Osteozyten, eine Zelle, die in der Substanz eines vollständig ausgebildeten Knochens liegt. Es nimmt eine kleine Kammer ein, die als Lakune bezeichnet wird und in der verkalkten Knochenmatrix enthalten ist. Osteozyten stammen von Osteoblasten oder knochenbildenden Zellen ab und sind im Wesentlichen Osteoblasten, die von den Produkten umgeben sind, die sie sekretieren. Zytoplasmatische Fortsätze der Osteozyten erstrecken sich von der Zelle weg zu anderen Osteozyten in kleinen Kanälen, die Canaliculi genannt werden. Über diese Kanälchen werden Nährstoffe und Abfallprodukte ausgetauscht, um die Lebensfähigkeit der Osteozyten zu erhalten. Osteozyten sind der am häufigsten vorkommende Zelltyp in reifem Knochengewebe. Sie sind auch langlebig und überleben so lange, wie der Knochen, den sie besetzen, existiert.
Die Osteozyten sind zur Knochenablagerung und -resorption fähig. Es ist auch am Knochenumbau beteiligt, indem es Signale an andere Osteozyten als Reaktion auf selbst geringfügige Knochendeformationen überträgt, die durch Muskelaktivität verursacht werden.
Auf diese Weise wird der Knochen stärker, wenn er zusätzlich belastet wird (zum Beispiel durch häufige Bewegung oder körperliche Anstrengung), und schwächer, wenn er entlastet wird (zum Beispiel durch Inaktivität). Die Osteozyten können bei der Kalziumentfernung aus dem Knochen helfen, wenn der Kalziumspiegel des Körpers zu niedrig ist. Der vorzeitige Tod oder die Dysfunktion von Osteozyten wird mit Krankheiten wie Osteoporose und Osteoarthritis in Verbindung gebracht.
Abstrakt
Dieser Übersichtsartikel beschreibt die normale Knochenanatomie und -physiologie als Einführung in die nachfolgenden Artikel in diesem Abschnitt, in denen klinische Anwendungen der Beckenkamm-Knochenbiopsie erörtert werden. Zuerst werden die normale Anatomie und die Funktionen des Skeletts besprochen, gefolgt von einer allgemeinen Beschreibung der Prozesse der Knochenmodellierung und -remodellierung. Der Knochenumbauprozess reguliert die Zunahme und Abnahme der Knochenmineraldichte im erwachsenen Skelett und beeinflusst direkt die Knochenstärke. Um den Wert und die Interpretation der Ergebnisse der Beckenkamm-Histomorphometrie beurteilen zu können, ist ein gründliches Verständnis des Knochenumbauprozesses von entscheidender Bedeutung.
Die Rekrutierung, Aktivierung und Knochenresorption von Osteoklasten wird ausführlich besprochen, gefolgt von einem Überblick über die Rekrutierung von Osteoblasten und den Prozess der Knochenneubildung. Als nächstes werden die kollagenen und nicht kollagenen Proteinkomponenten und die Funktion der extrazellulären Knochenmatrix zusammengefasst, gefolgt von einer Beschreibung des Prozesses der Mineralisierung der neu gebildeten Knochenmatrix.
Die Wirkung biomechanischer Kräfte auf den Knochen wird durch das Osteozyten-Syncytium innerhalb des Knochens über das Kanalnetz und interzelluläre Gap Junctions erfasst. Schließlich werden Konzepte in Bezug auf Knochenumbau, Osteoklasten- und Osteoblastenfunktion, extrazelluläre Matrix, Matrixmineralisierung und Osteozytenfunktion in einer Zusammenfassung der derzeit verstandenen funktionellen Determinanten der Knochenstärke synthetisiert. Diese Informationen bilden die Grundlage für das Verständnis des Nutzens und der klinischen Anwendungen der Beckenkamm-Knochenbiopsie.
Das Skelett
Das menschliche Skelett eines Erwachsenen besteht aus insgesamt 213 Knochen, ausgenommen die Sesambeine (1). Das Blinddarmskelett besteht aus 126 Knochen, das Achsenskelett aus 74 Knochen und die Gehörknöchelchen aus sechs Knochen. Jeder Knochen wird während des Lebens ständig modelliert, um ihn an sich ändernde biomechanische Kräfte anzupassen, sowie umgebaut, um alten, mikrobeschädigten Knochen zu entfernen und durch neuen, mechanisch stärkeren Knochen zu ersetzen, um die Knochenstärke zu erhalten.
Die vier allgemeinen Kategorien von Knochen sind lange Knochen, kurze Knochen, flache Knochen und unregelmäßige Knochen. Zu den langen Knochen gehören die Schlüsselbeine, Oberarmknochen, Speichen, Ellen, Mittelhandknochen, Oberschenkelknochen, Schienbeine, Wadenbeine, Mittelfußknochen und Phalangen.
Zu den kurzen Knochen gehören die Handwurzel- und Fußwurzelknochen, Kniescheiben und Sesambeine.
Zu den flachen Knochen gehören der Schädel, der Unterkiefer, die Schulterblätter, das Brustbein und die Rippen. Unregelmäßige Knochen umfassen die Wirbel, das Kreuzbein, das Steißbein und das Zungenbein. Flache Knochen bilden sich durch membranöse Knochenbildung, während lange Knochen durch eine Kombination aus enchondraler und membranöser Knochenbildung gebildet werden.
Das Skelett erfüllt eine Vielzahl von Funktionen. Die Knochen des Skeletts bieten strukturelle Unterstützung für den Rest des Körpers, ermöglichen Bewegung und Fortbewegung, indem sie Hebel für die Muskeln bereitstellen, schützen lebenswichtige innere Organe und Strukturen, sorgen für die Aufrechterhaltung der Mineralhomöostase und des Säure-Basen-Gleichgewichts und dienen als Wachstumsreservoir Faktoren und Zytokine und bilden die Umgebung für die Hämatopoese innerhalb der Markräume (2).
Die langen Knochen bestehen aus einem Hohlschaft oder einer Diaphyse; aufgeweitete, kegelförmige Metaphysen unterhalb der Wachstumsfugen; und abgerundete Epiphysen über den Wachstumsfugen. Die Diaphyse besteht hauptsächlich aus dichtem kortikalen Knochen, während die Metaphyse und die Epiphyse aus trabekulärem Maschenwerkknochen bestehen, der von einer relativ dünnen Hülle aus dichtem kortikalen Knochen umgeben ist.
Human Bone PrimaCell: Normal Osteoblasts |
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2-96012 | CHI Scientific | 1 Kit | Ask for price |
Human Bone PrimaCell: Normal Osteoblasts Growth Medium |
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Human Bone Tissue Preparation Buffer: Normal Osteoblasts |
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9-80012 | CHI Scientific | 1 x 100 ml | Ask for price |
Rat Bone PrimaCell: Normal Osteoblasts |
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2-82510 | CHI Scientific | 1 Kit | Ask for price |
Mouse Bone PrimaCell: Normal Osteoblasts |
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2-82009 | CHI Scientific | 1 Kit | Ask for price |
Normal bone tissue array with osteosarcoma tissue |
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BO244g | TissueArray | each | 78 EUR |
Rat Bone PrimaCell: Normal Osteoblasts Growth Medium |
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9-25010 | CHI Scientific | 5 x 100 ml | Ask for price |
Mouse Bone PrimaCell: Normal Osteoblasts Growth Medium |
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9-32009 | CHI Scientific | 5 x 100 ml | Ask for price |
Rat Bone Tissue Preparation Buffer: Normal Osteoblasts |
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Mouse Bone Tissue Preparation Buffer: Normal Osteoblasts |
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9-80123 | CHI Scientific | 1 x 100 ml | Ask for price |
Human Bone PrimaCell: Normal Osteoblasts Growth Supplements with Serum (for 500 ml medium) |
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9-47012 | CHI Scientific | 1 Set | Ask for price |
Normal Human Serum |
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90R-1002 | Fitzgerald | 10 ml | 304.8 EUR |
Immortalized Mouse Osteocytic Cells-Conditionally (IDG-SW3) |
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T0231 | ABM | 1x106 cells / 1.0 ml | 825.6 EUR |
Normal human exosome RNA |
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P240 | 101Bio | - | Ask for price |
Normal Human Serum (filtered) |
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90-1013 | Fitzgerald | 100 ml | 657.6 EUR |
Rat Bone PrimaCell: Normal Osteoblasts Growth Supplements with Serum (for 500 ml medium) |
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9-26010 | CHI Scientific | 1 Set | Ask for price |
Mouse Bone PrimaCell: Normal Osteoblasts Growth Supplements with Serum (for 500 ml medium) |
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9-33009 | CHI Scientific | 1 Set | Ask for price |
Normal human respiratory tract larynx |
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RS321 | TissueArray | each | 306 EUR |
Normal human tissues, 19 organs (2mm) |
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MNO381 | Pantomics | 1 | 228 EUR |
Human Normal Tissue Blot II |
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1522 | ProSci | One blot | 544.2 EUR |
Human Normal Tissue Blot VI |
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1526 | ProSci | One blot | 544.2 EUR |
Normal human tissues, FDA, 33 organs (1.5mm) |
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MNO341 | Pantomics | 1 | 154.8 EUR |
Universal RNA - Human Normal Tissues |
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R4234565 | Biochain | 4x100 ug | 766 EUR |
Universal RNA - Human Normal Tissues |
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R4234565-1 | Biochain | 2x100 ug | 450 EUR |
cDNA - Human Adult Normal Tissue: Lung |
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C1234152 | Biochain | 40 reactions | 385 EUR |
cDNA - Human Adult Normal Tissue: Skin |
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C1234218 | Biochain | 40 reactions | 385 EUR |
Human Normal Peripheral Blood Basophils |
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PBB-F03M | 101Bio | 0.3 million | 1228.8 EUR |
Normal Human Plasma, charcoal stripped (steroid free) |
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NHPCS-10 | Alpha Diagnostics | 10 ml | 196.8 EUR |
Normal Human Plasma, charcoal stripped (steroid free) |
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NHPCS-100 | Alpha Diagnostics | 100 ml | 489.6 EUR |
cDNA - Human Adult Normal Tissue: Brain |
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C1234035 | Biochain | 40 reactions | 385 EUR |
cDNA - Human Adult Normal Tissue: Colon |
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C1234090 | Biochain | 40 reactions | 385 EUR |
cDNA - Human Adult Normal Tissue: Heart |
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C1234122 | Biochain | 40 reactions | 385 EUR |
cDNA - Human Adult Normal Tissue: Liver |
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C1234149 | Biochain | 40 reactions | 385 EUR |
cDNA - Human Adult Normal Tissue: Ovary |
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C1234183 | Biochain | 40 reactions | 1049 EUR |
cDNA - Human Adult Normal Tissue: Theca |
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C1234261-10 | Biochain | 10 reactions | 215 EUR |
Human Fat PrimaCell2: Normal Preadipocyte |
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Human Skin PrimaCell2: Normal Melanocytes |
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2-96102 | CHI Scientific | 1 Kit | Ask for price |
cDNA - Human Adult Normal Tissue: Breast |
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C1234086 | Biochain | 40 reactions | 385 EUR |
cDNA - Human Adult Normal Tissue: Kidney |
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C1234142 | Biochain | 40 reactions | 385 EUR |
cDNA - Human Adult Normal Tissue: Rectum |
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C1234206 | Biochain | 40 reactions | 385 EUR |
cDNA - Human Adult Normal Tissue: Spleen |
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C1234246 | Biochain | 40 reactions | 385 EUR |
cDNA - Human Adult Normal Tissue: Testis |
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C1234260 | Biochain | 40 reactions | 385 EUR |
cDNA - Human Adult Normal Tissue: Throat |
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C1234263-10 | Biochain | 10 reactions | 215 EUR |
cDNA - Human Adult Normal Tissue: Thymus |
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C1234264 | Biochain | 40 reactions | 1049 EUR |
cDNA - Human Adult Normal Tissue: Tongue |
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C1234267-10 | Biochain | 10 reactions | 215 EUR |
cDNA - Human Adult Normal Tissue: Tonsil |
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C1234268-10 | Biochain | 10 reactions | 215 EUR |
cDNA - Human Adult Normal Tissue: Uterus |
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C1234274 | Biochain | 40 reactions | 385 EUR |
Human Normal Peripheral Blood Eosinophils |
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PBE-F1M | 101Bio | 1 million | 1210.8 EUR |
cDNA - Human Adult Normal Tissue: Adipose |
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C1234003-10 | Biochain | 10 reactions | 215 EUR |
cDNA - Human Adult Normal Tissue: Adrenal |
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C1234004 | Biochain | 40 reactions | 385 EUR |
cDNA - Human Adult Normal Tissue: Bladder |
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C1234010 | Biochain | 40 reactions | 385 EUR |
cDNA - Human Adult Normal Tissue: Trachea |
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C1234160-10 | Biochain | 10 reactions | 215 EUR |
cDNA - Human Adult Normal Tissue: Stomach |
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C1234248 | Biochain | 40 reactions | 385 EUR |
cDNA - Human Adult Normal Tissue: Thyroid |
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C1234265 | Biochain | 40 reactions | 385 EUR |
Human Lung Slide (Normal) (5 slides/pk) |
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HTS-10101 | Alpha Diagnostics | 1 pk | 343.2 EUR |
Normal Human Peripheral Blood Mononuclear Cells, Frozen |
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79059-1 | BPS Bioscience | 30 million cells | 220 EUR |
cDNA - Human Adult Normal Tissue: Pancreas |
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C1234188 | Biochain | 40 reactions | 385 EUR |
cDNA - Human Adult Normal Tissue: Placenta |
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C1234200 | Biochain | 40 reactions | 385 EUR |
cDNA - Human Adult Normal Tissue: Prostate |
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C1234201 | Biochain | 40 reactions | 385 EUR |
Human Normal Peripheral Blood Leuko Pak |
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FP-001-1 | 101Bio | Quarter Pak (1/4 bag) | 2158.8 EUR |
Human Normal Peripheral Blood Leuko Pak |
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FP-001-2 | 101Bio | Half Pak (1/2 bag) | 2347.2 EUR |
Human Normal Peripheral Blood Leuko Pak |
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FP-001-3 | 101Bio | Full Pak (1 bag) | 3478.8 EUR |
Human Liver Slide (Normal) (5 slides/pk) |
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HTS-10201 | Alpha Diagnostics | 1 pk | 343.2 EUR |
Human Brain Slide (Normal) (5 slides/pk) |
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HTS-10301 | Alpha Diagnostics | 1 pk | 343.2 EUR |
Human Heart Slide (Normal) (5 slides/pk) |
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HTS-10501 | Alpha Diagnostics | 1 pk | 343.2 EUR |
cDNA - Human Adult Normal Tissue: Esophagus |
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C1234106 | Biochain | 40 reactions | 385 EUR |
Human Breast Slide (Normal) (5 slides/pk) |
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HTS-10001 | Alpha Diagnostics | 1 pk | 343.2 EUR |
Human Kidney Slide (Normal) (5 slides/pk) |
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HTS-10401 | Alpha Diagnostics | 1 pk | 343.2 EUR |
Human Cervix Slide (Normal) (5 slides/pk) |
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HTS-11301 | Alpha Diagnostics | 1 pk | 343.2 EUR |
Human Fat PrimaCell1: Normal Adipose Cells |
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2-96062 | CHI Scientific | 1 Kit | Ask for price |
Human Bladder Slide (Normal) (5 slides/pk) |
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HTS-12601 | Alpha Diagnostics | 1 pk | 343.2 EUR |
Human Brain PrimaCell10: Normal Neuron Cell |
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2-96022 | CHI Scientific | 1 Kit | Ask for price |
Normal human tissues, FDA, 33 organs in duplicates (1.5mm) |
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MNO661 | Pantomics | 1 | 265.2 EUR |
cDNA - Human Adult Normal Tissue: Whole Eye |
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C1234108-10 | Biochain | 10 reactions | 468 EUR |
Total RNA - Human Adult Normal Tissue: Lung |
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R1234152-50 | Biochain | 50 ug | 170 EUR |
Total RNA - Human Adult Normal Tissue: Skin |
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R1234218-50 | Biochain | 50 ug | 284 EUR |
Normal kidney and normal adjacent kidney tissue array |
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KDN241a | TissueArray | each | 138 EUR |
Human Testis PrimaCell: Normal Sertoli Cells |
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2-96105 | CHI Scientific | 1 Kit | Ask for price |
Normal human tissues, FDA, 35 organs in triplicates (1.5mm) |
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MNO1021 | Pantomics | 1 | 318 EUR |
Normal human tissues, FDA, 35 organs in triplicates (1.5mm) |
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MNO961 | Pantomics | 1 | 300 EUR |
cDNA - Human Adult Normal Tissue: Brain: Pons |
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C1234071-10 | Biochain | 10 reactions | 215 EUR |
cDNA - Human Adult Normal Tissue: Eye: Retina |
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C1234110-10 | Biochain | 10 reactions | 468 EUR |
cDNA - Human Adult Normal Tissue: Lymph Node |
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C1234161-10 | Biochain | 10 reactions | 215 EUR |
Total RNA - Human Adult Normal Tissue: Brain |
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R1234035-50 | Biochain | 50 ug | 170 EUR |
Total RNA - Human Adult Normal Tissue: Cecum |
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R1234089-10 | Biochain | 10 ug | 183 EUR |
Total RNA - Human Adult Normal Tissue: Colon |
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R1234090-50 | Biochain | 50 ug | 170 EUR |
Total RNA - Human Adult Normal Tissue: Heart |
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R1234122-50 | Biochain | 50 ug | 170 EUR |
Total RNA - Human Adult Normal Tissue: Liver |
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R1234149-50 | Biochain | 50 ug | 170 EUR |
Total RNA - Human Adult Normal Tissue: Ovary |
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R1234183-10 | Biochain | 10 ug | 643 EUR |
Total RNA - Human Adult Normal Tissue: Penis |
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R1234194-50 | Biochain | 50 ug | 170 EUR |
Human Skin PrimaCell: Normal Skin Fibroblasts |
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2-96103 | CHI Scientific | 1 Kit | Ask for price |
Human Normal Peripheral Blood CD14+ Monocytes |
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PBCD14P-C20M | 101Bio | 20 million | 1114.8 EUR |
Human Normal Peripheral Blood CD14+ Monocytes |
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PBCD14P-C40M | 101Bio | 40 million | 1614 EUR |
Human Normal Peripheral Blood CD14+ Monocytes |
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PBCD14P-F20M | 101Bio | 20 million | 1402.8 EUR |
Human Normal Peripheral Blood CD14+ Monocytes |
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PBCD14P-F40M | 101Bio | 40 million | 1678.8 EUR |
cDNA - Human Adult Normal Tissue: Bone Marrow |
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C1234024-10 | Biochain | 10 reactions | 215 EUR |
cDNA - Human Adult Normal Tissue: Spinal Cord |
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C1234234 | Biochain | 40 reactions | 385 EUR |
Human Adult Eye whole (Normal) tissue lysate |
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HAL-1385 | Alpha Diagnostics | 100 ug | 285.6 EUR |
Human Colorectal Slide (Normal) (5 slides/pk) |
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HTS-10701 | Alpha Diagnostics | 1 pk | 343.2 EUR |
Total RNA - Human Adult Normal Tissue: Breast |
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R1234086-50 | Biochain | 50 ug | 284 EUR |
Das menschliche Skelett eines Erwachsenen besteht insgesamt zu 80 % aus kortikalem Knochen und zu 20 % aus trabekulärem Knochen (3). Verschiedene Knochen und Skelettstellen innerhalb von Knochen weisen unterschiedliche Verhältnisse von kortikalem zu trabekulärem Knochen auf. Der Wirbel besteht aus kortikalem zu trabekulärem Knochen in einem Verhältnis von 25:75. Dieses Verhältnis beträgt 50:50 im Femurkopf und 95:5 in der radialen Diaphyse.
Der kortikale Knochen ist dicht und fest und umgibt den Markraum, während der trabekuläre Knochen aus einem wabenartigen Netzwerk von trabekulären Platten und Stäbchen besteht, die in das Knochenmarkfach eingestreut sind. Sowohl der kortikale als auch der trabekuläre Knochen bestehen aus Osteonen.