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Neues durchflusszytometrisches AC-Impedanzverfahren zur markierungsfreien Zelldifferenzierung

30.03.2017

Bei durchflusszytometrischen Untersuchungen zum Kleinen Blutbild werden optische oder Impedanz- Zellzählgeräte eingesetzt, bei denen zur Messung der weißen Blutzellen die roten Blutzellen durch Hämolyse zerstört werden. Dieses Verfahren erleichtert die Konzentrationsmessung von weißen Blutkörperchen, da deren Konzentration bei Gesunden um etwa einen Faktor tausend geringer als die der roten Blutzellen ist. Bestimmte Erkrankungen, beispielsweise eine Leukämie, können jedoch zu einer Überempfindlichkeit oder Zerstörung der weißen Blutzellen beim Einsatz von Hämolyseverfahren führen. Bei anderen Blutproben, z. B. bei Säuglingen oder im Fall von Anämien, werden unter Umständen lyse-resistente Erythrozyten beobachtet, die eine fehlerfreie Unterscheidung und Konzentrationsmessung der Leukozyten verhindert.

Größenvergleich eines mikrofluidischen Sensors mit einem Eurocent

Mit einem in der PTB entwickelten durchfluszytometrischen Messverfahren lassen sich Blutproben nach geeigneter Verdünnung analysieren, ohne die Probe durch eine Hämolyse oder Verwendung von Färbereagenzien zu verändern. Die Methode beruht auf der Messung der Änderung des komplexen Widerstandes (Impedanz) beim Durchtritt einer Blutzelle durch die Elektrodenanordnung eines mikrofluidischen Sensors. Zur eindeutigen Zellidentifikation werden zwei Wechselspannungen mit verschiedenen Frequenzen angelegt, die jeweiligen komplexen AC-Impedanzsignale gemessen und daraus die jeweilige Resistanz (Wirkwiderstand), die Reaktanz (Blindwiderstand) sowie der Betrag der Impedanz bestimmt. Durch geeignete Wahl der Frequenzen und der Messgrößen können die dem erweiterten Kleinen Blutbild zugeordneten Zellen, die roten Blutzellen, die Blutplättchen, die neutrophilen Granulozyten, die Monozyten und die Lymphozyten, im Mikro-Durchflusszytometer unterschieden werden. Damit können Untersuchungen von Blutproben bei bestimmten Patientengruppen ohne Färbungs- und Markierungsschritte vereinfacht durchgeführt werden.