Allgemeine Untersuchungsmethoden: Zweiter Teil

ISBN-13: 9783642855535 / Niemiecki / Miękka / 2012 / 1086 str.

Heinz Bartels

Opis

membran ist mechanisch wenig widerstandsfahig. Urn ihr den bei hohenDrucken unbe dingt notigen Halt zu geben, wurde von diesen Autoren wiederum der Weg gewahlt, daB die Membran in den Poren einer Tonfilterkerze niedergeschlagen wurde. MORSE fand, daB eine Verbesserung der Membranen erzielt wird, wenn die Ionen durch elektrischen Transport in die Filterporen eingebracht werden. Zur Entfernung der Luft wurde die Zelle zuerst in verdiinnte Kaliumsulfatlosung gestellt und die Kathode innen, die Anode auBen angebracht, so daB durch elektrische Endosmose ein Wasserstrom entstand, der die Luft aus den Poren verdrangte. Danach wurde die Zelle sorgfaltig salzfrei gewaschen, mit Tetrakaliumhexacyanoferrat gefiillt und in Kupfersulfat gestellt. Von einer Kupferanode auBen ging der Strom zu einer Platinkathode innen. Dieser Vorgang wurde mehrmals unter jeweiliger Priifung des mit der Membran erreichbaren osmotischen Druckes wiederholt, bis dieser nicht weiter ge steigert werden konnte. Wie sehr es auf technische Einzel heiten ankommt, zeigt recht eindriicklich die Angabe von MORSE und FRAZER 1, daB von 500 vom Topfer gelieferten Zellen keine einzige taugliche Membranen ergab. Die notige Feinheit wurde nur erreicht, wenn die nasse Tonerde durch ein seidenes Siebtuch von etwa 2600 Lochern je Quadrat zentimeter gepreBt und nachher unter dem Druck von 200 Tonnen wahrend 14-16 Std geformt wurde. MORSE und FRAZER verwendeten geschlossene Manometer, die mit Stickstoff . gefiillt waren und vorher kalibriert wurden. Mit ihren Apparaturen waren die Autoren imstande, Drucke bis zu 30 Atm. sehr genau zu messen."

Spis treści

Grenzflächenspannung.- 1. Einleitung.- 2. Theoretische Grundlagen der Grenzflächenerscheinungen.- a) Begriff der Grenzflächenspannung.- b) Grenzflächenspannung von Lösungen.- 3. Messung der Grenzflächenspannung.- a) Methoden zur Messung der Oberflächenspannung (Grenzfläche flüssig/gasförmig).- ?) Messung des Krümmungsradius von Tropfen.- ?) Steighöhenmethode.- ?) Methode von Wilhelmy.- ?) Drahtbügelmethode.- ?) Tensiometer (Abreißmethode).- ?) Methode des Tropfengewichtes und der Tropfenzahl (Stalagmometer nach Traube.- ?) Methode des maximalen Blasendruckes.- b) Methoden zur Messung der Grenzflächenspannung (Grenzfläche flüssig/flüssig).- ?) Tensiometer.- ?) Tropfengewicht und Tropfenzahl.- ?) Methode des maximalen Blasendruckes (Tropfendruckes).- Viscosimetrie.- a) Theorie.- b) Viscosimeter.- ?) Das Wilhelm Ostwald-Viscosimeter.- ?) Das Ubbelohde-Viscosimeter.- ?) Das Philippoff-Viscosimeter.- ?) Das Rotationsviscosimeter nach Hatschek-Couette.- ?) Das Kugelfallviscosimeter nach Höppler.- c) Viscositätsuntersuchungen an Lösungen.- d) Die Viscositätszahl Z?.- e) Viscositätszahl Z?, Größe und Gestalt der gelösten Teilchen bei homöopolaren Molekül kolloiden.- f) Viscositätsverhalten von Lösungen heteropolarer Molekülkolloide.- Osmotischer Druck.- a) Einleitung.- ?) Direkte Bestimmung des osmotischen Druckes.- ?) Die kinetische Theorie des osmotischen Druckes.- ?) Beziehung der Dampfdruckerniedrigung zum osmotischen Druck.- ?) Beziehung der Siedepunktserhöhung und der Gefrierpunktserniedrigung zur Dampfdruckerniedrigung.- b) Methoden zur Bestimmung des osmotischen Druckes oder des Molekulargewichtes mit Anwendungsmöglichkeiten in der Biologie.- ?) Die Gefrierpunktsbestimmung.- ?) Dampfdruckmethoden.- Der kolloidosmotische Druck.- a) Einleitung.- b) Allgemeine methodische Bemerkungen.- c) Die einzelnen Verfahren.- ?) Das Osmometer von Sørensen.- ?) Das Osmometer von Carter und Record.- ?) Das Osmometer yon Oakley.- ?) Die Methode von Bourdillon.- ?) Die Methode von Bull.- ?) Die Methode von Güntelberg und Linderstrøm-Lang.- ?) Die Methode von Schulz.- ?) Die Methode von Herzog und Spurlin.- ?) Die osmotische Waage.- ?) Die Methode von Hansen.- ?) Die Methode von Krogh und Nakazawa.- ?) Die Methode von Holm-Jensen.- Osmotische Erscheinungen und osmotische Methoden an Erythrocytes.- 1. Das Osmometerverhalten der roten Blutkörperchen.- a) Die Frage der quantitativen Gültigkeit des Van’T Hoffschen Gesetzes.- b) Die Frage der Semipermeabilität.- 2. Die osmotische Resistenz.- a) Die quantitativen Kriterien. Minimal- und Maximalresistenz.- b) Die modifizierenden Faktoren.- ?) Die Wasserstoffionenkonzentration.- ?) Die Temperatur.- ?) Die Sauerstoffsättigung.- 3. Die quantitative Bestimmung der Permeabilität aus osmotischen Versuchen.- a) Prinzip der osmotischen Methoden.- b) Methoden der Volumenmessung.- c) Kinetik der Penetration und Berechnung der Permeabilitätskonstanten.- ?) Definition der Permeabilitätskonstanten.- ?) Bezeichnungen.- ?) Die Kinetik der Wasserpenetration und die Bestimmung der Permeabilitätskonstante für Wasser.- ?) Penetrationskinetik und Bestimmung der Permeabilitätskonstanten für gelöste Substanzen.- d) Bemerkungen zur Wahl und zur Durchführung der einzelnen Methoden.- Dialyse, Elektrodialyse, Elektrodekantation und Diasolyse.- a) Allgemeines.- b) Dialyse.- c) Elektrodialyse.- d) Elektrodekantation.- e) Diasolyse.- Der (Maxwell)-Effekt (Strömungsdoppelbrechung).- A. Allgemeine Bemerkungen.- 1. Geschichtliches.- 2. Strömungszustand der Flüssigkeit.- 3. Die optischen Effekte.- a) Bei einheitlichen Flüssigkeiten.- b) Bei kolloiden Lösungen.- 4. Die Ursache der Strömungsdoppelbrechung.- a) Bei einheitlichen Flüssigkeiten.- b) Bei kolloiden Lösungen.- ?) Kolloidteilchen starre Stäbe oder Scheibchen.- ?) Kolloidteilchen statistische Knäuel von Kettenmolekülen.- B. Theorie.- 1. Die Strömungsdoppelbrechung von kolloiden Lösungen mit starren Teilchen.- a) Monodisperse Systeme.- ?) Die hydrodynamische Orientierung der Teilchen in der strömenden Flüssigkeit.- ?) Auslöschwinkel und Doppelbrechung.- b) Polydisperse Systeme.- 2. Die Strömungsdoppelbrechung von kolloiden Lösungen mit deformierbaren Teilchen.- 3. Die Strömungsdoppelbrechung von einheitlichen Flüssigkeiten.- C. Apparate zur Bestimmung der Strömungsdoppelbrechung.- 1. Allgemeine Bemerkungen.- 2. Die Flüssigkeitsbewegung in Zylinderapparaten.- a) Der Strömungsgradient.- b) Der Eintritt der Turbulenz.- c) Bedingungen für das Einhalten genau bestimmter Gradienten.- 3. Die optischen Einrichtungen der Zylinderapparate.- a) Das Prinzip der Messung des Auslöschwinkels und der Doppelbrechung.- b) Lichtquellen.- c) Der Strahlengang zwischen den Zylindern.- d) Kompensatoren und Halbschatteneinrichtungen.- 4. Verschiedene Apparatetypen.- D. Experimentelle Ergebnisse.- 1. Kolloide Lösungen mit mehr oder weniger starren Teilchen.- a) Viren.- b) Proteine.- ?) Erste Beobachtungen.- ?) Ermittlung der Teilchengestalt aus dem Auslöschwinkel.- ?) Bestimmung der Eigenanisotropie der Eiweißteilchen.- ?) Aggregations- und Desaggregationsphänomene.- c) Micellare Seifenlösungen.- 2. Kolloide Lösungen mit deformierbaren Teilchen (Kettenmoleküle in Knäuelform).- a) Die Unterschiede in der Strömungsdoppelbrechung von Lösungen starrer und deformierbarer Teilchen.- b) Die Konzentrationsabhängigkeit von Auslöschwinkel und Doppelbrechung.- c) Der Einfluß des Molekulargewichtes auf Auslöschwinkel und Doppelbrechung.- d) Der Einfluß des Lösungsmittels.- e) Der Einfluß der Konstitution der Kettenmoleküle.- f) Der Einfluß der Polydispersität.- g) Die Strömungsdoppelbrechung als Mittel zur Beobachtung von Veränderungen der Masse, der Gestalt und der Konstitution von Kettenmolekülen.- Kohärente Lichtzerstreuung in Lösungen großer Moleküle.- a) Prinzipielles.- b) Theoretische Erörterungen.- ?) Prinzip.- ?) Rayleighs Bedingungen.- ?) Lichtzerstreuung durch ein Einzelteilchen.- ?) Lichtzerstreuung durch idealverdünnte Materie (Lord Rayleigh, 1871).- ?) Trübungskoeffizient (Turbidity).- ?) Richtungsabhängigkeit der Streuintensität.- ?) Reduzierte Streuung (Reduced Intensity, Rayleighs Ratio).- ?) Rayleighs Formeln.- ?) Schwankungstheorie der Lichtzerstreuung in Flüssigkeiten (v. Smoluchowski 1908, Einstein 1910).- ?) Lichtzerstrenung in Lösungen (Gans 1923, Raman 1923).- ?) Lichtzerstreuung in realen Lösungen.- ?) Mittelwertsbildung.- ?) Mehrkomponentensysteme.- ?) Makroionen.- ?) Lichtzerstreuung durch isotrope Kugeln mit der Wellenlänge vergleichbarem Durchmesser (Mie 1908).- ?) Molekulargewicht im Debye-Bereich.- ?) Teilchengestalt im Debye-Bereich [Interferenzfunktion, particle scattering factor, P (?)].- ?) Polarisationsverhältnisse (teilweise Depolarisation des Streulichtes).- c) Methodik.- ?) Trübung.- ?) Relative Streulichtmessungen.- ?) Reduzierte Streuung.- ?) Arbeitsstandards.- ?) Eichstandards.- ?) Brechungsabhängige Korrekturen bei der Bestimmung von R?..- ?) Winkelabhängigkeit von R?, v.- ?) Reinigung der Lösungen.- ?) Grenze der Empfindlichkeit der Streulichtmethode.- ?) Streulichtphotometer.- ?) Yersuchscuvetten.- ?) Depolarisationsmessungen.- ?) Brechungsinkrement.- d) Durchführung und Auswertung der Messungen.- ?) Rayleigh-Bereich.- ?) Debye-Bereich.- ?) Kontrollmöglichkeiten.- ?) Schlußbemerkung.- Gasanalyse.- 1. Einleitung.- 2. Gewinnung und Aufbewahrung von Gas- und Blutproben zur Gasanalyse.- a) Gasgemische.- ?) Exspirationsluft.- ?) Alveolarluft.- ?) Andere Gasgemische.- b) Blut.- ?) Gerinnungsverhütung.- ?) Blutentnahme.- ?) Entnahmevorrichtungen.- ?) Anaerobe Gewinnung von Serum und Plasma.- c) Anhang.- ?) Reinigung von Quecksilber.- ?) Herstellung von Gasgemischen zu Eichzwecken, Atem versuchen, zum Tonometrieren u. a.- ?) Herstellung von Hahnfett.- 3. Analyse von Gasen in Gasgemischen.- a) Gasanalysenapparat nach Haldane.- ?) Prinzip.- ?) Apparatur, Lösungen und Zubehör.- ?) Vorbereitung des Apparates zur Analyse.- ?) Eichung der Meßbürette.- ?) Apparatives.- ?) Gang der Analyse (Zimmerluft).- ?) Analyse von Gasproben.- ?) Analysen von Gasgemischen, die Acetylen enthalten.- ?) Analysen mit Hilfe der Verbrennungskammer.- ?) Berechnung des Gasdruckes in Gasproben.- ?) „Zwischenfälle“ und Reinigung des Apparates.- ?) Modifikationen des Apparates von Haldane.- b) Apparat nach Scholander.- ?) Prinzip.- ?) Apparatur und Lösungen.- ?) Vorbereitung des Apparates.- ?) Analysengang.- ?) Technisches.- c) Manometrischer Apparat nach Van Slyke.- d) Übersicht über andere Methoden der Analyse von Gasen in Gasgemischen.- ?) Chemische Verfahren.- ?) Physikalische und physikalisch-chemische Verfahren.- ?) Mikrogasanalyse.- 4. Analyse von Gasen in Flüssigkeiten.- a) Übersicht.- ?) Analyse chemisch gebundener Gase.- ?) Analyse physikalisch gelöster Gase.- ?) Analyse von CO2 und O2 in physikalischer Lösung bei Anwesenheit dieser Gase in chemischer Bindung.- b) Die manometrische Bestimmung von Blutgasen und Gasen in Gasgemischen mit dem Apparat von Van Slyke.- ?) Der manometrische Apparat und seine Verwendung zur Blutgasanalyse.- ?) Bestimmung von CO im Blut und von aktivem und gesamtem Hämoglobin mit der CO-Kapazitätsmethode (Methode von Van Slyke).- ?) Bestimmung von CO2 und O2 zusammen mit Cyclopropan, Äthylen oder N2O (Distickstoffoxyd, Lachgas) in 1 cm3 Blut (Methode nach Orcutt und Waters.- ?) Analyse von Gasen in Gasgemischen mit dem manometrischen Apparat nach Van Slyke.- c) Die Ferricyanidmethode von Haldane.- d) Bestimmung der Gasdrucke im Blut.- ?) Bestimmung des Sauerstoff- und Kohlendioxyddruckes im Blut mit der Methode von Riley.- ?) Bestimmung des Sauerstoffdruckes im Blut mit der Methode von Bartels.- e) Rechnerische Auswertung gasanalytischer Bestimmungen mit besonderer Berücksichtigung nomographischer Verfahren.- ?) Bestimmung von PCO2 und PH im Serum und Blut.- ?) Nomogramm zur Untersuchung des Säurebasengleichgewichtes im menschlichen Urin bei 37° C.- ?) O2-Dissoziationskurven des menschlichen Blutes.- ?) Graphische Darstellungen kombinierter O2—CO2-Dissoziationskurven des Blutes und des CO2—O2-Verhältnisses der Atemluft.- f) Anhang. Übersichten, Abkürzungen, Tabellen.- Thunberg-Methodik und verwandte Acceptormethoden.- a) Theoretische Grundlagen ihrer Anwendung.- b) Apparatives und Allgemeines zur Entfärbungsmethodik.- c) Colorimetrische, photometrische und titrimetrische Varianten.- d) Spezielle Fälle.- ?) Flüchtige Reaktionskomponenten. Das Arbeiten mit gasgefüllten Röhren.- ?) Die Dehydrierung von Leukofarbstoffen.- e) Die Tetrazoliummethode.- ?) Allgemeines.- ?) Die Formazanbestimmung.- f) Auswahl der Wasserstoffacceptoren.- g) Die Wasserstoffdonatoren (Substrate).- h) Die Redoxpotentialbestimmung von Metaboliten.- i) Seltener angewandte oder nur bedingt hierher gehörige Acceptormethoden.- ?) Anorganische Acceptoren.- ?) Organische Acceptoren.- Enzymatische Histochemie.- A. Einleitung.- B. Mikroskopische Färbemethoden.- 1. Hydrolasen.- a) Phosphatasen.- ?) Alkalische Phosphatasen.- ?) Saure Phosphatasen.- ?) Andere Phosphatasen.- b) Lipasen.- c) Andere Hydrolasen.- ?) ?-Glucuronidase.- ?) Cholinesterase.- ?) Sulfatase.- ?) Carbohydrasen.- 2. Oxydasen.- a) Peroxydasen.- b) Dopaoxydase.- c) Cytochromoxydase.- d) Andere Enzyme.- C. Chemische Methoden.- Allgemeines.- 1. Die Vorbereitung des biologischen Materials zur Enzymanalyse.- a) Die Probenahme.- b) Mengenbestimmung von Gewebe- und Zellbestandteilen.- ?) Gewichtsbestimmungen.- ?) Volumenbestimmungen.- ?) Die Zellzahl als Bezugsgröße.- 2. Die enzymatisch-chemische Mikroanalyse.- a) Maßanalytische und colorimetrische Methoden.- ?) Geräte und Apparate.- ?) Die Bestimmung kleiner enzymatischer Spaltungen durch Titration.- ?) Colorimetrische Bestimmung von enzymatischen Spaltungen.- b) Dilatometrische Methode.- c) Gasometrische Methoden.- ?) Der „Cartesianische Taucher“ als Mikromanometer.- ?) Der Capillartaucher.- ?) Spezielle Methoden der Tauchertechnik zur Messung enzymatischer Umsetzungen.- Biochemical Genetics.- 1. Introduction.- 2. Life histories and cultural characteristics of representative microorganisms.- a) Neurospora crassa, a heterothallic filamentous fungus.- ?) Vegetative characteristics.- ?) Asexual reproduction.- ?) Sexual reproduction.- ?) Genetic considerations.- ?) Special methods for handling Neurospora.- b) Aspergillus nidulans, a homothallic filamentous fungus.- ?) Vegetative characteristics and asexual reproduction.- ?) Sexual reproduction.- ?) Genetic identification of hybrids.- ?) The production of heterozygous diploids.- ?) Somatic segregation in heterozygous diploids.- ?) Special methods for handling Aspergillus nidulans.- c) Saccharomyces cerevisiae, an unstable heterothallic unicellular fungus with alternating haploid and diploid generations.- ?) Vegetative characteristics.- ?) Life cycle and sexual characteristics.- ?) Genetic considerations.- ?) Special methods for handling yeasts.- d) Bacteria, especially those in which genetic recombination occurs.- ?) Bacterial transformations.- ?) Transduction.- ?) Linked inheritance in Escherichia coli K-12.- ?) Comparative genetics of bacteria.- e) Other microorganismus.- 3. Isolation of biochemical mutants.- a) The method of total isolation.- ?) Isolation of clones descended from single haploid nuclei.- ?) The identification of metabolic deficiencies.- b) Selective isolation of mutants.- ?) Direct selection of “progressive“ mutants.- ?) Visual selection of “retrogressive“ mutants.- ?) Automatic selection of “retrogressive“ mutants.- c) Keplica plating technique.- 4. Genetic identification of mutants.- a) Chromosomal units of heredity.- ?) The determination of homologies and allelism.- ?) The determination of allelism in bacteria.- ?) Other criteria for determining allelism.- b) Extrachromosomal inheritance.- 5. Mutation and the induction of mutations.- a) The mutation process.- b) Mutagenic agents.- ?) Irradiation.- ?) Chemical mutagens.- ?) Notes on procedures.- 6. Mutants as tools in biochemical studies.- a) Identification of sequential steps.- b) Biochemical genetics and comparative biochemistry.- c) Interrelations of gene-controlled reactions.- ?) Interactions within a single pathway of synthesis.- ?) Suppressors and the problem of alternate pathways.- ?) Incomplete genetic blocks.- ?) Pure lines and isogenic stocks.- d) Identification of the reaction primarily influenced by mutation.- e) Extrachromosomal mutants.- 7. Chemistry of the genie material.- Glossary of biological terms.- Aufarbeitung von Geweben und Zellen.- 1. Gewebspräparationen.- a) Einleitung.- b) Gewebsschnitte.- c) Gewebebreie.- d) Homogenate.- 2. Gewinnung und Trennung einzelner Zellen.- a) Einleitung.- b) Zellen aus Blut und anderen biologischen Flüssigkeiten.- ?) Leukocyten.- ?) Thrombocyten.- c) Isolierung von Organzellen.- ?) Gewinnung und Trennung von Zellen in wäßrigen Medien.- ?) Gewinnung und Trennung von Zellen in nichtwäßrigem Milieu.- 3. Zellfraktionierung.- a) Einleitung.- ?) Allgemeines.- ?) Zerkleinerungsverfahren.- ?) Suspensionsmedien.- ?) Trennprinzipien.- b) Spezielles.- ?) Gleichzeitige Darstellung aller Zellfraktionen.- ?) Zellkerne.- ?) Mitochondrien (einschüeßlich Sarkosomen und Cyclophorasesystem).- ?) Mikrosomen.- ?) Cytoplasma.- ?) Golgi-Substanz.- ?) Sonderfälle.- Das Arbeiten mit Isotopen.- Physikalische Grundlagen.- a) Zusammensetzung eines Atoms aus Atomkern und Elektronenhülle. Isotopie.- ?) Aufbau des Atoms.- ?) Begriff des Isotops.- ?) Aufbau des Atomkerns aus Protonen und Neutronen.- ?) Massenzahl.- ?) Symbolische Schreibweise für Isotope.- ?) Die Häufigkeit eines Isotops.- ?) Chemische und physikalische Atomgewichtsskala.- ?) Bindungsenergie eines Atomkerns.- b) Die natürliche Radioaktivität. Die radioaktiven Familien.- c) Kernumwandlungen. Herstellung künstlich radioaktiver Isotope.- ?) Die erste künstliche Kernumwandlung.- ?) Entdeckung der künstlichen Radioaktivität.- ?) Künstliche Beschleunigung von Kerngeschossen.- ?) Das Cyclotron.- ?) Kernumwandlungen als Neutronenquellen.- ?) Typen von Kernumwandlungen.- ?) Die Uranspaltung.- ?) Herstellung trägerfreier Präparate von Radioisotopen.- ?) Erhöhung der spezifischen Aktivität durch Szilard-Chalmers-Prozesse.- ?) Kernumwandlungen mit elektromagnetisch angereicherten Isotopen.- ?) Ausschließlich im Cyclotron herstellbare Radioisotope.- ?) Aktivierungsanalyse und Empfindlichkeit des Nachweises kleinster Spuren.- d) Die verschiedenen Arten des radioaktiven Zerfalls.- ?) Der ?-Zerfall.- ?) Der ?-Zerfall (Zerfall unter Aussendung von Elektronen oder Positronen).- ?) Der K-Einfang.- e) Emission von ?- Quanten.- ?) Entstehungsmechanismus der ? - Quanten.- ?) Zerfallsschemata.- ?) Kernisomerie.- ?) Innerer Photoeffekt. Konversionselektronen.- f) Gesetzmäßigkeiten des radioaktiven Zerfalls.- ?) Radioaktive Einheiten.- ?) Zerfallsgesetz. Halbwertszeit. Mittlere Lebensdauer.- ?) Berechnung der von einem radioaktiven Präparat bis zum völligen Zerfall ausgesandten Teilchen.- ?) Abfallskurve eines Gemisches zweier Radioisotope.- ?) Statistische Natur des radioaktiven Zerfalls.- g) Absorption radioaktiver Strahlungen in Materie.- ?) Durchgang von ?-Teilchen durch Materie.- ?) Durchgang der ?-Teilchen durch Materie.- ?) Absorption von ?-Strahlen.- Meßgeräte zum Nachweis radioaktiver Isotope.- a) Übersicht.- b) Ionisationskammer.- c) Zählrohre.- ?) Bau und Wirkungsweise von Zählrohren.- ?) Proportionalzähler.- ?) Geiger-Müller-Zählrohr (Auslösezähler).- ?) Zählrohrtypen zur Messung von ?-Teilchen.- d) Scintillationszähler.- e) Impulsverstärker.- f) Zählverluste durch begrenztes Auflösungsvermögen der Zählanordnung.- ?) Einfluß von Untersetzern auf das Auflösungsvermögen.- ?) Rechnerische Ermittlung der Zähl Verluste.- ?) Messung der Totzeit ?.- ?) Direkte Bestimmung der Zählverluste.- Nachweis von ?- und ?-Strahlen.- 1. Nachweis von ?-Strahlen.- a) Vorbemerkungen.- ?) Kleinste nachweisbare Grewichtsmengen markierter Substanzen.- ?) Relative und absolute Messungen.- b) Messung von Präparaten in fester Form.- ?) Versuchsanordnung.- ?) Ausnutzbarer Raumwinkel. Geometriefaktor.- ?) Absorption von ?-Strahlung. Ermittlung der Aktivität zweier als Gemisch vorliegender Isotope durch Absorptionsmessungen.- ?) Absorption in Zählrohrfenster und Luftschicht.- ?) Einfluß von schrägem Durchgang durch Zählrohrfenster und Luftschicht..- ?) Selbstabsorption im Präparat.- ?) Selbststreuung im Präparat.- ?) Rückstreuung an der Präparatunterlage.- ?) Einfluß des Zerfallsschemas auf die gemessene Impulshäufigkeit.- ?) Standardpräparate.- c) Messung von Präparaten in flüssiger Form.- ?) Vor- und Nachteile gegenüber Ausmessung fester Präparate.- ?) Flüssigkeitszählrohre.- ?) Nulleffekt von Flüssigkeitszählrohren.- ?) Empfindlichkeitskontrolle bei Flüssigkeitszählröhren.- d) Messung gasförmiger Proben.- ?) Empfindlichkeit der Gas-Zählmethode.- ?) Gaszählung mit der Ionisationskammer.- ?) Gaszählung mit Geiger-Müller-Zählrohren und Proportionalzählern.- 2. Nachweis von ?-Strahlen.- a) Notwendigkeit zur Durchführung von ? -Messungen. Vorteile und Nachteile.- b) Ansprechwahrscheinlichkeit von Geiger-Müller- ? -Zählrohren und Scintillations-zählern für ? - Quanten verschiedener Energie.- ?) Ansprechwahrscheinlichkeit für Geiger-Müller-Zählrohre.- ?) Ansprechwahrscheinlichkeit von Scintillationszählern.- c) Relative Messungen mit ? -Strahlung.- ?) Ideale Vergleichsmessung.- ?) Nichtideale Vergleichsmessung.- d) Richtungsempfindliche Zählrohre.- 3. Statistischer Fehler bei radioaktiven Messungen.- Stabile Isotope und ihre Anwendung als Indicatoren.- a) Bedeutung der stabilen Isotope für die Markierung leichter Elemente. Vorteile und Nachteile gegenüber radioaktiven Isotopen.- b) Anreicherung von stabilen Isotopen.- ?) D2O-Anreicherung durch Elektrolyse von Wasser.- ?) Anreicherung durch chemische Austauschreaktionen.- ?) Elektromagnetische Trennverfahren.- ?) Anreicherung durch fraktionierte Destillation.- ?) Trennung durch Thermodiffusion.- ?) Anreicherung von Isotopen durch Diffusion.- c) Messung von Isotopenhäufigkeiten.- ?) Methodisches zur Anwendung von stabilen Isotopen als Indicatoren.- ?) Messung der Isotopenhäufigkeit mit dem Massenspektrometer.- ?) Messung der Isotopenhäufigkeit durch Dichtebestimmungen.- ?) Maximal meßbare Verdünnungen.- Das Arbeiten mit stabilen Isotopen.- 1. 12H. Deuterium.- a) Deuterium und deuteriumhaltige Verbindungen.- ?) Herstellung.- ?) Austauschreaktionen deuterierter Verbindungen.- ?) Unterschiede im chemischen und biochemischen Verhalten von deuterierten und normalen Verbindungen.- b) Bestimmungsmethoden.- ?) Übersicht.- ?) Pyknometrische Bestimmung.- ?) Methode des fallenden Tropfens.- ?) Dichtegradientenrohr.- ?) Schwimmermethode.- ?) Reinigung der Analysenproben.- c) Biologisches Arbeiten mit Deuterium.- ?) Übersicht.- ?) Bestimmung des Körperwassers.- ?) Toxicität.- 2. 613C. Schwerer Kohlenstoff.- 3. 715N. Schwerer Stickstoff.- ?) Herstellung.- ?) Chemisches und biologisches Arbeiten mit 15N.- ?) Bestimmung.- 4. 818O. Schwerer Sauerstoff.- ?) Herstellung.- ?) Austauschreaktionen.- ?) Bestimmung.- ?) Biologisches Arbeiten mit 18O.- Autoradiographic.- A. Einleitung.- B. Methodische Grundlagen.- 1. Der photographische Vorgang.- a) Schwärzung einer photographischen Platte durch geladene Teilchen.- b) Photographische Emulsionen für Autoradiographie.- c) Notwendige Belichtungszeiten.- d) Grenzen des autoradiographischen Verfahrens.- 2. Auflösungsvermögen.- a) Einfluß der Dicke des histologischen Schnittes, der Zwischenschicht und der photographischen Emulsion auf das Auflösungsvermögen.- b) Einfluß von Art und Energie der radioaktiven Zerfallsteilchen auf das Auflösungsvermögen.- c) Einfluß von Korngröße und Belichtungszeit auf das Auflösungsvermögen.- 3. Quantitative Autoradiographic.- a) Quantitative Auswertung von großflächigen Autoradiogrammen.- b) Quantitative Auswertung von Autoradiogrammen histologischer Schnitte.- ?) Beobachtung einzelner Bahnspuren.- ?) Mikrophotometrische Bestimmung der Schwärzung.- ?) Auszählung von einzelnen Silberkörnern.- c) Bestimmung der örtlichen Strahlendosis in organischem Gewebe (Mikro-Dosis- verteilung).- C. Autoradiographie von biologischem Material.- 1. Vorbereitung des Materials zur Autoradiographie.- a) Auswahl der Fixationsmethode bei speziellen Fragestellungen.- b) Einbettung.- c) Schneiden der Probe.- d) Färben der Schnitte.- 2. Die verschiedenen autoradiographischen Verfahren.- a) Autoradiographie durch direkten Kontakt des Schnittes mit einer photographischen Platte (Kontaktmethode).- b) Autoradiographic durch direktes Aufsetzen des Schnittes auf die photographische Platte („mounted“ nach Evans).- c) Autoradiographic unter Verwendung flüssiger photographischer Emulsionen („coated“ nach BÉLanger und Leblond).- d) Antoradiographie durch Aufsetzen einer festen photographischen Schicht auf den Schnitt („Stripping-film“-Technik nach Pelc sowie Boyd und Macdonald).- e) Andere Methoden.- 3. Artefakte in der Autoradiographic.- a) Artefakte herrührend von den verwandten radioaktiven Ausgangspräparaten.- b) Artefakte im Zusammenhang mit der histologischen Präparation.- c) Artefakte durch fehlerhafte Behandlung der photographischen Emulsion..- D. Anwendungsgebiete der Autoradiographic histologischer Schnitte.- ?) Knochenstoffwechsel.- ?) Stoffwechsel der Zähne.- ?) Stoffwechsel der Schilddrüse.- ?) Stoffwechsel von Tumoren.- ?) Allgemeine Verteilung von radioaktiven Elementen im Organismus.- ?) Niere.- ?) Haut und Haare.- ?) Augen.- ?) Zentrales Nervensystem.- ?) Genitalsystem.- ?) Autoradiogramme ganzer Körperteile beim Menschen.- ?) Immunbiologische Untersuchungen.- ?) Einzeller, Bakterien und Antibiotica.- ?) Pflanzenstoffwechsel.- Das Arbeiten mit radioaktiven Atomarten (chemischer Teil).- Vorbemerkung: Originalberichte (reports) von staatlichen Forschungsgstätten.- 1. Grundlagen.- a) Definition des Begriffes „Aktivität“.- b) Radiometrische Analyse nach Hevesy und Paneth.- c) Radioindicatoren-Verdünnungsanalyse.- d) Ermittlung des Nutzeffekts von Zählrohren.- e) Berechnung der spezifischen Aktivität von für Indicatorversuche vorgesehenen Präparaten.- f) Die Abfallskorrektur.- 2. Voraussetzungen für den Vergleich von mit dem Geiger-Müller-Zählrohr gemessenen Aktivitäten.- 3. Die Messung radioaktiver Substanzen in fester Phase und die Herstellung der erforderlichen Präparate.- a) Die Gewinnung geeigneter Meßpräparate durch Einengen von Lösungen.- b) Herstellung von Meßpräparaten aus Suspensionen.- c) Ausmessung von Papierchromatogrammen und -elektropherogrammen.- 4. Messungen in flüssiger Phase.- 5. Messungen in gasförmiger Phase.- 6. Hinweise zur Aktivitätsbestimmung und zur Handhabung einzelner wichtiger Radionuclide.- a) Der radioaktive Kohlenstoff.- ?) Bestimmung der Radioaktivität durch Messung von ausgefälltem Bariumcarbonat.- ?) Aktivitätsbestimmung von radioaktivem Kohlendioxyd im Geiger-Müller -Zählrohr.- ?) Empfindlichkeit der Nachweismethoden zur Messung von 14C.- ?) Verarbeitung und Abfüllung von Substanzen mit hohem Dampfdruck und großer spezifischer Aktivität.- b) Der radioaktive Schwefel.- c) Der radioaktive Phosphor.- d) Die radioaktiven Halogene.- ?) Fluor.- ?) Chlor.- ?) Brom.- ?) Jod.- ?) Bestimmung von Brom- und Jodaktivitäten nebeneinander.- ?) Astat (Element 85).- e) Tritium (T=3H).- f) Die radioaktiven Alkalimetalle.- ?) Natrium.- ?) Kalium.- ?) Rubidium.- ?) Cäsium.- g) Die radioaktiven Erdalkalimetalle.- ?) Beryllium.- ?) Magnesium.- ?) Calcium.- ?) Strontium.- ?) Barium..- ?) Radium..- h) Die seltenen Erden und die Transurane.- i) Elemente der Nebengruppe Va.- Vanadium.- k) Elemente der Nebengruppe VIa.- ?) Chrom.- ?) Molybdän.- ?) Wolfram.- 1) Uran.- m) Elemente der Nebengruppe VIIa.- Mangan.- n) Elemente der Nebengruppe VIIIa.- ?) Eisen.- ?) Kobalt.- o) Elemente der Nebengruppe Ib.- ?) Kupfer.- ?) Silber.- ?) Gold.- p) Elemente der Nebengruppe IIb.- ?) Zink.- ?) Cadmium.- ?) Quecksilber.- q) Elemente der Gruppe III.- ?) Gallium.- ?) Indium.- ?) Thallium.- r) Elemente der Gruppe IV.- ?) Germanium.- ?) Zinn.- ?) Blei.- s) Elemente der Gruppe V.- ?) Arsen.- ?) Antimon.- ?) Wismut.- t) Elemente der Gruppe VI.- ?) Selen.- ?) Tellur.- 7. Richtlinien für die Handhabung radioaktiver Atomarten.- a) Regeln zur Errichtung eines radiochemischen Laboratoriums.- b) Spezielle Geräte.- c) Vorbereitung von Präparaten, die im Reaktor bestrahlt werden sollen.- Dosimetrie und Strahlenschutz.- 1. Die Dosierung radioaktiver Substanzen.- a) Dosis und Dosisleistung.- b) Biologische Wirksamkeit ionisierender Strahlen.- c) Toleranzdosen.- d) Berechnung der Strahlendosis.- ?) ?-Strahler.- ?) ß-Strahler.- ?) ?-Strahler.- ?) K-Strahler.- ?) Mischstrahler.- ?) Zerfallsketten.- e) Maximal zulässige Mengen inkorporierter Isotope.- ?) Dosiskonstanten und Toleranzkonzentration.- ?) Anreicherung und Ausscheidung.- ?) Toleranzkonzentrationen in Atemluft und Trinkwasser.- 2. Grundsätze des Strahlenschutzes.- a) Die Gefahren einer Schädigung durch ionisierende Strahlen.- ?) Frühschäden.- ?) Spätschäden.- ?) Genetische Schädigungen.- b) Schutz gegen Corpuscularstrahlung von außen.- ?) ?- und ß-Strahler..- ?) Neutronenquellen.- c) Schutz gegen Quantenstrahlung von außen.- ?) K- und Bremsstrahlung.- ?) ?- Strahlung und Positronenvernichtungsstrahlung.- d) Die Gefahren radioaktiver Verseuchungen und der Inkorporation von Radioisotopen.- e) Chemischer Strahlenschutz.- f) Gefahrenklassen der Isotopenarbeit.- 3. Praktische Maßnahmen zum Strahlenschutz.- a) Schutzvorschriften.- b) Arbeits- und Aufbewahrungsräume.- c) Schutzeinrichtungen.- d) Arbeitsgeräte.- e) Schutzkleidung.- f) Radioaktive Entseuchung.- g) Beseitigung radioaktiver Abfälle.- h) Transport von Isotopen.- i) Strahlenschutzmessungen.- ?) Personelle Dosismessung.- ?) Messung der Ortsdosis.- ?) Aktivitätsmessung von Wasser und Atemluft.- j) Ärztliche Überwachung.- Statistische Auswertung der Versuchsergebnisse.- A. Einleitung.- 1. Die grundlegenden statistischen Begriffe und Maßzahlen.- a) Häufigkeitsverteilung.- b) Mittelwerte.- c) Streuungsmaße. Die mittlere Abweichung.- d) Häufigkeitsverteilung mehrerer Merkmale, Korrelation und Regression.- 2. Die statistischen Schlußweisen.- a) Kollektiv und Stichprobe. Das Problem der Verallgemeinerung.- b) Die statistischen Maßzahlen im Kollektiv und in der Stichprobe. Mittlerer Fehler.- c) Der Schluß vom Kollektiv auf die Stichprobe (direkter Schlu?).- d) Der Rückschluß von der Stichprobe auf das Kollektiv.- e) Die Sicherheitsstufen einer statistischen Aussage.- f) Die statistischen Prüfverfahren.- B. Die statistische Bearbeitung von Häufigkeiten.- 1. Verteilungsgesetze von Häufigkeiten.- a) Die binomische Verteilung.- b) Die Poisson-Verteilung.- c) Die Normalverteilung als Grenzfall der binomischen Verteilung.- d) Andere kombinatorische Verteilungen.- Die hypergeometrische Verteilung.- 2. Die Beurteilung von Häufigkeiten.- a) Die Beurteilung einer Häufigkeit.- b) Vergleich zweier Häufigkeiten.- c) Vergleich mehrerer Häufigkeiten (?2-Verfahren).- C. Die statistische Bearbeitung von Meßreihen.- 1. Verteilungsgesetze in Meßreihen.- a) Die Kennzeichnung von Häufigkeitsverteilungen.- b) Die Normalverteilung in biologischen Reihen.- c) Genauigkeit und Fehlerfortpflanzung in Meßreihen.- 2. Die Beurteilung von Mittelwerten.- a) Beurteilung eines Mittelwertes (t-Prüfung).- b) Der Vergleich zweier Mittelwerte.- ?) Die Differenz zweier Mittelwerte.- ?) Der Quotient zweier Mittelwerte.- 3. Vergleich von Anordnungsreihen.- 4. Folgeprüfung (Sequenzanalyse).- 5. Die Beurteilung von Streuungen.- 6. Die Methode der Streuungszeriegung. Vergleich mehrerer Mittelwerte.- a) Das Zusammenwirken von methodischem Fehler und biologischer Variabilität.- b) Das Grundschema der Streuungszerlegung. Homogenitätsprüfung für eine Gruppierung.- c) Streuungszerlegung bei 2 Gruppierungen. Vergleich mehrerer Mittelwerte mit Ausschaltung eines Störungsfaktors.- d) Streuungszerlegung bei zweifacher Gruppierung mit Wiederholungen.- e) Streuungszerlegung bei Untergruppierung. Einzelvergleiche.- f) Streuungszerlegung bei mehr als 2 Gruppierungen.- g) Streuungszerlegung bei mehr als 2 Gruppierungen mit Wiederholungen.- D. Die statistische Bearbeitung von Zusammenhängen.- 1. Die Beurteilung eines Korrelations- und Regressionskoeffizienten.- 2. Deutung von Korrelationen.- 3. Korrelation und Regression bei mehr als zwei Variablen.- 4. Nichtlineare Korrelationen und Rangkorrelationen.- 5. Trennverfahren (Diskriminanzanalyse).- 6. Streuungszerlegung mit zwei Variablen (analysis of covariance).- 7. Zeit-Wirkungskurven.- 8. Dosis-Wirkungskurven.- a) Auswertung einer Einzelkurve.- ?) Probitanalyse.- ?) Logitanalyse.- b) Vergleich zweier paralleler Dosis-Wirkungskurven.- E. Versuchsplanung.- 1. Prinzipien der Versuchsplanung.- 2. Die Hauptschemata der Versuchsplanung.- Häufig benutzte Symbole.- Namenverzeichnis.