Fixierung (Präparationsmethode)

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Die Fixierung bezeichnet in der Biologie und Medizin, speziell der Pathologie, die Konservierung von Strukturen histologischer oder anatomischer Objekte zum Zweck weiterer Untersuchungen. Die verwendeten Fixierungsmittel sind abhängig von der weiteren Verwendung des so erzeugten Präparats.

Methoden[Bearbeiten]

Methode Beispiel für Anwendungsbereich Details des Verfahrens
Formaldehyd, Paraformaldehyd Konventionelle Histologie und Immunhistologie Einlegen in gepufferte Formaldehyd-Lösung 40 g/L. Formaldehyd wirkt als Denaturierungsmittel, z. B. bei Formalin oder Bouin-Lösung.
Kryokonservierung Schnellschnitt Einfrieren bei etwa −30 °C, beispielsweise durch Trockeneis
Alkohole (z. B. Methanol oder Ethanol), Aceton oder Diethylether Zytodiagnostik Verdrängung des intrazellularen Wassers und gleichzeitige Denaturierung durch Einlegen. Meist wird eine wässrige Lösung des Verdrängungsmittels verwendet, die Konzentration der Lösung abgestuft gesteigert und am Ende 100%iges Fixierungsmittel verwendet.
Vernetzungsmittel wie Glutaraldehyd Transmissionselektronenmikroskopie, Gerbung Als Kontrastmittel wird zumeist Osmiumtetroxid, Uranylacetat oder Wolframatophosphorsäure verwendet.
Hitze Mikrobiologie Erhitzen des Präparats in einer Flamme (beispielsweise der eines Bunsenbrenners) oder durch Mikrowellen
farberhaltende Fixierlösungen Makroskopische Präparation Zum Beispiel Jores I-Lösung, Kaiserling I-Lösung, Romhànyische Lösung und weitere Lösungen.
Salze von Schwermetallen Histologie, Gerbung Bildung schwerlöslicher Proteinsalze, z. B. bei der Chromgerbung oder bei der Fixierung mit Kupfersalzen nach Hollande oder mit Quecksilbersalzen nach Zenker

Bei der Fixierung in der Mikroskopie wird das Untersuchungsmaterial auf dem Glas des Objektträgers festgelegt. Dazu kann Erhitzen angewendet werden, wodurch organische Stoffe des Objekts, wie beispielsweise Eiweiße und polymere Kohlenhydrate (Schleime), so verändert werden, dass sie das Objekt an der Glasoberfläche festkleben (Hitzefixierung). Durch Einwirkung von bestimmten Chemikalien, wie beispielsweise Formaldehyd, können polymere Bestandteile des Objekts so verändert werden (beispielsweise Denaturierung), dass sie das Objekt an der Glasoberfläche festheften. Bei Ausstrichen von Mikroorganismen auf einem Glasobjektträger werden sie durch das Fixieren meistens auch weitgehend abgetötet. Erst nach einer Fixierung werden erforderlichenfalls Färbungen zur Hervorhebung von Strukturen der Objekte vorgenommen, weil die Objekte dann nicht mehr so leicht abgespült werden können, und weil dann ihre Strukturen nicht mehr so leicht durch das Färbeverfahren verändert werden. Fixierung geht immer auch mit einer Denaturierung einher, wodurch die Autolyse vermindert wird. Vor einer Mikrosektion wird ein biologisches Gewebe nach der Fixierung mit Paraffin eingebettet. dabei entsteht ein FFPE-Gewebe.

Bei der Fixierung ganzer Tiere oder deren Teile durch Infusion oder Injektion in Blutgefäße wird auch als Perfusion bezeichnet.

In der Immunologie wird der Vorgang zur Aufhebung der Effekte einer Fixierung als Antigendemaskierung bezeichnet. Die Vernetzung und Modifikation von Biomolekülen mit Formaldehyd kann durch Erhitzen oder durch Zugabe von Basen wieder rückgängig gemacht werden.[1][2][3]

Literatur[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. H. Fraenkel-Conrat, B. A. Brandon, H. S. Olcott: The reaction of formaldehyde with proteins; participation of indole groups; gramicidin. In: The Journal of biological chemistry. Band 168, Nummer 1, April 1947, ISSN 0021-9258, S. 99–118. PMID 20291066.
  2. H. Fraenkel-Conrat, H. S. Olcott: The reaction of formaldehyde with proteins; cross-linking between amino and primary amide or guanidyl groups. In: Journal of the American Chemical Society. Band 70, Nummer 8, August 1948, ISSN 0002-7863, S. 2673–2684. PMID 18876976.
  3. H. Fraenkel-Conrat, H. S. Olcott: Reaction of formaldehyde with proteins; cross-linking of amino groups with phenol, imidazole, or indole groups. In: The Journal of biological chemistry. Band 174, Nummer 3, Juli 1948, ISSN 0021-9258, S. 827–843. PMID 18871242.