(Aus der Universiti~tsklinik ffir Geschwulstkr~nke der Charit6.

Uber die t~inwirkung yon Ultraschallwellen auf die Krebszellen des M~iuseascites.

Von tIans Auler und Herbert Woite.

(Eingegangen am 11. Juli 1942.)

Die Wirkung yon Ultraschallwellen auf Krebszellen wurde yon Woite und mir im Jahre 1939 geprfift, nachdem bekannt geworden war, dal] biologische Objekte durch die Ultraschallwellen gesch&dig~ bzw. ab- ge~Ste~ werden k5nnen. Die Appuratur wurde yon Woite geb~ut: Ein l~5hrensender (Anodenverlustleitung 500 Watt) mit einem Quarz- krystaD und einer Eigenfrequenz yon 945 KHz. Der Quarz wird ent- weder galvanisch oder induktiv angekoppelt. Es wird grSl3t~enteils ~uf Frequenzen zwischen 1000 und 1500 Kgz gearbeitet. In den ersten Ver- suchen wird das Material auf den in Luft schwingenden Quarz gebracht. Sparer wird, um grSi~ere Mengen yon beschalltem Material zu erhalten, ein Gef~l~ benutzt, dessen Boden yon dem Quarz gebildet wird. Zur Erh6hung der BelastungsmSglichkeit des Quarzes wird das Gef/il~ in ein 01bad ges~e]l~. S&m~liche Versuche werden unter aseptischen Bedin- gungen ausgefiihrt. Die Einwirkung der Ultrasch~llwellen wird beob- uchtet i~ Abhs yon der Schallintensit~t, der Einwirkungszeit nnd dem Verdiinnungsgrad des Materials. Um Verg]eichswerte fiir die Schallintensit~t zu erhalten, wird der Druck der Scballwellenfron~t auf eine Met~llf]s mit Hilfe einer empfindlichen Waage gemessen. Er erreicht bei den einzelnen Versuchen Wer~e zwischen 30 und 250 g/ccm.

Die Temperatur des Materials w~hrend der Beschallung wird kom trollier~. Durch hiiufiges Umrfihren soll eine lokale ~berhitzung ver- mieden werden. Unter gleichen Bedingungen (Temperatur, Zeit) parallel- ]aufende Kochversuche sollen die reine ttitzeeinwirkung ~ufzeigen. Es wird versucht, ffir die einzelnen S~dien der Zellzertriimmerung reprodu- zierb~re Versuchsbedingungen zu erhalten.

Kurze Betrachtung der Versuchsergebnisse: Das Zie] der bisherigen Versuche war, Krebszellen durch die Ein-

wirkung yon Ultr~schallwellen zu zerstSren. Als Material verwendet wurde i~ der Hauptsache Ascites vom Asci-

tes-Ca der Maus. Von dem beschallten Material wurden Ausstriche nach Giemsa gefi~rbt. In Gewebskulturen und Eigenimpfversuch wurden die beschallten. Zellen auf ihre Lebensf~higkeit hin geprfift.

Die histologische~ Bilder ]assert eine zunehmende ZerstSrung der Zellelemente mit Anwachsen der Schallintensits der Einwirkungszeit und dem Verdtinnungsgrad des M~terials erkennen.

Einwirkung yon Ultraschallwellen auf die Krebszellen des M/~useascites. 91

Es zeigt sieh bei grSfleren Intensit~ten und 1/ingerer Einwirkungszeit eine vSllige Zerstiickelung s/tmtlieher grSf3erer Zellelemente. Selbst die Borstschen Zellen, die sich auch bei der Besehallung als am widerstands- f~thigstenerweisen, erscheinen angefetzt. Dagegen lassen meistens im Mate- rial anwesende Erythrocyten keine morphologische Sch/idigung erkennen.

Bei kleineren Intensit~ten und geringerer Einwirkungszeit treten nur sehr wenig zerstiiekelte Zellen auf und nut wenig Kerne erseheinen unver/tndert gegeniiber dem unbeschallten Material.

Der Verdfinnungsgrad des Materials spielt insofern eine Rolle, als bei dickflfissigem Material sehr rasch eine Verklumpung auftritt, die eine Zerreilhmg tier Zellen erschwert.

Die ZellzerstSrung, deren Grad mit dem Anwaehsen der genannten Fgktoren zunimmt, geht vor sieh, dab zunachst der Kern platzt, und seine Trfimmer in das Zellplasma hinein- und sp~tter auch fiber die Zell- grenze hinausgesehleudert werden. Erst dann scheint das Cytoplasma angegriffen zu werden. Die Zellmembran reifit strahlig in Fetzen ant und Granula werden in die Umgebung gestreu~. Nach Anwendung sehr grol3er In~ensitgten konnte oft an den gef~trbten Zellen eine Versehie- bung naeh der acidophilen Seite hin beobachtet werden. Es werden in diesen Pr/tparaten sehr wenig oder gar keine blaugef~rbten Eiemente im Vergleich zu den rotgef~trbten Zellbestandteilen gefunden.

Der Vergleieh mit den histologischen Pr/tparaten der zur Kontrolle angestellten Kochversuehe zeigt, dart es sich keineswegs um eine blofte ttitzeeinwirkung handelt, obgleieh bei den grSBelen Intensit~tten Tempe- raturen yon 50 ~ im Material gemessen wurden. Dabei mu$ beriicksichtigt werden, dab die an den Grenzschiehten auftretenden Temperaturen erheblich hSher liegen kSnnen. Zur Erkl~trung k ann man daran denken, dal] durch eine aufterordentlieh rasch einsetzende Einwirkung der Schall- wellen die Zelle in ihrer Struktur derart ver/indert wird, dal~ eine Den~- turierung des Eiweil~es sehr erschwert wird. Auf eine Strukturseh/idigung der Zelle deuten auch die negativen Ergebnisse der Gewebskulturen hin, die zum Tell mit Material angestellt worden sind, in dem morphologiseh kaum ver/tnderte Zellen enthalten waren.

Beil/tufig sol1 noch erw~hnt werden, dag w/~hrend tier Einwirkung der Schallwellen sich die Viskosit/~t/~nderte und das Material entf/irbt wurde. Dutch Aufrechterhaltung des Verdfinnungsgrades, der sich dureh Verdunstung w~hrend der Beschallung verringert , JieB sich diese 5nde- rung der Viskosit/tt nieht beeinflussen.

Zu~'amme~/assung. Dutch Ultraschallwellen konnte eine weitgehende Seh~digung der

Tumorzellen in vitro erreieht werden. Diese wurde im (Jbertragungs- versuch nachgewiesen.

Auszug aus den Protokollen:

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92 H. Auler nnd H. Woite: Uber die Einwirkung yon Ultraschallwellen.

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