Effekte der Partikeltranslokation von feinen und nanoskaligen Titandioxid-Partikeln nach Inhalation und intranasaler Instillation bei der Ratte:
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| Published: |
Gießen
DVG-Service
2012
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INHALTSVERZEICHNIS
1. EINLEITUNG 1
1.1. FEINSTAUB 1
1.2. NANOPARTIKEL 1
1.3. ZIELSETZUNG 4
2. LITERATURUEBERSICHT 5
2.1. PRO UND KONTRA VON NANOPARTIKELN 5
2.2. NANOPARTIKEL UND IHR TRANSLOKATIONSVERHALTEN IM KOERPER 6
2.2.1. DERMALE TRANSLOKATION VON NANOPARTIKELN 7
2.2.2. NANOPARTIKEL IM RESPIRATIONSTRAKT 8
2.2.3. WEGE VON NANOPARTIKELN IN DIE ZELLE 11
2.2.4. INTRAVENOESE APPLIKATION VON NANOPARTIKELN 13
2.2.5. SONSTIGE APPLIKATIONSARTEN VON NANOPARTIKELN 14
2.3. NANOPARTIKEL UND NEURODEGENERATIVE ERKRANKUNGEN 16
2.4. OLFAKTORISCHER WEG INS GEHIRN 20
2.5. EFFEKTE VON PARTIKELN AUF DEN OBEREN RESPIRATIONSTRAKT 24
2.6. TITANDIOXID ALS NANOPARTIKEL 24
3. MATERIAL UND METHODEN 27
3.1. TIERVERSUCHE 27
3.2. PARTIKELEIGENSCHAFTEN 30
3.3. VERSUCHSAUFBAUTEN 32
3.3.1. SECHS-STUNDEN-INHALATIONSVERSUCH 32
3.3.2. 21-TAGE-LNHALATIONSVERSUCH 33
3.3.3. INTRANASALER INSTILLATIONSVERSUCH 36
3.4. LICHTMIKROSKOPISCHE UNTERSUCHUNG 37
3.4.1. SEKTION 37
3.4.2. GEWEBEZUSCHNITT 37
3.4.3. HISTOLOGISCHE AUFARBEITUNG 39
3.5. AUFARBEITUNG FUER DIE TRANSMISSIONSELEKTRONENMIKROSKOPIE (TEM) 40
3.5.1. GANZKOERPERPERFUSION 4 0
3.5.2. SEKTION 41
3.5.3. GEWEBEZUSCHNITT 41
3.5.4. EINBETTUNG FUER DIE ELEKTRONENMIKROSKOPIE 42
3.5.5. SEMIDUENNSCHNITTE 44
3.5.6. ULTRADUENNSCHNITTE 44
3.5.7. AUFSATZTECHNIK FUER DIE ELEKTRONENMIKROSKOPIE 44
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IMAGE 2
3.6. IMMUNHISTOLOGIE 46
3.6.1. VORBEHANDLUNG 4 6
3.6.2. INKUBATION MIT DEM NORMALSERUM 4 7
3.6.3. INKUBATION MIT DEM PRIMAERANTIKOERPER 47
3.6.4. INKUBATION MIT DEM SEKUNDAERANTIKOERPER 47
3.6.5. INKUBATION MIT STREPTAVIDIN 4 7
3.6.6. CHROMOGEN-INKUBATION 4 7
3.6.7. GEGENFAERBUNG MIT HAEMALAUN 48
3.7. AUSWERTUNG 4 8
3.7.1. LICHTMIKROSKOPISCHE AUSWERTUNG 4 8
3.7.2. ELEKTRONENMIKROSKOPISCHE AUSWERTUNG 51
3.8. QUANTITATIVE BESTIMMUNG VON TITAN IN BIOLOGISCHEM MATERIAL MITTELS
MASSENSPEKTROSKOPIE MIT INDUKTIV GEKOPPELTEM PLASMA 51
3.9. UNTERSUCHUNG MITTELS ENERGIEDISPERSIVER ROENTGENSPEKTROSKOPIE (EDX)
52
3.10. STATISTISCHE AUSWERTUNG 53
4. ERGEBNISSE 55
4.1. SECHS-STUNDEN-INHALATIONSVERSUCH 55
4.1.1. KLINISCHE BEFUNDE 55
4.1.2. MAKROSKOPISCHE BEFUNDE 55
4.1.3. HISTOLOGISCHE BEFUNDE 55
4.1.4. ELEKTRONENMIKROSKOPISCHE AUSWERTUNG DES
SECHS-STUNDEN-INHALATIONSVERSUCHS 55
4.2. 21-TAGE-INHALATIONSVERSUCH 56
4.2.1. KLINISCHE BEFUNDE 56
4.2.2. MAKROSKOPISCHE BEFUNDE 57
4.2.3. HISTOLOGISCHE BEFUNDE 58
4.2.4. ELEKTRONENMIKROSKOPISCHE AUSWERTUNG 62
4.2.5. ERGEBNISSE DER TITAN-ANALYSE DES GEHIRNGEWEBES 63
4.2.6. ERGEBNISSE DER UNTERSUCHUNGEN DES LARYNX 65
4.2.7. ELEKTRONENMIKROSKOPISCHEN AUSWERTUNG DES LARYNX MITTELS
AUFSATZTECHNIK 73 4.2.8. ENERGIEDISPERSIVE ROENTGENSPEKTROSKOPIE (EDX) 76
4.3. INTRANASALER INSTILLATIONSVERSUCH ..R. 78
4.3.1. KLINISCHE BEFUNDE 78
4.3.2. MAKROSKOPISCHE BEFUNDE 79
4.3.3. HISTOLOGISCHE BEFUNDE 79
4.3.4. ELEKTRONENMIKROSKOPISCHE AUSWERTUNG 79
4.4. LICHTMIKROSKOPISCHE CHARAKTERISIERUNG DER TI0 2-PARTIKEL 82
4.4.1. ANFAERBBARKEIT VON TI0 2-PARTIKELN MITTELS VERSCHIEDENER
SPEZIALFAERBUNGEN 82 4.4.2. VERHALTEN VON TI02-PARTIKELN UNTER
POLARISIERTEM LICHT 86
5. DISKUSSION 89
5.1. SECHS-STUNDEN-INHALATIONSVERSUCH 90
5.1.1. KLINISCHE BEOBACHTUNGEN NACH EINMALIGER INHALATION VON T I 0 2 91
5.1.2. MAKROSKOPISCHE BEOBACHTUNGEN NACH EINMALIGER INHALATION VON T I 0
2 92
5.1.3. HISTOLOGISCHE BEOBACHTUNGEN NACH EINMALIGER INHALATION VON TI0 2
92
IMAGE 3
5.1.4. ELEKTRONENMIKROSKOPISCHE BEOBACHTUNGEN NACH EINMALIGER INHALATION
VON T I 0 2 9 3
5.2. 21-TAGE-LNHALATIONSVERSUCH 96
5.2.1. KLINISCHE BEOBACHTUNGEN WAEHREND UND NACH 21-TAEGIGER INHALATION
VON TI0 2 97 5.2.2. MAKROSKOPISCHE BEOBACHTUNGEN NACH 21-TAEGIGER
INHALATION VON T I 0 2 9 8
5.2.3. HISTOLOGISCHE BEOBACHTUNGEN NACH 21-TAEGIGER INHALATION VON T I 0
2 9 9
5.2.4. ELEKTRONENMIKROSKOPISCHE BEOBACHTUNGEN NACH 21-TAEGIGER INHALATION
VON T I 0 2 104 5.2.5. TITANANALYSE VON GEHIRNGEWEBE NACH 21-TAEGIGER
INHALATION VON T I 0 2 106
5.2.6. BEOBACHTUNGEN AM LARYNX NACH 21-TAEGIGER INHALATION VON T I 0 2
107
5.3. INTRANASALER INSTLLLATIONSVERSUCH 111
5.3.1. KLINISCHE BEOBACHTUNGEN 112
5.3.2. MAKROSKOPISCHE BEOBACHTUNGEN 112
5.3.3. HISTOLOGISCHE BEOBACHTUNGEN 113
5.3.4. ELEKTRONENMIKROSKOPISCHE AUSWERTUNG 113
5.4. LICHTMIKROSKOPISCHE CHARAKTERISIERUNG DER TI0 2-PARTIKEL 114
5.4.1. VERHALTEN DER PARTIKEL BEI VERSCHIEDENEN SPEZIALFAERBUNGEN 115
5.4.2. VERHALTEN DER PARTIKEL UNTER POLARISIERTEM LICHT 116
5.5. SCHLUSSFOLGERUNG 116
6. ZUSAMMENFASSUNG 119
7. SUMMARY 121
8. LITERATURVERZEICHNIS 123
9. ANHANG 143
9.1. PROTOKOLLE UND ANSATZ DER LOESUNGEN 143
9.1.1. PROTOKOLLE 143
9.1.2. ANSATZ DER LOESUNGEN 151
9.2. BEFUNDSCHLUESSEL DER KLINISCHEN UNTERSUCHUNG NACH DER NOSE-ONLY
INHALATION 155
9.3. BEZUGSQUELLEN 156
9.3.1. BEZUGSQUELLEN FUER REAGENZIEN UND CHEMIKALIEN 156
9.3.2. BEZUGSQUELLEN FUER GERAETE, TIERE UND EINMALARTIKEL 158
9.4. ERGEBNISSE UND TIEREINTEILUNG 163
9.4.1. SECHS-STUNDEN-INHALATIONSVERSUCH 163
9.4.1.1. SECHS-STUNDEN-INHALATIONSVERSUCH TIERNUMMERNEINTEILUNG UND
UNTERSUCHUNGSMETHODE 163
9.4.1.2. SECHS-STUNDEN-INHALATIONSVERSUCH EINZELTIERBEFUNDE IN DER
LICHTMIKROSKOPIE 164 9.4.1.3. SECHS-STUNDEN-INHALATIONSVERSUCH
EINZELTIERBEFUNDE IN DER ELEKTRONENMIKROSKOPIE.... 165 9.4.2.
21-TAGE-LNHALATIONSVERSUCH 166
9.4.2.1. 21-TAGE-LNHALATIONSVERSUCH TIERNUMMERNEINTEILUNG UND
UNTERSUCHUNGSMETHODE. 166 9.4.2.2. EINZELTIERBEFUNDE AM LARYNX DER TIERE
DES 21-TAGE-LNHALATIONSVERSUCHS 167 9.4.2.3. VERGLEICH DER
HISTOLOGISCHEN BEFUNDE AM LARYNX DER EINZELNEN RECOVERY-ZEITPUNKTE
MITTELS MANN-WHITNEY U-TEST 172
IMAGE 4
9.4.2.4. VERGLEICH DER HISTOLOGISCHEN BEFUNDE AM LARYNX ALLER DREI
RECOVERY-ZEITPUNKTE (3,
28, 90 TAGE)ZUSAMMENGEFASST MITTELS MANN-WHITNEY U-TEST 175
9.4.2.5. VERGLEICH DER KLINISCHEN BEFUNDE WAEHREND DER 21-TAEGIGEN
INHALATION MITTELS MANNWHITNEY U-TEST 176
9.4.2.6. LICHTMIKROSKOPISCHE DARSTELLUNG VON PARTIKELN DER TIERE DES
21-TAGEINHALATIONSVERSUCHS 177
9.4.2.7. ELEKTRONENMIKROSKOPISCHE DARSTELLUNG VON PARTIKELN DER TIERE
DES 21-TAGEINHALATIONSVERSUCHS 181
9.4.3. INTRANASALER INSTILLATIONSVERSUCH 183
9.5. ABBILDUNGS- UND TABELLENVERZEICHNIS 184
9.5.1. ABBILDUNGSVERZEICHNIS 184
9.5.2. TABELLENVERZEICHNIS 185
9.6. ABKUERZUNGEN 189
10. DANKSAGUNG 191
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