Methodische Plattformen

Tröpfchen-basierte (10x Genomics) ermöglicht hochdurchsatzfähige Einzelzell-RNA-Sequenzierung. Es wird umfassende Information über die individuelle globale Genexpression großer Zahlen einzelner Zellen aus z.B. verdauten Geweben oder Blut generiert. Einzelne Zellen werden zusammen mit Reagenzien in winzige wässrige Tröpfchen in einem Ölfluss (Mikrofluidiksystem) eingeschlossen. Innerhalb jedes Tröpfchens wird die mRNA isoliert, in cDNA umgeschrieben und mit einem einzigartigen Barcode versehen, der jede Zelle eindeutig identifiziert. Anschließend erfolgt die Sequenzierung aller cDNAs in einem gemeinsamen Sequenzierlauf. 

Die Technologie erlaubt die Auflösung von Heterogenität innerhalb vermeintlich homogener Zellpopulationen, die Klassifikation und Charakterisierung bisher unbekannter Zelltypen und ermöglicht Verständnis biologischer Entwicklungs- oder Differenzierungsprozesse auf Einzelzellniveau. Dies ist besonders wertvoll zur Aufklärung von Entzündungsprozessen und Immunantworten, einschließlich tumorinfiltrierender Immunzellen.

•BD FACSymphony™ A1 Cell Analyzer
•BD FACSymphony™ A3 Cell Analyzer
•BD LSRFortessa™ Cell Analyzer
•BD FACSAria™ III Cell Sorter

Durchflusszytometrie und FACS (fluoreszenzaktivierte Zellselektion) sind schnelle und zuverlässige Methoden zur Charakterisierung und Isolation spezifischer Zellsubpopulationen anhand fluoreszierender Markierung. Unsere Plattform ermöglicht vielfältige Anwendungen in unterschiedlichen Organismen und Zelltypen.

Wir verfügen über modernste Infrastruktur und fachkundige Unterstützung für ein breites Spektrum analytischer und zellseparierender Anwendungen. Die leistungsstarken Zytometer erlauben die gleichzeitige Messung mehrerer Parameter, wodurch detaillierte Einblicke in zelluläre Funktionen und Zustände gewonnen werden können. Zudem ermöglicht das Aria III System fortschrittliche Zellselektion, sodass Zielpopulationen für nachfolgende Analysen isoliert werden können.

Die Technologie vereint die quantitative Leistungsfähigkeit der Durchflusszytometrie mit hochauflösender Bildgebung und ermöglicht die Analyse von Zellpopulationen, während gleichzeitig detaillierte Fluoreszenz- und morphologische Daten einzelner Zellen erfasst werden. Diese Technologie eignet sich besonders gut für die Untersuchung komplexer Zellprozesse wie Signaltransduktion, Proteinlokalisierung, Zell-Zell-Interaktionen und Apoptose. Mit der Fähigkeit, sowohl Hellfeld- als auch Fluoreszenzbilder zu erfassen, ermöglicht das Gerät die schnelle Analyse tausender Zellen und liefert statistisch robuste Daten mit Einzelzellauflösung.

Um die komplexen Daten der Imaging Flow Cytometry (IFC) effektiv auszuwerten, haben wir die Software MorphoMapping entwickelt – ein analytisches Framework, das fortschrittliche Verfahren wie Dimensionsreduktion und Clusterbildung nutzt. Dieses Tool ermöglicht es, Muster, kausale Beziehungen und zuvor unerkannte Zellpopulationen automatisiert zu identifizieren.

Unser hochmodernes Fluoreszenzmikroskopiesystem kombiniert Konfokalmikroskopie, strukturierte Beleuchtungsmikroskopie (SIM) und Totalreflexions-Fluoreszenzmikroskopie (TIRF) in einem Gerät. Diese vielseitige Plattform ermöglicht uns die präzise Visualisierung von zellulären und subzellulären Strukturen sowie von dynamischen Prozessen mit sehr hoher Auflösung und Spezifität.

Die Konfokalmikroskopie liefert kontrastreiche, dreidimensionale Bilder von Zellen und Geweben. Hohe Auflösung wird erreicht, indem Licht nur aus der Fokusebene detektiert wird, während Licht von außerhalb des Fokus ausgeblendet wird. Sie eignet sich besonders für die Analyse komplexer Proben wie Gewebeschnitte oder Organoide. SIM überwindet die Beugungsgrenze des Lichts und ermöglicht nanometergenauer Präzision (Superresolution), wodurch feinste zelluläre Details sichtbar werden. TIRF bietet hingegen die Möglichkeit, Prozesse in unmittelbarer Nähe der Plasmamembran mit höchster Sensitivität zu untersuchen, indem es ausschließlich die Fluoreszenz von Molekülen in einem dünnen Bereich (ca. 100–200 nm) über der Membran anregt. Diese Technik eignet sich hervorragend für die Analyse von Membranprozessen, Molekülinteraktionen und Vesikeltransport.

Mit diesem kombinierten System analysieren wir dynamische Prozesse wie die Organisation immunologischer Synapsen, die Umverteilung von Signalproteinen während der Aktivierung von Leukozyten sowie den vesikulären Transport und das Aktin-Zytoskelett. Durch die Integration von Konfokal-, Superresolution- und TIRF-Mikroskopie in einer Plattform können wir nicht nur strukturelle Details auf subzellulärer Ebene untersuchen, sondern auch molekulare Prozesse in Echtzeit verfolgen.

Die Kombination dieser Mikroskopie-Techniken mit anderen analytischen Ansätzen wie der Imaging-Durchflusszytometrie eröffnet neue Möglichkeiten, um das Verhalten von Immunzellen auf mehreren Ebenen zu erforschen – von der Populationsanalyse bis hin zur subzellulären Auflösung. Die Plattform ist von höchstem Wert für die Aufklärung der Regulation des Immunsystems und zellulärer Prozesse in Gesundheit und Krankheit.