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Reflexions-Kontrast wurde in den Siebziger Jahren im Hause Ernst Leitz Wetzlar entwickelt. Es handelt sich um eine mikroskopische Technik, welche die Möglichkeit bietet, feine Zellstrukturen im auffallenden Licht
optimal kontrastiert darzustellen.
Wenn transparente Objekte in Dünnschicht-Präparaten untersucht werden, entstehen im Reflexions-Kontrast typische Interferenzmuster. So zeigen Erythrozyten charakteristische ringförmige Interferenzlinien, welche aus
aufeinanderfolgenden Maxima und Minima bestehen. Die hellen Maxima und dunklen Minima markieren jeweils Zellregionen gleicher Schichtdicke, vergleichbar den Höhenlinien einer Landkarte. Wenn diese Untersuchungen in
monochromatischem Licht durchgeführt werden, entspricht der Schichtdickenunterschied zwischen einem Indifferenz-Maximum und einem sich anschließenden Minimum ungefähr 113 nm. Auf dieser Grundlage können
Veränderungen der lokalen Schichtdicke gemessen werden. Mit Hilfe von kartographischen Zeichenapparaten können darüber hinaus auch dreidimensionale Rekonstruktionen des Zellreliefs erstellt werden.
Die Interferenzlinien verändern sich in ihrer Position, wenn die jeweilige Probe in monochromatischem Licht wechselnder und hinreichend unterschiedlicher Wellenlänge beleuchtet wird. Wenn die Verschiebestrecke der
betreffenden Interferenzlinien in Abhängigkeit von der jeweiligen Wellenlängendifferenz ermittelt wird, kann auch die lokale absolute Schichtdicke transparenter Zellen mittels spezifischer interferometischer Formeln
berechnet werden. Durch geeignete Veränderungen im beleuchtenden Strahlengang kann auch das dreidimensionale Relief solcher Zellen auf direktem Wege im mikroskopischen Bild sichtbar werden. Diese dreidimensionalen
Bilder erinnern hinsichtlich ihrer Aussage an Interferenzkontrast und rasterelektronenmikroskopische Verfahren.
Als vorteilhaft ist zu werten, dass Reflexions-Kontrast mit allen üblichen Untersuchungsmethoden im durchfallenden Licht kombiniert werden kann (Hell- und Dunkelfeld, Phasen- und Interferenzkontrast, Fluoreszenz) und
dass weiterhin auch eine Untersuchung lebender Objekte grundsätzlich möglich ist.
Die vorerwähnten quantitativen Messungen und dreidimensionalen Rekonstruktionen wurden am Modell normaler menschlicher Erythrozyten entwickelt und hernach auch zur Analyse verschiedener pathologischer Erythrozyten
bei Patienten mit hereditärer Sphaerozytose, Sichelzellenanämie und Thalassaemie eingesetzt.
Sämtliche Methoden der experimentellen Zytometrie wurden von 1978 bis 1982 im Zusammenarbeit mit der Abteilung für lichtmikroskopische Forschung am anatomischen Institut der Universität Bonn (Prof. Dr. Franz Pera)
entwickelt.
In Zusammenarbeit mit der angiologischen Abteilung der medizinischen Poliklinik Bonn (Prof. Dr. Gustav Trübestein) wurden diese Methoden auch unter Verwendung von Systemen zu automatischen Bildanalyse in der
klinischen Praxis an Patienten mit arterieller Verschlusskrankheit, perniziöser Anämie und Raynaud-Syndrom erprobt.
Erythrozyt in einem gefärbten Blutausstrich, Reflexions-Kontrast Objektiv Öl 100x, monochromatisches Grünlicht (546 nm)
Gefärbte Erythrozyten im modifizierten Reflexions-Kontrast Objektiv Öl 100x, monochromatisches Grünlicht, dreidimensionale Bildansicht
Dreidimensionale Rekonstruktionen von normalen und pathologischen Erythrozyten, Phasenkontrast (links), Reflexions-Kontrast (Mitte), kartographische Rekonstruktion (rechts)
Ungefärbter Normozyt (oben) Gefärbter Sphaerozyt, hereditäre Sphaerozytose (Mitte) Target-Zelle, Thalassaemia major (unten)
Veröffentlichungen:
Pera, F., Piper, J.: Quantitative morphological analyses of erythrocytes by reflection contrast microscopy. Blut 41, 377-386,1980
Piper, J., Pera, F.: Rekonstruktion des Qberflächenreliefs von Erythrocyten mit Hilfe der Leitz-Reflektionskontrasteinrichtung Leitz-Mitt.-Wiss. u. Techn., Bd. VII, Nr. 7, 230-234, 1980
Pera, F., Piper, J., Kunde, V.: Morphometrische Untersuchungen der Formänderung von Blutzellen während der Ausstrichpräparation. Verh. Anat. Ges. 76, 147-148, 1982
Wilgalis, M., Pera, F., Truebestein, G., Ludwig, M., Piper, J.: Erythrocytenverformbarkeit mit semiautomatischer Bildanalyse und Reflexionskontrast-Verfahren bei arterieller
Verschlusskrankheit, Raynaud-Syndrom und perniciöserAnämie. Deutsche Gesellschaft fürAngiologie, 1982
Piper, J.: Qualitative und quantitative morphologische Analysen normaler und pathologischer Erythrocyten im Reflexionskontrastmikroskop (Dissertation), 1983
Copyright: Joerg Piper, Bad Bertrich, Germany, 2010
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