vefjafræði
Vefjafræðin (úr forngrísku ἱστός histos, þýska "vefja" og rökfræði , grísku λόγος lógó "kennslu") eða vefjum kenning er vísindi í líffræðilegum vefjum . Sem „rannsókn á myndun og uppbyggingu vefja plantna og dýra í tengslum við sérstakar aðgerðir“ [1] er það grein læknisfræði og líffræði . Í víðari skilningi vísar vefjafræði til smásjá líffærafræði . Vefjameinafræði er vísindi um óeðlilegar vefjabreytingar.
Í vefjafræði eru vefjasýni skoðuð. Í þessu skyni eru míkrómetrar-þunnir , litaðir vefjahlutar framleiddir og metnir með léttri smásjá . Rafeindasmásjárskoðun mun þynnri hluta (0,01–0,5 µm) er aðallega hluti af rannsóknarsvæðinu.
Vefrannsóknirnar í læknisfræði þjóna ýmsum tilgangi: snemma greining á æxlum (t.d. magasýni), flokkun æxla (góðkynja / illkynja), greiningu á efnaskiptasjúkdómum og sníkjudýrum, bakteríum, bólgusjúkdómum, aðstoð við val á meðferð og margt fleira. Maður talar um formfræðilega greiningu, þar sem niðurstöðurnar eru gerðar á grundvelli útlits og litunarhegðunar vefjauppbygginga.
Sýnishornið fyrir vefjafræðilega vinnu felur í sér skurðaðgerðarsýni (t.d. maga, þörmum, nýrum), útskurð sýnis (t.d. fæðingarblettir, sinar, blöðrur) og vefjasýni (t.d. maga, þörmum, vefjasýni úr brjóstvef). Með hjálp nútímatækni er hægt að gera fínar vefjagreiningar á örsmáum vefjum (1-2 mm). Þessar örígræðsluaðferðir eru mildar fyrir sjúklinginn og eru oft gerðar við forvarnarrannsóknir .
saga
Þróun litunartækni
Marcello Malpighi (1628–1694) var einn þeirra fyrstu til að rannsaka líffæri og plöntur dýra undir smásjá. Henri Louis Duhamel du Monceau (1700–1782) uppgötvaði að hægt er að lita dýrabein með brjálæðingum úr brjálaðari plöntunni (Rubia tinctorum). Þróun litunaraðferða var afgerandi fyrir frekari þróun vefjafræðinnar, þar sem náttúrulegi undirbúningur var að mestu litlaus og sjónþéttleiki vefjauppbygginga sem á að skoða sýnir venjulega ekki mikinn mun. [2] Árið 1838 notaði Christian Gottfried Ehrenberg karmín til að litast og skoða smásjá mótmælenda (sem þá voru kallaðir infusoria ). Árið 1849 rannsökuðu Heinrich Göppert og Ferdinand Julius Cohn frumuflæðið í plöntufrumum með því að nota litarefnin madder og karmín. Um 1855 þróaði líffræðingurinn Joseph von Gerlach frekari vefjafræðilega litunartækni. [3] [4] Hann lýsti litun frumukjarna í dýrafrumum með því að nota karmín.
In 1863 Heinrich Wilhelm Waldeyer notaði útdrátt af því, bloodwood tré (Haematoxylum campechianum) til að hematoxýlini litun á taugafrumur. Annað mikilvægt skref var notkun anilín litarefna eftir Paul Ehrlich ; hann fullkomnaði þessa möguleika á árunum 1879 til 1894. [5]
Uppruni vefjafræði
Stofnandi vefjafræðinnar er Xavier Bichat (1771–1802), sem lýsti 21 tegund vefja í mannslíkamanum án smásjáarinnar, sem var þegar vel þekkt á 17. öld. Þróun vefjafræðinnar er rakin til Johannes Müller (1801-1858), sem árið 1838 gaf út bók um eðli og uppbyggingareiginleika krabbameins. Rudolf Virchow (1821–1902) er nefndur faðir vefjameinafræðinnar.
Hugtakið vefjafræði var umritað árið 1819 af líffræðingnum Franz Josef Carl Mayer (1787–1865) [6] og litið á það sem grein líffærafræði . Árið 1830, Vincent Jaques Louis Chevalier (1770-1841) og sonur hans Charles Louis Chevalier (1804-1859) bjó til hugtakið innsteyptir fyrir vefi klippa tæki. Fyrirtæki hennar hafði framleitt vísindatæki í París síðan 1765. [7]
Stafræn vefjafræði
Hægt er að stafræna glærur að fullu í svokölluðum Whole Slide Images (WSI) . Þessum WSIs er síðan hægt að deila með samstarfsmönnum, meta með reikniritum eða til dæmis hýsa á vefnum vegna kennslu. Dæmi um slíkt verkefni er Pathorama , preci.cloud [8] eða Cytomine.
Vefjafræðileg tækni
Áður en hægt er að rannsaka fínn vefjaupplýsingar sjúklingasýnis eða tilraunar verður vefurinn að gangast undir mikla vinnslu. Þessar aðferðir eru dregnar saman sem vefjafræðileg tækni og eru að mestu leyti framkvæmdar á vefjafræðilegum rannsóknarstofu af líffræðilegum sérfræðingum eða (V) MTA .
Vefvinnsla í vefgreiningarfræðilegri rannsóknarstofu inniheldur:
- Festing til að koma á stöðugleika í vefnum (aðal festiefni: 4% hlutlaus, buffered formaldehýð lausn)
- smásjámat, klippingu á merkingarvefssvæðum. Læknisstarfsemi í meinafræði og hluti af greiningarferlinu.
- Afrennsli og gegndreyping á efninu með fljótandi paraffíni
- Að loka á vefinn í paraffíni: parafínblokk er búin til sem inniheldur vefinn.
- Í nútíma vefjafræðirannsóknarstofum eru vefjabitarnir settir í svokallaðar „embed cassettes“. Í þessum fer vefjasýnið í gegnum frárennsli og vax. Snældan þjónar síðan sem púðargrunni og er þannig hægt að festa í svokallaðan skyndilausnarramma sem flestar míkrótóm í dag eru með.
- Framleiðsla á 2-5 míkróum þykkum köflum á örtækinu
- Teikning á köflum á (húðuð) glerrennibrautir
- vefjafræðileg litunartækni
Vinnsla á formaldehýð-föstum, parafínfelldum vefjum þ.mt hematoxýlín-eósín litun er alþjóðleg venja aðferð við meinafræði og tekur að meðaltali einn til tvo daga frá því að sýni var samþykkt til greiningar . Öfugt við klínísk-efnafræðilega rannsóknarstofuna þarf að framkvæma mörg vinnuskref handvirkt. Sérstaklega krefst mikil kunnátta til að búa til kafla um örtækið.
Hratt könnunarpróf
Í sumum aðgerðum þarf skurðlæknirinn upplýsingar um vefinn sem er fjarlægður meðan á aðgerðinni stendur svo hann geti haldið áfram. Í þessu tilfelli er hægt að vinna hluta úrtaksins sem fljótlegan hluta innan um tíu mínútna:
- Stöðugleiki vefja með frystingu (um -20 ° C), allt eftir gerð vefja
- Undirbúið 5–10 míkró þykkan hluta með kríóstatmíkrótóm
- Teikning upp hlutinn á húðuðri glerrennibraut
- Litun með hraðri HE litun, Paragon litun eða öðrum hraðri litun
- smásjárgreining
Litunaraðferðir vefjafræði
Það eru mýgrútur af mismunandi vefjafræðilegum blettum sem hafa verið þróaðir á undanförnum 120 árum. Mest af því kemur frá fyrstu 30 árum síðustu aldar. Viðráðanlegur fjöldi bletta hefur fest sig í sessi í nútíma vefjafræðirannsóknarstofu. Í fyrsta lagi er hematoxýlín-eósín bletturinn (HE blettur) notaður sem venja og yfirlitsslitun. Tölvustýrðar litunarvélar eru að mestu notaðar til þess. Að auki eru svokallaðir sérstakir blettir (aðallega með höndunum) gerðir fyrir ákveðnar spurningar.
Litunarkenningin um líffræðilega litun byggist að mestu á getu ákveðinna vefjauppbygginga til að bregðast við ákveðnum litarefnum. Frumuuppbyggingin og vefirnir eru flokkuð í basófílísk , súrfíluð og daufkyrnd mannvirki byggt á litunarhegðun litarefnanna.
- Basophilic mannvirki eru til dæmis frumukjarni , ríbósóm oggróft endoplasmic reticulum ; þau innihalda sýruhópa og eru því lituð með grunnlitum ( hematoxýlíni , járnhematoxýlíni, asokarmíni , metýlenbláu , tólúidínbláu ). Frá efnafræðilegu sjónarmiði er grunnlitun efni sem getur klofnað anjónir eða tekið upp katjónir .
- Súrfrjóar byggingar eru umfrymi , kollagen trefjar. Þetta eru undirstöðu og eru því lituð með súrum litarefni á borð við eosin , anilín blár , Picric sýru og súru fuchsin .
- Neutrophil mannvirki frumunnar eru hvorki lituð af basískum né súrum litarefnum. Þeir eru aðallega fitusæknir íhlutir.
- Argyrophilic mannvirki binda silfurjónir, argent-affine mannvirki binda og minnka silfurjónir í frum silfur.
- Kjarnann getur verið litaður með kjarnfíknum litarefnum. Aðallega eru það grunn- eða DNA-bindandi litarefni sem bindast kjarnsýrum.
Ef litunarferlið var greint í efnafræðilegum efnum kom fram flókin mynd af efnafræðilegum efnaferlum, sem samanstendur af eðlisfræðilegum ferlum eins og dreifingu , rafsogsogi og aðsog frátenginga , frá efnaferlunum sem lýst er hér að ofan með tilliti til hleðsludreifingar í litasameindinni (sjá einnig Lewis sýru-basa hugtak ) og um vefjafræðilega mannvirki.
Aðal bindiskrafturinn er jónískt tengi (súr litarefni eru bundin grunnprótínum). Í vefefnafræðilegum aðferðum þróast litarefni aðeins með viðbrögðum við vefjaþátt (t.d. prússnesk blá viðbrögð, reglubundin sýru-Schiff viðbrögð). Það eru einnig ensímfrumuefnafræðilegar aðferðir þar sem virkni eigin ensíma frumunnar veldur því að litur þróast.
Þessari klassísku vefefnafræði hefur verið bætt við ónæmishistóefnafræði síðan á níunda áratugnum. Hér er greining „frumueiginleika“ byggð á mótefnavaka-mótefnaviðbrögðum . Í margra þrepa tækni verður hvarfið sýnilegt með litaviðbrögðum á stað mótefnavaka (próteinum).
Blöndun á staðnum hefur verið notuð við vefjafræðilega greiningu síðan á tíunda áratugnum. Hér byggist uppgötvun ákveðinna núkleótíða raða á bráðnun tvístrengdra DNA og sjálfkrafa festingu á einum þráðum (DNA eða RNA ). Kjarnasýruraðirnar eru sýndar með hjálp rannsaka . Ef þessir rannsakar eru merktir með flúorkrómum , talar maður um flúrljómun í stað blöndun (FISH) .
Með þessum aðferðum er nýr kafli í vefgreiningu hafinn.

Algengar litunaraðferðir eru:
- Alcian blár litun : súr fjölsykrur og próteinglýkans bláan
- Azan litun ( azo karmín G - anílín blár ): frumukjarnar rauðir, umfrymi rauðleitir, kollagen og nethimnu trefjar bláir, vöðvaþræðir rauðir
- Prússnesk blá viðbrögð : uppgötvun þrígildra járnjóna í vefnum
- Dorner-Snyder blettur : endospores
- Járnhematoxýlín samkvæmt Heidenhain (EH)
- Elastica litun (Weigert litun, með resorcinol fuchsin / orcein): teygjanlegar trefjar svartfjólubláar
- Giemsa blettur : aðgreinandi litun blóðkorna
- Gimenez blettur : bakteríur, sérstaklega rickettsiae, legionella, bartonella, coxiae
- Golgi litur : silfur einstakra taugafrumna með silfurnítrati (svokölluð „svart viðbrögð“)
- Gram litun : aðgreining baktería í grömm jákvæð (blá) og gramm neikvæð (rauð)
- Hematoxýlín-eósín blettur (HE): frumukjarnar, bakteríur og kalsíumblár; Cytoplasm rauðleitur / bláleitur, kollagenrauður
- Rauður litur í Kongó : framsetning amyloid innlána amyloidosis
- LFB (Luxol Fast Blue / Kresylviolett): meðullary slíður grænblár, kjarnar blá-fjólubláir
- May-Grünwald litun : frumukjarnar, aðgreinandi litun blóðkorna
- Moeller litun : endospores
- Neu-metýlen blá litun, NMB litun
- Pappenheim litun : frumukjarnar, aðgreinandi litun blóðkorna
- PAS viðbrögð : (reglubundin sýra- hvarfefni Schiff ): hlutlaus glýkókonjugöt (slím) magenta-rauð
- Picro Sirius rauður blettur : kollagen
- Reticulin litun samkvæmt Gömöri: silfurlitun , sjónhimnu trefjar svartir
- Schaeffer-Fulton litun : endospores
- Tolúidínblár blettir súrar sameindir
- Tríkrómblettir , t.d. B. Samkvæmt Masson-Goldner (járnhematoxýlín / sýrufúksín / appelsínugult G / ljósgrænt): mismunaður litun á bandvefshlutum, frumukjarnar blá-svartir, umfrymi rauðir, kollagengrænir, vöðvar ljósrauðir
- Van Gieson litun (járn hematoxýlín / Picric add / add fuchsin): innri kjamamir svarbrúnt, umfrymið gul-brúnan, kollagen (bandvef) rautt, vöðvum appelsínugult
- Vanillín-HCl litarefni bletta tannín
- von Kossa litarefni : silfurlitun , kölkun svart
- Wright litun : frumukjarnar, aðgreinandi litun blóðkorna
- Ziehl-Neelsen litun og Kinyoun litun : sýruhraðar bakteríur (sérstaklega berklar )
- Endospore litun
Tegundir vefja
- Tengibúnaður og stuðningsvefur
- Þekjuvefur
- Vöðvavefur
- Taugavefur
bókmenntir
- Hans-Christian Burck: vefjafræðileg tækni. Thieme-Verlag, Stuttgart, ISBN 3-13-314306-9 .
- Renate Lüllmann-Rauch: vasabókmenntafræði. 2. útgáfa. Thieme Verlag, Stuttgart, ISBN 3-13-129242-3 .
- Benno Romeis: Microscopic technique , 16. útgáfa 1968. Verlag R. Oldenbourg, München.
- Peter Stanka: Mannafrumur og vefir. Grunntexti um vefjafræði fyrir lækna . 4. útgáfa 1990, Bochum, Verlag N. Brockmeyer. ISBN 3-88339-785-7 .
- Schiebler: vefjafræði. Forlagið Springer.
- H. Leonhardt: Veffræði, frumufræði og örgreining manna. Thieme forlagið, Stuttgart.
- W. Kühnel: Pocket atlas of cytology, vefjafræði og smásjá líffærafræði. Thieme forlagið, Stuttgart.
- U. Welsch: Kennslubók vefjafræði.
- U. Welsch: Atlas vefjafræði.
- Werner Tackmann: Endurtekning á vefjafræði, frumu- og vefjafræði í fyrsta hluta . 1999, ISBN 3-932723-00-7 ; 'Hluti 2 líffæri og kerfi. 1999, ISBN 3-932723-01-5 .
- N. Ulfig: Stutt kennslubók vefjafræði. 2. útgáfa, Thieme Verlag, Stuttgart, ISBN 3-13-135572-7 .
- JA Kiernan: Vefjafræðilegar og vefefnafræðilegar aðferðir. Arnold, 1999, ISBN 0-7506-4936-4 .
- Guðrún Lang: Vefjatækni. Springer, Vín / New York 2006, ISBN 3-211-33141-7 .
- M. Hartmann, MA Pabst: Cytology, Histology and Microscopic Anatomy. Facultas Verlag, 2009, ISBN 978-3-7089-0348-4 .
- Georg Dhom: Saga vefmeinafræði. Springer, Berlín 2001.
- Kristian Bosselmann-Cyran: Litunaraðferðir. Í: Werner E. Gerabek , Bernhard D. Haage, Gundolf Keil , Wolfgang Wegner (ritstj.): Enzyklopädie Medizingeschichte. De Gruyter, Berlín / New York 2005, ISBN 3-11-015714-4 , bls. 389 f.
Vefsíðutenglar
- Vefjafræðitlas með viðbótartextum og teikningum
- Net vefjafræðilegra hluta
- HiPaKu - margverðlaunað vefjafræðinámskeið - Uni Basel
- Histo Online - Rafrænt námskeið í vefjafræði - Háskólinn í Frankfurt
- Smásjáarsafnið
- Yfirlit yfir litun og hegðun litarefnanna í efninu
- HistoAtlas - sýndar smásjá af vefjafræðilegum köflum úr dýrafræði, grasafræði og læknisfræði
Einstök sönnunargögn
- ↑ Rainer Brömer: vefjafræði. Í: Werner E. Gerabek , Bernhard D. Haage, Gundolf Keil , Wolfgang Wegner (ritstj.): Enzyklopädie Medizingeschichte. De Gruyter, Berlín / New York 2005, ISBN 3-11-015714-4 , bls. 605 f., Hér: bls. 605.
- ↑ Kristian Bosselmann-Cyran: Litunaraðferðir. 2005, bls. 389.
- ↑ Dieter Gerlach (ritstj.): Upphaf vefjafræðilegs litunar og örmyndatöku Josef von Gerlach sem frumkvöðull. Harri Deutsch, 1998.
- ↑ Þróun vefjafræðilegrar litunartækni. CibaZeitschrift, Basel 1943, ár nr. 88, bls. 3074 ff. (PDF; 2,4 MB).
- ↑ Þróun vefjafræðilegrar litunartækni. Ciba tímarit, Basel 1943, árgerð nr. 88, bls. 3074 (PDF; 2,4 MB).
- ↑ Ágúst Franz Josef Karl Mayer: Um vefjafræði og nýja skiptingu vefja mannslíkamans. Bonn 1819.
- ↑ Sögulegar smásjár .
- ↑ Miðstýrðu vinnuferli rannsókna | PreciCloud. Sótt 6. september 2018 .