Von der Evolution einer Spitzentechnologie

XTRA-ARTIKEL AUSGABE 2/2023

Healthcare 
— 2033

Im 55. Jahr der Durchflusszytometrie setzt die neue XR-Serie von Sysmex einen weiteren Meilenstein in der Entwicklung der Hämatologie-Analyser. Sysmex Geschäftsführer Matthias Guhl blickt im Interview zurück – und nach vorn

Fotos: Phillip Schindhelm

„Das war alles noch ein bisschen Garage“, erinnert sich Matthias Guhl an die Zeit, als er nach Abschluss des Studiums der Elektrotechnik bei Sysmex eingestiegen war. Der im japanischen Kobe gegründete Hersteller von Medizinprodukten hatte gerade eine EMEA-Zentrale in Deutschland gegründet, an der nördlichen Stadtgrenze von Hamburg. Das noch junge Unternehmen teilte sich damals mit einer Heizungsfirma Gebäude und Lagerräume. Sysmex war zu der Zeit als Anbieter von In-vitro-Diagnostik-Technologien in Europa noch nahezu unbekannt. Im Kalender stand das Jahr 1993, eine Zeit, in der sich der Trend zur Automation in der Routinediagnostik gerade rasant auszubreiten begann.

Für Guhl, der als technischer Spezialist für Automation und Software eingestellt worden war, begann vom ersten Arbeitstag an eine ereignisreiche Zeit: „Wir sind damals mit Kolleginnen und Kollegen durch ganz Europa gereist, um in großen hämatologischen Laboren die ersten Automationsstraßen samt Steuerungs- und Workflow-Softwaresystemen zu installieren“, erinnert er sich. Mit den ersten Fluoreszenz-Durchflusszytometern für die erweitere Hämatologie nahm die Entwicklung noch weiter an Fahrt auf. „Die ersten Hämatologiegeräte mit Halbleiterlaser waren 1995 das SF-300 und bald danach das Flaggschiff XE-2100, das uns mit seiner analytischen Qualität und Robustheit half, viele Labore von unserer Technologie zu überzeugen.“

Nach drei Jahrzehnten kontinuierlicher Weiterentwicklung hat die Technologie nun ein weiteres Level erreicht. Mit dem Launch der aktuellen XR-Serie hat Sysmex jetzt ein weiteres Referenzsystem für die hämatologische Labordiagnostik an Bord. Matthias Guhl, der heute Geschäftsführer von Sysmex Deutschland ist, erinnert sich, welche Rolle bei dieser Entwicklung die Integration der Durchflusszytometrie gespielt hat mit der Fähigkeit, eine hochgradig effiziente Analytik in Bezug auf Parameterzahl und Durchsatz zu erreichen – und wie sie zu einer fortwährenden Evolution der Spitzentechnologie beiträgt.

Die für die hämatologische Analyse essenzielle Durchflusszytometrie ist jetzt 55 Jahre alt. Unter welchen Umständen wurde sie eigentlich erfunden?

Ich hatte das Glück, den Erfinder der fluoreszenzbasierten Durchflusszytometrie persönlich kennenzulernen. Und zwar handelt es sich um Prof. Dr. Wolfgang Göhde, den Gründer der Firma Partec GmbH – heute eine Sysmex Tochterfirma –, bei der ich zwischenzeitlich als Geschäftsführer tätig war. Es war so, dass Anfang der 60er-Jahre bereits Methoden bekannt waren, mit denen zwischen gesunden und Tumorzellen unterschieden werden konnte. Diese waren allerdings teuer und zeitraubend. Pro Zelle wurden damals etwa anderthalb Stunden veranschlagt. Göhde hatte, als er in den 60er-Jahren die wegweisende Technologie der fluoreszenzbasierten Durchflusszytometrie erfunden hatte, erst drei Jahre zuvor sein naturwissenschaftliches Studium abgeschlossen. Er dachte damals nicht einmal an eine kommerzielle Nutzung, sondern brauchte das Verfahren schlicht für seine Arbeit. Das Ergebnis: Mit seiner Erfindung konnten pro Sekunde knapp 1.000 Zellen vermessen und zugeordnet werden. Aus Göhdes Idee und unter der Firmierung Partec entstand später ein kompaktes Gerät, das sehr viele Untersuchungen, beispielsweise lebenslang notwendige Bluttests bei Aidskranken, einfacher und billiger machte. Und so gelang es, etwa in Afrika, auf einen Schlag viel mehr Menschen zu helfen.

Wie funktioniert die fluoreszenzbasierte Durchflusszytometrie eigentlich genau? Was macht sie so bedeutsam?

Wir sprechen hier von einem universellen Messverfahren, das auf der Messung von optischen Signalen einer mit Fluoreszenzfarbstoffen angefärbten Zelle basiert, die von einem Laserstrahl getroffen wird. Die dabei entstehenden Streulicht- und Fluoreszenzsignale werden von einem Detektor und Elektronik ausgewertet und digitalisiert. Das Ergebnis sind dann sehr genaue Informationen über die Beschaffenheit jeder einzelnen analysierten Zelle. Heute ist die Durchflusszytometrie eine anerkannte Methode der Routinediagnostik. Nicht nur in der Hämatologie, Infektiologie, Immunologie und Urin-Sedimentdiagnostik, sondern auch in der biomedizinischen Forschung, der Biotechnologie sowie in verschiedenen Bereichen der Industrie.

Sie haben der Durchflusszytometrie einmal den Durchbruch-Charakter der Computermaus attestiert …

Übrigens wurde auch die erste Computermaus 1968 erfunden und hat die Interaktion mit dem Computer grundlegend verändert. Sie ist vielleicht ein passender Vergleich zur Durchflusszytometrie. Die heutige Computermaus ist zwar im Grundprinzip immer noch wie damals eine zweidimensionale Richtungssteuerung für die Eingabe in grafischen Benutzeroberflächen, aber die technische Umsetzung und die vielfältige Anwendbarkeit sind heute mit der von damals nicht zu vergleichen.

Und wie kam bei der Technologie schließlich Sysmex ins Spiel?

Sysmex hat schnell erkannt, dass es sich bei der fluoreszenzbasierten Durchflusszytometrie um eine Technologie handelt, die das Personal in Laboren entlasten und die Gesundheitsreise von Patientinnen und Patienten revolutionieren kann. Mit seiner Kenntnis des Marktes, aber auch einer guten Intuition und der Unterstützung des Mutterkonzerns in Japan wurde der Fokus schnell auf die Produktion eigener durchflusszytometrischer Systeme gesetzt. Als sich dann der Trend zur Automation in den Laboren mehr und mehr durchsetzte, wuchs auch die Nachfrage nach vollautomatischen Analysesystemen kontinuierlich. In kurzer Zeit eine maximale analytische Effizienz zu erreichen, das war etwas, das mehr und mehr an Attraktivität gewann. Das Problem an der Technologie war anfangs allerdings noch, dass sie relativ teuer war. Das lag vor allem an den Neon-Argon-Lasern, die damals noch in den Geräten verbaut waren und die den zusätzlichen Nachteil hatten, dass sie nur ein Jahr hielten und außerdem viel zu groß waren. Sysmex war die erste Firma, die 1995 mit dem SF-300 erste Halbleiterlaser in diagnostische Routine-Durchflusszytometer einbaute, die bis dahin nur in CD-Playern verbaut waren. Diese stellten eine kostengünstige Alternative dar und so wurde die Technologie überhaupt erst routinetauglich. Als Sysmex 2013 dann die Firma Partec übernommen hat, erschlossen sich für uns viele weitere neue Anwendungen und Märkte. Hier startete unser Einstieg in die klinische Durchflusszytometrie.