Das erste kommerziell erhältliche bildgebende Durchflusszytometer kam bereits 2005 auf den Markt. Die Geräte finden in der Diagnostik aber bisher kaum Einsatz, obwohl sie mit bis zu sechs Lasern ausgestattet sind und die gleichzeitige Detektion von bis zu zehn fluoreszenten Farbstoffen erlauben. Das Prinzip der bildgebenden Durchflusszytometer ist dem von konventionellen Durchflusszytometern sehr ähnlich: Zellen in einer Einzelzellsuspension werden mit fluoreszenten Farbstoffen markiert und in einer Flusszelle von den verschiedenen Lasern angeregt. Während bei der konventionellen Durchflusszytometrie die emittierten Signale in Photodetektoren gemessen werden, werden bei der bildgebenden Durchflusszytometrie alle Signale von Kameras detektiert. Man erhält also nicht nur ein Signal der Fluoreszenzintensität, sondern Bilder der Zelle – und zwar nicht nur Aufnahmen der verschiedenen Fluoreszenzen, sondern auch Hellfeld-Bilder. Insgesamt – je nach Gerät und Ausstattung – bis zu zwölf Bilder pro Zelle.
Komplexe Analyse
Diese Bilder sehen nicht nur hübsch aus, sie enthalten vor allem auch sehr viel Information. Die Menge an Information, die diese Bilder liefern, kann mitunter überfordern. Es kann eine Wissenschaft für sich sein, zu erkennen, welche dieser Informationen relevant für die jeweilige Fragestellung ist. Herauszufinden, in welcher Eigenschaft sich Zelle A von Zelle B unterscheidet, ist häufig alles andere als einfach. Features wie „Minor“ oder „Major Axis Intensity“, „Bright Detail Intensity“, „H Entropy Mean“ oder „Ensquared Energy“ können erst einmal abschreckend wirken, wenn man zuvor nur mit konventionellen Durchflusszytometern gearbeitet hat. Automatische Tools, die zwei vordefinierte Populationen miteinander vergleichen, können helfen, Features zu finden, mit denen sich diese zwei Populationen separieren lassen.
Solche Features kann man für die gesamte Zelle berechnen oder aber nur für gewisse Teilbereiche, die man zuvor über Masken definiert hat. Diese Masken können sich an bestimmten Färbemustern der fluoreszenten Farbstoffe orientieren und zum Beispiel die Form des Zellkerns nachbilden oder ein extrazelluläres Vesikel, das außen an der Zelloberfläche hängt. Es gibt vordefinierte Wizards (also Assistenten für die Datenverarbeitung) für bestimmte Anwendungsbereiche wie Quantifizierung verschiedener Stadien des Zellzyklus aufgrund der Kernfärbung, die einem viel Arbeit abnehmen können. Abb. 1 zeigt ein Beispiel einer Zellzyklusanalyse mithilfe einer Morphologiemaske, die die Morphologie des Zellkerns nachbildet.
