Zellen schnell und präzise sortieren

Mithilfe der sogenannten Durchflusszytometrie können Zellen mit hoher Geschwindigkeit einzeln analysiert werden. Dazu befinden sich die Zellen in einer Lösung und werden in einem schmalen Glasrohr hintereinander am Messsystem vorbeigeführt. Optisch mittels vier Lasern verschiedener Farben können dort die Zellen nach verschiedenen Fragestellungen - etwa ihrer Größe oder ihrer Färbung- charakterisiert werden.

"Form, Struktur und Fluoreszenz und die daraus resultierenden Eigenschaften der Zelle können einzeln ausgelesen werden. Die dann einzeln in Tropfen verpackten Zellen werden dabei in einem elektrischen Feld separiert und anschließend in verschiedene Gefäße sortiert", erläutert Prof. Dr. Ilka Maria Axmann vom Institut für Synthetische Mikrobiologie, die federführend an der erfolgreichen Beantragung des neuen Geräts beteiligt war.

Das neue Gerät wird an der HHU von zurzeit neun verschiedenen Arbeitsgruppen in der Biologie genutzt. Es ist dazu explizit für Multi-User-Anwendungen ausgelegt. Dadurch kann es schnell auf verschiedene Anforderungen umgestellt und so möglichst gut ausgelastet werden.

Beispielsweise will das Team um Prof. Axmann Co-Kulturen von fluoreszierenden Cyanobakterien und Pilzen überwachen, um damit Signal- und Nährstoffnetzwerke innerhalb von Lebensgemeinschaften verschiedener Spezies zu verstehen. Ein weiteres Ziel dabei ist es, die Cyanobakterien für die Produktion von bestimmten, für die Anwendung wichtigen Verbindungen wie zum Beispiel pflanzliche Sekundärstoffe zu nutzen.

Die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Michael Feldbrügge (Institut für Mikrobiologie) erforscht Pilzpathogene, die Nutzpflanzen befallen. Mit dem 4-Laser-Zellsortierer können sie Pflanzen- von Erregerzellen aus infiziertem Gewebe trennen, um damit die molekularen Waffen der Erreger, die sogenannten Effektoren, zu studieren.

Die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Eckhard Lammert (Institut für Stoffwechselphysiologie) untersucht Gewebe, die für den Stoffwechsel von besonderer Bedeutung sind. Hierzu gehören etwa die Langerhans-Inseln der Bauchspeicheldrüse, die durch Abgabe von Insulin den Blutzuckerspiegel regulieren. Mit Hilfe des neuen Geräts werden Lebensfähigkeitsmessungen von Inselzellen durchgeführt und im Anschluss in Beta- und Nicht-Beta-Zellen sortiert.

Das Gerät, ein CytoFLEX SRT Benchtop Cell Sorter, wurde über einen erfolgreichen Antrag für Forschungsgroßgeräte nach Art. 91 b GG finanziert. Die Gesamtkosten betragen rund 460.000 EUR.

Quelle: Universität Düsseldorf