Massenzytometrie

Die Massenzytometrie ist eine relativ neue Technik, die es ermöglicht, bis zu 45 Parameter auf und in einer einzelnen Zelle zu detektieren. Dabei können Informationen über Rezeptoren, Cytokine, Oberflächenmarker, Transkriptionsfaktoren, Apoptosemarker, Phosphorylierungsschritte und  Zellproliferation gewonnen werden, um nur einige zu nennen. Die Technologie basiert dabei auf einer Kombination aus Massenspektronomie und der Durchflusszytometrie. Das Gerät, das für die Messungen eingesetzt wird, wird als  CyTOF (Cytometry by Time Of  Flight) bezeichnet.

Für die Markierung der Zellstrukturen, die von Interesse sind,  werden Epitop-spezifische Antikörper genutzt, an die Metallisotope gekoppelt sind (a). Während des Messvorganges wird die Zellsuspension beim Eintritt in das Gerät mit Hilfe eines Zerstäubers in feine Aerosoltröpfchen verwandelt (b). Diese Tröpfchen werden mittels heißem Argon-Plasma vaporisiert und in kleine Ionenwolken umgewandelt (c). Dabei entspricht eine Ionenwolke einer mit verschiedenen Antikörpern markierten Zelle. Mit Hilfe der Time-of-Flight Spektronomie können die verschiedenen Ionenmassen detektiert (d) und so das individuelle Profil jeder einzelnen Zelle identifiziert werden (e). Die Daten (in Form von fcs-files) können anschließend mit jeder herkömmlichen Durchflusszytometrie-Analysesoftware ausgewertet werden, die für Multidimensionale Datenanalyse ausgelegt ist. 
 

Im Gegensatz zu anderen Analysemethoden bietet die Massenzytometrie entscheidende Vorteile:

• Aus minimalem Probenmaterial kann eine Vielzahl an Informationen über jede einzelne Zelle abgegriffen werden.
• Bei der Zellanalyse übt die Autofluoreszenz keinen negativen Einfluss auf die Analyse aus, wie es besonders bei großen Zellen oftmals der Fall ist.
• Bereits fertig präparierte und markierte Zellen lassen sich für einen längeren Zeitraum bei -80°C konservieren. Das ermöglich dem Nutzer eine sehr hohe Flexibilität bei der Probenvorbereitung und dem Geräte-Operator bei der Terminierung der Probenmessung.
• Die Anwendung des sogenannten „Barcoding“ ermöglich die Minimierung der Intra-assay Varianz innerhalb von Proben und wird gerade bei größeren Studien empfohlen. Dabei werden die einzelnen Proben individuell markiert und für den weiteren Protokollverlauf zusammengeführt, so dass alle folgenden präparativen Schritte unter den selben Bedingungen durchgeführt werden. Nach der Messung können die unterschiedlichen Proben aufgrund ihres individuellen Barcodings voneinander unterschieden und separat analysiert werden. Weitere Informationen zum Barcoding sind auf der Webseite von Standard BioTools, Fluidigm verfügbar.

Probenmessung: es ist wichtig, dass den Mitarbeitern der Core Facility Cytometry vor jeder Probenmessung das aktuelle Dokumentationsblatt für die Messung vorliegt.

Für jeden verwendeten Kanal sollte nur ein Markername vorliegen. Die korrekte Schreibweise aller Marker ist zu beachten, da diese nicht rückwirkend geändert werden kann.

Die Zellzahl jeder einzelnen Messprobe sollte vor der Protokolldurchführung und erneut direkt vor dem Einfrierprozess bestimmt und ebenfalls auf dem Documentation sheet festgehalten werden.