Notfälle
Blutspende
Karriere
Presse
Forschung
Lehre
Patienten
Zuweiser

Knochen- und Immunhistologie

Knochen- und Immunhistologie

Ein wesentlicher Schwerpunkt im Bereich der Histologie/Immunhistologie ist die Herstellung histologischer Präparate von nicht schneidbaren Geweben und Materialien. 

Im Bereich der Hartgewebspräparation (Knochen, Knorpel, Zahn)  spielt die Trenn-Dünnschliff-Technik in Anlehnung an Karl Donath eine wichtige Rolle. Die Trenn-Dünnschliff-Technik ist eine häufig verwendete Methode in der Histologie zur Herstellung von Schliffen mit einer Dicke von bis zu 10 µm. Das Material wird dafür histologisch aufgearbeitet und in Kunststoff eingebettet. 

Die Kunststoffeinbettung ist für die Herstellung von Schliffen und Schnitten geeignet. Im Labor für experimentelle Orthopädie wird überwiegend die Araldit-, PMMA- und Technovit®9100-Einbettung verwendet. Das Technovit®9100 hat, vergleichend zu den anderen Einbettsystemen, den Vorteil, dass es in der Kälte polymerisiert und somit auch für immunhistologische Untersuchungen einsetzbar ist. 

Mit Hilfe einer Diamantbandsäge werden Serienschliffe in der Histologie in Anlehnung an die Trenn-Dünnschliff-Technik von Donath mit einer vorab einstellbaren Dicke hergestellt, auf einen PMMA-Objektträger aufgeklebt und letztendlich auf die gewünschte Dicke geschliffen. 

Abb. 1:   Herstellung von Dünnschliffen, von rechts nach links: Diamantbandsäge, Poliermaschine, Schleifsystem

Anschließend ist eine histologische Färbung der Präparate je nach gewünschtem Untersuchungsziel möglich. 

Die Methodik der Trenn-Dünnschliff-Technik ist insbesondere bei der Untersuchung von Grenzflächen (Implantat-Knochen, Knochen-Knorpel etc.) essentiell wichtig, da die Grenzflächen unter Strukturerhalt präpariert und für licht- und elektronen-mikroskopische Techniken direkt verwendet werden können. 

Für immunhistologische Untersuchungen werden Schnitte verwendet. Von den in Technovit®9100 eingebetteten Kunststoffblöcken werden mittels Hartschnittmikrotom unter Verwendung eines Hartmetallmessers ca. 5 µm dicke Schnitte hergestellt. 

Abb. 2: Hartschnittmikrotom mit Hartmetallmesser

Die Paraffin-Schnitt-Technik ist die Methode für immunhistologische Untersuchungen, die am häufigsten Anwendung findet. Knochen- und Knorpelmaterialien müssen vor der Paraffineinbettung dafür entkalkt werden. Zur Schnittherstellung wird ein Rotationsmikrotom mit Einwegklingen verwendet. 

Abb. 3: Rotationsmikrotom für Paraffinblöcke

Dabei werden analog zum Hartschnittmikrotom ca. 5 µm dicke Schnitte produziert und anschließend für histologische, immun- und enzymhistochemische Untersuchungen gefärbt. Die Paraffin-Technik ist ebenfalls eine Standardmethode zur Untersuchung von Organen. 

 

Publikationen: 

Bernstein A, Niemeyer P, Salzmann G, Südkamp NP, Hube R, Klehm J, Menzel M, von Eisenhart-Rothe R, Bohner M, Görz L, Mayr HO (2013). Microporous calcium phosphate ceramics as tissue engineering scaffolds for the repair of osteochondral defects: Histological results. Acta Biomaterialia, 9, 7490–7505.

Mayr HO, Klehm J, Schwan S, Hube R, Südkamp NP, Niemeyer P, Salzmann G, von Eisenhardt-Rothe R, Heilmann A, Bohner M, Bernstein A (2013). Microporous calcium phosphate ceramics as tissue engineering scaffolds for the repair of osteochondral defects: Biomechanical results, Acta Biomaterialia, 9, 4845–4855.

Henning S, Imam Khasim HR, Michler GH, Brandt J (2012). Hierarchically Structured Materials for Bone Regeneration: Biomimetic Morphology, MicroMechanics and Properties. Macromolecular Symposia, 315, 84-97.

Brandt J, Henning S, Michler G, Hein W, Bernstein A, Schulz M (2010). Nanocrystalline hydroxyapatite for bone repair: an animal study. J Mater Sci: Mater Med, 21, 283–294.

Imam Khasim HR, Henning S, Michler GH, Brandt J (2010). Development of nanocomposite scaffolds for bone tissue engineering. Macromolecular Symposia, 294, 144-152.

 

Aktuell bearbeitete Doktorarbeiten:

Max Vogtmann: Immunhistochemische Untersuchungen am Tiermodell der Superantigen-myositis bei der Lewis-Ratte nach intrazerebraler Expression des recombinant hergestellten HERV-W-codierten Hüllproteins Syncitin 1 (Dr. Emmer/ Neurologie)

Alexander Zietlow: Immunhistochemische Untersuchungen am Tiermodell der Superantigen-enzephalitis bei der Lewis-Ratte nach intrazerebraler Expression des recombinat hergestellten HERV-W-codierten Hüllproteins Syncitin 1 (Dr. Emmer/ Neurologie)

Luise Wolff: Vergleich der Impedanzwerte von Radius- und Humerusknochenproben unter Einbeziehung von Sonographie und Dexa (Betreuer: Dr. Schulz/Unfallchirurgie/DOUW)

Tobias Müller: Induktion und immunhistochemische Charakterisierung der Entzündungsreaktion am Tiermodell der Lewis-Ratte nach intrazerebraler Expression des Superantigens Staphylo-kokken Enterotoxin A (SEA) (Dr. Emmer/ Neurologie)

Jakob Gerhardt: Induktion und immunhistochemische Charakterisierung der Entzündungs-reaktion am Tiermodell der Lewis-Ratte nach intraartikulärer Expression des Superantigens gp 120 (Dr. Emmer/ Neurologie)

Jessica Klehm: Einleitung und Wachstum von Mikrorissen im Knochen (Betreuer: PD Dr. Brandt/Medica/Leipzig; Dr. Henning/Fraunhofer Werkstoffmechanik/Halle)

Nach oben