Rickmeyer, Christiane : Penetrationseigenschaften von beschichtetem mikrofeinem Titandioxid

Aus der Klinik und Poliklinik für Dermatologie
der Medizinischen Fakultät Charité
der Humboldt-Universität zu Berlin


Dissertation
Penetrationseigenschaften von beschichtetem mikrofeinem Titandioxid

Zur Erlangung des akademischen Grades
Doctor medicinae (Dr. med.)

vorgelegt der Medizinischen Fakultät Charité
der Humboldt-Universität zu Berlin

von
Christiane Rickmeyer,
aus Berlin

Dekan: Prof. Dr. Joachim W. Dudenhausen

Gutachter:
1. Prof. Dr. Dr.-Ing. Jürgen Lademann
2. Prof. Dr. Reinhard Neubert
3. Prof. Dr. med. Jean Krutmann

Datum der Promotion: 10. Juni 2002


Seiten: [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78]

Inhaltsverzeichnis

TitelseitePenetrationseigenschaften von beschichtetem mikrofeinem Titandioxid
1 EINLEITUNG
1.1UV-Licht
1.2Natürlicher Sonnenschutz
1.3Künstliche Lichtschutzmittel
1.4Titandioxid
1.5Penetrationsmechanismen
1.6Penetrationsmessungen
1.7Abrissmethode
1.8Penetrationsverhalten von Titandioxid
1.9Ziele und Problemstellungen
2 MATERIAL UND METHODIK
2.1Material
2.1.1Emulsion
2.1.2Titandioxid-Mikropartikel
2.1.3Tesafilm
2.1.4Osmiumtetroxid
2.2Probanden
2.3Abrissmethode
2.3.1Ermitteln der Emulsionsmenge
2.3.2Applikation der Emulsion
2.3.3Entnahme der Abrisse
2.3.4Spektroskopische Messung der Extinktion der Hornschuppen auf den Abrissen
2.3.5Berechnen des Hornschichtprofils
2.3.6Messung der Konzentration der Substanz auf den Abrissen
2.3.7Erstellen des Penetrationsprofils
2.4Erster Teil der Versuche: Penetration
2.4.1Vorversuch: Überprüfung des Abrissverfahrens
2.4.2Versuch: Langzeitpenetration verschiedener Titandioxid-Partikel
2.5Zweiter Teil der Versuche: Penetrationswege
2.5.1Erster Vorversuch: Detektion der Follikelöffnungen auf den Abrissen
2.5.2Zweiter Vorversuch: Detektion der Partikel mit Laser-Scan-Mikroskopie
2.5.3Versuch: Ortsaufgelöster Nachweis der Partikel auf den Abrissen
2.5.4Versuch: Nachweis der Follikelpenetration durch eine Biopsie
3 ERGEBNISSE
3.1Erster Teil der Versuche: Penetration
3.1.1Vorversuch: Überprüfung des Abrissverfahrens
3.1.2Versuch: Langzeitpenetration verschiedener Titandioxid-Partikel
3.2Zweiter Teil der Versuche: Penetrationswege
3.2.1Erster Vorversuch: Detektion der Follikelöffnungen auf den Abrissen
3.2.2Zweiter Vorversuch: Detektion der Partikel mit Laser-Scan-Mikroskopie
3.2.3Versuch: Ortsaufgelöster Nachweis der Partikel auf den Abrissen
3.2.4Versuch: Nachweis der Follikelpenetration durch eine Biopsie
4 DISKUSSION
4.1Ist die Abrissmethode nach dem angewandten Verfahren für quantitative Penetrationsuntersuchungen geeignet?
4.2Wie tief penetriert Titandioxid in die Hornschicht?
4.3Wie verändert sich die Titandioxid-Konzentration im Laufe der Tage?
4.4Welchen Einfluss haben unterschiedliche Beschichtungen des Titandioxids auf den Penetrationsprozess? Welche Rolle spielen interindividuelle Unterschiede?
4.5Kann man mit Osmiumtetroxid die Position der Haarfollikel auf den Abrissen sichtbar machen?
4.6Können die Partikel mit Fluoreszenzmessungen unter dem Laser-Scan-Mikroskop sichtbar gemacht werden?
4.7Welche Rolle spielen die Follikel bei der Penetration von Titandioxid?
4.8Wird in allen Haarfollikeln Titandioxid gefunden?
4.9Welche Aussagen können zum Einsatz von Titandioxid als Sonnenschutzmittel gemacht werden?
5 ZUSAMMENFASSUNG
Bibliographie LITERATURVERZEICHNIS
Anhang A PUBLIKATIONSLISTE
Danksagung DANKSAGUNG
Selbständigkeitserklärung

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Elektromagnetische Strahlung der Sonne [29].
Tabelle 2: Photobiologische Hauttypen der Europäer [14].
Tabelle 3: Übersicht über die Probanden
Tabelle 4: Applikationsprotokoll
Tabelle 5: Protokoll des Abrissverfahrens
Tabelle 6: Applikationsschema und Zeitpunkte der Abrissserien.
Tabelle 7: Färbemethode mit Osmiumtetroxidlösung.
Tabelle 8: Konzentrationen von Titandioxid auf den Abrissen [µg/cm2].
Tabelle 9: Relative Röntgen-Fluoreszenzintensität von Titan in den Bereichen der Biopsie.

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Der Aufbau der menschlichen Haut.
Abbildung 2: Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme der primären rutilen Kristalle.
Abbildung 3: Untersuchung der Titandioxid-Mikropartikel (in Emulsion) unter dem Rasterelektronenmikroskop.
Abbildung 4: Applikation der Emulsion.
Abbildung 5: Anpressen des Tesafilmstreifens durch gleichmäßiges Überfahren mit einer Rolle über Papier.
Abbildung 6: Abreißen des Tesafilmstreifens.
Abbildung 7: Entnahmestelle nach dem Abrissverfahren.
Abbildung 8: Beispiel für ein Hornschichtprofil.
Abbildung 9: Beispiel für ein Penetrationsprofil
Abbildung 10: Unterarm nach dem Abrissverfahren und den beiden Biopsien.
Abbildung 11: Biopsie der Haut des Unterarms außerhalb des Abrissareals.
Abbildung 12: Biopsie der Haut des Unterarms nach der Entnahme von 92 Abrissen.
Abbildung 13: Penetrationsprofile Proband 2, UV-Titan, rechter Arm.
Abbildung 14: Penetrationsprofile Proband 2, Tioveil, linker Arm.
Abbildung 15: Penetrationsprofile Proband 3, Tioveil, linker Arm.
Abbildung 16: Rötung der behandelten Haut nach 40 Abrissen. Man erkennt einige weiße Punkte in dem geröteten Areal.
Abbildung 17: Abriss (25.) nach Titandioxid-Applikation mit Osmiumtetroxid gefärbt.
Abbildung 18: Titandioxidpartikel, Reflexionsmessungen.
Abbildung 19: Titandioxidpartikel, Fluoreszenzmessungen (gleicher Ausschnitt).
Abbildung 20: Typische Verteilung der Partikel (rot) auf dem 2. Abriss, der stellvertretend für einen Abriss der obersten Schicht der Hornschicht entnommen wurde (Aufnahme mit dem Laser-Scan-Mikroskop, Überlagerung von Transmission und Fluoreszenz).
Abbildung 21: Follikelöffnung auf dem 25. Abriss unter dem Laser-Scan-Mikroskop.
Abbildung 22: Das Raman-Spektrum der titandioxidhaltigen Emulsion (UV-Titan).
Abbildung 23: Spektrum der Messung innerhalb der Follikelöffnung (schwarz) im Vergleich mit dem Eichspektrum der titandioxidhaltigen Emulsion.
Abbildung 24: Spektrum der Messung innerhalb der Follikelöffnung (grün) im Vergleich mit den Spektren der Messungen außerhalb der Follikelöffnung (schwarz & blau).
Abbildung 25: HE-Färbung eines Follikels der Biopsie
Abbildung 26: Struktur des ungefärbten Gewebes, Laser-Scan-Mikroskopie. Die blauen Punkte markieren charakteristische Messpunkte.
Abbildung 27: Nachweis des Titan-Peaks im Röntgenfluoreszenzspektrum in der Hornschicht der Biopsie.

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Thu Jul 10 16:59:45 2003