Experimentelle Untersuchungen zum Fluoreszenzspektrum der menschlichen Haut

Abstract: Aus dem Institut für Medizinische Balneologie und Klimatologie der Universität München Direktor: Professor Dr. med. J. Lissner INAUGURAL-DISSERTATION zur Erlangung der Doktorwürde der Medizinischen Fakultät der Ludwig-Maximilians-Universität München von Anton Atzinger aus Freising München 1971 Zusammenfassung 1. Ein neuer Hautspektralfluorograph entwickelt von H.PRATZEL wird vorgestellt. Damit ist es erstmals möglich Areale der menschlichen Haut im intakten Gewebeverband in den Strahlengang zu bringen. 2. Durch Messung eines Fluorescein-Standards wurden wichtige apparatspezifische Daten gewonnen. 3. Aufgrund von Messungen von MgO in Remissionsstellung mit und ohne Filter sowie eines Barrierehäutchens in Fluoreszenzstellung mit und ohne Filter wurde nachgewiesen daß Streulicht keinen Anteil am Zustandekommen des Fluoreszenzlichtes hat. 4. Es wurde eine Methode zur Korrektur der Fluoreszenzspektren erarbeitet. Dazu wurde der relative Quantenfluß im Anregungsstrahlengang mit Rhodamin B und im Fluoreszenzentstrahlengang mit MgO-bedampften Oberflächen bestimmt. Die daraus gewonnenen Reduktionsfaktoren ermöglichen es alle Fluoreszenzspektren von gerätespezifischen Einflüssen zu befreien und die korrigierten Spektren mit den Angaben in der Literatur zu vergleichen. 5. Die Empfindlichkeit des Gerätes wurde durch Messungen von Chininsulfat in 0 1 n H2SO4 ermittelt. Chininsulfat kann bis zu Verdünnungen von 10-5 ppm ohne Schwierigkeiten gemessen werden. Die Intensität der Hautfluoreszenz entspricht etwa der Intensität von Chininsulfat in einer Konzentration von 10-3 ppm. 6. Bei Messungen von kombinierten Fluoreszenz-Excitationsspektren (KFES) an menschlicher Haut und sm Barrierehäutchen ergeben sich folgende spektrale Daten: Anregungsmaxima bei 295 und 360 nm unkorrigiert (bzw. 305 und 345 nm korrigiert) sowie Fluoreszenzmaxima bei 335 und 460 nm unkorrigiert (bzw. 345 und 427 nm korrigiert). Dabei bleibt die Qualität der Spektren bei allen Messungen unter allen Umständen konstant die Quantität der Fluoreszenzstrahlung dagegen ist von verschiedenen Faktoren abhängig. 7. Bei Messung am Barrierehäutchen steigt nach Elution mit Wasser die relative Fluoreszenzintensität (RFI) im Bereich des 1. Gipfels um 200 % an im Bereich des 2. Gipfels geht sie um 24 % zurück. Nach Elution mit Aceton hingegen sinkt die Fluoreszenzstärke des 1. peaks um 43 % ab die des 2. peaks nimmt um 33 % zu. 8. Nach Bestrahlung der menschlichen Haut mit UV-Licht wird die Intensität des kurzwelligen Gipfels um 20 % die des langwelligeren um 29 % gemindert. 10 Minuten langes Einwirken von IR-Licht schwächt die Fluoreszenzstrahlung im Bereich des langwelligeren (= 2.) Gipfels um 19 % der kurzwelligere Gipfel bleibt unbeeinflußt. 9. Das Anlegen einer venösen Stauung verändert den 1. Gipfel in seiner Quantität nicht im Bereich des 2. Gipfels wird der Strahlungsfluß um 15 % vermindert. 10. Im Anschluß an eine Benetzung der Haut mit Leitungswasser zeigt die Messung eine Fluoreszenzsteigerung von 36 % im Strahlungsbereich des 1. peaks. Der 2. Gipfel erfährt keine Veränderung. 11. Mit Hilfe der Jontophorese wurde Histamin in die Haut eingebracht (15 gtt. einer 1 %-igen Histaminlösung aufgefüllt auf 50 ml aqua dest. Stromstärke 0 5 mA Einwirkzeit 60 sec.). Dabei stellt sich der 1. Gipfel unverändert dar im Bereich des 2. Gipfels wird die Meßstrahlung um 18 % geschwächt. 12. Adrenalinapplikation (Stammlösung 1:1000 Jontophorese jeweils 30 sec. bei 0 5 mA) bewirkt eine zur Histaminwirkung gegensinnige Änderung: Die Intensität des Fluoreszenzlichtes am 2. peak erreicht einem um 32 % höheren Wert. Der 1. peak bleibt wiederum unbeeinflußt. 13. Hornschichtabrisse führen im Bereich des 1. Gipfels zu einer Intensitätssteigerung während die Strahlung des 2. Gipfels mit jedem Abriß schwächer wird. Nach 10 Abrissen erreicht die Zunahme im kurzwelligeren Bereich 87 % die Abnahme bei Wellenzahl 22 kg (2. Gipfel) 37 %. 14. CO2-Gas das 5 Minuten lang auf die Haut aufgeblasen wird führt zu keiner Verformung des 1. Gipfels. Im Bereich des 2. Gipfels resultiert eine um 37 % höhere RFI. 15. Das Aufbringen von auf 40° C erwärmter 0 1 n NaOH erbrachte am 2. peak eine Steigerung der RFI um 42 %. Eine Behandlung mit 0 1 n SCl verursachte im nämlichen Wellenzahlbereich eine Senkung der Meßstrahlung um 15 %. 16. Nach Auftragen von 0 1 %-igem Adenosindiphosphat (ADP) konnte keinerlei nach Einwirken von Lactatdehydrogenase (LDH) (0 5 mg/ml) keine sicher reproduzierbare Abweichung von der Normalkurve beobachtet werden. 17. Bei der Oberflächenfluoreszenzmessung von menschlichen Nativblut wird nach Einwirken von CO2-Gas Fluoreszenzstrahlung hoher Intensität bei Wellenzahl 22 kK entsandt. Wird dasselbe Blutpräparat mit reinem gasförmigen Sauerstoff beflutet so sinkt die Strahlungsintensität um 26 % ab. Erneute CO2-Beflutung führt zu einer Meßkurve die mit der zunächst abgeleiteten Blut-CO2-Kurve wieder übereinstimmt. 18. Die Experimentalergebnisse führen zu der Annahme daß insbesondere Tryptophan am Zustandekommen des Fluoreszenzlichtes im Bereich des kurzwelligeren Gipfels Anteil hat. Hinsichtlich des langwelligeren Gipfels sprechen die Resultate dafür daß das reduzierte Nikontinsäureamid-adenindinukleotid (NAHD) wesentlich an der Entstehung der Fluoreszenzstrahlung beteiligt ist. ___MH

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