Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle MedizinNeue Technik am Fraunhofer ITEM
Chipbasierte Zellerkennung mit der »Chipzytometrie«
Die Chipzytometrie basiert auf der Immobilisierung von Zellen auf speziellen Objektträgern, sogenannten Chips. Die Zellen können auf diesen Chips bezüglich Morphologie, Expression von Oberflächenmarkern und intrazellulärer Funktion untersucht werden. Mittels aufeinander folgender, iterativer Färbungen können Zellen umfassend immunologisch und funktionell charakterisiert werden. Die Methodik ermöglicht die Untersuchungen auf Einzelzellebene und auch die Lagerung der Chips je nach Zellpopulation für bis zu zwei Jahren. Damit ist die Chipzytometrie anderen Analysemethoden, wie z. B. der Durchflusszytometrie, durch die mögliche Kombination von direkter optischer Analyse und wiederholender Färbung auf Einzelzellen, aber vor allem durch den Erhalt des Zellmaterials nach Messung überlegen.
Am Fraunhofer ITEM wird die Chipzytometrie zurzeit für induziertes Sputum validiert. Aus der Lunge gewonnenes induziertes Sputum weist häufig begrenzte Zellzahlen auf, sodass die Nutzung der Chipzytometrie hier Fortschritte in der immunologischen Charakterisierung erhoffen lässt. Außerdem sind im Sputum Zellen verschiedener Größen mit spezifischen Fluoreszenzeigenschaften zu finden, was eine besondere Anforderung an die Messmethodik stellt. Erste Daten zeigen eine gute Vergleichbarkeit zu den Standardmethoden Durchflusszytometrie und mikroskopische Zelldifferenzierung. »Die Nutzung der Chipzytometrie für eine komplexe Matrix wie Sputum erlaubt endlich die Untersuchung von Zellen hinsichtlich ihrer Eigenschaften auf Einzelzellebene. Dies ist verbunden mit dem immensen Vorteil, dass die klinische Forschung Zugang bekommt zu Matrizes mit kleinen Zellzahlen. Und dass diese Zellen detailliert untersucht werden können, ohne sich schon vor Beginn einer Studie auf die zu untersuchenden Endpunkte festlegen zu müssen«, sagt Dr. Meike Müller, Leiterin der Abteilung Biomarkeranalyse und -entwicklung. So soll die Chipzytometrie bereits für eine erste explorative Sputumuntersuchung im Rahmen einer klinischen Prüfung genutzt werden.