Durchflusszytometrie

Durchflusszytometrie ist eine Labortechnik zur simultanen Messung physikalischer Eigenschaften (z. B. Größe, Struktur) und chemischer Eigenschaften (häufig Fluoreszenzmarker) einzelner Zellen oder Partikel, während sie in einer Flüssigkeit durch einen oder mehrere Laserstrahlen strömen. Die Zellen werden hydrodynamisch so fokussiert, dass jeweils nur eine Zelle im Laserkern vorbeikommt. Lichtstreuung und Fluoreszenzsignale werden von Detektoren erfasst und in Parameter überführt, die einzelne Zellen charakterisieren.

Typische Messgrößen sind Streuparameter, Forward Scatter (FSC) als Anhaltspunkt für Größe und Side Scatter (SSC) als Hinweis auf innere Komplexität bzw. Granularität. Fluoreszenzsignale entstehen durch Fluorophore, die an Antikörper oder Farbstoffe gebunden sind. Durch Multiplexing mit mehreren Fluorophoren lassen sich mehrere Marker gleichzeitig bestimmen, was immunphenotypische Profile oder Funktionszustände einzelner Zellen ermöglicht. Neben der rein analytischen Anwendung gibt es Varianten wie die Fluoreszenz-aktivierte Sortierung (FACS), bei der Zellen nach bestimmten Kriterien selektiv abgetrennt werden.

Anwendungsgebiete umfassen Immunologie, Hämatologie, Onkologie, Stammzellforschung, Mikrobiologie und Gewebeanalyse. Typische Proben sind Blut, Knochenmark, Gewebeaufschläge oder Zellkulturen; die Proben müssen in der Regel in Einzelzellen überführt werden. Die Daten werden in Diagrammen wie Dot-Plots und Histogrammen visualisiert; Analyse erfolgt durch Gates, Compensation zur Korrektur überlappender Fluorophore und statistische Auswertung.

Vorteile der Durchflusszytometrie sind hoher Durchsatz, mehrere Parameter pro Zelle und schnelle Auswertung; Einschränkungen umfassen die Notwendigkeit einzelzelliger Proben, Kosten, Instrumentenkomplexität und potenzielle Beeinflussung durch Probenvorbereitung.