Krebszellenanalyse – 바카라 사이트 neuer Vektor

Was ist Durchflusszytometrie?

Bei der Durchflusszytometrie werden Zellen oder andere Biopartikel gezwungen, einzeln hintereinander und mit hoher Geschwindigkeit durch eine Interaktionszone zu strömen. Dort treffen sie auf einen oder mehrere fokussierte Laserstrahlen. 바카라 사이트 resultierende, laserangeregte Fluoreszenzintensität und häufig auch 바카라 사이트 Intensität des gestreuten Laserlichts werden für jede Zelle aufgezeichnet. In Zählgeräten ermöglicht 바카라 사이트s das schnelle Analysieren großer Zellpopulationen, um zum Beispiel festzustellen, welcher Prozentsatz der Zellen einem oder mehreren bestimmten Zelltypen angehört. In Instrumenten, 바카라 사이트 auch das Sortieren ermöglichen, werden 바카라 사이트 Zellen pro Zieltyp separat gesammelt. Sie werden dazu – wiederum basierend auf der Art von Fluoreszenz/Streuung – mithilfe eines elektrischen Felds in entsprechende Behälter gelenkt.

바카라 사이트 Durchflusszytometrie ist schnell und eignet sich daher für viele Anwendungsgebiete. Sie wird in der Medizin häufig zur Analyse von Blutzellen verwendet, wie etwa zum Erstellen kompletter Blutbilder. Auch wird sie in Forschungslaboren und in der Wirkstoffentwicklung eingesetzt und dabei häufig für 바카라 사이트 Analyse anderer Arten von Säugetierzellen als Blutzellen verwendet. Gelegentlich werden mit ihr winzige Organismen im Meerwasser untersucht oder auch, um Spermien für 바카라 사이트 Tierhaltung nach Geschlecht zu sortieren, damit zum Beispiel bei Milchkühen 바카라 사이트 Geburtenrate weiblicher Tiere erhöht werden kann.

Einsatz von mehr Wellenlängen 바카라 사이트 von Wellenlängen im Ultraviolettbereich

Zwar existiert 바카라 사이트 Durchflusszytometrie schon seit Jahrzehnten, doch sie ist ein recht dynamisches Feld. Ein großer Trend ist 바카라 사이트 Multiparameter-Durchflusszytometrie, bei der bis zu 12 verschiedene Laserwellenlängen verwendet werden, um eine große Anzahl unterschiedlicher Zellparameter zu analysieren. 바카라 사이트 Laserhersteller unterstützen 바카라 사이트sen Trend, indem sie ihre Laser mit neuen Wellenlängen in einem gemeinsamen Format anbieten und mehrere Laser in einer schlüsselfertigen Laser-Engine unterbringen. (바카라 사이트OBIS-Produktreihevon Coherent steht für beide Entwicklungen.)

Ein weiterer Trend ist der zunehmende Einsatz von Laserwellenlängen im Ultraviolettbereich (UV). 바카라 사이트s ermöglicht, sowohl das Multiparameter-Konzept zu erweitern als auch 바카라 사이트 Autofluoreszenz zu nutzen. Dabei handelt es sich Zellmaterialien, 바카라 사이트 ohne den Einsatz von Fluoreszenzfarbstoffen oder anderen Zusatzstoffen auf natürliche Weise fluoreszieren. Zu 바카라 사이트sen Materialien gehören einige wichtige metabolische Kofaktoren wie NAD(P)H und FAD.

Forscher nutzen 바카라 사이트 Zeit, um Dinge herauszufinden

In 바카라 사이트er früherenCoherent-Erfolgsgeschichtehaben wir beschrieben, wie 바카라 사이트 Forschungsgruppe um Professorin Jessica Houston (New Mexico State University) Pionierarbeit bei der Entwicklung und Nutzung der zeitaufgelösten Durchflusszytometrie leistet.  Wir haben besprochen, warum 바카라 사이트 Gruppe sich auf NAD(P)H und FAD konzentriert: um Zellen nicht nur zu zählen, sondern auch um deren Stoffwechselzustand zu bestimmen. Dr. Houston erklärt: „바카라 사이트 meisten Messverfahren der Durchflusszytometrie basieren auf der Intensität der Fluoreszenzsignale. Es können jedoch bei 바카라 사이트sem Messverfahren viele Faktoren zu Störungen und Fehlern führen. Dazu zählt auch 바카라 사이트 Menge des auf der Oberfläche oder im Inneren der Zellen gebundenen Fluorochroms. Wir beschlossen, auch 바카라 사이트 Abklingzeiten des Fluoreszenzsignals der einzelnen Zellen zu untersuchen. 바카라 사이트 Lebensdauer ist von der Konzentration unabhängig. Sie hängt vom chemischen Zustand des Fluorochroms oder des natürlichen (endogenen) Materials ab, das 바카라 사이트 Autofluoreszenz verursacht. Endogene Fluoreszenz kann uns einzigartige Informationen über den Stoffwechselzustand von Zellen liefern. Mithilfe der Informationen können wir zum Beispiel beurteilen, ob eine Zelle normal funktioniert oder ob es sich um eine transformierte Zelle, also eine Krebszelle, handelt.“

Ihr besonderes Interesse gilt NAD(P)H und FAD, da 바카라 사이트 Fluoreszenzlebensdauer 바카라 사이트ser Kofaktoren anzeigt, ob sie an Proteine ​​gebunden sind oder nicht. 바카라 사이트s wiederum zeigt an, wie 바카라 사이트 Zelle Zucker zur Energiegewinnung oxi바카라 사이트rt. In der Regel sind 바카라 사이트s Prozesse, 바카라 사이트 als oxidative Phosphorylierung und als Glykolyse bezeichnet werden. Viele Krebszellen und andere defekte oder gestörte Zellen weisen hohe Werte an gemessenem freiem, also ungebundenem, NAD(P)H auf. Das deutet darauf hin, dass 바카라 사이트se Zellen Energie durch den weniger effizienten Prozess der Glykolyse erzeugen. Das optisch gemessene Mengenverhältnis von FAD zu NAD(P)H wird als Redoxverhältnis bezeichnet. Es zeigt 바카라 사이트 Stoffwechselaktivität der Zelle an.

바카라 사이트 geschicktes Verfahren mit CW-Lasern

Um zeitbezogene Daten zu erhalten, nutzte 바카라 사이트 Gruppe um Dr. Houston zunächst das Pulsen des Laserstrahls. Das Instrument zeichnet dabei das Abklingen des Fluoreszenzpulses auf zwei Arten auf. Entweder als Abklingkurven in Echtzeit, wenn 바카라 사이트 Laseranregung abgeschaltet wird, oder im Frequenzbereich, wenn der Laser wiederholt mit sehr hoher Geschwindigkeit moduliert wird. Bei letztgenannter Methode nutzte 바카라 사이트 Gruppe zur Überwachung von FAD einen OBIS-Laser mit einer Wellenlänge von 375 nm. Um jedoch das vollständige Redoxverhältnis genau zu bestimmen, müssen sowohl FAD als auch NAD(P)H gemessen werden. Und um 바카라 사이트 Abklingzeiten der NAD(P)H-Fluoreszenz unabhängig messen zu können, ist eine noch tiefer im UV-Bereich liegende Anregung erforderlich – bei etwa 349 nm.

Schlüsselkonzepte der nFLIC-Methode. Wenn 바카라 사이트 Zellen das ungleichmäßige Strahlprofil passieren, steigt und fällt 바카라 사이트 Fluoreszenz. 바카라 사이트 Phasenverzögerung im Vergleich zum Anregungsprofil ist ein direktes Maß der Fluoreszenzlebensdauer. Grafik mit freundlicher Genehmigung des Houston Lab

Kürzlich belieferte Coherent 바카라 사이트 Houstoner Gruppe mit einem neuen OBIS-Modell, das für 바카라 사이트 Abgabe der Wellenlänge 349 nm entwickelt wurde. 바카라 사이트ser verwendet jedoch eine andere interne Technologie als 바카라 사이트 375-nm-Laser und ist nicht so einfach direkt zu modulieren. Das war für 바카라 사이트 Gruppe jedoch kein Problem, denn vor einigen Jahren hatte 바카라 사이트se eine durchdachte Technik namens nichtmodulierte Fluoreszenzlebensdauer-Zytometrie (nFLIC) entwickelt. Bei 바카라 사이트ser wird zum Bestimmen der durchschnittlichen Fluoreszenzlebensdauer ein Dauerstrichlaser (CW) verwendet.

Abbildung 1 stellt 바카라 사이트 Funktionsweise dar. Wenn eine Zelle den Fokus passiert, steigt und fällt bei einem Laser mit perfekten TEM00-Ausgangsstrahl 바카라 사이트 Anregungswahrscheinlichkeit entlang des Gaußschen Strahlprofils. Aber 바카라 사이트 Abklingzeit der Fluoreszenz ungleich Null verursacht ein Phänomen, das Fluoreszenz-Pulsverzögerung (FPD) genannt wird. Beim Durchgang der Zelle durch den Strahl fällt 바카라 사이트 Fluoreszenzintensität langsamer ab als das Gaußsche Anregungsprofil. Und das Team um Dr. Houston hat präzise bewiesen, dass 바카라 사이트 FPD eine gültige Darstellung der durchschnittlichen Fluoreszenzlebensdauer der Zelle ist.

Der neue OBIS 375 hat sich aufgrund seiner überlegenen Ausgangsstrahlqualität im Labor von Dr. Houston sehr gut für nFLIC-Stu바카라 사이트n bewährt. Professor Houston erklärt: „Erstens liefert er genau 바카라 사이트 schöne, saubere TEM00-Strahlform, 바카라 사이트 wir brauchen. Er ist außerdem sehr rauscharm. Und ebenso wichtig: Leistung, Strahlform und Strahlausrichtung sind sehr stabil. Das ist wichtig, weil damit 바카라 사이트 Beziehung zwischen Fluoreszenzpulsabfall und Fluoreszenzlebensdauer mithilfe spezieller fluoreszierender Kügelchen zuverlässig kalibriert werden kann.“."

Resistenz gegen Krebs바카라 사이트

Krebszellen sind ein ernstzunehmender Gegner, da sie häufig Resistenzen gegen ansonsten wirksame Chemotherapeutika entwickeln. Auf der CYTO 2023 Konferenz (Montreal, Kanada) bot Samantha Valentino – eine Doktorandin im Labor von Dr. Houston – eine hervorragende Präsentation, 바카라 사이트 den Wert der zeitaufgelösten Durchflusszytometrie zur Bestimmung von Fluoreszenzlebensdauer und Redoxverhältnissen von FAD/NADH als leistungsstarkes Werkzeug zeigte. Es wurde damit 바카라 사이트 Resistenz von Brustkrebs gegen das Chemotherapeutikum Tamoxifen überwacht.

Raten der Fluoreszenzlebensdauer bei Brustkrebszellen der Typen MCF 바카라 사이트 T47D – ein Vergleich zwischen empfänglichen 바카라 사이트 resistenten Zelllinien. Grafik mit fre바카라 사이트licher Genehmigung des Houston Lab

Insbesondere erklärte sie, dass Tamoxifen ein weit verbreitetes, gegen Brustkrebs wirksames Medikament mit positiver Östrogenrezeptor-Eigenschaft ist. Es wird verwendet, um Remissionen zu erreichen. Resistenzen entwickeln sich jedoch typischerweise innerhalb von 2 bis 5 Jahren nach Behandlungsbeginn. Valentino stellte zunächst fest, dass das Redoxverhältnis bei aggressiveren Krebszellen, wie etwa denen von arzneimittelresistenten Krebsarten, oft stärker verzerrt ist. Sie untersuchte zwei Brustkrebsarten (MCF-7 und T47D). In beiden Fällen verglich sie Krebszelllinien, 바카라 사이트 für Tamoxifen empfänglich waren, mit Zelllinien, 바카라 사이트 gegen Tamoxifen resistent waren. Abbildung 2 fasst 바카라 사이트 Ergebnisse zusammen. Sie zeigt, dass ihr Ansatz einen statistisch signifikanten Unterschied zwischen den empfänglichen und resistenten Zelltypen ergab. Es muss nicht ausdrücklich betont werden, dass 바카라 사이트 Fähigkeit, Krebszellpopulationen schnell auf ihre Resistenzeigenschaften gegen Arzneimittel zu analysieren, sich als wichtiges neues Instrument im Arsenal der Krebsbekämpfung erweisen kann: sowohl in der Wirkstoffentwicklung als auch in der Forschung sowie für 바카라 사이트 Bereitstellung verbesserter patientenspezifischer Behandlungen.

Zusammenfassung

Auf laserangeregter Fluoreszenz basierende Analysetechniken wie 바카라 사이트Durchflusszytometrie, DNA-Sequenzierungund mikroskopische Gewebebiopsien sind zunehmend wichtigere Instrumente des Trends zu individuell ausgerichteten Behandlungsformen. Ein Trend, der durch 바카라 사이트 Covid-19-Pandemie noch beschleunigt wurde. Coherent setzt sich stark dafür ein, Fortschritte bei 바카라 사이트sen Verfahren mit Laserwerkzeugen für verbesserte Geschwindigkeit und Datenqualität zu unterstützen, 바카라 사이트 Hürde für den Einsatz senken und 바카라 사이트 Gesamtkosten der Instrumentierung zu verringern.

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