Magnetische Nanopartikel (MNP) werden als Additive in Polymeren bei der Entwicklung von Hybridstents eingesetzt, um eine lokale Hyperthermie-Behandlung, z. B. bei Hohlorgan-Tumoren, zu ermöglichen. Durch Anregung in einem magnetischen Wechselfeld kann eine kontrollierte Temperaturerhöhung im Bereich von (42-46) °C erzielt und damit das Tumorgewebe in unmittelbarer Nähe des Stents zerstört werden. Zusätzlich können die MNP auch als Kontrastmittel in der Magnetresonanztomografie (MRT) oder als Tracer in der Magnetpartikel-Bildgebung (MPI) eingesetzt werden, was die postoperative Visualisierung des implantierten Stents und somit eine Überwachung seiner Funktion ermöglicht. Bei der Herstellung der Hybridstents werden die MNP in eine Polymer-Matrix eingebettet. Durch Immobilisierung und auftretende Agglomeration der MNP wird eine signifikante Änderung ihrer Eigenschaften, insbesondere ihrer magnetischen Relaxationseigenschaften, verglichen mit denen frei dispergierter MNP, erwartet. In dieser Arbeit wird der Einfluss der MNP-Polymer-Matrix-Wechselwirkungen auf die physikochemischen Eigenschaften der eingebetteten MNP untersucht. Dazu werden Hybridstents aus schmelzgesponnenen Polypropylen-Fasern mit unterschiedlichen Sorten und Konzentrationen an MNP hergestellt. Die Eignung dieser Hybridstents in Hyperthermie und medizinischer Bildgebung wird durch experimentelle Studien unter Berücksichtigung der klinischen Anforderungen beurteilt.
Aktualisiert: 2023-05-18
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Magnetische Nanopartikel (MNP) werden als Additive in Polymeren bei der Entwicklung von Hybridstents eingesetzt, um eine lokale Hyperthermie-Behandlung, z. B. bei Hohlorgan-Tumoren, zu ermöglichen. Durch Anregung in einem magnetischen Wechselfeld kann eine kontrollierte Temperaturerhöhung im Bereich von (42-46) °C erzielt und damit das Tumorgewebe in unmittelbarer Nähe des Stents zerstört werden. Zusätzlich können die MNP auch als Kontrastmittel in der Magnetresonanztomografie (MRT) oder als Tracer in der Magnetpartikel-Bildgebung (MPI) eingesetzt werden, was die postoperative Visualisierung des implantierten Stents und somit eine Überwachung seiner Funktion ermöglicht. Bei der Herstellung der Hybridstents werden die MNP in eine Polymer-Matrix eingebettet. Durch Immobilisierung und auftretende Agglomeration der MNP wird eine signifikante Änderung ihrer Eigenschaften, insbesondere ihrer magnetischen Relaxationseigenschaften, verglichen mit denen frei dispergierter MNP, erwartet. In dieser Arbeit wird der Einfluss der MNP-Polymer-Matrix-Wechselwirkungen auf die physikochemischen Eigenschaften der eingebetteten MNP untersucht. Dazu werden Hybridstents aus schmelzgesponnenen Polypropylen-Fasern mit unterschiedlichen Sorten und Konzentrationen an MNP hergestellt. Die Eignung dieser Hybridstents in Hyperthermie und medizinischer Bildgebung wird durch experimentelle Studien unter Berücksichtigung der klinischen Anforderungen beurteilt.
Aktualisiert: 2023-01-01
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Die Effizienz und Leistungsdichte elektrischer Maschinen ist maßgeblich von den verwendeten Magnetkreismaterialien abhängig. Die gezielte, bestmögliche Werkstoffauswahl für den jeweiligen Anwendungsfall und verbesserte Materialien sind erforderlich, um Ummagnetisierungsverluste zu minimieren und steigende Anforderungen bzgl. Effizienz und Leistungsdichte zu erfüllen. Nichtkornorientiertes Elektroband dient im Magnetkreis dazu, den magnetischen Fluss zu führen und zu verstärken. Damit kann es genutzt werden, um die Betriebseigenschaften rotierender elektrischer Maschinen zu optimieren. Mit einem erweiterten Verständnis der Materialeigenschaften, ihrer Parameter und deren Wechselwirkungen kann das Potential des Werkstoffs schon bei der Dimensionierung und Konstruktion der Maschinen berücksichtigt werden.
Der thematische Schwerpunkt der vorgelegten Arbeit besteht darin, eine anwendungsspezifische Elektrobandauswahl zu ermöglichen. Durch die Angabe von gewünschten strukturellen Materialparametern wird ein spezifisches, neues „Tailor-Made“ Elektrobanddesign unter Berücksichtigung zentraler physikalischer Zusammenhänge des Werkstoffs und des Betriebs der elektrischen Maschine zusätzlich ermöglicht. Das Potential des Elektrobandes ist bei weitem noch nicht ausgeschöpft, da die komplexen Wechselwirkungen zwischen dem Werkstoff und den Betriebseigenschaften rotierender Maschinen nicht vollständig wissenschaftlich durchdrungen und auch nicht quantifiziert sind. Im Rahmen der Arbeit wird das Materialverhalten untersucht und es werden Materialmodelle entwickelt bzw. erweitert. Damit wird ein Beitrag zum erweiterten Verständnis der Elektrobleche und eine verbesserte Berücksichtigung des Werkstoffs in der Berechnung und Auslegung rotierender elektrischer Maschinen geleistet.
Aktualisiert: 2020-10-22
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