Wiesner, FionaFionaWiesner2025-07-102025-07-102025https://dspace.ub.uni-siegen.de/handle/ubsi/7028The rapidly evolving field of biomedicine demands innovative solutions to complex medical challenges, necessitating interdisciplinary approaches in materials development. Polymeric materials, particularly hydrogels, have emerged as vital components in addressing biomedical challenges due to their unique physicochemical properties and biocompatibility. This work investigates the development and application of hydrogel systems across three critical biomedical domains: biosensors, wound therapy, and implant technology. While these applications present distinct challenges, they share the fundamental requirement to precisely engineer the polymer architecture and the respective crosslinking mechanism. The research focuses on polymers based on 2-oxazoline and on acrylamide derivatives, respectively, which were selected for their synthetic versatility and adaptability to diverse application requirements. Various crosslinking strategies were systematically investigated, including simultaneous deprotection and crosslinking, multiphoton as well as one-photon photocrosslinking. For that, each methodology was evaluated within its specific application context. Specifically, the investigation encompasses comprehensive characterization of the resulting hydrogel systems, with particular emphasis on thermoresponsive behavior and surface properties including antifouling, anti-adhesive, and antibacterial characteristics. This thesis provides fundamental insights into both the underlying principles of tailored polymer network formation and their specific biomedical applications, contributing to the broader understanding of hydrogel-based materials in biomedicine.Das Gebiet der Biomedizin entwickelt sich rasch und erfordert innovative Lösungen für komplexe medizinische Fragestellungen. Aus diesem Grund sind interdisziplinäre Ansätze in der Materialentwicklung erforderlich. In diesem Zusammenhang haben sich polymere Materialien, insbesondere Hydrogele, aufgrund ihrer einzigartigen physikochemischen Eigenschaften und Biokompatibilität zu essenziellen Komponenten bei der Bewältigung biomedizinischer Herausforderungen entwickelt. Diese Arbeit untersucht die Entwicklung und Anwendung von Hydrogelsystemen in drei wichtigen biomedizinischen Bereichen: Biosensoren, Wundtherapie und Implantattechnologie. Während diese Anwendungen unterschiedliche Problemstellungen repräsentieren, teilen sie grundlegende Anforderungen an präzise entwickelte Polymerarchitekturen und deren spezifische Vernetzungsmechanismen. Die hier dargestellte Forschung konzentriert sich insbesondere auf Polymere, die aus 2-Oxazolin- und Acrylamidderivaten aufgebaut sind, welche aufgrund ihrer synthetischen Vielseitigkeit und Anpassungsfähigkeit an verschiedene Anwendungsanforderungen ausgewählt wurden. Für die Darstellung der Poylmernetzwerke wurden unterschiedliche Vernetzungsstrategien systematisch untersucht. Dazu gehören simultane Entschützung und Vernetzung, die Multiphotonen- sowie die Einphotonen-Photovernetzung. Dabei wurde jede dieser Methodiken im Kontext ihrer spezifischen Anwendung evaluiert. Dies umfasst eine umfangreiche Charakterisierung der resultierenden Hydrogelsysteme, mit besonderem Fokus auf thermoresponsives Verhalten und Oberflächeneigenschaften, einschließlich Anti-Fouling, Anti-Adhäsions- und antibakterieller Effekte. Diese Dissertation liefert grundlegende Einblicke sowohl in die zugrundeliegenden Prinzipien der maßgeschneiderten Polymernetzwerke als auch in ihre spezifischen biomedizinischen Anwendungen und trägt damit zum breiteren Verständnis hydrogelbasierter Materialien in der Biomedizin bei.enAttribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/540 ChemieHydrogelPhotovernetzungPhotocrosslinkingPolymerisationBeschichtungCoatingSensorAntifoulingDoctoral ThesisUlrich Jonasurn:nbn:de:hbz:467-70282