Methoden zur Evaluation von Zytotoxizit¨at und Struktur ... - OPUS

142 4. Ergebnisse und Diskussion
zies S. vestibularis, P. fluorescens, M. luteus und N. cinerea geben. Die Messung erfolgte
in vier 5 mm-NMR-Röhrchen, die zwei Milliliter der jeweiligen Zellsuspension ent-
hielten. Die Zellen waren in Brain-Heart-Infusion(BHI)-Bouillon suspendiert und ihre
Konzentration wurde bei allen Bakterienspezies auf einen OD600-Wert von 0.015 ein-
gestellt. Zur Erstellung der T2-Kurven wurde die transversale Relaxation der vier Bak-
terienproben zusammen mit einer Negativkontrolle, die aus reinem Medium bestand,
bei 30 ◦ C über einen Zeitraum von 48 h mittels CPMG-präparierter MRT bei 17.6 T
simultan gemessen. Dazu wurde im Abstand von 10 Minuten eine Bildserie aufge-
nommen und für jede Probe aus dem exponentiellen Intensitätsabfall jedes Pixels der
entsprechende T2-Wert, gemittelt über ein ROI (region of interest), berechnet. Die ge-
nauen Mess- und Geräteparameter, die Probenpräparation, die Auswertung der Bilder
und die verwendeten und teilweise programmierten MATLAB-Routinen sind in Ab-
schnitt 5.1.5.1, Abschnitt 5.1.7.2.6 und Anhang A und B näher beschrieben. Wie aus
den erweiterten Bloch-Gleichungen zu sehen ist , enthalten die gemessenen T2-Werte
in gewissem Maße eine Diffusionswichtung. Da jedoch die experimentellen Parame-
ter während der Messserien unverändert blieben, wurde der Einfluss der Diffusion als
konstant angenommen und T2 als gemessenes T2 definiert. Vergleicht man die gemes-
senen T2-Kurven in Abbildung 4.57, so weist die T2-Kurve von S. vestibularis während
des Zellwachstums mit 40 ms eine besonders starke T2-Änderung auf. Abgesehen von
einem kleinen T2-Anstieg von 85 ms auf 92 ms in der ersten Messstunde, fällt die Kur-
ve innerhalb der ersten fünf Stunden auf einen Wert von 75 ms ab, um anschließend bis
auf einen Wert von ca. 115 ms steil anzusteigen und dort in einem Plateau zu enden.
Der anfängliche T2-Anstieg wird auch von der Negativkontrolle durchlaufen und wird
durch eine verzögerte Temperierung des Messsystems (Messtemperatur ist 30 ◦ C) her-
vorgerufen. Der ansonsten konstante T2-Wert der Negativkontrolle ist ein Indiz dafür,
dass äußere Störfaktoren während der Messung wie z. B. Temperaturschwankungen
ausgeschlossen werden können. Die starke T2-Änderung spricht somit für ein schnel-
les und intensives Zellwachstum der Streptococcus-Spezies. Bei P. fluorescens und N.
cinerea dagegen sind die T2-Kurven zum einen zeitlich verzögert und zum anderen be-
trägt die gesamte T2-Änderung weniger als 5 ms, woraus auf ein verzögertes und ge-
hemmtes Wachstum geschlossen werden kann. Die M. luteus-Kurve verläuft während
der gesamten Messzeit parallel zur Kontroll-Kurve und zeigt keinerlei Änderungen.
Visuelle Untersuchungen der Proben nach der Messung bestätigten diese Ergebnisse:
Während die S. vestibularis-Probe einen starken weißen Zellniederschlag zeigte, konn-
te bei den beiden Bakterienspezies P. fluorescens und N. cinerea lediglich eine leich-
te Trübung des Mediums festgestellt werden. Bei der M. luteus-Probe blieb dagegen
das Kulturmedium klar, ohne sichtbare Kolloidpartikel. Offensichtlich fand hier in der
Messapparatur innerhalb der 48 h keine Zellproliferation statt. Maßgeblich für die un-
terschiedlichen T2-Kurven der vier verschiedenen Bakterienspezies waren in diesem