Durchflusszytometer für große und komplexe Probentypen

• Fachliche Zuordnung: Grundlagen der Biologie und Medizin
• Förderung: Förderung in 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 544252229

Die konventionelle Durchflusszytometrie ermöglicht die mehrdimensionale Analyse biologischer Proben hinsichtlich optischer Parameter wie Fluoreszenz, optische Dichte oder Lichtbrechung im Hochdurchsatzverfahren. Die Anwendung der Durchflusszytometrie auf Proben mit größerem Probendurchmesser (Large-Particle Flow Cytometry, LPFC) ermöglicht diese Analyseverfahren auch für größere und komplexere Probentypen, wie z.B. multizelluläre Modellorganismen. Damit erlauben LPFC-Verfahren eine äußerst vielseitige Analyse dieser anspruchsvollen Probentypen. Darüber hinaus können einzelne Objekte anhand definierter optischer Parameter aus hochkomplexen Probengemischen identifiziert und isoliert werden. Die Spezifikationen des benötigten Durchflusszytometers wurden speziell für Anwendungen am Modellorganismus Caenorhabditis elegans sowie weiteren Spezies aus dem Phylum Nematoda entwickelt und optimiert. Nematoden eignen sich ideal für LPFC-Anwendungen, da ihr Körper lichtdurchlässig ist und somit die Beobachtung von fluoreszenzbasierten Parametern in komplexen vielzelligen Tieren am lebenden Organismus ohne vorherige Sektion ermöglicht. Nematodenmodelle sind in den Lebenswissenschaften weit verbreitet, insbesondere aufgrund der etablierten Methoden zur genetischen Manipulation, was eine große Bandbreite an spannenden wissenschaftlichen Fragestellungen und vielfältigen experimentellen Strategien eröffnet. Das Prinzip der Durchflusszytometrie beruht auf der Präsentation von Probensuspensionen vor einer Detektoreinheit, die verschiedene optische Parameter der Proben in einem Flüssigkeitsstrom bestimmt. Zusätzlich können Bilder einzelner Objekte im Flüssigkeitsstrom aufgenommen und für nachfolgende Bildanalyseverfahren verwendet werden, wodurch neue und detailliertere Analysemöglichkeiten im Hochdurchsatzverfahren ermöglicht werden. Durch die flexible Kombination verschiedener optischer Parameter ergibt sich eine enorme Analysevielfalt, die durch manuelle Probenbearbeitung kaum erreicht werden kann. Hervorzuheben ist, dass in den letzten Jahren bemerkenswerte Neuentwicklungen für LPFC-Anwendungen stattgefunden haben, die sowohl neue experimentelle Möglichkeiten eröffnen als auch die Datenqualität und Reproduzierbarkeit verbessern. LPFC-Anwendungen sollten daher als integrale und moderne Analysemethoden betrachtet werden. Im Rahmen dieses Antrags wurde die Festanstellung eines wissenschaftlichen Mitarbeiters sowie die Unterstützung durch eine technische Hilfskraft realisiert. Diese beiden Personen werden (i) eine LPFC-Nutzerplattform implementieren, (ii) die zentrale Administration des Gerätes sowie die regelmäßige Wartung und Sicherung der Nutzererfahrungen sicherstellen und (iii) langfristig den Ausbau und die Weiterentwicklung der LPFC-Anwendungen vorantreiben. Schließlich wird das beantragte LPFC-Gerät die Exzellenz und Sichtbarkeit der Lebenswissenschaften an der Universität zu Köln weiter fördern.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Durchflusszytometer für große und komplexe Probentypen
• Gerätegruppe: 3500 Zellzähl- und Klassiergeräte (außer Blutanalyse), Koloniezähler
• Antragstellende Institution: Universität zu Köln
• Leiter: Professor Dr. Thorsten Hoppe