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Dissertation Manfred Maitz

Manfred Maitz, Anwendung von Chemilumineszenz zur Bestimmung der Granulozytenaktivität und Erprobung der Methodik als Biokompatibilitätstest. Med. Diss. Würzburg, 1995

Biokompatibilität ist ein sehr weit gefaßter Begriff. In dieser Arbeit wurde untersucht, wie weit eine biologische Anregung von weißen Blutzellen durch ein Biomaterial zur Untersuchung der Bioverträglichkeit dieses Materials geeignet ist. Beobachtet wurde dabei die Bildung von Sauerstoffradikalen im Rahmen des sogenannten “Respiratory Burst”-Metabolismus der Zellen; die Radikale wurden in einer Chemilumineszenz-Reaktion als Lichtemission nachgewiesen.

Als Grundlage zur Durchführung dieser Biokompatibilitätstests wurden einige Einflußgrößen, die sich auf das Testergebnis auswirken, untersucht. Als biologischer Parameter wurde die Standzeit der Blutprobe nach der Punktion untersucht. Wir fanden dabei, daß sich die Aktivierbarkeit der Granulozyten zeitabhängig ändert, außerdem nahm die Korrelation zwischen Zellzahl und maximaler Aktivierbarkeit der Zellen in der Blutprobe mit der Zeit ab. Als physikalische Einflußgröße bestimmten wir den Quencheffekt der Testmaterialien, also einen Lumineszenz-Meßverlust, der durch die Schattenbildung der Proben selbst verursacht ist. Als physikalisch-chemische Einflußgröße untersuchten wir das Eigenleuchten der von uns verwendeten Materialien. Es kann durch die Generierung von Sauerstoffradikalen an der Materialoberfläche, durch Nachleuchten nach Lichtexposition und durch die chemischen Vorgänge bei der Polymerisation entstehen.

Als bisher noch nicht beschriebenen Effekt fanden wir bei hochverdünntem, hämolysierten Blut eine luminolabhängige Lumineszenz. Wir konnten eine Formel aufstellen, die sie in Abhängigkeit von der Hämoglobinkonzentration sehr gut beschreibt; wir vermuten deshalb eine hämoglobin-katalysierte Bildung von Sauerstoffradikalen. Die biologische Bedeutung des Effekts ist noch unklar.

Mit zwei Systemen, mit Human- und mit Tierblut, untersuchten wir die praktische Anwendung der Methodik. Aus der statistischen Streuung der Werte konnten wir auf den nötigen Stichprobenumfang weiterer Versuche schließen. In keinem Fall fanden wir eine materialabhängige Zellaktivierung; eine subtilere Auswertung der Meßwerte zeigte aber Veränderungen, die in weiteren Versuchen gesichert werden sollten.

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letzte Aktualisierung: 01.05.2006

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