Dokument: Establishment and Optimization of the Cultivation of Murine Precision-cut Heart and Liver Slices

Titel:	Establishment and Optimization of the Cultivation of Murine Precision-cut Heart and Liver Slices
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=72431
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20260318-130148-9
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Englisch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Erbay, Ahmed Emre [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 2,57 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 01.03.2026 / geändert 01.03.2026
Beitragende:	Frau Prof. Dr. Nicole Schupp [Gutachter] Prof. Lehwald-Tywuschik, Nadja [Gutachter]
Stichwörter:	Tissue slice, toxicology, PCLS
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:	Präzisionsschnitte sind Schnitte von vitalem Gewebe, die mit einem Schlittenmikrotom in einer definierten Schnittdicke hergestellt werden können. Zur Erforschung biologischer Prozesse stellt die ex vivo-Kultivierung von Präzisionsschnitten eine alternative Methode zur in vitro-Zellkultur, sowie zu in vivo-Tierversuchen dar. In dieser Arbeit wurden Präzisionsschnitte der Leber und des Herzens der Maus für einen Zeitraum von bis zu 48 Stunden kultiviert. Es wurde angestrebt, die Kulturbedingungen der Präzisionsschnitte zu charakterisieren und zu optimieren, da die anschließenden Untersuchungen eine ausreichende Vitalität der Schnitte voraussetzten. Zu diesem Zweck wurde erst der Einfluss ausgewählter Parameter in der Herstellung und Kultivierung auf die Vitalität der Präzisionsschnitte mit zwei verschiedenen Vitalitätstests evaluiert. Getestet wurden Veränderungen der Schnittdicke der Präzisionsschnitte, der Zusammensetzung des Kulturmediums sowie der Lösung, die im Schlittenmikrotom während des Schneideprozesses zur Aufbewahrung der Präzisionsschnitte verwendet wurde. Die untersuchten Veränderungen beeinflussten die Vitalität der Präzisionsschnitte nicht, was eine Vereinfachung des Protokolls ohne Qualitätsverluste ermöglichte. Weiterhin konnte beobachtet werden, dass die Zugabe von Antioxidantien zum Kulturmedium sich auf die Vitalität von Präzisionsschnitten des Herzens positiv auswirkte. Insgesamt wurde bei Präzisionsschnitten des Herzens allerdings ein rascherer Vitalitätsverlust beobachtet als bei Präzisionsschnitten der Leber. Weiterhin stellte die geringe Größe des Herzens von Mäusen eine Limitation für Präzisionsschnitte des Herzens dar. Im Folgenden fokussierte sich die Arbeit daher auf Präzisionsschnitte der Leber. Die histologische Untersuchung von Präzisionsschnitten der Leber zeigte nach 24 Stunden beginnende nekrotische Veränderungen, deutete jedoch auch auf regenerative Prozesse hin. Abschließend wurden die Präzisionsschnitte der Leber beispielhaft mit Paracetamol, Cisplatin, Isoniazid und Melatonin behandelt. Es wurde hierbei erwartet, dass sich die Präzisionsschnitte, analog zu den entsprechenden Geweben in in vivo-Versuchen verhalten. Diese Hypothese konnte durch die Ergebnisse gestützt werden. Zusammengefasst, deuteten die Ergebnisse darauf hin, dass die ex vivo-Kultivierung von Präzisionsschnitten, insbesondere von Präzisionsschnitten der Leber, eine vielversprechende Alternative darstellt, um die Reaktion von Gewebe auf Toxine zu untersuchen. Precision-cut tissue slices can be produced from vital tissue using a special tissue slicing apparatus at a set slice thickness. The ex vivo cultivation of precision-cut tissue slices can be used as an alternative method to in vitro cell cultures and in vivo animal experiments in the research of biological processes. In this thesis, precision-cut tissue slices of the liver and the heart of mice were incubated for a period of up to 48 hours. It was aimed to characterize and optimize the culture conditions of the precision-cut tissue slices, as the subsequent investigations required sufficient viability of the slices. Therefore, two different viability assays were applied to assess how selected parameters influence the viability of the precision-cut tissue slices. Parameters changed included the slice thickness, the composition of the culture medium and the composition of the solution that was used in the tissue slicer during the cutting process. The assessment showed that the protocol modifications had no adverse effect on the viability of precision-cut tissue slices, allowing the process to be simplified without compromising the quality. It was also observed that the addition of antioxidants to the culture medium of precision-cut heart slices had a positive effect on their viability. However, culture of precision-cut heart slices was limited by a more rapid decrease in viability over the incubation period compared to precision-cut liver slices. Another limiting factor was the small size of the mouse heart, which restricted the number of slices that could be obtained from each organ. Therefore, the further focus of the thesis was on precision-cut liver slices. Histological examination of the precision-cut liver slices revealed necrotic changes in the slices beginning after 24 hours, while at the same time signs of regenerative cell processes were also evident. Lastly, the precision-cut liver slices were treated with the model toxins acetaminophen, cisplatin, isoniazid, and melatonin. It was expected that the precision-cut liver slices would respond to treatment in a manner analogous to the response that the tissue would have shown in in vivo experiments. This hypothesis was confirmed by the results. Overall, the results showed that the ex vivo cultivation of precision-cut tissue slices, particularly precision-cut liver slices, presents a promising alternative to study the response of the tissue to various toxins.
Lizenz:	Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:	18.03.2026
Dateien geändert am:	18.03.2026
Promotionsantrag am:	30.09.2025
Datum der Promotion:	26.02.2026