Neuartige Zytometer auf dem Weg zur Vermarktung
Die zur Aufklärung der zellulären Vielfalt und Heterogenität überaus wichtige Einzelzellanalyse verfügt über eine Fülle von Anwendungen auf zahlreichen Gebieten, wobei die Skala von Medizin und Umweltforschung bis zur Analytik in der Milchwirtschaft und im Gewächshaussektor reicht. Im Rahmen des DIMID-Projekts zog die Notwendigkeit der Durchführung schneller, kostengünstiger und zuverlässiger Zellanalysen die Entwicklung des ersten Prototyps eines Impedanz-Durchflusszytometriegeräts nach sich. Aufbauend auf dem Erfolg des Vorgängerprojekts verfolgte das Konsortium von DIMIDPLUS (Commercialization of an innovative microfluidic impedance-based device for multi-parametric cell analysis) das Ziel, dieses Gerät auf dem Wege der Funktionsprüfung, weiterer Tests zur Steigerung der Zuverlässigkeit sowie Konformitäts- und Produktverpackungsprüfungen zu kommerzialisieren. Herzstück der neu entwickelten Zytometer ist ein Mikrofluidikchip, der Veränderungen der elektrischen Impedanz eines fluidischen Mediums misst, wenn Zellen das angelegte elektrische Feld passieren. Das zuerst entwickelte Gerät war einer kleiner und kostengünstiger Hämatologieanalysator, mit dem man auf Vor-Ort-Diagnoseanwendungen abzielt. Das können Notaufnahmen, Luft- und Boden-Rettungsfahrzeuge, abgelegene medizinische Zentren oder über Satelliten angeschlossene Krankenhäuser und Arztpraxen sein. Ein Projektpartner stellte ein kostengünstiges, einfach zu bedienendes Zytometriegerät vor, das sowohl zum Zählen von Bakterien- und Körperzellen als auch zur Messung der Qualität von Milch verwendet werden kann. Bislang gab es auf dem Markt keine Lösung für das gleichzeitige Zählen von bakteriellen und somatischen Zellen. Dieses moderne Gerät kann die gegenwärtig im Einsatz befindlichen analytischen Instrumente ersetzen, die üblicherweise zu kompliziert und zu teuer sind. Und die einzige Alternative zur Bestimmung der Pollenlebensfähigkeit besteht momentan entweder im Einsatz von Methoden mit teuren Fluoreszenzfarbstoffen und manueller Zellzählung mit Mikroskopen oder in der Durchführung von Keimfähigkeitsassays, die viel Zeit in Anspruch nehmen. Die neue Generation der Impedanz-Durchflusszytometer zur Pollenanalyse ist ein leistungsfähiges Werkzeug zur Optimierung von Pflanzenzucht- und Saatgutproduktionsprozessen. Es kann vor Ort - direkt auf dem Feld oder im Gewächshaus - genutzt werden. Das elektronische Bauteil des Zytometriegeräts – ein digitaler Lock-in-Verstärker – stellt eine neue Norm für Messungen im Mittel- und Niederfrequenzbereich auf. Die eingebetteten Daten- und Internetserver gestatten eine unkomplizierte Verbindung zu jedem Gerät mit einem Webbrowser. Die Projektpartner veröffentlichten außerdem eine neue Software mit der Bezeichnung DimidSoft. Dieses Instrument ist dafür ausgelegt, verschiedene, aus mehreren Geräten wie etwa Impedanzzytometer, Impedanzspektroskop oder Lock-in-Verstärker erhobene Ereignisdatenformate zu analysieren und darzustellen. Indem diese neuen Zytometriegeräte auf den Markt gebracht wurden, konnte DIMIDPLUS die Kluft zwischen Forschung und kommerzieller Anwendung überbrücken. Man hat Lösungen für verschiedene Arten der Zellanalyse bereitgestellt, die für Anwendungen geeignet sind, bei denen die Hauptanforderungen in hochwertigen Zellanalysen und Anwenderfreundlichkeit bestehen.
Schlüsselbegriffe
Zytometriegeräte, Zellanalyse, Mikrofluidik, mikrofluidisch, Pollenanalyse
