Ohne langes Warten: Lösemittelfreie Schnelleindeckmittel

Anbieter zum Thema

FRITSCH GmbH

Gesellschaft für Analysentechnik HLS

SIM Scientific Instruments Manufacturer GmbH

ORSAtec GmbH

UV-Licht-härtende Systeme als Alternative

Die neu entwickelten Systeme beruhen auf UV-Licht-gestarteten Polymerisationen von reaktiven Acrylaten zu Poly­acrylaten. Derartige Systeme sind schon lange Zeit in verschiedenen Bereichen der Technik bekannt. Das Ziel der Forschung war es, ein System zu entwickeln, das für Mensch und Umwelt unbedenklich ist und wie bisher zum Eindecken verwendet werden kann. Somit kamen hochreaktive monomere Verbindungen wie Methacrylsäureester oder ähnliche Derivate nicht in Betracht, da diese Verbindungen sehr flüchtig und gesundheitsschädlich sind.

Die Lösung bestand in einer „Vorpolymerisation“ zu so genannten Prepolymeren. Dabei werden die Monomere vorab zu größeren Einheiten oligomerisiert, ohne eine komplette Vernetzung durchzuführen. Diese Vorpolymerisation wird bereits in der Produktion durchgeführt und führt zu Molmassen von 450 – 1200 g/mol. Die oligomeren Moleküle haben aufgrund der Molekülmasse nun praktisch keine Flüchtigkeit mehr. Ein weiterer Vorteil der Vorpolymerisation ist, dass der größte Teil der bei der Polymerisation frei werdenden Reaktionsenergie in Form von Wärme schon während der Produktion abgeführt werden kann.

Um unter dem Einsatz dieser Oligomerisierungstechnik ein einsetzbares Eindeckmittel zu entwickeln, war es weiterhin notwendig, Moleküle herzustellen, die eine gute und vor allem schnelle Penetrationswirkung in das Gewebe ermöglichen, da ohne Lösemittel auch die so genannten Transporter durch die Gewebeschichten fehlen. Daher mussten Oligomere synthetisiert werden, die von Größe und Polarität leicht durch die Membranen und Zellwände von teilentwässertem Gewebe diffundieren können. Nach zahlreichen Experimenten haben sich hier oligomere Urethanacrylate mit gesättigten und ungesättigten Seitenketten als am besten geeignet gezeigt. Zudem lässt sich die gewünschte Viskosität des Systems sehr einfach einstellen.

Um die Oligomere nach der Penetration in das Gewebe, die ca. zwei Minuten dauert, durch radikalische Polymerisation auszuhärten, wird ein Photoinitiator benötigt, der im Eindeckmittel Eukitt UV bereits integriert ist. Diese Photoinitiatoren haben sich bereits über Jahre hinweg in UV-härtenden Nagellacksystemen bewährt und wurden dort auch auf ihre Verträglichkeit für Mensch und Umwelt untersucht [6]. Die Bestrahlung mit einer handelsüblichen UV-Licht-Quelle und die dabei erfolgende Aushärtung dauert ca. 30 Sekunden – der Brechungsindex des so erhaltenen Polymers beträgt 1,48. Ein kompletter Eindeckvorgang benötigt maximal zweieinhalb Minuten, was bei heute in Deutschland zwischen 50 und 60 Millionen angefertigten Gewebeschnitten im klinisch-medizinischen Bereich eine erhebliche zeitliche Reduktion darstellen könnte [7].

Ein weiterer Vorteil dieses Systems ist es, dass die letzten Spül­schritte vor dem Eindecken mit Xylol entfallen könnten, da das UV-System Alkohole toleriert. Aus diesem Grund erreicht man nicht nur eine deutliche Zeitersparnis beim Aushärten des Eindeckmittels, sondern auch eine Verkürzung der gesamten Prozesskette. Ein wichtiges Kriterium zur breiten Anwendbarkeit eines Eindeckmediums stellt die Möglichkeit dar, ein bereits eingedecktes Präparat im Bedarfsfall erneut vom Deckglas und vom Eindeckmedium zu befreien und nachfärben zu können.

Eukitt UV kann nach der UV-Licht-gestarteten Polymerisation sehr einfach in Aceton, Eisessig oder DMSO entfernt werden. So kann das Präparat neu gefärbt und anschließend wieder eingedeckt werden.

Experimenteller Teil und histologische Ergebnisse

Histologische Mikrotomschnitte von Leber-, Nieren- und Gehirngewebe wurden mittels HE- und Toluidin gefärbt und mit Eukitt UV eingedeckt. Die Präparate wurden für die Dauer von 14 Tagen alle zwei Tage mikroskopisch kontrolliert und dokumentiert. Zusätzlich wurden zwei überfärbte Präparate eingedeckt, um mögliche Einflüsse von Eukitt UV auf den Farbstoffüberschuss zu untersuchen. Als Referenzen wurden die gleichen Präparate mit den etablierten Eindeckmitteln Eukitt neo und Leica CV Ultra eingedeckt und untersucht.

Die mit Eukitt UV eingedeckten Präparate zeigten über den gesamten Untersuchungszeitraum weder eine Veränderung bezüglich der Gewebemorphologie noch der Färbungsintensität. Während der täglichen Untersuchungen konnten außerdem keine Artefakte wie Blasenbildung etc. festgestellt werden.

Ausblick: Integration in die automatisierte Eindecktechnik

Die nächsten Schritte bei der Einführung von UV-härtenden Eindeckmitteln in die Laborpraxis bestehen in der Integration der Technologie in die automatisierte Eindecktechnik und die Überzeugung der Anwender von der neuen Klasse der Schnell­eindeckmittel.

(ID:44363054)