Wechselwirkungen zwischen magnetischen Nanopartikeln und Tumorzellen bei der magnetischen Wärmebehandlung: in vitro und in vivo Untersuchungen
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2012
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INHALTSVERZEICHNIS
ABKUERZUNGEN I
1. ZUSAMMENFASSUNG 1
2. EINLEITUNG 3
3. MATERIAL UND METHODEN 13
3.1 MATERIALIEN, GERAETE UND SUBSTANZEN 13
3.2 MEDIEN, LOESUNGEN UND PUFFER 17
3.3 CHARAKTERISIERUNG DER MAGNETISCHEN NANOPARTIKEL FLUIDMAG-D 18
3.3.1 HERSTELLERANGABEN 18
3.3.2 VERMESSUNG VON FLUIDMAG-D MITTELS VIBRATIONSMAGNETOMETRIE ZUR
BESTIMMUNG DES KERNDURCHMESSERS UND DER MAGNETISCHEN EIGENSCHAFTEN 18
3.3.3 KALORIMETRISCHE BESTIMMUNG DER SPEZIFISCHEN HEIZLEISTUNG 19
3.4 MESSUNGEN IM MAGNETWECHSELFELD (MWF) 20
3.4.1 CHARAKTERISIERUNG DES MAGNETWECHSELFELDGENERATORS UND DER
INDUKTIONSSPULE 20
3.4.2 TEMPERATURMESSUNG IM MAGNETWECHSELFELD MIT THERMOELEMENTEN 21
3.4.2.1 AUFBAU UND HERSTELLUNG VON THERMOELEMENTEN 21
3.4.2.2 AUFZEICHNUNG DES TEMPERATURVERLAUFS VON FLUIDMAG-D,
FLUIDMAG-DMARKIERTEN BT-474-ZELLEN IN VITRO UND FLUIDMAG-D MARKIERTEN
BT-474TUMOREN IN VIVO IM MAGNETWECHSELFELD 22
3.5 BESTIMMUNG DER EISENKONZENTRATION MITTELS
ATOMABSORPTIONSSPEKTROMETRIE (AAS) 25
3.5.1 PRINZIP DER ATOMABSORPTIONSSPEKTROMETRIE 25
3.5.2 EISENKONZENTRATIONSBESTIMMUNG DER FLUIDMAG-D-SUSPENSION UND
FLUIDMAG-DMARKIERTER BT-474-ZELLEN 26
3.5.3 QUANTIFIZIERUNG DES EISENGEHALTS DER ORGANE DER
BT-474-TUMORTRAGENDEN SCIDMAEUSE MITTELS ATOMABSORPTIONSSPEKTROMETRIE 27
3.6 KULTIVIERUNG DER BT-474-ZELLEN 28
3.6.1 BESCHREIBUNG DER ZELLLINIE BT-474 28
3.6.2 AUFTAUEN DER BT-474-ZELLEN 28
3.6.3 KULTIVIERUNG DER ZELLLINIE BT-474 28
3.6.4 ZELLZAHLBESTIMMUNG EINER ZELLSUSPENSION 28
3.6.5 PASSAGIEREN DER ZELLLINIE BT-474 29
3.6.6 KRYOKONSERVIERUNG DER BT-474-ZELLEN 30
III
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IMAGE 2
3.7 MARKIERUNG VON BT-474-ZELLEN MIT FLUIDMAG-D FUER IN VITRO-
UNTERSUCHUNGEN ZUR
VITALITAET UND FUER IN VITRO- UND IN VIVO- UNTERSUCHUNGEN ZUR MAGNETISCHEN
WAERMEBEHANDLUNG 31
3.8 IN VITRO- UNTERSUCHUNGEN ZUR VITALITAET VON FLUIDMAG-D-MARKIERTEN
BT-474-ZELLEN 32
3.8.1 SEPARATION VON FLUIDMAG-D-MARKIERTEN BT-474-ZELLEN MIT
MACS-LSTRENNSAEULEN 32
3.8.2 ELEKTRONENMIKROSKOPISCHE UNTERSUCHUNGEN ZU VERTEILUNG VON
FLUIDMAG-D IN BT-474-ZELLEN 33
3.8.3 BESTIMMUNG DER VITALITAET VON FLUIDMAG-D-MARKIERTEN BT-474-ZELLEN
MIT ENZYMATISCHEN UND DURCHFLUSSZYTOMETRISCHEN METHODEN 34
3.9 IN VITRO- UNTERSUCHUNGEN ZUR MAGNETISCHEN WAERMEBEHANDLUNG 38
3.9.1 MAGNETISCHE WAERMEBEHANDLUNG FLUIDMAG-D-MARKIERTER BT-474-ZELLEN IM
MAGNETWECHSELFELD 39
3.9.2 ENZYMATISCHE VITALITAETSBESTIMMUNG FLUIDMAG-D-MARKIERTER
BT-474-ZELLEN NACH MAGNETISCHER WAERMEBEHANDLUNG 39
3.10 IN VIVO- UND EX VIVO- UNTERSUCHUNGEN AN TUMORTRAGENDEN SCID-MAEUSEN
ZUR MAGNETISCHEN WAERMEBEHANDLUNG 40
3.10.1 MAGNETISCHE WAERMEBEHANDLUNG TUMORTRAGENDER SCID-MAEUSE 40
3.10.1.1 IMPLANTATION VON IN VITRO MIT FLUIDMAG-D MARKIERTEN
BT-474-ZELLEN IN SCIDMAEUSE 40
3.10.1.2 MAGNETISCHE WAERMEBEHANDLUNG IN VIVO : SCID-MAEUSE IM
MAGNETWECHSELFELD NACH TUMORWACHSTUM 41
3.10.2 EX VIVO- UNTERSUCHUNGEN NACH PRAEPARATION DER WAERMEBEHANDELTEN
SCID-MAEUSE .43
3.10.2.1 LABORCHEMISCHE BLUTUNTERSUCHUNGEN 44
3.10.2.2 HISTOLOGIE VON TUMOREN DER WAERMEBEHANDELTEN SCID-MAEUSE:
HAEMATOXYLINEOSIN-FAERBUNG UND BERLINER-BLAU-FAERBUNG 44
3.11 STATISTISCHE AUSWERTUNGEN 46
4. ERGEBNISSE 48
4.1 MAGNETISCHE CHARAKTERISIERUNG DER MAGNETISCHEN NANOPARTIKEL
FLUIDMAG-D 48
4.2 WECHSELWIRKUNGEN ZWISCHEN FLUIDMAG-D UND BT-474-ZELLEN IN VITRO:
MARKIERUNG, SEPARATION, EISENGEHALT UND VITALITAET 50
4.2.1 ANTEIL ELUIERTER BT-474-ZELLEN IM VERGLEICH ZUR GESAMTZELLZAHL UND
VERTEILUNG DER ZELLEN NACH SEPARATION IN MARKIERTE UND NICHT-MARKIERTE
ZELLEN 50
4.2.2 AKKUMULATION VON FLUIDMAG-D IN BZW. AN BT-474-ZELLEN VOR UND NACH
SEPARATION UEBER MAGNETISCHE TRENNSAEULEN: BESTIMMUNG DES EISENGEHALTS VON
ZELLEN 52
IV
IMAGE 3
4.2.3 ELEKTRONENMIKROSKOPISCHE DARSTELLUNG MARKIERTER BT-474-ZELLEN VOR
UND NACH
SEPARATION 55
4.2.4 VITALITAET DER FLUIDMAG-D-MARKIERTEN BT-474-ZELLEN VOR UND NACH
SEPARATION UEBER MAGNETISCHE TRENNSAEULEN 57
4.2.4.1 VITALITAET DER BT-474-ZELLEN IM MTS-TEST NACH INKUBATION MIT
FLUIDMAG-D UND SEPARATION UEBER MAGNETISCHE TRENNSAEULEN 57
4.2.4.2 VITALITAET DER BT-474-ZELLEN IN DER DURCHFLUSSZYTOMETRIE NACH
INKUBATION MIT FLUIDMAG-D UND SEPARATION UEBER MAGNETISCHE TRENNSAEULEN 60
4.3 MAGNETISCHE WAERMEBEHANDLUNG IN VITRO: ERWAERMUNG UND VITALITAET
FLUIDMAG-DMARKIERTER BT-474-ZELLEN IM MAGNETWECHSELFELD 62
4.3.1 ERWAERMUNG VON FLUIDMAG-D-MARKIERTEN BT-474-ZELLEN IM
MAGNETWECHSELFELD 63
4.3.2 VITALITAET DER FLUIDMAG-D MARKIERTEN BT-474-ZELLEN NACH
MAGNETISCHER WAERMEBEHANDLUNG 64
4.4 MAGNETISCHE WAERMEBEHANDLUNG IN VIVO: TUMORTRAGENDE SCID-MAEUSE IM
MAGNETWECHSELFELD UND EX VIVO- UNTERSUCHUNGEN ZU BLUT, TUMOREN UND
ORGANEN 65
4.4.1 GROESSE UND MAKROSKOPISCHES AUSSEHEN DER TUMOREN IN VIVO 66
4.4.2 TEMPERATURVERLAUF WAEHREND DER MAGNETISCHEN WAERMEBEHANDLUNG IN VIVO
66
4.4.3 LABORCHEMISCHE BLUTUNTERSUCHUNGEN 68
4.4.4 QUANTITATIVER EISENGEHALT VON TUMOREN UND ORGANEN 69
4.4.5 HISTOLOGISCHE UNTERSUCHUNGEN ZU VITALITAET UND EISENVERTEILUNG IN
DEN BT-474TUMOREN 70
5. DISKUSSION 73
5.1 MAGNETISCHE CHARAKTERISIERUNG DER MAGNETISCHEN NANOPARTIKEL
FLUIDMAG-D 73
5.2 WECHSELWIRKUNGEN ZWISCHEN FLUIDMAG-D UND BT-474-ZELLEN IN VITRO:
EISENGEHALT UND VITALITAET VON BT-474-ZELLEN NACH AUFNAHME VON FLUIDMAG-D
UND MAGNETISCHER SEPARATION SOWIE LOKALISATION VON FLUIDMAG-D IN ZELLEN
75
5.3 MAGNETISCHE WAERMEBEHANDLUNG IN VITRO: ERWAERMUNG UND VITALITAET
FLUIDMAG-DMARKIERTER BT-474-ZELLEN IM MAGNETWECHSELFELD 82
5.4 MAGNETISCHE WAERMEBEHANDLUNG IN VIVO: TUMORTRAGENDE SCID-MAEUSE IM
MAGNETWECHSELFELD UND EX VIVO- UNTERSUCHUNGEN ZU BLUT, TUMOREN UND
ORGANEN 85
6. SCHLUSSFOLGERUNGEN 91
7. LITERATURVERZEICHNIS 93
8. ANHANG 101
V
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