Durchflusszytometrie

Synonyme: Flowzytometrie, FACSen
Englisch: flow cytometry, FCM

Definition

Die Durchflusszytometrie ist eine Methode der Labormedizin zur automatisierten Untersuchung von fließenden Zellsuspensionen, z.B. Blut oder Knochenmark, mithilfe einer Messzelle. Die Geräte, mit denen diese Untersuchung durchgeführt wird, heißen Durchflusszytometer. Abhängig vom Gerät werden dabei Lichtstreuung allein oder zusätzlich Fluoreszenzsignale ausgewertet.

Terminologie

Umgangssprachlich wird auch die Bezeichnung "FACSen" verwendet (von "fluorescence activated cell sorting"), was jedoch nicht korrekt ist. Ein echtes FACS-Gerät bietet zusätzlich die Möglichkeit, Zellen zu sortieren, d.h. in verschiedene Populationen zu trennen.

Formen

Konventionelle Durchflusszytometrie

Bei der Durchflusszytometrie fließen die zu untersuchenden Zellen einzeln hintereinander durch eine dünne Messkammer, die sogenannte Flusszelle ("Flow Cell"). Dies wird erreicht durch die sog. hydrodynamische Fokussierung. Die Zellen werden mit einem Laser angestrahlt. Sie erzeugen dabei ein für jeden Zelltyp charakteristisches Streulicht ("Light Scatter"). In wenigen Sekunden werden 50.000 bis 100.000 Zellen vermessen. Je voluminöser eine Zelle ist und je differenzierter die Strukturen im Zytoplasma sind, desto größer ist das entstehende Streulicht. Durch die Messung des Streulichts kann auf relativ einfache Weise eine Aussage über die Anzahl und Verteilung der verschiedenen Zelltypen in der Probe getroffen werden. Zum Beispiel kann ein Differenzialblutbild mit Aufteilung in Granulozyten, Lymphozyten und Monozyten erstellt werden.

Dier konventionelle Durchflusszytometrie wird in automatisierten Hämatologieanalysatoren eingesetzt. Sie sind auf die automatisierte Zellzählung und Differenzierung ausgelegt und werden im klinischen Alltag meist als eigene Geräteklasse betrachtet.

Typische Anwendungen sind:

Fluoreszenz-Durchflusszytometrie

Neben der einfachen Durchflusszytometrie, die vor allem in Hämatologiegeräten eingesetzt wird, gibt es die aufwändigere Methode, bestimmte Oberflächenantigene der Zellen mit fluoreszenzmarkierten monoklonalen Antikörpern zu markieren und die durch das Laserlicht angeregte Fluoreszenz jedes Partikels zu messen. Auch die Markierung intrazellulärer Antigene ist möglich. Außerdem können Farbstoffe verwendet werden, die bestimmte Strukturen nicht-immunologisch selektiv anfärben, z.B. DNA-Färbung oder RNA-Färbung.

In der Anfangszeit der Technologie wurden meist zwei Fluorochrome mit Fluoreszenz im roten und grünen Bereich des Spektrums benutzt und damit selektiv z.B. T- und B-Lymphozyten, CD4- und CD8-Lymphozyten, T-Helfer- und T-Supressor-Zellen usw. jeweils in getrennten Ansätzen markiert. Dieser sog. Immunstatus war eine der ersten klinischen Anwendungen. Moderne Geräte arbeiten mit mehreren Lasern in verschiedenen Bereichen des Spektrums und können über 10 verschiedene Fluoreszenzen gleichzeitig messen. Die Auswertung ist nur mit komplexer Software möglich. Eine wesentliche Herausforderung ist es hierbei, die teilweise überlappenden Emmissionspektren der Fluorochrome zu kompensieren.