Pipettenspitzen und ihr Einfluss auf Versuchsergebnisse

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Pipettenspitzen und ihr Einfluss auf Versuchsergebnisse
Nr. 44 –  2016
Pipettenspitzen und ihr Einfluss
auf Versuchsergebnisse
(BN 44) JANUAR 2016
SEITE 5
Schnell, präzise und steril: Flüssigkeitstransfer
in der Zellkultur mit der Multipette® M4
Zusammenfassung
Material und Methoden
Die wichtigsten Faktoren in der Zellkultur sind Sterilität, Genauigkeit und Präzision. Dispenser, die nach dem Direktverdränger-Prinzip arbeiten, bieten den groβen Vorteil der vollständigen Unterbindung von Aerosolen. Der in die Spitze des
Direktverdränger-Systems integrierte Kolben siegelt die Probe
innerhalb der Dispenserspitze hermetisch ab und beugt somit
Kontaminationen vor. Hinsichtlich Genauigkeit und Präzision
sind die Ergebnisse von Direktverdränger-Systemen mit denen
von Luftpolster-Pipetten vergleichbar. Im Gegensatz dazu wird
die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse beeinträchtigt, wenn
Pipettierhilfen in Verbindung mit serologischen Pipetten verwendet werden.
Kalibrierung der Instrumente
Systematische und zufällige Messabweichungen wurden mit
Hilfe gravimetrischer Methoden gemäβ EN ISO 8655 :2002
bestimmt [1]. Die getesteten Volumina betrugen 100 µL in
jedem Dosiersystem.
Zellzählung
Die Zellzahl wurde mit Hilfe des CASY® Cell Counter and Analyser, Modell TT 150 µm (Roche®, Basel, Schweiz) ermittelt.
Zur Messung wurden 100 µL der Zellsuspension in 10 mL
CASY ton resuspendiert.
Einleitung
Zellaussaat und kolorimetrischer WST-1-Test
Die Kultivierung tierischer Zellen hat sich zu einer gängigen
Labortechnik entwickelt und wird für zahlreiche Anwendungen
eingesetzt. Die Zellkultivierung stellt besondere Ansprüche
an die Sterilität, insbesondere an Kontaminationsvermeidung,
sowie an Genauigkeit und Präzision. Zum Transfer gröβerer
Volumina werden meist Pipettierhilfen mit serologischen
Pipetten eingesetzt. Bei allen übrigen Schritten des Versuchsansatzes kommen Luftpolster-Pipetten zum Einsatz. Da die
Bildung von Aerosolen die häufigste Ursache von Kontaminationen innerhalb der Pipette und somit Kreuzkontamination
der Proben darstellt, empfiehlt Eppendorf die Verwendung
einer Filterspitze mit Zwei-Phasen-Filterschutz.
Nach der Zellzählung wurde zum Zwecke der Zellaussaat eine
Zellsuspension von 1,5 x 106 HEK 293 Zellen/mL hergestellt.
Verschiedene Mengen an Zellen wurden in 24-Well-Platten
ausgesät (Eppendorf). 40 µL des wasserlöslichen Tetrazoliumsalzes (WST-1; Roche) wurden pro Well hinzugegeben.
Die Zellkulturplatten wurden über einen Zeitraum von 3 h
inkubiert (37 °C, 5 % CO 2 ). Die Platten wurden sodann in
einem Plattenphotometer gemischt und bei 450 nm gelesen
(Referenz: 690 nm).
Eine Alternative zu den o.g. Systemen stellen DirektverdrängerSysteme wie die Multipette M4 dar, welche eine Kontamination
des Instruments sowie Kreuzkontaminationen durch Aerosole
komplett unterbinden. Dies wird durch den Kolben erzielt, der
die Probe innerhalb der Dispenserspitze hermetisch versiegelt.
Zusätzlich liefert dieses System genaue und präzise Pipettierergebnisse, insbesondere bei Flüssigkeiten, die sich in ihren
physikalischen Eigenschaften von Wasser unterscheiden
(z.B. DMSO, Zellkulturmedium).
Jedes Instrument wurde mit seinem entsprechenden Verbrauchsartikel (Multipette M4 mit Combitips advanced® 1 mL,
Eppendorf Research® plus Pipette mit Pipettenspitzen
ep Dualfilter T.I.P.S.® 100 µL, Eppendorf Xplorer® Pipette mit
Pipettenspitzen ep Dualfilter T.I.P.S. 1 mL und Easypet® 3 mit
Eppendorf Serological Pipets 1 mL) eingesetzt. Easypet 3, die
Pipettierhilfe für serologische Pipetten, ist das am wenigsten
genaue und am wenigsten reproduzierbare aller vier Systeme
(Abb. 1 und 2).
1
Ergebnisse und Diskussion
Leistungsbeurteilung der eingesetzten Dosiersysteme
2
3,0
14,0
n=3
n=3
12,0
Zufällige Messabweichung [%]
Application Notes
Flüssigkeitstransfer in der Zellkultur mit der Multipette® M4 · Automatisierte Probenahme
aus dem Bioreaktor zur optimierten Charakterisierung mikrobieller Stämme · etc.
DIANA HÜBLER, EPPENDORF AG, HAMBURG
Systematische Messabweichung [%]
>Workflow-Lösungen für Mikrobiologie und Fermentation
>Consumables: Negative Leaching-Effekte erfolgreich vermeiden
>Automatisierte NGS-Probenvorbereitung
NATHALIE CHANDELIER, VINCENT DUFEY, MURIEL ART, EPPENDORF APPLICATION TECHNOLOGIES S.A., NAMUR, BELGIEN
2,0
1,0
0,0
10,0
8,0
6,0
4,0
2,0
-1,0
Research plus
Xplorer
Multipette M4
Easypet
0,0
Research plus
Xplorer
Instrument
Multipette M4
Instrument
Abb. 1 und 2: Systematische (Abb. 1) und zufällige Messabweichung (Abb. 2) bei 100 µL, wie für die verschiedenen Dosiersysteme gemessen
Your local distributor: www.eppendorf.com/contact
Eppendorf AG · 22331 Hamburg · Germany · E-mail: eppendorf@eppendorf.com · www.eppendorf.com
Easypet
2
EDITORIAL · LIEBE LESER
Impressum
Redaktion
Berrit Hoff (Projektleitung), Axel Jahns,
Jochen Müller-Ibeler, Natascha Weiß
Anschrift
Eppendorf AG,
Barkhausenweg 1, 22339 Hamburg
Telefon: (040) 53801-636
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E-Mail: bionews@eppendorf.de
Internet: www.eppendorf.com
Beiträge von Lesern sind willkommen.
Liebe Leser,
Qualität, Zuverlässigkeit, Erfahrung und Innovation sind Begriffe, die Anwender weltweit mit Eppendorf verbinden. Dieser exzellente Ruf ist das Ergebnis von rund 70 Jahren
Engagement, um die besten Lösungen für das Handling wertvoller Proben in der LifeScience-Forschung zu bieten. Zum Beispiel Dosiersysteme, bei denen einfach alles
stimmt – Präzision, Zuverlässigkeit und Reproduzierbarkeit. Wie Eppendorf-Pipetten
und Eppendorf-Pipettenspitzen, zwei technologisch optimal aufeinander abgestimmte
Systemkomponenten, die Ihnen die Sicherheit geben, verlässliche, konsistente Versuchsergebnisse zu erzielen (Seite 4 – 5 und Application Note S. 1– 2).
Eine verantwortungsvolle Auswahl auch von vermeintlichen „Routineprodukten“ wie
Spitzen und Gefäßen trägt zweifellos zu mehr Präzision und Verlässlichkeit und mehr
Vertrauen in die Versuchsergebnisse bei. Für unsere Kunststoff-Einmalartikel verwenden wir ausschließlich sorgfältig ausgewählte Rohmaterialien, die nicht recycelt worden
sind. Bei der Produktion verzichten wir völlig auf den Einsatz von Weichmachern, Bioziden oder Entformungshilfen, denn gerade bei diesen Stoffen sind „Leaching-Effekte“
nachgewiesen worden, die sich stark negativ auf Experimente auswirken können (S. 8).
Sie beschäftigen sich mit mikrobieller Fermentation? Dann stehen Ihnen künftig, mit
Einführung des neuen BioBLU® 3f Single-Use Vessels, Einweg-Bioreaktoren zur Kultivierung von Bakterien, Hefen und Pilzen im Volumenbereich von 65 mL bis 3,75 L zur
Verfügung (S. 6 – 7)! Weitere Workflow-Lösungen für Mikrobiologie und Fermentation
stellen wir Ihnen auf den Seiten 10 –11 vor.
Ab dieser Ausgabe verzichten wir übrigens auf das traditionelle „Service-Fax“. Auf der
BioNews-Serviceseite www.eppendorf.com/bn-service können Sie die mit Kennziffer
gelisteten Prospekte zu einzelnen Produkten herunterladen oder uns online die Lösung
unseres neuen Gewinnspiels (S. 15) mitteilen. Für persönliches Feedback, Lob und
Kritik können Sie uns wie immer per E-Mail unter bionews@eppendorf.de erreichen.
Gern hören wir von Ihnen!
Für unverlangt eingesandte Manuskripte
wird keine Verantwortung übernommen.
Ihre Ansprechpartner
Eppendorf Vertrieb Deutschland GmbH
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50389 Wesseling-Berzdorf
Tel. 01803 - 255911
(0,09 €/min aus dem Festnetz, Mobilfunk
max. 0,42 €/min)
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E-Mail: office@eppendorf.at
Hinweis
Aus Gründen der besseren Lesbarkeit
haben wir im Text auf die konsequente
Nennung der männlichen und weiblichen
Form verzichtet. Es sind selbstverständlich immer beide Geschlechter gemeint.
Die Einführung von Produkten kann in
verschiedenen Märkten zu unterschied­
lichen Zeitpunkten erfolgen. Wir beraten
Sie gern.
Ihr BioNews-Team
Irrtum und technische Änderungen
vorbehalten.
Alle Rechte vorbehalten,
einschließlich der Grafiken und Bilder.
© Copyright Eppendorf AG, Januar 2016.
Klimaneutral gedruckt in Deutschland.
INHALT
4
IM BLICKPUNKT
LABORPRAXIS
9
Wie „passende“ Pipettenspitzen das Versuchsergebnis verfälschen
11
4 – 5
Consumables: Negative Leaching-Effekte ­erfolgreich vermeiden
Workflow-Lösungen für Mikro­biologie und Fermentation
8
10 –11
Automatisierte NGS-Proben­vorbereitung
INNOVATION
NAHAUFNAHME
NEWS / TIPPS
SERVICE
(BN 44) JANUAR 2016
SEITE 5
Schnell, präzise und steril: Flüssigkeitstransfer
in der Zellkultur mit der Multipette® M4
NATHALIE CHANDELIER, VINCENT DUFEY, MURIEL ART, EPPENDORF APPLICATION TECHNOLOGIES S.A., NAMUR, BELGIEN
DIANA HÜBLER, EPPENDORF AG, HAMBURG
Zusammenfassung
Material und Methoden
Die wichtigsten Faktoren in der Zellkultur sind Sterilität, Genauigkeit und Präzision. Dispenser, die nach dem Direktverdränger-Prinzip arbeiten, bieten den groβen Vorteil der vollständigen Unterbindung von Aerosolen. Der in die Spitze des
Direktverdränger-Systems integrierte Kolben siegelt die Probe
innerhalb der Dispenserspitze hermetisch ab und beugt somit
Kontaminationen vor. Hinsichtlich Genauigkeit und Präzision
sind die Ergebnisse von Direktverdränger-Systemen mit denen
von Luftpolster-Pipetten vergleichbar. Im Gegensatz dazu wird
die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse beeinträchtigt, wenn
Pipettierhilfen in Verbindung mit serologischen Pipetten verwendet werden.
Die Zellzahl wurde mit Hilfe des CASY® Cell Counter and Analyser, Modell TT 150 µm (Roche®, Basel, Schweiz) ermittelt.
Zur Messung wurden 100 µL der Zellsuspension in 10 mL
CASY ton resuspendiert.
Einleitung
Zellaussaat und kolorimetrischer WST-1-Test
Die Kultivierung tierischer Zellen hat sich zu einer gängigen
Labortechnik entwickelt und wird für zahlreiche Anwendungen
eingesetzt. Die Zellkultivierung stellt besondere Ansprüche
an die Sterilität, insbesondere an Kontaminationsvermeidung,
sowie an Genauigkeit und Präzision. Zum Transfer gröβerer
Volumina werden meist Pipettierhilfen mit serologischen
Pipetten eingesetzt. Bei allen übrigen Schritten des Versuchsansatzes kommen Luftpolster-Pipetten zum Einsatz. Da die
Bildung von Aerosolen die häufigste Ursache von Kontaminationen innerhalb der Pipette und somit Kreuzkontamination
der Proben darstellt, empfiehlt Eppendorf die Verwendung
einer Filterspitze mit Zwei-Phasen-Filterschutz.
Nach der Zellzählung wurde zum Zwecke der Zellaussaat eine
Zellsuspension von 1,5 x 106 HEK 293 Zellen/mL hergestellt.
Verschiedene Mengen an Zellen wurden in 24-Well-Platten
ausgesät (Eppendorf). 40 µL des wasserlöslichen Tetrazoliumsalzes (WST-1; Roche) wurden pro Well hinzugegeben.
Die Zellkulturplatten wurden über einen Zeitraum von 3 h
inkubiert (37 °C, 5 % CO 2 ). Die Platten wurden sodann in
einem Plattenphotometer gemischt und bei 450 nm gelesen
(Referenz: 690 nm).
Eine Alternative zu den o.g. Systemen stellen DirektverdrängerSysteme wie die Multipette M4 dar, welche eine Kontamination
des Instruments sowie Kreuzkontaminationen durch Aerosole
komplett unterbinden. Dies wird durch den Kolben erzielt, der
die Probe innerhalb der Dispenserspitze hermetisch versiegelt.
Zusätzlich liefert dieses System genaue und präzise Pipettierergebnisse, insbesondere bei Flüssigkeiten, die sich in ihren
physikalischen Eigenschaften von Wasser unterscheiden
(z.B. DMSO, Zellkulturmedium).
Jedes Instrument wurde mit seinem entsprechenden Verbrauchsartikel (Multipette M4 mit Combitips advanced® 1 mL,
Eppendorf Research® plus Pipette mit Pipettenspitzen
ep Dualfilter T.I.P.S.® 100 µL, Eppendorf Xplorer® Pipette mit
Pipettenspitzen ep Dualfilter T.I.P.S. 1 mL und Easypet® 3 mit
Eppendorf Serological Pipets 1 mL) eingesetzt. Easypet 3, die
Pipettierhilfe für serologische Pipetten, ist das am wenigsten
genaue und am wenigsten reproduzierbare aller vier Systeme
(Abb. 1 und 2).
1
Kalibrierung der Instrumente
Systematische und zufällige Messabweichungen wurden mit
Hilfe gravimetrischer Methoden gemäβ EN ISO 8655 :2002
bestimmt [1]. Die getesteten Volumina betrugen 100 µL in
jedem Dosiersystem.
Zellzählung
14,0
n=3
12,0
Zufällige Messabweichung [%]
Systematische Messabweichung [%]
n=3
2,0
1,0
0,0
Research plus
Xplorer
Multipette M4
Easypet
6 – 7
epMotion 96 ­pipettiert 96 Wells simultan
9
Extra lang, extra schlank, extra sicher – der neue 5 mL L Tip!
5
Schüttler P
­ erformance Pläne für stets reproduzierbare Leistung
7
Gute Analysen für gutes Bier!
8
Liquid Handling mit Auszeichnung
9
®
Eppendorf-App: Willkommen in der digitalen Eppendorf-Welt
12
Eppendorf-Forschungspreise: Gewinner zu Gast bei Eppendorf
13
Für weitere Hinweise schauen Sie in die Bedienungsanleitung!
14
Warenzeichenhinweise
14
Gewinnspiel mit tollen Preisen
15
MURIEL ART, VINCENT DUFEY, IOAN GLIGOR, ULRIKE GAST, RONJA KUBASCH
Die Spitze des Eisbergs: Wie Pipettenspitzen das Versuchsergebnis
­beeinflussen. Teil 1: Spitzensitz garantiert keine Genauigkeit
1 – 2
MATTHEW J. MAURER, JEFFREY M. SKERKER, ADAM P. ARKIN, WILLIAM MILLER,
MICHAEL BIKSACKY, CLAUDIA M. HUETHER-FRANKEN, KARL RIX
Automatisierte Probenahme aus dem Bioreaktor
3 – 4
NATHALIE CHANDELIER, VINCENT DUFEY, MURIEL ART, DIANA HÜBLER
Schnell, präzise und steril: Flüssigkeitstransfer in der Zellkultur mit
der Multipette® M4
5 – 6
10,0
8,0
STACEY WILLARD, MA SHA
6,0
4,0
2,0
-1,0
12
Ergebnisse und Diskussion
Leistungsbeurteilung der eingesetzten Dosiersysteme
2
3,0
BioBLU 3f: Single-Use-Fermentation neu definiert
®
0,0
Research plus
Xplorer
Instrument
Multipette M4
Instrument
Abb. 1 und 2: Systematische (Abb. 1) und zufällige Messabweichung (Abb. 2) bei 100 µL, wie für die verschiedenen Dosiersysteme gemessen
Your local distributor: www.eppendorf.com/contact
Eppendorf AG · 22331 Hamburg · Germany · E-mail: eppendorf@eppendorf.com · www.eppendorf.com
Easypet
Adaption adhärenter HEK 293 Zellen an die Suspensionskultur
mit Hilfe des New Brunswick™ S41i CO2 Inkubationsschüttlers
7 – 8
3
4
IM BLICKPUNKT · WIE „PASSENDE“ PIPETTENSPITZEN DAS VERSUCHSERGEBNIS VERFÄLSCHEN
BRIGITTE KLOSE, EPPENDORF AG
Wie „passende“ Pipettenspitzen das
Versuchsergebnis verfälschen
Beim Pipettieren geht es um mehr als den bloßen Transfer kleiner und kleinster Flüssigkeitsmengen. Wichtig
dabei ist das exakt abgestimmte Zusammenspiel von Pipette und Pipettenspitze. Beide Komponenten müssen,
jede für sich und zusammen als System, einem hohen Qualitätsanspruch genügen, um zuverlässige, präzise und
reproduzierbare Ergebnisse liefern zu können. In diesem Artikel möchten wir Sie für den gravierenden Einfluss
von Pipettenspitzen auf das Pipettierergebnis sensibilisieren.
Wann haben Sie sich zuletzt über nicht
reproduzierbare Ergebnisse, z.B. in einer
real-time PCR, geärgert? Alle Variablen
im Versuchsablauf haben Sie überprüft
und trotzdem die Ursache nicht finden
können? Auch beim Pipettieren, einem
der häufigsten Schritte im Versuchsablauf, haben Sie jedes Mal eine Pipette mit
„passender“ Spitze verwendet – also ein
System mit zwei Komponenten, auf dessen
Präzision und Richtigkeit Sie sich während
des gesamten Workflows meinten verlassen zu können. Oder vielleicht doch nicht?
Beschaffungsprozesse mit
weitreichenden Folgen
Dem Neukauf einer Pipette wird im Labor
eine hohe Aufmerksamkeit geschenkt.
Sie soll technologisch auf dem neuesten
Stand sein und ein ergonomisches Handling bieten. Sie soll chemikalienbeständig
und robust sein und genaue und präzise
Ergebnisse liefern. Letzteres funktioniert
allerdings nur mit der richtigen Pipettenspitze. Und genau hier findet sich häufig
ein Widerspruch: Wird die Pipette noch
mit aller Sorgfalt ausgewählt, erfolgt die
Wahl der Pipettenspitzen häufig mit weit
geringerem Anspruch (und Budget), in
der Meinung, es handele sich hierbei um
ein beliebiges Verbrauchsprodukt.
Insbesondere bei der Beschaffung von Produkten für die tägliche Routine, wie z.B.
Pipettenspitzen, spielt in vielen Labors
der Preis mittlerweile eine größere Rolle
als die Qualität. Leider ohne Wissen um
die Folgen! Viele nicht reproduzierbare
Versuchsergebnisse – und somit Kosten
und zusätzlicher Zeitaufwand – könnten
vermieden werden, wenn die Auswahl
geeigneter Pipettenspitzen mit mehr
Sorgfalt und auf Basis fundierter Sachkenntnis erfolgen würde.
Bei Nutzung von Pipette und Pipettenspitze eines System-Anbieters kann der
Anwender davon ausgehen, dass Fehler
nicht entstehen können, denn Pipette mit
Spitze sind vom Hersteller gemäß ISO
8655:2002 kalibriert und justiert.
Studie mit Pipettenspitzen von
15 Herstellern
Der Kunde kann sich darauf verlassen, dass
jede Charge der hergestellten Pipettenspitzen genau diesem Kalibrierergebnis
entspricht, so dass beim Pipettieren keine
veränderten Ergebnisse erzielt werden.
Der System-Hersteller stimmt seine Produktionen von Pipetten und Spitzen bezüglich Produktionstoleranzen präzise
aufeinander ab und stellt somit jederzeit
sicher, dass sich das System immer innerhalb seiner Spezifikationen bewegt.
In einer breit angelegten Untersuchung
von Pipettenspitzen 15 weltweit vertretener Hersteller haben wir uns diesem
­Thema genähert (s. auch Application Note
S. 1 – 2). Natürlich gibt es weitaus mehr
Hersteller. Die von uns untersuchten Spitzen sind unserer Erfahrung nach jedoch
am häufigsten in den Labors vertreten,
unabhängig davon, ob es sich um Spitzen
von „System-Anbietern“ von Pipetten
und Pipettenspitzen oder „Nicht-SystemAnbietern“, also von reinen Kunststoff-­
Laborartikel-Herstellern, handelt.
Empfehlungen der ISO 8655:2002
Der internationale Standard ISO 8655:2002
empfiehlt die Nutzung von Pipetten und
Spitzen desselben Herstellers. Denn auch
wenn die Pipettenspitze von Hersteller A
auf die Pipette von Hersteller B „passt“,
sagt dies noch nichts über Präzision und
Richtigkeit des Pipettierergebnisses aus.
Nachdem wir alle 15 Spitzen der unterschiedlichen Hersteller in zwei unterschiedlichen Volumengrößen auf immer
gleichen Pipetten getestet hatten, stand
für uns fest: Die Pipettenspitze hat einen
signifikanten Einfluss auf das Ergebnis.
Die gleichbleibend hohe Qualität der Spitze ist Voraussetzung
für reproduzierbare Ergebnisse. Im Bild eine epT.I.P.S.® Pipettenspitze mit ergonomisch optimierter Konusgeometrie, gut
zu erkennen an den tropfenförmigen Relief-Elementen am
oberen Rand.
WIE „PASSENDE“ PIPETTENSPITZEN DAS VERSUCHSERGEBNIS VERFÄLSCHEN · IM BLICKPUNKT
News
Extra lang, extra
schlank, extra sicher!
Eine neue 175 mm lange 5 mL „L“ epT.I.P.S.®
Pipettenspitze ergänzt ab sofort Eppendorfs
Pipettenspitzen-Portfolio. Im Vergleich zur
bereits vorhandenen 5 mL Version mit
120 mm Länge ist die neue Spitze nicht nur
ganze 55 mm länger, sondern auch wesentlich schlanker. Hieraus ergeben sich entscheidende Anwendungsvorteile und mehr
Sicherheit beim Pipettieren. Sie erreichen
mühelos den Boden einer Vielzahl labor­
üblicher Gefäße, Flaschen und Kolben und
haben somit weniger Probenverlust.
Das schlanke Spitzendesign erleichtert das
Pipettieren ohne Berührung von GefäßDie ISO 8655:2002 empfiehlt die Verwendung von Pipette und Spitze vom selben Hersteller. epT.I.P.S. sind optimal auf
Eppendorf-Pipetten abgestimmt.
Dies geschieht bei einem Nicht-SystemAnbieter nicht, da er keine System-Spezifikationen hat. Wird mit der Pipette eines
Herstellers eine Pipettenspitze eines anderen Herstellers verwendet, übernimmt
keiner von beiden eine Verantwortung in
Bezug auf die Präzision und Richtigkeit
des Systems. Hier ist der Anwender
­gezwungen, eine Kalibrierung und ggf.
Justierung seiner Pipette mit den anderen
Spitzen vorzunehmen – und zwar jedes
Mal, wenn er Spitzen einer neuen Charge
verwendet.
Auch das Spitzen-Design spielt eine
Rolle
Bei unseren Untersuchungen fanden wir
auch heraus, dass das Design einer Pipettenspitze einen großen Einfluss auf
das Pipettierergebnis hat. Wer viel pipettiert, kennt meist die Pipettenspitzen verschiedener Anbieter und weiß, dass es
im gleichen Volumenbereich völlig unterschiedlich geformte Pipettenspitzen gibt.
Einige sind länger und schlanker als andere. Es gibt die sogenannte „Raketenform“ sowie ebenmäßig konisch zulaufende Spitzen. Solche unterschiedlichen
Formen haben Einfluss auf das Pipettieren.
Je länger eine Spitze bei ansonsten identischen inneren Abmessungen ist, desto
höher ist das Luftpolster in der Spitze.
Da Pipetten immer auf ein definiertes
Luftpolster in der Pipettenspitze justiert
sind, hat eine Veränderung des Luftpolsters, besonders bei größeren Nominal­
volumina, einen negativen Einfluss auf die
Genauigkeit.
Häufig ist den Anwendern nicht bewusst,
welche Auswirkung die nachlässige Auswahl von Pipettenspitzen auf das Gesamtergebnis ihrer Arbeit haben kann. Dies
mag auch der Grund dafür sein, dass in
wissenschaftlichen Veröffentlichungen
die Nennung der verwendeten Spitzen
mit Bezeichnung von Spitze, Hersteller
und Chargennummer – wenn überhaupt
– nur unvollständig zu finden ist. Durch
das Pipettiersystem entstandene Fehler
können nicht nachvollzogen werden, und
die Reproduktion der Ergebnisse durch
andere wissenschaftliche Gruppen ist
nicht mehr möglich.
Lassen Sie es nicht so weit kommen und
lesen Sie mehr zu diesem Thema in der
Application Note (S. 1 – 2) „Die Spitze
des Eisbergs: Wie Pipettenspitzen das
­Versuchsergebnis beeinflussen. Teil 1:
­Spitzensitz garantiert keine Genauigkeit“.
wand oder Flaschenhals, so dass Kreuz­
kontaminationen von Gefäß und Probe
vermieden werden können. Die gut sicht­
bare Graduierung der Spitze ermöglicht zu
jeder Zeit eine einfache visuelle Volumenkontrolle.
Die neuen epT.I.P.S. 5 mL L sind in den
Reinheitsgraden Eppendorf Quality™ und
Biopur ® sowie als ep Dualfilter T.I.P.S.® in
PCR clean/Sterile erhältlich.
„Form follows function“! Mit der neuen extralangen
Spitze erreichen Sie mühelos den Boden von Eppendorf Conical Tubes 15 mL (Abb.) und anderen labor­
üblichen Gefäßen. Die schlanke Kontur ermöglicht
berührungsfreies Eintauchen in das Gefäß.
Mehr Info unter www.eppendorf.com/
consumables
Übersichtsprospekt Eppendorf Liquid-Handling-Verbrauchs­
artikel • Kennziffer 288
epT.I.P.S.® 5 mL L • Kennziffer 286
5
6
INNOVATION · BIOBLU® 3F: SINGLE-USE-FERMENTATION NEU DEFINIERT
ULRIKE BECKEN, EPPENDORF AG, BIOPROCESS CENTER EUROPE, JÜLICH
KEVIN VOLL, EPPENDORF, INC., ENFIELD, USA
BioBLU® 3f: Single-Use-Fermentation
neu definiert
Die Einweg-Technologie bietet zahlreiche Vorteile für die zeit- und kosteneffektive Durchführung von Bioprozessen,
wie zum Beispiel vermindertes Kontaminationsrisiko, Zeitersparnis zwischen einzelnen Läufen und geringere
Kosten. Mit dem neuen BioBLU 3f Bioreaktor für mikrobielle Fermentation erweitert Eppendorf sein Portfolio
von E
­ inweg-Bioreaktoren zur Kultivierung von Bakterien, Hefen und Pilzen. BioBLU f Einweg-Gefäβe umfassen
jetzt Arbeitsvolumina von 65 mL bis zu 3,75 L und ermöglichen somit eine gröβere Flexibilität in Forschung und
Prozessentwicklung.
Moderne Bioprozessverfahren erfordern
intelligente Lösungen
Enzyme, Antibiotika oder Nahrungsergänzungsmittel … die Liste an Produkten, die
durch mikrobielle Fermentation hergestellt
werden, ist lang, und mit neuen, innovativen Bioprozessverfahren treiben Wissenschaftler die Entwicklung weiter voran.
Um die Kosten für Rohmaterialien und Personal zu kompensieren, ist eine optimale
Nutzung der Ressourcen wichtiger denn je.
Die sorgfältige Auswahl und Optimierung
von Bakterien- und Pilzstämmen steigert
die Produktausbeute, während ein um­
fassendes Verständnis kritischer Prozess­
parameter die gleichbleibende Produkt­
qualität sicherstellt. Demzufolge benötigen
Wissenschaftler anwenderfreundliche Fermentationssysteme, welche zeitsparende
Verfahrensoptimierung und ein einfaches
Scale-up auf gröβere Produktionsvolumina
ermöglichen.
Single-Use-Fermentation neu definiert
Gegenüber herkömmlichen RührkesselBioreaktoren aus Glas oder Edelstahl bieten Einweg-Gefäβe signifikante Vorteile.
Sie eliminieren das Risiko einer Kreuzkontamination und reduzieren die Rüstzeiten,
da arbeitsintensive Reinigungsschritte
entfallen. Dies bietet dem Anwender
gröβere Sicherheit und hilft, die Produktivität zu erhöhen und die Gesamtkosten zu
senken. Die Expansion von Säugerzellen
in Einweg-Gefäßen wie den BioBLU c
Einweg-Bioreaktoren ist ein etablierter
Prozess. Bei der Kultivierung von Bakte-
rien und Pilzen machen die spezifischen
Anforderungen an Design und Funktionalität des Bioreaktors den Einsatz von Einweg-Technologie hingegen schwieriger.
Mit der Familie der BioBLU f Einweg-­
Bioreaktoren setzt Eppendorf jetzt neue
Maβstäbe für die mikrobielle Fermen­
tation. Eppendorfs Expertise auf den
Gebieten der Bioprozess- und PolymerTechnologie ermöglichte die Entwicklung
von speziell für mikrobielle Anwendungen
optimierten Einweg-Bioreaktoren. Durch
ihre starren Seitenwände lassen sie sich
ohne das Risiko einer Beschädigung installieren. Die Verwendung von einlagigem
Kunststoff für Gefäß und Kopfplatte vermindert Probleme mit Leachables und
Extractables. Während des Spritzgusses
werden keinerlei Zusätze, wie z. B.
Weichmacher, eingesetzt. Das
Rohmaterial ist frei von tierischen
Komponenten und USP Class VI
zertifiziert.
Abb. 1: BioBLU 0.3f, 1f und
3f. Der neue BioBLU 3f
erweitert das EppendorfPortfolio der Einweg-Bioreaktoren für mikrobielle
Anwendungen.
BioBLU 3f – das neueste
­Familienmitglied
Von kostengünstiger Verfahrensentwicklung in geringen Volumina bis hin zur
Produktion im Groβformat – die Skalierbarkeit ist ausschlaggebend. Bislang konnten
Wissenschaftler bereits die Vorteile der
BioBLU 0.3f und BioBLU 1f Gefäβe für
Kulturgröβen von 65 mL bis zu 1,25 L
für sich nutzen. Mit der bevorstehenden
Einführung des BioBLU 3f erweitert
­Eppendorf jetzt sein Portfolio hin zu
gröβeren Arbeitsvolumina bis zu 3,75 L
(Abb. 1).
BIOBLU® 3F: SINGLE-USE-FERMENTATION NEU DEFINIERT · INNOVATION
BioBLU 0.3f
BioBLU 1f
BioBLU 3f
Verhältnis Hi /Di
1,8
2,0
2,0
Verhältnis hVwmax /Di
1,2
1,4
1,5
2
2 oder 3
3
0,4
0,4
0,4
Anzahl der Rührer
Verhältnis d/Di
News
Schüttler
­Performance Pläne
Tabelle 1: Skalierbarkeit durch industrielles Design: Dimensionen der BioBLU f Einweg-Bioreaktoren.
H i: innere Gefäβhöhe; D i: innerer Gefäβdurchmesser; hVwmax: maximale Flüssigkeitshöhe; d: Durchmesser des Rührers
Schüttler für biologische Anwendungen
müssen über Tage, Wochen und manchmal
sogar Monate hinweg durchgehend laufen.
220
Ihre gleichbleibend verlässliche Funktion
3-L-Glas-Bioreaktor
200
mit reproduzierbarer Leistung ist essentiell
BioBLU 3f Einweg-Bioreaktor
für Zellwachstum und -proliferation unter
stabilen, vorhersehbaren Umgebungsbe-
180
dingungen. Selbst geringe oder kurzzeitige
Variationen beim Schütteln können die
160
Kulturbedingungen signifikant beeinflussen
und negative Auswirkungen auf Ausbeute
140
und/oder Expression haben.
OD600
120
Mit professionellen Inspektions- und
Wartungsprogrammen im Rahmen unserer
100
Performance Pläne stellen wir den einwandfreien Betriebszustand Ihres Schüttlers
80
sicher.
60
40
20
0
Die Schüttler Performance Pläne bieten:
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Zeit [h]
Abb. 2: E. coli K12 Wachstumskurven in BioBLU 3f Einweg-Bioreaktoren und konventionellen Glas-Bioreaktoren sind vergleichbar. Die Fermentation wurde mit Hilfe einer Eppendorf BioFlo 320 Steuerungsstation durchgeführt. Das Zellwachstum
wurde durch Off-line-Messungen der optischen Dichte (OD600 ) überwacht.
Industrielles Design gewährleistet Skalierbarkeit und vereinfacht den Technologie­
transfer sowie die Prozessentwicklung
(Tabelle 1).
So gut wie Glas
BioBLU f Gefäβe verbinden die Vorteile
der Einweg-Technologie mit der zuverlässigen Leistung konventioneller Glas- oder
Edelstahl-Bioreaktoren. Industrielles
­Design sorgt dafür, dass BioBLU f Gefäβe
den hohen Anforderungen an Stoffübertragung und Wärmeabführung im Laufe
der mikrobiellen Fermentation standhalten.
Bewährtes Rührkessel-Design, leistungsstarke Überkopfantriebe mit RushtonTyp-Rührern für hervorragendes Mischen
sowie innovative Kühlschikanen lassen
die Bakterien ebenso effizient wachsen wie
in konventionellen Glasgefäβen (Abb. 2).
Einfacher Umstieg auf EinwegTechnologie
BioBLU f Fermentations-Gefäβe sind mit
Eppendorf Benchtop-Bioreaktor-Systemen
kompatibel, einschlieβlich den DASbox®
und DASGIP® Systemen, BioFlo® 320 und
New Brunswick™ BioFlo 115 und 310.
BioBLU f Bioreaktoren wurden als vollwertiger Ersatz für autoklavierbare
­Gefäße konzipiert. Sie überzeugen durch
minimale Rüstzeiten und besonders
leichte Handhabung.
BioBLU® f • Kennziffer 279
>> Vorbeugende Wartungsprogramme für
Reinigung, Inspektion und Instandhaltung
>> Verifizierung und Justierung von Betriebsparametern gemäß der Spezifikationen
von Eppendorf
>> Installationsqualifizierung-Zertifikat
>> Funktionsqualifizierung-Zertifikat
>> Vollständige Dokumentation
Ihre Vorteile:
>> Vermeidung von unerwartetem Geräteausfall
>> Langlebigkeit Ihres Gerätes
>> Konsistente und reproduzierbare
Ergebnisse
>> Bestätigung der Geräteleistung gemäß
Herstellerangaben
Weitere Informationen finden Sie unter:
www.eppendorf.com/epServices oder auf
lokalen Internetseiten.*
*Performance Pläne (ebenfalls für andere EppendorfProdukte) sind in ausgewählten Ländern erhältlich.
7
LABORPRAXIS · CONSUMABLES: NEGATIVE LEACHING-EFFEKTE ERFOLGREICH VERMEIDEN
NILS GERKE, EPPENDORF AG
Consumables: Negative LeachingEffekte ­erfolgreich vermeiden
Mit Eppendorf der Leachables-­
Problematik begegnen
Noch immer wird in vielen Life-SciencesLaboren der Einfluss von Substanzen, die
sich aus Kunststoff-Einmalartikeln herauslösen können, unterschätzt. Diese sogenannten „Leachables“ können Experimente in hohem Maße beeinträchtigen.
Durch unsere langjährige Expertise in
der Herstellung hochwertiger KunststoffEinmalartikel betrachten wir bei der Entwicklung und Produktion von EppendorfConsumables die gesamte Prozesskette.
Das heißt konkret: Es werden ausschließlich sorgfältig ausgewählte Rohmaterialien
verwendet, die nicht recycelt worden sind.
Bei der Produktion wird völlig auf den
Einsatz von Weichmachern, Bioziden
oder Entformungshilfen verzichtet, denn
gerade bei diesen Stoffen sind LeachingEffekte nachgewiesen worden, die sich
stark negativ auf Experimente auswirken
können.
Leaching-Effekte nicht unterschätzen
Bei der Etablierung von Experimenten
wird der Fokus häufig nur auf die direkten Reaktionsbedingungen gerichtet, z.B.
die Optimierung der Konzentrationen von
Reaktionslösungen oder die Temperaturregulierung. Experimentelle Rahmenbedingungen, zu denen auch die verwendeten Kunststoff-Einmalartikel gehören,
werden oft weniger beachtet.
Dabei können Leaching-Effekte schon bei
Labor-Standardmethoden wie der photometrischen Detektion von Nukleinsäuren
und Proteinen die Ergebnisse erheblich
verfälschen.
Webinar „Good Plastics, Bad Plastics“
Ergänzend empfehlen wir Ihnen das
­Webinar „Good Plastics, Bad Plastics“,
dessen Aufzeichnung Sie unter
www.eppendorf.com/webinar_gpbp
­aufrufen können.
Allein durch das Erhitzen von Wasser in
Reaktionsgefäßen und einem anschließenden Absorptionsscan konnte bei Einmalartikeln anderer Hersteller gezeigt werden,
dass UV-absorbierende Leachables zu
­einem Überschätzen von DNA-Konzen­
trationen führen können (Abb. 1).
Umfassende Informationen sowie Em­
pfehlungen, wie das Risiko von LeachingEffekten beurteilt, minimiert und kon­
trolliert werden kann, finden Sie auf
www.eppendorf.com/consumables.
Tipp
Gute Analysen für
gutes Bier!
Im Brauereiwesen gibt es zahlreiche
photometrische Analysemethoden, die
sowohl zur Qualitätskontrolle des fertigen
Produktes als auch zur Überwachung des
Brauprozesses eingesetzt werden. Dabei
geht es um die Bestimmung von Farbe,
möglichen Trübungen und speziellen
chemischen Verbindungen, die Geschmack
und Haltbarkeit des Bieres beeinflussen
können.
„Short Protocols“ für die Bieranalytik
Unter www.eppendorf.com/shortprotocolsbeer bietet Eppendorf fünf Short Protocols
für die Bieranalytik zum Herunterladen an.
In diesen wird die Durchführung gängiger
Brauereimethoden beschrieben, welche u.a.
der Methodensammlung der Mitteleuro­
päischen Brautechnischen Analysenkommission (MEBAK® e.V.; www.mebak.org)
entstammen. Sie beinhalten Tests zur
Bestimmung von Farbe, Bitterkeit sowie
weiterer qualitätsrelevanter Substanzen
Absorptionsscan von Wasser nach Inkubation bei 95 °C für 30 min
wie vicinalen Diketonen, Thiobarbitursäure
2,25
und freiem Aminostickstoff.
2,00
0,10
1,75
0,08
Eppendorf BioSpectrometer ® durchge-
0,06
führt. Mit im Bereich von 200 – 830 nm frei
0,04
wählbaren Wellenlängen ermöglicht dieses
Extinktion [OD]
Extinktion [OD]
8
1,50
1,25
1,00
0,75
Die Experimente wurden mit einem
Gerät eine einfache Methodenetablierung.
0,02
0,00
240
260
280
300
Wellenlänge [nm]
0,50
0,25
0,00
190
210
230
250
270
290
310
330
350
370
Wellenlänge [nm]
Eppendorf Hersteller V Hersteller A1
390
Abb. 1: Leaching-Effekte
können bei den untersuchten 1,5-mL-Gefäßen von
Hersteller V und A1 zu
Fehlbestimmungen bei
DNA-Konzentrationen
führen.
Für mehr Details siehe
­Eppendorf Application Note
No. 235, herunterzuladen
unter www.eppendorf.com/
applications.
Eppendorf BioSpectrometer ® • Kennziffer 242
(BN 44) JANUAR 2016 SEITE 1
Die Spitze des Eisbergs: Wie Pipettenspitzen das Versuchsergebnis
beeinflussen. Teil 1: Spitzensitz garantiert keine Genauigkeit
MURIEL ART, VINCENT DUFEY, IOAN GLIGOR, EPPENDORF APPLICATION TECHNOLOGIES S.A., NAMUR, BELGIEN
ULRIKE GAST, RONJA KUBASCH, EPPENDORF AG, HAMBURG
Zusammenfassung
Die Tatsache, dass Pipettenspitzen auf
einen Pipettenkonus passen, lässt keine
Rückschlüsse auf die Pipettiergenauigkeit des Systems „Pipette und Spitze“ zu.
Um den Einfluss von Pipettenspitzen auf
das Dosierergebnis zu ermitteln, wurde
eine Studie mit Standardspitzen von 15
Wettbewerbern durchgeführt. Dabei
zeigte sich ein dramatischer Einfluss der
Spitzen auf das Pipettierergebnis.
Die Norm ISO 8655:2002 [1] empfiehlt,
Pipette und Spitze vom selben Hersteller
zu verwenden. Unsere Untersuchungsergebnisse belegen die Richtigkeit dieser
Empfehlung sowie die Notwendigkeit
einer Kalibrierung und gegebenenfalls
Justierung, wenn Spitzen anderer Hersteller verwendet werden.
Einleitung
Viele wissenschaftliche Veröffentlichungen können durch andere Arbeitsgruppen
nicht reproduziert werden. Im Allgemeinen wird den im Labor verwendeten
Plastikartikeln („Consumables“), wie
­Pipettenspitzen oder Reaktionsgefäßen,
nur wenig Beachtung geschenkt. Die
Folge sind durch z. B. inkorrekte Pipettiervolumina oder durch Leachables beeinflusste Analysenergebnisse. Dies kann
dazu führen, dass Ergebnisse durch
­andere Arbeitsgruppen, die andere
Consumables verwenden, nicht reproduziert werden können.
Bezogen auf die Pipettenspitzen sind
einige Probleme offensichtlich, z.B. die
Notwendigkeit, Spitzen mit viel Druck
aufzustecken, um einen dichten Sitz zu
gewährleisten. Andere hingegen bleiben
häufig unerkannt, wie z. B. eine verringerte Pipettiergenauigkeit bei Verwendung
anderer als der vom Pipettenhersteller
empfohlenen Spitzen.
Die ISO 8655:2002 [1] beschreibt Pipette
und Spitze als ein System, das eine zusätzliche Kalibrierung benötigt, wenn
Spitzen anderer Hersteller verwendet
werden sollen. Aber warum legt diese
Norm einen so starken Fokus auf ein
Produkt, das nach jeder Verwendung
entsorgt wird? Die vorliegende Beitragsserie beantwortet diese Frage. Sie zeigt,
dass Pipettenspitzen einen erheblichen
Einfluss auf das Dosierergebnis haben,
und benennt die wichtigsten Spitzenseitigen Einflussfaktoren.
Material und Methoden
Allgemeine Materialien
Die Pipetten Eppendorf Xplorer ® plus
50 – 1.000 µL und 0,5 – 10 µL wurden
für die Kalibrierung gesteckter Standardspitzen (10 µL und 1.000 µL) von
Eppendorf und 14 anderen Herstellern
verwendet. Ausnahmen: Anbieter H bot
keine gesteckten 10 µL Standardspitzen
an, bei den Herstellern K und N waren
nur 1.250 µL Standardspitzen für 1.000 µL
Pipetten erhältlich.
Kalibrierung nach gravimetrischem
­Prüfverfahren
Die Leistungsfähigkeit des Systems
­„Pipette und Spitze“ wurde durch Kalibrierung gemäß [1] bestimmt, unter Berücksichtigung der unter [1] geforderten
Umgebungsbedingungen.
Die Kalibrierung erfolgte unter Verwendung der Analysenwaage XP26PC
(Mettler-Toledo®) bei 100 % und 10 %
des Nennvolumens, mit je zwei Serien
von 10 Pipettierungen. Aus den Messergebnissen wurde die systematische und
zufällige Messabweichung bestimmt
und mit den nach [1] und [2] zulässigen
Grenzwerten verglichen. Für detaillierte
Informationen siehe [3].
Ergebnisse und Diskussion
Während das System „Pipette und Spitze“ mit Eppendorf-Spitzen innerhalb der
Herstellertoleranzen lag, wurden diese
Grenzwerte bei Verwendung von Spitzen
anderer Hersteller nicht in allen Fällen
eingehalten. Wie in Abb. 1 und 2 dargestellt, wurde das Limit der systematischen Messabweichung bei 1.000 µL bei
den Tips von 4 Herstellern und bei 1 µL
bei den Tips von 5 Herstellern überschritten. Beachtenswert ist, dass bei
1.000 µL nicht nur die Herstellertoleranzen überschritten wurden, sondern auch
die (deutlich größere) maximal zulässige
systematische Messabweichung gemäß
ISO 8655:2002 [1].
1 µL
10 µL
2
0,5
Zufällige Messabweichung [%]
Zufällige Messabweichung [%]
0,45
1,5
1
0,5
0,4
0,35
0,3
0,25
0,2
0,15
0,1
0,05
0
-4
-2
0
2
4
6
Systematische Messabweichnung [%]
8
10
0
-1,5
-1
-0,5
0
0,5
1
1,5
Systematische Messabweichnung [%]
Abb. 1: Kalibrierergebnisse mit 10 µL Spitzen verschiedener Hersteller. Die rosa gefärbte Fläche gibt die Breite der Herstellertoleranzen für das System „Pipette und Spitze“ wieder.
Alle Datenpunkte innerhalb dieser Fläche lagen innerhalb der Grenzwerte.
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SEITE 2 (BN 44) JANUAR 2016
Die Spitze des Eisbergs: Wie Pipettenspitzen das Versuchsergebnis beeinflussen.
Teil 1: Spitzensitz garantiert keine Genauigkeit
1.000 µL
3,5
3
3
Zufällige Messabweichung [%]
Zufällige Messabweichung [%]
100 µL
3,5
2,5
2
1,5
1
0,5
0
-5
-4
-3
-2
-1
0
2,5
2
1,5
1
0,5
0
-5
-4
Systematische Messabweichnung [%]
-3
-2
-1
0
Systematische Messabweichnung [%]
Abb. 2: Kalibrierergebnisse mit 1.000 µL Spitzen verschiedener Hersteller. Die rosa gefärbte Fläche gibt die Breite der Herstellertoleranzen für das System „Pipette und Spitze“ wieder.
Alle Datenpunkte innerhalb dieser Fläche lagen innerhalb der Grenzwerte.
Die zufällige Messabweichung war in
diesen Fällen jeweils erhöht, lag jedoch
innerhalb der zulässigen Grenzwerte.
Werden die Kalibrierergebnisse mit Ergebnissen der Dimensionsbestimmung
[3] verglichen, wird klar, dass bei den
1.000 µL Spitzen das Luftpolstervolumen
der größte Einflussfaktor ist: Die Spitzen,
die die Leistungsfähigkeit des Systems
außerhalb der Grenzwerte verschoben
haben, wiesen bei vergleichbarem inneren Durchmesser die größte Länge auf
– und damit das größte Luftpolster. Da
Luftpolsterpipetten vom Hersteller auf
eine bestimmte Luftpolstergröße justiert
werden, hat eine Vergrößerung des Luftpolsters vor allem bei größeren Nominalvolumina einen negativen Effekt auf die
Pipettiergenauigkeit.
Dieser Zusammenhang ist Pipetten-unabhängig, die Kalibrierung wurde auf
einer Pipette eines anderen Herstellers
wiederholt und die Ergebnisse reproduziert (nicht dargestellt).
Im Gegensatz zu den Erkenntnissen bei
1.000 µL Spitzen spielt der Einflussfaktor
„Luftpolstergröße“ bei 10 µL Spitzen eine
untergeordnete Rolle. Hier sind andere
Einflussfaktoren, wie die Geometrie und
Qualität der Spitzenöffnung, wichtiger.
Diese Einflussfaktoren werden in der
nächsten Ausgabe der BioNews sowie
in [3] detailliert beleuchtet.
Die vorliegenden Ergebnisse belegen,
dass Vorsicht geboten ist, wenn Spitzen
verwendet werden sollen, deren Design
sich von den empfohlenen Spitzen unter-
scheidet. Verlängerte Spitzen sind ein
Beispiel. Die Eppendorf-Bedienungsanleitung weist in entsprechenden Fällen
auf die Notwendigkeit einer Justierung
der Pipette hin. Im Falle der Verwendung einer manuellen Pipette ist dies
im Rahmen der Anwenderjustierung
einfach umzusetzen. Noch bequemer ist
die Justierung bei der elektronischen
Xplorer-Pipette durch einfache Auswahl
der Spitze im Menü. Die meisten NichtSystemanbieter informieren über die
Passfähigkeit ihrer Pipettenspitzen auf
unterschiedlichen Pipetten.
Der Anwender sollte jedoch bedenken,
dass die Information bezüglich der
Passfähigkeit einer Spitze keine Aussage über die Genauigkeit des Pipettiersystems ermöglicht. Es obliegt dem Anwender, durch Kalibrierung zu
überprüfen, ob das Pipettiersystem innerhalb zulässiger Grenzwerte arbeitet.
Diese Erkenntnis wird durch die Norm
[1] bestätigt, die generell die Verwendung der vom Pipettenhersteller empfohlenen Spitzen befürwortet. Sollte
dies nicht möglich sein, fordert diese
Norm: 1. eine Kalibrierung mit den
empfohlenen Spitzen („Konformitätsprüfung“ um sicherzustellen, dass das
System in Ordnung ist) und 2. eine
­Kalibrierung mit den nicht empfohlenen
Spitzen.
werte arbeitet. Wir haben für 1.000 µL
und 10 µL gezeigt, dass die Leistungs­
fähigkeit des Systems durch die Pipettenspitze deutlich beeinflusst werden kann.
Pipetten werden vom Hersteller auf eine
bestimmte Luftpolstergröße justiert. Das
Design von Spitzen beeinflusst jedoch
die Luftpolstergröße direkt. Besonders
bei größeren Volumina wie 1.000 µL ist
dieser Faktor so einflussreich, dass die
Pipettiergenauigkeit beeinträchtigt wird.
Bei kleinen Volumina treten andere Einflussfaktoren in den Vordergrund, die in
der nächsten Ausgabe der BioNews
dargestellt und diskutiert werden.
Literatur
[1] DIN EN ISO 8655:2002, Teile 1, 2, 6.
Volumenmessgeräte mit Hubkolben.
Beuth-Verlag, Berlin.
[2] Eppendorf Xplorer ® plus Bedienungs­
anleitung. www.eppendorf.com/manuals
[3] Application Note No. 354: The tip of the
iceberg: How pipette tips influence results.
www.eppendorf.com/applications
Fazit
Dass eine Spitze physisch auf eine Pipette passt, heißt nicht, dass das Pipettiersystem innerhalb der zulässigen Grenz-
Leserservice
Eppendorf Liquid-Handling-Verbrauchsartikel • Kennziffer 288
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(BN 44) JANUAR 2016 SEITE 3
Automatisierte Probenahme aus dem Bioreaktor: Prozess-initiierte
Probenahme zur optimierten Charakterisierung mikrobieller Stämme
MATTHEW J. MAURER1, JEFFREY M. SKERKER1,2,3, ADAM P. ARKIN1,2,3, WILLIAM MILLER4, MICHAEL BIKSACKY4,
CLAUDIA M. HUETHER-FRANKEN5 UND KARL RIX5
1
UC BERKELEY ENERGY BIOSCIENCES INSTITUTE (EBI), BERKELEY, CA, USA; 2 UC BERKELEY DEPARTMENT OF BIOENGINEERING, BERKELEY, CA, USA;
3
4
PHYSICAL BIOSCIENCES DIVISION, LAWRENCE BERKELEY NATIONAL LABORATORY, BERKELEY, CA, USA;
FLOWNAMICS® ANALYTICAL INSTRUMENTS, INC., MADISON, WI, USA; 5 EPPENDORF AG, BIOPROCESS CENTER, JÜLICH
KORRESPONDENZ: BECKEN.U@EPPENDORF.DE
Einleitung
Material und Methoden
Das Quantitative Engineering of Industrial
Yeast Programm am EBI konzentriert sich
auf das systemische Verständnis von
Stoffwechsel, Genregulation und Stress­
antworten bei Bakterien und Hefen. Dieses Verständnis soll die Grundlage dafür
bilden, Bakterien- und Hefestämme gezielt so zu verändern, dass mit ihrer Hilfe
eine effizientere Biokraftstoffproduktion
aus ligninhaltigen Ausgangsmaterialien
möglich wird [1]. Um die Charakterisierung und Selektion von Hefestämmen
zu optimieren, haben Wissenschaftler
automatisierte Verfahren, einschlieβlich
des Einsatzes eines integrierten Bioreaktorsystems und eines automatisierten
Systems zur Probenahme, eingeführt.
Eppendorf DASGIP® Parallel Bioreactor
System
Eppendorf DASGIP Parallele Bioreaktorsysteme ermöglichen eine parallele Versuchsdurchführung, mittels derer sich
die Prozessentwicklung beschleunigen
und der Durchsatz erhöhen lassen. Mit
der DASGIP Control Steuerungssoftware
(jetzt Eppendorf DASware® control 5)
werden mehrere Bioreaktoren von einem
einzigen Computer gesteuert. So lassen
sich gleichzeitig mehrere Versuchsbedingungen untersuchen und simultan verschiedene Experimente durchführen [2].
Die Eppendorf Software DASware
­
analyze ermöglicht eine bidirektionale
Kommunikation zwischen dem DASGIP
System und Analysegeräten von Dritt­
anbietern.
Seg-Flow® automatisiertes on-line System
zur Probenahme
Das patentierte Seg-Flow System ist ein
Instrument zum Flüssigkeits- und DatenManagement. Es wurde für die Entnahme
von Proben aus bis zu acht Bioreaktoren
und deren Überführung in bis zu vier
Analysegeräte und/oder Fraktionssammler konzipiert.
Die FlowWeb™ Software Plattform, die
sämtliche Seg-Flow Systemfunktionen
steuert, stellt eine nahtlose Verbindung
zu verschiedenen Analysegeräten von
Drittanbietern her. Dies ermöglicht die
Echtzeit-Analyse von Prozessparametern
wie der Konzentration von Nährstoffen
und Stoffwechselprodukten und die
Messungen von verschiedenen Zellparametern. Nach Abschluss der Analyse
erfasst und verarbeitet das Seg-Flow
System diese Daten. Die FlowWeb OPC
Software Suite kommuniziert die Analysedaten in OPC-fähige Überwachungs- und
Datenerfassungssysteme (SCADA).
Prozess-initiierte Probenahme
Abb. 1: Architektur für die Seg-Flow 4800 Prozess-initiierte Probenentnahmefunktion. Das Prozessereignis oder „Auslöser“
wird durch den Anwender definiert und in das OPC-fähige SCADA-System des Bioreaktors oder das Bioprozess-Management-System programmiert, welches das Seg-Flow System fernsteuert.
DASbox/
DASGIP System
Seg-Flow System
mit FlowFraction 400
OPC
DASGIP Controller
und DASware analyze (OPC-Client)
Off-line HPLC
Off-line
FlowWeb
mit OPC-Server
Prozessereignis
Probenanalyse
Abb. 2: DASGIP/Seg-Flow Prozess-initiiertes Probenentnahmesystem. OPC-Kommunikation erlaubt eine kontinuierliche,
bi-direktionale Kommunikation zwischen dem Seg-Flow automatisierten on-line Probenahmesystem und DASware control.
Das Eppendorf DASGIP/DASbox System registriert das Anwender-definierte Prozessereignis und aktiviert das Seg-Flow
System per Fernsteuerung, die Prozess-initiierte Probenahmefunktion auszuführen.
Das Seg-Flow System ermöglicht eine
automatisierte Probenahme und Analyse. Dies geschieht als Antwort auf ein
externes SCADA- oder anderes Bioprozess-Management-System, wie z.B. der
DASGIP Control/DASware Software
Plattform. Die Prozessereignisse, die
das Seg-Flow System aktivieren, werden
durch den Anwender definiert. Beispiele
sind Sollwertabweichungen von pH
oder Gelöstsauerstoff, Kulturinduktion
oder Fütterung. Die Ereignisse benötigen
eine OPC-kompatible Kennzeichnung und
müssen in das übergeordnete Management-System programmiert werden.
Wenn das Prozessereignis durch die
Bioreaktor-Station detektiert wird, wird
dies zum SCADA-System kommuniziert,
dadurch das Seg-Flow System aktiviert
und automatisch eine Probe aus dem
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SEITE 4 (BN 44) JANUAR 2016
Automatisierte Probenahme aus dem Bioreaktor: Prozess-initiierte
Probenahme zur optimierten Charakterisierung mikrobieller Stämme
Abb. 3: Prozess-initiierte Probenahme-Daten, welche mit Hilfe der DASware Plant Overview Funktion erstellt wurden. Die Abbildung zeigt (A) Zeit der Seg-Flow Aktivierung durch die
DASGIP Steuerung (Gefäß 1 = grün, Gefäß 2 = rot); (B) Zeit und Dauer der Seg-Flow Probensammlung (Gefäß 1 = orange, Gefäß 2 = blau); (C) Zeit der Probenabgabe in das Sammelgefäß und Position des Sammelgefäßes (Gefäß 1 = magenta, Gefäß 2 = grün); (D) Dichte der Kultur laut der Biomasse-Sonde (Gefäß 1 = violett, Gefäß 2 = blau) und (E) kumulative
Zugabe von Medium (Gefäß 1 = schwarz, Gefäß 2 = magenta).
Bioreaktor entnommen. Ist die Probenahme oder Analyse abgeschlossen,
werden die Daten über OPC über das
Labornetzwerk an das SCADA-/Bioprozess-Management-System kommuniziert
(Abb. 1). Diese einzigartige Fernsteuerungsfunktion ermöglicht eine „rund um
die Uhr“ Probenahme und Überwachung
von Ereignissen, die die Produktivität
und /oder Produktqualität beeinflussen
könnten.
Als Antwort auf Messung der optischen
Dichte aktivierte DASGIP Control die Zugabe und Entnahme von Medium aus
den Kulturgefäβen. Anwender-definierte
Volumina an zugeführtem Medium wurden als Trigger für das Seg-Flow Probenahme-System verwendet. Nach Zugabe
des gewünschten Mediumvolumens wurde der Startbefehl durch DASGIP Control
an das Seg‑Flow System kommuniziert
(Abb. 3).
Ergebnisse und Diskussion
Dieses entnahm daraufhin das programmierte Probenvolumen aus dem Bioreaktor und überführte die Probe in den
FlowFraction™ 400 Fraktionssammler.
Dort wurde die Probe bis zur Analyse
mittels einer off-line HPLC oder eines
anderen Analysegerätes gelagert. Ge­
fäβspezifische Probendaten beinhalteten
Anfang und Ende der Probensammelphase und die Position des Sammel­
gefäβes. Alle Daten wurden in der
­FlowWeb Software mit Datums- und
Zeitstempel versehen, mit Hilfe des
FlowWeb OPC-Servers an die DASGIP
Control Software kommuniziert und
dort aufgezeichnet. Die Daten wurden
in Echtzeit mit der Information über
den Fermentationsprozess und mit der
Seg-Flow Aktivierungszeit (Prozess-­
Initiierungszeit) synchronisiert und so
die ferngesteuerte Probensammlung
mit dem Prozessereignis abgeglichen.
(Abb. 3).
Integration des Seg-Flow und des Eppendorf DASGIP Parallel Bioreactor Systems
Mittels OPC-Kommunikation wurde das
Seg-Flow System in das Eppendorf
DASGIP Parallele Bioreaktorsystem eingebunden (Abb. 2). Kennzeichen für Prozessereignisse wurden in der DASGIP
Control Software konfiguriert. Die
­Eppendorf Software DASware analyze
ermöglichte die Kommunikation zwischen dem FlowWeb OPC-Server und
dem DASGIP Steuerungssystem.
Prozess-initiierte Probenahme
Zwei Hefekulturen wurden für 2,5 Tage
in einem kontinuierlichen Prozess kultiviert. Mittels einer Turbidostat-Kontrollschleife wurde eine vorgeschriebene
Biomassekonzentration, gemessen
durch eine in-situ Sonde für optische
Dichte, aufrechterhalten.
Schlussfolgerung
Die Verbindung des Eppendorf DASGIP
Parallelen Bioreaktorsystems mit den
Seg‑Flow Technologien ermöglichte es
dem wissenschaftlichen Team, die ferngesteuerte und prozess-initiierte Probenahme als einen integralen Bestandteil
der Charakterisierung seiner Hefestämme einzuführen. Die Einführung solcher
Werkzeuge kann Projektlaufzeiten signifikant reduzieren und die Effizienz von
Charakterisierung und Selektion mikrobieller Stämme erhöhen.
Literatur
[1] Energy Biosciences Institute. Biofuels
Production Research Programs. Programs and
Projects. 24 March 2014.
http://www.energybiosciencesinstitute.org/
research/biofuels#1.
[2] Knocke, C., Vogt, J. Biofuels - Challenges &
Chances: How Biofuel Development can Benefit
from Advanced Process Technology. Eng. Life
Sci. 9-2 (2009): 96-99.
Diese Veröffentlichung wurde auf der Konferenz
„Recent Advances in Fermentation Technology
(RAFT 11)“ in Clearwater Beach, Florida, USA,
vorgestellt. Die vollständige Version dieser
Application Note (Nr. 298) kann im PDF Format
bei www.eppendorf.com/applications heruntergeladen werden.
Leserservice
DASGIP ® Parallel Bioreactor Systems für die Mikrobiologie •
Kennziffer 287
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(BN 44) JANUAR 2016 SEITE 5
Schnell, präzise und steril: Flüssigkeitstransfer
in der Zellkultur mit der Multipette® M4
NATHALIE CHANDELIER, VINCENT DUFEY, MURIEL ART, EPPENDORF APPLICATION TECHNOLOGIES S.A., NAMUR, BELGIEN
DIANA HÜBLER, EPPENDORF AG, HAMBURG
Zusammenfassung
Material und Methoden
Die wichtigsten Faktoren in der Zellkultur sind Sterilität, Genauigkeit und Präzision. Dispenser, die nach dem Direktverdränger-Prinzip arbeiten, bieten den groβen Vorteil der vollständigen Unterbindung von Aerosolen. Der in die Spitze des
­Direktverdränger-Systems integrierte Kolben siegelt die Probe
innerhalb der Dispenserspitze hermetisch ab und beugt somit
Kontaminationen vor. Hinsichtlich Genauigkeit und Präzision
sind die Ergebnisse von Direktverdränger-Systemen mit denen
von Luftpolster-Pipetten vergleichbar. Im Gegensatz dazu wird
die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse beeinträchtigt, wenn
Pipettierhilfen in Verbindung mit serologischen Pipetten verwendet werden.
Kalibrierung der Instrumente
Zellzählung
Die Zellzahl wurde mit Hilfe des CASY® Cell Counter and Analyser, Modell TT 150 µm (Roche®, Basel, Schweiz) ermittelt.
Zur Messung wurden 100 µL der Zellsuspension in 10 mL
CASY ton resuspendiert.
Zellaussaat und kolorimetrischer WST-1-Test
Einleitung
Die Kultivierung tierischer Zellen hat sich zu einer gängigen
Labortechnik entwickelt und wird für zahlreiche Anwendungen
eingesetzt. Die Zellkultivierung stellt besondere Ansprüche
an die Sterilität, insbesondere an Kontaminationsvermeidung,
sowie an Genauigkeit und Präzision. Zum Transfer gröβerer
Volumina werden meist Pipettierhilfen mit serologischen
­Pipetten eingesetzt. Bei allen übrigen Schritten des Versuchsansatzes kommen Luftpolster-Pipetten zum Einsatz. Da die
Bildung von Aerosolen die häufigste Ursache von Kontaminationen innerhalb der Pipette und somit Kreuzkontamination
der Proben darstellt, empfiehlt Eppendorf die Verwendung
einer Filterspitze mit Zwei-Phasen-Filterschutz.
Eine Alternative zu den o.g. Systemen stellen DirektverdrängerSysteme wie die Multipette M4 dar, welche eine K
­ ontamination
des Instruments sowie Kreuzkontaminationen durch Aerosole
komplett unterbinden. Dies wird durch den Kolben erzielt, der
die Probe innerhalb der Dispenserspitze hermetisch versiegelt.
Zusätzlich liefert dieses System genaue und präzise ­Pipettierergebnisse, insbesondere bei Flüssigkeiten, die sich in ­ihren
physi­kalischen Eigenschaften von Wasser unterscheiden
(z.B. DMSO, Zellkulturmedium).
1
Systematische und zufällige Messabweichungen wurden mit
Hilfe gravimetrischer Methoden gemäβ EN ISO 8655 :2002
bestimmt [1]. Die getesteten Volumina betrugen 100 µL in
jedem Dosiersystem.
Nach der Zellzählung wurde zum Zwecke der Zellaussaat eine
Zellsuspension von 1,5 x 106 HEK 293 Zellen/mL hergestellt.
Verschiedene Mengen an Zellen wurden in 24-Well-Platten
ausgesät (Eppendorf). 40 µL des wasserlöslichen Tetrazoliumsalzes WST-1 (Roche) wurden pro Well hinzugegeben.
Die Zellkulturplatten wurden über einen Zeitraum von 3 h
­inkubiert (37 °C, 5 % CO 2 ). Die Platten wurden sodann in
­einem Plattenphotometer gemischt und bei 450 nm gelesen
(Referenz: 690 nm).
Ergebnisse und Diskussion
Leistungsbeurteilung der eingesetzten ­Dosiersysteme
Jedes Instrument wurde mit seinem entsprechenden Verbrauchsartikel (Multipette M4 mit Combitips advanced® 1 mL,
Eppendorf Research® plus Pipette mit Pipettenspitzen
ep Dualfilter T.I.P.S.® 100 µL, Eppendorf Xplorer® Pipette mit
Pipettenspitzen ep Dualfilter T.I.P.S. 1 mL und Easypet® 3 mit
Eppendorf Serological Pipets 1 mL) eingesetzt. Easypet 3, die
Pipettierhilfe für serologische Pipetten, ist das am wenigsten
genaue und am wenigsten reproduzierbare aller vier Systeme
(Abb. 1 und 2).
2
3,0
14,0
n=3
12,0
Zufällige Messabweichung [%]
Systematische Messabweichung [%]
n=3
2,0
1,0
0,0
10,0
8,0
6,0
4,0
2,0
-1,0
Research plus
Xplorer
Multipette M4
Easypet
0,0
Research plus
Xplorer
Instrument
Multipette M4
Instrument
Abb. 1 und 2: Systematische (Abb. 1) und zufällige Messabweichung (Abb. 2) bei 100 µL, wie für die verschiedenen Dosiersysteme gemessen
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Easypet
SEITE 6 (BN 44) JANUAR 2016
Schnell, präzise und steril: Flüssigkeitstransfer
in der Zellkultur mit der Multipette® M4
Auswirkungen des Dosiersystems auf die Bestimmung der Zellzahl
Um den Einfluss der drei Dosiersysteme auf den Vorgang der
Zellzahlbestimmung zu beurteilen, wurde ein Vergleich zwischen einer manuellen Luftpolster-Pipette (Eppendorf Research
plus) mit ep Dualfilter T.I.P.S., einem Direktverdränger-System
(Multipette M4 mit Combitips advanced) sowie einer elektronischen Pipettierhilfe (Easypet 3) mit serologischen Pipetten
erstellt. Die Anzahl der HEK 293 Zellen wurde mit Hilfe der
CASY-Technologie ermittelt.
3
1,0
Eppendorf Xplorer
Signal der lebenden Zellen
(OD 450 – 690 nm)
Im Gegensatz dazu erweisen sich sowohl die Luftpolster-Pipetten als auch die Multipette M4 mit durchschnittlichen systematischen und zufälligen Messabweichungen unter 0,6 % als
die zuverlässigsten Systeme.
höchster Wert
0,8
niedrigster Wert
0,6
0,4
0,2
0,0
0
150.000
300.000
450.000
600.000
Anzahl der dispensierten Zellen/Well
Durchschnittliche
Zellzahl
CV
Durchschnittlicher Anteil
lebender Zellen
Luftpolster
1,65 x 106 Zellen /mL
3,0 %
96,4 %
Direktverdränger
1,62 x 10 Zellen /mL
2,5 %
96,0 %
Pipettierhilfe
1,50 x 106 Zellen /mL
6,8 %
96,2 %
6
Tabelle 1: Ergebnisse der Zellzählungen, welche mit Hilfe von drei verschiedenen Dosiersystemen erzielt wurden. Es wurden jeweils 100 µL einer Zellsuspension pipettiert (n=30).
Wie in Tabelle 1 gezeigt, beträgt der Anteil lebender Zellen
unter allen untersuchten Bedingungen etwa 96 %. Die Variabilität der Zellzahl, welche mit Hilfe des Direktverdränger-­
Systems sowie der Luftpolster-Pipette erzielt wurde, ist nahezu
gleichwertig, während die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse
der Pipettierhilfe signifikant geringer ausfällt.
4
Die Ergebnisse zeigen, dass der Einsatz eines DirektverdrängerSystems, wie z.B. die Multipette M4 mit Combitips advanced,
die zuverlässige Reproduzierbarkeit der Endergebnisse bei
Anwendungen in der Zellkultur sicherstellt. Die Daten, welche
mit Hilfe des Dispensers erzielt wurden, zeigen eine geringere
Variabilität als die mit Hilfe von Luftpolster-Pipetten gewonnenen Daten. Die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse wird beeinträchtigt durch Verwendung eines weniger präzisen Instrumentes, wie z.B. einer Pipettierhilfe. Durch die Kombination
von Genauigkeit, Präzision und Kontaminationsvermeidung
stellt die Multipette M4 mit Combitips advanced eine perfekte
Alternative für alle routinemäβigen Liquid-Handling-Arbeitsschritte im Zellkulturlabor dar.
niedrigster Wert
0,6
0,4
0,2
0
150.000
300.000
450.000
600.000
Anzahl der dispensierten Zellen/Well
5
1,0
Easypet 3
Signal der lebenden Zellen
(OD 450 – 690 nm)
Schlussfolgerung
höchster Wert
0,8
0,0
Auswirkungen des Dosiersystems auf die Zellaussaat
Aufgrund der ermittelten Zellzählungsdaten wurden sechs
Zellsuspensionen von jeweils 1,5 x 10 6 Zellen/mL in 24-WellPlatten ausgesät. Die elektronische Xplorer Pipette mit
­epDualfilter T.I.P.S., die Multipette M4 mit Combitips advanced
sowie die Easypet 3 mit serologischen Pipetten wurden für
den Zelltransfer eingesetzt. Es wurden 40 µL/Well der WST1-Lösung hinzugegeben. WST-1 wird durch zelluläre Enzyme
zu Formazan umgesetzt. Diese Enzyme sind weitgehend auf
die Produktion von NAD(P)H in lebenden Zellen angewiesen,
und Formazan korreliert somit direkt mit der Anzahl der lebenden Zellen (Abb. 3–5).
1,0
Multipette M4
Signal der lebenden Zellen
(OD 450 – 690 nm)
Dosiersystem
N = 30
höchster Wert
0,8
niedrigster Wert
0,6
0,4
0,2
0,0
0
150.000
300.000
450.000
600.000
Anzahl der dispensierten Zellen/Well
Abb. 3 – 5: Durch ansteigende Anzahl an Zellen erzeugte Signalkurven. Drei verschiedene
Dosiersysteme wurden für die Zellaussaat verwendet: Xplorer (Abb. 3), Multipette M4 (Abb. 4)
und Easypet 3 (Abb. 5).
Literatur
[1] EN ISO 8655:2002, Teile 1– 6. Volumenmessgeräte mit Hubkolben.
Beuth-Verlag, Berlin.
Leserservice
Multipette ® M4 • Kennziffer 268
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(BN 44) JANUAR 2016 SEITE 7
Adaption adhärenter HEK 293 Zellen an die Suspensionskultur mit
Hilfe des New Brunswick™ S41i CO2 Inkubationsschüttlers
STACEY WILLARD, MA SHA, EPPENDORF, INC., ENFIELD, CT, USA
Zusammenfassung
HEK 293 Zellen stellen ein exzellentes
System für die Expression humaner
­rekombinanter Proteine dar; allerdings
ist ihr Einsatz für die Produktion im
Bioprozessmaßstab nur eingeschränkt
möglich, da die Zellen in Suspension
zur Aggregation neigen und schnell verklumpen. Hier präsentieren wir ein erfolgreiches Beispiel der Adaption einer
Protein-exprimierenden HEK 293 Zell­
linie von serumabhängiger Adhäsionskultur zu serumfreier Suspensionskultur
unter Verwendung des CO2 Inkubationsschüttlers New Brunswick S41i. Adhärente Zellen und Suspensionskulturen
können parallel im selben Gerät kultiviert
und verschiedene Adaptionsmethoden
zeitgleich getestet werden. Hierdurch ist
der New Brunswick S41i sehr gut geeignet für die Evaluierung von Adaptionsmethoden.
Einleitung
In der biopharmazeutischen Industrie
zählen HEK 293 Zellen zu den vielseitigsten Expressionssystemen für humane
rekombinante Proteine. Selbst groβe
Membranproteine werden korrekt exprimiert. Das Problem der Zellverklumpung von HEK Zellen bei der Adaption
an die Suspensionskultur schränkt jedoch ihren Einsatz für die großvolumige
Produktion ein. Um dies zu beheben,
wurden zahlreiche spezielle Medien und
Anti-Verklumpungs-Reagenzien entwickelt. Wir beurteilen hier die Effektivität
verschiedener Anti-Verklumpungs-Methoden mit Hilfe einer kommerziell erworbenen HEK 293 Zelllinie, welche ein
humanes Membranprotein exprimiert.
Material und Methoden
Das Medium der 293/hTLR4-HA Zellen
wurde mit Blastizidin supplementiert, um
die Stabilität des Plasmids zu gewährleisten. Adhärente Kulturen wurden in T-75
Zellkulturflaschen bei 37 °C, 5 % CO2 auf
dem Einlegeboden des New Brunswick
S41i kultiviert (Abb. 1).
Abb. 1: New Brunswick S41i CO 2 Inkubationsschüttler
Suspensions-Zellkultur
Die Adaption an die Suspensionskultur
wurde mit Hilfe unterschiedlicher
­Methoden gemäß Herstellerangaben
durchgeführt. Blastizidin wurde jeder
Medienrezeptur in einer anfänglichen
Dosis von 5 μg/mL hinzugefügt.
Die ­Zellen wurden in 125 mL Erlenmeyerkolben auf der Schüttelplattform des
S41i bei 125 rpm, 8 % CO 2 und 37 °C
kultiviert. Die Zelldichte, % Viabilität
und der Grad der Zellaggregatbildung
wurden in Intervallen von 72 h analysiert. Die Zellverklumpung wurde mit
einer Punktzahl zwischen (-), keinerlei
Zellverklumpung, bis (+++) für groβe
Zellklumpen bewertet. Die Bewertung
basierte auf der relativen Gröβe der
Zellklumpen (Abb. 2).
A
Mit Hilfe einer Western Blot Analyse
wurde die Expression von hTLR4 bestätigt. Zu diesem Zweck wurde ein muriner
Antikörper gegen die HA-Markierung
eingesetzt.
Ergebnisse und Diskussion
Wie in Tabelle 1 (siehe nächste Seite)
gezeigt, konnten mit den verschiedenen
Medienrezepturen in jeder Kategorie
unterschiedliche Erfolgsgrade erreicht
werden. Eine Adaption wurde nur dann
als erfolgreich bewertet, wenn die
­Zellen eine hohe Viabilität beibehielten
und gleichzeitig in der Gegenwart von
Blastizidin eine hohe Zelldichte ohne
Verklumpung erreichten. Falls eine starke Verklumpung eintrat (+++) oder die
Viabilität gering war, wurde die Kultur
als nicht erfolgreich adaptiert verworfen
und die Methode entsprechend angepasst. Zum Beispiel resultierte DMEM
mit 1 % hitzeinaktiviertem FBS in groβen
Aggregaten mit über 50 Zellen in der
Suspensionskultur (Abb. 2A).
Aus diesem Grund wurde die Rezeptur
nach 48 h Kultur dahingehend angepasst, dass sie zukünftig Anti-Verklumpungsfaktoren wie z.B. Pluronic F-68
und Anti-clump A enthielt, und eine neue
Kultur wurde aus Zellen der Adhäsionskultur etabliert. Wie in Tabelle 1 dargestellt, war DMEM in diesem Experiment
nicht in der Lage, das Wachstum von
Suspensionskulturen ohne Aggregation
zu unterstützen. Eine weitere Rezeptur,
Pro293 s-CDM™, konnte das Wachstum
von 293/hTLR4-HA Zellen mit Hilfe von
Serumsupplementierung unterstützen;
B
Details sind der Application Note Nr. 339
unter www.eppendorf.de/application
zu entnehmen.
Adhäsions-Zellkultur
HEK 293 Zellen, welche den Hämagglutinin-tagged human Toll-like Receptor 4
(hTLR4-HA) exprimieren sowie untransfizierte HEK 293 Zellen (Kontrolle)
wurden zunächst in Standardmedium
(DMEM, 4 mM L-Glutamin, 10 % FBS)
kultiviert.
400 µm
400 µm
Abb. 2: Bewertung der Verklumpung von 293/hTLR4-HA Suspensionszellen:
A: Die Zellen bildeten groβe Aggregate mit > 50 Zellen; diese Kultur erhielt eine Aggregationspunktzahl von (+++).
B: Erfolgreiche Adaption, in welcher die Kultur keine Zellklumpen von mehr als 2–4 Zellen zeigte; diese Kultur wurde
mit (–) bewertet.
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SEITE 8 (BN 44) JANUAR 2016
Adaption adhärenter HEK 293 Zellen an die Suspensionskultur
mit Hilfe des New Brunswick™ S41i CO2 Inkubationsschüttlers
Methode
1
Basismedium
Rezeptur
Aggregatbildung?
Lebensfähig mit Blastizidin?
Serumfrei?
DMEM
0 % HI-FBS
N/A
Nein
Nein
1 % HI-FBS
+++
Nein
Nein
1 % HI-FBS, Pluronic F-68
+++
Nein
Nein
1 % HI-FBS, Anti-clumping agent A
++
Nein
Nein
2
CD 293
Wie empfohlen
+++
N/A
Ja
3
293 SFM II
Keine Supplementierung
−
N/A
Ja
4
5 µg/mL Blastizidin
−
Nein
Ja
1 % BSA, 5 µg/mL Blastizidin
−
Nein
Ja
Keine Supplementierung
−
N/A
Ja
10 µg/mL Blastizidin
−
Nein
Ja
5 µg/mL Blastizidin
−
Ja
Ja
EX-CELL 293
®
5
Pro293 s-CDM
™
6
5 % HI-FBS, 5 µg/mL Blastizidin
−
Ja
Nein
2,5 % HI-FBS, 5 µg/mL Blastizidin
−
Ja
Nein
1 % HI-FBS, 5 µg/mL Blastizidin
−
Ja
Nein
5 µg/mL Blastizidin
−
Nein
Ja
Wie empfohlen
+++
N/A
Ja
™
PeproGro HEK293
Tabelle 1: Ergebnisse der Suspensionskulturen mit den untersuchten Rezepturen
B
100
4,0
90
3,5
80
3,0
60
2,5
50
2,0
40
1,5
30
1,0
20
0,5
10
0,0
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
100
90
3,5
Zelldichte (x 10 6 Zellen/mL)
70
EX-CELL 293
4,0
80
3,0
70
2,5
60
2,0
50
40
1,5
30
1,0
20
0,5
0,0
Lebensfähigkeit (%)
293 II SFM
4,5
Lebensfähigkeit (%)
Zelldichte (x 10 6 Zellen/mL)
A
10
0
10
20
30
40
50
Zeit (Tage)
Zeit (Tage)
Zelldichte Lebensfähigkeit
Zelldichte Lebensfähigkeit
60
0
Abb. 3: 293/hTLR4-HA Zellen: Adaption an die Suspensionskultur. A: Die Zellen konnten an die serumfreie Zellkultur adaptiert werden, starben jedoch bei Zugabe von Blastizidin ab
(gelbe Linie). B: Erfolgreiche Adaption an eine serumfreie Suspensionskultur einzelner Zellen. Die gelbe Linie kennzeichnet die Zugabe von Blastizidin. Die Western Blot Analyse zeigte,
dass die Proteinexpression suspensionsadaptierter Zellen durch den Adaptionsprozess unbeeinflusst blieb (Daten nicht gezeigt).
allerdings waren die Zellen nicht in der
Lage, nach dem Serumentzug über einen Zeitraum von mehreren Passagen
zu überleben (Abb. 3A).
Die erfolgreichste Adaptionsmethode
innerhalb dieser Strategie war die Methode 4 (EX-CELL® 293), welche nach
der Zugabe von Blastizidin so gut wie
keine Zellverklumpungen zeigte und
gleichzeitig sowohl reproduzierbar hohe
Zelldichten als auch eine hohe Viabilität
in Abwesenheit von Serum erzielte
(Abb. 3B).
Diese Methode wurde als erfolgreich
für die Adaption dieser Zelllinie an die
serumfreie Suspensionskultur eingestuft.
Die anderen Methoden wurden an dieser
Stelle nicht weiter verfolgt und somit
auch nicht weiter bewertet.
Schlussfolgerung
Die Anzahl der von der FDA genehmigten in HEK 293 Zellen produzierten Biopharmazeutika ist bislang gering. Zum
Teil ist dieses auf das Problem der Verklumpung der Suspensionskultur unter
Bioreaktor-Bedingungen zurückzuführen.
Hier präsentieren wir ein erfolgreiches
Beispiel der Adaption einer Protein-­
exprimierenden HEK 293 Zelllinie von
serumabhängiger Adhäsionskultur zu
serumfreier Suspensionskultur unter
Verwendung des CO 2 Inkubationsschüttlers New Brunswick S41i.
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LIQUID HANDLING MIT AUSZEICHNUNG · NEWS
CHRISTIANE MARKAU, EPPENDORF AG
Liquid Handling mit
Auszeichnung
Seit Einführung der ersten Kolbenhub­
pipette und des Reaktionsgefäßes im
Jahr 1961 ist ein Liquid Handling ohne
Eppendorf-Produkte nicht mehr vorstellbar. Die Entwicklung innovativer, qualitativ hochwertiger und verlässlicher Produkte steht seither auf unseren Fahnen. Dabei
spornt uns der typische „Eppendorf-Drive“
an, unsere Produkte durch neue smarte
Funktionen stetig zu optimieren. So verfügen wir heute über ein breites LiquidHandling-Portfolio mit Pipetten, Dispensern und automatisierten Workstations,
die sich höchst flexibel an die Bedürfnisse
unserer Anwender anpassen.
Für dieses Bekenntnis zu Innovation und
zur Entwicklung kundenorientierter Produkte für breit gefächerte Branchenanforderungen wurde Eppendorf von Frost
& Sullivan auf der „Excellence in Best
Practices Awards Gala“ in San Diego,
USA, im März 2015 mit dem „North
American New Product Innovation Award
for Liquid Handling“ ausgezeichnet.
Die Laudatoren:
„Eines der Hauptunterscheidungsmerkmale
von Eppendorf-Pipetten ist der Fokus auf
Ergonomie. Eppendorf erkannte die Notwendigkeit, Stressbelastungen der Hand
zu reduzieren, die durch manuelles Pipet-
tieren über längere Zeit verursacht werden
können. … Mit Beratung durch Spezialisten aus den Bereichen Physiotherapie und
­Ergonomie wurden mehrere neue Produktmerkmale zur Minderung des RSI-Risiko
(Repetitive Strain Injury) integriert.“
(Mehr Info unter www.eppendorf.com/
physiocare.)
“…, Eppendorf setzt Industriemaßstäbe
im Liquid Handling und bietet umfassende Systemlösungen, die Laborabläufe
­effizienter gestalten und Routineaufgaben
spürbar erleichtern.” (Mehr Info unter
www.eppendorf.com/epmotion.)
Nahaufnahme
epMotion ® 96
­pipettiert 96 Wells
simultan
Die Eppendorf epMotion 96 ist eine semi-­
automatische elektronische Pipette, mit der
Sie ganze 96-Well-Platten in einem Arbeitsgang schnell und präzise befüllen können,
mit Volumina von 0,5 bis 300 μL. Mit einer
epMotion 96 sparen Sie Zeit und verringern
Ihr RSI-Risiko (Repetitive Strain Injury). Die
Bedienung der epMotion 96 ist bequem und
intuitiv!
Bequeme Systemsteuerung
>> Steuern Sie Ihre epMotion 96 mit einem
Apple® iPod® mit hochwertigem Touchscreen
>> epMotion 96 über WiFi auch für andere
Über Frost & Sullivan
iOS® 7 Geräte (iPhone®, iPad®) zugänglich
Die Analysten der globalen Unternehmensberatung Frost & Sullivan (www.frost.com)
vergleichen Marktteilnehmer und ermitteln „Best Practice“-Unternehmen, indem
sie deren Leistungen anhand von Kundeninterviews, Analysen und Sekundärforschung bewerten. Unternehmen mit einer
Vorreiterrolle und herausragender Performance in Hinblick auf technologische
Innovationen, Kundenservice und strategische Produktentwicklung zeichnet
Frost & Sullivan sowohl regional als auch
global mit angesehenen Best Practices
Awards aus.
Intuitive Bedienung
>> Software auf Basis elektronischer
Pipetten vom Typ Eppendorf Xplorer ®
als kostenlose Apple-App
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2015
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Weitere Produkteigenschaften und Applikationen finden Sie unter www.eppendorf.
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epMotion® 96 • Kennziffer 275
9
10 LABORPRAXIS · WORKFLOW-LÖSUNGEN FÜR MIKROBIOLOGIE UND FERMENTATION
TANJA MUSIOL UND CHRISTIANE SCHLOTTBOM, EPPENDORF AG
Workflow-Lösungen für Mikro­
biologie und Fermentation
Mikroorganismen wie Bakterien, Hefen und Pilze finden zahlreiche Anwendungen in der pharmazeutischen, biochemischen und Lebensmittelindustrie. Effiziente Methoden für ihre Kultivierung, Modifikation und Analyse sind
entscheidend für die Produktion von Nahrungsmitteln, Wirk- und Impfstoffen, Enzymen und Biokraftstoffen oder
Biopolymeren. Premium-Produkte von Eppendorf begleiten diese und weitere Schritte seit mehr als 70 Jahren.
Unsere innovativen Technologien erleichtern Anwendern die tägliche Arbeit und bieten beste Voraussetzungen
für reproduzierbare und skalierbare Ergebnisse.
Microbiology
(Prokaryotic cells)
Electroporator
Centrifuges
Tubes
Thermo mixing devices
Shakers
Bioreactors
Pipettes and tips
Deepwell plates
Centrifuges
Pipettes and tips
Thermo mixing devices
Automation
Photometers
Cuvettes
Thermocyclers
PCR consumables
Deepwell plates
Sealing options
Concentrator
Freezers
Transformation
Cultivation
Preparation and purification
Detection and amplification
Storage
Für Anwendungen in der Mikrobiologie bietet Eppendorf eine große Vielfalt an
Laborgeräten und Zubehör an.
Transformation
Kultivierung
Präparation und Aufreinigung
Die Präparation von DNA ermöglicht es,
Mikroorganismen und Zellen gezielt zu
manipulieren. So kann durch Elektroporation, z. B. mit dem Eppendorf Eporator®,
die Zellmembran der Mikroorganismen
durch einen elektrischen Impuls vorübergehend permeabel (durchlässig) gemacht
werden, um den Vektor, der die gewünschte Funktion trägt, in die Mikroorganismen
einzubringen.
Nach der Transformation werden die
­Mikroorganismen in speziellen Nähr­
medien kultiviert und vermehrt.
Die gewonnene Plasmid-DNA wird isoliert,
aufgereinigt und analysiert. Zur Aufreinigung werden sehr häufig entsprechende
Reagenzien-Kits verwendet. Die DNA
wird mit Hilfe von Chromatographiesäulen
und durch Zugabe salzhaltiger Puffer und
weiterer Reagenzien aus den Zellen isoliert und gereinigt. Dabei werden die Reagenzien mittels Zentrifugation oder Vakuumverfahren durch das Säulenmaterial
befördert.
Der benutzerfreundliche Eporator ermög­
licht eine schnelle und effektive Übertragung von DNA unter reproduzierbaren
Bedingungen.
Hierfür bietet Eppendorf z. B. die New
Brunswick™ Innova® Shaker mit verschiedenen Schüttel- und Temperiereigenschaften an, die je nach Anforderung unterschiedlich programmierbar sind. Die
flexible Gestaltung des Innenraums ermöglicht die Kultivierung in unterschiedlichen Gefäßen und Volumina. Nach der
Inkubation dienen diese Kulturen häufig
als Grundlage für anschließende PlasmidPräparationen.
Auch die aufgereinigte DNA wird zum
Abschluss mit diesem Verfahren aus der
Säule gewonnen.
WORKFLOW-LÖSUNGEN FÜR MIKROBIOLOGIE UND FERMENTATION · LABORPRAXIS 11
Erfolgt dies per Zentrifugation, kann es
vorkommen, dass die Deckel der Gefäße,
in denen das Reagenz oder die aufgereinigte DNA gesammelt werden soll, durch
die Scherkräfte abreißen. Nicht so im
speziellen Eppendorf Kit rotor® der Mikrozentrifugen 5424 / R, 5427 R und 5430 / R:
Sein hochgezogener Rand unterstützt die
Deckel der Gefäße und verhindert ihr Abreißen.
Werden viele Proben gleichzeitig bearbeitet, kommen häufig Säulen im 96-WellPlattenformat zum Einsatz. Hier werden
die Reagenzien z. B. mit Hilfe einer Vakuumkammer durch das Säulenmaterial
­befördert. Da im Laufe des Prozesses
zahlreiche Reagenzien zum Einsatz kommen, kann eine elektronische Pipette wie
die Eppendorf Xplorer® oder Xplorer plus
oder ein 96-Well-Pipettiersystem wie die
Eppendorf epMotion® 96 den Vorgang
wesentlich vereinfachen. Mit Hilfe der
größeren Liquid Handling Workstation,
der epMotion 5075v, lässt sich der Prozess auch automatisieren.
DASbox Mini-Bioreaktorsystem für mikrobielle Anwendungen
Bei etablierten PCR-Protokollen sollten
reproduzierbare Versuchsbedingungen in
jedem Well der Platte herrschen. Hierfür
ist neben einer exzellenten Homogenität
des Blocks auch ein effektiver Verdunstungsschutz während der PCR notwendig.
Zu diesem Zweck hat Eppendorf zwei neue
HeatSealer im Programm, den handlichen
HeatSealer S100 und den HeatSealer S200
mit flexibel programmierbaren Versiegelungsparametern.
Das Mini-Bioreaktorsystem DASbox® sowie
die DASGIP® Parallel Bioreactor Systems
beschleunigen durch parallele Prozessführung die Stamm- und Medienoptimierung und Prozessentwicklung.
Intelligente Softwarelösungen bieten umfangreiche Möglichkeiten für das Datenund Informationsmanagement, statistische
Versuchsplanung (Design of Experiments,
DoE) und die Integration externer Analysegeräte (s. auch Application Notes S. 3 – 4).
Dank der BioBLU® f Single-Use Vessels
profitieren nun auch Anwender in der
­Mikrobiologie von den Vorteilen der
­Einweg-Technologie (s. auch S. 6 – 7).
Diese speziell auf die Bedürfnisse mikrobieller Kultivierungen abgestimmten
Einweg-Bioreaktoren lassen sich mit den
Eppendorf DASbox- oder DASGIP-Systemen und BioFlo® Benchtop-Controllern
betreiben. Adapter-Kits für DrittanbieterGeräte sind ebenfalls erhältlich.
Intuitives Bedienkonzept für schnelles und einfaches Arbeiten:
elektronische Pipetten Eppendorf Xplorer und Xplorer plus
Nachweis und Amplifikation
Ist die DNA isoliert und aufgereinigt, wird
sie analysiert. Eine PCR-Analyse gibt erste
Aufschlüsse über Erfolg oder Misserfolg
der Manipulation. Der Mastercycler ®
­
nexus gradient bietet mit seiner Gradientenfunktion neben schnellen Reaktionszeiten auch die Möglichkeit, die Annealingtemperatur von Primerpaaren sehr einfach
und in nur einem Versuchsansatz zu bestimmen.
Arbeitsvolumina und deckt damit ein
breites Spektrum von Prozessentwicklung
bis Produktion ab.
Modernes Networking: Ihr Mastercycler nexus informiert Sie
per E-Mail, wenn Ihre PCR fertig ist.
Von klein nach groß – Mikroorganismen
in der industriellen Produktion
Genetisch veränderte mikrobielle Stämme
werden vielfach in der industriellen Produktion eingesetzt. Eppendorf bietet skalierbare Fermenter von 60 mL bis 2.400 L
Flexible in situ sterilisierbare (SIP) BioFlo
Fermenter ermöglichen Scale up in den
Pilot- und Produktionsmaßstab. Sie zeichnen sich durch ein kompaktes Design und
zahlreiche nachrüstbare Optionen aus, wodurch sie sich den Prozessanforderungen
anpassen.
Mehr Informationen
www.eppendorf.com/microbiology
12 LABORPRAXIS · AUTOMATISIERTE NGS-PROBENVORBEREITUNG
CARSTEN BUHLMANN, EPPENDORF AG
Automatisierte NGSProben­vorbereitung
Tipp
Eppendorf-App
Die Eppendorf-App bietet Ihnen Produkt­
informationen sowie eine Vielzahl nützlicher
Helfer für Ihren Laboralltag, selbstverständ-
Illumina® TruSeq® Stranded mRNA
Library Prep Kit
Das Short Protocol No. 02 beschreibt die
Konfiguration und vorprogrammierte Methoden für die automatisierte Herstellung
von 8, 16 oder 24 sequenzierfähigen Bibliotheken aus 100 – 1.000 ng Gesamt-RNA
mithilfe des TruSeq Stranded mRNA Kits.
Auch hier beträgt die Gesamtlaufzeit für
24 Proben ca. 11,5 Stunden, bei einer aktiven Arbeitszeit von weniger 60 Minuten.
Mit einem integrierten Eppendorf
­ThermoMixer® sind die epMotion® 5075t
und ihr Vorgänger 5075 TMX unsere
­flexibelsten automatisierten Liquid-Handling-Systeme. Für die automatisierte
Probenvorbereitung mittels ausgewählter
Illumina®* NGS-Library-Herstellungs-Kits
auf Ihrer epMotion 5075t / TMX stehen
entsprechende Short Protocols, „Illuminaqualifizierte“ Methoden- und LabwareDateien auf www.eppendorf.com/­
epmotionvip zum Herunterladen bereit.
Für seine MiSeq® und HiSeq® NGS-Systeme
bietet Illumina verschiedene Probenvorbereitungs-Kits für die Umwandlung von
DNA- oder RNA-Proben in sequenzierfähige Bibliotheken, einen kostenintensiven
Vorgang mit vielen Arbeitsschritten. Aufgrund der Komplexität der Methoden zur
Bibliothekskonstruktion wird Automation
hierbei als sehr hilfreich empfunden.
Illumina® TruSeq® Stranded Total RNA
Library Prep Kit
Short Protocol No. 01 beschreibt die
Konfiguration und vorprogrammierte
­Methoden für die automatisierte Herstellung von 8, 16 oder 24 sequenzierfähigen
Bibliotheken aus 100 – 1.000 ng GesamtRNA mithilfe des TruSeq Stranded Total
RNA Kit. Die Gesamtlaufzeit des Prozesses beträgt ca. 11,5 Stunden für 24 Proben,
mit einer aktiven Arbeitszeit von weniger
als 60 Minuten.
Illumina® TruSeq® Nano DNA Library
Prep Kit
Das Short Protocol No. 05 beschreibt die
Konfiguration und vorprogrammierte Methoden für die automatisierte Herstellung
von 8, 16 oder 24 sequenzierfähigen Bibliotheken aus 100 oder 200 ng DNA (je
nach Insertgröße) mit Hilfe des TruSeq
Nano DNA Kit.
Mit einer aktiven Arbeitszeit von weniger
als 90 Minuten beträgt die Gesamtlaufzeit
für 24 Proben auf der epMotion 5075 TMX
ca. 10 Stunden. Nach Fragmentierung
der DNA (Covaris®) erfolgt die komplette
­Bibliothekskonstruktion automatisch auf
der epMotion.
lich optimiert für mobile Endgeräte!
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mit Labor- und Bioprozessprodukten.
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Download auch ohne aktive Internet­
verbindung.
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hier finden Sie breit einsetzbare Laborhelfer.
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Kalkulatoren für viele Standardanwendungen.
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sowie Informationen zu internationalen
Messebeteiligungen.
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fordern Sie den Besuch eines Eppendorf-Experten an.
So läuft Ihre Illumina® NGS-Methode
auf Ihrer epMotion®
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Einfach die heruntergeladenen Methodenund Labware-Dateien auf Ihre epMotion
übertragen und starten! (Je nach Probentyp, Volumen und Poolingstrategie kann
eine Methodenoptimierung erforderlich
sein.) Weitere NGS-Probenvorbereitungsmethoden sind auf Anfrage erhältlich bzw.
in Vorbereitung.
Jetzt herunterladen unter
*Illumina (www.illumina.com) ist ein führender Entwickler,
Hersteller und Vermarkter von Life-Sciences-Instrumenten
und integrierten Systemen für die Analyse genetischer
­Variation und Funktion. Die hier aufgeführten Methoden
sind ausschließlich für molekulare Forschungsanwendungen
bestimmt. Sie sind nicht bestimmt, verifiziert oder validiert
für die Diagnose von Krankheiten oder anderer menschlicher
Gesundheitszustände.
epMotion® Familienbroschüre • Kennziffer 254
weiter für Sie zu optimieren.
www.eppendorf.com/eppendorf-app
Oder QR-Code nutzen!
EPPENDORF-FORSCHUNGSPREISE: GEWINNER ZU GAST BEI EPPENDORF · NEWS 13
BERRIT HOFF UND CAROLYN TAUBERT, EPPENDORF AG
Eppendorf-Forschungspreise:
Gewinner zu Gast bei Eppendorf
Thomas Wollert bei seinem Vortrag in der Eppendorf-Konzernzentrale
Dr. Thomas Wollert, Forschungsgruppenleiter am Max-Planck-Institut für
Biochemie in Martinsried, erhielt den
mit 20.000 Euro dotierten Eppendorf
Award for Young European Investigators 2015 für seine bahnbrechende
Rekonstitution komplexer intrazellulärer Prozesse im Reagenzglas unter
Verwendung künstlicher Membranen
und aufgereinigter Komponenten.
­Seine Experimente ermöglichen ein
besseres Verständnis von Schlüsselschritten der Autophagozytose, eines
zentralen Prozesses der Entsorgung
von beschädigten zellulären Bestandteilen eukaryotischer Zellen.
nach Wolfsratshausen gepaddelt, wo es ein leckeres Essen und
Bier im Biergarten gab. Der Rest des Geldes wird auf die hohe
Kante gelegt. Da meine Anstellung am Max-Planck-Institut zeitlich befristet ist, kann ich ein gewisses Polster gut gebrauchen.
Mehr Info unter www.eppendorf.com/award
Auch Eiman Azim, Ph.D., Postdoctoral
Research Fellow an der Columbia
University, New York, Gewinner des
Eppendorf & Science Prize for Neurobiology 2014 (wir berichteten in
BioNews 42), war im Sommer 2015 in
Hamburg. Azims Arbeit hat grundlegende neue Einsichten in die neuronalen Mechanismen ermöglicht, die erlernte Bewegungen der Gliedmaßen
geschmeidig und gleichzeitig präzise
machen. Wir sprachen mit ihm.
BioNews: Was war das für ein Gefühl, als Sie vom Preisgewinn
­erfuhren?
Thomas Wollert: Ich war total überrascht und habe mich sehr
gefreut! Diese Auszeichnung würdigt das hohe Engagement
meiner Labormitglieder für unser Forschungsziel, die Autophagozytose auf molekularer Ebene zu verstehen. Unser außergewöhnlicher Ansatz, komplexe molekulare Maschinen aus ihren
Einzelteilen zusammenzusetzen, um ihre Funktionsweise zu
charakterisieren, erfährt durch diesen Preis Anerkennung und
Beachtung.
BN: Im Sommer 2015 besuchten Sie Eppendorf in Hamburg sowie
unser Kunststoffwerk Eppendorf Polymere in Oldenburg. Wie war
Ihr Kurztrip in den Norden?
TW: Es war hochinteressant, Einblicke in ein Unternehmen zu
gewinnen, dessen Produkte mir seit meinem Laborpraktikum
bestens bekannt sind. Besonders gespannt war ich darauf, zu sehen, wie Pipetten und die berühmten „Eppis“ hergestellt werden.
Es war wirklich toll, die Herstellung der Pipetten zu ­sehen. Mit
großem Interesse habe ich die Kalibrierung und Qualitätskontrolle verfolgt. Der Besuch des Eppendorf-Kunststoffwerks war ein
weiteres Highlight. Von Spritzguss hat wohl jeder schon einmal gehört. Dieses Verfahren aber in der Realität zu sehen, war spannend und informativ. Wie Pipettenspitzen und andere Verbrauchsmaterialien produziert werden – in welchen Stückzahlen und mit
welchem Automatisierungsgrad – hat mich wirklich beeindruckt.
BN: Was werden Sie mit dem Preisgeld machen?
TW: Zunächst einmal habe ich mein Laborteam zu einem Paddel­
ausflug eingeladen. Zu zehnt sind wir auf der Isar von Bad Tölz
Eiman Azim
BioNews: Worin lag für Sie die Attraktivität des Eppendorf & Science Prize?
Eiman Azim: Der Bewerbungsessay bot mir die einmalige
Möglichkeit, einen Schritt zurückzutreten und zu sehen, wie
sich meine Arbeit einem breiteren Publikum vermitteln ließe.
Meine Wissenschaft auf kreative Weise zu beschreiben, war
ein großer Ansporn. Zudem zielt der Prize auf den Schnittpunkt von Neurowissenschaften und Molekularbiologie, also
genau mein Fachgebiet.
BN: Glauben Sie, dass der Eppendorf & Science Prize Ihrer Karriere
nützen wird?
EA: Absolut. Bei der Bewerbung musste ich intensiv darüber
nachdenken, was genau mich an der Bewegungssteuerung am
meisten interessiert und unser Verständnis des Gehirns am entscheidendsten voranbringen könnte. Der Preisgewinn hat meiner
Arbeit definitiv viel Aufmerksamkeit beschert, was im abgelaufenen Jahr enorm hilfreich war, da ich mich mit der kniffligen
Situation auseinander setzen musste, zum einen eine unabhängige Stelle zu finden und gleichzeitig Fördermittel sicherzustellen. Daher bin ich Eppendorf und Science sehr dankbar
für diese Auszeichnung.
Mehr Info unter www.eppendorf.com/prize
14 TIPP · FÜR WEITERE HINWEISE SCHAUEN SIE IN DIE BEDIENUNGSANLEITUNG!
BERRIT HOFF, EPPENDORF AG
Für weitere Hinweise schauen Sie
in die Bedienungsanleitung!
Hand aufs Herz! Wann haben Sie zum letzten Mal bei einer Tasse Kaffee oder Tee ganz in Ruhe eine Bedienungsanleitung von Anfang bis Ende durchgelesen? Noch nie? Dann sind Sie nicht allein. Anwender greifen eigentlich
nur zur Bedienungsanleitung, um zu erfahren, wie man ein Gerät in Betrieb nimmt oder um eine Lösung für ein
Problem zu finden. Dabei hat eine Eppendorf-Anleitung noch einiges mehr zu bieten, erläutert Frank Thormählen
(Bereichsleiter Technische Dokumentation bei Eppendorf).
Herr Thormählen, was zeichnet eine gute
Bedienungsanleitung aus?
Frank Thormählen: Sie ermöglicht dem Anwender die Lösung seines Problems und
zwar so schnell und einfach wie möglich.
Hierbei unterstützen eine gute Kapitelstruktur, ein übersichtliches Inhaltsverzeichnis, Vollständigkeit, handlungsorientierte
Überschriften sowie professionelle Illustrationen. Eine anspruchsvolle Aufgabe
für die beteiligten Kollegen!
Lesen Eppendorf-Kunden ihre Anleitungen?
FT: Eppendorf-Produkte sind in der Regel
ja intuitiv bedienbar, so dass ein Anwender für die grundlegende Bedienung
nicht jedes Mal in die Anleitung schauen
muss, obwohl sie noch einiges mehr zu
bieten hat! Eine Zentrifugen-Anleitung
enthält z.B. neben Informationen zur Reinigung und zum Umgang mit Zubehör
auch Angaben darüber, für welche Gefäße welcher Rotor und welcher Adapter
benutzt werden können. Ferner enthalten
sind Details zu Radien und g-Zahlen, die
für die korrekte Durchführung einer Anwendung wichtig sind und auch bei der
Dokumentation von Kunden-Prozessen
eine Rolle spielen. Für die häufige Nutzung unserer Anleitungen sprechen
­übrigens die Download-Zahlen von der
Eppendorf-Internetseite!
Welche Qualifikationen haben Ihre Mitarbeiter?
FT: Vom studierten Technischen Redakteur über Sprachwissenschaftler bis zum
Ingenieur haben wir ein breites Spektrum
an Know-how und Erfahrung. Wir bilden
uns regelmäßig fort, um über die neuesten Entwicklungen auf dem Laufenden zu
bleiben.
Wie ist die Herangehensweise Ihrer
­Mitarbeiter an ein neues Projekt?
FT: Wir arbeiten eng mit verschiedenen
Abteilungen zusammen, deren Anforderungen in ein Basismanuskript einfließen.
An diesem „Rohdiamanten“ nehmen wir
dann den „Feinschliff“ vor. Das beinhaltet
sorgfältige Terminologie-Arbeit, die Erstellung der notwendigen Illustrationen
durch unsere Grafiker, das „Hands-on“
am Produkt, um zu überprüfen, ob alles
vollständig und korrekt beschrieben ist,
und nicht zu vergessen sind die Sicherheitshinweise.
Welche Technologien stehen Ihnen zur
­Verfügung?
in eine Produkt-Informations-Datenbank,
aus der unter anderem unsere Internetseiten und die Eppendorf-App (siehe auch
Seite 12) gespeist werden.
Welche gesetzlichen Vorgaben gibt es?
FT: Für Anleitungen gilt die Norm EN
82079. Unsere Anleitungen berücksichtigen auch die Gesetze und Normen, die
– zum Teil auch länderspezifisch – für die
beschriebenen Geräte und Consumables
gelten. Alle Normen sind in der CE-Er­
klärung des Geräts aufgeführt. Da die Anleitung auch haftungsrechtlich eine große
Bedeutung hat, müssen wir hohe Anforderungen z.B. hinsichtlich Änderungsdokumentation und Versionsarchivierung
erfüllen.
Warenzeichenhinweise
FT: Wir nutzen moderne, datenbankgestützte Werkzeuge. Ein Redaktionssystem
und ein Terminologie-Tool unterstützen
uns dabei, sprachlich korrekt und konsistent zu sein und bestimmte Sprachregeln
einzuhalten, auch in Hinblick auf gute
Lesbarkeit.
Amazon® is a registered trademark of Amazon Tech, Inc., USA.
Apple®, iPod®, iPad®, and iPhone® are registered trademarks
of Apple, Inc., USA. CASY® and Roche® are registered trademarks of Roche Diagnostics Co., USA. Covaris® is a registered
trademark of Covaris, Inc., USA. EX-CELL® is a registered
trademark of Sigma-Aldrich Co. LLC., USA. Flownamics® and
Seg-Flow® are registered trademarks of Flownamics Analytical Instruments, Inc., USA. HiSeq®, Illumina®, MiSeq®, and
TruSeq® are registered trademarks of Illumina, Inc., USA. iOS®
is a trademark or registered trademark of Cisco in the U.S. and
other countries and is used by Apple under license. MEBAK®
is a registered trademark of Mitteleuropäische Brautechnische Analysenkommision e.V., Germany. Mettler-Toledo®
is a registered trademark of Mettler-Toledo AG, Switzerland.
FlowWeb™ and FlowFraction™ are trademarks of Flownamics
Analytical Instruments, Inc., USA. s-CDM™ and Pro293™ are
trademarks of Lonza AG Corporation, Switzerland.
Die fertigen Texte lassen wir in bis zu 26
Sprachen übersetzen! Das erledigt unser
internes Übersetzungsmanagement. Wir
übersetzen natürlich nicht alles selbst, verwenden aber das gleiche ÜbersetzungsTool wie unsere externen Übersetzer. Der
letzte Schritt ist das Einstellen der Daten
Eppendorf ®, the Eppendorf logo, BioBLU®, Biopur ®, Combi­
tips advanced®, Easypet ®, ep Dualfilter T.I.P.S.®, epMotion®,
Eppendorf BioSpectrometer ®, Eppendorf Eporator ®, Eppendorf Kit rotor ®, Eppendorf Reference®, Eppendorf ThermoMixer®, Eppendorf Tubes®, Eppendorf Xplorer®, epPoints®, the
epServices® logo, epT.I.P.S.®, Mastercycler ®, Multipette® are
registered trademarks of Eppendorf AG, Germany. Eppendorf
Quality™ and New Brunswick™ are trademarks of Eppendorf
AG, Germany. DASbox®, DASGIP®, and DASware® are registered trademarks of DASGIP Information and Process Technology GmbH, Germany. BioFlo® and Innova® are registered
trademarks of Eppendorf, Inc., USA. U.S. Design Patents are
listed on www.eppendorf.com/ip.
GEWINNSPIEL · SERVICE 15
Gewinnspiel mit tollen Preisen
Die Lösung des Preisrätsels aus BioNews Nr. 42 lautete „Cell
Biology Workflow“. Ewa Sztupecka (Kazimierz Wielki Universität,
Bydgoszcz, Polen) gewann den ersten Preis.
Viel Glück bei unserem neuen Rätsel!
Bringen Sie alle Buchstaben in den grau hinterlegten Feldern
in die korrekte Reihenfolge und schicken Sie uns die richtige
Antwort bis zum 30. Juni 2016.
1
10
2
11
16
3
4
5
12
6
7
Einfach eine E-Mail an bionews@eppendorf.de senden oder
online teilnehmen unter www.eppendorf.com/bn-service.
Unter allen richtigen Einsendungen verlosen wir wieder attraktive Preise. Die Gewinner werden schriftlich benachrichtigt.
Eine Barauszahlung ist nicht möglich. Der Rechtsweg ist aus­
geschlossen. Eppendorf-Mitarbeiter und deren Angehörige
­dürfen nicht teilnehmen. Der Gewinner des ersten Preises wird
in Ausgabe 46 veröffentlicht.
8
9
13
17
14
18
20
22
24
25
29
33
34
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59
16
18
19
20
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24
26
28
29
6. bis 15. Preis:
je 400 Bonus epPoints®
52
55
56
57
58
(Registrierung bei epPoints erforderlich)
60
WAAGERECHT
14
je 1 Amazon® Gutschein
im Wert von 50,00 Euro
49
51
53
2
6
10
12
2. bis 5. Preis:
32
39
40
1. Preis:
1 Eppendorf Reference® 2
Pipette (Einkanal, variabel)
Ihrer Wahl
19
21
28
15
Unerwünschte E-Mail
Spanische Küste
Engl. Präposition
Für Elektrophorese verwendetes
Polysaccharid
Lima ist die Hauptstadt dieses
Landes (ISO-Kürzel)
Alkoholisches Getränk
Requiescat in pace (Abk.)
Thermoplastischer Kunststoff, aus
dem u.a. Eppendorf Tubes® hergestellt werden (Abk.)
Amerikanischer Maler (1903 –1970)
Engl. Trinkgeld
Namensbestandteil der Schiffe der
Royal Navy
Vorname der zweiten Ehefrau von
Heinrich VIII.
ISO-Kürzel für die Vereinigten
Arabischen Emirate
Motto, Werbespruch
SENKRECHT
32 Juniperus gibt diesem Getränk das
typische Aroma
33 Chemisches Kürzel für Mangan
34 100 Liter (auch in Lübeck, Abk.)
35 ISO-Kürzel für Ghana
37 Anno Domini
38 Altes Testament (Abk.)
39 ISO-Kürzel für Guadeloupe
40 Englisches Handbuch/
Bedienungsanleitung
44 Glückloser König, Vater dreier Töchter
46 Englische Blume (Liliengewächs)
47 Open Platform Communications
(Abk.)
49 Rhesusfaktor (Abk.)
50 Der frühe englische ... fängt den Wurm
51 Chemisches Kürzel für Tantal
53 Teilnahmeschein in einer Lotterie (Pl.)
54 Teilstück
59 Römischer Kaiser
60 Edel, geschmackvoll
1
3
4
5
6
7
8
9
11
13
15
17
21
23
24
25
Kurzform von Robert
Teil eines Ganzen
Chemisches Kürzel für Silber
Männlicher Vorname
Amerikanischer Polizist
Chemisches Kürzel für Osmium
Bräunliche Fotofarbcharakteristik
Läuft auf Smartphones und Tablets
Biochemischer Prozess
Zweitgrößte Stadt Brasiliens
Gibt die BioNews heraus
Göttin der Morgenröte
Den Highway dorthin kennen AC/DC
Grafikformat (Abk.)
Türkisches Dampfbad
Bundesstaat am Pazifik im
Nordwesten der USA (Abk.)
27 Fitnesssportart
29 Englische Oberkörperregion
30 Gute Herstellungspraxis (z.B. für
Arzneimittel, Abk.)
31 Non-governmental organization
(Abk.)
36 Chromatographisches
Trennverfahren (Abk.)
39 Gute Laborpraxis (Abk.)
41 Engl. Krankenschwester
42 ISO-Kürzel für Anguilla
43 Völlig, ganz und gar
45 Chemisches Kürzel für Argon
48 Hoteldiener
52 Englisches Heißgetränk
55 Chemisches Kürzel für Rhenium
56 Chemisches Kürzel für Magnesium
57 Normalnull (Abk.)
58 ISO-Kürzel für Trinidad und Tobago
Lösungshinweis für das Gewinnspiel BioNews Nr. 44:
U
I
F
Einsendeschluss für das Gewinnspiel: 30. Juni 2016. Online teilnehmen unter
www.eppendorf.com/bn-service oder das Lösungswort per E-Mail an bionews@eppendorf.de senden!
ABN 4413010
want new
technologies?
antibodies
apoptosis
biomarkers
cancer
cytometry
data
diseases
DNA
epigenetics
genomics
immunotherapies
medicine
microbiomics
microfluidics
microscopy
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