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Background/Aim: The aim of this study was the development of a new osteoconductivity index to determine the bone healing capacities of bone substitute materials (BSM) on the basis of 3D microcomputed tomographic (μ-CT) data. Materials and Methods: Sinus biopsies were used for the comparative analysis of the integration behavior of two xenogeneic BSM (cerabone® and Bio Oss®). 3D μ-CT and data sets from histomorphometrical measurements based on 2D histological slices were used to measure the bone-material-contact and the tissue distribution within the biopsies. The tissue reactions to both BSM were microscopically analyzed. Results: The 3D and 2D results of the osteoconductivity measurements showed comparable material-bone contacts for both BSM, but the 2D data were significantly lower. The same results were found when tissue distribution was measured in both groups. The histopathological analysis showed comparative tissue reactions in both BSM. Conclusion: Osteoconductivity index is a reliable measurement parameter for determining the healing capacities of BSM. The observed differences between both measurement methods could be assigned to the resolution capacity of μ-CT data that did not allow for a precise interface distinction between both BSM and bone tissue. Histomorphometrical data based on histological slides still allow for a more exact evaluation.
Vitamin E (VitE) additives are important in treating osteoarthritis inclusive cartilage regeneration due to their antioxidant and anti-inflammatory properties. The present research study focuses on the ability of biological antioxidant VitE (alpha-tocopherol isoform) to reduce or minimize oxidative degradation of soft implantable polyurethane (PU) elastomers after extended periods of time (5 months) in vitro. The effect of the oxidation storage media on the morphology of the segmented PUs was evaluated by mechanical softening, crystallization and melting behavior of both soft and hard segments (SS, HS) using dynamic mechanical analysis (DMA). Bulk mechanical properties of the potential implant materials during ageing were predicted from comprehensive mechanical testing of the biomaterials under tension and compression cyclic loads. 5-months in vitro data suggest that the prepared siloxane-poly(carbonate urethane) formulations have sufficient resistance against degradation to be suitable materials for chondral long term bio-stable implants. Most importantly, the positive effect of incorporating VitE (0.5 or 1.0% w/w) as bio-antioxidant and lubricant on the bio-stability was observed for all PU types. VitE-additives protected the surface layer from erosion and cracking during chemical oxidation in vitro as well as from thermal oxidation during extrusion re-processing.
The aim of this study was to predefine the pore structure of β-tricalcium phosphate (β-TCP) scaffolds with different macro pore sizes (500, 750, and 1000 µm), to characterize β-TCP scaffolds, and to investigate the growth behavior of cells within these scaffolds. The lead structures for directional bone growth (sacrificial structures) were produced from polylactide (PLA) using the fused deposition modeling techniques. The molds were then filled with β-TCP slurry and sintered at 1250° C, whereby the lead structures (voids) were burnt out. The scaffolds were mechanically characterized (native and after incubation in simulated body fluid (SBF) for 28 d). In addition, biocompatibility was investigated by live/dead, cell proliferation and lactate dehydrogenase assays.
The present publication reports the purification effort of two natural bone blocks, that is, an allogeneic bone block (maxgraft®, botiss biomaterials GmbH, Zossen, Germany) and a xenogeneic block (SMARTBONE®, IBI S.A., Mezzovico Vira, Switzerland) in addition to previously published results based on histology. Furthermore, specialized scanning electron microscopy (SEM) and in vitro analyses (XTT, BrdU, LDH) for testing of the cytocompatibility based on ISO 10993-5/-12 have been conducted. The microscopic analyses showed that both bone blocks possess a trabecular structure with a lamellar subarrangement. In the case of the xenogeneic bone block, only minor remnants of collagenous structures were found, while in contrast high amounts of collagen were found associated with the allogeneic bone matrix. Furthermore, only island-like remnants of the polymer coating in case of the xenogeneic bone substitute seemed to be detectable. Finally, no remaining cells or cellular remnants were found in both bone blocks. The in vitro analyses showed that both bone blocks are biocompatible. Altogether, the purification level of both bone blocks seems to be favorable for bone tissue regeneration without the risk for inflammatory responses or graft rejection. Moreover, the analysis of the maxgraft® bone block showed that the underlying purification process allows for preserving not only the calcified bone matrix but also high amounts of the intertrabecular collagen matrix.
Indicators of disruption potentials - analysis of the blockchain technology’s potential impact
(2019)
The goal of this paper was to answer the question whether blockchain has the potential to become a disruption according to Clayton Christensen’s disruption theory. Therefore, the theory and the five characteristics that define the process of disruption were outlined in the first part of the paper. That and the following explanation of the blockchain technology served as the basis for the analysis and evaluation in chapters four to seven. For the analysis, three applications of the DLT, namely payment methods, intermediaries, as well as data storage and transfer, were considered. The fulfillment of the five characteristics of disruption was assessed using an example for each of the three applications.
Additionally, the paper might serve as a basis for future research on the topic, once the technology develops further, since it is generally hard to tell whether the fourth and fifth characteristics are fulfilled by blockchain at this point. Therefore, the results of the paper also back criticism of Christensen’s theory regarding its usefulness for predictions.
This paper suggests that, in the financial services industry, too, the impact of blockchain will be significant. However, given the manifoldness of the services that are part of the industry, it cannot generally be concluded whether the DLT will disrupt the industry. For example, in services related to payment methods, blockchain is unlikely to follow disruptive pattern, despite the recent hype surrounding blockchain-based cryptocurrencies. However, regarding data storage and transfer, the technology might as well follow disruptive pattern in the financial services industry just as the application of blockchain solutions has been doing in the healthcare industry.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Software-Architektur entwickelt, mit der sich Interaktionen zwischen autonomen Fahrzeugen und Passanten im Straßenverkehr in einer simulierten Umgebung untersuchen lassen. Hierbei wird das autonome Fahrzeug durch einen externen Fahrsimulator gesteuert. Der Einsatz eines Motion-Capture-Systems ermöglicht dabei die Aufzeichnung und Übertragungen der Bewegungsdaten von Passant und Fahrer in die virtuelle Umgebung. Durch den Einsatz von head-mounted Displays sollen Akteure die virtuelle Umgebung möglichst als real empfinden. Auf Basis der entwickelten Software-Architektur wurde eine Simulationsumgebung realisiert, in der Interaktionen zwischen einem Passant und einem autonomem Fahrzeug untersucht werden können. Das Projekt soll das Potential von Motion-Capture gestützten Simulationsumgebungen für die Konzeption und Entwicklung von autonomen Fahrsystemen aufzeigen.
Über die letzten Jahre nehmen die Verkehrsunfälle zwischen Fahrzeugen und Fahrrädern und Motorrädern immer weiter zu. Die Ursache ist meistens eine unachtsam geöffnete Fahrzeugtür, mit der ein anfahrender Zweiradfahrer kollidiert. Diese Unfälle können verheerende Folgen für alle Beteiligten haben. Aus diesem Grund soll der technologische Fortschritt, welcher sich durch die gesamte Automobilbranche zieht, um eine zusätzliche Komponente erweitert werden. Hierbei handelt es sich um ein System für Zweiradfahrer, welches eine sich öffnende Fahrzeugtür frühzeitig erkennen soll, den Fahrer somit frühzeitig warnen kann und gegebenenfalls Strategien zu Unfallvermeidung einleiten kann. Dieses Konzept soll die Entwicklung des Systems vorgeben und grundlegend erläutern.
Die Navigation mit dem E-Bike soll eine positive Nutzerfahrung sein. Deshalb wurde im Zuge dieser Arbeit im Rahmen von Bosch E-Bike Systems ein multimodales smart User Interface (MSUI) entwickelt. Das Konzept umfasst visuelle Turn-by-Turn Signale, taktile Vibrationssignale im Lenker und eine auditive Sprachausgabe. Ziel der Arbeit ist ein Prototyp, der sich für die Evaluation von Nutzerbedürfnissen in Bezug auf verschiedene multimodale Rückmeldemöglichkeiten eignet.
Die Simulation menschlichen Gruppenverhaltens kann bei der Kapazitäten-, Risiko- und Evakuierungs Planung von Gebäuden hilfreich sein, bei der Produktion von Filmen für eindrucksvolle Massen-Szenen eingesetzt werden oder virtuelle Schauplätze in Echtzeit-Anwendungen beleben. Die Herausforderungen liegen vor allem in einem realistischen Erscheinungsbild der virtuellen Crowd, glaubwürdigem Verhalten innerhalb eines sozialen Verbundes, realitätsnahen Animationen und der Wahrung der Echtzeitfähigkeit interaktiver Anwendungen. Im Rahmen dieser Arbeit wird der aktuelle Stand der Technik vorgestellt, Technologien evaluiert und ein Crowd Simulation Prototyp mit der Unity Engine implementiert.
Die Bedeutung und Stellung der Informationstechnologie erlebte in den letzten 60 Jahren einen fortlaufenden Wandel. Der anfänglich rein unterstützende Charakter entwickelte sich immer mehr zu einem wichtigen Bestandteil der Aufbau- und Ablauforganisation im Unternehmen. Ein definiertes IT-Servicemanagement im Unternehmen sieht sich mittlerweile gleichgeordnet mit den restlichen Fachabteilungen, tritt mit seinen Leistungen als Dienstleister auf und betrachtet die Fachabteilungen als „Kunde“. Neue Technologien und Innovationen und die daraus resultierenden Neudefinitionen bestehender Anforderungen sollen im Rahmen der Digitalisierung in Unternehmen positive Effekte zeigen. IT Infrastructure Library (ITIL) wird als Framework für IT-Servicemanagement in der Industrie und im öffentlichen Dienst genutzt. Der Ansatz von ITIL unterstützte den Kulturwandel und sensibilisierte das Management und die Mitarbeiter darin, serviceorientiert zu denken. Da dieser Ansatz einen vordefinierten, zyklischen Ablauf hat, könnten schnell eintreffende Kundenanforderungen nicht fristgerecht umgesetzt werden, weshalb agile Methoden wie der DevOps-Ansatz in den Vordergrund rücken. Die Herausforderung besteht darin, den Kulturwandel bei der Einführung von DevOps in bestehenden ITIL-Strukturen in Unternehmen zu fördern.