DE3909038A1 - Waermedenaturierung fuer frische probeexcisionen - Google Patents

Waermedenaturierung fuer frische probeexcisionen

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Description

Die Erfindung betrifft eine Wärmedenaturierung für frische Probeexcisionen, andere organische noch nicht fixierte Objekte der Medizin, Biologie, Histochemie, Morphologie, Mikroskopie.
Eine wichtige Vertreterin der chemischen Fixierung ist die Formalinfixierung, die vor 100 Jahren in die histologische Technik angeführt wurde und zusammen mit der Paraffineinbettung die Szene in den Laboratorien beherrschte auch ohne Rücksicht auf die Toxizität des Formaldehyds. Da mein Privatinstitut von vorn­ herein auf Schnellschnitte eingestellt war, störte zunehmend die zögerliche Wirkung des 10%igen Formalins, daß unvollständige Fixierungen besonders an großen Organen erhalten wurde, manchmal sogar mit Fäulnis und vor allem die unangenehme, ungesunde Reiz­ wirkung des praktisch im Labor nicht abgrenzbaren Formaldehyds mit auch fraglichen kumulativen weiteren Schäden des Formaldehyds, mit dem beruflich über Jahre umzugehen war. 1981 beschloß ich eine wirksamere, bessere, möglichst atoxische Fixierungsart aufzufinden. Wichtig war dabei die Feststellung, daß beispielsweise ein frischer Lymphknotenteil in dem alleinigen heißem Brunnenwasser für histologische Untersuchungen besser denaturiert/fixiert werden konnte in 2 Minuten bereits als ein gleichgroßer Lymph­ knotenteil in 10%igem Formalin über Stunden (34 Stunden). Solche Fixierungsergebnisse sind bereits in DE P 34 133.6-52 Verfahren zur Schnellfixierung von Organen und Geweben dargetan worden. Die Wärme allein/Hitze hat somit beachtliche Fixierungseigenschaften, die in Laboratorien bisher vielfach unterschätzt und einer fragwürdigen Potenzierung chemischer Mittel zugerechnet wurden.
Einen weiteren wichtigen Hinweis gaben Marani E, Bolhuis P, Boon M E, 1988, in ihrer Veröffentlichung: Brain enzyme histo­ chemistry following stabilization by microwave irradiation. Histochem J 20:397-404, daß von Stabilisation statt von Fixation beim Einsatz von Mikrowellen zur Wärmedenaturierung zu sprechen ist, wenn zur Zeit der Mikrowelleneinwirkung in die Probeexcision keine chemische Substanz hineingelangt. Über diese Definition von Marani hinaus ist von W. Schubert in DE P 38 39 049-3 zusätzlich und technisch realisierbar für histologische, biologische Untersuchungen allgemein gefordert worden, daß auch aus der Probeexcision während der Einwirkung von Mikrowellen keine originäre Zell- oder Gewebesubstanz verloren gehen darf, was zudem auch auf den bedeutsamen Wassergehalt in den Zellen wie Zellkernen und in der gesamten Probeexcision zu beziehen ist (der Wassergehalt beträgt ca. 80% der Gesamtmasse). Über eine geeignete Vorrichtung zur Stabilisation von Probe­ excisionen und anderem organischen Material ist desgleichen be­ reits in DE P 38 39 049.3 berichtet worden. Die Mikrowellen greifen zur Aufheizung am Zell- und Kernwasser an, und so ist von Bedeutung, daß in der Druckflasche der Verdunstung von originären Zell-Kern- wie Gewebswassers entgegen gewirkt wird. Hierzu ist Wasserdampf in der Druckflasche als adäquate Substanz geeignet. Nach Rückfrage sei eine solche komplettierte Stabilisation im Wasserdampf bei gleichzeitiger Einwirkung von Mikrowellen noch unbekannt.
Aufgabe der Erfindung ist es, die bisher unbekannten Wirkungen der gesteuerten Mikrowellen im Wasserdampf einer Druckflasche im Mikrowellengerät wie auch sich daraus ergebende Vorteile für Gewebsschnitte, Färbungen, mikroskopische Untersuchungen und anderes darzutun mit dem Blick zugleich auf weitere Entwicklungen, die im Sinne einer effizienten, umweltfreundlichen Arbeit im Labor zu fördern sind.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patent­ anspruches 1 in Darlegung vor allem der zahlreichen Vorteile, die die vervollständigte Stabilisation in der Druckflasche in Wasserdampf bei Mikrowelleneinwirkung erbringt, gelöst. Weitere Hinweise für die günstigen Wirkungen der Wärmedenaturierung bzw. der Stabilisation im Labor geben die Unteransprüche, die Zeichnung sowie deren Beschreibung.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß nach der Anwendung der Stabilisation im Wasserdampf in einer Druckflasche im Mikrowellengerät durch Aufheizung des in den Körperzellen verteilten, zugleich formgebenden originären Zell-Gewebswassers die Eiweißsubstanzen der Körper­ zellen und Kerne wie des Gewebes einer Probeexcision, eines zumindest kleineren Organes denaturieren, ohne daß eine chemische Substanz wie Formaldehyd bei dieser schonenden Denaturierung erforderlich ist, daß nun aber auch, in Begünstigung der Histochemie und desgleichen der Morphologie bei einer solchen schonenden Denaturierung als (vervollständigte) Stabilisation keine Substanzen aus der Probeexcision verloren gehen, was mit geringer Einschränkung sogar für den originären Wassergehalt der Körperzellen, sowie ihrer Kerne, des ganzen Gewebsblockes gilt, da der Wasserdampf der Druckflasche im Mikrowellengerät gegen eine Verdunstung des genannten originären Zell-Kernwassers bei der Aufheizung desselben durch Mikrowellen wirkt. Nach Ab­ kühlung der Probeexcision, die vorzugsweise in der Druckflasche im Wasserdampf bis auf Zimmertemperatur zu erfolgen hat, ist für die weitere histologische bzw. histochemische Bearbeitung eine höhere Qualität der gleichen Probeexcision bzw. eines Organs erreicht, da diese Probeexcision strukturerhaltend noch immer praktisch alle Substanzen enthält wie vor der Wärmedenaturierung. Nach der konventionellen zudem toxischen Formalinfixierung ist praktisch stets eine Wässerung der Probe­ excision oder des Organs vor der weiteren Bearbeitung im Labor erforderlich; eine solche Wässerung entfällt nach der Stabilisation. Schon unmittelbar nach der Abkühlung des stabilisierten organischen Objektes können ökonomisch und umweltfreundlich Gefrierschnitte meist in zwei bis drei Minuten auf einem leistungsfähigen Gefriermikrotom mit Messerkühlung und Gewebs­ streckplatte hergestellt werden. Auch diese Gefrierschnitte ent­ halten noch desgleichen alle originären Substanzen einschließlich praktisch des originären Zell- und Kernwassers, welches nun aber nicht mehr der Aufheizng der Körperzellen, Gewebes im Mikro­ wellengerät im Wasserdampf in der Druckflasche dient, sondern der zusätzlichen Verfestigung durch Eisbildung, wodurch dem Gewebsblock Eigenschaften für die Gefrierschnittechnik gegeben werden. Verglichen mit früheren Verhältnissen im Labor, bei denen auf das originäre Zell- und Gewebswasser durch wiederholten Austausch wie bei Paraffinschnitten keine Rücksicht genommen wurde, spielt nun dieses in der Zelle sowie im für die Beurteilung wichtigen Kern eine große Rolle, sowohl für die Aufheizung durch Mikrowellen als auch für den nachfolgenden Schneide­ vorgang auf dem gekühlten Tisch des Gefriermikrotoms durch temporäre und auch sonst gesteuerte Eisbildung im Gewebsblock.
Von solchen Gewebsschnitten können nun Färbungen hergestellt werden mit dem Ziel, morphologisch Krankheiten diagnostisch zu beurteilen und/oder auch histochemische Untersuchungen durchzu­ führen, die Wesentliches zur Absicherung solcher pathologisch- anatomischen Diagnosen beitragen. Auch ohne jede Färbung kann man bereits im Phasenkonstrastmikroskop Zellkerne und zum Teil auch andere Organellen der Körperzellen bzw. Gewebe wie auch natürlich Ausstriche, die desgleichen im Mikrowellengerät im Wasserdampf stabilisiert werden können, beurteilen. In den meisten Labora­ torien ist es aber üblich, zumindest eine Kernfärbung vorzunehmen, und hierfür eignen sich vorzüglich organische Farbstoffe des Haematoxylins; der Erfinder benutzt seit Jahrzehnten Haematoxylin nach P. Mayer. Auch bei der nun erfolgenden Färbung einschließlich des Einschlusses des Gewebsschnittes darf keine Substanz wie auch nennenswert Zell- oder Kernwasser verloren gehen, da, wie schon dargelegt wurde, dieses originäre Zell- und Kernwasser selbst Teil der Struktur von Zellen und Kernen ist. Und je weniger ein zudem indifferenter Farbstoff beim Färbevorgang benutzt wird, um so weniger Kunstprodukte werden bei der nachfolgenden morpho­ logischen bzw. mikroskopischen Beurteilung vorhanden sein. Aus solchen Überlegungen wie auch aus Erfahrungen im eigenen histologischen Labor resultierte das nachfolgende Rezept einer nur 10 Minuten in Anspruch nehmenden Färbung mit nur einem einzigen Farbstoff, die entsprechend ökonomisch ist:
  • 1. Abnahme des Gefrierschnittes, der sämtliche originären Substanzen einschließlich des originären Zellwassers enthält, vom gekühlten Messer mit einem Objektträger, der gegebenenfalls vorgekühlt ist.
  • 2. Ohne daß der eben abgenommene Gefrierschnitt auftaut, sofort Überschichtung desselben mit der wäßrigen (isotonen) Farblösung nach P. Mayer, Färbung etwa 2 Minuten.
  • 3. Abtropfen dieses Farbstoffes vom Präparat und erneute Bedeckung des meist nun blau angefärbten Gewebeschnittes mit einem nich hygroskopischen Einschlußmittel, so daß ein Dauer­ präparat entsteht, welches in der Regel mit einem Deckglaskitt gegen Wasserverlust der Körperzellen bzw. des nun gefärbten Gewebes unter dem Deckgläschen zu umranden ist.
Das für Gefrierschnitte übliche Einschlußmittel Glyzerin ist zwar für die Sofortbeurteilung unter dem Mikroskop brauchbar. Da Glyzerin hydroskopisch ist, eignet es sich nicht als Einschluß­ mittel für Dauerpräparate, auch verläuft mit der Zeit die Heamatoxylinanfärbung. Aus solchen Gründen benutzen wir einen Sorbitsirup namens Karion welcher von der Firma Merck zu erhalten ist.
Schon vor Jahren war bei der mikroskopischen Beurteilung von Gewebsschnitten nach der desgleichen von mir kreierten Heißwasserfixierung ausgefallen, daß besonders bei der Zugrunde­ legung von relativ naiv bleibenden Gefrierschnitten die Be­ urteilung auch von Tumoren leichter war, als nach vorausgegangener Formalinfixierung. Hierzu findet sich näheres in DE P 34 33 133.6-52 auch mit Mikrofotos. Die Qualität solcher Gewebsschnitte läßt sich nun durch die beschriebene Stabilisation von Probeexcisionen im Wasserdampf in einer Druckflasche im Mikrowellengerät noch weiterhin für mikroskopische wie histochemische Untersuchungen steigern. Wie theoretisch zu erwarten, sind die Körperzellen und entsprechend auch Gewebe in Gefrierschnitten nach der Stabilisation zumindest vergleichsweise vollsaftig, Schrumpfung wie nach häufiger Alkohol- oder Paraffineinwirkung können sich nicht ergeben. Ein Beispiel für solche Vollsaftigkeit eines noch im ganz frischen Zustand im Mikro­ wellengerät stabilisierten Lymphozyten aus einem Lymphknoten vom Schwein zeigt die Fig. 1 mit einem großen rundlichen Kern sowie einer deutlichen Kernmembran und darin das optisch helle breite Kernplasma mit darin verstreut vorhandenen größeren und kleineren Chromatinkörperchen (Organellen). Außen von der Kernmembran das für Lymphozyten kennzeichnende schmale Cytoplasma. Kontrollen an Lymphozyten vom Menschen sind aber bezüglich des Kerns doch chromatinreicher, wenn sich nach Stabilisation auch größere Vakuolen im Kern als nach herkömmlicher Färbung finden. Beim Schwein scheint sich der Masteffekt durch Verbreiterung des Kernplasmas auszuwirken. Seit dem Einsatz der Stabilisation ließen sich grundsätzlich die Kernmembranen als wichtiger Teil der Zelle besser erkennen als nach herkömmlicher Fixierung, wodurch auch die Unterscheidung zwischen gutartigen und bösartigen Gewächsen für den Morphologen leichter wird. Welcher große Kontrast vergleichsweise zu einer Krebszelle eines Plattenepithelcarcinoms eines 60 Jahre alten Mannes besteht, zeigt die Fig. 2 mit exzentrisch gelegenem auch entrundeten Kern, der eine Kernmembran völlig vermissen läßt, wie auch ein Kernplasma sich nicht darstellt. Wie wenig gegliedert selbst bei 1350facher Vergrößerung der Kern eines Lymphozyten des Blutes im Ausstrich nach May-Grünwald- Färbung ist, zeigt Fig. 3. Die feinen eben erkennbaren Kernvakuolen sind bei gleicher Vergrößerung nach Stabilisation wesentlich größer und sofort deutlich erkennbar. Zum Vergleich dann auch noch eine elektronenmikroskopische Aufnahme desgleichen von einem Lymphozyten einer Maus bei entsprechend wesentlich höherer Vergrößerung: Auch elektronenmikroskopisch ist die Kernmembran sehr deutlich, das Kernplasma mit weiteren Organellen wie Chromatinkörper umschließend. Auch das Cyto­ plasma stellt sich deutlich mit zahlreichen Ausbuchtungen und auch kleinen Vakuolen dar.
Morphologie wie Histochemie, Cytologie haben dienende Funktionen vor allem für die Erkennung und Beurteilung von Erkrankungen. Das hat schnell vor sich zu gehen mit Berichten und sicheren Diagnosen an den einsendenden Arzt für den Patienten. Paraffin­ schnitte benötigen fast immer etwa 20 Arbeitsstunden. Gefrier­ schnitte nach Stabilisation ermöglichen es, daß in etwa einer Stunde schon der behandelnde Arzt wie der Chirurg Kenntnis von der Diagnose erhalten kann.
Ein modernes Einbettgerät für die Herstellung von Paraffin­ schnitten kostet etwa 50 000,--DM. In den konventionellen Paraf­ finschnitten ist praktisch kein Zell- oder Gewebs­ wasser vorhanden, dieses wird durch eine harzartige Substanz ersetzt. Vergleichsweise ist das für die Stabilisation er­ forderliche Gerät kostengünstig; ein Mikrowellenküchengerät gehobener Leistung genügt und kann auch in den Laboratorien für weitere Aufgabe eingesetzt werden, daneben auch ein Elektro­ kocher mit Thermostat, um beispielsweise immer noch von Formalin überschichtetes Einsendmaterial von dieser toxischen Fixierungs­ substanz im warmen oder heißen Wasser rasch zu befreien. Der Arbeitsplatz für Stabilisation hat außer der oben schon mehr­ fach vermerkten Druckflasche zur Stabilisation im Wasserdampf einen Behälter mit kaltem Wasser zur Kühlung verschiedener organischer Substanzen zu besitzen, um rasch und sicher den verschiedenen organischen Materialien wie Probeexcisionen für weitere Untersuchungen im Labor eine höhere Qualität für Ge­ frierschnitte, mikroskopische wie histologische, histochemische Untersuchungen zu geben.
Es zeigt
Fig. 1 den Zustand nach Stabilisation eines stark vergrößerten frischen Lymphknotens vom Schwein aus einem Gefrierschnitt und nach Färbung mit Haematoxylin nach Mayer (2 Minuten) bei starker Vergrößerung (1350× mit Nachvergrößerung bei der Zeichnung), den praktisch alle originäre Substanzen enthaltenden Lymphozyten einschließlich des Kern- und Zellwassers, die bei diesem saftreichen Lymphozyten prall gespannte Kern­ membran 1 (bei konventionellen Paraffinschnitten in dieser Form nicht zu sehen), das insgesamt massive Kernplasma 2, welches zum großen Teil aus originärem Wasser besteht, weitere Chromatinanteile 3 im Kernplasma 2, das charakteristisch schmale Zytoplasma für Lymphozyten 4 und die weniger deutliche Zellmenbran 5.
Fig. 2 desgleichen nach Stabilisation zum Vergleich eine wesent­ lich größere Zelle eines Plattenepithelcarcinoms (Krebses) aus der Mundhöhle eines 60 Jahre alten Mannes mit einem massiv Chromatin enthaltendem, entsprechend sehr stark mit Haematoxylin angefärbten Kern, welcher nicht gegliedert ist, der auch eine Kernmembran wie in Fig. 1 nicht erkennen läßt, und das desgleichen stärker angefärbte (basophile) in ungewöhnlicher Weise geformt erscheinende Zytoplasma mit zwei randständigen deutlichen Vakuolen.
Der ungewöhnlich hohe Chromatingehalt des Tumorzellkerns entspricht dem übermäßigen zerstörenden Wachstum des Tumors, dem die stark atypische Zelle der Fig. 2 zugehört. Die zum Vergleich in Fig. 1 und 2 dargestellten Körperzellen wurden nach Stabilisation der zugehörigen Gewebsblöcke gleichartig auf dem Gefriermikrotom geschnitten, mit Haematoxylin nach P. Mayer gefärbt und je gleichartig eingeschlossen/abgedeckt.
Fig. 3 einen Lyphozyten mit sehr chromatindichtem Kern eines Blutausstriches, der nach May-Grünwald gefärbt wurde. Schon der erste Arbeitsgang besteht darin, den Ausstrich an der Luft zu trocknen und 5 Minuten im Methylalkohol einzustellen. Nach dieser ersten Aktion ist bereits praktisch das gesamte originäre Zell- und Kern­ wasser beseitigt mit auch praktisch irreparablen Schäden an den Eiweißträgern kolloidaler Lösung (aus Lehrbuch der Histologie, S. 69, von Philipp Stöhr Jr., Springer-Verlag Berlin-Göttingen- Heidelberg 1951).
Fig. 4 zeigt eine elektronenmikroskopische Aufnahme von einem kleinen Lymphozyten der Maus in einem Blutgefäß. Die Kernmembran 1 ist deutlich erkennbar wie auch das hellere Kernplasma 2 mit einge­ lagertem Chromatinkörpern bzw. Organellen. Das Ausgangsmaterial für die Herstellung elektronenmikroskopischer Bilder wird fixiert, wobei desgleichen der originäre Wassergehalt von Körperzellen vernachlässigt sein könnte (aus Zellbiologie, S. 418, Hans Kleinig u. a., 2. Auflage, Gustav-Fischer-Verlag Stuttgart New York 1986).
Fig. 5 bis 7 zeigt das erforderliche Gerät für Stabilisationen am Arbeitsplatz. Dazu gehören Fig. 5 ein Behälter mit kaltem Wasser, Fig. 6 ein Wasserbad oder Elektrokocher mit Thermostat 11, möglichst auch Sicherung gegen Überhitzung, Siebe 12 zum Ein­ bringen beispielsweise von Probeexcisionen, wobei Temperaturen ab etwa 60°C bis zum Siedepunkt für die Wärmedenaturierung benutzt werden können. Zusätze wie Tannin zum heißen Wasser erwiesen sich als vorteilhaft.
Fig. 7 Mikrowellengerät mit einem stets zusätzlich darin einge­ stellten Wasserbehälter 13, welcher Schutzfunktion für das Mikrowellengerät besitzt, die Antenne des Mikrowellengerätes 14 an der Basis im Gehäuse, vor allem die Stabilisations-Druckflasche 15, die aus beständigem Plastikmaterial zu bestehen hat, ein in der Plastikflasche vorhandenes Tablett 16 mit Fuß, welcher sich im vorgewärmten Wasser 17 befindet, auf dem Tablett 16 ein zu stabilisierendes frisches organisches Objekt wie Probe­ excision, welches allseitig von Wasserdampf 19 während der Mikro­ welleneinwirkung zur Stabilisation in Minuten umgeben ist, der Schraubdeckel 20 der Stabilisationsdruckflasche 15, welcher der Vorschrift noch ein Sicherheitsventil 22 besitzen muß, hierfür können Durchbrechungen 21 in der oberen Platte des Deckels er­ forderlich sein wie eine abdichtende Gummimembran 22, die bei stark überhöhten Druck in der Stabilisationsflasche 15 oder in der Wandung eines größeren Behälters zur Stabilisation 15 aus Sicherheitsgründen birst.

Claims (35)

1. Wärmedenaturierung für frische Probeexcisionen, andere organische noch nicht fixierte Objekte der Medien, Biologie, Histochemie, Morphologie, Mikroskopie und andere Fachgebiete, dadurch gekennzeichnet,
daß solche frischen organischen Materialien wie Probeexcisionen für die Bearbeitung im Labor eine höhere Qualität dadurch erreichen, daß sie zu einer vervollständigten Stabilisation (nachfolgend nur noch als Stabilisation bezeichnet) in Wasserdampf einer Mikrowelleneinwirkung zur Aufheizung des originären Zell- und Kern-Gewebswassers ausgesetzt werden,
daß während der Mikrowelleneinwirkung das organische Objekt wie eine Probeexcision in einer aus Plastik/ähnlicher Substanz bestehenden Druckflasche oder einem Druckbehälter befindet,
daß die Wandung des Druckbehälters mit Wasserdampf und dem orga­ nischen Objekt für Mikrowellen durchgängig zu sein hat,
daß von außen steuerbar variable Mikrowellenenergie auf das organische Objekt in der Druckflasche einwirken,
daß durch den Wasserdampf in der Druckflasche der Verdunstung originären Zell-Kern-Gewebswassers während der Aufheizung des organischen Objektes durch Mikrowellen entgegengewirkt wird,
daß nach dieser Stabilisation im Wasserdampf in einer Druck­ flasche im Mikrowellengerät eine geeignete Abkühlung der Probeexcision auf Zimmertemperatur vorgenommen wird vorzugs­ weise durch Abkühlung des organischen Objektes in der Druck­ flasche selbst beispielsweise dadurch, daß die Druckflasche in fließend kaltes Wasser eingebracht wird,
daß nach einer solchen vervollständigten Stabilisation/ Stabilisation nach der Wärmedenaturierung bei von außen ge­ steuerten Temperaturen beim Einsatz von Mikrowellen und Aufheizung des originären Zell- und Kernwassers (circa 80% der Zelle besteht aus Wasser) sämtliche ursprünglich in der Zelle, im Gewebe vorhandenen Substanzen im organischen Material verbleiben,
daß bei diesem Verfahren desgleichen keine organischen Substanzen wie Lipide, Aminosäuren, Elektrolyte und anderes während der Wärmedenaturierung, die meist in wenigen Minuten abgeschlossen ist, verloren gehen,
daß auch der originäre Wassergehalt in Körperzellen wie in den für mikroskopische Beurteilungen wichtigen Zellkernen, weiterhin im Gewebe, in den Gewebszwischenräumen der Probeexcisionen/einer anderen organischen Substanz nach der Stabilisation noch im Gewebs­ schnitten, Ausstrichen, Protozoen, Genen, in einer anderen nicht ge­ nannten organischen Substanz vorhanden ist in Erhöhung der Qualität solcher durch Wärme denaturierter verschiedener Substanzen in Labora­ torien für die Morphologie, Histomchemie, Biologie und andere Fach­ gebiete.
2. Wärmedenaturierung für frische Probeexcisionen nach Patent­ anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampfdruck in der Druckflasche variabel und kontrolliert zur Stabilisation eingesetzt werden kann.
3. Wärmedenaturierung für frische Probeexcisionen nach Patent­ anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich im unteren Teil der Druckflasche vorgewärmtes Wasser als Dampfreservoir befindet, welches zugleich im Mikrowellengerät mit dem Zell- und Gewebswasser aufgeheizt wird, so daß der reichlich aus dem Dampfreservoir Wasser entstehende Dampf in Druckerhöhung verhindert, daß im Raum der Druckflasche/im Druckbehälter originäres Zell-Gewebswasser nennenswert verdunstet.
4. Wärmedenaturierung für frische Probeexcisionen nach Patentanspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Probeexcisionen wie auch Gewebsblöcke, Organe verschiedener Art kein Formalin enthalten und entsprechend auch nicht nach Wärmedenaturierung bzw. Stabilisation gewässert werden brauchen, wobei die Wässerung ohnehin sehr nachteilig wäre, da unter diesen Bedingungen verschiedene Substanzen wie Aminosäuren, Elektrolyte und anderes aus der Probeexcision herausgeschwemmt würden.
5. Wärmedenaturierung für frische Probeexcisionen nach Patentanspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Stabilisation keine Formalinniederschläge in Gefrierschnitten wie in Paraffinschnitten vorhanden sein können.
6. Wärmedenaturierung für frische Probeexcisionen nach Patentanspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß nach eigenen Beobachtungen und Erfahrungen in Verwendung eines 1300 Watt-Mikrowellengerätes und Einsatz der Stufe III für Garen von Fleisch und Fisch schon in der Regel in 2 Minuten wenige ccm große Gewebsstücke und Organe vollständig denaturiert sind mit Endtemperaturen der Organe von 70 bis 80°C.
7. Wärmedenaturierung für frische Probeexcisionen nach Patentanspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß vergleichsweise zur konventionellen oft verwendeten Formalinfixierung (90% Wasser und 10% Formol/konzentriertes Formaldehyd), welche eine Fixierungszeit über mehrere Stunden erforderlich macht, die Denaturierung durch Mikrowellen in der Regel nur 2 Minuten unter obengenannten Bedingungen erfordert, zudem bei hervorzuhebender Umweltfreundlichkeit.
8. Wärmedenaturierung für frische Probeexcisionen nach Patentanspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sogleich nach der Stabilisation und Abkühlung eines organischen Objektes nach Mikrowelleneinwirkung im Wasserdampf Gefrierschnitte als Schnellschnitte angeschlossen werden können effizient und desgleichen umweltfreundlich, so daß schon in etwa 15 Minuten nach der Stabilisation ohne Verwendung von Lösungsmitteln wie Xylol, Chloroform, Alkohol allein nach Färbung mit Haematoxylin nach Mayer und geeigneter Einschließung des Präparates mikroskopisch gestützte Diagnosen vorliegen.
9. Wärmedenaturierung für frische Probeexcisionen nach Patentanspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß solche Präparate nach Gefrierschnittherstellung mit Haematoxylinfärbung wesentlich preiswerter sind als die viel aufwendigeren etwa 60 Arbeitsgänge in Anspruch nehmenden Paraffinschnitte, zu deren Herstellung die Gewebsblöcke über Stunden sich in flüssigem Paraffin bei 60 bis etwa 70°C befinden.
10. Wärmedenaturierung für frische Probeexcisionen nach Patentanspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Stabilisation im Mikrowellengerät im Wasserdampf der Zell- und Gewebsturgor praktisch gleich ist dem des frischen noch nicht fixierten Gewebsmaterials wie Probeexcisionen.
11. Wärmedenaturierung für frische Probeexcisionen nach Patentanspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß Gewebsschnitte mit einfacher Anfärbung wie Haematoxylin nach der Stabilisation in Wasserdampf im Mikrowellengerät ihrer chemischen Zusammensetzung nach praktisch gleichen Eigen­ schaften aufweisen wie Gefrierschnitte, die von nicht fixiertem organischen (nativen) Material stammen, wobei Nativschnitte in der Regel schwieriger wegen ihrer Zerreißlichkeit herzustellen sind als Schnitte von stabilisierten Gewebsblöcken, zudem weist nicht denaturiertes Gewebe vielfach Farbstoff ab.
12. Wärmedenaturierung für frische Probeexcisionen nach Patentanspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß nach alleiniger Färbung von stabilisierten Gewebsschnitten mit Haematoxylin nach P. Mayer für pathologisch-anatomische Diagnosen brauchbare Präparate vorhanden sind.
13. Wärmedenaturierung für frische Probeexcisionen nach Patentanspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß beim Einschluß von gefärbten Gefrierschnitten nach der Stabilisation das Einschlußmittel nicht oder kaum hygros­ kopisch ist, um auch Dauerpräparate nach Umrandung der Deck­ gläschen zu erhalten,
daß Karion F flüssig Sorbitsirup nicht kirstallisieren E 420 der Firma Merck in Darmstadt als Einschlußmittel verwendet wird.
14. Wärmedenaturierung für frische Probeexcisionen nach Patentanspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß nach Stabilisation, Gefrierschnittherstellung und Haema­ toxylinfärbung nach Mayer in etwa 15 Minuten schon Präparate zur histologischen Beurteilung vorliegen mit Zellen, wie sie in Fig. 1 und 2 dargestellt werden, die relativ groß und saft­ reich sind vergleichsweise zu den konventionellen Paraffin­ schnitten, wobei nach Stabilisation insbesondere auch die Kern­ membranen selbst von gelapptkernigen Leukozyten gut erkennbar sind.
15. Wärmedenaturierung für frische Probeexcisionen nach Patentanspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß vergleichsweise zu Paraffinschnitten, bei deren Herstellung Zell- und Kernwasser mehrfach ausgetauscht wird, nach Stabili­ sation sich die Strukturen der Zellen sowie Kerne und Gewebe sich mikroskopisch allgemein besser erkennen/beurteilen lassen als nach herkömmlicher Fixierung und Gewebsbehandlung.
16. Wärmedenaturierung für frische Probeexcisionen nach Patentanspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß Gewebsblöcke/Organe nach der Stabilisation/Heißwasser­ fixierung praktisch keimfrei und weitgehend desodoriert sind.
17. Wärmedenaturierung für frische Probeexcisionen nach Patentanspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisation auch für andere Aufgaben genutzt wird beispielsweise dadurch, daß im Wasserdampf zugleich Ameisen­ säure vorhanden ist und diese auf Knochenteile zur Entkalkung einwirkt.
18. Wärmedenaturierung für frische Probeexcisionen nach Patentanspruch 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisation einer Probeexcision bereits durch den einsendenden Arzt auswärts vor dem Versand durchgeführt wird, so daß sich beispielsweise eine Überschichtung mit Formalin erübrigt.
19. Wärmedenaturierung für frische Probeexcisionen nach Patentanspruch 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß auch große Organe wie das Gehirn, die Milz für histologisch- mikroskopische Beurteilungen in Behältern durch Wärme im Wasser­ dampf denaturiert werden zumindest unter Zuhilfenahme von Mikrowellen.
20. Wärmedenaturierung für frische Probeexcisionen nach Patentanspruch 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß für besondere histologische Zwecke die Denaturierung einer Probeexcision in Annäherung an die Stabilisation erfolgt dadurch, daß sich in einer durch breites Sicherheitsventil abgesicherten Druckflasche im Mikrowellengerät Formalindampf zur Fixierung eines organischen Objektes befindet (Siedepunkt des Formaldehyds bereits bei -16°C, wodurch Ruptur der Druckflasche begünstigt ist).
21. Wärmedenaturierung für frische Probeexcisionen nach Patentanspruch 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärme/Hitze, Stabilisation die Gewähr dafür bietet, daß das gesamte organische zunächst noch weich, nicht fixierte, auch das größere Organ nach der Mikrowelleneinwirkung oder nach Einwirkung heißen Wassers durchweg verfestigt, denaturiert und/oder stabilisiert ist, während selbst nach Stunden, manchmal Tagen nach Formalinein­ wirkung noch weiche, manchmal faule Stellen besonders im Inneren nach Formalinfixierung vorhanden sind.
22. Wärmedenaturierung für frische Probeexcisionen nach Patentanspruch 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß sich nach der Hitzedenaturierung bzw. Stabilisation bezüglich der verschiedenen Gewebe einer Excision/eines Organes Gleichmaß für Zellausmessungen ergibt, mehr Gleichmaß als nach der oft benutzten zur Verquellung neigenden Formalinfixierung, daß die Wärme-Hitzedenaturierung/Mikrowelleneinwirkung mit direktem Angriff am originären Zell-Gewebswasser vergleichweise zu anderen Fixierungen dominiert, auch bei Nachfixierungen wie vorausgegangener Formalinfixierung dominiert.
23. Wärmedenaturierung für frische Probeexcisionen nach Patentanspruch 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß organische Objekte, welche schon in Formalin vorfixiert waren, bessere Eigenschaften für die weitere histologische Be­ arbeitung dadurch erhalten, daß das Formalhyd zunächst im heißen Wasser und/oder 0,2%ige Tanninlösung aus dem Gewebsstück entfernt wird, um dann eine Nachdenaturierung in Annäherung an die Stabi­ lisation in einer Druckflasche im Mikrowellengerät durchzuführen zur Aufbesserung der Strukturen.
24. Wärmedenaturierung für frische Probeexcisionen nach Patentanspruch 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisation für morphologische/mikroskopische Unter­ suchungen auch dadurch eine Aufbesserung bei Verwendung einer Druckflasche mit Wasserdampf erfährt, daß im Raum des Mikrowellen­ gerätes außer den eigentlichen sehr kurzwelligen Mikrowellen zusätzlich Energie längerer Wellen wie Schallwellen/Ultraschallwellen vorhan­ den sind, wodurch sich mechanische Effekte an den Grenzflächen in Aufbesserung der Gewebs- und Zellstrukturen ergeben.
25. Wärmedenaturierung für frische Probeexcisionen nach Patentanspruch 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß in Operationsräumen Stabilisationsgeräte bereitgestellt sind mit Mikrowellengerät, Druckflasche mit Sicherheitsventil, ein Ge­ fäß zum Kühlen der stabilisierten Probeexcision, so daß besonders bei empfindlichen, sich leicht zersetzenden Gewebsent­ nahmen oder Organen die Stabilisation bereits im Bereich des Chirurgen vorgenommen werden kann.
26. Wärmedenaturierung für frische Probeexcisionen nach Patentanspruch 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß Gewebsblöcke für histologische Zwecke oder organische Materialien des biologischen Bereiches in einer Druckflasche im Mikrowellengerät denaturiert werden in Wasserdampf mit einem antiseptischen Zusatz wie Thymol und danach diese Druckflasche geschlossen bleibt mit ihrem organischen Objekt zur Konservierung.
27. Wärmedenaturierung für frische Probeexcisionen nach Patentanspruch 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß keine Verquellungen, schwammige wäßrige Auflockerungen nach der Stabilisation in den Gewebsblöcken/Gewebsschnitten, somit in den Gewebsbildern histologischer Präparate vorhanden sind, wie oft nach der Formalinfixierung.
28. Wärmedenaturierung für frische Probeexcisionen nach Patentanspruch 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß vergleichsweise zu anderen Fixierungen/Denaturierungen während der Stabilisation kein Flüssigkeitsaustausch in den Gewebszellen, in Kernen von Zellen, bei Einzellern, in Teilen von Kernen oder Zellen wie in Genen, in Pflanzen oder Pflanzen­ teilen zustande kommt.
29. Wärmedenaturierung für frische Probeexcisionen nach Patentanspruch 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Stabilisation im Wasserdampf in einer Druckflasche im Mikrowellengerät in den Saftbahnen des Gewebes, in den Räumen zwischen den Zellen einer Probeexcision, in Organen kein, praktisch kein originäres Wasser heraustritt, selbst das Blut nicht nennenswert eingedickt wird.
30. Wärmedenaturierung für frische Probeexcisionen nach Patentanspruch 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß in Gewebsbildern nach der Stabilisation mit saftreichen Gewebe/Zellen es in der Regel mikroskopisch besser gelingt, eine Aussage über die Gutartigkeit oder Bösartigkeit eines Tumors (Gewächses) zu machen als nach anderen Fixierungsarten.
31. Wärmedenaturierung für frische Probeexcisionen nach Patentanspruch 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß Farbstoffe vorhanden sind mit besonderen Eigenschaften insbesondere der Isotonie für die schonende Anfärbung von Ge­ frierschnitten/anderen Gewebsschnitten, die von stabilisierten Gewebsblöcken stammen.
32. Wärmedenaturierung für frische Probeexcisionen nach Patentanspruch 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß Einschlußmittel vorliegen/vorhanden sind, die insbesondere das derzeit zum Einschluß von Gefrierschnitten oft verwendete hygroskopische Glyzerin ersetzen.
33. Wärmedenaturierung für frische Probeexcisionen nach Patentanspruch 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß Einbettungsmittel für Gefrierschnitte nach Stabilisation vorhanden sind, die nicht Wasser aus den Zellen wie Zellkernen, Geweben nach dem Einschluß bzw. der Abdeckung der Präparate heraus­ ziehen, wodurch sich nach einiger Zeit eine Minderung des Wertes der Präparate ergeben würden.
34. Wärmedenaturierung für frische Probeexcisionen nach Patentanspruch 1 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß als Einschlußmittel für wasserhaltige stabilisierte organische Materialien wie Probeexcisionen statt Glyzerin Sorbitol F liquid benutzt wird.
35. Wärmedenaturierung für frische Probeexcisionen nach Patentanspruch 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß Arbeitsgeräte einzeln oder komplettiert als Arbeitsplatz für die Stabilisation frischer organischer Objekte wie Probe­ excisionen hergestellt und vertrieben werden, wozu im wesentlichen gehört ein Mikrowellengerät, ein Wasserbad mit Thermostat und Thermometer, ein einstellbarer Druckbehälter aus Plastik für die Dampfaufnahme, zugleich für die Aufnahme von Probeexcisionen wie auch Organen zur Mikrowellendenaturierung im Mikrowellenherd, ein Behälter mit kaltem Wasser zur Kühlung frisch denaturierter organischer Substanzen, ein Sicherheitsventil mit variabler Vorgabe des maximalen Druckes, ein Manometer, ein zusätzlicher Dampfbehälter u. a.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE4239232A1 (de) * 1992-11-21 1994-05-26 Schubert Werner Vorrichtung und Verfahren für die Wärmedenaturierung frischen Gewebes im histologischen Labor
DE19545920A1 (de) * 1995-12-08 1997-06-12 Reimann Hans Juergen Prof Dr D In-vitro-Diagnostik mit bioptischem Material
CN103175717A (zh) * 2011-12-22 2013-06-26 大连鸿峰生物科技有限公司 人体组织腧穴切片及其生产方法

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