{"id":6546,"date":"2026-04-01T09:51:20","date_gmt":"2026-04-01T09:51:20","guid":{"rendered":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/portfolio\/eline-claire-grosfeld\/"},"modified":"2026-04-01T09:51:26","modified_gmt":"2026-04-01T09:51:26","slug":"eline-claire-grosfeld","status":"publish","type":"us_portfolio","link":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/portfolio\/eline-claire-grosfeld\/","title":{"rendered":"Eline Claire Grosfeld"},"content":{"rendered":"","protected":false},"excerpt":{"rendered":"","protected":false},"author":8,"featured_media":6547,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"us_portfolio_category":[45],"class_list":["post-6546","us_portfolio","type-us_portfolio","status-publish","has-post-thumbnail","hentry","us_portfolio_category-new-template"],"acf":{"naam_van_het_proefschift":"Playing with porogens to render injectable calcium phosphate cements degradable","samenvatting":"PLGA liet geen afname van de druksterkte van CPC\/PLGA zien na 7 dagen incubatie en had geen invloed op in vitro gewichtsafname. Evaluatie van de biologische prestatie in een gecre\u00eberd defect in de femur van een rat liet zien dan het sucrose porogeen platform in CPC of CPC\/PLGA geen toegevoegde waarde had aangaande vroege materiaal degradatie of botformatie.\n\nHet doel van Hoofdstuk 4 was het onderzoeken van het potenti\u00eble gebruik van glucose micropartikels (GMPs) als snel werkende porogenen in CPC en het karakteriseren van de effecten van GMPs op de fysisch-chemische en verwerkingseigenschappen van de resulterende samengestelde CPC\/GMP scaffolds. Voor deze studie selecteerden we vier verschillende gewichtsfracties (10, 20, 30 en 40%) en twee GMP maatbereiken (100-150 en 150-300 \u03bcm). We gebruikten of een oplossing zonder glucose (ongesatureerde vloeistof) of een glucose-gesatureerde oplossing (gesatureerde vloeistof, 0,909 g\/mL glucose) als vloeistoffase. We bepaalden hoe deze parameters de verwerkingseigenschappen en fysisch-chemische eigenschappen van de resulterende samengestelde CPC\/GMP scaffolds be\u00efnvloedden. Verwerkingseigenschappen zoals uithardingstijd en cohesiviteit werden bepaald voor alle samenstellingen. De morfologie, interconnectiviteit van de pori\u00ebn en de effici\u00ebntie van de porogeen verdeling in de scaffolds werd bepaald middels microcomputed tomography (\u03bcCT) en thermogravimetrische analyse (TGA). Om te bepalen of GMP en\/of CPC degradatie zou leiden tot verlaging van de pH van de omgeving, incubeerden we CPC\/GMP samples gedurende een periode van 8 weken onder fysiologische condities. Mechanische eigenschappen werden bepaald door middel van drukproeven. Onze resultaten lieten zien dat door de gewichtsfractie van GMP te veranderen, klinisch relevante verwerkingseigenschappen zoals cohesiviteit, uithardingstijd en algehele macroporositeit afgestemd konden worden. Na 3 dagen waren de GMPs volledig opgelost, wat leidde tot een snelle toename in porositeit van de scaffolds. Tijdens de 8 weken durende dynamische in vitro degradatie studie bleef de pH-waarde van de omgeving binnen het neutrale pH-bereik. De inclusie van GMPs had daarentegen een nadelig effect op de druksterkte van de samples. Deze studie heeft laten zien dat GMPs kunnen worden gebruikt als snel oplossende porogenen voor het cre\u00ebren van macroporositeit in CPC.\n\nHet doel van Hoofdstuk 5 was om de biologische prestaties van CPC\/GMP in termen van materiaal degradatie en botregeneratie te evalueren. Wij veronderstelden dat de incorporatie van GMPs zou zorgen voor een accelaratie in de ontwikkeling van een macroporeus CPC na het oplossen van GMP partikels zonder negatieve weefselreactie. Verder veronderstelden we dat CPC\/GMP samenstellingen een vroege start van CPC degradatie zouden laten zien, in tegenstelling tot de vertraagde start van CPC\/PLGA degradatie. Als gevolg hiervan zou de snelle oplosbaarheid van GMPs vroege bot ingroei in de scaffold bevorderen. Ten aanzien van de partikelgrootte, veronderstelden we dat toevoeging van kleine GMPs toegenomen materiaal degradatie zou laten zien in vergelijking tot toevoeging van grote GMPs door de relatief grotere materiaal oppervlakte die ontstaat na dissolutie van kleine partikels. Scaffolds werden vervaardigd zoals beschreven in vorig hoofdstuk. Om de nieuw ontwikkelde CPC\/GMP samenstellingen te onderzoeken werden vooraf uitgeharde, cilindrisch gevormde cementen ge\u00efmplanteerd in de femurcondylen van ratten. Histologische en histomorfometrische analyses om materiaal degradatie en de mate van nieuw gevormd bot te bepalen werden verricht na 2 en 8 weken implantatie om de verschillende, respectievelijk dissolutie- en degradatieduur van (versnelde) GMP en (vertraagde) PLGA partikels te beslaan. We observeerden een versnelling van CPC\/GMP materiaal degradatie en botformatie in een rat femurcondyl bot model na reeds 2 weken in vergelijking tot de CPC controle groep. Meest opvallend was dat voor samenstellingen die kleine GMPs bevatten in vergelijking tot de CPC controle groep, een significante toename werd waargenomen van de hoeveelheid gevormd bot na 2 weken implantatie, terwijl er geen significant verschil werd waargenomen voor samenstellingen die PLGA micropartikels bevatten in vergelijking tot de CPC controle groep. Deze bevindingen benadrukken de doeltreffendheid van een nieuwe aanpak die eenvoudige porogeen eigenschappen benut om een macroporeus CPC te ontwikkelen met een onderscheidend degradatie- en botregeneratie profiel.\n\nHet doel van Hoofdstuk 6 was het vergelijkenderwijs evalueren van verscheidene CPC\/PLGA samenstellingen vari\u00ebrend in CPC compositie en PLGA porogeen morfologie in termen van CPC degradatie en daarmee gepaard gaande botformatie. CPCs met een samenstelling van 85 gewichtsprocent \u03b1-TCP, 15 gewichtsprocent DCPA en 5 gewichtsprocent pHA, danwel 100 gewichtsprocent \u03b1-TCP werden gecombineerd met sferische of irregulaire PLGA porogenen. Alle CPC\/PLGA samenstellingen werden ge\u00efnjecteerd in botdefecten in de femurcondylen van konijnen en onderworpen aan histologische evaluatie na 6 en 12 weken implantatie. Beschrijvende histologie en kwantitatieve histomorfometrie werden gebruikt voor de analyses. Alle drie de CPC\/PLGA samenstellingen lieten progressie zien van materiaal degradatie in de periferie van de cementen na 6 weken implantatie. Na 12 weken implantatie werd nieuw gevormd bot waargenomen in de gevormde interconnectieve structuur tot in het centrum van het cement. Kwantitatief werden gelijke waardes voor materiaal degradatie en botformatie waargenomen, onafhankelijk van de variaties in CPC\/PLGA compositie. CPC\/PLGA samenstellingen bereikten 76-87% materiaaldegradatie en 20-28% botformatie. Deze studie toonde aan dat CPC compositie de biologische prestaties van CPC\/PLGA op het gebied van materiaal degradatie en botformatie niet be\u00efnvloedt. Verder toonde deze studie aan dat er geen verschil is in prestatie tussen dense, sferische PLGA porogenen en irregulaire PLGA porogenen in CPC\/PLGA samenstellingen op het gebied van materiaal degradatie en botformatie.\n\n2. Slotopmerkingen en toekomstperspectieven\n\nProtocollen, diagnostische methoden en (chirurgische) behandelingen zijn constant in ontwikkeling ten gevolge van de voortdurende technologische vooruitgang in de gezondheidszorg en het wereldwijd delen van kennis. Evidence-based medicine (\u2018geneeskunde gebaseerd op wetenschappelijke bewijzen\u2019) is de sleutel in deze ontwikkelingen. De toenemende wereldpopulatie en het toenemend aantal pati\u00ebnten dat lijdt aan, onder andere, traumatische verwondingen en systemische ziekten, zorgt voor een groeiende zorgvraag ten aanzien van betrouwbare medische hulpmiddelen ter ondersteuning van medische behandelingen. Om aan deze groeiende zorgvraag te beantwoorden, focussen onderzoekers wereldwijd op verbetering van preventie en behandeling van aandoeningen. De studies in dit proefschrift richtten zich op de verbetering van botregeneratieve behandelingen waarbij synthetische, botvervangende materialen worden gebruikt met gunstige eigenschappen met betrekking tot verwerking, degradatie en botformatie.\n\nVanuit een ideaal, klinisch perspectief is het gebruik van synthetische botvervangende materialen te prefereren boven het gebruik van autoloog bot. Synthetische botvervangende materialen zijn direct (\u2018off-the-shelf\u2019) beschikbaar voor de clinicus en het oogsten van autoloog bot wordt overbodig. Zodoende zullen serieuze complicaties die leiden tot morbiditeit ter plaatse van het geoogste bot voor de pati\u00ebnt en beperkingen in de beschikbare hoeveelheid donorbot niet langer aan de orde zijn. In de praktijk zal de daadwerkelijke duur van de chirurgische ingreep afnemen, wat leidt tot voordelen voor zowel pati\u00ebnt als het chirurgisch team. Verder kunnen de verwerkingseigenschappen van synthetische botvervangende materialen geoptimaliseerd worden voor verscheidene chirurgische doeleinden. Het ultieme doel is het cre\u00ebren van een ideaal synthetisch botvervangend materiaal dat autoloog bot kan vervangen als de gouden standaard. Een van de parameters van dit \u2018diamanten concept\u2019, welke de verplichte parameters beschrijft voor ongecompliceerde botgenezing, is het gebruik van een osteoconductieve scaffold. Dit proefschrift heeft bijgedragen aan de verbetering van de vereiste eigenschappen van een injecteerbaar CPC als osteoconductieve scaffold, namelijk bio-degradeerbaarheid om bot re-modellering mogelijk te maken, een interconnectieve macroporositeit om de ingroei van weefsel mogelijk te maken en geoptimaliseerde verwerkingseigenschappen voor klinisch gebruik. In dit proefschrift speelden we met verschillende typen porogenen om injecteerbaar CPC compleet degradeerbaar te maken en focusten we op een snel begin van materiaaldegradatie en een snelle initiatie van botformatie.\n\nDoor het bestuderen van de lange termijn prestaties van CPC met PLGA porogenen in vergelijking tot het ge-devitaliseerde bovine mineraal Bio-Oss\u00ae werd bewezen dat na langdurige implantatie CPC\/PLGA vrijwel volledig was gedegradeerd en dat botformatie was toegenomen, terwijl de degradatie van Bio-Oss\u00ae over de gehele implantatieperiode marginaal bleef. Op basis van de resultaten van deze studie is CPC\/PLGA te verkiezen boven Bio-Oss\u00ae wanneer realisatie van volledige regeneratie van een botdefect door volledige implantaat degradatie als doel wordt gesteld. Om de translatie naar klinisch gebruik in botregeneratieve behandelingen te maken zullen deze resultaten bevestigd moeten worden middels een klinische studie. Verder zal de kosteneffectiviteit van de PLGA productie geoptimaliseerd moeten worden om commercialisatie van het product te realiseren.\n\nEen multimodaal porogenen platform werd onderzocht, waarbij sucrose als snel oplosbaar porogeen en PLGA als laat degradeerbaar porogeen werden gecombineerd. Het sucrose platform had geen additioneel effect op de biologische prestaties van CPC of CPC\/PLGA ten aanzien van vroege degradatie of toegenomen botformatie. Parallel aan de multimodaal porogenen platform aanpak, werd de toevoeging van glucose micropartikels (GMPs) aan CPC bestudeerd. Deze aanpak demonstreerde dat de toevoeging van GMPs aan CPC materiaal degradatie en botformatie versnelt in vergelijking tot de CPC controle groep.\n\nHet exploreren met het vari\u00ebren in CaP bestanddelen bij het samenstellen van CPC bleek de prestaties van CPC op het gebied van materiaal degradatie en botformatie niet te be\u00efnvloeden. De morfologie van de toegevoegde PLGA porogenen had bovendien geen invloed op de biologische prestaties van deze CPCs. Deze conclusie is mogelijk interessant voor toekomstig onderzoek, gezien het zeer effici\u00ebnte productieproces van PLGA micropartikels en daarmee een hoge kosteneffici\u00ebntie in tegenstelling tot de ineffici\u00ebnte procedure om PLGA microsferen te vervaardigen.\n\nDit proefschrift heeft laten zien dat een nieuwe aanpak, waarbij de eigenschappen van eenvoudige porogenen worden gebruikt voor het ontwikkelen van een macroporeus CPC met een onderscheidend degradatie en botregeneratie profiel, grote potentie heeft. We veronderstellen dat snel oplosbare GMPs kunnen worden gecombineerd met porogenen die een vertraagd degradatie profiel hebben, zoals PLGA, om initi\u00eble porositeit te introduceren ter ondersteuning van de degradatie van het secundaire porogeen. Er zal een additionele studie moeten worden verricht om de invloed van GMPs op secundaire porogenen met een vertraagd degradatieprofiel, zoals PLGA, te onderzoeken om onze visie te bewijzen. Een in vitro degradatie studie op dit gebied kan parallel worden uitgevoerd met een preklinische studie. Deze preklinische studie vereist een relevant diermodel, zoals de femurcondyl van een konijn of rat, dat de implantatie van CPC scaffolds in spongieus bot mogelijk maakt. Materiaal degradatie en botformatie zullen moeten worden onderzocht op twee verschillende tijdspunten, i.e. een vereiste kort durende en lang durende implantatie periode.\n\nIn tegenstelling tot het gebruik van PLGA porogenen, waarbij een specifieke grootte van het PLGA porogeen vereist is om lokale acidose en degradatie van de keramische matrix te bewerkstelligen, vereist het gebruik van sucrose porogenen of GMPs de grootst mogelijke oppervlakte tot volume ratio. Kleinere porogenen zijn te verkiezen boven grote porogenen voor het sucrose platform, vanwege de toename in interconnectiviteit wanneer homogeen gedistribueerd. Oplosbaarheid van deze porogenen is mogelijk kritiek aangezien de oplosbaarheid van sucrose porogenen al kan plaatsvinden voorafgaand aan de uitharding van het cement. Om premature oplossing van sucrose porogenen te vertragen totdat initi\u00eble setting van CPC heeft plaatsgevonden, kan koeling van de vloeistof component, welke gebruikt wordt voor het bereiden van CPC, worden overwogen in aanvulling op supersaturatie van de vloeistof component.\n\nDe onderzochte wateroplosbare koolhydraten hadden niet het gewenste effect op CPC degradatie. De voorkeur wordt gegeven aan een porogeen dat zowel snel oplosbaar of snel degradeerbaar is als degradatie van de CPC matrix uitlokt. Voor toekomstige studies zou het interessant zijn om methodes te onderzoeken die de hydrolytische degradatie van PLGA porogenen zouden versnellen.\n\nMet betrekking tot toekomstige vertaling naar een klinische toepassing, liet dit proefschrift zien dat door het gehalte GMPs te veranderen, klinisch relevante verwerkingseigenschappen zoals cohesiviteit en uithardingstijd specifiek kunnen worden aangepast.\n\nBijkomende voordelen voor klinisch gebruik en commercialisatie zijn de mogelijkheid om CPC-poeder met sucrose partikels danwel GMPs in de gewenste gewichtspercentages vooraf te fabriceren en de mogelijkheid om deze vooraf gefabriceerde poedersamenstellingen op kamertemperatuur te bewaren. In de toekomst kunnen onderzoekers zich richten op het ontwikkelen van apparatuur om deze CPC\/porogeen poeders eenvoudig te mixen met de vloeistof fase gedurende de ingreep en op het ontwikkelen van apparatuur om eenvoudige en precieze applicatie van het resulterende cement te bewerkstelligen.\n\n3. Referenties\n\n1. Sen, M. and T. Miclau, Autologous iliac crest bone graft: should it still be the gold standard for treating nonunions? Injury, 2007. 38(1): p. S7S-S8O.\n2. Goulet, J.A., et al., Autogenous iliac crest bone graft: complications and functional assessment. Clinical Orthopaedics and Related Research\u00ae, 1997. 339: p. 76-81.\n3. Bohner, M., Design of ceramic-based cements and putties for bone graft substitution. Eur Cells Mater, 2010. 20: p. 1-12.\n4. Hurle, K., et al., Effect of amorphous phases during the hydraulic conversion of alpha-TCP into calcium-deficient hydroxyapatite. Acta Biomater, 2014. 10(9): p. 3931-3941.","summary":"Colophon\nThe work described in this thesis was performed at the Department of Dentistry, Regenerative Biomaterials group, of the Radboud University Nijmegen Medical Center, Nijmegen, The Netherlands.\n\nThe research presented in this thesis was supported by the Army, Navy, NIH, Air Force, VA and Health Affairs to support the AFIRM II effort, under Award No. W8NXWH-14-2-0004. The U.S. Army Medical Research Acquisition Activity, 820 Chandler Street, Fort Detrick, MD 21702\u20135014 is the awarding and administering acquisition office. Opinions, interpretations, conclusions and recommendations are those of the author(s) and are not necessarily endorsed by the Department of Defense.\n\nCeramic powder was kindly provided by CAM Bioceramics B.V.\n\nPlaying with porogens to render injectable calcium phosphate cements degradable\n\nCover design: Ron Zijlmans || www.ron.nu\nLayout: Dennis Hendriks || ProefschriftMaken.nl\nPrinted by: ProefschriftMaken.nl\nISBN\/EAN: 978-94-6469-912-8\n\nCopyright\u00a9 Eline-Claire Grosfeld, 2024\nAll rights reserved. No parts of this publication may be reproduced, stored in a retrieval system, or transmitted by any form or by any means, without the permission in writing from the author.\n\nPlaying with porogens to render injectable calcium phosphate cements degradable\n\nProefschrift ter verkrijging van de graad van doctor aan de Radboud Universiteit Nijmegen op gezag van de rector magnificus prof. dr. J.M. Sanders, volgens besluit van het college voor promoties in het openbaar te verdedigen op woensdag 3 juli 2024 om 10.30 uur precies door Eline-Claire Grosfeld geboren op 27 mei 1987 te Velsen\n\nPromotoren: Prof. dr. J.A. Jansen, Dr. ing. J.J.J.P. van den Beucken\nCopromotor: Dr. J.W.M. Hoekstra\nManuscriptcommissie: Prof. dr. B.W. Schreurs, Dr. D. Gawlitta (Universitair Medisch Centrum Utrecht), Dr. J.C.H. Leijten (Universiteit Twente)\nParanimfen: Winston Camargo, Mark van den Tempel\n\nPlaying with porogens to render injectable calcium phosphate cements degradable\n\nDissertation to obtain the degree of doctor from Radboud University Nijmegen on the authority of the Rector Magnificus prof. dr. J.M. Sanders, according to the decision of the Doctorate Board to be defended in public on Wednesday, July 3, 2024 at 10:30 am by Eline-Claire Grosfeld born on May 27, 1987 in Velsen (The Netherlands)\n\nPhD supervisors: Prof. dr. J.A. Jansen, Dr. ing. J.J.J.P. van den Beucken\nPhD co-supervisor: Dr. J.W.M. Hoekstra\nManuscript Committee: Prof. dr. B.W. Schreurs, Dr. D. Gawlitta (University Medical Center Utrecht), Dr. J.C.H. Leijten (University of Twente)\nParanymphs: Winston Camargo, Mark van den Tempel\n\nContents\n\nChapter 1 General introduction and objectives of this thesis\nChapter 2 Long-term biological performance of injectable and degradable calcium phosphate cement\nChapter 3 Multimodal porogen platforms for calcium phosphate cement degradation\nChapter 4 Incorporation of fast dissolving glucose porogens into an injectable calcium phosphate cement for bone tissue engineering\nChapter 5 Fast dissolving glucose porogens for early calcium phosphate cement degradation and bone regeneration\nChapter 6 Evaluating the orthotopic performance of calcium phosphate cement\/poly(lactic-co-glycolic acid) with compositional variations in calcium phosphate cement and poly(lactic-co-glycolic acid) porogens\nSummary and address to the aims\nClosing remarks and future perspectives","auteur":"Eline Claire Grosfeld","auteur_slug":"eline-claire-grosfeld","publicatiedatum":"3 juli 2024","taal":"EN","url_flipbook":"https:\/\/ebook.proefschriftmaken.nl\/ebook\/elineclairegrosfeld?iframe=true","url_download_pdf":"","url_epub":"","ordernummer":"FTP-202604010947","isbn":"978-94-6469-912-8","doi_nummer":"","naam_universiteit":"Radboud Universiteit","afbeeldingen":6548,"naam_student:":"","binnenwerk":"","universiteit":"Radboud Universiteit","cover":"","afwerking":"","cover_afwerking":"","design":""},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio\/6546","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/us_portfolio"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/8"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=6546"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio\/6546\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":6549,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio\/6546\/revisions\/6549"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media\/6547"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=6546"}],"wp:term":[{"taxonomy":"us_portfolio_category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio_category?post=6546"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}