Die Hadad-Forschungsgruppe, Teil der Chemie- und Biochemieabteilung der Ohio State University, konzentriert sich auf die in vitro-Untersuchung von Organophosphat-Pestiziden. Stacey Allen, eine Doktorandin, erklärt: „Wir arbeiten an der Entwicklung von Behandlungen zur Umkehrung der Acetylcholinesterase-Hemmung, die durch Pestizide oder Nervengifte verursacht wird. Zudem forschen wir an neuen Wegen zum Schutz der Menschen vor der Exposition gegenüber diesen Chemikalien. Wir konzentrieren uns hauptsächlich auf strukturaktive Interaktionen oder Zusammenhänge und untersuchen beispielsweise, wie sich die Veränderung eines Teils eines Stoffes auf seine Fähigkeit, die Enzymaktivität wiederherzustellen, auswirkt. Unser Hauptziel besteht darin, mit diesen in vitro-Techniken einige gute „Treffer“ zu erzielen, die dann in in vivo-Studien verwendet werden können, um z.B. besser zu verstehen, wie diese Verbindungen die Blut-Hirn-Schranke überwinden.“

Automatisierung verschiedener Arbeitsabläufe

Nachdem die Auswertung der Arbeitsprozesse gezeigt hatte, dass ein ASSIST PLUS-Pipettierroboter benötigt wird, erwarb die Forschungsgruppe im März 2019 einen solchen. Stacey erzählt weiter: „Wir benutzen den ASSIST PLUS hauptsächlich, um Mikrotiterplatten automatisch für den Inkubator vorzubereiten. Für diesen Prozess pipettieren wir unsere Negativkontrollen und verschiedene Wirkstoffe auf die Platten und führen dann einen Mischschritt durch. Wir setzen den Roboter auch für unsere Detektionsassays, zum Beispiel den Ellmans-Test, ein, bei denen wir mithilfe des Roboters Proben aus einer inkubierten Platte auf eine andere pipettieren, bevor sie in einen Plattenleser gestellt wird.“

„Ursprünglich haben wir dies alles von Hand gemacht, aber das war sehr ermüdend, und das Risiko, ein RSI-Syndrom (Repetitive Strain Injury) zu entwickeln, war groß. Außerdem gab auch eine relativ hohe Anzahl an menschlichen Fehlern und Abweichungen bei den Ergebnissen. Wir haben lange darüber nachgedacht, welche Funktionalitäten wir brauchen und der ASSIST PLUS erfüllte alle unsere Anforderungen und war im Vergleich zu anderen Liquid-Handling-Plattformen preisgünstig. Die Tatsache, dass wir die verschiedenen Pipetten aus dem Roboter nehmen können, um sie wenn nötig für manuelle Pipettierarbeiten zu benutzen, war ein wichtiger Vorteil. Wir haben entschieden, den Roboter zusammen mit VOYAGER-Pipetten mit einstellbarem Spitzenabstand zur benutzen, weil sie es viel einfacher machen, Proben zwischen verschiedenen Laborgefäßen – zum Beispiel von Röhrchen auf Platten – zu übertragen.“

Intuitiv zu programmieren

Die Kombination des ASSIST PLUS mit der VIALAB-Pipettiersoftware macht es sehr einfach, automatisierte Protokolle für eine Vielzahl an Anwendungen zu konfigurieren, ohne fortgeschrittene Programmierkenntnisse zu benötigen. Stacey fügt hinzu: „Es ist sehr leicht, die Mitarbeitenden im Umgang mit dem Roboter zu schulen, egal ob es sich um Studierende oder Doktorierende handelt, und die Software ist sehr benutzerfreundlich und intuitiv. Ich habe keine Schulung gebraucht, ich habe mich einfach hingesetzt und es mir selbst beigebracht. Wenn Sie einen Arbeitsablauf anpassen müssen, ist es einfach, die Programme zu konfigurieren. Denn jeder Schritt hat eine Beschreibung, die klar und deutlich erklärt, wofür er da ist. Sie können sogar eine abschließende Überprüfung Ihres Programms mit der Simulationsfunktion durchführen. Das ist großartig, um sicherzustellen, dass alles korrekt programmiert ist, bevor Sie es in die Praxis umsetzen.”

Eine perfekte Verbindung

INTEGRAs Sortiment an GripTip-Pipettenspitzen ist für eine Vielzahl an Arbeitsabläufen ausgelegt. Pipettenspitzen, die für Labortisch-Pipettiersysteme wie den ASSIST PLUS entwickelt wurden, unterlaufen zusätzlichen Qualitätskontrollverfahren, einschließlich eines zusätzlichen Geradheitstests. Dies hilft dabei, die perfekte Ansteuerung der Wells bei automatischen Pipettierarbeiten zu garantieren. Stacey erklärt weiter: „Wir benutzen hauptsächlich die unsterilen Low-Retention-GripTips. Sie rasten sehr leicht auf die VOYAGER-Pipette ein, sowohl wenn wir sie manuell benutzen, als auch im ASSIST PLUS-Pipettierroboter.”

Ausweitung der Programme

„Aktuell arbeiten wir meist im gleichen Volumenbereich und mit den gleichen Pipettiermethoden. Wir beginnen aber damit, unseren Arbeitsablauf um eine Reihe verschiedener Detektionsmethoden zu erweitern und diese mithilfe des Roboters zu automatisieren. Dazu müssen wir neue Programme schreiben, und es ist wirklich nützlich, dass wir bis zu 200 Programme auf der VOYAGER-Pipette speichern können, damit wir sie jederzeit zur Hand haben. Insgesamt hat sich der ASSIST PLUS sehr positiv auf unsere Arbeit ausgewirkt – unsere Ergebnisse sind viel reproduzierbarer, Fehler treten seltener auf und wir sparen enorm viel Zeit. Wir überlegen momentan einen weiteren Roboter zu kaufen, weil ihn so viele Mitarbeitende benutzen“, schließt Stacey.