https://ediss.sub.uni-hamburg.de:443/handle/ediss/2 Wed, 08 Apr 2026 00:14:10 GMT 2026-04-08T00:14:10Z https://ediss.sub.uni-hamburg.de:443/handle/ediss/12291 Title: Detektion von disseminierten Tumorzellen im Muskelgewebe in postmortalen Biopsien Authors: Gebara, Lukas Karim Abstract: Ziel der vorliegenden Dissertation war die Analyse der potenziellen Rolle von Muskeln als Reservoir für DTCs. Hierfür wurden Autopsieproben aus Skelett- (Musculus psoas) und Herzmuskel (Musculus papillaris) von verstorbenen Personen mit (n = 16) und ohne (n = 11) epitheliale Tumorerkrankungen hinsichtlich des Vorhandenseins von DTCs verglichen. Der Nachweis der DTCs erfolgte über eine immunhistochemische Anfärbung von Keratin und dem Epithelial Cell Adhesion Molecule (EpCAM). Bei jeweils einer Probe wurden weitere tumorspezifische Marker (Östrogen-Rezeptor (ER), Transkriptionsfaktor GATA-3) analysiert. Darüber hinaus wurde die Lage der DTCs im Skelettmuskel (Endo-, Peri-, Epimysium) bestimmt. In der Tumorkohorte wiesen nahezu alle Skelettmuskel-Proben Keratin-positive DTCs auf. Auch in der Kontrollgruppe waren Keratin-positive Zellen nachweisbar. Ihre Anzahl war im Vergleich zur Tumorkohorte zwar deutlich, aber nicht signifikant reduziert (p = 0,089). Dies könnte durch das physiologische Vorkommen von Costameren erklärt werden, welche Keratine enthalten. Dagegen wiesen die Skelettmuskel-Proben der Kontrollgruppe im Vergleich zu den Proben der Tumorkohorte eine signifikant geringere Anzahl EpCAM-positiver DTCs auf (p = 0,013). In der Tumorkohorte war die Mehrzahl der Keratin- und EpCAM- positiven DTCs im mittleren Kompartiment des Skelettmuskels (Perimysium) lokalisiert. Im Gegensatz hierzu verteilten sich die positiven Zellen der Kontrollgruppe gleichmäßig über die drei anatomischen Kompartimente. Im Skelettmuskel der Tumorkohorte, nicht aber in der Kontrollgruppe waren auch ER- und GATA-3- positive Zellen nachweisbar, was die These des Vorkommens von DTCs im Skelettmuskel unterstützt. In den Herzmuskel-Proben beider Gruppen wurden keine EpCAM-positiven DTCs detektiert, Keratin-positive DTCs traten nur in den Proben der Tumorkohorte auf. Die vorliegenden Befunde belegen die Existenz epithelialer DTCs im Skelettmuskel. Eine molekulare Charakterisierung dieser DTC-Populationen in zukünftigen Studien könnte helfen, zielgerichtete Therapiestrategien gegen von diesen Zellen ausgehende Rezidive zu entwickeln.; The aim of this dissertation was to analyze the potential role of muscles as a reservoir for DTCs. For this purpose, autopsy samples from skeletal- (psoas muscle) and cardiac- (papillaris muscle) muscle of deceased individuals with (n=16) and without (n=11) epithelial tumors were compared for the presence of DTCs. DTCs were detected using immunohistochemical staining for keratin and the cell adhesion molecule (EpCAM). Additional tumor-specific markers (estrogen receptor, GATA-3) were analyzed in one sample each. Furthermore, the location of the DTCs in the skeletal muscle (endo-,peri-,epimysium) was determined. In the tumor cohort almost all samples contained keratin-positive DTCs. Keratin-positive cells were also detectable within the control group; however, their number was clearly but not significantly lower compared to the tumor cohort (p = 0,089). This could be explained by the physiological presence of costameres, which contain keratins. In contrast, the control group samples compared to the tumor cohort samples showed a significantly lower number of EpCAM-positive cells (p=0,013). In the tumor cohort most keratin- and EpCAM-positive DTCs were located in the middle compartment of the skeletal muscle (perimysium), whereas the positive cells detected in the control group showed an even distribution across the three anatomical compartments. The detection of ER- and GATA-3-positive cells exclusively in the tumor cohort supports the thesis of the existence of DTCs in the skeletal muscle. For the heart muscle no EpCAM-positive cells could be detected in both groups, keratin- positive DTCs were found only in the tumor cohort. The present findings demonstrate the existence of epithelial DTCs in skeletal muscle. Molecular characterization of these DTC populations in future studies could help to develop targeted therapeutic strategies against recurrences originating from these cells. Tue, 07 Apr 2026 14:43:15 GMT https://ediss.sub.uni-hamburg.de:443/handle/ediss/12291 2026-04-07T14:43:15Z https://ediss.sub.uni-hamburg.de:443/handle/ediss/12232 Title: Materials for Future: Thermoreversible Networks and Functional Composite Materials through Recyclability by Design Authors: Klein, Florian Christoffer Abstract: Polymere sind ein wesentlicher Bestandteil des Lebens der modernen Gesellschaft. Sie bieten eine Vielzahl von Eigenschaften und erfüllen spezielle Anforderungen. Ein menschliches Leben ohne Kunststoffe scheint aufgrund deren Massenproduktion und Verbreitung kaum vorstellbar. Die beeindruckende Menge an jährlich produzierten Kunststoffen macht daraus eine milliardenschwere Branche und einen wichtigen Teil der globalen chemischen Industrie. In Zeiten politischer Spannungen spielen auch fossile Brennstoffe eine entscheidende Rolle, da sie als Rohstoff der Raffinerieindustrien die-nen, die daraus Kraftstoffe, Monomere und spezialisierte Chemikalien für die Anforde-rungen der heutigen chemischen Industrie produzieren. Viele moderne Technologien wären ohne den Einsatz neuer Polymermaterialien kaum vorstellbar. Die enorme Menge an produzierten Kunststoffen führt zu einer riesigen Menge an Abfällen. Die Langlebigkeit der meisten Kunststoffmaterialien ist ein wesentlicher Nachteil, da sie zur Verschmutzung, Fragmentierung in Mikroplastik und negativen Auswirkungen auf gesellschaftliche und ökologische Systeme beiträgt. Kürzlich wurden Mikroplastikpartikel in jedem Ökosystem unseres Planeten gefunden, einschließlich der Arktis und der Tiefsee. Das Recycling von Kunststoffen ist daher zu einem schnell wachsenden Forschungsfeld in der Polymerwissenschaft geworden und umfasst die Wiederverwertung von Abfällen, thermische Nutzung durch Verbrennung sowie Deponierung, wobei die Eigenschaften des Polymers selbst eine Rolle spielen. Statt sich nur auf das Recycling am Ende der Lebensdauer zu fokussieren, ist es eine wichtige Aufgabe, Materialien von Anfang an so zu gestalten, dass sie recycelbar sind. Neben der Reduktion des Verbrauchs an Ausgangsmaterialien ist die Integration eines geschlossenen Kohlenstoffkreislaufs in Kunststoffmaterialien eine der vielversprechendsten Lösungen, um Nachhaltigkeit zu erreichen. Dies ist besonders wichtig im Zusammenhang mit der Verbindung zwischen der „Kunststoff-“ und der „Klimakrise“. Aufgrund der hohen Vielseitigkeit und vorteil-haften Eigenschaften von Kunststoffen ist es an der Zeit, neue nachhaltige Lösungen für das end-of-life-Management zu entwickeln, um zu verhindern, dass das „Zeitalter des Plastiks“ zur Dinosauriergeschichte zukünftiger Generationen wird; als eine Reflexion unseres wissenschaftlichen und politischen Fortschritts. Mögliche Ansätze umfassen die Nutzung biobasierter Rohstoffe, die Gestaltung für Recyclingfähigkeit sowie die Durchführung von end-of-life-Analysen für hergestellte Materialien. Der Einsatz kovalent adaptiver Chemie kann die Wiederaufarbeitung und Recyclingfähigkeit von Hochleistungsmaterialien wie Polymeren und Verbundwerkstoffen ermöglichen. Der Hauptteil dieser Arbeit besteht aus dem Entwurf, der Synthese und der Charakterisierung neuer Polymermaterialien mit dynamischen kovalenten Bindungen. In drei Veröffentlichungen und den unveröffentlichten Ergebnissen werden Einflüsse der Bausteine, der chemischen Reaktivität und des Netzwerksdesigns diskutiert. Die entwickelten kovalent adaptiven Netzwerke zeigen eine Gruppe von thermoreversibel vernetzten Materialien, die umgeformt, neu verarbeitet werden können und somit die Fähigkeit besitzen, recyclebar zu sein aufgrund ihres Designs. Durch die Verwendung biobasierter Rohstoffe, umweltfreundlicher synthetischer Verfahren und die Beachtung der Prinzipien der Grünen Chemie ebnet die vorliegende Arbeit den Weg zu nachhaltigeren Netzwerken und Verbundwerkstoffen. In der ersten Publikation wurde Vanillin als biobasierter Vorläufer verwendet, der aus Lignin gewonnen wird – einem Bestandteil lignocelluloser Biomasse, der viele funktionelle Gruppen enthält, die für chemische Modifikationen geeignet sind. Durch die Gestaltung bifunktioneller Aldehydbausteine wurden Schiff Basen Vitrimere hergestellt, wobei weniger toxische Amine als Vernetzungsmittel eingesetzt wurden. Neben ihren thermomechanischen Eigenschaften stand die Untersuchung der Austauschchemie im Mittelpunkt dieser Arbeit. Durch die sorgfältige Anpassung der Anzahl freier Amine im Netzwerk kann die Rate der Netzwerkumstrukturierung gesteuert werden. Bei Überschuss an Aminen kann Transiminierung auftreten, während bei keinen freien Aminen die Iminmetathese der vorherrschende Austauschmechanismus ist. Da Imine anfällig für Hydrolyse sind, wurde eine saure Hydrolyse als effektive Methode zur chemischen Wiederverwertung der Ausgangsmoleküle genutzt. Daher können diese Vitrimere sowohl assoziative als auch dissoziative Austauschmechanismen über die Vermittlung kleiner Moleküle durchführen und fungieren somit auch als dissoziatives kovalent adaptives Netzwerk. Die zweite Publikation behandelt die Entwicklung von vinylogen Urethanvitrimeren aus lignocelluloser Biomasse. Lignin ist eines der am häufigsten vorkommenden Biopolymere und weist eine hohe Menge an funktionellen Gruppen auf. Lignin wird als Nebenprodukt der Zellstoffindustrie produziert und zumeist als minderwertiger Abfall betrachtet. Typischerweise wird diese Ressource thermisch durch Verbrennung genutzt. Durch einfache Modifikation der freien Hydroxygruppen der Ligninmolekülen können sie in Vitrimere umgewandelt werden, wenn sie z.B. mit (biobasierten) Aminen reagieren. Lignosulfonat ist eine unreine Ligninquelle, die als Abfallprodukt aus dem Sulfit-Prozess gewonnen wird. Die hohe Polarität der Partikel macht sie wasserlöslich, was einen umweltfreundlicheren Syntheseweg ermöglicht. Zusätzlich wurde enzymatisch gewonnenes Lignin charakterisiert und in Ligninvitrimere umgewandelt. Die mechanischen Eigenschaften wurden untersucht, wobei besonderes Augenmerk auf den Glasübergang und die Transaminierungsreaktion bei erhöhten Temperaturen gelegt wurde. Es wurde beobachtet, dass die Beweglichkeit der Segmente die Berechnung der Aktivie-rungsenergie erheblich beeinflussen kann und daher für industrielle Anwendungen berücksichtigt werden muss. Dies wurde durch Spritzgießen mit Vitrimerpulver nachgewiesen, bei dem die Materialfilme in Prüfkörper umgewandelt wurden. Die resultierenden Werkstoffe zeigen hohe mechanische Festigkeit und Reprozessierbarkeit. Die dritte Veröffentlichung präsentiert ein noch industrietauglicheres Vitrimerkonzept, dass auf der Dioxaborolanmetathesechemie basiert. Diese kann mit geringem Energieaufwand aktiviert werden und ermöglicht die Wiederverarbeitbarkeit vernetzter tetrafunktionaler Acrylate mindestens 20 Mal. Die mechanischen Eigenschaften wurden nach verschiedenen Reprozessierungsschritten untersucht und verglichen, wobei nur minimale Auswirkungen auf die mechanische Leistung festgestellt wurden. Interessanterweise wurde festgestellt, dass die thermische Vorgeschichte das Spannungsrelaxationsverhalten erheblich beeinflusst, was mittels gestreckter exponentieller Fits bewertet werden konnte. Die verbleibenden inneren Span-nungen können durch eine thermische Behandlung abgebaut werden, was die Bedeutung der Berücksichtigung der thermischen Vorgeschichte vor der Interpretation der Spannungsrelaxationsdaten unterstreicht. Dies ist besonders wichtig beim Vergleich verschiedener Materialien. Als potenzielle Anwendung wurde die Einbindung von Titandioxid-Nanoplättchen demonstriert. Im Rahmen des Sonderforschungsbereichs SFB986 – Multiskalenmaterialien, wurde so eine neue Strategie zur Herstellung hochgefüllter Nanokomposite vorgestellt, die die Bildung homogener hierarchischer Nanokomposite ermöglicht. Die Ergebnisse aus den Veröffentlichungen wurden auch in den unveröffentlichten Ergebnissen weiter untersucht. Es wurde ein interpenetrierendes kovalent-adaptives Netzwerk durch einen reaktiven, gleichzeitigen Prozess unter Verwendung von vinylogen Urethanen und Dioxaborolanen gebildet. Zusätzlich wurden Vitrimer-Epoxid-Co-Netzwerke hergestellt, um die Leistungsfähigkeit von vinylogen Urethanvitrimeren durch die Hinzufügung permanenter kovalenter Bindungen zu verbessern. Insgesamt erweitert diese Arbeit den Stand der Technik bei funktionalen thermoreversiblen Netzwerken, bietet neue Einblicke in die Spannungsrelaxation und das Netzwerkdesign. Die Materialien und ihre Eigenschaften verbessern die Recycelbarkeit von vornherein und legen die Grundlage für zukünftige Materialien.; Polymers are a key component of modern society's lifestyle. They offer a wide range of properties, serve special applications, and being mass materials makes it nearly impossible to imagine human life without plastics. The staggering amount of plastics produced each year makes it a multibillion-dollar industry and a vital part of the global chemical industry. During times of political tension, fossil fuels play a crucial role, as they serve as the feedstock, and refinery industries are capable of producing fuels, monomers, and specialized chemicals for today's chemical industry needs. Modern technologies would be impossible without relying on polymer materials. The vast amount of plastics produced results in a huge amount of plastic waste. The durability of most plastic materials is a major drawback because it contributes to pollution, fragmentation into microplastics, and negative impacts on societal and environmental systems. Recently, microplastics have been found in every ecosystem on our planet, including the Arctic and the deep sea. Recycling of plastics has become a rapidly growing field in polymer research, covering waste recycling, thermal use by incineration, and landfilling, which are influenced by the properties of the polymer itself. Instead of focusing only on recycling products at the end of their life, an important task is to design materials with recyclability in mind from the start. In addition to reducing consumption, integrating a closed-loop carbon cycle into plastic materials is one of the most promising solutions to achieve sustainability. This is especially crucial given the connection between the “plastic crisis” and the “climate crisis.” With plastics' high versatility and advantageous properties, it is time to develop new sustainable solutions for end-of-life management to prevent the “plastic age” from becoming the dinosaur story of future generations, reflecting on our scientific and political progress. Potential solutions include using bio-based feedstocks, designing for recyclability, and conducting end-of-life analyses for produced materials. The use of covalent adaptable chemistry can enable the reprocessing and recyclability of high-performance materials like polymers and composites. The main part of this work consists of the design, synthesis, and characterization of new polymeric materials with dynamic covalent bonds. In three publications and the following chapters of unpublished results, the influences of the building blocks, chemical reactivity, and network design are discussed. The developed covalent adaptable networks exhibit a thermoreversible group of cross-linked materials, which can be re-shaped, reprocessed, and thus have the ability to enable recyclability by design. By using bio-based feedstocks, environmentally friendly synthetic methods, and following the principles of green chemistry, the presented work paves the way toward more sustainable polymer networks and composite materials. In the first study, vanillin was used as a bio-based precursor derived from lignin, a component of lignocellulosic biomass that contains functional groups suitable for chemical modification. By designing difunctional aldehyde building blocks, Schiff base vitrimers were created using less toxic amines as crosslinkers. Besides their thermomechanical properties, the exchange chemistry was a primary focus of this work. By carefully adjusting the number of free amines within the network, the rate of network rearrangement can be controlled. If excess amines are present, transimination can occur, whereas imine metathesis is the dominant exchange mechanism in a Schiff base network without excess amines. Since imine bonds are susceptible to hydrolysis, effective acidic hydrolysis was demonstrated as a method to chemically recycle the starting molecules. Therefore, these vitrimers can perform both associative exchange reactions and dissociative exchange mechanisms via small-molecule mediation, functioning as a dissociative covalent adaptable network. The second publication focuses on developing vinylogous urethane vitrimers from lignocellulosic biomass. Lignin is one of the most abundant biopolymers and has a high density of functional groups. Currently, lignin is produced as a byproduct of the pulp and paper industry and is treated as a low-value waste material. Typically, this resource is incinerated. By simply modifying the hydroxy groups of lignin molecules, they can be converted into vinylogous urethane vitrimers when reacted with (bio-based) amines. Lignosulfonate is a somewhat impure lignin source obtained from sulfite pulping. However, the high polarity of the particles makes it water-soluble, enabling a greener synthesis route. Additionally, enzymatic lignin was characterized and transformed into lignin vitrimers. Their mechanical properties were analyzed with particular attention to the glass transition and the transamination reaction at elevated temperatures. It was observed that the segmental movability can significantly affect activation energy calculations and must be considered for industrial applications. This was demonstrated through injection molding with powder precursors, which were transformed into vitrimer test specimens. The resulting materials exhibit high mechanical strength and reprocessability. The third publication features a more industrial-ready vitrimer concept that includes dioxaborolane metathesis chemistry, which is activated with low energy and allows re-processability of tetrafunctional acrylates for at least 20 times. The mechanical properties are examined and compared after various reprocessing stages, showing minimal impact on performance. Interestingly, the thermal history was found to significantly influence stress-relaxation behavior, and this effect can be assessed using applied stretched exponential fits. The internal stress remaining can be relieved by thermal annealing, emphasizing the importance to consider thermal history before interpreting stress-relaxation data. This is especially crucial when comparing different materials. As a potential application, the incorporation of titanium dioxide nanoplates was demonstrated. Within the scope of the collaborative research center SFB986 – multiscale materials, a new strategy for producing highly filled nanocomposites was shown, enabling the formation of homogeneous hierarchical nanocomposites. The findings from the publications were also further explored in the unpublished results. An interpenetrating covalent adaptable network was formed through a reactive simultaneous process using vinylogous urethanes and dioxaborolane chemistry. Additionally, vitrimer-epoxy co-networks were created to improve the performance of vinylogous urethane vitrimers by adding permanent covalent bonds. Overall, this work advances the state-of-the-art of functional thermoreversible networks, offering new insights into stress-relaxation and network design. The materials and their properties improve recyclability by design and lay the foundation for future materials. Tue, 07 Apr 2026 14:16:45 GMT https://ediss.sub.uni-hamburg.de:443/handle/ediss/12232 2026-04-07T14:16:45Z https://ediss.sub.uni-hamburg.de:443/handle/ediss/12302 Title: Risikofaktoren und Verlaufscharakteristik für Patient:innen mit retroperitonealen Hämatomen in der Klinik für Intensivmedizin am Universitätsklinikum Hamburg- Eppendorf Authors: Lübben, Niklas Frederik Abstract: Das Retroperitoneale Hämatom (RPH) ist eine seltene Erkrankung. Sie kann stumm und ohne Komplikationen verlaufen. Jedoch gibt es auch Fälle mit fatalen Komplikationen, die eine lange intensivmedizinischen Versorgung nach sich zieht und zum Tode führen kann. Diese Studie dient zum besseren Verständnis und Informationsgewinn dieser Erkrankung. Es sollten 2 Kohorten verglichen werden: Eine mit einem RPH gegen eine ohne ein RPH. Untersucht werden sollten nun mögliche Gründe und Risiken, warum ein Teil der Patient:innen ein RPH entwickelte und der andere Teil nicht. Die Fälle wurden durch eine CT-Untersuchung erkannt. So konnten 426 Fälle untersucht werden, die alle notwendigen Einschlusskriterien erfüllten. 295 Patient:innen hatten ein RPH, bei 131 Patient:innen wurde ein RPH ausgeschlossen. Es wurden dann systematisch Daten zu den Fällen erfasst. Hier wurde das Geschlecht, Alter, Größe, Gewicht und der BMI erfasst. Laborparameter wurden zum Zeitpunkt der CT-Diagnostik ausgewertet. Bestimmte Grunderkrankungen wurden erfasst, sowie gerinnungshemmende Medikamente. Die Behandlungstage, Mortalitätsraten, Transfusionen, Operationen oder Eingriffe und die Gründe für ein RPH wurden analysiert. Alle Daten wurden aus der digitalen Patientenakte entnommen, in Excel übertragen und mit SPSS von IBM ausgewertet. Die Datenanalyse ergab, dass eine klare Differenzierung von Risikofaktoren in diesem Kollektiv nicht möglich ist. Die erneute Überprüfung des Studiendesigns ergab einen Selektionsbias bei der Probandenauswahl, der zu einem Collider-Bias führte. Die Kohorten waren sich zu ähnlich. Der Vergleich hätte mit dem gesamten Kollektiv der behandelten Patient:innen auf den Intensivstationen des UKE erfolgen müssen. Die erfassten Daten zu Patient:innen mit einem RPH auf einer Intensivstation stellen weiterhin einen großen informativen Zugewinn zu dem bisher unterrepräsentierten Krankheitsbild in der Literatur dar. Endovaskuläre Eingriffe waren der häufigste Grund für ein RPH, wobei Patientinnen seltener betroffen waren. Patient:innen mit einem RPH mussten umfassend behandelt werden, und es wurde eine hohe Mortalitätsrate beobachtet. Das 295 Patient:innen umfassende Kollektiv ist das bisher größte seiner Art, aber es musste ein langer Beobachtungszeitraum angewendet werden. Das retroperitoneale Hämatom stellte sich als eine seltene, aber regelhaft auftretende Erkrankung im intensivmedizinischen Alltag des UKE dar. Die geringen Fallzahlen erschweren weitere Analysen, und es sollte in Erwägung gezogen werden, das RPH-Kollektiv gegen das Gesamtkollektiv der ICU-Patient:innen im UKE zu vergleichen. Tue, 07 Apr 2026 12:55:17 GMT https://ediss.sub.uni-hamburg.de:443/handle/ediss/12302 2026-04-07T12:55:17Z https://ediss.sub.uni-hamburg.de:443/handle/ediss/12305 Title: Expression von Anterior Gradient 2 (AGR2) im menschlichen Tumor- und Normalgewebe. Eine Tissue-Microarray-Studie an über 14,000 Tumoren aus 134 verschiedenen Tumorentitäten Authors: Port, Jacob Constantin Tue, 07 Apr 2026 12:10:23 GMT https://ediss.sub.uni-hamburg.de:443/handle/ediss/12305 2026-04-07T12:10:23Z