10%) und später Apoptosen Apoptosen (< 4 %) bleibt im Durchschnitt weitgehend konstant. Eine Ausnahme sind 1 mM HEMA, die die frühen Apoptosen auf > 10 % anheben. Eine Einflussnahme auf den Zellzyklus, in Form einer Verzögerung, üben 1 mM HEMA in der S-Phase und 100 µM TEGDMA in der G1-Phase aus. In den Chromosomentests werden einerseits ein dosisabhängiger Anstieg der Aberrationen und andererseits vermehrte Chromatidaustausche beobachtet. In dieser Arbeit wird die Verbindung von HEMA und TEGDMA zu oxidativen Stress im Comet Assay mit Fpg gezeigt. Da die tatsächlich in vivo erreichbaren Konzentrationen unter 100 µM liegen, ist zu schließen, dass HEMA und TEGDMA in diesem niedrigen Konzentrationsbereich keine nachteiligen Effekte ausüben, denn nur die hohen Konzentrationen (1 mM HEMA, 100 µM TEGDMA) sind in der Lage eine genotoxische Wirkung zu entfalten. Jedoch kann das Auslösen von Mutationen mit dem Chromosomenaberrationstest und Schwesterchromatidaustauschtest bestätigt werden. Um das Schädigungsprofil dieser häufig eingesetzten Zahnwerkstoffe detaillierter beschreiben zu können, müssen Untersuchungen auf Chromatidebene intensiviert werden. / The dental materials HEMA (2-hydroxyethylmethacrylate) and TEGDMA (triethylengylcol-dimethacrylate) belong to the so-called rest monomers. After the polymerisation they are still unbound and can be released afterwards. They reach the organism through the pulp, the gingiva or through the saliva and can become biological effective. Present studies indicate dose-dependent mutagene effects in animal and human cells. HEMA and TEGDMA induce DNA strand breaks, micronuclei formation, apoptosis and have influence on the cell cycle (G1 and G2 delay). Also an allergic potential and a toxic effect on kidneys were described. In this study genotoxic effects were checked by HEMA and TEGDMA in human lymphocytes in concentration areas as they can also appear in the body. The lymphocytes were treated 24 hours with 10 µM, 100 µM and 1 mM HEMA and with 1 µM, 10 µM and 100 µM TEGDMA. With the comet assay DNA single and double strand breaks as well as the repair before induced DNA damage are grasped. By the modification of the comet assay with the Fpg protein oxidative injured bases are proved in addition with high sensitivity. The micronucleus test proves manifest DNA damages at DNA level in the form of micronuclei. Beside other cellular reactions like mitosis and apoptosis as well as the proliferation of the cell can also be determined. The chromosomal aberration test serves for the proof of changes in the structure and/or in the number of chromosomes of a genome. With the sister chromatid exchange test chromosomal mutations are also proved. Flow cytometric methods are used to the proof by apoptosis and to the cell cycle analysis. In the conventional comet assay HEMA and TEGDMA indicate no significant effect at the DNA (OTM < 2). However, it can be shown that the treatment with Fpg leads to a duplication of the OTM. At 1 mM HEMA and 100 µM TEGDMA the OTM is thereby raised on >2. HEMA and TEGDMA do not affect the induction of micronuclei, however the micronucleus test indicate a intervention on the proliferation from 1 mM HEMA and 100 µM TEGDMA. The rate earlier (< 10 %) and late apoptosis (< 4 %) remains widely steady on average. An exception is 1 mM HEMA which raise the early apoptosis on > 10 %. 1mM HEMA have an influence on the cell cycle, in form of a delay, in the S phase and 100 µM TEGDMA in the G1 phase. In the chromosomal tests are observed dose-dependent increase of the aberrations on the one hand and increased chromatid exchanges on the other hand. In this study the connection is shown by HEMA and TEGDMA to oxidative stress in the comet assay with Fpg. Because the really in vivo available concentration lie under 100 µM, is to be closed that HEMA and TEGDMA exert no disadvantageous effects in this low concentration area, because only the high concentrations (1 mM HEMA and 100 µM TEGDMA) are able to unfold a genotoxic effect. However, the release of mutations can be confirmed by the chromosomal aberration test and the sister chromatid exchange test. To be able to describe the damage profile of these often used dental materials more detailed investigations on chromatid level must be intensified.

Undersökning har gjorts av möjligheten att återvinna uttjänta lakan från textilserviceföretaget Textilia till tillverkning av prepreg. Då dessa lakan, till skillnad mot mycket annat textilavfall, utgör en kontinuerlig resurs av relativt konsekvent kvalitet, finns stora möjligheter att tillverka en produkt av detta. Detta skulle även innebära att förbränning av lakan undviks samt att ett bättre utnyttjande av resurser åstadkoms. Stapelfiber av bi-komponent i polyester har tillförts väven genom nålning, samma typ av nålning som används vid non-woven-tillverkning. Genom att nålarna har fört bikomponentfibrer ner genom lakansväven har en mekanisk bindning skapats mellan väv och bi-komponent. Väven blir således en bärare av bi-komponenten och dessa har sedan värmepressats ihop till ett kompositmaterial. Dock orsakar nålningen brott i vävens trådsystem. Tester har genomförts för undersökning av mekaniska egenskaper hos ensam väv och färdig komposit. Ett tydligt resultat var att nålning signifikant försämrade vävens dragstyrka men hos färdig komposit gjorde nålning endast mindre påverkan på mekaniska egenskaper. Med förändringar i nålningsdjup och nålningsdensitet tros försvagning av väv bli lägre och färdig komposit påverkas än mindre. / Program: Textilingenjörsutbildningen

Undersökning har gjorts av möjligheten att återvinna uttjänta lakan från textilserviceföretaget Textilia till tillverkning av prepreg. Då dessa lakan, till skillnad mot mycket annat textilavfall, utgör en kontinuerlig resurs av relativt konsekvent kvalitet, finns stora möjligheter att tillverka en produkt av detta. Detta skulle även innebära att förbränning av lakan undviks samt att ett bättre utnyttjande av resurser åstadkoms. Stapelfiber av bi-komponent i polyester har tillförts väven genom nålning, samma typ av nålning som används vid non-woven-tillverkning. Genom att nålarna har fört bikomponentfibrer ner genom lakansväven har en mekanisk bindning skapats mellan väv och bi-komponent. Väven blir således en bärare av bi-komponenten och dessa har sedan värmepressats ihop till ett kompositmaterial. Dock orsakar nålningen brott i vävens trådsystem. Tester har genomförts för undersökning av mekaniska egenskaper hos ensam väv och färdig komposit. Ett tydligt resultat var att nålning signifikant försämrade vävens dragstyrka men hos färdig komposit gjorde nålning endast mindre påverkan på mekaniska egenskaper. Med förändringar i nålningsdjup och nålningsdensitet tros försvagning av väv bli lägre och färdig komposit påverkas än mindre. / Program: Textilingenjörsutbildningen

Für die Behandlung von Knochendefekten unterschiedlicher Defektgeometrien besteht ein zunehmender Bedarf an geeigneten in-situ aushärtbaren Knochenersatzmaterialien, die nach Auffüllung des Defektes formstabil, biokompatibel, mechanisch hinreichend belastbar und biodegradierbar sind. In der vorliegenden Arbeit wurden kompakte und poröse, in-situ härtende Polymer/Apatit-Kompositmaterialien auf Basis eines hydrolytisch degradierbaren Methacrylatmakromers und nanokristallinen Apatiten hergestellt. Die entwickelten Makromer/Apatit-Gemische sind bis zur vollständigen Polymerisation des Makromers von pastöser Konsistenz und können in variable Geometrien verarbeitet werden. Durch Variation der Gemischzusammensetzung können die Verarbeitungszeiten und mechanischen Eigenschaften der Komposite gezielt eingestellt werden. Die In-vitro-Kultivierungen von MC3T3-E1-Zellen auf den Kompositen zeigen, dass die Komposite nach geeigneten Nachbehandlungsschritten cytokompatibel und vielversprechende Materialien zur Auffüllung von Knochendefekten sind.

Die Arbeit behandelt am Beispiel von flachsfaserverstärktem Polypropylen die Verarbeitung von naturfaserverstärkten Thermoplasten im Spritzgießverfahren und die resultierenden Verbundeigenschaften. Im Grundlagenteil der Arbeit werden die Flachsfasern mit ihren besonderen chemischen und physikalischen Eigenschaften vorgestellt, die theoretischen Grundlagen zur Suspensionsrheologie, der Beschreibung von räumlichen Orientierungszuständen, zur Faser-Makrostruktur-Ausbildung und zum Spannungs-Verformungsverhalten von kurzfaserverstärkten Thermoplasten dargelegt. Phänomenologisch wird das rheologische Verhalten der flachsfasergefüllten thermoplastischen Schmelze charakterisiert. Weiterhin wird der Formfüllvorgang simuliert. Für die Bewegung der in der Schmelze mitgeschleppten Fasern werden die für konventionelle Kurzfasern gebräuchlichen Berechnungsansätze benutzt und deren Vorhersagegenauigkeit für flachsfaserverstärktes Polypropylen anhand experimenteller Ergebnisse beurteilt. Die resultierende Verbundsteifigkeit wird mit einem analytischen Modell unter Berücksichtigung der Orientierungssituation und Zuhilfenahme von mikromechanisch berechneten Faserkennwerten bestimmt. Abschließend wird der Einfluss technologischer und konstruktiver Parameter dargelegt.

Sammanfattning  Inom flygindustrin blir komposit allt vanligare, framförallt på primära strukturdelar. Syftet med arbetet har varit att få en bild av de problem och utmaningar som finns för kompositer inom flygindustrin idag. Denna rapport har ett underhållsperspektiv och en analys har gjorts för att ta reda på vilka utmaningar och problem som användandet av kompositer kan medföra. Även för- och nackdelar har undersökts samt en jämförelse mellan komposit och aluminium har genomförts. För att ta reda på vilka utmaningar och problem som kan kopplas till komposit har intervjuer med kunniga personer inom flygbranschen gjorts. Dessa intervjuer har varit kvalitativa med öppna frågor för att på detta sätt ge intervjudeltagarna större chans till egna reflektioner och synvinklar inom ämnet. För att komplettera och få fördjupade kunskaper inom främst komposit samt aluminium har artiklar, handböcker och internethemsidor använts. Som ett resultat av intervjuerna samt inhämtning av fakta har problemformuleringen besvarats. Där fördelar med komposit visats vara viktbesparing, mindre korrosion samt mindre underhållskrävande. Däremot finns nackdelar som svårare att inspektera, dyrare material och det kräver andra kunskaper än vad aluminium gör. Samtidigt finns utmaningar som reparation av skada, mer resurskrävande vid reparation samt planeringsutmaningar. Framtida utmaningar för komposit är bland annat att identifiera skador, något som redan idag är ett problem. Samtidigt ser den tekniska utvecklingen ut att gå framåt för att kunna möta de problem som finns med kompositer. Arbetet har enbart beaktat det civila flygperspektivet i frågan, därmed har varken militära eller privata perspektiv tagits upp. De personer som har intervjuats är ingenjörer eller tekniker, inga tillverkare eller beslutfattare högre upp i flygbolagen har kontaktats. I framtiden kommer kanske kombinationer av nya aluminiumlegeringar samt komposit användas för att optimera flygplanet. / Abstract Within the aircraft industry composite becomes more common, especially on primary structures. The purpose of this thesis has been to get a picture of the problems and challenges that exist today related to composite. This report has a maintenance perspective and an analyse have been done to find problems and challenges that the use of composite can result in. Advantages and disadvantages between aluminium alloys and composite have been investigated as well as a general comparison. Interviews have been performed with people of knowledge within the airline industry to find out the challenges and problems connected to particularly composite. Qualitative and open questions have been used in the interviews, the people who were interviewed had an opportunity to tell their own perspective. In addition to interviews a collection of information about aluminium alloys and composite have been done in articles, handbooks and web pages. As a result of the interviews and the gathering of facts, the problem formulation has been answered. The benefits with composite are shown to be a saving in weight, less corrosion and less demanding maintenance. On the other hand, there are disadvantages like harder to inspect, more expensive material and it require different skills compared to aluminium. At the same time, there are challenges like the repair of damage, more demanding of resources when repairing and difficulties with planning. Future challenges for composite is among other things to identify damages, this is something that is already a problem today. At the same time, it looks like the technical development is going forward to meet the problems that are with composite. This thesis has only observed the perspective of the civil aircraft, the perspective of the military and the private sector have not been investigated. The people who have been interviewed are engineers and technicians, aircraft manufacturers or people high up in the airline who makes decisions have not been contacted. I the future there may be a combination of new aluminium alloys and composite on the aircraft to optimize the construction.

Torner, M., Häfer, M., Schneider, H., Jentsch, H. (2009): Klinische Studie zum Handling eines Restaurationssystems für den Seitenzahnbereich auf Siloranbasis. Abstr. 24 (Poster, Vortrag), 23. DGZ-Jahrestagung, 15.-16.05.2009, Hannover.

Im Rahmen der vorliegenden Dissertation wurden ORMOCER®-basierte Materialsysteme für dentale Versorgungen entwickelt, die additiv mittels Digital Light Processing (DLP) verarbeitbar sind und ein hochwertiges, auf die vorgesehene Zielanwendung abgestimmtes Eigenschaftsprofil besitzen. Zunächst wurden grundlegende Untersuchungen zum DLP-Druck des Harzsystems und einfachen Kompositen durchgeführt, um auftretende Herausforderungen zu identifizieren und die weitere Vorgehensweise festzulegen. Ausgehend davon konzentrierte sich die Arbeit neben der Vermeidung der klebrigen Sauerstoffinhibierungsschicht auf der Bauteiloberfläche einerseits darauf, die Maßhaltigkeit bei DLP-gedruckten Bauteilen mit überhängenden Strukturen zu steigern. Insbesondere wurde das Augenmerk hier auf die Verwendung von organischen Lichtabsorbern zur Realisierung von hochtransluzenten Harz-basierten Bauteilen gelegt. Andererseits lag ein weiterer Schwerpunkt der Arbeit auf der Entwicklung von DLP-druckbaren Kompositen mit hoher Transluzenz. Die dafür nötige Brechzahlanpassung von Harzsystem und Füllstoff wurde zum einen durch die Synthese neuer, höherbrechender Harzsysteme und zum anderen durch die Verwendung hochbrechender ZrO2-Nanopartikel realisiert. Die resultierenden hochtransluzenten Komposite wurden umfassend mechanisch charakterisiert sowie erfolgreich DLP-gedruckt. / In this work, ORMOCER®-based material systems for dental restorations were developed which can be additively processed by digital light processing (DLP) and have a high-quality property profile tailored to the intended target application. Initially, basic investigations were carried out on the DLP printing of the resin system and simple composites in order to identify any challenges that arose and to determine the further course of action. Based on this, in addition to avoiding the sticky oxygen inhibition layer on the part surface, the work focused on the one hand on increasing the dimensional accuracy of DLP-printed parts with overhanging structures. In particular, attention was paid here to the use of organic light absorbers to realize highly translucent resin-based parts. On the other hand, another focus of the work was on the development of DLP printable composites with high translucency. The necessary refractive index adaption of resin system and filler was realized on the one hand by synthesizing new, higher refractive index resin systems and on the other hand by using highly refractive ZrO2 nanoparticles. The resulting highly translucent composites were extensively characterized mechanically and successfully DLP-printed.

Detta kanditatexamensarbete utfördes på KTH Lättkonstruktioner. Målet medarbetet är att undersöka om det är möjligt att designa, tillverka och använda ettcykeldrev gjort av kolfiber som har minst lika bra hållfasthet och nötningsresistanssom ett cykeldrev gjort i metall. Arbetet innefattar inte endast design, tillverkningoch testning. Det innehåller även marknadsundersökningar, kostnadsanalyser ochberäkningar av koldioxidutsläpp. Först designades en CAD-modell av drevet som baserades på standardmått.Simuleringar utfördes på CAD-modellen för att säkerställa att spänningar ochdeformationer inte överskred tillåtna värden. Innan tillverkningen så valdes fiberriktningaroch tillverkningsprocess. Drevet tillverkades sedan genom att först tillverka enkolfiberplatta med hjälp av vakuuminjicering som sedan bearbetades i en CNC-fräsför att framställa tandprofilen och resterande geometri. Under tillverkningsprocessen misslyckades vakuuminjiceringen vilket ledde till attfräsningen av tandprofilen gjordes med en annan kolfiberplatta med samma tjocklek.Denna komplikation innebar att alla tester som gjordes inte kan ge en exaktrepresentation av vår design, eftersom att fiberriktningarna inte är likadana. Sammanfattningsvis så är det möjligt att designa och tillverka ett cykeldrev i kolfibersom har tillräcklig styvhet.

CAD/CAM-Komposite bestehen aus einer organischen Polymermatrix, anorganischen Füllern, einem Silan zur Verbindung beider Bestandteile und Nebenbestandteilen. Chemische Zusammensetzung der anorganischen Phase, Füllergröße, Füllerform und Füllerverteilung beeinflussen die Werkstoffeigenschaften und sind bei direkten Kompositen gut untersucht, während die Herstellerangaben über die anorganische Phase der CAD/CAM-Komposite unvollständig erscheinen und nicht zwischen den angebotenen Transluzenzvarianten differenzieren. Im Unterschied zu den langjährig eingesetzten Keramiken sind CAD/CAM-Komposite „junge“ Werkstoffe in der restaurativen Zahnheilkunde und der zahnärztlichen Prothetik, weisen jedoch einige werkstofftechnische Vorteile auf. Sprödigkeit, Härte und E-Modul liegen näher an denen von Dentin und Schmelz. Die Attrition der Antagonisten prothetischer Versorgungen aus CAD/CAM-Kompositen ist gegenüber Keramiken herabgesetzt. Erste klinische Untersuchungen zeigen zufriedenstellende Überlebensraten entsprechender Restaurationen. Ziel dieser Arbeit war es, die anorganische Phase unterschiedlicher CAD/CAM-Komposite hinsichtlich Größe, Morphologie, chemischer Zusammensetzung, Phasenbestand der Füller sowie Homogenität und Fülleranteil unter Berücksichtigung unterschiedlicher Transluzenzvarianten zu charakterisieren. In einem zweiten Teil wurde der Einfluss der Einlagerung von CAD/CAM-Kompositen in demineralisiertem Wasser, 75%iger Ethanol-Lösung und Pepsi-Cola auf die ausgewählte Werkstoffeigenschaft Vickers-Härte untersucht sowie in Bezug auf die Werkstoffzusammensetzung diskutiert. Ferner wurden die Veränderung der Oberflächenrauigkeit nach Einlagerung und die freie Oberflächenenergie der CAD/CAM-Komposite bestimmt. Sieben kommerziell erhältliche CAD/CAM-Komposite (BRILLIANT Crios, CerasmartTM, LavaTM Ultimate, Shofu Block HC, Tetric® CAD, Grandio® blocs, LuxaCAM Composite) wurden in der Farbe A2 und mit Ausnahme von LuxaCam Composite in den zwei jeweils erhältlichen Transluzenzstufen (HT und LT bzw. MT) untersucht. Zur Füllercharakterisierung wurden eine thermogravimetrische Analyse an zylindrischen Proben (d/h = 4/1 mm), Rasterelektronenmikroskopie (REM) mit energiedispersiver Röntgenspektroskopie (EDX) an rechteckigen Proben (Dicke = 3 mm), Röntgendiffraktometrie (XRD) an rechteckigen Proben (Dicke = 3 mm) und Mikro-Röntgen-Computertomographie (µXCT) an zylindrischen Proben (d/h = 1,20/1,77 mm) durchgeführt. Die anorganische Fraktion der CAD/CAM-Komposite zeigte viele voneinander getrennte Füllkörper unterschiedlicher Größe, Form und Sphärizität. Die Füllkörpergröße lag zwischen ~100 nm und 12 µm und war für alle Werkstoffe damit deutlich größer als in den Herstellerspezifikationen angegeben. Nach der Klassifikation von Ferracane handelte es sich somit um „midifill-hybrid“-Komposite. Während in Shofu Block HC die größten und sphärischsten Füllkörper auftraten, waren diejenigen der anderen Komposite kleiner, eher scharfkantig und von geringerer Sphärizität. An den Randbereichen der Füllkörper in LavaTM Ultimate zeigten sich poröse Areale. Diese waren wahrscheinlich durch kleine Nanopartikel, die an der Oberfläche der größeren Partikel anheften, bedingt. Der Füllkörperanteil lag zwischen 37,2 Vol.-% / 61,6 M.-% und 74,4 Vol.-% / 83,1 M.-%., wobei keine eindeutigen Unterschiede zwischen den Transluzenzvarianten eines CAD/CAM-Komposits dokumentiert werden konnten. Auch hier lagen die gemessenen Werte unter den Herstellerspezifikationen, aber über den Werten für direkte Komposite. Chemisch bestanden die untersuchten Füllkörper in allen Kompositen aus Silizium und Sauerstoff, während Aluminium und Barium nur in bestimmten Proben nachgewiesen werden konnten. In LAVATM Ultimate und Shofu Bloc HC trat zusätzlich Zirkonium auf. Die Füller erschienen weitgehend amorph; nur in LAVATM Ultimate konnte eine deutliche kristalline Phase dokumentiert werden. Es ergaben sich keine wesentlichen Unterschiede in der chemischen Zusammensetzung der untersuchten Füllkörper zwischen den Transluzenzvarianten eines CAD/CAM-Komposits. µXCT zeigte in einzelnen CAD/CAM-Kompositen (LavaTM Ultimate, Tetric® CAD, CerasmartTM, BRILLIANT Crios, Grandio® blocs) Inhomogenitäten, die als Fülleragglomerate oder Poren interpretiert werden konnten. Diese Inhomogenitäten traten im Größenbereich von 1,4 x 104 µm3 (Tetric® CAD, HT; Pore) bis 1,6 x 106 µm3 (LAVATM Ultimate, HT; Fülleragglomerat) auf und machten damit gemessen am jeweiligen Gesamtvolumen der untersuchten Proben einen Volumenanteil von unter 0,01 % aus. Für die Untersuchung der Werkstoffeigenschaften wurden 104 rechteckige Probekörper (Dicke = 3 mm) vorbereitet, poliert und in vier Gruppen eingeteilt: trockene Lagerung für 24 Stunden bei Raumtemperatur (Gruppe 1), Lagerung in demineralisiertem Wasser bei 37 °C (Gruppe 2), Lagerung in 75%iger Ethanol-Lösung bei 37 °C (Gruppe 3), Lagerung in Pepsi-Cola bei 37 °C (Gruppe 4). In der ersten Gruppe wurden Vickers-Härte und Oberflächenrauigkeit nach 24 h bestimmt, in den anderen 3 Gruppen erfolgte die Messung der Vickers-Härte nach 7 und 28 Tagen und die Messung der Oberflächenrauigkeit nach 28 Tagen. Für die Messung der Vickers-Härte wurden für jedes Material und für jede Zeit 15 Einzelmessungen durchgeführt. Die Messung der freien Oberflächenenergie erfolgte für alle Werkstoffe über Kontaktwinkelmessungen unter Nutzung von gereinigtem Wasser und Diiodmethan. Dabei wurden jeweils 8 Einzelmessungen für jede Flüssigkeit durchgeführt. Die untersuchten CAD/CAM-Komposite unterschieden sich deutlich in der Vickers-Härte (79,0 (1,9) – 152,2 (4,2) HV) und der freien Oberflächenenergie (dispersiv: 28,3 (3,5) – 37,0 (1,8) mN/m; polar: 13,8 (1,1) – 24,2 (6,4) mN/m). Dabei konnte eine Korrelation zwischen Vickers-Härte und Fülleranteil - nicht jedoch zwischen der freien Oberflächenenergie und Fülleranteil - statistisch nachgewiesen werden. Zwischen den Transluzenzvarianten eines CAD/CAM-Komposits unterschieden sich bis auf die Härtewerte von BRILLIANT Crios die gemessenen Werte nicht signifikant. Durch die Einlagerung in den unterschiedlichen Medien wurde die Vickers-Härte in Abhängigkeit von Einlagerungsmedium, Einlagerungsdauer und Art des CAD/CAM-Komposits unterschiedlich stark reduziert. Grandio® Blocs zeigte die höchste Vickers-Härte von 148,8 (2,9) HV für HT bzw. 152,2 (4,2) HV für LT und wies nur geringe oder keine Härteveränderungen nach Einlagerung in die Flüssigkeiten auf. Die initiale Härte von LavaTM Ultimate betrug 114,3 (2,6) HV für HT und 114,8 (3,4) HV für LT und reduzierte sich um 10 - 20 % nach Einlagerung. Die Härtewerte der anderen Komposite lagen im Bereich von 79 (1,9) HV bis 102,4 (5,2) HV und reduzierten sich um bis zu 35 % nach Einlagerung. Die Härteabnahme der Komposite war bei höherem Fülleranteil geringer. Bei Grandio® Blocs trat die größte Härteabnahme im Unterschied zu allen anderen Kompositen durch die Lagerung in Wasser auf. Bei BRILLIANT Crios, CerasmartTM, Shofu Blocs HC, Tetric® CAD und LuxaCAM Composite führte die Lagerung in der 75%igen Ethanol-Lösung zu einer signifikant größeren Härtereduktion im Vergleich zur Lagerung in Wasser und Pepsi-Cola. Die Lagerung in Pepsi-Cola hatte keine zusätzliche Härteabnahme im Vergleich zur Lagerung in Wasser oder in der 75%igen Ethanol-Lösung zur Folge. Nur bei LAVATM Ultimate und CerasmartTM konnte statistisch die Dauer der Einlagerung als signifikanter Faktor der Härteabnahme nachgewiesen werden. Nach 28 Tagen zeigte sich eine Veränderung in der Oberflächenrauigkeit mit einem maximalen ∆Sa = 0,015 (0,003) µm bei BRILLIANT Crios LT und ∆Sa = 0,010 (0,002) µm bei LavaTM Ultimate HT nach einer Lagerung in Wasser. Bei allen anderen Kompositen trat ein ∆Sa < 0,005 µm auf. Zusammenfassend waren die untersuchten CAD/CAM-Komposite weitgehend homogene Werkstoffe, deren anorganische Phasen sich zwischen den Herstellern, aber nicht zwischen deren Transluzenzstufen unterschieden. Die festgestellten Füllkörpergrößen überstiegen die der Herstellerangaben; sie sind als „midifill-hybrid“-Komposite zu klassifizieren. Mit Ausnahme der in LavaTM Ultimate festgestellten Zirkonium-Kristalle geringer Kristallinität zeigten die untersuchten CAD/CAM-Komposite eine amorphe anorganische Phase. Die Härte und die freie Oberflächenenergie unterschieden sich zwischen den CAD/CAM-Kompositen, mit der Ausnahme der Vickers-Härte von BRILLIANT Crios aber nicht zwischen den Transluzenzvarianten. Infolge der Einlagerung der Materialien in demineralisiertem Wasser, 75%iger Ethanol-Lösung und Pepsi-Cola kam es mit der Ausnahme von Grandio® Blocs zu einer deutlichen Reduktion der Vickers-Härte. Die Lagerung in Pepsi-Cola hatte keine zusätzliche Härtereduktion im Vergleich zur Lagerung in Wasser oder 75%iger Ethanol-Lösung zur Folge. Da die Härteabnahme der Komposite bei höherem Fülleranteil geringer war, scheint der Degradationsprozess primär durch die organische Matrix bedingt zu sein. Es bestand eine Korrelation zwischen Fülleranteil und Härte der Komposite, nicht jedoch zwischen Fülleranteil und der freien Oberflächenenergie. Die Veränderung der Oberflächenrauigkeit nach künstlicher Alterung lag unterhalb von Bereichen klinischer Relevanz bezüglich der Begünstigung einer Biofilmakkumulation auf der Materialoberfläche.:1 Einführung 2 Publikationsmanuskripte 2.1 Publikationsübersicht 2.2 Publikation I 2.3 Publikation II 3 Zusammenfassung der Arbeit 4 Literaturverzeichnis 5 Anlagen