Die iGEM Foundation ist eine unabhängige gemeinnützige Organisation, die sich der Förderung aller Bereiche der synthetischen Biologie verschrieben hat. Die Organisation veranstaltet jedes Jahr einen internationalen Wettbewerb, bei dem multidisziplinäre Teams von Studierenden eigene spezifische Forschungsprojekte entwerfen, aufbauen und testen. Die Projekte erstrecken sich über das gesamte Themenspektrum der synthetischen Biologie, darunter Bioremediation, therapeutische Behandlungen oder nachhaltige Materialien. Wichtigste Wettbewerbsvorgabe ist jedoch ein Projektansatz mit dem Ziel, reale Probleme in der Welt zu lösen sowie einen positiven gesellschaftlichen Beitrag zu leisten. Die Teams dokumentieren ihre Arbeit anhand von Wikis, Videos und Präsentationen. Die Auszeichnungen werden am Ende einer jeden Live-Veranstaltung von einer Expertenjury vergeben.

Die Gruppe der Technischen Universität Braunschweig (TU_BS) entwickelte für den Wettbewerb ein selbstverstärkendes Nachweissystem, das eingesetzt werden kann, um kleine Mengen von Tumormarkern in Blutproben zu identifizieren. Dieses neuartige Instrument kann zur Früherkennung und Behandlung vieler Krebsarten beitragen und somit langfristig die Ergebnisse und Überlebensraten der Patienten verbessern. Benjamin Harder, einer der Studierenden im iGEM-Team der TU_BS, erläuterte, wie das neue Design funktioniert: „Unser Prototypensystem umfasst drei Komponenten: ein Detektionselement, eine Meldeeinheit und ein Verstärkungssystem. Der Aufbau lässt sich durch Austausch der variablen Einzelkettenfragmente in der Detektionskomponente an das gewünschte Antigen anpassen. So können wir sogar bei sehr niedrigen Konzentrationen eine Vielzahl von Krebsmetaboliten in Blutproben identifizieren.“

Benjamin Harder erklärte weiter, warum sich das Team im Rahmen seiner Forschungsarbeit für INTEGRA-Pipetten entschieden hat: „Anfangs waren wir das einzige iGEM-Team an unserer Universität und mussten hinsichtlich der verfügbaren Laborausstattung von Null auf loslegen. Bis vor Kurzem hatten wir nur einige veraltete Pipetten mit schlechtsitzenden Pipettenspitzen zur Verfügung. Darüber hinaus hatten diese keine Multi-Dispense-Funktion, wir mussten also alle unsere Reagenzien mühevoll für jeden einzelnen Schritt hin- und herpipettieren. Dadurch wurde das Pipettieren von Flüssigproben zeitaufwendig und recht fehleranfällig. Da wir unsere Arbeiten für den iGEM-Wettbewerb jedoch zusätzlich zu unserem normalen Studium ausführten, war Zeit natürlich ein entscheidender Faktor. Für uns war es also höchste Zeit, auf elektronische VIAFLO-Pipetten und manuelle EVOLVE-Pipetten umzusteigen.“

Präzises und zuverlässiges Pipettieren war für das iGEM-Projekt der TU_BS besonders wichtig, da alle eingesetzten Methoden – einschließlich PCR, Restriktion, Ligation und Transformation – das Arbeiten mit sehr kleinen Mengen an Enzymen oder Nukleinsäuren bedingen. Ferner war es der Gruppe wichtig, wertvolle Materialien wie Enzyme oder synthetisierte DNA nicht zu verschwenden. Die VIAFLO- und EVOLVE-Pipetten waren also bestens für die Anwendungen des Teams geeignet. „Die VIAFLO- und EVOLVE-Pipetten beschleunigten das Liquid Handling und erhöhten unsere Effizienz. So konnten wir wertvolle Zeit sparen und die Produktivität unseres Labors steigern. Wir sind auch mit den GRIPTIP-Pipettenspitzen sehr zufrieden, da sie sich nie lockern oder von den Pipetten lösen. All das verhalf uns zu einem wesentlich größeren Durchsatz. Gleichzeitig sank die manuelle Fehleranfälligkeit erheblich und teure Reagenzien wurden auch kaum mehr verschwendet“, meinte Benjamin Harder weiter.

„Durch das federleichte Design der Pipetten und dank unserer Pipettierhilfe PIPETBOY acu 2 gehören körperliche Belastungen praktisch der Vergangenheit an und selbst stundenlanges Arbeiten im Labor läuft nahezu mühelos ab. Der PIPETBOY hat auch unsere Pipettiergenauigkeit spürbar verbessert und die Anzahl manueller Fehler reduziert. INTEGRAs Plattformen haben die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit unserer Forschungsergebnisse insgesamt deutlich gesteigert. Bezüglich unserer Erkenntnisse fühlten wir uns somit auch viel sicherer. Die Arbeit an unserem Projekt im Labor war jeden Tag anders und unvorhersehbar. INTEGRAs Produkte haben uns jedoch im Umgang mit etlichen Überraschungen sowie Herausforderungen beim Endspurt dieses spannenden Wettbewerbs sehr geholfen“, fuhr Benjamin Harder fort.

Alle Teams des iGEM-Wettbewerbs 2022 präsentierten ihre Projekte vom 26. bis 28. Oktober 2022 im Rahmen des iGEM Grand Jamboree in Paris. Die Sieger wurden am letzten Tag bekannt gegeben. Die TU_BS wurde für ihr innovatives Projekt mit einer Silbermedaille ausgezeichnet, eine wohlverdiente Anerkennung für die monatelange harte Arbeit der Gruppe.

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