Chipzytometrie eröffnet neue Wege für die klinische Forschung
Die Chipzytometrie ist eine Methode, die die Analysemöglichkeiten von mikroskopischer Zelldifferenzierung und Durchflusszytometrie kombiniert. Dafür werden die Zellen in spezifische mikrofluidische Kammern, sogenannte Chips, gegeben und fixiert. Dies ermöglicht eine zeitliche Trennung von Probenvorbereitung und zytometrischer Messung ohne Beeinträchtigung der Probenqualität. Auf diesen Chips können die Morphologie der Zellen, die Expression von Oberflächenmarkern und intrazelluläre Funktionen mithilfe von fluoreszenzmarkierten Biomarkern untersucht werden.
Der besondere Vorteil ist, dass die Zellen durch die Messung nicht verloren gehen und daher wiederholt aufeinanderfolgend umfassend immunologisch und funktionell charakterisiert werden können. Untersuchungen auf Einzelzellebene und auch die Lagerung der Chips sind je nach Zellpopulation über längere Zeiträume möglich. Außerdem ist der Transport der Proben erleichtert. Das ist besonders bedeutend für die Analysen von Proben aus multizentrischen Studien, wenn Proben aus den einzelnen meist weit voneinander entfernten klinischen Einrichtungen in einer zentralen Einrichtung zentralisiert analysiert werden sollen.
Mikroskopische Zelldifferenzierung und Durchflusszytometrie sind weniger geeignete Analysemethoden in multizentrischen klinischen Studien
Die Chipzytometrie ist anderen, gängigeren Analysemethoden überlegen: Sie kombiniert die direkte optische Analyse von Zellen mit der Möglichkeit, unter Erhalt des Probenmaterials nach der Messung Einzelzellen wiederholt mit Antikörpern zu markieren und zu analysieren. Zu den anderen Analysemethoden zählen die mikroskopische Zelldifferenzierung und die Durchflusszytometrie. Erstere ist schnell, einfach und kostengünstig und steht in vielen klinischen Labors zur Verfügung. Sie erlaubt es, Veränderungen der zellulären Entzündungsreaktion der wichtigsten Zellpopulationen ausreichend zu analysieren. Allerdings ist die Unterscheidung von Monozyten und kleinen Makrophagen aufgrund der Überlappung der morphologischen Merkmale schwierig. Außerdem ist die Analyse selten vorkommender Zellpopulationen ungenau und auch der gewonnene Informationsgehalt ist begrenzt.
Die Durchflusszytometrie hingegen ermöglicht eine detailliertere zelluläre Charakterisierung und ist in der Lage, Monozyten von Makrophagen zu unterscheiden. Außerdem detektiert sie seltenere Zellpopulationen mit höherer Präzision. Allerdings erfordert diese Technik eine umfassende Expertise und eine professionelle Geräteausstattung. In multizentrischen klinischen Studien erschweren mangelnde Instrumentierung, umfangreiche Anforderungen an die technische Harmonisierung oder die bekannte Variabilität zwischen den Laboren den Einsatz der Durchflusszytometrie. Alternativ könnten die Proben zwar in einem zentralen Labor gemessen und analysiert werden, das ist jedoch schwierig. Denn die Konservierung, Lagerung und der Versand der Zellen verringert deren Lebensfähigkeit und Aktivierungsstatus, also die Qualität der Proben.