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Erstellt: Thu, 28 Mar 2024 23:06:32 +0100 in 0.1087 sec


Sloma, Ulrike;
Charakterisierung der Schwingungseigenschaften einer Polymermembran mit variablen mechanischen Eigenschaften. - 60 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2011

In der Audiotechnik gibt es vielseitige Einsatzmöglichkeiten für Membranen. Die Verwendung in Mikrofonen und Lautsprechern ist hierbei die Geläufigste. Bei bisher eingesetzten Membranen ist keine Klangbeeinflussung durch diese möglich, da sie in ihrer Steifigkeit nicht variabel einstellbar sind. Nafion ist ein Material mit ionisierenden Eigenschaften, welche bei Anlegen einer Spannung zu Veränderungen im Material führen. Diese könnten die Möglichkeit zur aktiven Beeinflussung der Steifigkeit der Membran bieten. Hierbei kann die variable Steifigkeit der Membran zur Veränderung der Übertragungsfunktion eines Mikrofones genutzt werden. Gegenstand der Arbeit ist die Untersuchung der passiven Schwingungseigenschaften einer Membran aus Nafion. Hierfür wurde auf Grundlage eines Druckempfängers eine Einspannung der Membran konzipiert und ein geeigneter Versuchsaufbau zur Messung der Auslenkungen der Membran entwickelt. Die Messung erfolgte berührungslos mit einem Laser-Scanning Vibrometer. Als Messsignale wurden Sinus-Signale mit den Terz-Mittenfrequenzen verwendet. Bei der Auswertung der Daten wurde insbesondere ein Vergleich zwischen Kenngrößen von Mikrofonen und den gemessenen Größen vorgenommen. Des Weiteren wurde eine Visualisierung der Schwingung zur Untersuchung von Schwingungsmoden erstellt.



Herber, Daniel;
Biological evaluation of materials used for medical devices according to ISO 10993. - 90 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2010

Medical device products shall be free of unintended biological risks. Therefore, the biological risks of medical devices must be evaluated and minimized to the lowest level during design, review and production phases. This thesis addresses the following content: 1. Biological risks of medical devices and risk analysis. 2. Biological evaluation of medical devices categorized as implants. 3. Biological evaluation of medical devices categorized as surgical instruments. - In addition, essential methods used for biological evaluation will be described. In order to ensure the quality of the products, all raw materials, manufacture process and final products must be evaluated biologically before going onto the market. This thesis focuses on biological evaluation of medical devices according to the requirement of international standards (ISO 10993-1:2009 [4]). The materials Zimmer X-Ray PMMA, Sulene-PEEK and silicon dioxide were evaluated based on the outlined materials and methods. In conclusion all three materials were in compliance with ISO 10993.



Strelle, Hendrik;
FEM-Modellierung der menschlichen Haut zur Analyse ihrer Eigenschaften. - 112 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Bachlor-Arbeit, 2010

In diesem Artikel wird die Verformung der Haut unter Tangentialkraft und senkrechter Belastung mit Hilfe von FEM simuliert. Darüber hinaus wurde ein Modell entwickelt, welches aus 4 den Schichten Stratum corneum, Epidermis, Dermis und Subkutis besteht. Für jede Schicht wurde aus der Literatur ein elastisches Modul die jeweilige Schicht ausgewählt. Die Geometrie der Grenzfläche zwischen der Haut und der epidermalen Schichten wurde exakt nachgebildet, um deren auf die Reaktionen der taktilen Sensoren der Haut zu untersuchen. Zusätzlich wurde ein Modell simuliert, welches über eine integrierte Aktorik verfügt. Dieses wurde von den Blutgefäßen als Aktorik der Haut angeregt. Anhand des Modells wurde untersucht, ob es möglich ist, die Steifigkeit der Haut durch Veränderung des Blutdrucks anzupassen. Die Untersuchungen halfen zu verstehen, wie der Tastsinn des Menschen funktioniert. Diese Modelle sind weitere Schritte in der Entwicklung einer adaptiven Sensor-Schicht.



Kriegelstein, Hannes;
Erarbeitung von Routinen zur Qualitätssicherung an dentalen Schraubenimplantaten-Topographische und chemische Evaluierung der 3D-Rauigheit mittels Stereo-Rasterelektronenmikroskopie (Stereo-REM) und EDX. - 51 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2010

Es wurde gezeigt, dass Rauheit an dentalen Schraubenimplantaten mit dem Stereo-Rasterelektronenmikroskop quantifiziert werden kann. Um die Oberfläche eines Dentalimplantates wissenschaftlich exakt zu quantifizieren, sollten entweder ein Set von 3D-Rauheitsparametern oder PSD-Funktionen genutzt werden. Wie von zahlreichen Autoren festgestellt wurde, beeinflusst die Rauheit einer Implantatoberfläche die Osseointegration. Die Rauheit an Gewindegrund, Gewindeflanke und Gewindespitze eines Dentalimplantates ist unterschiedlich. Aus diesem Grund sind zur Beurteilung der Rauheit eines Dentalimplantates Messungen auf unterschiedlichen Stellen des Implantatgewindes durchzuführen.



Metzner, Felix;
Übertragung des Verbindungsverfahren für Silizium mit nanostrukturierten Oberflächen auf photostrukturierbares Glas. - 37 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2010

Der flüssigkeitsdichte Anschluss der Peripherie an mikrofluidische Chips stellt in der Regel eine Herausforderung dar. Schläuche oder Schlauchkonnektoren können nicht ohne zusätzliche Hilfsmittel wie Klebstoffe oder weitere Bauteile mit dem Chip verbunden werden. Sollen diese in der Medizin- bzw. Labortechnik Anwendung finden, so muss die Biokompatibilität gewährleistet sein. Wird ein Klebstoff verwendet, so ist diese in Frage gestellt. In dieser Arbeit wurde das Verbindungsverfahren für Silizium und Polypropylen auf photostrukturierbares Glas und Polypropylen übertragen. In beiden Fällen beruht der Fügeprozess darauf, dass das Polymer nach Erwärmen des Partners in dessen Oberfläche eindringt und dadurch die Verbindung gewährleistet. Für eine haltbare Verbindung der Partner muss die Topographie der Glaskeramik bzw. des Siliziums dahingehend verändert werden, dass dieses Einschmelzen möglich ist. Im Fall des Siliziums geschieht dies durch die Erzeugung von Silizium-Nadeln mittels Trockenätztechnologie. Durch gezielte Steuerung des Glaskristallisationsprozesses soll ein Gefüge erstellt werden, dass nach der Prozessierung eine grobkörnige Topographie bzw. Oberflächenmorphologie entsteht. Es konnte gezeigt werden, dass das Verbindungsverfahren FS21 und Polypropylen generell möglich ist und Festigkeiten bis zu 11 MPa möglich sind. Es unterliegt aber noch großen Schwankungen und es konnte keine Topographie für reproduzierbar gute Ergebnisse bestimmt werden. Dies gilt es in nachfolgenden Arbeiten näher zu untersuchen.



Tröger, Anne;
Kolloidale Kraftspektroskopie zur Klärung des Einflusses von Cytochalasin D auf die Cytomechanik boviner Chondrozyten. - 49 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2010

Die Untersuchung der Cytomechanik trägt maßgeblich zum Verständnis komplexer intra- und interzellulärer Vorgänge bei. Chondrozyten stellen als Vertreter von Zellen des Stützsystems besonders auf dem Gebiet der regenerativen und Transplantationsmedizin ein sehr interessantes Untersuchungsmaterial dar. Neben Topographieaufnahmen bietet das Rasterkraftmikroskop (AFM) die Möglichkeit der kolloidalen Kraftspektroskopie. Diese Methode lässt Rückschlüsse auf die mechanischen Eigenschaften der Probenkörper zu. Da lebende Zellen ein besonders empfindliches Untersuchungsmaterial darstellen, wurde auf ein für biologische Anwendungen angepasstes AFM (Na-noWizard® II) zurückgegriffen. Die Chondrozyten konnten unter kultivierungsähnlichen Bedingungen untersucht werden. Die kolloidale Kraftspektroskopie wurde mit modifizierten Cantilevern durchgeführt. Die Indentierungsversuche mit sphärischer Spitzengeometrie lieferten im Ergebnis Kraft-Abstand-Kurven, welche nach dem Hertz'schem Modell der Kontaktmechanik analysiert wurden. Das Mykotoxin Cytochalasin D bindet an das (+)-Ende der Aktinfilamente und hemmt deren Wachstum. Als Konsequenz ergibt sich eine gestörte Bewegung, Formgebung und Stabilität in der Zelle. Die Untersuchungen an mit Cytochalasin D inkubierten Chondrozyten verliefen vor dem Hintergrund der Manipulation des Zellskelettes. Mit einer höheren Inhibitoreinwirkung stellte sich ein höherer Schädigungsgrad ein, der sich in einem geringeren Elastizitätsmodul nachweisen ließ. Neben den Untersuchungen bezüglich des Cytochalasin-D-Einflusses wurde zusätzlich der Elastizitätsunterschied zwischen arthrotischen und nicht-arthrotischen Chondrozyten untersucht. Eine ausreichend hohe Anzahl von Elastizitätsmesswerten ließ an Hand weicher werdender Chondrozyten Rückschlüsse auf eine vorliegende Knorpelschädigung zu. Vergleichende Messungen im Optical Stretcher der Abteilung "Physik der weichen Materie" an der Universität Leipzig bestätigten die Ergebnisse mittels Rasterkraftmikroskop.



Gropp, Sebastian;
Inbetriebnahme eines Prüfstandes zur experimentellen Bestimmung von Modellparametern des "Pneumatischen Muskels" der Firma FESTO. - 60 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2010

Diese Bachelorarbeit stellt die Inbetriebnahme eines Prüfstandes vor, der die Vermessung des Fluidic Muscles der Firma FESTO AG & Co.KG erlaubt, und entwickelt ein Muskelmodell, das geeignet ist, in MATLAB/SIMULINK Modellparameter zu identifizieren. Für die Inbetriebnahme des Prüfstandes ist es notwendig, die Motoransteuerung, die bisher durch eine zusätzliche Händlersoftware über den RS232 Port des PC realisiert wird, auf die dSpace zu übertragen. Dies ist erforderlich, um die Bedienung des Prüfstandes weiter zu vereinfachen. Der Hauptteil der Arbeit beschäftigt sich mit der Erstellung eines geeigneten physikalischen Modells des pneumatischen Muskels. Dieses Modell bildet die Grundlage zur Ermittlung unbekannter oder schwer messbarer Parameter, z.B. die während des Betriebes des pneumatischen Aktors resultierenden Reibkräfte, mittels Parameteridentifizierung unter Berücksichtigung der am Prüfstand P.E.X.T.E.R. gewonnen Messdaten. Hierzu wird eine umfassende Recherche zu bisherigen Forschungen und Arbeiten zur Modellbildung des Muskels durchgeführt. Auf Grundlage der Ergebnisse wird ein Modell entworfen, welches eine möglichst hohe Übereinstimmung mit den Messwerten und den Datenblättern von FESTO ermöglicht. Mit diesem Modell können anschließend die gesuchten Kenngrößen ermittelt werden. Darüber hinaus werden in dieser Arbeit die Einflüsse verschiedener Parameter, wie Temperaturänderungen, Feuchtigkeit und Beschädigung des Materials des Muskels, genauer untersucht.



Arlet, Melissa;
Entwicklung eines computergesteuerten Messaufbaus zur Flowdosierung bei unterschiedlichen Drücken auf zwei festgelegten Niedrigflowniveaus im Bereich unter 100ml/min. - 64 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2010

Die Abteilung "Accessories & Consumables" der Firma Dräger Medical AG & Co. KG entwickelt, qualifiziert und verifiziert Zubehörkomponenten für Anästhesie-, vor allem aber Beatmungsgeräte. Dazu gehören u.a. Beatmungsschläuche, Beatmungsmasken für die nicht-invasive Beatmungstherapie, Exspirationsfilter und Flowsensoren. Für einen einheitlichen Standard und eine patientenschonende Beatmung müssen die Komponenten bestimmte Anforderungen erfüllen. Diese Anforderungen ergeben sich aus zugehörigen Normen und internationalen Standards. Darin werden Testaufbauten zum Messen bestimmter Parameter, sowie die zulässigen Grenzwerte dieser Parameter festgelegt. Aufgrund dieser Normen führt die Abteilung "Accessories & Consumables" dann Tests zum Verifizieren bzw. Qualifizieren der Zubehörprodukte durch. Dafür stehen in der Abteilung mittlerweile mehrere automatisierte Testaufbauten zur Verfügung, die das Messen der in den Normen festgelegten Parameter ermöglichen. Alle Aufbauten werden über die zentrale Gasversorgung mit einem Flow versorgt. Dieser muss aufgrund des eingeschränkten Messbereiches der Geräte auf einen festgelegten Bereich reduziert werden. Das Thema dieser Arbeit beschäftigt sich genau mit der Umsetzung dieses Problems. Es sollen verschiedene Konstantflows bei verschiedenen Druckniveaus (z.B. 30 mbar, 60 mbar, 75 mbar realisiert werden, so dass diese als Eingangsgröße für Messaufbauten eingesetzt werden können. Die Programmierung des Userinterfaces und die Messdatenerfassung sollte über Matlab erfolgen. Innerhalb dieser Bachelorarbeit werden verschiedene Lösungsansätze diskutiert und mithilfe einer Entscheidungsmatrix bewertet. Weiterhin sollen mithilfe der Arbeit auch die Stärken und Schwächen des Aufbaus, sowie die Übertragbarkeit auf andere Systeme dargestellt werden.



Klein, Katja;
Automatisiertes Imaging des Wachstums von Saccharomyces cerevisiae im segmentierten Fluss. - 60 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2010

Die Zwei-Fluid-Technik ist ein im Zuge der Miniaturisierung entstandenes High Throughput Kultivierungsverfahren, welches eine serielle Anordnung kleinster Bioreaktorsysteme (Kompartimente) im geschlossenen Schlauchsystem ermöglicht. Im sogenannten segmentierten Fluss wurden mit Hilfe der Zwei-Fluid-Sonde Kompartimente im Nanoliter-Maßstab erzeugt und die Hefekultur Saccharomyces cerevisiae innerhalb dieser Reaktionsräume kultiviert. Die Kultivierung erfolgte im segmentierten Fluss sowohl mit farblosem Tetradekan als auch mit Sudanrot gefärbtem Tetradekan als Trägermedium. Vergleichend dazu wurden die Hefen in einer konventionellen Schüttelkultur im Erlenmeyerkolben kultiviert. Anhand von Zellzählungen in den ausgeschleusten und zusammengeführten Kompartimenten konnten analoge Zelldichten wie bei herkömmlichen Schüttelkulturen nachgewiesen werden. Im segmentierten Fluss wurde sowohl für farbloses als auch für Sudanrot gefärbtes Tetradekan ein vergleichbares Wachstumsverhalten festgestellt. Ein Einfluss der Färbung des Trägermediums auf das Wachstum der Hefekultur konnte dementsprechend ausgeschlossen werden. Des Weiteren wurde ein automatisiertes optisches Analytik-System getestet, welches die für Analysezwecke wichtigen Abschnitte des segmentierten Flusses erfassen und die auszuwertende Datenmenge auf ein Minimum reduzieren soll. Das System besteht aus einem optischen Aufbau zur Gewinnung von Triggersignalen aus dem segmentierten Fluss und aus einer Kamera am inversen Mikroskop, welche mit Hilfe der Triggersignale angesteuert wird. Das Analytik-System wurde während der Bachelorarbeit soweit adaptiert, dass ca. 27% der mit Hilfe des Systems erstellten mikroskopischen Aufnahmen der Kompartimente für eine Auswertung herangezogen werden konnten. Die Auswertung der mikroskopischen Kameraaufnahmen erfolgte mittels einer Grauwertmessung innerhalb einer zuvor definierten Region of Interest. Hieraus konnte ein linearer Zusammenhang zwischen Hefezellzahlen und ermittelten Grauwerten der mikroskopischen Bilder nachgewiesen werden. Obwohl ein Wachstumsnachweis von Saccharomyces cerevisiae im segmentierten Fluss mit Hilfe des Analytik-Systems möglich war, konnte kein exakter Wachstumsverlauf verfolgt werden. Während des Hefewachstums bildeten sich Zellaggregate, die die Auswertung mittels des hier getesteten Analytik-Systems scheinbar beeinflussen.



Langer, Stefan;
Einsatz mechanisch aktiver Polymere im Automobil, unter besonderer Betrachtung des Nafion®-Substrats . - 81 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2010

Der Wunsch von Fahrzeugbenutzern an den Komfort eines Fahrzeugs steigt stetig. Um diesem Wunsch zu entsprechen, steigt demnach auch die Anzahl von nicht erkennbaren Aktoren. Hierdurch nehmen auch Gewicht und Verbrauch des Fahrzeuges zu. Neue Aktormöglichkeiten werden benötigt, um das Gewicht eines Fahrzeuges zu senken und den Komfort zu erhöhen. Diese Arbeit beschäftigt sich mit einer neuen Aktormöglichkeit. Dies ist das IPMC-Material Nafion TH, welches als ein Aktor-Bauelement eingesetzt wird. Es sind konstruktive Vorschläge aufgezeichnet, welche die Kräfte vergrößern und Rotationsbewegungen ermöglichen. Weiterhin werden in dieser Arbeit mögliche Einsatzfälle im KFZ aufgezeigt. Die durchgeführte Patentrecherche zeigt unter anderem den aktuellen technischen Stand, wie auch zukünftige Ideen. In dieser Arbeit wird auch ein Versuch durchgeführt, einen Nafion TH-IPMC-Streifen als Sensor einzusetzen. Dieser Streifen wird mechanisch verformt. Dadurch wird vermutlich eine Spannung in wenigen mV ausgegeben. Dieser neuartige Sensor kann im KFZ und in anderen Gebieten eingesetzt werden und eröffnet neue Möglichkeiten, Informationen über ein technisches System zu bekommen.