DE4404544A1 - Stabilising tissue samples for histology or cytology - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Stabilisation frischer Gewebs-Probeexzisionen im umfassenden Bereich der Histologie/Cytologie.The invention relates to a method and an apparatus for the Comprehensive stabilization of fresh tissue excisions Field of histology / cytology.
Die histologische Technik wird heute noch weitgehend von der Chemie bestimmt. Die Paraffinschnittherstellung für histologische Begutachtungen hat große Bedeutung in den Laboratorien, obwohl die Körperzellen mit ihren Kernen in den mikroskopischen gefärbten Präparaten oft deutliche - der Isometrie und Isomorphie abträgliche - Schrumpfungen aufweisen. Den Körperzellen wird bei diesem aufwendigen, Alkohol sowie Xylol einsetzenden Verfahren bei etwa 50 Arbeitsgängen das gesamte originäre Zell- und Kern wasser strukturmindernd entzogen. Zeitlich vorgeschaltet ist in der Regel das mit Wässerung zu Quellung neigende Formalin, welchem in Wasser das sehr flüchtige zudem toxische Fomaldehyd (Siede punkt minus 16°C) zugrundliegt. Über Histometrie berichtete Hans- Christian Burck, Georg Thieme-Verlag, Stuttgart, Histologische Technik 1973, S. 173-75. "Es gibt leider kein schrumpfungsfreies histologisches Arbeiten. Auf den unterschiedlichen Wassergehalt in Körperzellen wird hingewiesen. Die Verwendung verschiedener Fixierungsflüssigkeiten macht exakte histometrische Angaben un möglich" (Burck). Weitere Druckschriften: Fr´d´ric Roulet, Methoden der Pathologischen Histologie, Springer-Verlag, Wien 1948, Über Koch methode, S. 52. W. Schubert DE P 34 33 133 Verfahren zur Schnell fixierung von Organen und Geweben. E. Boon and L.P. Kok Micro wave Cookbook of Pathology, Coulomb Press Leyden, Leiden 1987, darin auch der Begriff Stabilisation in Bezug auf die Mikrowellenmethode, welcher von Marani aufgestellt wurde. W. Schubert DE P 3839049 A1, DE P 390938 A1 und DE P 3821679. Wärme ist kinetische bezüglich der Molekular bewegungen ungeordnete Energie.The histological technique is still largely used by the Chemistry determined. Paraffin section production for histological Assessments are of great importance in the laboratories, although the Body cells with their nuclei in the microscopic stained Preparations are often clear - isometric and isomorphic detrimental - show shrinkage. The body cells are at this complex process using alcohol and xylene the entire original cell and nucleus in about 50 operations water removed from the structure. Is upstream in usually the formalin that tends to swell with watering, which in water the very volatile and toxic fomaldehyde (boiling point minus 16 ° C). Hans- reported on histometry Christian Burck, Georg Thieme-Verlag, Stuttgart, histological Technik 1973, pp. 173-75. "Unfortunately there is no shrinkage-free one histological work. On the different water content is indicated in body cells. The use of different Fixation fluids provide exact histometric information possible "(Burck). Further publications: Fr´d´ric Roulet, Methods of Pathological histology, Springer-Verlag, Vienna 1948, About Koch method, p. 52. W. Schubert DE P 34 33 133 Process for rapid fixation of organs and tissues. E. Boon and L.P. Kok Micro wave Cookbook of Pathology, Coulomb Press Leyden, Leiden 1987, including the term Stabilization in relation to the microwave method, which of Marani was set up. W. Schubert DE P 3839049 A1, DE P 390938 A1 and DE P 3821679. Heat is kinetic in terms of molecular movements disordered energy.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Qualität der de naturierten, somit für die Gewebsschnittherstellungen verfestig ten Probeexzisionen, Organteilen oder Organen ohne nennenswerte Schrumpfungen insbesondere für die effiziente, umweltverträgliche Herstellung von Gefrier-Schnellschnitten für die Histologie- Cytologie zu verbessern.The invention has for its object the quality of the de natured, thus solidified for the fabric section manufacture test excisions, parts of organs or organs without any noteworthy Shrinkage especially for the efficient, environmentally friendly Production of freeze-cut sections for histology Improve cytology.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Die weitere Ausgestaltung der Erfindung ist den Unteransprüchen, der Zeichnung und deren Beschreibung zu entnehmen.This task is performed by a generic device the characterizing features of claim 1 solved. The Another embodiment of the invention is the dependent claims Drawing and their description can be found.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß vergleichsweise zu den herkömmlichen Paraffinschnitten nach der gesteuerten physikalischen schonenden Wärmestabilisation bei 60°C über Minuten nach Herstellung von ebenfalls umweltfreund lichen Gefrierschnitten die histologischen bzw. histochemischen Präparate am Mikroskop für Begutachtungen aufgebessert werden. Diese Aufbesserung der histologischen Präparate beruht darauf, daßThe advantages achieved with the invention are in particular in that compared to the traditional paraffin sections after the controlled physical gentle heat stabilization at 60 ° C for minutes after manufacture of also environmentally friendly histological or histochemical Preparations are improved on the microscope for assessments. This improvement of the histological preparations is based on the fact that
- a) kein chemisches Fixativum wie Formalin auf die Probeexzisionen, auch Gewebsquellungen verursachend, einwirkt, wonach dann meist über eine halbe Stunde die PE mit Substanzverlust gewässert werden müssen,a) no chemical fixative like formalin on the sample excisions, also causes tissue swellings, then acts mostly after half an hour the PE are watered with substance loss have to,
- b) daß begünstigt durch die Abgrenzung der Probeexzisionen von dem Aufheizwasser durch Reagenzglas und ähnlichem keine ins Gewicht fallende originäre Substanz aus den zu denaturierenden und damit für die Histologie verfestigten, eben stabilisierten Gewebsblöcken verlorengeht, die nachher, wie so oft bei den Paraffinschnitten zur Begutachtung bzw. für das Gesamtbild mikroskopisch fehlen. Auf sehr dünne, sonst sehr ansprechende strohig erscheinende auch polychrom gefärbte Paraffinschnitte mit dennoch weniger Aussagefähigkeit - zudem Dauerpräparate - wird hingewiesen.b) that favored by delimiting the trial excisions from the heating water through a test tube and the like are of no importance falling original substance from the denatured and thus solidified for histology, just stabilized Tissue blocks are lost, which afterwards, as is so often the case with the Paraffin sections for assessment or for the overall picture microscopically missing. On very thin, otherwise very appealing straw-like appearing also polychrome colored paraffin sections with less meaningfulness - also permanent preparations - being point out.
Es stellt für die Mitarbeiter einen Gewinn an Lebensqualität in den Laboratorien dar, wenn sie nicht oder weitaus weniger unter den neuen genannten Bedingungen mit den fraglos toxisch oder sensibilisierenden chemischen Stoffen wie Formaldehyd, Siedepunkt minus 16°C über Monate oder Jahre wie mit Benzol/Deri vate, künstlich vergällten hochprozentigem Alkohol zu tun haben. It represents a gain in quality of life for the employees in the laboratories if they are not or far less under the new conditions mentioned with the undoubtedly toxic or sensitizing chemicals like formaldehyde, Boiling point minus 16 ° C for months or years as with benzene / deri vate, artificially denatured alcohol.
Laborbedingte schlimme chronische, therapeutisch nicht beein flußbare Handekzeme, sogar den Körper allgemein - glücklicher weise nach Beseitigung der Exposition reparabel - kachexie ähnliche vereinzelte Zustände sind nach chronischer Formalin einwirkung und Sensibilisierung beobachtet worden. Das flüchtige Gas Formaldehyd durchdringt sogar das Mauerwerk. Solche Ex positionen können heute zumindest weitgehend in Häusern mit Laborräumen vermieden werden.Laboratory-related chronic, not therapeutically affected flowable hand eczema, even the body in general - happier repairable after cessation of exposure - cachexia similar isolated states are according to chronic formalin exposure and sensitization have been observed. The fleeting Gas formaldehyde even penetrates the masonry. Such ex positions can at least largely be found in houses today Laboratories can be avoided.
Aus der Fig. 6 mit einem aussagefähigen Gewebsbild (Zeichnung) bei starker mikroskopischer Vergrößerung eines peripheren Nerven mit markhaltigen Fasern ist erkennbar, daß nach der beschriebenen Stabilisation von Probeexzisionen bei 60°C über 20 Minuten, flüssiges Ankopplungsmedium das großmolekulare Tris, Gefrier schnitte auf einem leistungsfähigen Mikrotom mit Messerkühlung und Streckplatte (es ist immer ein praktisch neuwertiges, nicht geschliffenes Messer erforderlich) für histologische Präparate bzw. Schnellschnitte hergestellt werden können, welche am Mikroskop noch an den Gewebsstrukturen beteiligtes originäres Körperzell- und Kernwasser, selbst nach der bewährten Färbung mit Haematoxylin nach P. Mayer (wäßrige Farblösung) enthalten. Solche auch für die Histochemie interessanten Präparate mit denaturiertem noch praktisch alle originäre Substanzen enthaltendem Gewebe/Gewebs schnitten sind bisher - auch die intensiv in den Gewebs schnitten anzustrebende Isomorphie - in den weltweit verstreuten biologischen Laboratorien mit zudem ver gleichsweise einfachen kostengünstigen Mitteln auswärts nicht hergestellt worden.From Fig. 6 with a meaningful tissue image (drawing) with strong microscopic enlargement of a peripheral nerve with pulp-containing fibers it can be seen that after the described stabilization of sample excisions at 60 ° C for 20 minutes, liquid coupling medium, the large molecular tris, freeze sections on one High-performance microtome with knife cooling and extension plate (a practically new, not ground knife is always required) for histological preparations or quick cuts, which contain original body cell and core water still involved in the tissue structures on the microscope, even after the proven staining with hematoxylin according to P. Mayer (aqueous color solution). Such preparations, which are also interesting for histochemistry and have denatured tissue / tissue sections that contain practically all original substances, have not yet been produced in the biological laboratories scattered around the world with comparatively simple, inexpensive means - including the isomorphism to be intensively sought in the tissue sections.
Es zeigen
ein schlankes oben offenes Glasgefäß in der Art eines Reagenz
glases, in dessen Tiefe eine Probeexzision 4 hineingegeben wurde,
die vergleichsweise geringe isotone Zusatzflüssigkeit 5 zwischen
Glaswand und PE 4 zur Wärmeüberleitung von 60°C aus dem Wasserbad 6.Show it
a slender glass vessel open at the top in the manner of a test tube, at the depth of which a sample excision 4 was added, the comparatively low isotonic additional liquid 5 between the glass wall and PE 4 for heat transfer of 60 ° C. from the water bath 6 .
Fig. 2 ein breiteres derartiges Glasgefäß 2 ebenfalls mit einer PE 4 im unteren Teil des dort abgeschlossenen Innenraumes und die isotone Flüssigkeit 5 zur Wärmeüberleitung, wobei es sich auch noch "physiologischer" um einen Gewebsbrei vom Schlachter handeln könnte. Auch Halbmilch kann für solche Zwecke eingesetzt werden. Fig. 2 shows a wider such glass vessel 2 also with a PE 4 in the lower part of the interior sealed there and the isotonic liquid 5 for heat transfer, which could also be a "physiological" tissue pulp from the butcher. Half-milk can also be used for such purposes.
Fig. 3 einen das erwärmte Wasser (H₂O) von der PE 4 weghaltenden oben verschlossenen Gummibeutel 3 mit Schnur 3a, im wasserdichten Gummibeutel 3 außer der PE 4 auch isotone Ankopplungsflüssigkeit 5, ein Brei mit solchen Eigenschaften oder anderes. Fig. 3 a the heated water (H₂O) from the PE 4 keeping the top sealed rubber bag 3 with cord 3 a, in the waterproof rubber bag 3 in addition to the PE 4 also isotonic coupling liquid 5 , a slurry with such properties or otherwise.
Fig. 4 den Querschnitt durch ein Wasserbad 6, welches über Thermoele mente über längere Zeit die Temperatur/Basistemperatur von 60°C automatisch auch über eine Stunde einstellt mit in das warme Wasser H₂O indirekt eingebrachten Probeexzisionen 4, welche sich einerseits - abgeschlossen vom warmen Wasser - in einem Reagenzglas 1 mit wenig Ankopplungsflüssigkeit 5 zur gleichmäßigen und zugleich umweltfreundlichen gesteuerten Wärmedenaturierung über Minuten bis etwa zu einer Stunde wie auch in einem verschlossenen Gummibeutel 3 an einer Schnur 3a befinden. Fig. 4 shows the cross section through a water bath 6 , the thermocouple elements over a long time, the temperature / base temperature of 60 ° C automatically over an hour with the warm water H₂O indirectly introduced sample excisions 4 , which on the one hand - completed by the warm water - In a test tube 1 with little coupling liquid 5 for even and environmentally friendly controlled heat denaturation over minutes to about an hour as well as in a sealed rubber bag 3 on a cord 3 a.
Fig. 5 die relativ rasche aktive Abkühlung des zur Denaturierung/ Stabilisation im Wasserbad 6 erhitzten Probeexzisionen, wobei auch das Kühlwasser nicht oder kaum in die PE 4 bei Wahrung des "inneren Milieus" der PE 4 eindringen kann und den zuge hörigen Kaltwasserbehälter 7. Fig. 5, the relatively rapid active cooling of the heated to denature / stabilization in a water bath 6 biopsies, whereby the cooling water can penetrate the PE 4 in respect of the "milieu interieur" to the PE 4 is not, or hardly, and the supplied hearing cold water tank 7.
Fig. 6 nach einer derartigen Heißwasserstabilisation bei 60°C über 20 Minuten im Reagenzglas zugleich bei Verwendung von wenig groß molekularem Tris 5 und bei gleichzeitigem indirektem Einsatz eines von der Tischplatte her wirkenden Vibrators V die Zeichnung der Querschnitte von zwei markhaltigen Nervenfasern aus einem größeren peripheren Nerven, den wäßrigen entsprechend hellen rundlichen Achsenzylinder 11 mit darin längsverlaufenden Fi brillen 12, die nach Haematoxylinfärbung grau getönte fetthaltige Markscheide 13 mit den außen gelegenen Schwannschen Zellkernen 14, bei welchen sich offensichtlich bei etwa 1200 facher Vergrößerung schon lichtmikroskopisch die Zellkernmembran 15 vom helleren wasserhaltigen Kernplasma - Ergebnis der neuartigen Wärme stabilisation von PE 4 bei nun tieferer Temperatur von 60°C - unterscheiden läßt. Bindegewebe 17 um diese markhaltigen Nerven fasern. Fig. 6 after such a hot water stabilization at 60 ° C for 20 minutes in a test tube at the same time using small molecular Tris 5 and with the indirect use of a vibrator V acting from the table top, the drawing of the cross sections of two medullary nerve fibers from a larger peripheral nerves, the aqueous corresponding pale round axis cylinder 11 with longitudinally extending therein Fi eyeglasses 12, the gray tinted by hematoxylin fatty myelin sheath 13 with the outermost Schwann cell nuclei 14, in which apparently at about 1200 times magnification already light microscopy, the nuclear membrane 15 containing water from lighter nucleoplasm - Result of the new heat stabilization of PE 4 at a lower temperature of 60 ° C - can be distinguished. Connective tissue 17 fibers around these pithy nerves.
Claims (12)
daß für die Basis der histologischen Untersuchungen im Labor physikalische Wärmedenaturierungen der Probeexzisionen (4) bzw. PE (4) sowie von Organteilen (4), Organen (4) bei der Temperatur von 60°C über Minuten bis etwa 1 Stunde bei Benutzung von entsprechend gesteuerten Wasserbädern (6) umweltfreundlich und übersichtlich vorgenommen werden,
daß ohne Verwendung von chemischen Fixativa wie Formalin und somit auch ohne Wässerung der Probeexzisionen (4) die vergleichs weise für die Histologie höherwertige Stabilisation von PE (4), größeren Gewebsstücken (4) ganzen Organen (4) mit einfachen Mitteln und ubiquitär, atoxisch in den zahlreichen Laboratorien erreicht wird,
daß bei Beachtung des "inneren Milieus" von Probeexzisionen (4) sowie von Organen (4) mit Gleichmaß und reproduzierbar sowie immer vollständig die verschiedenen Körpergewebe (4), Körperzellen mit ihren Kernen (4) für die Histologie/Histochemie stabili siert werden,
daß entsprechend kaum originäre Substanzen aus den Geweben (4), PE (4) bei der gesteuerten, das innere Milieu von PE (4) beachtenden Stabilisation für histo-cytologische sowie histochemische Untersuchungen verloren gehen,
daß die gesteuerte Wärmedenaturierung bzw. Stabilisation von PE (4), Haut-Schleimhautteilen (4) zu deutlichen makroskopischen Gewebsbildern führt,
daß in dieser Weise stabilisierte PE (4) bzw. zugeschnittene Gewebsblöcke (4) nun mit Eigenschaften der Stabilisation sich besonders für die effiziente und umweltfreundliche Herstellung von Gefrierschnitten/Schnellschnitten bei Benutzung von leistungs fähigen Gefriermikrotomen eignen,
daß schon nach etwa 10 Arbeitsgängen im histologischen Labor, Abnahme der Gefrierschnitte (4) vom gekühlten Messer mit dem Objektträger und sofort angeschlossener Färbung mit wäßrigem Haematoxylin (nach P.Mayer), Einschluß der gefärbten Gewebsschnitte (4) in Karion (Sorbitsirup) dem Untersucher am Mikroskop für Begutachtungen brauchbare Präparate vorliegen, deren Gewebe (4) noch einen nicht geringen Teil des originären Körperzell- und Kern wassers (4) besitzt, wodurch sich beim Vergleich mit den immer wasserfreien Paraffinschnitten saftig-plastische Gewebsbilder einschließlich der Zellkerne in Begünstigung auch der Isomorphie histologischer Präparate ergeben.1. Method and device for the stabilization of fresh tissue excisions in the comprehensive field of histology / cytology, characterized in that
that for the basis of histological examinations in the laboratory physical heat denaturation of the sample excisions ( 4 ) or PE ( 4 ) as well as organ parts ( 4 ), organs ( 4 ) at a temperature of 60 ° C for minutes to about 1 hour when used accordingly controlled water baths ( 6 ) in an environmentally friendly and clear manner,
that without the use of chemical fixatives such as formalin and thus also without watering the sample excisions ( 4 ), the higher-value stabilization of PE ( 4 ), larger pieces of tissue ( 4 ) whole organs ( 4 ) with simple means and ubiquitously, atoxically in the numerous laboratories is reached,
that when observing the "inner milieu" of sample excisions ( 4 ) and organs ( 4 ) with uniformity and reproducibility and always completely the various body tissues ( 4 ), body cells with their nuclei ( 4 ) are stabilized for histology / histochemistry,
that correspondingly hardly any original substances from the tissues ( 4 ), PE ( 4 ) are lost in the controlled stabilization for histocytological and histochemical examinations, which takes into account the inner milieu of PE ( 4 ),
that the controlled heat denaturation or stabilization of PE ( 4 ), skin-mucous membrane parts ( 4 ) leads to clear macroscopic tissue images,
that PE ( 4 ) or cut tissue blocks ( 4 ) stabilized in this way, with properties of the stabilization, are now particularly suitable for the efficient and environmentally friendly production of frozen sections / rapid sections using powerful freezing microtomes,
that after about 10 operations in the histological laboratory, taking the frozen sections ( 4 ) from the cooled knife with the slide and immediately staining with aqueous hematoxylin (according to P.Mayer), including the colored tissue sections ( 4 ) in Karion (sorbitol syrup) for the examiner Preparations available on the microscope for assessments are available, the tissue ( 4 ) of which still contains a not a small part of the original body cell and core water ( 4 ), which means that when comparing with the always water-free paraffin sections, juicy-plastic tissue images including the cell nuclei are also favored Histological specimens show isomorphism.
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