Medizinische Physik 3: Medizinische Laserphysik [2004]

234 M. Hausmann
Tröpfchenabriss) durchgeführt und der Sortierentscheid getroffen sein. Die erforderliche
Echtzeitdatenverarbeitung stellt auch an moderne Computer hohe
Anforderungen, ist jedoch mittlerweile mit entsprechenden Workstations erreichbar.
So wurde an der Universität Heidelberg ein solcher Slit-Scan-Sorter
realisiert: Es handelt sich dabei um ein System mit einem standardmäßigen
freien Jet, der eine Flussgeschwindigkeit von 10 m/s hat. Die Anregungsoptik
erzeugt einen Laserspalt von 1,4 µm Breite bei einer Wellenlänge von 488 nm.
Aufgrund der Kombination von sphärischen und Fresnel-Linsen konnten optische
Aberrationen weitgehend unterdrückt werden.
Für die Datenverarbeitung wurden Hard- und Software teilweise komplett
neu entwickelt. Es handelt sich um ein VMEbus basiertes System mit
100 MHz flash-ADC, einer Rechnerkarte mit zwei M68040 Prozessoren (Eurocom
17) und einer Sortersteuerung für Einzeltröpfensortierung mit einer
Genauigkeit von 0,1 kHz Piezofrequenz. Die Chromosomen könneninEchtzeit
simultan nach Länge, integraler Intensität von drei Farben und Centromerindex
analysiert werden. Je nach Profillänge dauert die reine Chromosomenanalyse
375–430 µs. Bei einem positiven Sortentscheid synchronisiert die
Sorterkarte den Sortbefehl mit dem Tröpfchenabriss, sodass die Sortierung
in weniger als 500 µs erfolgt ist. Es können stabil bis zu 1600 Chromosomen
pro Sekunde analysiert und sortiert werden. Abhängig von der Chromosomenpräparation
werden Sortierreinheiten von weit über 90% erreicht.
Literatur
1. Arndt-Jovin DJ, Grimwade BG, Jovin TM (1980) A dual laser flow sorter
utilizing a CW pumped dye laser. Cytometry 1:127–131
2. Bauer KD, Duque RE, Shankey TV (1992) Clinical flow cytometry: principles
and applications. Williams und Wilkins, Baltimore
3. Bonner WA, Hulett HR, Sweet RG, Herzenberg LA (1972) Fluorescence activated
cell sorting. Rev Sci Instr 43:404–409
4. Coulter WH (1956) High speed automatic blood cell counter and cell size analyzer.
Proc Natl Electron Conf 12:1034–1042
5. Cremer C, Aldinger K, Popp S, Hausmann M (1995) Erkennung strahleninduzierter
Chromosomenaberrationen mittels Fluoreszenz-Hybridisierung und
Bildanalyse. Z Med Phys 5:9–18
6. Crosland-Taylor PJ (1953) A device for counting small particles suspended in
a fluid through a tube. Nature 171:37–38
7. Darzynkiewicz Z, Crissman HA (1990) Flow cytometry: methods in cell biology.
(Vol 33) Academic Press, San Diego
8. Dean PN, Pinkel D (1978) High resolution dual laser flow cytometry. J Histochem
Cytochem 26:622–627
9. Fulwyler MJ, Glascock RB, Hiebert RD, Johnson NM (1969) Device which
separates minute particles according to electronically sensed volume. Rev Sci
Instr 40:42–48
10. Givan AL (1992) Flow cytometry: first principles. Wiley-Liss, New York