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Selected Publication:
Kuhn, A.
Funktionelle Analysen von nativen und kultivierten Erythrozyten mittels Ektazytometrie
Humanmedizin; [ Diplomarbeit ] Medizinische Universität Graz; 2023. pp. 114
[OPEN ACCESS]
FullText
- Authors Med Uni Graz:
- Advisor:
- Bernecker Claudia
- Dorn Isabel
- Altmetrics:
- Abstract:
- Hintergrund: Um dem Gasaustausch nachzukommen und sich den variierenden Gegebenheiten des Blutkreislaufes anzupassen, müssen sich rote Blutzellen (RBZs) verformen. Ein innovatives Analyseverfahren zur Beurteilung von Verformbarkeit und osmotischer Resistenz ist die sog. Ektazytometrie. Im Rahmen der vorliegenden Diplomarbeit wurde ein neu angeschafftes Ektazytometer (sog. Lorrca®, RR Mechatronics, Zwaag, Niederlande) für die Analyse von nativen humanen RBZs validiert. Das Gerät soll in Zukunft insbesondere zur Funktionalitätsprüfung von ex-vivo kultivierten roten Blutzellen (kRBZs) dienen. Diese aufwendig hergestellten, nur in geringen Mengen vorhandenen Zellen können aktuell bis zum Stadium des kernlosen Retikulozyten differenziert werden. Material und Methoden: Getestet wurden EDTA-Blut (Alter max. 5 d), Erythrozyten aus frischen (max. 5 d) und alten (ca. 46 d) Erythrozytenkonzentraten (EKs) und Retikulozyten aus Nabelschnurblut. Neben der Ektazytometrie ohne (Deformability curve) und mit osmotischem Gradienten (Osmoscan) erfolgten auch sog. Stabilitätsmessungen. Ergänzend wurde die osmotische Resistenz der Zellen mittels Photometrie bestimmt. Geringere Probenvolumina und Zellkonzentrationen von frischen EKs sowie darauf angepasste Geräteeinstellungen wurden zur Vorbereitung auf die Vermessung von kRBZs exploriert. Ergebnisse: Im Rahmen der Arbeit konnten laborinterne Referenzwerte für die Deformability curve und die Osmoscan Untersuchungen festgelegt werden. Alle Messungen ergaben stabile Ergebnisse, Messwiederholungen zeigten nur geringe Schwankungen. Im Vergleich zu nativen Erythrozyten wiesen Retikulozyten eine geringere Verformbarkeit auf. Frische Erythrozyten waren, wie erwartet, deformierbarer als alte Erythrozyten. Weiterhin hatten RBZs mit EDTA als Antikoagulans eine stärkere Verformbarkeit im mittleren und hohen physiologischen Scherkraftbereich. Der Osmoscan erwies sich als stabile und valide Alternative gegenüber der photometrischen Bestimmung der osmotischen Resistenz. Keine Veränderungen der Ergebnisse ergaben sich durch Variationen der Bildstabilität (Gain-Level), jedoch sehr wohl aufgrund der Zellzahl. Eine niedrigere Zellzahl ging mit einer niedrigeren Verformbarkeit einher und musste mit entsprechend höherem Gain-Level vermessen werden. Die eruierte Mindestzellzahl für die Deformability curve ergab 15 x 106 Zellen pro Mindestvolumen von 900 µl und für den Osmoscan 5 x 108 Zellen pro Mindestvolumen von 3 ml Probe. Conclusio: Die Ektazytometrie bewies sich insgesamt als ein sehr stabiles Messverfahren, das aufgrund der ermittelten Mindestzellmengen und der Analyse von Retikulozyten nun auch für kRBZs zur Anwendung kommen kann.