Expertenrat: Durchführung der Reagenziendispensierung bei MTT-Tests
Gerald Posch, Biotechnologe und Produktmanager bei INTEGRA Biosciences, hat sich auf die Optimierung der oft übersehenen, aber wichtigen Details spezialisiert, die den Erfolg eines Experiments beeinflussen. Er erwarb seinen Master-Abschluss und sein Doktorat an der Universität für Bodenkultur in Wien, wo er die Kinetik von Enzymen untersuchte, die Eigenschaften von bakteriellen Zelloberflächen charakterisierte und die bakterielle Glykosylierung untersuchte, jene subtile posttranslationale Anbindung von Zuckergruppen an Proteine, die die Proteindynamik beeinflussen. Posch hat sein Fachwissen im Bereich der Glykosylierungstechnik während seiner postdoktoralen Forschung an der University of Alberta und 5 Jahre lang in der biopharmazeutischen Industrie auf die Entwicklung von Impfstoffen angewendet, bevor er zu INTEGRA wechselte. Mit seinem Blick fürs Detail und in Gesprächen mit Forschenden an der Spitze der Arzneimittelforschung entwickelten Posch und das INTEGRA-Team den WELLJET-Reagenziendispenser als innovative Lösung, um die mühsame Reagenziendispensierung für gängige Tests wie den MTT-Test zu erleichtern.
Wie verbessert die Verwendung eines Reagenziendispensers die Daten des MTT-Tests?
Das Dispensieren der Zellen und der verschiedenen Lösungen, die für einen MTT-Test nötig sind, muss sehr konsistent sein, was nicht unbedingt der Fall ist, wenn man diesen Test von Hand durch einfaches Pipettieren durchführt. Eine automatisierte Dosierlösung trägt zur Reproduzierbarkeit und Konsistenz der Daten bei. Der WELLJET verwendet eine Peristaltikpumpe, die die Flüssigkeit über einen in die Pumpeneinheit des Dispensers integrierten Rotor fördert. Im Gegensatz zu anderen Reagenziendispensern verwendet der WELLJET die EasySnap™-Kassette, die aus spritzgegossenem Silikon besteht. So ist sichergestellt, dass jedes Röhrchen in der Kassette die gleichen Abmessungen hat. Das EasySnap-Kassettendesign sorgt in Verbindung mit der Peristaltikpumpe für eine konsistente Reagenziendispensierung durch alle Kassettenkanäle, sodass die Forschenden sicher sein können, dass in jeden Well ihrer Multiwell-Platte das gleiche korrekte Volumen dispensiert wird. Dadurch werden Unterschiede von Well zu Well eliminiert und die experimentelle Genauigkeit sichergestellt. Die Flüssigkeit in den Silikonschläuchen interagiert nicht mit Teilen des Geräts oder der Pumpe, sodass die Sterilität während der Experimente gewahrt bleibt. Der WELLJET kann Flüssigkeiten aus verschiedenen Quellgefäßen ansaugen, wie Flaschen, Kolben oder Röhrchen, und die Flüssigkeit dann in Multiwell-Platten jeder Größe, von 6-Well- bis 1536-Well-Platten, dispensieren. Dies ermöglicht es den Forschenden, ihren Reagenziendispenser an die besonderen Anforderungen verschiedener Experimente und Versuchsschritte anzupassen.
Veränderungen in der Lebensfähigkeit der Zellen könnten die Ergebnisse von MTT-Tests beeinflussen. Wie kann die Verwendung eines Reagenziendispensers zur Optimierung der Lebensfähigkeit von Zellen beitragen?
Der größte Vorteil ist, dass es sich um ein sehr schonendes Verfahren handelt. Die Zellen werden mit sehr geringen Scherkräften durch die Silikonschläuche gepumpt, was ideal für empfindliche Zelllinien ist. Wir haben 2 Arten von Dispensierkassetten: eine Dispensierkassette mit großem und eine mit kleinem Innendurchmesser des Durchlasses. Die Dispensierkassette mit großem Durchlass hat nicht nur einen größeren Innendurchmesser für die Silikonschläuche, sondern auch eine größere Öffnung für die Dispensierdüse. Jemandem, der noch keine Erfahrung mit dem Dispensieren von Reagenzien hat, weil er immer mit Pipetten gearbeitet hat, und mit dem Dispensieren von Zellen beginnen möchte, empfehlen wir als Erstes die Dispensierkassette mit der größeren Öffnung, um sicherzugehen, dass die Zellen geschont werden, insbesondere wenn die Empfindlichkeit und Fragilität der Zellen unbekannt ist. Uns liegen jedoch Daten von Kunden vor, die die Kassette mit kleinem Innendurchmesser erfolgreich bei empfindlichen Zelllinien und bei hohen Dispensiergeschwindigkeiten eingesetzt haben.
Welche anderen Faktoren sollten Forschende beim Dispensieren von Zellen berücksichtigen?
Bei der Fehlerbehebung kommt es wirklich auf den Zelltyp an. Im Allgemeinen ist die Dispensiergeschwindigkeit wichtig. Der WELLJET hat 3 verschiedene Geschwindigkeitseinstellungen: schnell, mittel und langsam. Wir haben gute Ergebnisse mit der Geschwindigkeitseinstellung „schnell“ erzielt. Wenn man sieht, dass die Zellen nicht so lebensfähig sind, sollte man zur weiteren Optimierung langsamere Geschwindigkeiten verwenden. Bei anderen Methoden der Fehlersuche kann zudem die Höhe des Dosiermoduls über der Platte einen Einfluss haben. Die richtige Höheneinstellung oder die Verringerung der Dispensierhöhe kann den Forschenden helfen, bessere Ergebnisse für empfindliche Zellen zu erzielen.
Wie sollten Forschende ihre Dispensierkassetten pflegen, um deren Lebensdauer zu verlängern?
Die Kassetten sind wiederverwendbar. Die Standard-Lebensdauer, ausgedrückt als Anzahl der Platten, in die dispensiert wird, beträgt 2000 96-Well-Platten à 100 Mikroliter. Danach empfiehlt es sich, die Kassette zu wechseln. INTEGRA liefert sterile Kassetten. Um die Kassetten in optimalem Zustand zu halten, ist es jedoch wichtig, sie nach jedem Einsatz gründlich zu reinigen. Die dispensierten Zelllösungen, Puffer oder Verbindungen enthalten Zellen, Proteine und Salze, die die Kassette verstopfen können, insbesondere die Düsen. Wir empfehlen den Benutzern, die Zelllösung mit deionisiertem Wasser und einem milden Reinigungsmittel gründlich auszuwaschen. Anschließend müssen sie das Reinigungsmittel mit Wasser auswaschen, um zu vermeiden, dass sich bei der nächsten Dispensierung von Zellen Reinigungsmittelreste in den Schläuchen oder der Kassette befinden. Nach der Reinigung empfiehlt es sich, die Kassette mit einem Desinfektionsmittel abzuspülen. Benutzer können für diese Schritte ein Reinigungsprogramm erstellen, und sie müssen die Schläuche in verschiedene Quellbehälter einführen. Es handelt sich also nicht um einen vollautomatischen Prozess, aber wir wollen unseren Kunden mit dieser Anleitung ermöglichen, ein Reinigungsprogramm für ihre Kassetten festzulegen. Alternativ können die Kassetten auch autoklaviert werden, um Sterilität herzustellen.
Wie können Forschende die Reagenziendispensierung in automatisierte Arbeitsabläufe integrieren?
Der Dispensiervorgang ist automatisiert, und mit einem Dispenser mit Plattenstapler können Forschende einen ganzen Plattenstapel in einem Arbeitsgang mit Zellen und Reagenzien füllen. In diesem Sinne sind diese Geräte eigenständige Einheiten. Der WELLJET kann jedoch auch über API-Befehle (Application Programming Interface) in automatisierte Arbeitsabläufe integriert werden. Wir stellen die Instrumente und API-Befehle zur Verfügung, die es einem entsprechenden Unternehmen ermöglichen, mit unserem System zu kommunizieren. Dadurch werden die Anweisungen ausgelöst, die das Gerät beim Einsatz in einem vollautomatischen System benötigt. Es gibt Unternehmen, die Geräte verschiedener Anbieter in einen Arbeitsprozess integrieren. Bei einem vollständigen zellbasierten Test gibt der WELLJET beispielsweise nur Zellen oder Reagenzien ab. Ein Benutzer möchte aber vielleicht auch eine optische Auslesung oder Inkubationsschritte in den Prozess der Reagenziendispensierung aufnehmen. Dies kann durch einen Roboterarm und eine Master-Software, der bzw. die von einem Drittanbieter bereitgestellt wird, erledigt werden. Der Roboterarm verschiebt die Multiwell-Platten von einem Gerät zum anderen und startet die Prozesse auf den Geräten. Letztendlich können Sie einen ganzen Test oder eine ganze Wirkstoffscreening-Plattform automatisieren.
Für welche weiteren Applikationen können Forschende einen Reagenziendispenser verwenden?
Fast jeder Test erfordert Reagenziendispensierung oder die Verarbeitung von Flüssigproben. Daher können Reagenziendispenser bei fast jedem Experiment eingesetzt werden. Der WELLJET arbeitet mit Platten, die dem ANSI/SLAS-Format entsprechen, dem Standardformat für Multiwell-Platten, das die Plattenabmessungen und die Anordnung der verschiedenen Wells definiert. Forschende können mit einer einzelnen Platte beginnen und zu mehreren Platten übergehen. Wenn sie einen höheren Durchsatz benötigen, können sie auf die Version mit Plattenstapler umsteigen. Beide Geräte sind so konzipiert, dass sie eine sehr kleine Stellfläche haben und in eine Sicherheitswerkbank passen.
Was ist das innovativste Merkmal des WELLJET-Reagenziendispensers?
Das innovativste Merkmal ist für mich die EasySnap-Dispensierkassette, bei der gegossene Silikonschläuche verwendet werden, um eine Neukalibrierung zu vermeiden. Das senkt die Kosten für unsere Kunden und stellt eine hohe Genauigkeit und Präzision über alle Kanäle hinweg sicher. Außerdem unterscheidet sich der WELLJET von anderen Reagenziendispensern durch die große, leicht zu bedienende Benutzeroberfläche und die sehr leichtgängige und präzise Mechanik. Wir haben so viel Technologie wie möglich in ein sehr kompaktes Gerät gepackt. Das ist immer die Herausforderung, ein Gerät so kompakt wie möglich zu halten, ohne seine Funktionalität zu beeinträchtigen. Wir sprechen mit Benutzern, um herauszufinden, wo ihre Probleme mit bestehenden Lösungen liegen und wie wir diese mit neuen Lösungen beheben können. Unser Ziel ist es nicht, einfach nur ein weiteres Produkt herzustellen. Wir wollen sicherstellen, dass das, was wir entwickeln, auch an der Spitze der Innovation steht. Wir freuen uns, von Kunden zu hören, wie ein Gerät ihnen in Bezug auf Effizienz, Datengenerierung, Zuverlässigkeit und Konsistenz hilft.
Wenn Sie weitere Informationen zu diesem Thema wünschen, laden Sie bitte unseren Technologie-Leitfaden zur Reagenziendispensierung für MTT-Tests herunter:
Erstellt in Zusammenarbeit mit Drug Discovery News.
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