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Charakterisierung atherosklerotischer Plaque-Ablagerungen mittels FTIR- und Raman-Mikrospektroskopie

Lattermann, Annika - Friedrich-Schiller-Universität Jena (2015)


Atherosklerotische Plaques bestehen hauptsächlich aus Cholesterolestern, Cholesterol, Phospholipiden, Triglyzeriden, Proteoglykanen und kristallinem Kalzium. Histopathologische Untersuchungen zeigen, dass die Zusammensetzung je nach Plaque-Art sehr unterschiedlich sein kann. Eine Strukturanalyse mit Erfassung der molekularen Plaquezusammensetzung kann durch die Kombination von klassisch-analytischen Spektroskopie-Methoden mit der konventionellen Mikroskopie erreicht werden und ist Ziel dieser Arbeit.

Fünf männliche New Zealand White Kaninchen erhielten über 9 Wochen eine 0,5%ige cholesterinreiche Diät. Sondenspektroskopisch definierte lipidreiche Areale der Kaninchenaorten wurden nach durchgeführter Perfusionsfixierung entnommen und zur Herstellung von Kryostat- und Paraffinpräparaten genutzt. Für die Lipid-Färbung wurde Sudanschwarz, für die Übersichtsfärbung Hämatoxylin-Eosin genutzt. Die morphometrischen Messungen fanden an Elastica van Gieson gefärbten Präparaten statt, für die FTIR-(Fourier- Transform-Infrarot-) und Raman-Mikrospektroskopie dienten die reinen Kryostatpräparate. Die erhaltenen Spektralinformationen der Übersichts- und Detailaufnahmen wurden mithilfe bildgebender Software im Rahmen einer multivariaten Datenanalyse bearbeitet und als Falschfarben-Bilder dargestellt.

Die IR-spektroskopische Bildgebung erlaubte eine Differenzierung zwischen lipid- und proteinhaltigen Komponenten sowie eine quantitative Ermittlung des Lipid-Protein-Verhältnisses. Cholesterin, Cholesterinester, Phospholipide / Triglyzeride und verschiedene Proteinkomponenten konnten anhand der Raman-Mikrospektroskopie, in Übereinstimmung mit der Histopathologie, identifiziert werden. Diese stellt somit eine potentielle Methode zur Detektion und Differenzierung molekularer Gewebeveränderungen dar. Vor allem die Raman-Spektroskopie in Kombination mit katheterbasierten visuellen Techniken könnte die in-vivo Diagnostik vulnerabler Plaques weitreichend verbessern.


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