Verbessern Sie die Zuverlässigkeit Ihrer Verdünnungsreihen in 3 wesentlichen Applikationen
Präzises Pipettieren für zuverlässige Ergebnisse
Verdünnungsreihen dienen dazu, die Konzentration von Proben, zum Beispiel von DNA, RNA, PCR-Produkten, Proteinen oder Mikroorganismen, zu bestimmen. Sie sind auch ein wichtiges Hilfsmittel, um die gewünschte Konzentration von Reagenzien, Chemikalien oder Verbindungen zu erzielen, zum Beispiel im Bereich der Pharmakologie bei der Entwicklung von Arzneimitteln. Die Verdünnungsreihe scheint auf den ersten Blick kein sehr komplizierter Vorgang zu sein, doch die kleinste Veränderung im Hinblick auf Pipettiergeschwindigkeit, Winkel und Anmischung beim manuellen Liquid Handling kann leicht zu Fehlern führen, die sich über den gesamten Arbeitsablauf aufsummieren und sich negativ auf die Zuverlässigkeit der Endergebnisse auswirken. Das manuelle Pipettieren kann auch ein sehr zeitaufwendiger Prozess sein, sodass es länger dauert, bis Ergebnisse vorliegen. Zudem können die ungewohnte Haltung, schwere Pipetten, schwergängige Kolbentasten und hochrepetitive Prozesse langfristig zu Verletzungen an Hand, Schulter, Nacken und Handgelenken führen.
Unsere Pipettierlösungen erhöhen den Durchsatz und die Genauigkeit der Endergebnisse in verschiedensten wissenschaftlichen Bereichen nachweislich. Sie reduzieren auch das RSI-Risiko, da der Flüssigkeitstransfer über mehrere Kanäle schneller durchgeführt werden kann, sodass die Anwender über einen kürzeren Zeitraum die Pipette halten oder eine unbequeme sitzende oder stehende Position einnehmen müssen. Zudem wurden alle elektronischen Handpipetten von INTEGRA unter ergonomischen Gesichtspunkten entwickelt. Sie sind sehr leicht und erfordern nur eine minimale Abwurfkraft. Das Kontrollrad ist außerdem intuitiv bedienbar. Automatisierte Pipetten machen umfangreiche manuelle Flüssigkeitstransfers überflüssig, wodurch sich die Belastung von Händen und Handgelenken reduziert. In diesem Artikel präsentieren wir drei Hauptapplikationen, in denen diese vielseitigen Produkte eine optimierte und reproduzierbare Verdünnungsreihe unterstützen können.
Eine einfache Schritt-für-Schritt-Anleitung für Verdünnungsreihen mit Praxisbeispielen, Best Practices für das Pipettieren und Hinweisen zu spezifischen Liquid Handling-Parametern finden Sie in folgenden Artikeln:
Effiziente Standardkurven für präzise qPCR-Validierung und Nukleinsäure-Quantifizierung
Die Standardkurve – auch bekannt als Kalibrierungskurve – ist ein Tool der quantitativen Forschung und Analyse, das dazu dient, die Konzentration unbekannter Proben zu bestimmen. Es wird eine Standardkurve von dem zu quantifizierenden Analyten oder einer eng verwandten Substanz über den gewünschten Bereich vorbereitet, und der Test wird durch Analyse von Proben unterschiedlicher bekannter Konzentrationen validiert. Der Test wird dann mit den unbekannten Proben wiederholt und anhand der Standardkurve wird die Analytenkonzentration berechnet. Beispielsweise ist die Nukleinsäure-Quantifizierung ein gängiger Arbeitsablauf in molekularbiologischen Laboren. Bei der Nukleinsäure-Quantifizierung per Fluoreszenzspektroskopie können die Fluoreszenzmessungen der Standardkurve und unbekannter Proben verglichen werden, um die Menge an vorhandener DNA oder RNA zu quantifizieren.
Erfahren Sie mehr darüber, wie Sie die Fluoreszenzspektroskopie und andere Methoden zur RNA- und DNA-Quantifizierung nutzen können, um Konzentration, Ausbeute und Reinheit von Nukleinsäuren zu bestimmen.
Standardkurven werden auch genutzt, um qPCR-Tests zu validieren, wenn ein neues Protokoll eingerichtet wird oder sich Arbeitsabläufe ändern. qPCR-Tests werden mit einer Probe durchgeführt, die eine bekannte Menge Template-DNA enthält, und die Daten werden dann mit der Standardkurve verglichen, um die Reaktionseffizienz des Tests zu bewerten.
Die Reproduzierbarkeit einer Verdünnungsreihe ist entscheidend, um die Zuverlässigkeit von Ergebnissen zu gewährleisten. Mit der federleichten elektronischen VIAFLO-Einkanalpipette und dem Einkanal-Pipettiermodul D-ONE für den ASSIST PLUS-Pipettierroboter können Benutzer die Pipettiergeschwindigkeit und Mischparameter vordefinieren, um zu gewährleisten, dass jeder Verdünnungsschritt unter identischen Bedingungen erfolgt, unabhängig vom Bediener oder der Charge. Die Pipetten ermöglichen zudem eine dynamische Volumenanpassung während des Mischens, für ultimative Flexibilität und Prozessoptimierung. VIAFLO-Mehrkanalpipetten und die VOYAGER-Pipetten mit einstellbarem Spitzenabstand können zum Einsatz kommen, wenn mehrere Standardkurven gleichzeitig vorbereitet werden müssen. Die VOYAGER macht es zudem möglich, Verdünnungsreihen direkt in unterschiedlichen Quell- und Ziel-Formaten von Laborgefäßen durchzuführen, was die Anzahl der Transferschritte für Flüssigkeiten und damit die Wahrscheinlichkeit von manuellen Fehlern reduziert. Weniger Einzelschritte im Liquid Handling bedeuten auch, dass Verdünnungsreihen schneller erstellt werden können. So ergibt sich in kürzerer Zeit ein größerer Durchsatz.
Zuverlässige MHK-Tests mit reproduzierbaren Verdünnungsreihen
Antibiotikaresistenz kann durch willkürliche genetische Mutationen in Pathogenen auf natürliche Weise entstehen, doch der Missbrauch oder übermäßige Gebrauch von Medikamenten – vor allem von Antibiotika im Gesundheitswesen und in der Landwirtschaft – beschleunigen diesen Prozess erheblich. Das bedeutet, dass die Optionen zur Behandlung zahlreicher häufig vorkommender Infektionen rapide abnehmen. Es ist daher wichtig, Antibiotika-Resistenztests durchzuführen, um von Anfang an die effektivste Behandlung verordnen zu können. Diese Art von Test ist auch bei der Bestimmung der Wirksamkeit einer neuen antimikrobiellen Verbindung im Rahmen der Arzneimittelentwicklung von Bedeutung.
Eine Möglichkeit, die Antibiotikaresistenz eines Pathogens zu messen, besteht darin, die niedrigste Konzentration eines Antibiotikums zu bestimmen, die das Wachstum dieses Pathogens hemmen kann, auch bekannt als minimale Hemmkonzentration (MHK). Dies kann mit Bouillon- oder Agarverdünnungen oder Antibiotikagradienten geschehen. Eine umfassende Übersicht über die am häufigsten angewendeten Methoden zur MHK-Bestimmung finden Sie hier.
Das partielle Laden der Spitzen mit elektronischen Handpipetten VIAFLO 96 und VIAFLO 384 sowie der tragbaren Pipette MINI 96 ermöglicht es den Bedienern, vordefinierte Pipettierhöhen und -winkel einzustellen. Diese Eigenschaften machen ein manuelles Eingreifen überflüssig und sorgen dafür, dass die einzelnen Schritte des Liquid-Handlings während des MHK-Tests immer einheitlich durchgeführt werden. Die Pipetten VIAFLO 96 und VIAFLO 384 ermöglichen Laboren zudem einen hohen Durchsatz von Verdünnungsreihen zur Steigerung der Produktivität.
Hochreproduzierbares Pipettieren ohne Aufsicht für komplexere Arbeitsabläufe ist mit automatisierten Liquid-Handling-Lösungen wie dem ASSIST PLUS-Pipettierroboter möglich. Diese Plattform optimiert die Verdünnungsschritte und ermöglicht so einen höheren Durchsatz, sodass die Mitarbeitenden mehr Zeit für andere wichtige Laboraufgaben haben. Auf diese Weise wird die Produktivität erhöht. Zudem gewährleistet der Pipettierroboter die Mitarbeitersicherheit, indem er verhindert, dass die Mitarbeitenden während des Flüssigkeitstransfers gesundheitsschädlichen Organismen oder Antibiotika ausgesetzt sind, und zudem Verletzungen durch die repetitive Belastung beim manuellen Pipettieren vermieden werden.
In unserem Anwendungshinweis werden bewährte Protokolle für automatisierte Verdünnungsreihen mit dem ASSIST PLUS-Pipettierroboter erläutert. Dies stellt eine wertvolle Informationsquelle für das Laborpersonal dar, das auf diese Weise seine Arbeitsabläufe anhand von bewährten Liquid-Handling-Methoden optimieren kann. Erfahren Sie, wie Sie die Geschwindigkeit und Präzision von Arbeitsabläufen im Rahmen von MHK-Tests durch Automatisierung der Pipettierschritte bei 2-fachen, 5-fachen und 10-fachen Verdünnungsreihen mit dem ASSIST PLUS erhöhen können.
Mühelose Erstellung von Verdünnungsreihen für die Keimzahlbestimmung
Im Bereich der Mikrobiologie werden Verdünnungsreihen routinemäßig erstellt, um die Zahl der in einer Probe enthaltenen bakteriellen Zellen zu ermitteln. Wenn Bakterien in hoher Konzentration vorliegen, ist es natürlich unmöglich, die einzelnen Zellen zu zählen, daher wird das Wachstumsmuster der Probe durch Ausplattieren und Inkubieren der unterschiedlichen Verdünnungsschritte einer 10-fachen Verdünnungsreihe bewertet.
Wenn andererseits die Bakterienkonzentration in einer Probe sehr gering ist, liegt keine ausreichende Anzahl von Zellen für die klassische Plattenzählung vor. In dieser Situation sollte für die Keimzahlbestimmung stattdessen die Methode der wahrscheinlichsten Anzahl (MPN) verwendet werden. Replikate der Nährlösung werden in Kulturröhrchen gefüllt und mit unterschiedlichen Mengen der Probe geimpft. Das bakterielle Wachstum ist anhand einer Farbveränderung, der Eintrübung der Lösung im Röhrchen oder der Produktion von Gas während der Inkubation zu erkennen. Die Anzahl der lebensfähigen Zellen in der Probe wird dann anhand statistischer Wahrscheinlichkeiten ermittelt.
Die DOSE IT-Peristaltikpumpe ermöglicht das schnelle und präzise Dispensieren von Nährlösung und Proben in Kulturröhrchen, wodurch die Pipettierschritte bei MPN-Verfahren erheblich beschleunigt werden. Sie ermöglicht zudem eine freihändige Steuerung über einen optionalen Tisch- oder Fußschalter sowie einen Remote-Betrieb per PC-Software, was den Benutzern die nötige Flexibilität bietet, um die Liquid-Handling-Schritte an ihren jeweiligen MPN-Ablauf anzupassen. Der benutzerdefinierte Modus der DOSE IT bietet außerdem die Möglichkeit, auf einfache Weise personalisierte Liquid-Handling-Protokolle auf Basis konfigurierbarer Parameter wie Volumen, Flussrate und Wiederholungen zu erstellen, was die Reproduzierbarkeit beim Pipettieren unterschiedlicher Proben gewährleistet. Für unterschiedliche Durchsatzraten ist die Pumpe auch kompatibel mit verschiedenen Schlauchgrößen von 1 bis 8 mm, was für das präzise Dispensieren einer breiten Auswahl von Probenvolumina bei der MPN-Analyse hilfreich ist.
Erfahren Sie mehr darüber, wie DOSE IT Ihnen helfen kann, schnell und präzise Verdünnungen für die Keimzahlbestimmung bei Proben mit geringen Konzentrationen zu erstellen.
Vielseitige Lösungen für verschiedenste Bedürfnisse
Die Verdünnungsreihe ist ein Verfahren, das in zahlreichen Life-Science-Disziplinen häufig zur Anwendung kommt. Die korrekte Durchführung ist entscheidend für den Erfolg späterer Studien. Unsere Liquid-Handling-Lösungen standardisieren Pipettierprotokolle und minimieren menschliche Fehler, die häufig beim manuellen Pipettieren entstehen, sodass die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der Ergebnisse verbessert wird. Zudem können diese innovativen und zuverlässigen Produkte die Pipettierschritte von Verdünnungsreihen deutlich beschleunigen. Labore können so in kürzerer Zeit mehr Proben verarbeiten. Ein zusätzlicher Vorteil sind die Automatisierung von Arbeitsabläufen und ein freihändiger Betrieb. Laborpersonal muss so nicht mehr gesundheitsschädlichem Probenmaterial ausgesetzt werden oder anstrengende manuelle Pipettieraufgaben ausführen, die langfristig zu körperlichen Beeinträchtigungen führen können. Für das Labormanagement sind all das wichtige Faktoren. Unsere hochflexiblen Instrumente können sehr einfach an zahlreiche unterschiedliche Anwendungen angepasst werden, um eine Reihe von Liquid-Handling-Abläufen zu vereinfachen und die Produktivität des Labors zu verbessern.
Literaturangaben
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214753515000169
https://bitesizebio.com/31470/obligate-qpcr-standard-curve/
https://www.jove.com/v/10507/serial-dilutions-and-plating-microbial-enumeration
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1046/j.1469-0691.2003.00790.x