Quantitative ultramikrospektrographische Verfahren

Zusammenfassung

Die mikrochemische Untersuchung einzelner Strukturen in lebenden Zellen verlangt die Entwicklung von Gruppen spezieller Methoden. Diese Forderung ist in erster Linie durch die minimale Größe dieser Strukturen und ferner durch ihre Empfindlichkeit bedingt. Es wurden verschiedene Wege gegangen, die vor allem auf qualitative Untersuchung zielten, aber infolge technischer Schwierigkeiten doch nur begrenzten Wert haben.

Nunmehr wurde versucht, wirklich quantitative Methoden für das in Frage kommende Dimensionsgebiet zu entwickeln, die sich gleichzeitig speziell für das biologische Objekt eignen sollen. Innerhalb dieses Instiutes wurde ein Programm aufgestellt, das die Ausnutzung der optischen mikrospektrographischen Methoden bis an die Grenze ihrer Möglichkeiten für Zellstrukturuntersuchung zum Ziel hat. Durch die Kombination von spektrographischem Messen in verschiedenen Wellengebieten, weitgehende Automatisierung der Meßverfahren und der Werteanalyse, sowie durch Entwicklung einer Reihe von Hilfsmethoden wurde eine Gruppe von Apparaten und Arbeitsverfahren geschaffen, die es erm oglichen, in Routinearbeit eine große Anzahl im optischen Gebiet absorbierender Substanzen mit besserer Auflösung als lμ in situ zu messen, Trockengewichtsbestimmungen und die Analyse gewisser Elemente innerhalb der Zellstrukturen durchzuführen.

Summary

The microchemical investigation of individual structures in living cells requires the development of groups of special methods. This requirement is conditioned primarily by the minimum size of these structures and further by their sensitivity. Various paths were followed, whose objective was qualitative study above all, but they had no more than limited value because of technical difficulties.

It has now been attempted to develop really quantitative methods for the region of dimensions involved, and these should also be suitable in particular for the biological objective. A program has been set up in the writer's department with the goal of employing to the greatest possible limit the optical microspectrographic methods for studying cell structures. By combining spectrographic measurements in various wave ranges with automation of the measuring process and analysis of the data, and also by developing a series of auxiliary methods, it was possible to create a group of devices and procedures which made it possible, in routine work, to measure in situ a large number of absorbing substances in the optical range with better resolution than 1μ. It was also possible to make dry weight determinations and analyses of certain elements within the cell structures.

Résumé

L'étude microchimique de structures particulières dans des cellules vivantes exige la mise au point d'un groupe de méthodes spéciales. Cette exigence résulte au premier chef de la petite taille de ces structures et encore plus de leur sensibilité. On étudie plusieurs méthodes qui visent avant tout à une étude qualitative, mais qui par suite de difficultés techniques n'ont encore qu'une valeur restreinte.

On a donc recherché des méthodes réellement quantitatives pour le domaine de dimensions envisagé qui puissent en même temps servir en biologie. Un programme fut établi dans cet institut avec comme but l'exploitation des méthodes de microspectrographie optique jusqu'à la limite de leurs possibilités. La juxtaposition de mesures spectrographiqu.es dans différents domaines de longueurs d'onde, une large automaticité des procédés de mesure, l'étude des résultats aussi bien que la découverte de toutes une série de méthodes auxiliaires, ont permis la mise au point d'un groupe d'appareils et de méthodes de travail. Ceux-ci permettent pour du travail de routine d'étudier in situ avec une sensibilité inférieure à 1μg un grand nombre de substances opaques à la lumière visible ainsi que d'effectuerdes déterminations de poids et le dosage d'éléments à l'intérieur de la structure cellulaire.