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laborwelt
Nr. 4 / 2011 – 12. Jahrgang
Diagnostik
Integriertes Verfahren
eröffnet Sepsisdiagnose in
nur zwei Stunden
Paper des Monats:
Infektionsdiagnostik wird
Genom-basiert
IvD-Plattform ermöglicht
simultane Analyse von bis
zu 500 Parametern
ht:
Marktübersic
MTP-Reader
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15.09.2011 11:02:23 Uhr
SCIENCE FACT
Warum Versprechungen für die Zukunft
glauben, wenn Sie jetzt schon weiter
kommen können?
Das GS Junior System von Roche liefert präzise
Sequenzierergebnisse über Nacht. Mit Leseweiten
von durchschnittlich 500 bp pro Read ist auch die
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454, 454 SEQUENCING, 454 LIFE SCIENCES, und GS JUNIOR sind Marken eines
© 2011 Roche Diagnostics.
Alle Rechte vorbehalten.
Unternehmens der Roche Gruppe.
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Nur für Forschungszwecke. Nicht für diagnostische Anwendungen geeignet.
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14.09.2011
Uhr
08.09.2011 17:49:34
8:39:54 Uhr
Editorial | Inhalt
Neue Diagnostik:
mehr als PR?
Noch liegen die Anwendungen von Next-Generation-Sequenziermaschinen vor allem in der molekular orientierten Forschung. Doch deuten immer
mehr wissenschaftliche Publikationen auch auf potentielle Anwendungen
an der Schnittstelle zur Medizin, wie in der Molekulardiagnostik. Allerdings
stehen die beteiligten Unternehmen vor riesigen Herausforderungen,
wenn sie ernsthaft den großen Diagnostikmarkt in ihre Überlegungen
einbeziehen wollen. Gilt es doch, die Systeme narrensicher anwendbar für
eine Anwendergruppe in Diagnostik-Großlabors zu machen, die bei weitem
nicht über die wissenschaftliche Expertise der Anwender in Forschungslabors verfügt. Dazu kommen haftungsrechtliche Fragen, die schnell teuer
werden können, etwa wenn ein Test vom Markt genommen werden muss,
sowie hohe Zulassungskosten in den USA. Kurz: Man prüft, angesichts des
großen Marktversprechens, ob sich das rechnen kann. Professionelle Anbieter von Marktabschätzungen, wie etwa Datamonitor, glauben daran und
prognostizieren dem Next-Generation Sequencing „signifikante Marktchancen in den Zukunftsfeldern Frühdiagnose, Patientenstratifizierung
und Personalisierte Medizin“ ohne diese jedoch zu beziffern.
Erste Serviceanbieter, wie die Frankfurter bio.logis GmbH oder die
GATC Biotech-Tochter LifeCodexx AG in Konstanz nutzen bereits die
Sequenzer für molekulardiagnostische Dienstleistungen. Zwischen den
Anbietern der NGS-Plattformen ist angesichts der zukunftsweisenden
Anwendungen der Technologie (vgl. Seite 4, 17, und 26) ein heftiger
Wettbewerb entbrannt, der die Kosten drückt und die Technologieentwicklung beschleunigt. Neben der Werbung für das eigene Produkt
steht daher dessen stete Fortentwicklung im Fokus. Zu besichtigen sind
die Techniken auf der Biotechnica – wenn Sie dort sind, freuen wir uns,
wenn Sie an unserem Stand vorbeischauen: Halle 9, Stand F30.
ThomasGabrielczyk
IndiesemHeft
Marktübersicht: MTP-Lesegeräte
ObzumDrugScreening,derToxizitätsprüfungvonArzneimittelkandidaten,inderDiagnostik,Zellbiologieodersystematischen
Genomanalyse–immerwennesumhohenDurchsatzgeht,kommenMikrotiterplattenzumEinsatz.NebenderQualitätderPlatten
selbst,spielendieDetektionsmöglichkeiten(Fluoreszenz,Lumineszenz)einegroßeRollefürdieSensitivitätundSpezifitätdes
eingesetztenAssays.DenaktuellenStandihresGeräteportfolios
schilderndieAnbieterinderMarktübersicht„MikrotiterplattenLesegeräte“abSeite37.
LABORWELT
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Inhalt
4
6
Paperwelt Highlight des Monats
EHEC-Ausbruch 2011 – Next-Generation Sequencing von
Bakterien in Echtzeit
Dag Harmsen et al., Universität Münster
Bitzlicht POC-Diagnostik
Neue IvD-Plattform zur simultanen Messung von 500 Parametern
Soeren Schumacher et. al, Fraunhofer-IBMT, Institutsstandort Potsdam-Golm
Titel: Diagnostik
Molekulardiagnostische Verfahren zum Nachweis pathogener
Viren erfordern immer bessere und schnellere Verfahren zur DNAExtraktion (vgl. S. 11)
Foto: Roche Applied Science
9
Blitzlicht Sepsisdiagnostik
FastDiagnosis – Point-of-care-Diagnose der Sepsis
Peter Schubert et al., R-Biopharm GmbH, Darmstadt
11
Blitzlicht Virusnachweis
Effiziente Extraktion viraler Nukleinsäuren aus Humanproben
Bernd Neufeld, Roche Diagnostics GmbH, Mannheim
16
Blitzlicht Single-cell-Analyse
Expressionsprofiling in einzelnen Leukämiezellen
Nils von Neuhoff, Medizinische Hochschule Hannover
17
Wissenschaft Kongressbericht
Mikrobiologie – auf dem Weg zur System- und
Synthetischen Biologie
Werner Selbitschka, Alfred Pühler, CeBiTec, Universität Bielefeld
20
Blitzlicht In-vitro-Diagnostik
SterolDQ-Kit – neuer Maßstab in der Analyse von Steroidhormonen
Alexandra Gruber, Biocrates Life Sciences AG, Innsbruck
23
Blitzlicht Netzwerk
DiagnostikNet BB – Produkte/Services für die Diagnostik
Frauke Adams, DiagnostikNet BB
26
Blitzlicht HLA-Screening
HLA-Genotypisierung mittels Amplicon-Sequenzierung
Burkhard Ziebolz, Roche Applied Science, Penzberg
29
Blitzlicht Proteindiagnostik
Moderne Proteindiagnostik – Potential zeitaufgelöster Fluoreszenz
Thole Züchner, Universität Leipzig
32
Wissenschaft Companion Diagnostics
Die Biobank Alliance des m4-Spitzenclusters München
H.-Erich Wichmann, Helmholtz-Zentrum München
35
Labormarkt im Umbruch
40
Stellenmarkt
44
Verbände
45
Produktwelt
49
Termine
50
Ausblick / Impressum
12. Jahrgang | Nr. 4/2011 | 3
16.09.2011 13:38:39 Uhr
Paperwelt Highlight des Monats
EHEC-Ausbruch 2011: Next
Generation Sequencing
von Bakterien in Echtzeit
Alexander Mellmann*, Dag Harmsen*+, Craig A. Cummings*, Emily B. Zentz, Shana R. Leopold,
Alain Rico, Karola Prior, Rafael Szczepanowski, Yongmei Ji, Wenlan Zhang, Stephen F. McLaughlin,
John K. Henkhaus, Benjamin Leopold, Martina Bielaszewska, Rita Prager, Pius M. Brzoska, Richard
L. Moore, Simone Guenther, Jonathan M. Rothberg, Helge Karch. Prospective genomic characterization of the German enterohemorrhagic Escherichia coli O104:H4 outbreak by rapid next generation sequencing technology, PLoS One doi:10.1371/journal.pone.0022751 +korrespondierer Autor, * Hauptautoren
Wissenschaftler der Medizinischen Fakultät der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster
waren in Kooperation mit der Life Technologies Corp. die Ersten, die am 3. Juni 2011 eine Genomsequenz des EHEC-Isolats O104:H4 des Mitte Mai 2011 begonnenen deutschen Ausbruchs öffentlich
zugänglich machten. Die publizierte erstmalige Anwendung einer Ion Torrent Personal Genome
Machine (PGM) ist zugleich die erste Quasi-Echtzeitsequenzierung eines bakteriellen Genoms. Dies
läutet den Beginn einer neuen Disziplin ein: der prospektiven genomischen Epidemiologie. Kleine,
günstige und schnelle ‚Next Generation Sequencing’-Systeme könnten in Kürze große Verbreitung
in der Routinediagnostik im Gesundheitssystem und in der klinischen Mikrobiologie finden.
LABORWELT:
Welche Perspektiven eröffnet Ihr Paper?
Harmsen:
Schon bei der genomischen Analyse des
EHEC-Ausbruchs 2011 in Deutschland waren
wir extrem schnell. Es war weltweit die erste
publizierte Anwendung des Next Generation
Sequencings (NGS) im Rahmen eines Ausbruchsgeschehens nahezu in Echtzeit. Unsere
Studie ist daher quasi die Geburtsstunde einer
neuen Disziplin, nämlich der prospektiven
genomischen Epidemiologie. Diese hat großes
Potential, die klassische Epidemiologie künftig
zu ergänzen, wie jüngste Arbeiten zeigen. Zuletzt
berichteten wir über die Echtzeitsequenzierung
multi-resistenter Klebsiella OXA-48-Isolate in
Kooperation mit der Nationalen Niederländischen Gesundheitsbehörde RIVM. Die Ergebnisse bildeten unmittelbar die Grundlage für
die Entwicklung eines spezifischen Testes. Das
war das erste Mal, dass die Genomforschung
sozusagen in Echtzeit in der medizinischen Diagnostik ankam. Niederländische Krankenhäuser
nutzen bereits diesen Test zum Screening von
Neuaufnahmen, um Ausbruchsketten zu beenden und damit präventiv weitere Infektionen
zu verhindern.
LABORWELT:
Worin liegen aus Ihrer Sicht methodische Stärken, wo Limitationen des genutzten Sequenzierungsansatzes auf der Personal Genome
Machine von Ion Torrent?
Harmsen:
Im Vergleich zu den seit 2005 am Markt etablierten „großen“ und teuren Hochdurchsatz4 | 12. Jahrgang | Nr. 4/2011
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Systemen wie GS FLX (Roche/454 Life Sciences),
Illumina HiScan und ABI SOLiD gehört der PGM
zu einer neuen Klasse von Geräten mit geringerem Durchsatz. Diese kleinen „Desktop-NGS“Maschinen, wie der GS Junior (454/Roche), Ion
Torrent PGM oder Illumina MiSeq, sind günstig
in der Anschaffung und liefern Ergebnisse in
ein bis zwei Tagen. Gerade bei einem Ausbruch
ist Geschwindigkeit natürlich Trumpf. Das aktuell am Markt eingeführte Gerät von Pacific
Biosciences ist ebenfalls extrem schnell, da
kein Amplifizierungsschritt benötigt wird. Es
ist jedoch von den Investitionskosten eher
mit den großen und etablierten Systemen
zu vergleichen und ist daher – anders als die
Desktop-Lösungen – nicht für kleine und mittelgroße Laboratorien erschwinglich.
Zu den technologischen Unterschieden:
Sowohl der 454 Junior als auch der PGM nutzen die Pyrosequenzierungsmethode – wenig
überraschend: Wurden doch beide Systeme
von Jonathan Rothberg erfunden und kommerzialisiert. Systemimmanent bei dem Pyrosequenzierung sind InDels durch Probleme
bei der Sequenzierung von HomopolymerRegionen. Diese Art von Fehlern findet sich
kaum bei der Illumina-Technik, jedoch sind hier
häufiger Substitutionsfehler zu beobachten.
Charakteristisch für die Pyrosequenzierung
sind ferner im Vergleich zu Illumina- und
SOLiD-Geräten längere Leseweiten (GS Junior 400 Basen bzw. PGM momentan 200
Basen). Das Besondere am PGM ist jedoch,
dass die Detektion der Sequenzierprodukte
nicht fluoreszenzbasiert – wie bei allen anderen NGS- Plattformen – sondern mittels
eines Semikonduktors pH-basiert ist. Hierdurch ergeben sich schon jetzt manifeste
Prof. Dr. med. Dag Harmsen leitet die
Forschungsabteilung an der Poliklinik
für Parodontologie der WWU. Seine
Forschungsschwerpunkte liegen in der
molekularen Identifizierung und Typisierung von bakteriellen Erregern. Insbesondere erlangte seine Arbeitsgruppe
jedoch weltweite Anerkennung durch
Arbeiten zur angewandten Bioinformatik
in der Mikrobiologie. So implementierte
er etwa die weltweit größte öffentlich
molekulare Typisierungsdatenbank (SpaServer für MRSA-Isolate, spaserver.ridom.
de). Seit Juli 2005 ist er ‚member-at-large’
im ‚Executive Board’ des ‚International
Committee on Systematics of Prokaryotes’
und seit Juni 2007 Mitglied des ‚American
Society for Microbiology’ (ASM) ‚Professional Development Committee’.
praktische – und auch theoretisch – Vorteile,
welche noch in die Praxis translatiert werden
müssen. So können durch das Weglassen von
Fluoreszenzfarbstoffen sowohl günstigere
Geräte – ohne optische Detektionseinheit –
als auch niedrigere Verbrauchsmittelkosten
erzielt werden. Auch entfällt die sehr Speicherund CPU-intensive Bildbearbeitung nach der
Generierung der Rohdaten. Schließlich ist seit
der Markteinführung des PGMs Anfang dieses
Jahres eine rasante Fortentwicklung der Plattform zu beobachten – mit einem noch nicht
absehbaren Ende.
LABORWELT:
Was sind die nächsten Schritte auf diesem
spannenden Weg?
Harmsen:
Perspektivisch arbeiten wir an der Optimierung
der nachgeschalteten bioinformatischen Analyse der NGS-Daten. Konkreter: Wir wollen diese
Daten in Koppelung mit Geo-InformationsSystemen (GIS) und Raum-Zeit-Clusteranalysen
für Ausbruchs-Frühwarnsysteme nutzen.
Längerfristig haben wir die Vision, aus den
Daten mittels Expertensystemen einen ein- bis
zweiseitigen umgangssprachlichen Bericht für
Ärzte und/oder Epidemiologen zu erstellen.
LABORWELT
14.09.2011 17:50:38 Uhr
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associated with target capture have been eliminated.
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Sequencing
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Gene Expression
Genotyping
Biologics Testing
14.09.2011 17:51:31 Uhr
Blitzlicht POC-Diagnostik
Neue ivD-Plattform für
die simultane Messung
von bis zu 500 Parametern
Dr. Soeren Schumacher, Dr. Eva-Ehrentreich Förster, Prof. Dr. Frank F. Bier,
Fraunhofer-Institut für biomedizinische Technik, Institutsteil Potsdam-Golm
In einem Verbundprojekt von sieben Fraunhofer-Instituten wurde ein Lab-on-Chip-System etabliert,
welches die patientennahe Diagnostik kostengünstig ermöglicht. Dazu wurde eine kreditkartengroße Kartusche entwickelt, die für einen Assay alle benötigen Reagenzien beinhaltet. Durch Pumpen,
die auf dieser Kartusche integriert sind, wird ein Assay wie etwa in einer Mikrotiterplatte prozessiert.
Zurzeit ist es möglich, zwischen zwei verschiedenen Sensortypen – einem optischen und einem
elektrochemischen – zu wählen Dies qualifiziert das System für eine Vielzahl von biomedizinischen
Assays. Dabei ist es durch Microarraytechnik möglich, bis zu 500 verschiedene Analysen simultan
durchzuführen. Neben der Kartusche selbst wurde eine Prozessier- und Ausleseeinheit als Basisstation entwickelt. Diese ermöglicht es, anwenderfreundlich einen Assay innerhalb von ca. 15 Minuten
ablaufen zu lassen. Die besondere Herausforderung bei der Konzeption bestand darin, das System
auf die simultane Messung von verschiedenen Parametern vorzubereiten, da hier meist verschiedene
Konzentrationsbereiche abgedeckt werden müssen. Als Beispiel wird hier die parallele Messung von
C-reaktivem Protein (CRP) und dem prostataspezifischen Antigen (PSA) gezeigt. Während CRP im
Bereich vom mg/L nachgewiesen werden muss, bewegt sich der medizinisch relevante Bereich für
PSA im Bereich von µg/L. Da die hier präsentierte Fraunhofer ivD-Technologie als Plattformtechnologie konzipiert wurde, ist sie offen für verschiedene Assays – auch in anderen Indikationsgebieten.
Neben dieser technologischen Seite wurde innerhalb des Projektes auch die Produktion des Systems
entwickelt. Dies ermöglicht es, die Kartusche in großen Mengen herzustellen und so direkt Assays
im System zu validieren. Durch diese Möglichkeit erübrigt sich der Transfer von einem Demonstrator
zum marktfähigen Produkt und macht so die ivD-Plattform neben der Diagnostik auch für Bereiche
wie die Biomarkerentwicklung und -validierung oder personalisierter Medizin attraktiv.
Abb. 1: Fraunhofer ivD-Kartusche – modularer Aufbau für anwendungsspezifische Modifikationen (Fotos: Fraunhofer ENAS, IBMT, ISIT)
Point-of-Care, eines der Schlagwörter des
letzten Jahrzehntes, wird nicht mehr nur
mit patientennaher Blutzuckermessung in
Verbindung gebracht 1. Obwohl der Löwenanteil des Marktes immer noch die Blutzuckerbestimmung ist und durch die steigende
Tendenz von Diabetes-Erkrankungen in den
Schwellenländern bleiben wird, finden sich
auf dem Markt einige Systeme, die andere
Indikationen wie etwa einen Herzinfarkt
nachweisen können2-3. Zusätzlich zeigt sich
6 | 12. Jahrgang | Nr. 4/2011
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in der biomedizinischen Forschung, dass
bestimmte Diagnosen differenzierter gestellt werden können, wenn nicht nur ein
Parameter, sondern direkt eine Vielzahl von
Parametern bestimmt und quantifizier t
werden4 . Dies erfordert neuartige Systeme,
die imstande sind, als Plattformtechnologie
sehr unterschiedliche diagnostische Anwendungsfelder abzudecken. Forderungen für
die Technologie sind (i) eine große Möglichkeit zur Miniaturisierung, (ii) die simultane
Messung von verschiedenen Parametern bei
zugleich (iii) kostengünstiger Produktion.
Diese Forderungen wurden als Ziel eines Fraunhofer-internen Verbundprojektes
formuliert. Unter dem Namen „Fraunhofer
ivD-Plattform“ wurde ein System in der
Größe einer Kreditkarte entwickelt, welches
durch Microarraytechnologie die Messung
von bis zu 500 diagnostischen Parametern
ermöglicht. Die Fraunhofer ivD-Plattform ist
als Plattformtechnologie für eine Vielzahl
potentieller Anwendungen angelegt. Da ein
integraler Bestandteil der Entwicklung des
Systems auch die Produktion betraf, kann das
System durch Serienproduktion kostengünstig
hergestellt werden.
Das System: Kartusche
und Basisstation
Kernelement der Fraunhofer ivD-Plattform
ist eine Kartusche in Kreditkartengröße, die
sich durch einen hohen Integrationsgrad auszeichnet5. Dabei sind sowohl alle benötigen
Reagenzien, Sensoren als auch die Pumpen
auf der Kartusche integriert. Somit reicht eine
Spannungsquelle zur Prozessierung einer Probe
aus. Weiter entfallen gerade durch die Integration der Pumpen fehleranfällige Schnittstellen
zur Außenwelt, und eine erhebliche Miniaturisierung des Systems wird ermöglicht 6.
Um als Plattformtechnologie möglichst viele
verschiedene Anwendungsgebiete zu erschließen, zeichnet sich die Kartusche durch einen
modularen Aufbau aus, so dass beispielsweise
verschiedene Sensoren anwendungsabhängig genutzt werden können. Weiter wird die
Kartusche mit allen benötigten Reagenzien
bestückt, um anwendungsspezifisch einen
Assay durchzuführen zu können.
In der Fraunhofer ivD-Plattform basiert
der Nachweis von bestimmten Parametern
innerhalb der Probe im Wesentlichen auf einer
Bindungsreaktion. Dabei bindet beispielsweise ein Antigen, wie etwa ein Toxin, an einen
Antikörper, der in einem Microarray auf einer
Oberfläche immobilisiert wurde. Nachdem das
Antigen gebunden hat, wird ein Sekundärantikörper mit einer Markierung darüber gegeben,
der das Antigen von der gegenüberliegenden
Seite binden kann. Der Antikörper kann als
Markierung entweder einen Fluoreszenzfarbstoff oder ein Enzymlabel tragen. Im Falle eines
Fluoreszenzfarbstoffes kann dieser mittels
eines Lasers angeregt und die Fluoreszenz
quantifiziert werden. Dies geschieht im System
unter Nutzung des Prinzips der „total internal
reflectance fluorescence“ (TIRF), wobei durch
Einkopplung von Laserlicht in einen Wellenleiter lediglich die oberflächennahe Fluoreszenz
gemessen werden kann7. Durch die Verwen-
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15.09.2011 11:03:51 Uhr
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14.09.2011 17:53:09 Uhr
Blitzlicht POC-Diagnostik
dung eines Microarrays können so optisch
bis zu 500 verschiedene Analysen parallel
durchgeführt werden. Die Markierung mittels
eines Enzyms wird innerhalb der Fraunhofer
ivD-Plattform zum elektrochemischen Nachweis genutzt. Dabei wird ein Substrat vom
Enzym umgesetzt, dessen Produkt dann ortsaufgelöst elektrochemisch detektiert wird8.
Der hier genutzte Chip bietet die Möglichkeit,
16 verschiedene Analysen simultan zu messen,
wobei jedoch durch die Wahl der Messzeit eine
Sensitivitätserhöhung möglich ist.
Um einen Assay durchzuführen, wird die
Kartusche in eine Basisstation eingelegt.
Diese Basisstation enthält neben den Kontakten für die Kartusche im Wesentlichen
die Bestandteile, die für den jeweiligen
Sensor erforderlich sind. So beinhaltet die
Basisstation für die optische Detektion eine
Laserdiode zur Anregung, eine CCD-Kamera
zum Auslesen und optische Bauteile etwa
zur Fokussierung des Anregungslichtes.
Durch ein Software-Interface kann dann
der Benutzer den Status der Prozessierung
verfolgen und erhält nach kurzer Zeit die
Ergebnisse der Analyse.
Optimierung Pumpraten, Inkubationszeiten
und Waschzyklen auf den Assay abgestimmt.
Es ist somit möglich, die klinisch geforderten
Bereiche für einen Parameter in geringer Zeit zu
realisieren. Bei einem Multiparameterassay ist
weiterhin eine besondere Herausforderung, verschiedene Konzentrationsbereiche im gleichen
Assay darzustellen. Daher wurde geräte- und
softwaretechnisch das System so entwickelt,
dass über die Messzeit und anschließende Normierung der Werte es möglich ist, die beiden
Konzentrationsbereiche zu erfassen.
Um an einem Beispiel die einzelnen Schritte
zu zeigen, wurden zwei Parameter auf die Kartusche adaptiert, deren medizinisch relevanter
Bereich um drei Größenordnungen verschieden
ist. Es wurden als Biomarker der Entzündungsmarker CRP und der Krebsmarker PSA genutzt.
Während der medizinische Schwellenwert für
CRP rund 10 µg/L beträgt, liegt der klinisch relevante Bereich für PSA bei 2,5 µg/L. In diesem
Fall wurde das Protokoll zur Prozessierung so
optimiert, dass der Assay innerhalb von 15 Minuten stattfindet. Es konnte gezeigt werden,
dass beide Parameter im klinisch relevanten
Bereich nachzuweisen sind.
Simultane Bestimmung von verschiedenen Konzentrationsbereichen
Plattformtechnologie nicht
nur für die Diagnostik
Beim Transfer von Assays in das Lab-on-ChipSystem müssen verschiedene standardisierte
Prozesse durchlaufen werden. Beginnend von
der Immobilisierung der Bindungsantikörper,
Oberflächenmodifizierung zur Verringerung
des Hintergrundes bis hin zum Nachweis der
Kreuzreaktivität der Antikörper gegenüber
den simultan zu bestimmenden Parametern.
Zusätzlich ist eine Optimierung der Prozesse
auf dem Chip wichtig. Dabei werden bei der
Die Fraunhofer ivD-Plattform stellt sich als
Plattformtechnologie für verschiedenste
Anwendungen dar. So kann das System
Anwendungen im medizinischen Bereich
abdecken. Dabei ist die Anwendung in der
Diagnostik am Point-of-Need wie etwa in
der Intensiv- oder Notfallmedizin sicherlich
naheliegend. Weiter gefasst jedoch kann
beispielsweise durch die kostengünstige Produktion des Systems auch dichter gestaffelte
Diagnostik angewendet werden, zum Beispiel um die Wirksamkeit einer Therapie zu
verfolgen und gegebenenfalls Medikationen
direkter an die Resultate anzugleichen. Auch
in der biomedizinischen Forschung, etwa bei
der Validierung von Biomarkern, kann die
Fraunhofer ivD-Plattform genutzt werden,
da nach erfolgter Validierung das System
direkt als Produkt kommerzialisiert werden
kann. Neben der medizinischen Diagnostik
sind natürlich auch andere Bereiche wie etwa
Umweltschutz, Lebensmittelkontrolle oder
Landwirtschaft Anwendungsgebiete, die von
der Fraunhofer ivD-Plattform profitieren können. Ziel künftiger Arbeiten wird es sein, eine
Vielzahl von verschiedenen Anwendungsgebieten mit Partnern zu erschließen, um somit
die Fraunhofer ivD-Plattform für verschiedene Marktsegmente zu qualifizieren. Durch die
Möglichkeit zur Produktion der Kartuschen
können nach erfolgter Validierung größere
Stückzahlen für die kostengünstige Diagnostik vor-Ort generiert werden.
Projektpartner
Das Projekt „Fraunhofer ivD-Plattform“
ist gefördert im Rahmen der internen Programme der FhG, Fördernummer WISA 819
638. Die beteiligten Partnerinstitute sind:
Fraunhofer ENAS, IAP, IBMT, IGB, IPA, IPM
und ISIT. Weitere Informationen unter www.
ivd-plattform.de.
Literatur
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
Newman, J.D., Turner, A.P.F., Biosensors and Bioelectronics
(2005), 2435-2453
Luppa, P.B., Müller, C., Schlichtiger, A., Schlebusch, H.,
Trends in Analytical Chemistry (2011), 887-898
Ehrentreich-Förster, E., Andresen, D., Laboratoriumsmedizin (2009), 157-161
Bier, F.F., Schumacher, S., Public Health Forum, e21-24
Nestler, J, Schüeller, M., Morschhauser, A., Otto, T., Gessner,
T., Brandenburg, A., Michel, D., Bier F.F., Proc. Smart System integration (2009)
Nestler, J., Otto, T., Sommer, J.-P., Michel, D., Gessner, T.,
Bier, F.F., Proc Smart System Integration (2010).
Brandenburg, A., Curdt, F., Sulz, G., Ebling, F., Nestler, J.,
Wunderlich, K., Michel, D., Sensors and Actuators BChemical (2009), 245-251
Kraus, S., Kleines, M., Labers, J., Blohm, L., Piechotta, G,
Püttmann, C., Barth, S., Nährung J., Nebling, E., Biosensors
and Biolelectronics (2007), 1898-1901
Korrespondenzadresse
Abb. 2: Simultane Bestimmung von CRP und PSA mit der Fraunhofer ivD-Plattform –
Prozessierung einer Probe innerhalb von 15 Minuten (Foto: Fraunhofer IPM).
8 | 12. Jahrgang | Nr. 4/2011
06-08_LW4_11_Schumacher_tg.indd 8
Dr. Soeren Schumacher
Fraunhofer ivD-Plattform
Fraunhofer Institut für Biomedizinische
Technik (IBMT) – Institutsteil Potsdam-Golm
Am Mühlenberg 13
14476 Potsdam
Tel.: +49-(0)-331-58187-314
Fax: +49-(0)-331-58187-299
Soeren.Schumacher@ibmt.fraunhofer.de
www.ivd-plattform.fraunhofer.de
LABORWELT
14.09.2011 17:52:44 Uhr
Fast Diagnosis – Point-ofCare-Diagnose der Sepsis
Flying high in
Business and
Research
Peter Schubert1, Thorsten Singer2, Markus Lankers3, Mario Menschikowski4, Wolfgang
Pfister5, Michael Kiehntopf6, Michael Bauer6, Jürgen Popp7; 1R-Biopharm AG, Darmstadt
(Projektkoordinator); 2QIAGEN GmbH, Hilden; 3rap.ID GmbH, Berlin;4Universitätsklinikum
Dresden, Institut für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin; 5Universitätsklinikum Jena,
Institut für Medizinische Mikrobiologie; 6Integriertes Forschungs- und Behandlungszentrum
“Sepsis und Sepsisfolgen” / Center for Sepsis Control and Care (CSCC) Universitätsklinikum
Jena; 7Universität Jena, Institut für Physikalische Chemie
Die Sepsis tritt mit einer Inzidenz von jährlich mehr als 150 Neuerkrankungen pro 100.000 Einwohner
häufiger auf als etwa Brust- oder Prostatakrebs. Charakteristisch für die Sepsis sind eine sehr hohe
Mortalität und – wegen der benötigten Intensivmedizin – hohe Behandlungskosten. Schätzungen
zufolge, belaufen sich die direkten und indirekten Kosten, die durch Sepsis in Deutschland anfallen, auf bis zu 7,8 Mrd. Euro jährlich1. Entscheidend für die Senkung der Mortalität der Sepsis und
auch der Kosten sind die schnelle und richtige Diagnose sowie die schnelle Einleitung einer zum
Sepsiserreger passenden Therapie. Das durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung
(BMBF) geförderte Projekt FastDiagnosis bündelt Kompetenzen aus Klinik, Wissenschaft und Wirtschaft und verfolgt das Ziel, zukünftig ein schnelles und umfassendes Diagnostikkonzept für das
Indikationsfeld Sepsis bereitzustellen.
Entzündungsreaktionen beginnen mit unspezifischen Symptomen, die auf eine Vielzahl von
Erkrankungen zutreffen können. Ein Konzept
unspezifische klinische Kriterien wie Körpertemperatur, Herzfrequenz, Atemfrequenz und
Leukozytenzahl zur Diagnose zu nutzen, sind die
SIRS-Kriterien (Systemic Inflammatory Response
Syndrome). Sind die Bedingungen für SIRS bei
einem Patienten erfüllt, spricht man dann von
einer Sepsis, wenn zusätzlich eine systemische
Infektion mit Krankheitserregern vermutet oder
bestätigt wird . Der Goldstandard zum Nachweis
und zur Identifikation von Krankheitserregern
ist seit Jahrzehnten die mikrobiologische
Blutkultur. Dieses Verfahren erfordert viel Zeit
(>48h) und liefert einen hohen Anteil falschnegativer Befunde. Ferner lässt das vorgestellte
diagnostische Konzept aus SIRS-Kriterien und
Keimnachweis über die Blutkultur wichtige
Zeichen der Wirtsantwort bei der Diagnose
unberücksichtigt.
Eine vielbeachtete klinische Studie hat
gezeigt, dass das Überleben der Patienten bei
Sepsis direkt von dem Zeitpunkt der Therapieeinleitung abhängig ist. Pro Stunde Verzögerung bei
der Einleitung der Antibiotikatherapie sinkt die
Überlebenswahrscheinlichkeit um 7%2. Die späte Diagnose und Therapie bei Sepsis wird demgemäß als Ursache für die hohe Mortalität und
– bei überlebenden Patienten – für eine verlängerte Krankenhausverweilzeit angesehen3. Der
medizinische Bedarf („unmet medical need“)
liegt also in einer unmittelbaren Diagnose der
Sepsis, um durch eine schnelle, kausale Therapie
die Überlebenswahrscheinlichkeit der Patienten
zu erhöhen. Das FastDiagnosis-Konsortium hat
es sich deshalb zum Ziel gesetzt, zukünftig ein
vor Ort einsetzbares Werkzeug zur schnellst-
möglichen Sepsisdiagnostik bereitzustellen.
Die Diagnostik soll dabei in drei aufeinander
aufbauenden Schritten verlaufen (Abb. 1):
I Zunächst wird innerhalb weniger Minuten
anhand einer Multiplex-Bestimmung von
Entzündungsmarkern im Patientenblut ein
Sepsis-Score errechnet. Dieser Sepsis-Score
gibt die Wahrscheinlichkeit an, mit der der
Patient an Sepsis erkrankt ist.
I Im zweiten Schritt werden innerhalb von 30
Minuten die krankheitsauslösenden Keime
aus einer Patientenprobe isoliert und mittels
Mikro-Raman-Spektroskopie identifiziert.
I Im dritten Schritt erfolgt innerhalb von 120
Minuten über eine isothermale NukleinsäureAmplifikation die Bestätigungsdiagnostik zur
Keimidentität und der Nachweis von eventuell vorliegenden Antibiotika-Resistenzen, die
bei der Therapiewahl berücksichtigt werden
müssen.
Auf Basis der Ergebnisse der ersten beiden
Prozessschritte soll bereits die kausale Antibiotikatherapie eingeleitet werden. Der dritte
Schritt ist notwendig, um beim Vorliegen von
Therapieresistenzen oder einem nicht eindeutigen Erregernachweis über Raman-Spektroskopie eine Therapieanpassung vornehmen
zu können.
Das geplante diagnostische System soll eine
hohe Anwenderfreundlichkeit aufweisen und
ohne spezielle analytische Kenntnisse angewendet werden können. Diagnostische Systeme, die
ohne langwierige Schulungen oder spezielles
Ausbildungswissen der Endnutzer einsetzbar
sind, haben das Potential einer schnelleren und
präziseren Diagnostik in Bereichen, die auf einen
sofortigen und dezentralen Informationsgewinn
(Point-of-Care-Diagnostik) angewiesen sind.
Industrielle
Biotechnologie
Das sind die Themen des Forums
„Industrielle Biotechnologie” am
12. Oktober 2011
 Fokus: Anwendungen
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Industrie und Wissenschaft
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Blitzlicht Sepsisdiagnostik
Abb. 1: Die Forschungsarbeiten und Entwicklungen im Rahmen von FastDiagnosis sollen
zukünftig die schnelle Diagnose der Sepsis durch den Einsatz von aufeinander abgestimmten diagnostischen Verfahren ermöglichen. Diagramm nach Kumar et al. [2]
Die F&E-Arbeit wird von Projektpartnern aus
den Bereichen Molekularbiologie, Mikrobiologie, Laboratoriumsmedizin, Spektroskopie,
Intensivmedizin, Probenvorbereitung und
Assayentwicklung geleistet:
I Die R-Biopharm AG (Darmstadt) ist ein Spezialist für immunologische Nachweissysteme
und bringt zusätzlich ihr Know-How über
lateral flow-Tests ein. Verwirklicht sind diese
etwa bei den unkompliziert anwendbaren
Schwangerschaftstests. Durch die Einführung
von neuen, sensitiven Detektionsverfahren
und von Lesegeräten, die eine quantitative
Auswertung der Teststreifen ermöglichen,
konnten neue Anwendungen für diese seit
langem bekannte Technologie erschlossen werden. Im Projektverlauf etabliert
R-Biopharm Teststreifen zum multiplexen,
quantitativen Nachweis von Biomarkern zur
Erfassung der Wirtsantwort. Ferner soll die
lateral flow-Technologie auch zur Probenaufarbeitung rund um die Raman-Spektroskopie
genutzt werden.
I Die rap.ID GmbH (Berlin) bringt als Spezialist
für die spektroskopische Partikelidentifikation die Gerätetechnik zum Aufbau eines
kombinierten Fluoreszenz-Imaging/ MikroRaman-Gerätes in das Projekt ein. Das Gerät
wird im Fluoreszenzmodus in der Lage sein,
Bakterien und andere Mikroorganismen auf
einer Probenoberfläche zu detektieren und
mit Hilfe des Mikro-Raman-Moduls die detektierten Objekte zu identifizieren. Die Identifizierung wird durch die Implementierung
einer speziellen Datenbank ermöglicht, in
der spezifische Spektroskopiemuster mit den
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09-10_LW4_11_Boehl_tg.indd 10
entsprechenden Mikroorganismen verknüpft
werden. Aufgebaut wird die Datenbank im
Projektverlauf am Institut für Physikalische
Chemie der Universität Jena. Für den Einsatz
des Systems ist eine spezielle Probenaufarbeitung erforderlich, die Bakterien aus Körperflüssigkeit auf Oberflächen fixiert. Es werden
Algorithmen für die Raman-spektroskopische
Identifizierung bakterieller Erreger erforscht,
und ein Funktionsmuster wird auf den robusten Betrieb im Klinikalltag hin ausgerichtet.
I Die QIAGEN GmbH (Hilden) wird ein einfaches Schnelltestverfahren zur eindeutigen
Bestimmung von Antibiotika-Resistenzen
der identifizierten Erreger bereitstellen. Dies
soll eine klare Therapieempfehlung innerhalb
des kritischen Zeitfensters ermöglichen und
auch von Personal ohne molekularbiologische
Laborerfahrung fehlerfrei durchgeführt werden können. Im selben Arbeitsschritt erfolgt
eine Verifikation der zuvor über RamanSpektroskopie identifizierten Erreger.
Dies soll durch die Kombination eines isothermalen Amplifikationsverfahrens der
Erreger-DNA mit einer spezifischen Detektion
auf Basis des lateral flow-Prinzips erreicht
werden. Das im FastDiagnosis-Projekt eingesetzte isothermale Amplifikationsverfahren
ermöglicht – verglichen mit bereits etablierten
PCR-Nachweisen – nicht nur eine einfachere
Instrumentierung, sondern auch kürzere
Reaktionszeiten. Es wird damit den Ansprüchen des klinischen Anwenders weitaus besser
gerecht als die bisherigen Verfahren. Durch
die geplante Detektion der erhaltenen Amplifikate mittels des lateral flow-Prinzips können
sowohl die Immunassays als auch Resistenzbestimmungen auf einer einheitlichen Plattform
durchgeführt werden.
Die klinischen Partner aus Jena und Dresden
werden ihre umfangreichen Erfahrungen in
der Erforschung diagnostischer Testverfahren
zum Erregernachweis und zur Erfassung der
Wirtsantwort sowie deren Erprobung in „clinical
utility“-Studien in das Projekt einbringen. Ferner
werden Biomaterialien aus existierenden, umfangreichen Biobanken zur Verfügung gestellt
sowie weitere Proben prospektiv gesammelt. Es
sollen Kombinationen von Biomarkern ermittelt
werden, die die Sensitivität und Spezifität des
Sepsisnachweises verglichen mit etablierten
Einzelparametern steigern. Die Medizinische
Mikrobiologie wird im Projektverlauf die Erforschung und Evaluierung der Teststreifen zur
Isolierung von pathogenen Mikroorganismen
begleiten und Referenzmaterialien für die Entwicklung der Raman-Spektroskopie-Datenbank
zur Verfügung stellen.
Die Verbundpartner möchten mit den
geplanten Entwicklungen dem Umstand entgegentreten, dass die Diagnostik der Sepsis
trotz der hohen Mortalität der Erkrankung im
klinischen Alltag unterrepräsentiert ist. Die
Deutsche Sepsis-Gesellschaft und die Betroffenen-Initiative Sepsis weisen auf diesen Mangel
hin, und in der Jenaer Deklaration (2005) wird
explizit die Verbesserung der frühen Diagnose
der Sepsis gefordert, da im intrahospitalen
sowie im prähospitalen Verlauf der Erkrankung
häufig mehrere Stunden und sogar Tage bis zur
Diagnose vergehen. Die Initiative fordert, neue
Methoden im klinischen Alltag zu etablieren,
die eine Diagnostik der Sepsis in Blutproben
erlauben, und die Forschung zur Verbesserung
der Sepsisdiagnostik zu intensivieren.
FastDiagnosis nimmt diese Forderung auf
und steht für das Bestreben, Klinikern einen einfachen, verlässlichen Test auf Basis aussagefähiger biochemischer Marker und spektroskopisch
sowie molekularbiologischer Methoden für den
Nachweis der Sepsis anzubieten4.
Das Verbundprojekt FastDiagnosis wird im Rahmen des Forschungsschwerpunktes Biophotonik vom Bundesministerium für Bildung und
Forschung (BMBF) gefördert (FKZ 13N11349 - 13N11352, Projektträger VDI-Technologiezentrum Düsseldorf).
Literatur
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Moerer O, Burchardi H., Anaesthesist. 2006 Jun;55 Suppl
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Kumar A, Roberts D, Wood KE, Light B, Parrillo JE, Sharma S,
Suppes R, Feinstein D, Zanotti S, Taiberg L, Gurka D, Kumar A,
Cheang M., Crit Care Med. 2006 Jun;34(6):1589-96.
Engel C, Brunkhorst FM, Löffler M, Reinhart K. , Ärzteblatt
Thüringen. 2007; 18: 414-417
Moerer O, Quintel M., Der Internist. 2009, 50(7): 788-97
Korrespondenzadresse
Dr. Markus Böhl
R-Biopharm AG
m.boehl@r-biopharm.de
LABORWELT
14.09.2011 17:53:46 Uhr
Blitzlicht Virusnachweis
Effiziente Extraktion
viraler Nukleinsäuren
aus Humanproben
Dr. Bernd Neufeld, Roche Diagnostics Deutschland GmbH,
Roche Applied Science, Mannheim
Die hochreine Extraktion viraler Nukleinsäuren ist die Voraussetzung für den störungsfreien
und hochsensitiven PCR-basierten Nachweis viraler RNA und DNA bei molekulardiagnostischen
Fragestellungen. Durch automatisierte Nukleinsäureextraktion mit dem MagNA Pure 96 System
und anschließende real-time PCR mit dem Light Cycler® 480 Instrument (beide Roche Applied
Science, Penzberg) gelang es Wissenschaftlern des Diagnoselabors des Akademischen Medizinischen Zentrums (AMC) Amsterdam2, mit einem standardisierten Protokoll virale DNA und/
oder RNA aus sechs verschiedenen humanen Probenmaterialien – darunter Faeces, Biopsien und
verschiedene Volumina EDTA-Vollblut – in einem einzigen Lauf innerhalb einer Stunde hocheffizient aufzureinigen und nachzuweisen, ohne dass Effekte der PCR-Inhibition beobachtet wurden.
Abhängig von Proben- und Virustyp wurden mit dem eingesetzten real-time PCR-Protokoll jeweils
zwischen 10 und 100 Viruskopien detektiert.
Angesichts der wachsenden Bedeutung von
PCR-VerfahrenbeiderDiagnosevonInfektionserregern werden ef fiziente und flexible
ProtokollezurExtraktionhochreinermikrobieller DNA und RNA immer wichtiger für die
DiagnoselaborsanUniversitätskliniken.Andie
VerfahrenzurNukleinsäureextraktionwerden
dabeihoheAnsprüchegestellt:
I siemüssensensitivgenugsein,umsehrniedrigeKopienzahlenaufreinigenzukönnen,
I siemüssenhochreineDNAoderRNAliefern,
damitdieanschließendereal-timePCRstörungsfreiablaufenkann
I siemüssendurchAutomationdendenkbar
höchsten Probendurchsatz in möglichst
kurzerZeitermöglichen
I sie müssen sicherstellen, dass die mikrobiellenNukleinsäurenimgleichenLaufmöglichstmitdemselbenProtokollgleichzeitig
aus einer Vielzahl verschiedenster Probenmaterialienextrahiertwerdenkönnen.
Umzuprüfen,obdasMagNAPure96System
diesenAnsprüchengerechtwird,wurdeander
Molekulardiagnostik-EinheitdesAkademischen
Medizinischen Zentrums (AMC) Amsterdam
–einevonachtUniversitätsklinikenindenNiederlanden–einesystematischeUntersuchung
durchgeführt2. Dazu wurden verschiedenste
humane Probenmaterialien (vgl.Tab. 1) mit
definiertenViruskonzentrationengespiked.MitlaufendeinterneKontrollennicht-humanerHerkunftdientenderÜberprüfungderEffizienzder
Nukleinsäureextraktion.FürdieNukleinsäurequantifizierungmittelsreal-timePCRwurdedas
RocheLightCycler®480Instrumenteingesetzt.
Material und Methoden
I Viruslösungen und Probenmaterialien:
DieDNA-VirenHAV(HumanesAdenovirus)
undCMV(Cytomegalievirus)sowiedieRNA-
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Blitzlicht Virusnachweis
Viren HPeV (Humanes Parechovirus) und
Influenza A-Virus wurden aus humanen Probenmaterialien isoliert und kultiviert, die an
die Abteilung für Labordiagnostik des AMC
geschickt worden waren. Virusstocklösungen
wurden TCID50-quanitifiziert. Die eingesetzte
Cerebrospinalflüssigkeit (CSF) sowie EDTAVollblut, Plasma, Faeces, Rachenabstriche
und Lymphknotenbiopsien stammten aus
AMC-eigenen Probenarchiven und waren
gemäß allgemeinen Krankenhausstandards
gesammelt worden. Das MagNA Pure 96
System wurde unter den Bedingungen des
täglichen Routinebetriebs mit Probenmaterialien getestet, die definierte Mengen viralen
Erbmaterials enthielten. Die zur automatisierten Nukleinsäure-Extraktion gewählten
Proben-Inputvolumina sind in Tabelle 1
aufgeführt. Dabei kombinierten wir die
verschiedenen spezifischen Probenvolumina
auf einer einzigen Prozess-Platte, die wir
mit einem gemeinsamen Probenvolumen
von 450 µl ablaufen ließen. Probenvolumina
unter 200 µl wurden auf 200 µl aufgefüllt.
I PCR-Kontrollen: Bei der Detektion der
viralen Nukleinsäuren wurden PCR-Standards eingesetzt. Als Positivkontrollen
dienten aufgereinigte Plasmide mit der
angezielten Ampliconsequenz. Als zusätzliche interne Kontrollen (ICs) fungierten
für DNA-Targets/Viren das PhoHV-Plasmid
aus dem Phocine Herpes-Virus-1 von Seehunden1, für RNA-Targets/Viren das EAVPlasmid aus dem Pferde-Arthritis-Virus
(EAV).
I Probenvorbehandlung:
Die Probenmaterialien Rachenabstriche,
Faeces und Gewebebiopsien wurden vor
der Nukleinsäureextraktion vorbehandelt,
alle anderen Materialien wurden direkt
eingesetzt. (vgl. Tabelle 1).
I DNA/RNA-Extraktion:
Für sämtliche Extraktionen wurde das
MagNA Pure 96 DNA and Viral NA Small
Volume Kit (Roche Diagnostics) genutzt
und standardmäßig mit dem Viral NA
Plasma ext lys SV Protokoll kombiniert. Das
Ansatzvolumen wurde für alle lysierten
Proben auf 450 µl, das Elutionsvolumen
auf 50 µl eingestellt. Sofern nicht anders
erwähnt, wurde gemäß Packungsbeilage
des Herstellers vorgegangen.
Abb. 1: Mit einem einzigen Extraktionsprotokoll gelang auf dem MagNA Pure
96 System die Detektion kleinster
Mengen Virus-Nukleinsäuren aus
unterschiedlichsten humanen Probenmaterialien.
– Rachenabstrichstäbchen wurden in 2 ml
Virus-Transportmedium (UTM, Universal
Transport Medium, Copan) resuspendiert.
– 50 µl Faeces wurden mit 450 µl MagNA Pure
96 Lysepuffer versetzt, gemischt und für 10
Min. bei 15-25°C inkubiert. Resuspendierte
Proben wurden bei 13.000 g zentrifugiert
und der Überstand mit viralen Targets bzw.
interner Kontrolle gespiked.
– Auch Gewebebiopsien (im Mittel 20-40
mm3 groß) wurden vorbehandelt. Frische
Biopsien aus lymphatischem Gewebe
wurden in 1 ml RNAlater (Ambion) getaucht
und bei –15°C bis –25°C gelagert. Vor der Nukleinsäureextraktion wurden die RNAlaterLösung abpipettiert, das Gewebe mit PBS
gewaschen und mit 200 µl einer Lösung
aus 1mg/ml Proteinase K/1% SDS versetzt
und bei 56 °C über Nacht inkubiert. Nach
Zentrifugation bei 13.000 g und Spiken von
100 µl des Überstandes mit interner Kontrolle sowie Versetzen mit 400 µl MagNA
Pure 96 Lysepuffer wurden die Proben zur
Extraktion eingesetzt.
I Real-time PCR und Detektion:
– Mit dem MagNA Pure 96 System aufgereinigte DNA bzw. RNA wurde direkt in
einer Multiplex-PCR im LightCycler ® 480
Instrument eingesetzt oder im Falle von
RNA-Virustargets vor der PCR revers transkribiert, wie zuvor beschrieben1,2. Dabei wurden
40 µl MagNA Pure 96-Eluat (entsprechend
80% des Inputs) mit 10 µl RT-Reaktionsmix
versetzt – entsprechend 1.500 ng Hexamere, 1x CMB1-Puffer (10 mM Tris-HCl [pH8,3],
50mM KCl, 0,1% Triton-X 100), 0,4 U reverse
Transkriptase/µl, je 120 µM DesoxynucleosidTriphosphate, 0,08 U RNAsin/µl und 5 mM
MgCl2. Diese Mischung wurde 30 Min. bei
42 °C inkubiert.
– Als PCR-Input wurden entweder 5 µl des
MagNA Pure 96 System-Eluats (entsprechend 10% des Ausgangsinputs) bei DNA
beziehungsweise 5 µl der RT-Reaktion
(entsprechend 8% des Ausgangsinputs)
bei RNA in einem Endvolumen von 20 µl
eingesetzt.
– In allen durchgeführten PCR-Reaktionen,
wurde der Roche LightCycler 480 Probes
Master (inkl. einer Hot-Start-Taq-Polymerase)
zusammen mit 1 U/ml Uracil-DNA-Glykosylase (UNG), 900 nM jedes Primers und 200 nM
jeder TaqMan®-Sonde eingesetzt. Die Sequenzen der spezifischen eingesetzten Primer und
Sonden sind in [5-7] beschrieben.
Tab. 1: Vorbehandlung der verschiedenden humanen Probenmaterialien vor Nukleinsäureextraktion mit dem MagNA Pure 96 System
Patientenmaterial
Vorbehandlung
Virustarget1
Proben-/Elutionsvolumen2
Isolationsprotokoll
EDTA-Vollblut
keine
CMV, HSV, VZV, EBV
50/50
viral NA Plasma ext lys SV
Plasma
keine
BK, Parvo, HHV8
200/50
viral NA Plasma ext lys SV
Cerbrospinalflüssigkeit
keine
EV, HPeV, HSV, JC, VZV
200/50
viral NA Plasma ext lys SV
Abstrich- und Lavagematerial
aus dem respiratorischen Trakt
Resuspension trockener Abstrichbestecke in 1 ml Transportmedium
EC, HPeV, HRV, InfA, InfB, HAV,
RSV, hMPV, PIV1-4, hCoV, HBoV
20/50
viral NA Plasma ext lys SV
Faeces
Vorlyse von 50 µl Faeces in 500 µl
Lysepuffer - Zentrifugation – Einsatz
des Überstandes zur Extraktion
EV, HPeV
50/50
viral NA Plasma ext lys SV
Biopsiematerial
Ü/N-Vorlyse in 200 µl SDS/Proteinase
K-Lösung bei 56 °C – Zentrifugation –
Einsatz von 100 µl z. Extraktion
HAV, CMV
100/50
viral NA Plasma ext lys SV
Kulturüberstand
keine
alle kultivierbaren Viren
20/50
viral NA Plasma ext lys SV
vesikulare Flüssigkeit
keine
HSV, VZV
20/50
viral NA Plasma ext lys SV
Urin
keine
BK, CMV
20/50
viral NA Plasma ext lys SV
1 – CMV: Cytomegalievirus, HSV: Herpes simplex-Virus, VZV: Varicella zoster-Virus, EBV: Epstein-Barr-Virus, HHV 8: Humanes Herpesvirus 8, EV: Enterovirus, HPeV: Humanes parEcho-Virus, HRV: Humanes
Rhinovirus, InfA/B: Humanes Influenza A/B-Virus, HAV: Humanes Adenovirus, RSV: Respiratorisches Synzytial-Virus, hMPV: Humanes Metapneumovirus, PIV: para-Influenza-Virus, hCoV: Humanes CoronaVirus, hBoV: Humanes Boca-Virus. 2 – alle in µl. Das Endvolumen der lysierten Probe im MagNA Pure 96 System beträgt für alle Materialien 450 µl.
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°C.FürdieDatenauswertungmittelsLight­
Cycler ® 480 Software wurde die Second
Derivative Maximum­Analysemethode
gewählt.
Ergebnisse
I Plasma: 200 µl Plasma wurden mit CMV
(Verdünnungsreihe von 1 x 104 bis 1 x 102
A
B
C
D
E
F
KopienplusNegativkontrolle)beziehungs­
weise entsprechend PhoHV­IC (2,5 x 103
Kopien) gespiked. Nach Extraktion der
DNA erfolgte unmittelbar die real­time
PCR(Abb.1a).
I EDTA­Vollblut:50µlEDTA­Vollblutwurden
mitCMV(Verdünnungsreihevon1x104bis
1x102KopienundNegativkontrolle)bezie­
hungsweise entsprechend PhoHV IC (2,5 x
Abb. 2: Mit verschiedenartigsten Viren versetzte Humanproben wurden nach Nukleinsäurenextration mittels quantitativer PCR auf Virusnukleinsäuren untersucht. A. Plasma: Amplifikationskurven für 200 µl Plasma, das mit einer Verdünnungsreihe (1x104-1x102) des Cytomegalievirus, einer Negativkontrolle oder dem PhoHV-Plasmid (kleines Bild) gespiked wurde. B. EDTA-Vollblut: Amplifikationskurven
für 50 µl EDTA-Vollblut, gespiked mit einer Verdünnungsreihe (1x104-1x102) des Cytomegalievirus, einer Negativkontrolle oder dem
PhoHV-Plasmid (kleines Bild); C. Cerebrospinalflüssigkeit: Amplifikationskurven für 200 µl CSF, gespiked mit einer Verdünnungsreihe
(1x105-1x101) des humanen Parecho-Virus, einer Negativkontrolle oder EAV (kleines Bild). D. Rachenabstriche: Amplifikationskurven für
200 µl Rachenabstrich, gespiked mit Verdünnungen (1x108, 1x107, 1x105, 1x103, 1x101) des humanen Adenovirus, einer Negativkontrolle,
dem humanen Parecho-Virus (oberes kleines Bild) und dem PhoHV-Plasmid (unteres kleines Bild). E. Faeces: Amplifikationskurven für
50 µl Überstand, gespiked mit einer Verdünnungsreihe (1x105-1x101) des humanen Parecho-Virus, einer Negativkontrolle oder EAV (kleines Bild). F. Biopsien: Amplifikationskurven für je 100 µl entsprechend vorbehandelter Lymphknotenbiospien, 4 davon gespiked mit
humanem Adenovirus (HAV), 2 Negativkontrollen oder dem PhoHV-Plasmid (kleines Bild).
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I
I
I
I
103 Kopien) gespiked. Nach Extraktion der DNA erfolgte unmittelbar
die real-time PCR (Abb. 1b).
CSF: 200 µl CSF wurden mit HPeV (Verdünnungsreihe von 1 x 105 bis
1 x 101 Kopien plus Negativkontrolle) beziehungsweise entsprechend
EAV-IC (2 x 103 Kopien) gespiked. Nach Extraktion der RNA erfolgte
unmittelbar die real-time PCR (Abb. 1c).
Rachenabstriche: Ein 200 µl Rachenabstrich wurde mit HAV (Verdünnungsreihe: 1 x 108, 1 x 107, 1 x 105, 1 x 105 und 1 x 101 Kopien plus
Negativkontrolle) beziehungsweise entsprechend einer fixen HPeVKonzentration (1 x 103 Kopien) beziehungsweise PhoHV-IC (2,5 x 103
Kopien) gespiked. Nach RNA-Extraktion wurde revers transkribiert
und die real-time PCR durchgeführt (Abb. 1d).
Faeces: Faeces (50 µl in Bouillon) wurde für 10 Min. bei Zimmertemperatur in 500 µl MagNA Pure Lyse-Puffer prälysiert und für 2 Min. abzentrifugiert. Die Überstände wurden mit einer HPeV-Verdünnungsserie
(von 1 x 105 bis 1 x 101 Kopien plus Negativkontrolle) sowie EAV-IC (2
x 103 Kopien) gespiked und die RNA nach reverser Transkription der
real-time PCR unterworfen.
Biopsien: Sechs bei –15 °C bis –25 °C in RNAlater gelagerte Biopsien (je
100 µl) aus lymphatischem Gewebe, davon vier HAV-positiv und zwei
davon HAV-negativ, wurden mit PhoHV-IC (2,5 x 103 Kopien) gespiked.
Zur Extraktion wurden dann 100 µl der Proben im MagNA Pure 96
System eingesetzt, die anschließend per real-time PCR analysiert
wurden.
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Wie die real-time-PCR-Analyse von sechs mit humanen Viren gespikten
humanen Probenmaterialien zeigt, ist das MagNA Pure 96 System imstande, DNA und RNA hocheffizient selbst aus schwierigen Materialien
aufzureinigen. Bemerkenswerterweise wurden nur ein einziges Extraktionsprotokoll sowie ein einziges real-time PCR-Protokoll benötigt, um
Nukleinsäuren automatisiert und hochsensitiv in so verschiedenen Materialien nachzuweisen, wie adenoidem Gewebe, Zellkulturüberstand, Vesikelflüssigkeit, Urin, Rachenabstrichen, EDTA-Vollblut, Plasma oder CSF.
Das MagNA Pure 96 System erlaubt sowohl einen hohen als auch einen
schnellen Durchsatz: Um Nukleinsäuren aus bis zu 96 Proben zu extrahieren, werden weniger als 60 Minuten benötigt. Durch den generischen
Einsatz des MagNA Pure 96 DNA and Viral NA Small Volume Kit zur Extraktion aus verschiedenen Probenmaterialien, ist das System flexibel einsetzbar und entspricht damit dem Arbeitsalltag in der Molekulardiagnostik.
Literatur
[1]
[2]
[3]
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[5]
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Beld M, Minnaar R, Weel J, Sol C, Damen M, van der Avoort H, Wertheim-van Dillen P, van
Breda A, Boom R. (2004). J Clin Microbiol 42(7): 3059
Molenkamp R, van der Ham A, Schinkel J, Beld M. (2007). J Virolog Methods 141(2): 205
Benschop K, Molenkamp R, van der Ham A, Wolthers K, Beld M. (2008). J Clin Virol 41(2): 69
Damen M, Minnaar R, Glasius P, van der Ham A, Koen G, Wertheim P, Beld M. (2008). J Clin
Microbiol 46(12): 3997
Jansen RR, Schinkel J, Koekkoek S, Pajkrt D, Beld M, de Jong MD, Molenkamp R. (2011). J Clin
Virol. 51(3):179-85.
http://www.roche-applied-science.com/sis/magnapure96/magnapure96_docs/ro167_magna_appli_standardized_prot_2ak.pdf
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Korrespondenzadressen
Dr. Bernd Neufeld
Roche Diagnostics Deutschland GmbH
Roche Applied Science
Sandhofer Straße 116 , 68305 Mannheim
bernd.neufeld@roche.com
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14.09.2011 17:54:33 Uhr
Blitzlicht Einzelzell-Analyse
Genexpressionsprofiling in
einzelnen Leukämiezellen
Dr. Nils von Neuhoff, Institut für Zell und Molekularpathologie1, Petra Hartmann2 ,
Dr. Manfred Souquet2, Prof. Dr. Dirk Reinhardt, Kinderheilkunde, Pädiatrische Hämatologie
und Onkologie3; 1,3 Medizinische Hochschule Hannover; 2Beckman Coulter GmbH, Krefeld
Die akute myeloische Leukämie (AML) ist eine bösartige Erkrankung des blutbildenden Systems.
Bei einer Inzidenz von 0,7 pro 100.000 Kindern erkranken in Deutschland jährlich etwa 120 Kinder.
Durch verbesserte Therapieprotokolle konnte die Überlebensrate dieser früher fast immer tödlich
verlaufenden Erkrankung um mehr als 70% gesteigert werden. Dennoch zählt die AML immer
noch zu einer der lebensbedrohlichsten Krebserkrankungen bei Kindern und Jugendlichen.
Abb. 1: Übersicht über den Ablauf einer Einzelzellanalyse. Aus einer NPM1/FLT3 ITD-positiven
AML werden einzelne Zellen mittels eines Moflo-Sorters (Beckmann Coulter) auf
Ampligrid-Trägern isoliert. Anschließend erfolgt die Amplifikation der RNA in einer
Zelle mit dem GeXP-Verfahren. In unserem Ansatz wird eine Expressionsanalyse an 15
Genen parallel durchgeführt.
Die akute myeloische Leukämie (AML) ist eine
hetererogene Erkrankung mit zahlreichen
genetischen und morphologischen Untergruppen. Während einige AML-Subtypen
sowohl bei Kindern als auch bei Erwachsenen
ähnliche biologische Eigenschaften aufweisen, sind insbesondere die Megakaryoblastenleukämie, die monoblastären AML bei
Säuglingen und die myeloischen Leukämien
bei Kindern mit Trisomie 21 einzigartige
Entitäten.
Die aktuelle Therapie erfordert eine intensive, nebenwirkungsreiche Polychemotherapie.
Die bessere biologische Charakterisierung
der AML im Kindesalter kann durch eine
optimierte und individualisierte Therapie16 | 12. Jahrgang | Nr. 4/2011
16_LW4_11_Neuhoff_tg.indd 16
stratifizierung sowohl zur risikoadaptierten
Therapieintensivierung als auch zur Therapiereduktion beitragen. Essentiell für die
Entwicklung zielgerichteter, innovativer
Substanzen ist die umfassende Aufklärung
der Pathomechanismen.
Von großer Bedeutung ist dabei die Identifizierung der Leukämie-induzierenden
Stammzellen. Obwohl die Eigenschaf ten
von Tumorstammzellen zunehmend besser
untersucht sind und die infragekommenden
Populationen weiter eingegrenzt werden,
steht die vollständige Dif ferenzierung
zwischen präleukämischen, leukämischen
Stammzellen und späteren leukämischen
Progenitoren aus.
Bei den AML galt die CD34+/CD38-Subpopulation als diejenige Fraktion, in der sich die leukämische Stammzelle (LSC) bzw. die Leukämieinitiierende Zelle (LIC) befinden soll.
Single Cell-Analyse
Aktuelle Untersuchungen weisen allerdings
auch darauf hin, dass LIC auch im CD34+/CD38+
(GMP like)-Kompartiment vorhanden sind. Um
dieses in primären leukämischen Blasten zu
analysieren, könnte die Subgruppe der AML
mit Nukleophosmin (NPM1)-Mutation und
gleichzeitiger FLT3-interner Tandemduplikation
(ITD) hilfreich sein. Man kann davon ausgehen,
dass die NPM1-Mutation in der LIC vorhanden
ist, während die FLT3-ITD wahrscheinlich
erst in Subpopulationen evident sind. Um
dieses eindeutig nachweisen zu können, ist
die Analyse der einzelnen Zelle erforderlich.
In Kooperation mit Beckman Coulter werden
im Rahmen eines umfassenderen Projektes
einzelne Leukämiezellen sortiert. Anschließend
wird der Expressionsstatus verschiedener Zielgene identifiziert. Die sortierten Zellen werden
hierzu einzeln auf Objektträgern abgelegt. Auf
diesen Objektträgern mit 48 Positionen kann
aufgrund der spezifischen Beschaffenheit der
Oberflächen im Anschluss mit einer speziellen
Chemie sowohl die cDNA-Synthese als auch
eine Multiplex-PCR erfolgen. Mit dieser einmaligen Single Cell RT-PCR-Chemie wird vor allem
ein ansonsten vielfach notwendiger Schritt der
Zwischenamplifikation vermieden. Solch ein
Schritt kann immer eine unerwünschte Verfälschung des Originalzustandes in der Zelle mit
sich bringen. Die in der Multiplex-PCR gewonnenen Produkte werden aufgrund unterschiedlicher Größen mittels Kapillarelektrophorese
im Gene eXpression Profiling (GeXP)-Verfahren
aufgetrennt. Aufgrund einer weitestgehenden
Automatisierung des Arbeitsablaufs und der
Multiplex-PCR können Variationen in den Ergebnissen durch menschliche Fehler minimiert
werden (Abb. 1). Neben den erhaltenen Expressionsprofilen beinhaltet die Technik auch die
Möglichkeit, Veränderungen auf DNA-Ebene,
wie Insertionen oder Deletionen im Bereich
der PCR-Produkte, spezifisch zu erkennen.
AML-typische NPM1-Mutationen in Kombination mit FLT3-intenen Tandem-Duplikationen
ermöglichen die Validierung des Verfahrens in
der Einzelzelle. Die exakte Identifikation und
Charakterisierung von Tumorstammzellen ist
die Voraussetzung für die Entwicklung LSCspezifischer Therapieansätze sowie für ein valides Monitoring der minimalen Resterkrankung
während und nach der Therapie.
Korrespondenzadresse
Dr. rer. nat. Nils von Neuhoff
Medizinische Hochschule Hannover
neuhoff.nils.von@mh-hannover.de
LABORWELT
16.09.2011 13:40:10 Uhr
Report CeBiTec-Meeting
Mikrobiologie: auf dem
Weg zur System- und
Synthetischen Biologie
www.laborwelt.de
Dr. Werner Selbitschka und Prof. Dr. Alfred Pühler, Centrum für
Biotechnologie (CeBiTec) der Universiät Bielefeld
Die dynamische Entwicklung der mikrobiellen Genom- und Postgenomforschung in Richtung
Synthetische Biologie/Systembiologie beleuchtete Mitte Juli (18.-20. Juli) vor einem internationalen Wissenschaftspublikum das 6. CeBiTec Symposium am Bielefelder Zentrum für
interdisziplinäre Forschung (ZiF). 130 Teilnehmer aus 13 Ländern waren gekommen, um sich
unter dem Tagungstitel „Genome-based Microbiology: From -omics Research to Systems and
Synthetic Biology“ von renommierten Experten aus Europa und den USA über die Entwicklung
der Mikrobiologie hin zu einer genombasierten Systembiologie informieren zu lassen.
© Dr. Martin Oeggerli
An die Eröffnungssitzung, deren Vorträge die
Schwerpunkte der Konferenz mit Fokus auf
ganze Themenbreite der Tagung abbildeten,
neue Technologieentwicklungen werden im
schlossen sich Sitzungen zur Transkriptomik,
Folgenden dargestellt.
Proteomik, Metabolomik und Bioinformatik
an. Breiten Raum nahm auch die Darstellung
neuester Sequenziertechnologien ein. SitPostgenomforschung
zungen zur System- und zur Synthetischen
Biologie sowie eine Sitzung zum iGEM-WettIn einer Vielzahl von Vorträgen beleuchtete die
Porvair
hairdryer
ad qtr
pg Laborwelt Tagung
DE:Layout
1 Ansätze
10/3/10
bewerb
rundeten
die Tagung
ab. Ausgewählte
aktuelle
zur Hochdurchsatz-
Transkriptom-, Proteom- und MetabolomAnalyse bei Bakterien. Exemplarisch sollen hier
zwei Beispiele den aktuellen Stand der Technik
auf diesen Gebieten wiedergeben.
Auf dem Gebiet der Transkriptomforschung
wird zunehmend die RNA-seq-Methode angewandt. Bei dieser wird das bakterielle Transkriptom einer Hochdurchsatz-Sequenzanalyse
unterzogen. Die erarbeiteten Einzelsequenzen
werden dann auf das bakterielle Genom mittels bioinformatischer Werkzeuge abgebildet.
Die RNA-seq-Methode hat den Vorteil, dass
sie wertvolle Hinweise zur Verbesserung
der Genomannotation bietet. Auch können
Transkriptionsstartpunkte genau festgelegt
werden. Sie ermöglicht auch die Identifizierung
von kleinen RNAs, die entweder für kleine Proteine kodieren oder regulatorische Funktionen
ausüben können. Die RNA-seq-Methode wird
hinsichtlich ihres enorm vielschichtigen Anwendungspotentials insbesondere auch bei
quantitativer Auswertung der Transkriptmenge die Microarray-Methode in idealer Weise
ergänzen. Anhand des biotechnologisch relevanten Corynebacterium glutamicum sowie
der medizinisch relevanten Mycobacterium
tuberculosis-Bakterien wurde das Potential
dieser Methode deutlich demonstriert.
Die Vorzüge eines MiniVap™
Selbstverständlich würden Sie keinen Haartrockner
verwenden, um chromatographische Proben in
einer einzelnen Mikrotestplatte zu verdampfen. Sie
haben wahrscheinlich aber auch keine Lust
Schlange zu stehen, um einen großen Evaporator
in Ihrer Abteilung für denselben Zweck zu
benutzen. In diesem Fall brauchen Sie einen
Porvair MiniVap. Das Gerät ist klein, schnell,
flexibel und beeinträchtigt Ihre Proben nicht. Weitere Information
finden Sie unter www.microplates.com/downloads.php
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12. Jahrgang | Nr. 4/2011 | 17
14.09.2011 18:08:23 Uhr
Report CeBiTec-Meeting
Abb. 1: „Next-Generation“-Sequenziertechnologien sind derzeit ein Treiber der Genombasierten Mikrobiologie
Im Bereich Metabolomforschung wurde ein
Hochdurchsatz-Verfahren zum „metabolic
profiling“ mittels Flow-Injection-TOF-MS
vorgestellt. Die an der ETH Zürich etablierte
Analyse-Plattform erlaubt die Identifizierung
kleiner Moleküle in biologischen Proben. Laut
den Wissenschaftlern um Nicola Zamboni können innerhalb von rund sechs Wochen mehr
als 35.000 Analysen durchgeführt werden. Mit
Hilfe dieser Analysen konnten bei Escherichia
coli-Mutantenstämmen rund 4.500 Gene mit
mehr als 400 polaren Metaboliten verknüpft
werden.
Sequenziertechnologien
Die Sitzung „Industrial Talks“ diente der Darstellung neuester Entwicklungen auf dem
Gebiet der Hochdurchsatz-Sequenzierung.
Mit den Firmen Roche Diagnostics, Illumina
Inc. und Life Technologies GmbH wurden
nahezu alle zur Zeit relevanten Anbieter von
Sequenzierautomaten für Vorträge gewonnen. Mit dem GS FLX-System setzt Roche
Diagnostics weiterhin auf seine methodische
Überlegenheit bei der Erzeugung langer Sequenzierreads, die insbesondere für die de
novo-Sequenzierung bakterieller Genome
von Vorteil sind. Dabei wurde eine Erhöhung
der Länge von Sequenzierreads von bisher
400 bis 500 Basen auf 800 bis 1.000 Basen
noch für dieses Jahr angekündigt. Im Mittelpunkt der Präsentation von Roche stand aber
das GS Junior-System. Selbst mit einem vergleichsweise geringem Datenausstoß gelingt
es relativ einfach, bakterielle Genom- oder
Metagenomsequenzen zu assemblieren. Die
Technologie zielt so auf Labore ab, die keinen
hohen Sequenzierdurchsatz benötigen und
nur gelegentlich Genomprojekte durchführen. Ein Nachteil der GS-Technik ist allerdings
der im Vergleich zu anderen Sequenziertechnologien begrenzte Datendurchsatz.
Mit dem HiSeq 2000-Sequenzierautomaten präsentierte Marktführer Illumina ein
System, das in absehbarer Zeit unglaubliche
1,3 Terabasen pro Sequenzierlauf generiert.
Der Nachteil relativ kurzer Sequenzierreads
wird mit tels der Mate-Pair-Technologie
kompensiert, so dass die Technik auch für die
de novo-Sequenzierung eingesetzt werden
kann. Daneben wurde von Illumina auch das
MiSeq-Sequenziersystem vorgestellt, das
trotz seiner handlichen Größe mit einem
enormen Datendurchsatz besticht. Vor
allem die Entwicklung eines Protokolls, das
innerhalb von acht Stunden vom Start der
Probenvorbereitung bis zum Vorliegen der
Sequenzierdaten abgearbeitet werden kann,
stellt einen großen Fortschritt gegenüber
dem Genome Analyzer dar.
Life Technologies präsentierte den SOLiD
5500-Sequenzierautomaten von Applied
Biosystems sowie die Personal Genome
Machine (PGM) von Ion Torrent. Das SOLiD
5500-System glänzt ebenfalls mit einem
enormen Sequenzierdurchsatz und verfügt
über ein ausgeklügeltes System der Erkennung fehlerhafter Basen. Damit konkurriert
es mit dem von Illumina Inc. vertriebenen
HiSeq 2000-System. Dagegen liegt die Attraktivität des PGM-Geräts eindeutig in der
Schnelligkeit und den günstigen Kosten der
Sequenzerstellung. Darüber hinaus besitzt
das System enormes Potential bei der Skalierbarkeit der Datenproduktion.
Synthetische Biologie
Die Sitzung „Synthetic Biology and Public
Perception“ bestand aus zwei Teilen. Der erste
widmete sich den biologischen Grundlagen
während sich der zweite Teil mit Fragen zur
Ethik und Technikfolgenabschätzung befasste.
Im biologischen Teil der Sitzung wurde über
Ansätze berichtet, das Genom von Escherichia
coli auf den unverzichtbaren Teil seiner Information zu reduzieren. Als Ergebnis entstehen
Abb. 2: Um den Markt für die „kleinen“ Sequenziersysteme ist aktuell ein heftiger Wettbewerb entbrannt. Im Bild (von links nach rechts): Der
von Anfang Oktober an lieferbare MiSeq (Illumina), die seit Anfang des Jahres verfügbare Personal Genome Machine (Ion Torrent/Life
Technologies) und das Pioniersystem GS Junior von Roche/454.
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14.09.2011 18:08:40 Uhr
Anz_Maxwell16_Trillium_110524_RZ_Anz_Maxwell 24.05.11 10:39 Seite 1
dabei Wirtsstämme, die beispielsweise ein hohes Maß an genetischer
Stabilität aufweisen. Solche Stämme eignen sich insbesondere als
Chassis für die Aufnahme neukombinierter Stoffwechselwege, die
mittels synthetischer Biologie erzeugt wurden. Ein zweiter Vortrag
beschäftigte sich mit der Herstellung genetischer Schaltkreise und
deren gerichteter Einführung in Säugerzellen mittels Nanopartikelbasierter Werkzeuge.
Im geisteswissenschaftlich orientierten Teil der Sitzung wurde
zunächst betont, dass sich in der System- und der Synthetischen Biologie Paradigmenwechsel auf verschiedenen Ebenen abzeichnen. Der
traditionelle Gegensatz zwischen reduktionistischem Ansatz (einzelne
Bestandteile eines komplexen Systems werden analysiert) und holistischem Ansatz (das gesamte, komplexe System wird analysiert) wird in
der Systembiologie aufgelöst. Trotz der ungeheueren Komplexität des
holistischen Ansatzes können doch generelle Gesetzmäßigkeiten formuliert und zelluläre Prozesse mittels nichtlinearer Gleichungen modelliert
werden. Die Systembiologie ist durch einen weiteren Paradigmenwechsel gekennzeichnet, indem Biologie und Informatik zu einer neuen, methodischen Basis zusammengeführt werden. So können Gesetzmäßigkeiten komplexer biologischer Systeme nur durch den massiven Einsatz
von leistungsfähigen Algorithmen und Computern aufgeklärt werden.
In der Synthetischen Biologie kommt ein weiterer Paradigmenwechsel
hinzu, der den Aspekt der Übertragung technischer Verfahrensweisen
auf die Konstruktion biologischer Systeme betrifft. In diesem Sinne können neuartige Organismen wie an einem Reißbrett entworfen werden.
In einem weiteren Vortrag wurde eine frühzeitige Evaluierung der mit
neuen Technologien verbundenen Visionen postuliert. Insbesondere
die an die neuen Technologien geknüpften positiven wie negativen
Erwartungen (Chancen und Risiken) in der Öffentlichkeit wie auch bei
Politikern haben einen großen Einfluss auf die weitere Entwicklung
dieser Technologien. Die frühzeitige Evaluierung der Visionen sollte so
zu mehr Rationalität, Reflexion und Transparenz in wissenschaftlichen,
öffentlichen und politischen Diskussionen beitragen.
iGEM-Wettbewerb
Das 6. CeBiTec-Symposium fand einen insbesondere für Nachwuchswissenschaftler zukunftsweisenden Ausklang mit der letzten, von engagierten Studenten organisierten Sitzung zum iGEM-Wettbewerb.
Beim iGEM (international Genetically Engineered Machine)-Wettbewerb, der jedes Jahr am Massachusetts Institute for Technology (MIT)
in den USA stattfindet, präsentieren Studenten ihre Arbeit auf dem
Gebiet der synthetischen Biologie. Während des Jahres arbeiten die
Studenten in ihren Heimatuniversitäten daran, definierte genetische
Module zu einem System kombinieren und in lebenden Zellen zum
Funktionieren zu bringen. Beim 6. CeBiTec Symposium präsentierten
sich verschiedene Goldmedallien-Gewinnerteams des letztjährigen
iGEM-Wettbewerbs aus Edinburgh/Schottland, Odense/Dänemark,
Delft/Niederlande, Ljubljana/Slowenien sowie aus Freiburg und Bielefeld. Die Vorträge der Studenten waren durchwegs originell in den
Konzepten und exzellent in der Art der Präsentation.
Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass das 6. CeBiTec
Symposium auf durchweg positive Resonanz stieß, dass es gelang, die
verschiedenen wissenschaftlichen Schwerpunkte der Tagung unter
dem Schirm der „Genom-basierten Mikrobiologie“ zu vereinen und
ihre zukünftige Weiterentwicklungen aufzuzeigen.
Korrespondenzadresse
Dr. Werner Selbitschka
Prof. Dr. Alfred Pühler
Centrum für Biotechnologie (CeBiTec) der Universiät Bielefeld
Universitätstr. 27
33615 Bielefeld
LABORWELT
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Blitzlicht IVD
SteroIDQ® Kit setzt
neue Maßstäbe in der
Steroidhormonanalyse
Dr. Therese Koal, Dr. Alexandra C. Gruber, BIOCRATES Life Sciences AG, Innsbruck
Die meisten derzeit in der Steroidhormonanalytik eingesetzten Methoden basieren auf Immunoassays, die einerseits sensitiv, rasch und kostengünstig durchführbar sind, andererseits ist
deren Selektivität aber nicht in allen Fällen gänzlich zufriedenstellend. Daher kommen immer
häufiger massenspektrometrisch basierte analytische Verfahren zur Anwendung, die neben
ihrer hohen Selektivität den Vorteil haben, aus einer einzigen biologischen Probe zahlreiche
Analyten simultan quantifizieren zu können. Seit kurzem ist mit dem SteroIDQ® Kit das erste
gebrauchsfertige und CE-gekennzeichnete In-vitro-Diagnostikum zur simultanen Bestimmung
von 16 Steroidhormonen aus einer einzigen Serumprobe auf dem Markt verfügbar.
durch die radioaktiv basierte Analyse heutzutage ungern eingesetzt. Daher kommen seit den
späten 1970er Jahren hauptsächlich direkte
Immunoassays zur Anwendung, die einfach
in der Handhabung und kostengünstig sind,
allerdings ebenfalls nennenswerte Nachteile
aufweisen, wie Limitation in der Selektivität
durch Kreuzreaktivitäten mit strukturverwandten Metaboliten, Limitationen in der Sensitivität, Matrixeffekte, welche nicht durch interne
Standards korrigiert werden und relativ hohe
Variabilitäten zwischen den verschiedenen
Immunoassay Kits1-3. Schließlich ist bei Einsatz
eines Immunoassays die Bestimmung nur
eines Analyten möglich. Die separate Messung
mehrerer Hormone erfordert dementsprechend
mehrere Probenaliquote und somit eine größe-
Mit SteroIDQ® können Störungen in der
Steroidhormon-Biosynthese nicht nur mehr
anhand eines einzelnen Steroidhormons, sondern anhand eines umfassenden Steroidprofils
nachgewiesen werden.
Steroidhormonbestimmung:
Stand der analytischen Technik
Immunoassays: Unsere Kenntnis der physiologischen Rolle von Steroidhormonen verdanken wir größtenteils Studienergebnissen, die
mittels dem Radioimmunoassay-Verfahren
(RIA) erhoben wurden1. Diese Methode ist
bei entsprechender Validierung zwar höchst
sensitiv und zuverlässig, wird aber aufgrund
ihrer Komplexität, hohen Kosten und besonders
Pregnanediol
Allopregnanolon



Pregnenolon

Cholesterin
Progesteron


Corticosteron



11-Deoxycortisol



THCSt


17-OH Progesteron


11-Deoxycorticosteron


17-OH Pregnenolon
Pregnanetriol


21-Deoxycortisol




DHEA
DHEAS
Androstenedion
Cortisol
Aldosteron
Cortison



Testosteron
Androsteron





Dihydroandrosteron
2-OH Estron
7-Dehydroestron
DHT
Estradiol (E2)
Estradiol (E3)
Abb. 1: Steroidhormonsynthese mit den 16 vom SteroIDQ® Kit erfassten Analyten (umrandet)
20 | 12. Jahrgang | Nr. 4/2011
20-22_LW4_11_Biocrates.indd 20
Massenspektrometrie (MS): Die derzeit zuverlässigsten Methoden für die quantitative
Bestimmung von Steroidhormonen beruhen
auf Verfahren, die die hohe Trennleistung der
Chromatographie und die hohe Selektivität und
Sensitivität der Massenspektrometrie beziehungsweise Tandemmassenspektrometrie (MS
bzw. MS/MS) vereinen. Die Kopplung von Gaschromatographie mit MS (GC–MS) entwickelte
sich in den 1980er Jahren zum Goldstandard in
der Steroidanalyse2. Aufgrund der aufwändigen
Probenvorbereitung ist ihre Anwendbarkeit
im klinischen Routinebetrieb allerdings eingeschränkt. Die Flüssigchromatographie-TandemMS (LC-MS/MS) bietet hier deutliche Vorteile
und konnte sich bereits als neues analytisches
Verfahren in den vergangenen Jahren im klinischen Labor etablieren (z.B. therapeutische
Medikamentenspiegelmessung)2,4. Neben der
hohen Sensitivität und Selektivität hat die LCMS/MS den Vorteil, mit hohem Durchsatz aus
einer einzigen Probe simultan zahlreiche Analyten quantitativ bestimmen zu können.
Analyse von Steroidhormonen mittels
Massenspektrometrie – SteroIDQ® Kit
Das SteroIDQ® Kit der BIOCRATES Life Sciences
AG ist das erste auf Massenspektrometrie
basierende, gebrauchsfertige, CE-gekennzeichnete in-vitro-Diagnostikum zur Analyse von
Steroidhormonen. Der ein validiertes LC-MS/
MS-Verfahren nutzende Assay ermöglicht
durch die simultane Quantifizierung von bis
zu 16 Steroidhormonen (Abb. 1) in humanem
Serum die derzeit umfassendste Erhebung des
Hormonstatus aus nur einer Blutprobe (500
µL). Das Kit beinhaltet ein validiertes Set an
Kalibratoren, Qualitätskontrollmaterialien und
interne Standards. Im SteroIDQ® Kit werden
Matrixeffekte – eine der wichtigsten Ursachen
für zufällige und systematische Fehler direkter
Immunoassays5-7 – durch die Verwendung von
stabilisotopen-markierten internen Standards
nachweislich gut korrigiert. Die Probenvorbereitung erfolgt im 96-Well-Plattenformat mittels
Festphasenextraktion (SPE) und bietet eine
deutlich verbesserte Probenaufreinigung im
Vergleich zum sonst gängigen Proteinfällungsverfahren. Die SPE-Platte und LC-Säule sind im
Kit enthalten. Pro Kit können zwischen 20 und
80 Serumproben analysiert werden. Die Messzeit pro Probenextrakt beträgt 22 Minuten.
E1-S
Estron (E1)

Etiocholanolon
re Probengesamtmenge, was insbesondere bei
Kleinkindern problematisch sein kann.
Validierung des SteroIDQ® Kits
Methodische Entwicklung und analytische
Validierung des SteroIDQ® Kit erfolgten
für humanes Serum und für AB Sciex Massenspektrometer der Typen API4000TM bzw.
4000Trap®. Die Adaption und Validierung des
LABORWELT
14.09.2011 18:09:25 Uhr
21_LW4_11_DiagnostikNet-BB.indd 1
14.09.2011 18:10:23 Uhr
Blitzlicht IVD
www.laborwelt.de
Abb. 2: Analyseergebnisse für am Ringversuchsprogramm der DGKL (Oktober 2010) teilnehmenden Proben A und B im Vergleich zu den Zielwerten sowie den maximal zulässigen unteren und oberen Grenzwerten
Kits für weitere Massenspektrometer-Hersteller
ist in der Durchführung. Für die Validierung
wurden folgende Parameter betrachtet:
I analytische Selektivität,
I Linearität der Kalibriergeraden mit entsprechenden linearen Korrelationskoeffizienten,
I intra-, inter-batch-, inter-day-Präzision und
Richtigkeit
I Wiederfindungsraten
I Matrixeffekte und umfangreiche AnalytStabilitäten.
Externe Qualitätssicherung des
SteroIDQ® Kits im Ringversuch
Die externe Qualitätssicherung hinsichtlich
Richtigkeit des SteroIDQ® Kits erfolgt durch
eine Teilnahme am Ringversuchsprogramm
für „Hormonbestimmungen im Serum“ des
Referenzinstituts für Bioanalytik der Deutschen
Vereinten Gesellschaft für Klinische Chemie und
Laboratoriumsmedizin e.V. (DGKL), das sieben
Steroidhormone des SteroIDQ® Kits abdeckt.
Die mit dem SteroIDQ® Kit erzielten Analysenergebnisse sind in Abbildung 2 dargestellt.
Das SteroIDQ® Kit ist die bislang einzige
LC-MS/MS-basierte Methode im Kitformat,
die neben der umfassenden Anzahl an Steroidhormonen auch Östradiol – ein seit langem
bekanntes Sorgenkind der Steroidhormonanalyse1,3,8 – hochpräzise und akkurat analysiert.
Fazit und Ausblick
Das SteroIDQ® Kit (Abb. 3) bietet erstmals
die Möglichkeit standardisier t, mit tels
eines validierten Assays eine Palette von
16 Steroidhormonen gleichzeitig aus einer
einzigen Blutserumprobe zu quantifizieren.
Ermöglicht wird dies durch Einsatz einer
hocheffektiven Probenvorbereitung mittels
SPE und eines spezifisch für diese Steroidhormone entwickelten und validierten LC-MS/
MS Verfahrens, welche als Analysemethode
der Wahl für die Steroidhormone nicht nur im
klinischen Anwendungsbereich anzusehen ist
– besonders wenn neben hoher Selektivität
auch ein hohes Probendurchsatzpotential
von Interesse ist. Weiterhin bietet gerade die
standardisierte Probenanalyse im Kitformat
reproduzierbare und – über alle analytischen
LC-MS/MS Plat tformen hinweg – hochpräzise und vergleichbare Resultate. Das
SteroIDQ® Kit bietet ein standardisiertes
Verfahren für eine Fülle von medizinischendokrinologischen Anwendungsbereichen
und Fragestellungen. Es erfüllt alle Kriterien
eines CE-gekennzeichneten In-vitro-Diagnostikum gemäß der EU-Richtlinie 98/79/
EG und beweist als erstes Medizinprodukt
von BIOCRATES deren Kompetenz in der
Labordiagnostik.
Literatur
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
Stanczyk FZ, Lee JS, Santen RJ. Standardization of
steroid hormone assays: why, how, and when? Cancer
Epidemiol Biomarkers Prev 2007;16:1713-1719.
Fanelli F, Belluomo I, Di Lallo VD et al. Serum steroid
profiling by isotopic dilution-liquid chromatographymass spectrometry: comparison with current immunoassays and reference intervals in healthy adults. Steroids
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Masters AM, Hahnel R. Investigation of sex-hormone
binding globulin interference in direct radioimmunoassays for testosterone and estradiol. Clin Chem
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Bolelli GF, Franceschetti F, Malvano R et al. An interlaboratory study of lipid effects on steroid radioimmunoassay. J Nucl Med Allied Sci 1986;30:209-213.
Schioler V, Thode J. Six direct radioimmunoassays of
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Stanczyk FZ, Cho MM, Endres DB, Morrison JL, Patel S,
Paulson RJ. Limitations of direct estradiol and testosterone immunoassay kits. Steroids 2003;68:1173-1178
Korrespondenzadresse
Abb. 3: SteroIDQ® Kit
22 | 12. Jahrgang | Nr. 4/2011
20-22_LW4_11_Biocrates.indd 22
Dr. Alexandra C. Gruber, MBA MMFin
BIOCRATES Life Sciences AG
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15.09.2011 11:05:06 Uhr
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Produkte & Services für
Diagnostik und Forschung
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Dr. Frauke Adams, DiagnostikNet-BB
Die Produktkomplexität bei In-vitro-Diagnostika (IVD) ist schon heute sehr hoch. Dies betrifft einerseits die Herstellung, die neben der Geräte-/Assay-Entwicklung und Produktion
auch Software-Lösungen und die Laborautomation umfasst. Auch die Anforderungen an
die Nutzer werden zunehmend höher, müssen sie doch in der aktuellen Konsolidierungswelle ein breites Dienstleistungsspektrum vorhalten, um ihre Wettbewerbsfähigkeit zu
sichern. Die zunehmende Verzahnung der Biotechnologie mit der Bioinformatik und den
Informationstechnologien bietet vielversprechende Chancen für dynamische (Weiter-)
Entwicklungen. Die Umsetzung in marktfähige Innovationen setzt dabei das synergistische
Zusammenwirken der verschiedenen Technologiefelder voraus.
Im DiagnostikNet-BB haben sich DiagnostikHersteller, Geräte-Hersteller, Zulieferer und
Anwender aus Kliniken und Routinelaboren
sowie Forschungseinrichtungen der Region
Berlin-Brandenburg zu einem leistungsfähigen Verbund zusammengeschlossen, der
die gesamte Wertschöpfungskette der IVD
abdeckt (Abb. 1). Die Expertisen umfassen
die indikationsspezifische Bereitstellung
von Biomaterialien, die Validierung und
Evaluierung von Biomarkern (epigenetische
und genetische Marker, Proteine, zellbasierte
Marker), die Entwicklung und Produktion von
Testsystemen und Geräten sowie Software-,
Datenkommunikations- und Bioinformatiklösungen. Darüber hinaus bietet das
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Serviceleistungen im Bereich der klinischen
Chemie und der Molekulardiagnostik.
Das Netzwerk bündelt die Ressourcen
und das technologische Know-how der Mitglieder. Durch Vermittlung geeigneter Kooperationspartner wird die Umsetzung von
Ideen in diagnostische Neuentwicklungen
beschleunigt (Abb. 2). Dies nutzt den Mitgliedern, deren Innovationsfähigkeit durch
die sich ergänzenden Expertisen gesteigert
wird. Vor allem aber profitieren Kunden vom
komplementären Aufbau des Netzwerks,
da ihnen flexible Lösungen zuverlässig aus
einer Hand zur Verfügung gestellt werden.
Der Zugang zu Zukunftstechnologien wird
durch die Einbindung der akademischen Mitglieder ermöglicht. Die Zusammenarbeit mit
den klinischen Partnern und die Integration
von Kunden in den Wertschöpfungsprozess
geben Anregungen für Anwender-orientierte
Produkte. Die Effizienz der Leistungen – hohe
Qualität bei niedrigen Kosten – wird dabei
durch die Konzentration der Partner auf ihre
jeweilige Kernkompetenz gewährleistet.
Nachfolgend werden beispielhaf t vier
strategisch wichtige Felder des Netzwerks
genauer erläutert.
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14.09.2011 18:16:50 Uhr
Blitzlicht Netzwerk
Abb. 1 Das Netzwerk DiagnostikNet-BB deckt die komplette Wertschöpfungskette der In-vitro-Diagnostik ab.
Enhanced Biobanking® – prospektive
Bereitstellung humaner Proben
Die Bereitstellung von biologischen Materia­
lien humanen Ursprungs ist für die Entwick­
lung von IvD eine wesentliche Voraussetzung
zu Beginn eines Entwicklungsvorhabens
und setzt sich bei der Evaluierung des ent­
wickelten Systems fort. Klassische Biobanken
werden den wechselnden Anforderungen
während des Entwicklungsprozesses jedoch
nur selten gerecht, so sind häufig weder
einheitliches Probensourcing und ­handling
noch eine Protokollstringenz gewährleistet.
Das Enhanced Biobanking® trägt diesen
Punkten Rechnung und unterstützt sowohl
die Erforschung neuer Biomarker als auch
die Produktion und Qualitätskontrolle von
Testsystemen. Hierbei kooperieren verschie­
dene Mitglieder des Netzwerkes und deren
Kooperationspartner unter der Leitung einer
Koordinationsstelle. Die Anfrage nach Pro­
ben wie Seren, Plasma, Gewebe, Synovia, CSF
etc. wird zunächst in einem Projektplan erfasst.
Die Suche der Patienten sowie die Verwaltung
und Zwischenlagerung der Proben erfolgen
anschließend IT­gestützt. Prä­Analytik und
Lagerung werden genau protokolliert und
die Probenbereitstellung nach einem fest­
geschriebenen Prozedere durchgeführt. Die
ethische Abklärung (Einverständniserklärun­
gen, Ethikvoten) ist dabei gewährleistet, die
Proben sind frei von Rechten Dritter. Derzeit
wird von Mitgliedern des DiagnostikNet­BB
ein Software­Programm auf der Basis eines
Laboranforderungs­ und Befundauskunfts­
werkzeuges entwickelt, das es Unternehmen
aber auch Forschungseinrichtungen ermög­
licht, noch zielgerichteter nach Biomaterialien
humanem Ursprungs zu suchen. Interessen­
ten erstellen dazu eine Online­Anfrage. Das
Programm errechnet aus der bestehenden
Datengrundlage die Zeitdauer, die benötigt
wird, bis prospektiv die gewünschten Biomate­
rialien zusammengestellt sind. Dies macht den
Prozess der Probensuche für den Anfragenden
deutlich kalkulierbarer.
Zusammenschluss
Pool
möglicher Partner
Kundenorientierte
Entwicklung &
Herstellung
geeigneter
t P
Partner
t
Produkte
BERLIN
BERLIN
BRANDENBURG
NETZWERK
DIAGNOSTIK
Begleitung durch
das Netzwerk
Kunden
Marketing &
Vertrieb
Abb. 2 Die Kombination der Expertisen der DiagnostikNet-BB-Mitglieder und die Integration
der Kunden in die Produktentwicklung ermöglichen individualisierte und optimal aufeinander abgestimmte Diagnostik-Lösungen.
24 | 12. Jahrgang | Nr. 4/2011
23-25_LW4_11_Adams_tg.indd 24
Mobile, IT-vernetzte Testsysteme für
den Einsatz in der klinischen Routine
Neben den Chiptechnologien und der Mul­
tiparameteranalytik stellen patientennahe
Laboranalysen (Point­of­care Testing, POCT)
einen strategisch wichtigen technologischen
Schwerpunkt des Netzwerks dar. Mit mobilen
Systemen lassen sich dank schnell verfügbarer
Ergebnisse und verkürzter Bearbeitungszeiten
Prozesse in der klinischen Routine effizien­
ter und kostengünstiger gestalten. Hierbei
finden zunehmend Schnelltests wie etwa
Lateral­Flow­Assays (LFASs) Anwendung. Das
Readersystem OpTrilyzer® (OpTricon GmbH,
DiagnostikNet­BB­Mitglied) quantifiziert LFAs
präzise und zuverlässig, ist unbegrenzt mobil
einsetzbar, einfach zu bedienen und für eine
Vielzahl von Tests konfigurierbar. Die Ausgabe
der Messdaten ist über einen Drucker direkt
am Gerät oder über eine USB­Schnittstelle
an einen externen Drucker möglich. Voraus­
setzung für die Kosteneffizienz der POCT ist
letztlich, dass sich die Systeme ohne hohe
Investitionskosten mit der Krankenhaus­,
Labor­ bzw. Praxis­EDV vernetzen lassen. So
tauschen die Krankenhausinformationssyste­
me, mit denen Kliniken die elektronische Pa­
tientenakten führen, ihre Daten mit anderen
Systemen über Datensätze nach dem Health
Level 7 (HL­7)­Standard aus.
Gemeinsam mit verschiedenen Netzwerk­
Partnern wurde ein Gerätedemonstrator
bezüglich der Soft­ und Hardware so modi­
fiziert, dass die Ausgabe der Mess­ und Pati­
entendaten nun auch im HL7­Format erfolgen
kann. Für die entsprechenden Einsatzgebiete
werden innerhalb der Kooperation nun die
jeweiligen Biomarker und Biomarker­Sets
entwickelt. Die Portierung bekannter bzw. die
Entwicklung neuer Marker erfolgt nach ent­
sprechender Bedarfsanalyse mit klinischen
Partnern. Das System steht im Hinblick auf die
Software und die Datenanbindung sowie der
zu messenden Marker als offene Plattform
für alle Fragestellung im Bereich der POCT
zur Verfügung.
LABORWELT
15.09.2011 11:07:05 Uhr
Blitzlicht Netzwerk
Personalisierte Medizin – Chancen für die Diagnostikund Pharma-Industrie
Biomarker wachsen zunehmend über ihre klassische Rolle als reine
Diagnostika hinaus. Personalisierte Arzneimittel, die mittels „begleitender“ Diagnostika (companion diagnostics) eine optimale Therapie für
stratifizierte Patientengruppen ermöglichen, sind für alle beteiligten
Akteure gewinnbringend: Ärzte können ihren Patienten wirksamere und sichere Therapien verschreiben, denen wiederum unnötige
Therapieversuche erspart bleiben. Das Gesundheitssystem profitiert
von Kosteneinsparungen aufgrund effizienterer Behandlungen. Auch
für pharmazeutische Unternehmen bieten die so genannten „Nichebusters“ durchaus interessante Alternativen zur Blockbuster-Strategie.
Für die Diagnostik-Industrie birgt diese Trendwende das Potential für
eine deutliche Erweiterung ihres derzeitigen Produktportfolios. Um
die personalisierte Medizin umzusetzen, sind Technologieplattformen,
Assay- und Auswerteverfahren erforderlich, mit denen sich die entsprechenden Biomarker in der Medikamentenentwicklung, aber auch
in der späteren klinischen Routine zuverlässig, präzise und kostengünstig bestimmen lassen. Aufgrund der breiten Expertisen sieht sich
das DiagnostikNet-BB bestens aufgestellt, die personalisierte Medizin
gemeinsam mit Forschungseinrichtungen und der pharmazeutischen
Industrie voranzutreiben. Der eigens gegründete Arbeitskreis „Companion Diagnostics“ steht dafür in engem Kontakt mit diesen Partnern.
Beispiel für ein Netzwerk-Projekt auf diesem Gebiet ist die derzeitige
Entwicklung eines Nachweisverfahrens für pharmakogenetisch relevante DNA-Polymorphismen von Tumorpatienten, mit Hilfe dessen Therapieversagen und Medikamenten-Wechselwirkungen minimiert werden
können. Auch bei diesem Projekt bringen verschiedene Netzwerk-Partner
ihre jeweiligen Kompetenzen ein.
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Produktinnovationen sind für Diagnostik-Unternehmen der entscheidende Erfolgsfaktor für ein nachhaltiges Wachstum, jedoch nur
unter der Voraussetzung, dass sie schnell auf den Markt gelangen.
Die Aufnahme der Neuentwicklungen in den „Einheitlichen Bewertungsmaßstab“ (EBM) und damit die Umsetzung in abrechnungsfähige Produkte ist im regulierten deutschen Gesundheitssystem eine
komplexe Herausforderung. Die Einführung neuer Diagnostika in die
klinische Praxis ist in Deutschland ein langwieriger Vorgang mit dem
Ergebnis, dass Innovationen nicht oder erst spät zur Anwendung in
medizinische Laboratorien gelangen. Dies ist ein klarer Wettbewerbsnachteil für die Firmen. Daher steht das Netzwerk in Dialog mit Politik,
Wirtschaft und Verbänden, um die aktuelle Situation zu analysieren
und Verbesserungsvorschläge zu erarbeiten. So ist für März 2012 ein
zweites bundesweit gemeinsam mit dem Verband der DiagnosticaIndustrie (VDGH) ausgerichtetes Forum zum Thema „Innovationen in
der In-vitro-Diagnostik: Regulierung, Bewertung, Erstattung“ geplant.
Wie auf der 2008 durchgeführten ersten Veranstaltung sind dazu
Entscheidungsträger und Meinungsbildner aus Forschung, Ärzteschaft,
Gesundheitsökonomie, Politik, Krankenkassen und Unternehmen der
Diagnostika-Industrie eingeladen.
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Jahrgang
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16.09.2011 13:41:30 Uhr
Blitzlicht Typisierung
Automatisierte HLAGenotypisierung mittels
Amplicon-Sequenzierung
Dr. Burkhard Ziebolz, Roche Diagnostics Deutschland GmbH, Roche Applied Science, Penzberg
Wegen ihrer zahlreichen Polymorphismen ist die Genotypisierung der Klasse I- und II-Loci der humanen Leukozyten-Antigene (HLA, auch: MHC, major histocompatibility complex) eine technisch große
Herausforderung. Das derzeit eingesetzte Goldstandard-Verfahren Sanger-Sequenzierung ist oft
nicht imstande, HLA-Allele eindeutig einem der beiden DNA-Stränge zuzuordnen und gekoppelte
Allele zu identifizieren, weil bei dieser Art der Typisierung zunächst beide Allele einer Heterozygote
amplifiziert und dann gleichzeitig sequenziert werden. Oft liefert das Verfahren eine Vielzahl möglicher Genotypisierungs-Ergebnisse, die aufwendige Zusatzanalysen erfordern. Eine Lösung bietet
der Einsatz von Next-Generation-Sequenzern mit großer Leseweite, die die Exons eines HLA-Allels
abdecken1. Im Gegensatz zur Sanger-Sequenzierung wird bei dieser Strategie zunächst der zu untersuchende HLA-Locus gezielt amplifiziert, anschließend mittels Next-Generation Sequencing jedes
HLA-Allel klonal sequenziert und schließlich mit einer Alignment-Software automatisch analysiert.
Eine von acht Laboratorien unterschiedlicher Sequenziererfahrung durchgeführte doppelt-blinde
Genotypisierung von je acht HLA-Loci 20 verschiedener Probanden ergab jetzt, dass sich mit dieser
Strategie Genotypen mit hoher Genauigkeit, mit einer Konkordanz von 97,2%, identifizieren lassen2.
Durch Einsatz der neuen GS GType HLA Primer Sets, der Long-Read-Next Generation Sequencer GS
FLX oder GS Junior (Roche Applied Science, Penzberg) und der Alignment-Software ATF (Conexio
Genomics, Perth, Australien) gelang es, den Arbeitsablauf soweit zu automatisieren, dass die HLAGenotypen in einem einzigen Sequenzierlauf bestimmt werden konnten. Gegenüber dem SangerVerfahren konnten so 70% der Arbeitszeit eingespart werden.
Klasse I- und II-Loci des humanen LeukozytenAntigens (HLA) auf Chromosom 6 codieren
Proteine, die entscheidend für die Identifikation
fremder Zellen und von Antigenstrukturen sind.
Allelvarianten dieser hochpolymorphen, genomischen Region sind mit mehr als 30 Krankheitsbildern3 sowie der Gewebskompatibilität bei der
hämatopoetischen Stammzelltransplantation4
assoziiert. Die sichere Identifikation von HLAVarianten auf Allelniveau ist daher sowohl in der
molekularbiologischen als auch medizinischen
Forschung von erheblicher Bedeutung.
Die hochauflösende HLA-Genotypisierung ist
technisch derzeit eine große Herausforderung
für Grundlagenforscher und Mediziner. Die HLAKlasse I- und -II-Loci gehören zu den polymorphsten Genregionen überhaupt, mit mehr als 1.600
Allelen allein im HLA-B-Locus. Die hohe Zahl der
in wenigen Exons konzentrierten Genvarianten
sowie ihre Verteilung auf die Schwesterstränge
erschweren die korrekte Zuordnung von Allelen
zu einer Kopplungsgruppe.
Bei aktuell zur HLA-Typisierung eingesetzten
Methoden, wie der Sanger-Sequenzierung,
werden zunächst beide Allele einer Heterozygote amplifiziert und erst dann typisiert oder
sequenziert, was häufig in zahlreichen möglichen Genotypen resultiert und die Zuordnung
der Allele zum richtigen DNA-Strang erschwert.
Die Aufklärung dieser Vieldeutigkeiten, die noch
dadurch kompliziert werden, dass z.B. zahlreiche
Polymorphismen auf beiden Allelen auftreten,
26 | 12. Jahrgang | Nr. 4/2011
26-28_LW4_11_Ziebi.indd 26
erfordern zeitintensive, manuelle Arbeits- und
Analyseschritte, wie etwa die separate Amplifikation und Analyse einzelner Allele (Abb. 2).
Wie unlängst gezeigt werden konnte, sind
Next-Generation-Sequenzierungs (NGS)Verfahren (Abb. 1) imstande, diese Zuordnungsprobleme zu lösen, sofern sie eine ausreichende
Leselänge aufweisen1. Mit Leselängen von weit
mehr als 350 Nukleotiden ermöglichen der GS
FLX und GS Junior (Roche Applied Science) die
Sequenzierung fast vollständiger HLA-Exons
beider DNA-Stränge und damit eine eindeutigere Zuordnung der spezifischen HLA-Allele
als mit bisherigen Verfahren. Wie Bentley et al.
kürzlich zeigten1, liefert die Pyrosequenzierung
von Exons zuvor amplifizierter Klasse I- und -IIGene mit dem GS FLX (Roche Applied Science)
und anschließende Analyse mit der Conexio ATFSoftware hochauflösende HLA-Genotypen.
In einer neuen Interlaborstudie wurde die
Robustheit dieser Strategie des Amplicon-Sequencings überprüft und für die Untersuchung
von je acht Exons aus insgesamt 20 Probanden
mit einem Multiplex Identifier (MID) getaggte
Primerpaare für jedes der Zielexons – HLA-A,
-B-, -C, DPB1, DQA1, DQB1, DRB1, DrB3, -4,und -5)
– eingesetzt. Diede GS GType HLA Primer Sets
(Roche Applied Science) bestehen jeweils vom
5‘-Ende aus betrachtet, aus vier Teilen:
I einer Adaptersequenz, die die PCR-Amplifikate
an die zur klonalen DNA-Sequenzierung eingesetzten DNA-Fänger-Beads koppelt,
Abb. 1: Pyrosequencing-basierte Next-Generation-Sequencer bieten die derzeit
längsten Leseweiten.
I einem „library key tag“, der der SequenzerSoftware das Erkennen Amplikon-abgeleiteter Sequenzen ermöglicht,
I einer probenspezifischen MID-Sequenz, die
das Multiplexen – also das Zusammenführen
und Sequenzieren von Proben verschiedener
Personen im selben Sequenzierlauf – ermöglicht6, und
I der HLA-locusspezifischen Primersequenz.
Dabei wird jedes zu untersuchende HLA-Allel
zunächst mittels der neuen GS GType HLA Primer Sets spezifisch amplifiziert, die Amplifikate
mit dem GS FLX oder GS Junior Instrument
klonal sequenziert und der Sequenzabgleich
mit der IMGT/HLA-Datenbank – auf Basis der
HLA-locusspezifischen Primersequenz und dem
MID-tag – automatisch durch die ATF-Software
(Conexio Genomics) vorgenommen.
Material und Methoden
Studiendesign: Acht Labors mit unterschiedlicher Sequenzierungserfahrung auf der GS
FLX Plattform genotypisierten die gleichen 20
Proben für HLA-A, -B-, -C, DPB1, DQA1, DQB1, DRB1,
DrB3, -4,und -5 mittels Amplicon-Sequencing
und der Conexio ATF-Software. 14 Primerpaare
(Exons 2,3 und 4 für Klasse-I, Exon 2 von DPB1,
DQA1 und die DRB3/4/5-Loci sowie die Exons 2
und 3 für DQB1) mit 11 MID-tags wurden eingesetzt. Der Arbeitsablauf –bestehend aus genomischer PCR, Aufreinigung und Quantifizierung
der Amplifikate, Qualitätskontrolle, Verdünnen
und Zusammenführen (Pooling) der Amplifikate
vor Emulsion-PCR, Sequenzierung und Datenanalyse mit der Conexio ATF-Software – umfasste fünf Tage mit einer effektiven „Hands-on“-Zeit
von 22 Stunden.
Proben: Vier anonymisierte DNA-Proben wurden
zusammen mit ihren, wie in [2] beschriebenen,
ermittelten Genotypen von sechs Studienzentren zur Verfügung gestellt. Je drei davon wurden
ausgewählt und zusammen mit zwei Kontrollen
in der Studie genotypisiert.
DNA-Aufreinigung: Die von den Studienzentren
übermittelten DNA-Proben waren aus BlutproLABORWELT
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Blitzlicht Typisierung
Genotypisierung mit ATF-Software: Die Conexio
Genomics ATF-Software (V 1.1.0.20.2) ordnet
die individuellen Sequenzreads den Proben
auf Basis des MID-tags zu. Die automatische
Zuordnung zum spezifischen HLA-Locus erfolgt
auf Basis der genomischen Primer-Sequenz.
Dann wird die Sequenz mit Allelsequenzen in
der Datenbank verglichen und die Zahl zusammengeführter und zugeordneter Sequenzreads
in einem Master Layer angezeigt. Seltene und
nicht übereinstimmende Sequenzreads werden
im Failed Layer angezeigt. Die ermittelten Daten
wurden nach Entblindung verglichen.
Ergebnisse
Abb. 2: Arbeitsablauf der HLA-Genotypisierung beim Sanger-Sequencing (links) und beim NextGeneration-Sequencing mit dem GS FLX (rechts). Die langen Leseweiten des GS FLX und
GS Junior ermöglichen eine eindeutige Genotyp-Zuweisung in einem einzigen Lauf.
ben, wie in [2] beschrieben, mit verschiedenen
Extraktionsmethoden aufgereinigt worden. Die
Extraktionsart zeigte dabei keinen Einfluss auf
das Ergebnis der PCR oder Sequenzierung.
PCR: Die Amplifikation wurde in 25 µl-Ansätzen
mit 10 ng DNA-Template und 10 pmol GS
GType HLA Primer Sets (Roche Applied Science)
durchgeführt. Pro 96-well-Mikrotiterplatte
Tab. 1: Konkordanz ( in %) für jeden Locus
Konkordanz
Locus
Genotyp
Allel
HLA-A
91%
94%
HLA-B
96%
98%
HLA-C
94%
97%
DPB1
100%
100%
DQA1
100%
100%
DQB1
100%
100%
DRB1
98%
99%
DRB3/4/5
98%
99%
Gesamt
97%
98%
28 | 12. Jahrgang | Nr. 4/2011
26-28_LW4_11_Ziebi.indd 28
wurden 10 Proben plus Negativkontrolle (10
mM Tris-HCl-Puffer, 0,1 mM EDTA, pH 8)
amplifiziert. Nach Zugabe von Master Mix 2
und Versiegeln der Platten wurde die PCR
wie folgt durchgeführt: 10 Min bei 95 °C; 35
Zyklen von 15 Sek. bei 95 °C, 45 Sek. bei 65 °C,
15 Sek. bei 72 °C.
Aufreinigung/Quantifizierung/Verdünnung
und Poolen der Amplifikate: Kurze, nicht spezifische Produkte und Primer-Dimer-Artefakte
wurden von den Amplifikaten getrennt (Agencourt AMPure System), mittels Elektrophorese
auf einem 96 well-Gel evaluiert und mit dem
Quant-iTTM PicoGreen Assay (beide Invitrogen
Corp., Carlsbad) quantifiziert. Die Amplifikate
wurden auf 2 x 105 Moleküle/µl verdünnt und
je 5 µl der Proben 1-10 sowie 11-20 plus jeweils
Negativkontrolle zusammengeführt.
Emulsion-PCR/Bead-Recovery/Pyrosequencing:
Die emPCR, das Bead-Recovery und Pyrosequencing wurden gemäß Herstellerangaben (Roche
Applied Science) ausgeführt.
Obgleich viele der beteiligten Labors wenig
bis keine Erfahrung mit dem GS FLx System
und der Conexio ATF-Software hatten, war
die Konkordanz der Genotypbestimmungen
sowohl für die HLA-Klasse-I- als auch -KlasseII-Allele hoch und lag zwischen 95,3% bis 99,4%
(Tab. 1). Von den 1.280 möglichen Genotypen
(20 Proben x 8 Loci x 8 Labore) konnten 95%
ohne Fehlpaarung mit den Sequenzen der
HLA-Datenbank ermittelt werden. Die Gründe
für Fehler bei der Zuordnung bekannter Genotypen lagen in arbeitstechnischen Fehlern oder
der Präsenz eines neuen Allels in drei Fällen.
Insgesamt war eine manuelle Bearbeitung,
um einen Genotyp ohne Mismatch zu erhalten,
lediglich in 3,7% aller Fälle erforderlich. Fazit:
Das Amplicon-Sequencing mit dem GS FLx
reduziert signifikant die beim Genotyping von
HLA-Allelen auftretenden Vieldeutigkeiten, die
bei Sanger-basierter Analyse erhalten werden.
Die Kombination des GS FLx Instruments mit
den GS GType HLA Primer Sets und der ATFSoftware von Conexio Genomics bietet einen
vergleichsweise komfortablen Arbeitsablauf,
der zeit- und kostenaufwendige Zusatzuntersuchungen vermeiden hilft.
Literatur
[1]
[2]
[3]
[4]
Bentley G, Higuchi R, Hoglund B, Goodridge D, Sayer D, Trachtenberg EA, Erlich HA., Tissue Antigens. 2009 Nov;74(5):393403.
Holcomb CL, Höglund B, Anderson MW, Blake LA, Böhme
I, Egholm M, Ferriola D, Gabriel C, Gelber SE, Goodridge D,
Hawbecker S, Klein R, Ladner M, Lind C, Monos D, Pando MJ,
Pröll J, Sayer DC, Schmitz-Agheguian G, Simen BB, Thiele B,
Trachtenberg EA, Tyan DB, Wassmuth R, White S, Erlich HA.,
Tissue Antigens. 2011 Mar;77(3):206-17. doi: 10.1111/j.13990039.2010.01606.x.
Lee SJ, Klein J, Haagenson M, Baxter-Lowe LA, Confer DL,
Eapen M, Fernandez-Vina M, Flomenberg N, Horowitz M,
Hurley CK, Noreen H, Oudshoorn M, Petersdorf E, Setterholm
M, Spellman S, Weisdorf D, Williams TM, Anasetti C., Blood.
2007 Dec 15;110(13):4576-83. Epub 2007 Sep 4.
Caillat-Zucman S., Tissue Antigens. 2009 Jan;73(1):1-8.
Korrespondenzadresse
Dr. Burkhard Ziebolz
Roche Applied Science
burkhard.ziebolz@roche.com
LABORWELT
15.09.2011 11:07:48 Uhr
Moderne Proteindiagnostik: das Potential zeitaufgelöster Fluoreszenz
Thomas Kreisig, Susen Mairif, Dr. Thole Züchner, Institut für Bioanalytische Chemie, Fakultät für
Chemie und Mineralogie, Biotechnologisch-Biomedizinisches Zentrum, Universität Leipzig
In der proteinbasierten Diagnostik stehen heute zwei Hauptprobleme im Vordergrund. Dies ist zum
Einen – bedingt durch die Komplexität des humanen Proteoms und die niedrigen Proteinexpressionslevel einer Vielzahl von Biomarkern – die Sensitivität der eingesetzten Methoden. Zum Anderen
ist für viele Anwendungsbereiche der Zeitfaktor entscheidend, zum Beispiel in der Notfallmedizin
(„point of care-Diagnostik“), um eine patientenspezifische und zeitnahe Diagnostik zu ermöglichen.
Die seit langem etablierte Technik der zeitaufgelösten Fluoreszenz hat durch neuentwickelte Farbstoffe und Fluoreszenzscanner das Potential, diesen Herausforderungen zu begegnen.
Seit vielen Jahren ist bekannt, dass die Analyse
des Proteoms zentral für das Verständnis und
Monitoring von Krankheitsprozessen ist. Veränderungen auf Proteinebene sind Folge oder
Ursache eines Großteils der bekannten Krankheitsbilder. Somit sind viele Methoden der quantitativen Proteindiagnostik Schlüsseltechnologien für die Pharma- und Biotechnologiebranche,
aber auch für den Forschungsmarkt. Seit langem
kämpfen die Marktteilnehmer mit altbekannten
Problemen, die mit der Analyse komplexer Proteingemische einhergehen. An dieser Stelle sei
nur kurz auf die an anderer Stelle ausführlich
geschilderte Problematik eingegangen.
In erster Linie stellt die Komplexität von Proteomen ein zentrales Problem dar: die Zahl der Proteinvarianten zum Beispiel im Humanproteom
wird auf 100.000 bis 1.000.000 geschätzt1a-1c.
Diese Proteine werden gewebeabhängig in den
unterschiedlichsten Konzentrationen pro Zelle
exprimiert. Zu der großen Varianz an Proteinen kommen die vielfältigten Möglichkeiten
der posttranslationalen Modifikation (z.B.
Phosphorylierung, Acetylierung, Glykosylierung, Methylierung, Ubiquitinylierung) dieser
Proteine hinzu. Mehr als 300 unterschiedliche
Arten der posttranslationalen Modifikationen
sind heute bekannt2, die in unterschiedlichsten
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Abb. 1: Die meisten analytischen Nachweisverfahren für Proteine basieren auf der Anwendung von Färbemethoden zur Visualisierung. Klassisches Beispiel ist dabei die
2D-Gelelektrophorese (2D-PAGE), bei der die Proteine zunächst angefärbt werden
müssen, bevor sie verdaut und massenspektrometrisch analysiert werden können. Ein
anderes Beispiel ist der Einsatz von fluorophor- oder enzymmarkierten Antikörpern
im Bereich ELISA/Immunoblot.
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15.09.2011 11:08:41 Uhr
Blitzlicht Proteindiagnostik
Auffallend ist, dass die aufgeführten Techniken mit wenigen Ausnahmen alle auf eine
Methode zur Visualisierung der Proteine angewiesen sind, zum Beispiel Färbeverfahren.
Ein klassisches Beispiel stellt hierbei die einoder zweidimensionale Gelauswertung mit
anschließender massenspektrometrischer
Proteinidentifizierung dar: um entsprechende Proteinspots massenspektrometrisch
identifizieren zu können, muss die Lage des
Proteins im Gel zunächst bekannt sein. Klassischerweise kommen hierzu Coomassie- oder
Fluoreszenzfärbungen zum Einsatz, deren
Nachweisgrenzen nach wie vor um mehrere
Größenordnungen schlechter als die der im
Anschluss einsetzbaren Massenspektrometrie
sind. Somit werden die Forderungen nach sensitiven Visualisierungsmethoden verbunden
mit weiten linearen Quantifizierungsbereichen immer lauter.
Abb. 2 A: Zeitaufgelöster Fluoreszenzscan eines SDS-Polyacrylamidgels (Detektionswellenlänge 616 nm). Aufgetragen wurde eine Verdünnungsreihe (10 pmol bis 3 fmol) eines
mit einem Lanthanidfarbstoff5 markierten Proteins (Lysozym). Der Farbverlauf von
blau über lila, rot, gelb bis weiß entspricht zunehmenden Signalintensititäten.
B: Prinzip des schnellen homogenen Immunoassays. Die Probe wird mit einer definierten Menge an niedrig-affinem Peptid versetzt. Dieses trägt das Donorfluorophor.
Nach der Zugabe von Akzeptor-markiertem Antikörper bindet dieser sowohl an die
Donorpeptid- als auch an die Analytmoleküle. Je mehr Analytmoleküle vorliegen,
desto stärker ist das Fluoreszenzsignal, da weniger Donorpeptidmoleküle durch den
Akzeptorantikörper gebunden werden und dessen Fluoreszenz gelöscht wird. C: Kinetik des homogenen FRET-Immunoassays. Eine Signalsättigung ist nach 90 Sekunden
erreicht (nach (10)).
Kombinationen bei jedem Protein auftreten
können. Das Resultat ist ein äußerst komplexes Bild des Proteoms, das zudem ständigen
Veränderungen unterliegt.
Von großer Bedeutung bei der Proteomanalyse ist die Notwendigkeit, Proteine spezifisch zu
detektieren sowie zumindest semiquantitativ
bestimmen zu können. Diese quantitative Analyse stellt im Falle des Proteoms eine besondere
Herausforderung dar, da die Expressionslevel
von Proteinen innerhalb eines Proteoms enormen Schwankungen unterliegen: stark exprimierte Proteine können so um neun bis zwölf
Größenordnungen konzentrierter vorliegen3
als schwach exprimierte Proteine wie beispielsweise einige Transkriptionsfaktoren oder
Zelloberflächenrezeptoren. Dementsprechend
müsste eine ideale Quantifizierungsmethode
für Proteome eine Linearität des Signal- zu
Proteinkonzentrationsverhältnisses von ebenso
neun bis zwölf Größenordnungen aufweisen.
Eine solche Methode existiert nicht.
Linearer Bereich aktueller Methoden
der Proteinquantifizierung
Weitverbreitete Färbemethoden bei der
Gelelektrophorese, zum Beispiel die Coomassie- oder Silberfärbung, erreichen im besten
30 | 12. Jahrgang | Nr. 4/2011
29-31_LW4_11_Zuechner_tg.indd 30
Fall zwei Größenordnungen an Linearität.
Auch andere Färbeverfahren 4 übertreffen
selten mehr als drei Größenordnungen an
Linearität. Diese unbefriedigenden Linearitätsbereiche verhindern so unter Umständen,
dass die eigentlich interessanten quantitativen Proteinexpressionsveränderungen gar
nicht oder inkorrekt detektiert werden können, weil sich das Messsignal entweder im
Untergrund oder bereits teilweise oder vollständig im Sättigungsbereich der Quantifizierungsmethode befindet. Langwierige und
sehr kostenintensive Optimierungsverfahren
sind die Folge. Aufgrund limitierten biologischen Probenmaterials müssen sie oft auch
ganz ausbleiben. Daher gibt es einen hohen
Bedarf, Methoden mit größeren linearen Detektionsbereichen für die Proteindiagnostik
zu etablieren. Oft steht zugleich der Bedarf
im Raum, auch mit kleinen Probenmengen
noch gut quantifizieren zu können, so dass
die Methoden gleichzeitig ein sehr gutes Detektionslimit aufweisen müssen, um klinisch
relevante Proteinkonzentrationen überhaupt
nachweisen zu können.
Für die Proteinanalytik stehen heute eine
ganze Reihe von etablierten Techniken zur
Ver fügung. Eine Übersicht über die bekanntesten Techniken – ohne Anspruch auf
Vollständigkeit – ist in Abbildung 1 gezeigt.
Ultrasensitive Proteinquantifizierung
mit erweitertem linearen Bereich
Ansatzpunkte für solche Nachweisverfahren
liegen neben den seit langem existierenden
radioaktiven Assays mit all ihren Nachteilen
unter anderem Methoden, die zeitaufgelöste
Fluoreszenz zur Detektion einsetzen. Zeitaufgelöste Fluoreszenz meint hierbei den
Einsatz von lanthanidbasierten Farbstoffen
mit langer Fluoreszenzlebenszeit nach Anregung. Da sich die Lebenszeiten solcher
Farbstoffe mit bis zu einigen Millisekunden
deutlich von den Lebenszeiten fluoreszenter
Trägermaterialien oder biologischer Proben
(wenige Nanosekunden) abheben, ist durch
ihren Einsatz eine Fluoreszenzmessung
möglich, die störende Hintergrundsignale
ausblendet, indem das Signal erst nach
Abklingen der Hintergrundfluoreszenz quantifiziert wird. Die Folge solcher Messungen
sind interessanterweise nicht unbedingt
starke Messsignale, aber hervorragende
Signal zu Rauschverhältnisse, die eine sensitive Diagnostik ermöglichen. Hinzu kommt,
dass – durch die geringen Hintergrundsignale
bedingt – dramatisch verbesserte Signallinearitäten von fünf Größenordnungen
erreicht werden können5 . Durch unlängst
am Markt etablierte Fluoreszenzscanner
und neuartige Lanthanidfarbstoffe, die auch
im nahen UV-Bereich anregbar sind5 , ist es
aktuell zudem möglich, auch gelbasierte
Diagnostik mit zeitaufgelösten Fluoreszenzfarbstoffen effizient durchzuführen.
Der hochauflösende Scan eines mit einem
solchen lanthanidbasierten Farbstoff kovalent markierten Proteins ist in Abbildung
2A dargestellt. Hierzu wurde Lysozym als
Modellprotein mit dem lanthanidbasierten
www.laborwelt.de
LABORWELT
14.09.2011 18:19:33 Uhr
Blitzlicht Proteindiagnostik
Farbstoff Eu[LH] markiert und mittels SDSPAGE und zeitaufgelöster Fluoreszenz direkt
im Gel analysiert. Aufgrund des geringen
Hintergrundsignals ist eine Quantifizierung
so weitgehend unabhängig von der Matrix
möglich und erlaubt nicht nur eine sensitive
Proteindetektion, sondern auch weite lineare
Quantifizierungsbereiche.
Über die Fragestellung der sensitiven Detektion hinaus drängt sich für viele Anwendungsaspekte im Bereich Proteindetektion
ein weiterer Faktor in den Vordergrund: die
Frage des Zeitbedarfs. Gelbasierte Methoden
wie SDS-PAGE und immunchemische Verfahren wie ELISA benötigen mehrere Stunden bis
einige Tage, bis ein Analysenergebnis vorliegt.
Für einige Anwendungen sind diese Methoden jedoch schlicht zu langsam. Dazu zählen
die Diagnostik in Notfallsituationen, wie
etwa bei Herzinfarkt und Schlaganfall, oder
die Überwachung relevanter Analysenparameter während einer Operation. Daneben
ist auch die vor-Ort-Diagnostik eine wichtige
Anwendung. Schnelle und einfache Assays
werden über die Proteinanalytik hinaus zum
Beispiel auch für die Analytik von Drogen,
Toxinen, explosionsgefährlichen oder anderen Risikostoffen benötigt. Hier ist neben der
Zeit vor allem die einfache Anwendbarkeit
wichtig.
Für diese Anwendungsfälle kommen homogene Immunoassays in Frage, in denen
die Immunreaktion in homogener, flüssiger
Phase stattfindet und of t über Fluoreszenztechniken wie Fluoreszenz-ResonanzEnergie-Transfer (FRET) detektiert wird. Beim
FRET-Assay findet die Fluoreszenzlöschung
eines Donorfluorophors durch die räumliche
Nähe eines Akzeptormoleküls statt. Dazu
werden der Detektionsantikörper und das
dazugehörige Antigen mit je einem Farbstoff
des Donor-Akzeptor-Paares markiert. Bindet
der Antikörper das Antigen, kommt es zunächst zur messbaren Fluoreszenzlöschung.
Zugabe der zu analysierenden Probe mit
dem Ziel-Analyten führt zur Verdrängung
des markierten Antigens aus dem Immunkomplex, das Donor-/Akzeptor-Farbstoffpaar
wird räumlich getrennt, und der gemessene
Anstieg der Donorfluoreszenz korreliert mit
der Konzentration an Analyt.
Durch die Einsparung von mehreren
arbeits- und zeitintensiven Wasch- und
Inkubationsschritten, die bei heterogenen
Immunoassays wie ELISA nötig sind, kann
bei den homogenen Immunoassays die
Assayzeit auf zehn Minuten bis wenige
Stunden verringert werden6-9. Das ist zwar
kurz, aber für einige Anwendungen, wie die
beschriebenen Notfallsituationen, immer
noch zu langsam. Daher besteht weiterer
Optimierungsbedarf.
In der Literatur beschriebene homogene
FRET-Immunoassays funktionieren gewöhnlich so, dass in einem ersten Schritt der Immunkomplex aus markiertem Antigen und
Antikörper hergestellt wird. Erst dann wird
durch Zugabe des Analyten das markierte
Antigen aus dem Komplex verdrängt. Dieser
Prozess dauert mindestens zehn Minuten6,
bis das Signal Sättigung erreicht. Verändert
man diese Vorgehensweise dahingehend,
dass die Probe im ersten Schritt mit einer
definierten Menge an markiertem Antigen
versetzt und erst dann Antikörper zugegeben
wird, kann die Assayzeit erheblich verkürzt
werden 10 , da alle Antikörper-bindenden
Moleküle dem Antikörper gleichzeitig ausgesetzt werden und keine Verdrängungsprozesse mehr stattfinden müssen. Dieses
relativ einfache und auf konventionellen
Fluorophoren basierende Prinzip ist in Abbildung 2B und die resultierende Assaykinetik
in dem Antikörper 2C gezeigt (nach (10)).
Das Signal erreichte bereits nach 90 s eine
stabile Sättigung. Das bedeutet eine entscheidende Verkürzung der Assayzeit, die
neue Anwendungsgebiete wie die Diagnostik
im Notfallbereich und die Proteinanalyse innerhalb kürzester Zeit eröffnet. Aufgrund der
lange bekannten Limitationen homogener
Assays erreicht auch der hier beschriebene
Assay nur moderate Sensitivitäten. Für die
Zukunft ist es also auch in diesem Bereich
eine Herausforderung, die bereits erreichte, sehr kurze Assayzeit mit verbesserter
Sensitivität zu kombinieren. Wie bei vielen
anderen Proteinanalysemethoden bietet
sich auch beim homogenen Assay vor dem
Hintergrund des üblicherweise vorhandenen
biologischen Hintergrundsignals die zeitaufgelöste Fluoreszenz an, um Sensitiväten und
lineare Quantifizierungsbereiche weiter zu
optimieren.
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83:4281-4287
Single Sub-Brand
Korrespondenzadresse
Dr. Thole Züchner
Bioanalytik - Ultrasensitive Proteindetektion
Biotechnologisch-Biomedizinisches
Zentrum
Institut für Bionanalytische Chemie
Universität Leipzig
Deutscher Platz 5
04103 Leipzig
Tel.: +49-(0)341-97 313-90
zuechner@rz.uni-leipzig.de
www.uni-leipzig.de/uspdu
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Report Companion Diagnostics
Biobank Alliance des m4Spitzenclusters München
Prof. Dr. Dr. H.-Erich Wichmann, Helmholtz-Zentrum München,
Ludwig Maximilians-Universität München
Die Münchner Biobank Alliance ist ein Zusammenschluss von Biobanken im Rahmen des
m4-Spitzenclusters. Ziel des Projektes ist es, auf Gewebe und Blut basierte Bioprobenbanken
am Standort München in einer gemeinsamen Datenbanklösung nach einem einheitlichen
Standard zu erfassen und gemeinsame Maßstäbe für Probengewinnung und -verwertung zu
entwickeln. Insbesondere soll dadurch die Target-Validierung bei der Wirkstoffentwicklung
unterstützt werden. Parallel dazu werden rechtliche und ethische Rahmenbedingungen vereinheitlicht, hohe Qualitätsstandards entwickelt und für die prospektive Probensammlung
implementiert. Damit werden die infrastrukturellen Voraussetzungen geschaffen, um die
Probensammlung und Lagerung marktorientiert durchzuführen und so künftig Best-PracticeVerwertungsmodelle anbieten zu können.
Biobanken sind ein wichtiges Instrument für
die klinische Forschung, die Epidemiologie
und die Grundlagenforschung, das zunehmend an Bedeutung gewinnt. Sie stellen Bioproben – zum Beispiel Blut, Serum, Plasma,
Urin, Gewebe, Zelllinien etc. – zusammen mit
krankheitsrelevanten Daten von Patienten/
Probanden für Forschungsinstitute und die
Industrie bereit 1-3 . Da diese Materialien für
viele Fragestellungen in größerem Umfang
und vor allem in hoher Qualität benötigt
werden, ist eine regionale und überregionale
Vernetzung bereits vorhandener Bestände
als Forschungsinfrastruktur dringend erforderlich.
und Pharma-Unternehmen, Kliniken und
wissenschaftliche Institute mit der Clustermanagementgesellschaft BioM zusammengeschlossen (Abb. 1), um mit dem Strategiekonzept „m4 – Personalisierte Medizin und
zielgerichtete Therapien – eine neue Dimension in der Medikamentenentwicklung“4 die
zentralen Herausforderungen und Probleme
der heutigen Medikamentenentwicklung zu
überwinden, wie etwa die :
Konzept von m 4
| unzureichende Sicherheit und Wirksamkeit
der Medikamente im Patienten,
| mangelnde Effizienz der Medikamentenentwicklung durch lange Entwicklungszeiten,
| hohen Kosten und hohen Ausfallraten auf
Seiten der Industrie.
In einer gemeinsamen Initiative haben sich
im Großraum München Biotechnologie-
m4 ist einer der fünf Gewinner im Spitzencluster-Wettbewerb 2009/10 des Bundes-
ministeriums für Bildung und Forschung
(BMBF). Es wird von diesem mit 40 Mio. Euro
gefördert. Mit einem mindestens ebenso hohen Eigenfinanzierungsanteil der beteiligten
Industriepartner wird dies zu einem Gesamtvolumen von 80 Mio. Euro aufgestockt. Das
Land Bayern steuert zusätzlich rund 14 Mio.
Euro bei – für Firmengründungen besonders
erfolgversprechender Projekte sowie für die
Koordination des Spitzenclusters. Von der
Gesamtsumme stehen über einen Zeitraum
von fünf Jahren 5 Mio. Euro für die Biobank
Alliance zur Verfügung.
Konzept der m 4 -Biobank Alliance
Die m 4 Biobank Alliance soll als Schlüsselstruktur für die erfolgreiche Identifizierung
von Biomarkern die Entwicklung der für
die personalisierte Medizin charakteristischen „Companion Diagnostics“ parallel zur
Wirkstof fentwicklung ermöglichen 4 . Die
Unternehmen im Cluster profitieren von
der zentralen Zusammenführung der im
Großraum München vorhandenen hervorragenden Ressourcen an Gewebe- und BlutBiobanken, der Integration von Daten und
der Prozessvereinfachung. Ziel des Projektes
ist es, am Standort München befindliche
Gewebe- und Blut-basierte Bioprobenbanken
in einer gemeinsamen Datenbanklösung
nach einheitlichem Standard zu erfassen
und gemeinsame Maßstäbe für die Probengewinnung und -verwertung zu entwickeln.
Insbesondere soll die Targetvalidierung bei
der Wirkstoffentwicklung unterstützt werden. Hierbei werden rechtliche und ethische
Rahmenbedingungen vereinheitlicht. Entsprechend den Bedürfnissen der Industrie
werden Qualitätsstandards entwickelt und
für die prospektive Probensammlung implementiert. Damit wird eine Infrastruktur
geschaffen, um die Probensammlung und
Lagerung marktorientiert durchzuführen und
so künftig Best-Practice-Verwertungsmodelle anbieten zu können. (Abb. 2)
Als Mehrwert für Region und Industrie
liefert die m4 Biobank Alliance
|
|
|
|
|
Übersicht über die beteiligten Biobanken
Zentraler Zugang
Einheitliche Regeln
Beratung
Erfüllung spezieller Qualitätsanforderungen.
Arbeitsprogramm und Partner
Abb. 1: Konzept von m4: neue Dimension in der Medikamentenentwicklung (ClusterManagement: Prof. Dr Horst Domdey, BioM)
32 | 12. Jahrgang | Nr. 4/2011
32-34_LW4_11_Wichmann_tg.indd 32
In der m 4 Biobank Alliance haben sich das
Helmholtz Zentrum München, die Technische
und die Ludwig-Maximilians-Universität
München und deren Kliniken zusammengeschlossen. Die im engeren Sinn beteiligten
klinischen Partner sind in Tabelle 1 aufgeLABORWELT
15.09.2011 11:09:34 Uhr
Abb. 2: Konzept der m4 Biobank Alliance (PI: Prof. Dr. Dr. H. Erich Wichmann, HMGU)
führt. Hierbei wird eine enge Vernetzung
mit den anderen Infrastrukturen und Projekten von m 4 angestrebt. Insbesondere
sollen zu einem späteren Zeitpunkt weitere
Biobanken integriert werden, die derzeit im
Rahmen der FuE-Projekte von m4 aufgebaut
werden. In Hinblick auf das Gesamtkonzept
der m 4 Biobank Alliance werden folgende
Ziele verfolgt:
| Erstellen und fortlaufende Ergänzung eines
Katalogs der derzeitigen Bioproben und Daten
sowie detaillierte Erfassung der Bestände
| Bestandsaufnahme und Vereinheitlichung
der ethischen und rechtlichen Bedingungen der bestehenden Biobanken sowie die
Anpassung an nationale und internationale
Empfehlungen5, 6
| Entwicklung eines Standardprozesses zur
Gewebebereitstellung anhand von m4 FuEProjekten als Pilotkandidaten (Entwickeln
von Regeln und Integration der Biobanken
der FuE-Projekte in die Biobank Alliance)
| Marktanalyse mit Befragung der Bedarfssituation sowie Aufbau eines Netzwerkes
potentieller Gewebenutzer
| Entwicklung von Feedbackstrukturen mit
Gewebenutzern
| Erarbeitung eines „Businessplans“ für die
Biobank Alliance sowie dessen Evaluierung
durch die zuständigen Ethikkommissionen
| Ausgründung einer eigenen Rechtsform
unter Einbeziehung gemeinnütziger Aspekte (access sharing) im Konsens mit den
beteiligten Institutionen.
Für die Biomaterialien sind dabei folgende
Aufgaben vorgesehen:
| Aufbau einer Logistik zur Gewebeprobengewinnung
| Entwicklung von Qualitätskriterien
| Implementierung einer routinemäßigen Asservation und Archivierung von
|
|
|
|
Gewebeproben und blutbasierten Bioproben in verschiedenen Kliniken7, 8
Überprüfung der Probenqualität anhand
ausgewählter Biomarker
Standardisierte Protokolle zur Asservation
und Lagerung von Bioproben und eine Datenvernetzung zu den probenbezogenen
Informationen
Standardisierte Dokumentation der Patientendaten zu den Bioproben9
Implementierung der Protokolle in die
klinische Praxis.
Are you taking
risks?
Is your assay traceable?
Are you IVD compliant?
Can you trust your results?
Zur Erfassung und Prozessierung der Daten
sind folgende Schritte erforderlich:
| Einführung, Ausbau und Weiterentwicklung von Datenbanken und der technischen Infrastruktur
| Realisierung, Weiterentwicklung und Ausbau des Metadatenmanagements10
| Erstellung von Lösungen zur strukturierten
Datenerfassung und -verwaltung sowie
deren Ausbau unter Berücksichtigung der
spezifischen Datenanforderungen einzelner Biobanken
| Konzept und Umsetzung des ak tiven
Follow-ups und der Datenkomplimentierung.
Regionale Vernetzung der Biobanken
im Raum München
Im Raum München gibt es eine große Zahl
von Biobanken. Nach dem Aufbau der m 4
„Kern-Biobanken“ – sprich der Biobanken,
der am m 4-Arbeitsprogramm beteiligten
Institute – sollen weitere der regionalen
Biobanken mit einem Probenaufkommen
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Report Companion Diagnostics
Tab. 1:
Aufgabenverteilung in der m4 Biobank Alliance und den Biobanken, die sich an der
Sammlung von Bioproben mit verbesserter Qualität beteiligen
Institution
Aufgabe
Institut für Epidemiologie I HMGU/LMU
(Wichmann)
Koordination
Institut für Med. Statistik und Epidemiologie
TUM (Kuhn)
IT
Pathologie TUM, LMU, Chirurgie LMU
(Höfler, Kirchner, Jauch, Thasler)
Protokolle zur Asservation und Lagerung von Gewebeproben
Literatur
[1]
[2]
[3]
[4]
Protokolle zur Asservation und Lagerung von nicht GewebeAbt. für Molekulare Epidemiologie HMGU (Illig)
basierten Bioproben
[5]
Institut für Humangenetik HMGU/TUM
(Meitinger)
Entwicklung von Analyseverfahren
Institution
Krankheitsschwerpunkte
Bioproben
[6]
Gewebebank der TU München (Höfler)
Krebserkrankungen
Inflammatorische Erkrankungen
Metabolische Erkrankungen
Gewebe, Blut, DNA, RNA
[7]
Chirurgische Klinik der LMU (Jauch, Thasler)
Krebserkrankungen
Inflammatorische Erkrankungen
Gewebe, Blut, DNA, RNA
Pathologisches Institut der LMU (Kirchner)
Krebserkrankungen
Gewebe, Blut, DNA, RNA
Institut für Schlaganfall und Demenzforschung
der LMU (Dichgans)
Demenz
Blut, DNA, RNA
Medizinische Klinik I der LMU (Kääb)
Plötzlicher Herztod
Blut, DNA, RNA
von mehr als einer Million Bioproben in die
m4 Biobank Alliance integriert werden. Die
Ausrichtung der in München ansässigen
Biobanken, ihre derzeitige und zukünftige
Zahl der Patienten oder Probanden sind in
Tabelle 2 zusammengestellt.
Überregional wird die m4 Biobank Alliance
durch die Mitgliedschaft in das deutsche
Biobanken-Register der TMF11 und in das Europäische Biobanken-Netzwerk BBMRI (Biobanking and Biomolecular Ressources Research
Infrastructure)12, 13, 14 eingebunden sein.
Tab. 2: Biobank-Katalog der in München vorhandenen Biobanken (derzeitige und zusätzlich in
den nächsten fünf Jahren erwartete Probanden/Patienten)
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
Kardiovaskuläre Erkrankungen
Neurologische Funktionsstörungen
Teilnehmer: 29.000
Zusätzlich in den nächsten 5 Jahren: 12.000
| früher Beginn Vorhofflimmern
| kardiovaskuläre und koronare Erkrankungen
| Herzinfarkt (Register)
| Herz-Gewebe
Teilnehmer: 31.000
Zusätzlich in den nächsten 5 Jahren: 12.000
| Schlaganfall, neurodegenerative Störungen
| Schizophrenie, Selbstmord, Demenz
| Schlaganfall
| Hirngewebe
Diabetes/Metabolische Erkrankungen
Seltene Erkrankungen
Teilnehmer: 74.000
Zusätzlich in den nächsten 5 Jahren: 7.000
| Typ 1-Diabetes, Schwangerschaftsdiabetes
| Typ 2-Diabetes (Familien)
| Typ 2-Diabetes (Patienten)
| adipöse Kinder
Teilnehmer: 8.000
Zusätzlich in den nächsten 5 Jahren: 6.500
| Entwicklungsstörungen
| neuromuskuläre Störungen
| endokrine Störungen
Lungenerkrankungen/Allergien
Gewebe aus Pathologie und Chirurgie
Teilnehmer: 7.000
Zusätzlich in den nächsten 5 Jahren: 3.000
| Bronchoskopie-Material
| Gewebe von Lungentumoren
| früher Lungenkrebs (Blut)
| Allergien
Gewebe aus Pathologie und Chirurgie
Teilnehmer: 200.000 FFPE, 16.500 Kryo
Zusätzlich in den nächsten 5 Jahren: 150.000 FFPE,
12.500 Kryo
| Pathologie TUM (vorrangig Tumore)
| Pathologie LMU (vorrangig Tumore)
| Chirurgie LMU (Tumore, Leber- und andere nichtmaligne Gewebe)
Populationsbasierte Biobanken
Teilnehmer: 124.000
Zusätzlich in den nächsten 5 Jahren: 110.000
| allgemeine Population Augsburg (KORA)
| Bayerische Blutspender (Rückstellproben Blutspende
dienst Bayerisches Rotes Kreuz)
34 | 12. Jahrgang | Nr. 4/2011
32-34_LW4_11_Wichmann_tg.indd 34
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Korrespondenzadresse
Prof. Dr. Dr. H.-Erich Wichmann
Institut für Epidemiologie I
Helmholtz Zentrum München
Ingolstädter Landstraße 1
85764 Neuherberg
Tel.: +49-(0)89-3187-4066
Fax: +49-(0)89-3187-4499
wichmann@helmholtz-muenchen.de
m4 -Ansprechpartner:
Prof. Dr. Horst Domdey
BioM Biotech Cluster Development GmbH
Geschäftsführer
Am Klopferspitz 19a, 82152 Martinsried
Tel.: +49-(0)89-899679-0
Fax: +49-(0)89-899679-79
domdey@bio-m.de
LABORWELT
14.09.2011 18:20:19 Uhr
Branche Labormarkt im Umbruch
Caliper: Für 600 Mio. US$
passgenau ins PE-Portfolio
Dr. Patrick Dieckhoff, BIOCOM AG
Umsatz:
Gewinn (EBIT):
Umsatzrendite:
150 Mio. US-$ (2011e)
9 Mio. US-$ (2011e)
6%
Börsenwert:
Mitarbeiter:
CEO:
560 Mio. US-$
470
Kevin Hrusovsky
Umsätze:
Milliardenschwere Übernahmen sind gang und gäbe im Labormarkt. Grund genug, in dieser
LABORWELT-Serie einen Blick auf die wichtigsten Player, ihre Strategien und Deals zu werfen.
Klar ist: Elefantenhochzeiten bleiben an der Tagesordnung. Die Preise bleiben hoch, genauso
wie die Wahrscheinlichkeit, dass sich der Labormarkt in zehn Jahren völlig anders darstellen
wird als heute. Die Caliper Inc. hat sich in den vergangenen Jahren aufgehübscht und sich in
Trendbereichen engagiert. Jetzt schnappt sich Perkin Elmer den US-amerikanischen Wettbewerber für einen Preis von 600 Mio. US-$. Es scheint so, als würde Caliper tatsächlich Lücken
im ohnehin schon breiten Portfolio von Perkin Elmer füllen können.
„Jetzt erst recht“, so scheint das Motto von Robert Friel zu lauten. Nachdem der Vorstandsvorsitzende von Perkin Elmer im Frühjahr noch
knapp daran gescheitert war, den Wettbewerber Beckman Coulter zu übernehmen, ist der
US-amerikanische Mischkonzern mittlerweile
zu Höchstform aufgelaufen, was den Einkauf
von Firmen betrifft.
ment empfahl seinen Anlegern, das Angebot
anzunehmen. Einigen reichte das großzügige
Aufgeld jedoch nicht aus. Sie reichten Klage
gegen den Vorstand von Caliper ein. Grund:
Die Firma sei mehr wert. Das Geld der Aktionäre werde verschwendet.
Klage von Aktionären
Tatsächlich sind die Anteilseigner von Caliper
verwöhnt. Im vergangenen Jahr haben die
Aktien des Unternehmens um rund 120%
zugelegt. Für das laufende Jahr hatte das
Management einen Umsatz von mehr als 150
Mio. US-$ prognostiziert – ein Plus von rund
24% gegenüber 2010. Der Gewinn (EBITDA)
sollte sich auf rund 9 Mio. US-$ gegenüber
dem Vorjahr mehr als verdoppeln. Mit der
laufenden Übernahme werden die Zahlen
Jüngstes „Opfer“ ist der amerikanische
Imaging- und Detektions-Spezialist Caliper
Life Sciences Inc. Rund 600 Mio. US-$ in
bar bezahlt Perkin Elmer für die Anteile des
ebenfalls börsennotierten Wettbewerbers.
Das ist immerhin ein Aufpreis von mehr als
40% auf den Aktienkurs vor Bekanntgabe des
Übernahmeangebotes. Das Caliper-Manage-
Caliper in Zahlen:
Umsatzplus prognostiziert
– Imaging 50%
– Mikrofluidik 30%
– Automation 20%
Makulatur. Wirklich verstehen lässt sich die
Wut der Aktionäre jedoch nicht, denn mit
einem Kaufpreis, der rund dem Vierfachen des
Umsatzes entspricht, bewegt sich die CaliperTransaktion im Bereich dessen, was auch in der
Vergangenheit für Laborzulieferer wie etwa
Millipore (an Merck KGaA für den 4,2-fachen
Umsatz) oder Fermentas (an Thermo Fisher
4,7x) bezahlt wurde. Caliper hatte sich im
vergangenen Jahr aufgehübscht und sich
dem Trendbereich der Molekulardiagnostik
zugewandt. Mit Produkten in den Bereichen
Mikrofluidik, Laborautomation und Imaging
drängt Caliper in die Schnittstelle zwischen
Diagnostik und Therapie.
Attraktive Karriereoption
So sieht sich das Unternehmen mit seiner
Hochdurchsatzplattform Sciclone etwa als
Zulieferer für die Probenvorbereitung im
Bereich der Genbibliotheken oder des Next
Generation Sequencings. Die Zephyr Workstation findet in der Nukleinsäureaufreinigung Anwendung, während die Biochips und
DNA-/RNA-Analyzer für die Quantifizierung
und Fraktionierung verwendet werden. Caliper zählt Unternehmen wie Tecan, Agilent,
Eppendorf, Beckman Coulter und Illumina
(Automation) oder Life Technologies, Thermo
Fisher sowie Fluidigm (Mikrofluidik) zu seinen
Wettbewerbern.
Wachwechsel mit Vorankündigung
Caliper Life Sciences – Zukünftig eine Marke von Perkin Elmer
LABORWELT
35_LW4_11_Labormarkt_pad.indd 35
Das Management von Perkin Elmer erfüllt mit
der Akquisition sein Versprechen, sich im Feld
der molekularen Diagnostik weiter zu verstärken. Aber auch bei der Nahrungsmitteltestung
auf Pathogene oder Umweltanalytik ergeben
sich nun für die – auf den Umsatz bezogen –
zehnfach größere Perkin Elmer neue Chancen.
Es scheint, als würden sich beide Unternehmen
gut ergänzen und Caliper tatsächlich Lücken
in der ohnehin breiten Angebotspalette von
Perkin Elmer zu füllen. Auch für Kevin Hrusovsky scheint die Übernahme eine attraktive
Karriereoption zu sein. Er schließt sich dem Führungsteam von Perkin Elmer als neues Mitglied
des „Senior Leadership Teams“ an.
12. Jahrgang | Nr. 4/2011 | 35
16.09.2011 13:43:14 Uhr
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19/5/11
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The
The World’s
World’s Leading
Leading Pharmaceutical
Pharmaceutical Networking
Networking
Events
Events are
are Back
Back and
and Ready
Ready for
for Business
Business
Returning
Returning to
to Messe
Messe Frankfurt,
Frankfurt, Germany
Germany 25-27
25-27 October
October 2011
2011
One ticket = Free entry to 4 events, covering every aspect
of the Pharmaceutical industry:
Over 28,500
28,500top-level
top-level buyers
buyers
•• Over
Morethan
than 1,900
1,900 exhibitors
exhibitors
•• More
• Industry driven pre-show seminars
• Industry driven pre-show seminars
by CPhI Conferences, free Speakers
by
CPhIsessions
Conferences,
free Speakers
Corner
and Innovation
Corner
sessions
and
Innovation
Awards
Awards
C
Pharma Ingredients
Pharma Ingredients
Pharma Contract Services
Pharma Contract Services
APIs
Clinical Trials
APIs
Clinical Trials
Generic APIs
Contract Research
Generic APIs
Contract Research
Custom Manufacturing
CM
Logistics & Supply Chain
Custom Manufacturing
Logistics & Supply Chain
Fine Chemicals
MY
CM
Y
Fine Chemicals
MY
Intermediates
CM
CY
USA
USA
General
Intermediates
MY
Finished Dosage
CMY
General
CY
K
Finished Dosage
CMY
New Exhibitors
Excipients/Formulation
K
New Exhibitors
Excipients/Formulation
General
General
Innovative Packaging @ CPhI
Pharmaceutical Packaging
Innovative Packaging @ CPhI
Labelling
Pharmaceutical Packaging
cphi.com
icsexpo.com
cphi.com
p-mec.com
innopack-pharma.com
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cphi-online.com
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36_LW4_11_UMBI.indd 1
Technology, Equipment
& Machinery
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14.09.2011 18:21:36 Uhr
LABORWELT
37-39_LW4_11_Marktuebersicht.indd 37
Mikroplattenformate von 6 bis 1.536 Wells sowie Petrischalen, Terasaki-Platten
und auch Filtermembranen I Integrierter Schüttler mit 3 Betriebsmodi und je
3 Geschwindigkeiten I Temperaturkontrolle von 5 °C bis 42 °C – sie ist kombiniert mit einer Peltierkühleinheit für den Detektor, um auch bei Arbeiten mit
hohen Temperaturen einen stabilen und niedrigen Hintergrund zu ermöglichen.
Die Messtechnologien umfassen alle nicht-radioaktiven Technologien wie UV/
VIS-Absorption, Fluoreszenz, FRET , Time-Resolved Fluoreszenz, HTRF(R),
Fluoreszenz-Polarisation, AlphaScreen®, Lumineszenz und BRET. Für alle
Technologien stehen Endpunktmessung, Kinetikmesssung und Langzeitkinetikmessung („Repeated“) zur Verfügung I Bis zu 4 Injektoren ermöglichen
jede Art von Flash-Messungen I Alle Messtechnologien innerhalb eines Messablaufs können miteinander kombiniert werden.
Absorption wird mit einer Genauigkeit von <2% (bei 2 OD) gemessen, der
lineare Bereich geht von 0 bis 3,5 OD. Lumineszenz und alle Fluoreszenztechnologien haben geräteseitig einen dynamischen Bereich von 6,5 Dekaden,
ohne dass Empfindlichkeitsumschaltungerforderlich. Nachweisgrenzen reichen
von <3 zmol Luciferase für die Lumineszenz über 0,1 fmol Fluoreszein für die
Fluoreszenz bis zu <3 amol Europium für die Time-Resolved Fluoreszenz.
MTP-Formate, integrierte Schüttler,
Temperaturkontrolle
Readout
Genauigkeit,
Linearität
Ab 19.900 Euro bis 49.000 Euro, je nach Ausstattung
Der Multimode Reader LB 940 Mithras basiert auf dedizierten und optimierten
optischen Pfaden für die jeweiligen Messtechnologien, womit die besten Nachweisgrenzen und optimalen dynamischen Bereiche ermöglicht werden. Die
Messtechnologien können beliebig kombiniert werden I Augenmerk wurde insbesondere darauf gelegt, dass bei Lumineszenzmessungen das Übersprechen
von Well zu Well („Crosstalk“) vermieden wird. Mithras LB 940 arbeitet von
230 nm für die UV-Absorption bis hin zu 850 nm in der Emission für z.B. Fluoreszenz und Time-Resolved Fluoreszenz bzw. 990 nm für die Absorptionsmessung. Damit ist Mithras LB 940 ein universell einsetzbares Multimode-Gerät für
alle Arten von Reportergen-, Enzym-, GPCR-, Calcium-, Immunoassay-, zelluläre, Rezeptor-Liganden-, Proteininteraktions- und viele weitere Applikationen.
Beschreibung
optisches System
Preis (Euro)
leistungsfähiges, flexibles Gerät für akademische Forschung und ScreeningAnwendungen
Kurze Produktbeschreibung
Kann mit bis zu 4 JET-Injektoren ausgestattet werden, die Starterreagenzien,
Substrate oder auch Zellsuspensionen zugeben können. s.o. I Ausgezeichnete
Werte von besser als 98 % für Genauigkeit und Wiederholbarkeit über den
gesamten Volumenbereich von 10 bis 100 µL I Stacker-System für 25 oder 50
Mikroplatten mit aktiver Plattenerkennung ermöglicht den Einsatz im mittleren Durchsatz. Integration in Automatisierungsanlagen möglich
LB 940 Mithras Multimode Reader
Produktname
Besonderheiten/
Extras
Berthold Technologies GmbH & Co KG
Calmbacher Str. 22
75323 Bad Wildbad
www.Berthold.com/bio
bio@berthold.com
Bernd Hutter
Firmendaten,
Ansprechpartner
Ab 34.790 Euro
modular und nachrüstbar, zertifiziert von
Invitrogen, Cisbio, Promega, BellBrookLabs,
Diachemics. AlphaScreen kompatibel. Kompatibel
mit der Take3™ Multi-Volumen-Platte mit 2-µLMikrospots für Assays mit kleinen Volumina.
Wellenlängengenauigkeit des Monochromators
± 2 nm Wellenlängen-Wiederholgenauigkeit des
Monochromators ±0,2 nm
Fluoreszenz, zeitaufgelöste Fluoreszenz, Fluoreszenzpolarisation, AlphaScreen/AlphaLISA®,
Luminzeszenz, UV-Vis-Absorption. I Endpunktmessung, kinetische Messung, Spektrenaufnahmen, Wellscan
Für 1-Well bis 1.536 Well-Mikroplatten. I Inkl.
Software, Schüttler und Temperierung (4°C über
Raumtemperatur bis 65°C; +0,5°C bei 37°C)
Die Optik des Synergy H4 verfügt über zwei
Doppelgitter-Monochromatoren sowie Sperrfilter
und dichroitische Spiegel. WellenlängenbereichAbsorption: 230-999 nm, Fluoreszenzintentsität:
250-900 nm I (Monochromator) bzw. 200 -900
nm (Filter), Lumineszenz: 300-700 nm, Fluoreszenzpolarisation: 400-700 nm (300-900 nm
optional), zeitaufgelöste Fluoreszenz: 250-900 nm
(Monochromator) bzw. 200-900 nm (Filter). Geeignet für eine unbegrenzte Anzahl unterschiedlicher Assays im Mikroplattenformat.
Modular aufgebauter, nachrüstbarer MultiDetektionsreader
Synergy H4 Mikroplatten-Multi-DetektionsReader mit Hybrid-Technologie™
BioTek Instruments GmbH
Kocherwaldstraße 34
74177 Bad Friedrichshall
Tel.: +49-(0)7136-968-0
Fax+49-(0)7136-968-11
info@biotek.de, www.biotek.de
Dr. Marina Bruss
auf Anfrage
se Mikrotiterplatten-basierter Assays
I Integration in vollautomatisierte Arbeitsabläufe
I Optionaler Barcode Scanner I Scangeschwindigkeit: 5 - 40 cm/s I Laser-Lebensdauer: 40.000
Stunden I Inklusive Software, automatische Analy-
I Höchste Sensitivität I 5 log linear dynamischer
Bereich I Auflösung: 20 - 500 µm I Fokussierungsbereich: 0 - 4 mm
Nahinfrarot (NIR)- Fluoreszenz-Technologie für
höchste Sensitivität; IRDye®-basierter Nachweis
I Verschiedenste handelsübliche Mikrotiterplattenformate I Scanfläche 7 x 11 cm I Träger für
einzelne Membranen und Gele
Assays, - ELISA/FLISA - RNAi Screens, - Transcription Factor Assays I Proteinarrays (Platten und
Glas- bzw Membranträger I Hochdurchsatz Drug
Screening (HTS) - Zellbasierte IC50-Bestimmung
- Dokumentation von Protein- und DNA Gelen I
Antikörper-Validierung
I Festkörper- NIR Diodenlaser: 700 / 800nm
I Detektoren: Silicon Avalanche-Photodioden,
Quantitative Western Blots I Cell-based
Hochsensitives Detektionssystem für Mikrotiterplatten, Membrane und Gele I Akkurate simultane
Detektion und Quantifizierung von mind. 2 Zielproteinen.
Odyssey® Sa Infrared Imaging System
LI-COR Biosciences GmbH
Siemensstraße 25 A
61352 Bad Homburg
Tel.: +49-(0)6172-1717771
Fax: +49-(0)6172-1717799
bio-eu@licor.com, www.licor.com/bio
Kristine Schwarz
Marktübersicht Mikrotiterplatten-Lesegeräte
Marktübersicht: MTP-Reader
Ob zum Drug Screening, der Toxizitätsprüfung von Arzneimittelkandidaten, Diagnostik, Zellbiologie oder systematischen Genomanalyse – immer wenn es um hohen Durchsatz geht, kommen Mikrotiterplatten zum Einsatz. Neben der Qualität der Platten selbst, spielen die Detektionsmöglichkeiten (Fluoreszenz, Lumineszenz) eine große Rolle für die Sensitivität und Spezifität des eingesetzten Assays. Den aktuellen Stand ihres
Geräteportfolios schildern die Anbieter in dieser Marktübersicht.
12. Jahrgang | Nr. 4/2011 | 37
15.09.2011 11:10:47 Uhr
38 | 12. Jahrgang | Nr. 4/2011
37-39_LW4_11_Marktuebersicht.indd 38
1 bis 3.456 Well-Formate, Terasaki-Platten,
Petrischalen, Slides. Integrierte Schüttelfunktion, optionale Temperatur-Kontrolle. 20/50
Platten-Stacker. Injektor-Option. Barcodereader Option. Robotic-Interface.
Absorption I Fluoreszenz I HTRF I TR-FRET/
TRF I Fluoreszenzpolarisation I Lumineszenz/
optional auch ultrasensitive Lumineszenz I
AlphaScreen/AlphaLISA
Photometrie-Accuracy @2OD<2%
Photometrie-Precision @2OD<0.1%
AlphaScreen Standard und AlphaScreen HTS- Optional Stacker und Dispenser bis zu 4
Kanäle erhältlich, GMP-Standard mit EnOption I TRF-Laser-Option I Ultrasensitive
Lumineszenz-Option
hanced Security Software
MTP-Formate, integrierte Schüttler,
Temperaturkontrolle
Readout
Genauigkeit,
Linearität
Besonderheiten/
Extras
ab 44.000 Euro; genaue Preisinfo auf
Anfrage
Einzigartige anwendungsspezifische dichroische Spiegel/Filter-Kombinationen, multiple
Anregungsquellen (Xenon-Blitzlampe, Laser
für AlphaScreen, Laser für TRF) möglich;
bis zu 4 hochsensitive Detektoren in einem
Gerät, Quad-Monochromator Option. Topund Bottom-Reading.
Beschreibung
optisches System
Preis (Euro)
Multimode-Reader mit Filter- und/oder
Monochromator-Technologie. Geeignet für
anspruchsvolle akademische Forschung sowie
Assay-Entwicklung und Screening-Anwendungen in Biotech- und Pharma-Industrie.
Kurze Produktbeschreibung
Lumineszenz, Fluoreszenz und Absorption mittels
hochwertiger Quad-Monochromator Technologie,
TRF, AlphaScreen, Label-free Technologie
Mikrotiterplattenformate von 1 bis 384 Wells, Integrierter Schüttler, Temperaturkontrolle bis 65°C
Quad-Monochromatorbasiertes System für beste
Performance für Absorption und Fluoreszenzintensität, separate Detektoren für Alpha und
Lumineszenz sowie für Absoption und Fluoreszenzdetektion. TRF-Option, Dispenser, Stacker. Neu:
Label-Free Detektion mit speziellem Corning Epic
Detektionsmodul für Cell-based und Biochemical
Label-Free Assays. Kann bei aktuellen EnSpireModellen jederzeit nachgerüstet werden
Neueste Produktfamilie in der Produktgruppe der
Multimode Platereader
EnSpire
PerkinElmer LAS (Germany) GmbH
Ferdinand-Porsche-Ring 17
63110 Rodgau
Dr. Hans-Peter Steffens
+49-(0)800-181-0032
Hans-Peter.Steffens@perkin
elmer.com
10.000 Euro – 30.000 Euro, je nach Ausstattung
Modulare Konfigurationen, ab ca. 20.000 Euro
je nach Konfiguration, Modelle mit Label-freeTechnologie ab ca. 60.000 Euro
Das Einzige Multimode Readersystem das mit
Corning Epic Label-Free Technologie ausgestattet
werden kann, Touchscreen Bedienung, Enhanced
Security Software Option.
Großer Dynamikbereich in allen Messmodi, sehr sensitives System, hohe Linearität bei Abbesonders sensitiv im TRF-Modus (DELFIA) sorbance und Fluoreszenz Assays
Modulares System mit bis zu 5 Messtechniken: Lumineszenz, Fluoreszenz, UV/Vis
Absorption, TRF, FP
Mikrotiterplattenformate von 1 bis 1.536
Wells, Integrierter Schüttler, Temperaturkontrolle bis 45°C
Fluoreszenzintensität: (340 -850 nm) top
and bottom Reading, Dual Ratio measurements, TRF: T, TRF-Messungen mit Dualer
Emission, Luminescence: Glow, Flash;
Dual, Visible Absorbance (340 – 1000 nm),
UV Absorbance (260/280 nm), Fluoreszenzpolarisation (400 – 850nm)
Filterbasiertes Mikrotiterplattenlesegerät
mit bis zu 5 Meßmodi, sehr robustes
System
Victor X
EnVision
Produktname
PerkinElmer LAS (Germany) GmbH
Ferdinand-Porsche-Ring 17
63110 Rodgau
Dr. Hans-Peter Steffens
+49-(0)800-181-0032
Hans-Peter.Steffens@perkin
elmer.com
PerkinElmer LAS (Germany) GmbH
Ferdinand-Porsche-Ring 17
63110 Rodgau-Jügesheim
Dr. Michael Lässle
Tel.: +49-(0)800-1810032
michael.lassle@perkinelmer.com
Firmendaten,
Ansprechpartner
Optimiert für die Einbindung in gängige Automatisierungslösungen I
High Throughput geeignet I Vorteile von Hellfeldanalyse und Fluoreszenz Imaging in einem System kombiniert I Non-invasive Messungen
möglich I Beträchtliches Potential zur Zeitersparnis im Vergleich zu
manueller Mikroskopie I Komplete Dokumentation von Zell- und Zellkolonie- Wachstum über die Zeit, am Beispiel Zelllinienentwicklung:
Beleg der Monoklonalität in wenigen Minuten statt tagelangem Subklonieren anhand der Dokumentation bis zurück zum Tag 0
hohe Bildqualität basierend auf Laserfocus
hohe Sensitivität im Vergleich zu ELISA Readern
Fluoreszenz und Hellfeld. I Automatisierte Erkennung zellulärer Strukturen, Quantifizierung, Dokumentation und Darstellung der Ergebnisse
I erspart zeitintensives Mikroskopieren I standardisiert Ihre Zellanalysen I liefert reproduzierbare Ergebnisse
SBS Formate 6, 12, 24, 48, 96 und 384 well MTP I Zellkulturplatten
Objektträge I T-flasks Nunclon 75 I Nicht-SBS-Formate benötigen
einen entsprechenden SBS-Adapter
Auswahl von bis zu 5 Objektiven (2x, 4x, 10x, 20x, 40x) I Verwendung
von 6- 384-well Platten, Roboflasks, Slides I Verwendung von Hellfeld
und bis zu 6 verschiedene Fluoreszenzkanäle: I UV (395 nm), Blau
(470 nm), Cyan (505 nm), Grün (530 nm), Amber (590 nm), Rot (620
nm) I Große Applikationsbreite z.B. Zelllinienentwicklung / Einzelzellklonierung I Compound Screening auf Proteinexpression, Zytotoxizität,
Proliferation I Stammzell-Wachstum und -differenzierung I Fuoreszenzbasierte Applikationen, z. B. Transfektionseffizienz I Virale Plaque
Assays I Zellkonfluenz I Suspensionszellzählung u.v.m.
Auf Hellfeld- und Fluoreszenzmikroskopie basierendes Multiparameter
Cell Imaging-System zur automatisierten Analyse und Quantifizierung
von subzellulären Strukturen, Einzelzellen und Zellkolonien; High
Throughput geeignet
Cellavista Analyzer
Roche Diagnostics Deutschland GmbH
Sandhofer Str. 116
68305 Mannheim
www.roche-applied-science.com/sis/innovatis/
Kontakt: Fachliche Information Roche Applied Science
Tel.: +49-(0)621-759-8568
mannheim.csc@roche.com
Marktübersicht Mikrotiterplatten-Lesegeräte
LABORWELT
15.09.2011 11:10:53 Uhr
LABORWELT
LABORWELT
37-39_LW4_11_Marktuebersicht.indd 39
Genauigkeit (450 nm): I Mikrotiterplatte 1,0 % oder
0,003 Abs (0-2,0 Abs); 2,0 % (2,0-2,5 Abs) I Küvette 1,0 % oder 0,003 Abs (0-2,0 Abs); 2,0 % (2,0-2,5
Abs) I Linearität (450 nm): I Mikrotiterplatte 0-2,5
Abs, 2 % (96-Well Platte) I Küvette 0-2,5 Abs, 2 %
Genauigkeit (405 nm): VK ≤ 0,2 % (0,3-3 Abs), VK
≤1,0 % (3-4 Abs) I Linearität (405 nm): 0-3 Abs, ±
2%, 96-Well Platte, Fast Modus I 0-4 Abs, ± 2%,
96-Well Platte, Normal-Modus I 0-2,5 Abs, ± 2%,
384-Well Platte Fast-Modus I 0-3 Abs, ± 2%, 384Well Platte Normal-Modus
Infinite® F50: Absorption, 8 Messkanäle
Infinite F50: Accuracy 0.000 – 2.000 IOD ≤
(0.5 % + 0.010 OD) typisch I 2.000 – 3.000
OD ≤ (1 % + 0.010 OD) typisch I Linearity I
0.000 – 2.000 OD ≤ 1 % I 2.000 – 3.000 OD
≤ 1.5 %
Infinite® F50: 98/79/EC-IVD-D und 21CFR
Part 11 (mit Magellan Tracker SW). I Wizardbasierte Software in 8 verschiedenen Sprachen
I Kompaktes Gerät für jeden Laborplatz I Mit
Magellan Tracker software: 98/79/EC IVD-D und
FDA 21 CFR Part 11 I Multicheck quality control
package für IQ/OQ I Vorbereitet für ROHS Regulation 2011/95EC I 24 Monate Garantie
Readout
Genauigkeit,
Linearität
Besonderheiten/
Extras
Preis (Euro)
Absorption
Absorption
Infinite® F50: 96-well Platten, Streifenplatten
MTP-Formate, integrierte Schüttler,
Temperaturkontrolle
®
Infinite® F50: 4 Schmalbandfilter, langlebige
LEDs selbstkalibrierend, 0-4 OD, 400-750 nm
Beschreibung
optisches System
5.243 Euro ohne Inkubator; 7.213 Euro mit
k. A.
96- und 384-Well-Platten I Lineares Schütteln (einstellbar) I Temperaturbereich: +4 °C bis 50 °C
Wellenlängenbereich: 340-850 nm; 8-Filterrad mit
Standardfiltern: 405 nm, 450 nm und 620 nm; leicht
aufrüstbar mit weiteren Filtern; Endpunktmessungen
(wie ELISA, Proteinbestimmungen, Endotoxingehalt
etc.); Kinetiken (wie Enzym, Proliferation etc.)
Schnelle Messgeschwindigkeit im Fast Modus (96Well Platte 6 Sekunden, 384-Well Platte 11 Sekunden); einfaches Schreiben von Protokollen über großes
Farbdisplay; Onboard Software oder SkanIt Software;
USB Schnittstelle; verschiedene Sprachversionen;
Selbstdiagnose; IQ/OQ/PQ-Prüftools; Robotorkompabilität
9.634 Euro ohne Küvette, 11.799 Euro mit
k. A.
MTP-Formate, integrierte Schüttler, Temperaturkontrolle I 96- und 384-Well-Platten, Küvetten: 12,5 x 12,5 x
40-58 mm (BxTxH) I lineares Schütteln (einstellbar)
Temperaturregelung: + 4 °C bis 45 °C
mittels Monochromator frei wählbare Wellenlängen
von 200-1000 nm in 1 nm Schritten; Endpunktmessungen (wie DNA/RNA Quantifizierung, Immunoassays
etc), Kinetiken (wie Apoptose, Reportergen, Proliferation etc) und Spektralanalysen
Extrem schnelle Messungen von Platten und Erfassung
des Komplettspektrums einer Probe in weniger als 10
Sekunden; Weglängenkorrektur; einfaches Schreiben
von Protokollen über großes Farbdisplay; Onboard
Software oder SkanIt Software; verschiedene Sprachversionen; USB Schnittstelle; Selbstdiagnose; Roboterkompabilität
Infinite® F50: 8-Kanal Absorptionsreader mit
innovativen wartungsarmen LEDs, für Kinetiken
und quantitativen und qualitative ELISAs
Thermo Scientific Multiskan GO UV/Vis-Spektralphotometer für Mikrotiterplatten und Küvetten
Kurze Produktbeschreibung
Thermo Scientific Multiskan FC Filterphotometer für
Mikrotiterplatten
Infinite® F50
Produktname
Thermo Fisher Scientific
Robert-Bosch-Straße 1
63505 Langenselbold
info.labequipment.de@thermofisher.com
www.thermoscientific.de
Dr. Susanne Reichenberger
Tel. +49-(0)160-90530922
Susanne.Reichenberger@thermofisher.com
Tecan Group Ltd.
8708 Männedorf, Schweiz
Tel.: +41-(0)44-922 81-11
info@tecan.com
Firmendaten,
Ansprechpartner
k. A.
Fluoreszenz Sensitivität/dynamischer Bereich: I Fluoreszenz Top Reading < 0,4 fmol Fluoreszein/Well, >
6 Dekaden, 384-Well Platte I Fluoreszenz Bottom
Reading < 4 fmol Fluoreszein/Well, > 5,5 Dekaden,
384-Well Platte I Time-Resolved Fluoreszenz Top
Reading < 120 amol Europium/Well, > 6 Dekaden,
384-Well Platte I Lumineszenz Sensitivität/dynamischer Bereich I < 7 amol ATP/Well, > 7 Dekaden,
Blitz ATP-Reaktion, 384-Well Platte I Absorption I
Genauigkeit (450 nm) SD < 0,001 Abs oder CV <
0,5 % (0-3 Abs) I Linearität (450 nm) 96-Well Platte: 0-4 Abs, ± 2%; 384-Well Platte: 0-3 Abs, ± 2 %
Fluoreszenz, TRF, Absorption und Lumineszenz
6- bis 1536-Well Platten
Orbitales Schütteln (einstellbar)
Temperaturregelung: + 4 °C bis 45 °C
2 Doppelmonochromatoren; Wellenlängenbereich:
Absorption 200-1000 nm; Fluorometrie: 200-1000
nm Exzitation und 270-800 nm Emission; Luminometrie 360-670 nm Emission und 270-840 nm
Spektralscanning; I DNA/RNA/Protein-Quantifizierung; ELISA, Apoptose Zellproliferation, Bindungsassays, FRET, TR-FRET,BRET, ADMETox, molekularbiologische Assays, Enzymkinetik, Ionenkanal und
Zellsignal Assays, Ca2+-Fluxassays und vieles mehr
Unbegrenzte Wellenlängen-Auswahl, bis zu drei
Onboard Dispenser, SkanIt Software, Robotorkompatibilität
Thermo Scientific Varioskan Flash Spektraler Multimode Reader für Mikrotiterplatten
Marktübersicht Thema
Marktübersicht Mikrotiterplatten-Lesegeräte
12.
12.Jahrgang
Jahrgang || Nr.
Nr.4/2011
4/2011 || 39
39
15.09.2011 11:10:58 Uhr
Service Stellenmarkt
Akademischer Stellenmarkt
Veröffentlichen Sie Ihre Stellenanzeigen zielgruppengerecht in unserem akademischen Stellenmarkt (auch online), der allen nicht-kommerziellen
Instituten für ihre Stellenausschreibungen kostenlos zur Verfügung steht. Bitte senden Sie dazu Ihre Anzeige (Ausschreibungstext als Word-Datei,
Logo – jpg oder tiff, 300 dpi Auflösung) an a.macht@biocom.de. Annahmeschluss für die nächste LABorWeLt-Ausgabe „Imaging, Zellbiologie“
(erscheinungstermin 27.10.2011) ist der 14. oktober 2011.
Das Paul-Ehrlich-Institut ist eine wissenschaftliche Einrichtung des
Bundes, die als Bundesoberbehörde für die Zulassung und Chargenprüfung immunbiologischer Arzneimittel zuständig ist und auf den
damit verbundenen Gebieten der Lebenswissenschaften (z.B. Virologie,
Bakteriologie, Allergologie, Immunologie, Hämatologie, Medizinische
Biotechnologie) Forschung betreibt.
Im Fachgebiet „Virale Gentransferarzneimittel“ der Abteilung – Medizinische Biotechnologie – ist folgende Position zu besetzen:
Doktorandin/Doktorand
Stellenbewertung: E 13/2
TVöD Arbeitsbeginn: zum nächstmöglichen Zeitpunkt
Aufgabenprofil:
Im Zentrum unserer Forschung steht die Analyse des Zelleintritts von viralen
Vektoren. Dazu wurde von uns eine neue Methode entwickelt, mit der Viren so
verändert werden können, dass sie einen beliebigen Rezeptor der Wahl für den
Zelleintritt verwenden (Anliker et al., 2010; Nature Methods 7, 929; Münch et
al., 2011; Molecular Therapy 19, 686). Basierend auf diesem Verfahren soll mit
Hilfe von zellbiologischen und biochemischen Methoden (z. B. Partikeltracking,
Mikroskopie, Affinitäts- und Kinetikmessungen) die Anpassung von Viren an
ihren zellulären Rezeptor untersucht werden.
Anforderungsprofil:
– Abgeschlossenes Hochschulstudium der Biologie oder Biochemie
– Expertise in zellbiologischen Methoden, insbesondere konfokale
Mikroskopie und Partikeltracking
– Molekularbiologische Erfahrung, insbesondere in der Erzeugung
viraler Vektoren
– Kommunikations- und Teamfähigkeit
– Gute Englischkenntnisse in Wort und Schrift
Das Beschäftigungsverhältnis ist vorerst auf 3 Jahre befristet.
Die wöchentliche Arbeitszeit beträgt 39 Stunden. Die Eingruppierung erfolgt nach
den tarifrechtlichen Bestimmungen des TVöD-Bund.
Das Paul-Ehrlich-Institut ist bei der Wohnungssuche behilflich. Trennungsgeld und
Umzugskosten werden nach den gesetzlichen Vorschriften gewährt.
Schwerbehinderte Bewerber/-innen werden bei gleicher Eignung bevorzugt
berücksichtigt.
Das Paul-Ehrlich-Institut fördert die Gleichstellung von Frauen und Männern und
ist daher an Bewerbungen von Frauen interessiert.
Weitere Informationen: Prof. Dr. Buchholz (E-Mail: Christian.Buchholz@pei.de)
Bitte richten Sie Ihre vollständigen Bewerbungsunterlagen an:
Personalreferat des Paul-Ehrlich-Instituts
Paul-Ehrlich-Straße 51-59, 63225 Langen
www.pei.de
International Ph.D. Programs
in the Life Sciences
Description: The Life Science Zurich Graduate School consists of several highly
competitive Ph.D. programs, run jointly by the ETH Zurich and the University
of Zurich. Each program offers research and education opportunities in a stimulating international environment for ambitious students who wish to work
towards a Ph.D. degree. Accepted students perform their research project in
one of the participating research groups of their favorite program, according
to their scientific interest. Advanced teaching and training courses are offered
throughout the curriculum. The program language is English throughout. Ph.D.
studies usually last 3-4 years.
Education: Applicants must hold or anticipate receiving a Master’s degree
or equivalent from a university in a relevant field before starting the Ph.D.
program. Applicants accepted for the program will have to register with either
the University of Zurich or ETH Zurich, depending on the affiliation of their
future research group.
Application: Our web pages provide detailed information for submission of application. Please refer to the guidelines as we only take into consideration applications received in the required format: http://www.lifescience-graduateschool.
ch/index.php?id=108 – Application deadlines are July 1 and December 1
Contact details:
Dr. Susanna Bachmann
Life Science Zurich Graduate School
University of Zurich
Institute of Molecular Life Sciences
Winterthurerstrasse 190 · 8057 Zurich
e-mail: gradschool@lifescience.uzh.ch
http://www.lifescience-graduateschool.ch/
Alle Stellenanzeigen finden Sie auch unter:
www.laborwelt.de
Kontakt für weitere Informationen:
E-Mail: bewerbungen@pei.de · Telefon 06103 77-1100
Bitte geben Sie die Bewerbungskennziffer 23/2011 an.
40 | 12. Jahrgang | Nr. 4/2011
40-43_LW4_11_Stellenmarkt.indd 40
LABORWELT
14.09.2011 18:29:48 Uhr
Service Stellenmarkt
Karriere beginnt bei uns
Als europaweit führendes Forschungszentrum mit der Ausrichtung „Environmental Health“ (Verknüpfung von Biomedizin und Umweltforschung) analysieren die
Forscherinnen und Forscher des Helmholtz Zentrums München grundlegende
Prozesse der Krankheitsentstehung, der Schädigung sowie der Abwehr- und
Kompensationsfähigkeit des Organismus.
Wir sind eine Forschungseinrichtung des Bundes und des Freistaats Bayern
mit Sitz in Neuherberg, im Norden Münchens, und sind Mitglied der HelmholtzGemeinschaft Deutscher Forschungszentren e.V., der größten öffentlichen
Forschungsorganisation Deutschlands.
Das Helmholtz Zentrum München als Träger des Bayerischen Frauenförderpreises sowie des Total E-Quality Zertifikates strebt eine Erhöhung des Frauenanteils
an und fordert deshalb qualifizierte Interessentinnen auf, sich zu bewerben.
Schwerbehinderte werden bei gleicher Eignung bevorzugt.
Die Arbeitsgruppe Diabetes Models des Instituts für Experimentelle Genetik
sucht zum nächstmöglichen Zeitpunkt eine/n
Technische/n Assistenten/in –
BTA / CTA / MTA / VMTA 2011/1126
Ihre Aufgaben
–
Erlernen und Durchführen von Tierversuchen mit Mäusen
(Glukose-Clamps, Glukose Toleranz Test, etc.)
–
Durchführung molekularbiologischer Arbeiten (Genotypisierung,
Western Blot, ELISA; DNA-, RNA-, Protein-Extraktion)
–
Organisation von Mauszuchten
Ihre Qualifikationen
–
abgeschlossene Berufsausbildung in einem der o.g. Berufe
–
Interesse an der Arbeit mit Mäusen und Bereitschaft für
tierexperimentelle Arbeiten
–
ausgeprägte Teamfähigkeit und Flexibilität
–
Fähigkeit zu eigenständigem Arbeiten
Unser Angebot
– Tätigkeit in einem innovativen, zukunftsorientierten Unternehmen
–
umfangreiches Fortbildungsangebot
–
zunächst bis 31.12.2012 befristetes Arbeitsverhältnis und eine
Vergütung nach TVöD (EG 5-8)
Bitte senden Sie Ihre Bewerbung bevorzugt per E-Mail an:
Nadine Fischer
E-Mail: nadine.fischer@helmholtz-muenchen.de
Telefon: +49-(0)89 3187-4335
Helmholtz Zentrum München
Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH)
Institut für Experimentelle Gentechnik
Ingolstädter Landstraße 1
85764 Neuherberg
LABORWELT
40-43_LW4_11_Stellenmarkt.indd 41
Mitarbeiter/in für die Lehre
Wiss. Mitarbeiter/in
Fachgruppe Biologie
Unser Profil: Die Fachgruppe Biologie bietet zwei Bachelorstudiengänge (Biologie; Biotechnologie) und drei Masterstudiengänge (Biologie; Biotechnologie;
Ökotoxikologie) sowie einen Lehramtsstudiengang an.
Ihr Profil: Eine Promotion wird vorausgesetzt. Abgeschlossene Promotion
in den Naturwissenschaften; fundierte theoretische und praktische Kenntnisse vor allem im Bereich Genetik und Biochemie; Ökologische Kenntnisse
(Artenkenntnisse) sind erwünscht. Kontaktfreudigkeit, Geschick im Umgang
mit Studierenden, Bereitschaft zu flexiblen Arbeitszeiten
Ihre Aufgaben: Vorbereitung und Durchführung von Praktika und Seminaren in
allen biologischen Studiengängen
Unser Angebot: Die Einstellung erfolgt im Beschäftigtenverhältnis. Die persönlichen Voraussetzungen müssen erfüllt sein.
Die Stelle ist zum 01.01.2012 zu besetzen und befristet 31.08.2015. Es handelt
sich um eine Teilzeitstelle mit der Hälfte der regelmäßigen Wochenarbeitszeit.
(flexible Arbeitszeiten). Die Eingruppierung richtet sich nach dem TV-L.
Die RWTH ist als familiengerechte Hochschule zertifiziert.
Wir wollen an der RWTH Aachen besonders die Karrieren von Frauen fördern
und freuen uns daher über Bewerberinnen.
Frauen werden bei gleicher Eignung, Befähigung und fachlicher Leistung bevorzugt berücksichtigt, sofern sie in der Organisationseinheit unterrepräsentiert sind und sofern nicht in der Person eines Mitbewerbers liegende Gründe
überwiegen.
Bewerbungen geeigneter schwerbehinderter Menschen sind ausdrücklich
erwünscht.
Ihr Ansprechpartner:
Für Vorabinformationen steht Ihnen
Frau Prof. Dr. Ursula Priefer
Tel.: +49 (0) 241 80 26644
Fax: +49 (0) 241 80 22634
E-Mail: priefer@bio1.rwth-aachen.de
zur Verfügung.
Ihre Bewerbung richten Sie bitte an:
Frau Prof. Dr. Ursula Priefer
RWTH Aachen
Ökologie des Bodens
Worringer Weg 1
52074 Aachen
oder per E-Mail an:
Frau Prof. Dr. Ursula Priefer
priefer@bio1.rwth-aachen.de
Eine Bewerbung per E-Mail ist datenschutzmäßig bedenklich. Der Versender
trägt dafür die volle Verantwortung. Es wird eine Bewerbung auf dem
Briefpostweg empfohlen.
12. Jahrgang | Nr. 4/2011 | 41
14.09.2011 18:29:52 Uhr
Service Stellenmarkt
Postdoctoral positions at
Private Life Research Institute (Kiev)
in collaboration with University of Cologne
We are looking for highly motivated PhDs for a newly established collaboration of the University of Cologne and a private Research center
in Ukraine to work as group leaders within the newly founded Private Life Research Institute in Kiev.
Your future working place: A 3500 m2 modern and fully equipped laboratory building containing all facilities for high standard stem cell
research including cell bio¬logical, molecular biological, microscopical research. The institute is also linked to a modern animal house
for small and large animal studies, clean room facility and a clinic. It is located outside of Kiev in the nice landscape of the great lakes of
Kiev and contains all modern facilities, techniques and methods for stem cell research with translation to clinical application. The focus is
on technology improvement and application availability. The work will be performed in close collaboration with the Institute of Physiology
and Pathophysiology at the University of Cologne (Prof. Dr. Dr. J. Hescheler) which is one of the leading Institutions in the field of stem cell
research in Germany and is regarded as one of the centres of excellence in stem cell research in Europe. Several murine and human ES
and iPS cell lines and their genetically modified subclones, well-established differentiation and transplantation protocols are available. For
further information please contact: Prof. Dr. Dr, Jürgen Hescheler
Job description: You are expected to work in a collaborative team of several group leaders and also in close collaboration with the animal
and clean room facility. You will lead a group of PhD students and technicians, i.e. you should develop research protocols in an independent way, supervise the doctoral students and regularly report on the progress of your work. The project involves stem cell research
with the aim to clinical usage. The work is in applied science i.e. you are expected to work aim oriented on different areas of stem cell
research.
The PhD positions are available for the different topics:
– Differentiation and expansion of bone marrow stem cells
– Reprogramming
– Mass culture
– Stem cell differentiation
– Lineage selection
– Analysis of differentiated cells
As scientific laboratory leader you should fulfill the following prerequisites:
– Longstanding expertise in the area of stem cell research
– Laboratory management experience (working independently, planning of work, publications, writing applications, etc.)
– Mastery of evaluation programs and creation of the database
– Experience in molecular biology and genetic manipulation of embryonic and adult stem cells, and functional measurements in the
differentiated cells
– Cell culture techniques, especially mass-culture techniques
Desirable personal qualities: Good English skills (optional Russian or German skills), solid computer skills, organizational skills, commitment
and teamwork, self initiative, creativity and strong sense of responsibility and commitment, publications in international high ranking journals
as well as expertise in grant acquisition.
Your profile: PhD, degree in medicine, biology or biochemistry degree or equivalent degree. Promotion and Job Experience
Applications (including CV, certificates and list of publications and presentation of the scientific career, description of research interests, names
of three references) should be sent before October 15th 2011 to Prof. Dr. Dr. J. Hescheler under the following address:
Prof. Jürgen Hescheler, M.D., Ph.D.
University Professor of Physiology | Centre for Physiology and Pathophysiology | Institute for Neurophysiology
University of Cologne | Robert Koch Straße 39 | D-50931 Cologne, Germany | E-mail: j.hescheler@uni-koeln.de
www.uni-koeln.de
42 | 12. Jahrgang | Nr. 4/2011
40-43_LW4_11_Stellenmarkt.indd 42
LABORWELT
14.09.2011 18:29:56 Uhr
Service Stellenmarkt
Biotechnology Research And Information Network
Aktiengesellschaft
Als europaweit führendes Forschungszentrum mit der Ausrichtung „Environmental Health“ (Verknüpfung von Biomedizin und Umweltforschung) analysieren die
Forscherinnen und Forscher des Helmholtz Zentrums München grundlegende
Prozesse der Krankheitsentstehung, der Schädigung sowie der Abwehr- und
Kompensationsfähigkeit des Organismus.
Bitte richten Sie Ihre
vollständige Bewerbung an:
hr @ brain-biotech.de
Wir sind eine Forschungseinrichtung des Bundes und des Freistaats Bayern
mit Sitz in Neuherberg, im Norden Münchens, und sind Mitglied der HelmholtzGemeinschaft Deutscher Forschungszentren e.V., der größten öffentlichen
Forschungsorganisation Deutschlands.
Das Helmholtz Zentrum München als Träger des Bayerischen Frauenförderpreises sowie des Total E-Quality Zertifikates strebt eine Erhöhung des Frauenanteils
an und fordert deshalb qualifizierte Interessentinnen auf, sich zu bewerben.
Schwerbehinderte werden bei gleicher Eignung bevorzugt.
Wissenschaftl. Mitarbeiter (m/w).
Für die Core-Facility der German Mouse Clinic (GMC) des Instituts für Experimentelle Genetik suchen wir zum nächstmöglichen Zeitpunkt eine/n
Technische/n Assistenten/in
/ BTA / CTA /
Laborant/in 2011/1128
Ihre Aufgaben
–
phänotypische Untersuchungen von Mäusen
(z.B. Knochendichtemessung, Röntgen und CT-Untersuchungen,
Magnetresonanz-Tomographie, Ultraschall, Lungenfunktion)
–
Probennahme- und aufbereitung
–
Zucht sowie Genotypisierung von Mausstämmen
–
Daten-dokumentation und Auswertung
–
logistische Überwachung des Untersuchungsablaufes
–
Übernahme organisatorischer Aufgaben
Ihre Qualifikationen
–
abgeschlossene Ausbildung als BTA, CTA oder Laborant/in
–
Bereitschaft mit Versuchstieren (Mäusen) zu arbeiten
–
Erfahrung im Umgang mit Mäusen ist wünschenswert
–
ausgeprägte Teamfähigkeit
–
sehr gutes Englisch
Unser Angebot
– Tätigkeit in einem innovativen, zukunftsorientierten Unternehmen
–
umfangreiches Fortbildungsangebot
–
zunächst für zwei Jahre befristetes Arbeitsverhältnis und eine
Vergütung nach TVöD (EG 5-8)
Bitte senden Sie Ihre Bewerbung bevorzugt per E-Mail an:
Nadine Fischer
E-Mail: nadine.fischer@helmholtz-muenchen.de
Telefon: +49-(0)89 3187-4335
Helmholtz Zentrum München
Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH)
Institut für Experimentelle Gentechnik
Ingolstädter Landstraße 1
85764 Neuherberg
LABORWELT
40-43_LW4_11_Stellenmarkt.indd 43
Die
Aktiengesellschaft ist ein unabhängiges
Forschungsunternehmen in Zwingenberg im RheinNeckar Dreieck, das neue bioaktive Naturstoffe und
neuartige Enzyme sowie Biokatalysatoren mit den
Methoden der modernen Molekularbiologie darstellt.
Seit der Gründung im Jahre 1993 hat sich
Aktiengesellschaft zu einem international führenden
Unternehmen im Bereich der Weißen Biotechnologie
entwickelt. Zur langfristigen Verstärkung unseres
90-köpfigen Teams aus Wissenschaftlern, Ingenieuren
und Technikern suchen wir eine/n
AG
Darmstädter Straße 34 – 36
64673 Zwingenberg
phone 0 62 51 / 93 31-0
fax
0 62 51 / 93 31-11
public @ brain-biotech.de
www.brain-biotech.de
Für forschungsrelevante Technologieentwicklungen
sowie zur selbständigen praktischen Bearbeitung von
wissenschaftlichen Forschungsprojekten im Bereich der
instrumentellen Analytik/Stammoptimierung ist eine
Position neu zu besetzen.
Interessierte Bewerber/innen sollten als Voraussetzung
eine abgeschlossene Ausbildung als Dipl.Biol., Dipl.Ing.
oder M.Sc. in einem naturwissenschaftlich-technischen
Studiengang haben, sowie Kenntnisse in Gerätetechnik
(HPLC-MS/GC-MS), Probenvorbereitung und chromatographischer Quantifizierung von Analyten in
komplexen biologischen Matrices vorweisen. Erfahrung in der Methodenvalidierung sowie Grundkenntnisse in der Fermentation und Metabolomanalyse
wären vorteilhaft.
Selbständiges Arbeiten, Belastbarkeit, sehr gute englische Sprachkenntnisse, Organisationstalent, Einsatzbereitschaft, Kreativität und Flexibilität setzen
wir voraus.
Die Position eignet sich insbesondere für unkomplizierte Personen, die Freude am eigenverantwortlichen Arbeiten in einem naturwissenschaftlichen
Forschungsumfeld haben.
Post-doctoral position
in gene-immune therapy
The Hannover Medical School (www.mh-hannover.de) is an international site
of excellence for biomedical research in Germany. During the next years, our
major focus is translational development of novel therapies from the bench
to the bedside. The Laboratory of Lymphatic Cell Therapy (www.stripeckemhh.de) is focused on immune-regenerative approaches using genetically
programmed dendritic cells tailored for cancer.An open position is funded by the
Deutsche Krebshilfe and has as mission the GMP production and Q/C analyses
of lentivirus transduced dendritic cells, clinical trial development and immune
monitoring. This full-time position is initially for one year with possibility of
renewals. Salary ranking is commensurate with qualifications (E13–E14).
Specific requirements: PhD or MD/PhD title obtained within last 3-5 years and
strong publication record. Candidates should have demonstrated solid previous
experience with: ex vivo culture and characterization of human dendritic cells
and T cells, immunologic assays (Tetramer analyses, CTL/ Th cytokine profile
characterization, ELISPOT), multicolor analytical flow cytometry, RT-Q-PCR
and development of standard operating procedures for GMP development.
Experimental work is performed in a S2 biosafety level laboratory and requires
previous experience with molecular biology techniques and lentiviral vector
production. Excellent organizational skills, initiative, responsibility, team-work,
fluency (verbal and written) in English and German, strong computer skills
for data analyses and presentation. Experience in supervision of students
and technicians. Please send full Curriculum Vitae with three references to:
Prof. Dr. Renata Stripecke / Stripecke.Lab@mh-hannover.de
12. Jahrgang | Nr. 4/2011 | 43
14.09.2011 18:29:59 Uhr
Service Verbände
Seite bitte abtrennen – per Fax an 030-264921-11
Kontakt zu Verbänden
Die Mitglieder der nachfolgenden Fachgesellschaften erhalten LABORWELT regelmäßig mit
freundlicher Empfehlung ihrer Organisationen. Wer sich darüber hinaus für eine Mitarbeit oder
einen Beitritt interessiert, erreicht die Fachgesellschaften unter den folgenden Kontakt daten:
und Laboratoriumsmedizin e.V. (DGKL)
Fax
E-Mail
Gesellschaft für Genetik
AFT FÜ
H
GENE
Deutsche Gesellschaft für
Proteomforschung
Tel.
R
Geschäftsstelle der DGKL
Friesdorfer Str. 153
53175 Bonn
Tel.: +49-(0)-228-92-68-9522
Fax: +49-(0)-228-92-68-9527
geschaeftsstelle@dgkl.de
www.dgkl.de
Firma
ELLSC
S
Dt. Ver. Gesell. f. Klinische Chemie
Name
GE
Verband(sieheunten,bitteankreuzen)
BittekontaktierenSiemich
K
TI
Ichinteressieremichfür
denBeitritt
UnterstützungfürJungwissenschaftler
Interessenvertretung
eineSpende
FachgruppenimBereich
Gesellschaft für Signaltransduktion
c/o Prof. Dr. Ralf Hass
Med. Hochschule Hannover
AG Biochemie u. Tumorbiol.
30625 Hannover
Tel.: +49-(0)-511-532-6070
Fax: +49-(0)-511-532-6071
www.sigtrans.de
c/o MPI für Biochemie
Am Klopferspitz 18a
82152 Martinsried
Tel.: +49-(0)-89-1897-9007
Fax: +49-(0)-89-1897-9009
c.kleinhammer@dgpf.org
www.dgpf.org
BIO Deutschland
Gesellschaft für Pharmakologie und
Toxikologie
Geschäftsstelle der DGPT
Achenbachstraße 43
40237 Düsseldorf
Tel.: +49-(0)-211-600-692-77
Fax: +49-(0)-211-600-692-78
mitglieder@dgpt-online.de
www.dgpt­online.de
Tegeler Weg 33/
berlinbiotechpark
10589 Berlin
Tel.: +49-(0)-30-3450593-30
Fax: +49-(0)-30-3450593-59
info@biodeutschland.org
www.biodeutschland.org
Deutsche Gesellschaft für Hygiene
und Mikrobiologie (DGHM)
Nationales Genomforschungsnetz
c/o DKFZ
Im Neuenheimer Feld 580
69120 Heidelberg
Tel.: +49-(0)-6221-424-743
Fax: +49-(0)-6221-423-454
S.Argo@dkfz-heidelberg.de
www.ngfn.de
c/o Institut für Hygiene und
Med. Mikrobiologie
Carl-Neuberg-Straße 1
30625 Hannover
Tel.: +49-(0)-511-532-4655
Fax: +49-(0)-511-532-4355
www.dghm.org
bts (Biotechnologische Studenten­
initiative e.V.)
c/o BIOCOM
Stralsunder Straße 58–59
13355 Berlin
Tel.: +49-(0)-2649-21-21
Fax: +49-(0)-2649-21-11
www.bts­ev.de
44 | 12. Jahrgang | Nr. 4/2011
44_LW4_11_Verbaende.indd 44
c/o HZM – Deutsches
Forschungszentrum für
Gesundheit/Inst. of Developmental Genetics
Tel.: +49-(0)-89-3187-2610
Fax: +49-(0)-89-4620
www.gfgenetik.de
Deutsche Gesellschaft für
Neurogenetik
Institut für Humangenetik
Calwer Straße 7
72076 Tübingen
Tel.: +49-(0)-7071-2977692
Fax: +49-(0)-7071-295171
peter.bauer@
med.uni-tuebingen.de
www.hih­tuebingen.de/dgng/
Netzwerk Nutrigenomik
Netzwerk Nutrigenomik
Arthur-Scheunert-Allee 114
14558 Nuthetal
Tel.: +49-(0)-33200-88-301
Fax: +49-(0)-33200-88-541
mail@nutrigenomik.de
www.nutrigenomik.de
DiagnostikNet­BB
Netzwerk Diagnostik
Berlin-Brandenburg e.V.
Neundorfstraße 17
16761 Henningsdorf
Tel.: +49-(0)-3302-55-199-14
Fax: +49-(0)-3302-55-199-10
f.adams@diagnostiknet-bb.de
www.diagnostiknet­bb.de
Verband der Diagnostica­Industrie e.V.
Verband der
Diagnostica-Industrie e.V.
Neustädtische Kirchstr. 8
10117 Berlin
Tel.: +49-(0)-30-200-599-40
Fax: +49-(0)-30-200-599-49
vdgh@vdgh.de
www.vdgh.de
Österreichische
Reinraumgesellschaft (ÖRRG)
ÖRRG
Neudorf 41
A-8262 Ilz
Tel.: +43-(0)-3385-8117
Fax: +43-(0)-3385-8117
office@oerrg.at
www.oerrg.at
Österreichische Ges. f. Laboratoriums­
medizin & Klinische Chemie
ÖGLMKC Geschäftsstelle
Infomedica-KEG, Xenius Behal
Tullnertalgasse 72
A-1230 Wien
Tel./Fax: +43-(0)-1889-6238
office@oeglmkc.at
www.oeglmkc.at
LABORWELT
14.09.2011 18:34:22 Uhr
Service Produktwelt
SIFIN
DASGIP
Auftragsproduktion monoklonaler Antikörper
Seit Gründung der SIFIN 1991 werden monoklonale Antikörper (mAK) mit kontinuierlich steigendem Bedarf für das eigene Produktportfolio,
für OEM-Partner und vor allem im Rahmen von
Auftragsproduktionen für nationale und international tätige in-vitro-Diagnostika-Hersteller
produziert. Die Auftragsproduktion wurde über
die Jahre im Leistungsspektrum wie auch im
Hinblick auf das Qualitätsmanagement auf die
Kundenbedürfnisse zugeschnitten. Heute bietet
die SIFIN ausgehend von einer etablierten Produktionszelllinie alle nötigen Serviceleistungen
an, um eine dauerhafte Rohstoffversorgung für
den Kunden sicherzustellen, vom Laborbedarf
(mg) bis hin zur Großproduktion (kg).
Das Leistungsspektrum des Berliner Unternehmens umfasst die Charakterisierung von
Hybridomzelllinien sowie deren Reklonierung,
das Anlegen, Lagern und Pflegen von Arbeitszellbanken sowie die Produktion von mAk,
rekombinanten Proteinen und Säugerzellbiomasse.
Ausgehend von einer adaptierten Produktionszelllinie bieten die Produktionsverfahren
bei SIFIN die Möglichkeit, binnen sechs Wochen bis zu fünf Gramm gereinigte mAk zu
produzieren.
SIFIN Institut für Immunpräparate
und Nährmedien GmbH Berlin
Alexander Ch. Seefranz
Berliner Allee 317-321
13088 Berlin
Tel. +49-(0)-30-927030-0
info@sifin.de
www.sifin.de
Miniaturisiertes
Bioreaktorsystem
Auf der diesjährigen Biotechnica in Hannover
wird die DASGIP AG das neu entwickelte Mini
Benchtop Bioreaktorsystem DASbox vorstellen.
Die neue DASbox bietet Anwendern die volle
Funktionalität industrieller Bioreaktoren auf
minimaler Laborfläche. Mit 24 parallel operierbaren Bioreaktoren und Arbeitsvolumen von
60 bis 250 ml benötigt die DASbox weniger als
2 m Stellfläche auf der Laborbank. Damit ist die
DASbox das weltweit kompakteste, voll funktionale Industriestandard-Bioreaktorsystem für die
tierische Zellkultur und Mikrobiologie. Sowohl im
Screening als auch in der frühen Prozessentwicklung können Anwender ihren experimentellen
Durchsatz einfach und flexibel steigern. Mit der
DASbox können Bioprozesse ebenso präzise, reproduzierbar und verlässlich kontrolliert werden,
wie im Produktionsmaßstab – ein Garant für
effektives Up-Scaling. Hierzu bietet die DASbox
eine zuverlässige Agitations- und Temperaturkontrolle, die präzise Überwachung und Kontrolle von pH und Gelöstsauerstoff sowie bewährte
Multipumpen und Gasmixmodule.
Strix
Kostengünstiges System für IVD-Microarrays
Der TLR 500 MTP-Reader ist für die Analyse
von Microarrays mit colorimetrischer Färbung
in 96-Well-Platten optimiert. Das System
detektiert Microarrays mit hoher Auflösung,
hoher Empfindlichkeit und großem dynamischen Bereich. Das Detektionssystem besteht
aus einem empfindlichen CCD-Sensor und
einer Halogenquelle für ein kontinuierliches
Lichtspektrum. Der dynamische Bereich ist
größer als 12-bit und die Auflösung beträgt 10
bis 40 μm. Damit lassen sich Anwendungen
mit einigen wenigen ebenso wie mit einigen
hundert Spots pro Well realisieren. Mit verschiedenen Haltern kann das System neben
den 96-Well-MTPs auch eine Vielzahl von
anderen Substrat-Formaten unterstützen.
Die StrixAluco Software ermöglicht die
intuitive Gerätesteuerung und Bildanalyse
mit automatischer Spot-Detek tion und
-Quantifizierung. Im Batch-Modus werden
alle 96 Arrays vollautomatisch vermessen
und analysier t. Anwendungsspezifische
Reports können auf Basis der vorhandenen
ExcelTM-Templates schnell erzeugt und leicht
angepasst oder erweitert werden.
Der TLR 500 ist ein vorteilhaftes System für
eine Vielzahl von Multiplex-Anwendungen
und kann für in vitro-Diagnostik-Anwendung zertifiziert werden. Im Vergleich zu
LABORWELT
45-48_LW4_11_Pis_bk.indd 45
Fluoreszenz-Messungen ergeben sich bei
den bewährten Staining-Assays enorme
Preisvorteile bei Verbrauchsmaterial und
Gerätekosten.
Neben der verlässlichen Prozesskontrolle überzeugt die DASbox zudem durch ihr anwenderfreundliches Design. Leichte Probennahme durch
ausziehbare Reaktortabletts, optimiertes Kabelund Schlauchmanagement aber auch integrierte
Ablageflächen zum Lagern nicht genutzter Systemkomponenten sind Beispiele hierfür.
Die umfangreichen DASGIP DASware Software-Lösungen ermöglichen zudem ein umfassendes Daten- und Informationsmanagement,
Design of Experiment und die Verknüpfung zu
unternehmensweiten Informationsmanagementsystemen und Datenbanken. Die DASbox
bietet optimale Automatisierungsmöglichkeiten durch die Integration von externen
Analysegeräten wie beispielsweise HPLC, Massenspektrometern oder Zellzählsystemen und
lässt sich mit DASware remote sowohl über PC
und Notebook als auch iPhone, iPod touch und
iPad steuern.
Strix Diagnostics GmbH
Dr. Dieter Beule
Cantianstraße 11
10437 Berlin
Tel.: +49-(0)30-473-722-18
info@strix-diagnostics.de
www.strix-diagnostics.de
DASGIP AG
Claudia M. Hüther
Rudolf-Schulten-Str. 5
52428 Jülich
Tel.: +49-(0)2461-980-121
c.huether@dasgip.de
www.dasgip.com
12. Jahrgang | Nr. 4/2011 | 45
16.09.2011 12:56:47 Uhr
Service Produktwelt
Roche
PeproTech
Next-Gen-Sequencing
ELISA leicht gemacht
Durch die kontinuierliche Weiterentwicklung
der 454 Next-Generation Sequencing-Technologie auf Basis der hochparallelen Pyrosequenzierung stehen nun erstmalig Leselängen wie
in der Sanger-Sequenzierung zur Verfügung.
Verbesserungen der Gerätefluidik, Software
und Reagenzchemie ermöglichen nun eine
modale Leselänge von über 700 bp und
durchschnittlich etwa 700 Megabasen pro
Lauf. Als kostengünstiges vor-Ort-Upgrade für
bestehende GS FLX Systeme oder als Neusystem ist das GS FLX+ System sowohl mit den
neuen als auch bisherigen GS FLX Titanium
Kits kompatibel.
Wer kennt nicht die mühevolle Arbeit des
Ansetzens von Pufferlösungen, bevor mit
einem ELISA begonnen werden kann? Mit
PeproTechs ELISA Buffer Kit (EBK) geht es nun
einfacher. Er enthält alle zur Durchführung
von PeproTechs ELISA Development Kits
(EDK) notwendigen Reagenzien inkl. gebrauchsfertiger ABTS-Lösung und 96-WellPlatten. Die Mengen sind ausreichend für
1.000 Tests und somit auf PeproTechs breite
Palette an EDKs abgestimmt. Aber auch für
bis zu fünf der neuen und sehr preiswerten
Mini-EDKs (für 200 Tests), lässt sich das EBK
gut verwenden.
PeproTech bietet derzeit bereits über 100
verschiedene EDKs an und dieses Angebot
wird laufend erweitert. Die neuesten Kits
wurden zum Nachweis von humanem Heregulin B-1 und ICAM-1, Maus IL-21 sowie Ratte
CNTF, IL-2 und IP10 entwickelt.
PeproTech GmbH
Dr. Peter Bubeck
Oberaltenallee 8
22081 Hamburg
Tel.: +49-(0)40-734-357-770
Fax: +49-(0)40-734-357-779
tech@peprotech.de
www.peprotech.de
Nikon
Aufrechte Forschungsmikroskope
Die einzigartige Kombination aus langen
Leseweiten, hohem Durchsatz und hoher
Einzellesegenauigkeit des GS FLX+ Systems
ermöglicht eine genauere und kostengünstigere Sequenzierungsanalyse für ein
breites Anwendungsspektrum: Sowohl de
novo-Assemblierungen kleiner, großer und
komplexer Genome, Sequence Capture,
Transkriptom- und Metagenom-Analysen
profitieren von den langen GS FLX+ Reads.
Die Auflösung langer Repeatregionen erhöht
die Assemblierungsqualität und resultiert in
längeren Scaffolds und Contigs. In Kombination mit 454 Paired End-Reads (3 kb, 8 kb und
20kb) und Short-Read-Daten optimieren die
neuen langen Leseweiten in Hybrid-Ansätzen
die Kosten für de novo- und Re-Sequenzierungsprojekte.
Durch die erhöhte Sensitivität und Spezifität bei der taxonomischen Zuordnung
können Gene und Organismen in komplexen
Metagenomen nun noch einfacher und genauer identifiziert und zugeordnet werden.
Roche Diagnostics Deutschland GmbH
Dr. Sonja Vogel-Rohwer
Sandhofer-Str. 116
68305 Mannheim
Tel.: +49-(0)621-759-8568
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www.454.com
46 | 12. Jahrgang | Nr. 4/2011
45-48_LW4_11_Pis_bk.indd 46
Abgeleitet von der hochmodularen StratumArchitektur von Nikons erfolgreichem Inversen
Mikroskop Ti stellt das Unternehmen nun eine
neue Serie aufrechter Forschungsmikroskope
vor: Ni-U (Manuell, teil-motorisierbar) und Ni-E
(Z-Motor, modular- bis voll-motorisierbar).
Beide Basis-Stative stehen massiv und
dennoch im natürlichen 3D Ergo-Design auf
Labor- oder Anti-Vibrationstisch bereit, um
anwendungsspezifisch zu einem großen,
pathologischem Diagnose- oder voll-motorisiertem Forschungsmikroskop ergänzt zu
werden. Für die Elektrophysiologie kann das
Mikroskop Ni-E als Fixed-Stage-Mikroskop
konfiguriert werden. Da sich das Mikroskop
durch eine extrem stabile Bauweise auszeichnet, können auch schwere Kameras oder
Konfokal-Systeme (z. B. das Nikon Multiphotonensystem A1 MP) mit den Mikroskopen
kombiniert werden. Nikon hat diese neuen
Stative von den Anwendungen kommend
konzipiert und konstruiert.
Die Serie Ni erweitert die Anwendungsmöglichkeiten aufrechter Forschungsmikroskopie in
der biomedizinischen Forschung. Das Application
Building System hilft bei der optimalen Mikroskop-Konfiguration spezifisch für die jeweilige
Anwendung. Hervorzuheben ist auch die Optik
mit Nikons neuen Plan-Apo-Objektiven Lambda.
Durch die neue Beschichtungstechnologie Nano
Crystal Coat erzeugen diese Objektive gestochen
scharfe Bilderund erhöhen so die Aussagekraft
von Mehrfach-Fluoreszenzexperimenten. Die
High-Speed-Motorisierung gewährleistet den
glatten Ablauf komplexer Imaging-Sequenzen
auf der gemeinsamen Softwareplattform Nikon
Imaging Software NIS-Elements, über die sich
alle Nikon-Mikroskope und -Systeme integriert
steuern lassen.
Praktische Details erhöhen die Ergonomie und
einfache Bedienbarkeit des Ni-Systems: Mit dem
beliebig auf dem Labortisch positionierbaren
Ergo Touch Pad L3 ist das Mikroskop schnell eingestellt, seine Parameter sind zuverlässig unter
Kontrolle. Ein quadrokularer Ergo-Tubus mit
motorisierter Lichtwegweisung schickt das Bild
zur gewünschten Kamera, zum Confocal oder zu
den Augen. Integriert ist auch der von anderen
Modellen bekannte „Image Capture Button“.
Er erlaubt die Bildaufnahme, ohne die Augen
von den Okularen wegzubewegen. Das ist sehr
praktisch, wenn viele Präparate durchgemustert
und dokumentiert werden müssen.
Nikon GmbH
Dr. Jörg Kukulies
Tel.: +49-(0)211-9414-217
Fax: +49-(0) 211-9414-322
joerg.kukulies@nikon.de
www.nikoninstruments.eu
LABORWELT
16.09.2011 12:57:01 Uhr
Service Produktwelt
Leica
Integra
Hochauflösende Fluoreszenz-Mikroskope
dank GSDIM-Technologie
Handgeführte
elektronische Pipetten
Das neue Mikroskop Leica SR GSD von Leica
Microsystems erreicht Auflösungen weit
unterhalb der Beugungsgrenze, die bisher in
der Weitfeld-Fluoreszenzmikroskopie nicht
realisierbar waren. Bis zu 20 Nanometer kleine
Strukturen bildet das System detailliert ab.
Damit können Wissenschaftler Anordnungen
einzelner Proteine und anderer Biomoleküle in
Zellen sowie molekulare Vorgänge beobachten, um neue Einblicke in grundlegende Prozesse des Lebens zu erhalten. Das Leica SR GSD
nutzt die GSDIM-Technologie (Ground State
Depletion followed by Individual Molecule
return) und hat bereits während der Testphase
erstaunliche Ergebnisse in wissenschaftlichen
Experimenten erzielt. Einer der wesentlichen
Vorteile der GSDIM-Technologie ist, dass sie
mit Fluoreszenzmarkern auskommt, die in der
biomedizinischen Arbeit bereits routinemäßig
eingesetzt werden. GSDIM liefert die zurzeit
höchstmögliche lichtmikroskopische Auflösung, die der Elektronenmikroskopie bereits
sehr nahe kommt. Das Leica SR GSD basiert
auf einem vollautomatisierten TIRF-System
(Total Internal Reflection Fluorescence) und
ermöglicht es, die Vorteile der Höchstauflösung mit der TIRF-Mikroskopie zu kombinieren.
Integra zeigt in zwei informativen Videos, wie
mit einer neuen Generation von elektronischen
Pipettier-Tools eine Brücke zwischen den
großen Robotersystemen und Handpipetten
geschlagen wird. Die Systeme VIAFLO 96 und
VIAFLO voyager erhöhen die Produktivität und
Effizienz im Labor. VIAFLO 96 ist das erste
handgeführte elektronische Pipettiersystem,
mit welchem 96 Proben simultan pipettiert
werden können. Es gibt kaum ein schnelleres
und einfacheres System für den Probentransfer
in 96-Well- und 384-Well-Mikroplatten. VIAFLO
96 ist so einfach zu bedienen wie jede andere
Das System kann darüber hinaus auch für
vielfältigste Anwendungen in allen Bereichen
der Lebendzellmikroskopie oder High-EndFluoreszenzmikroskopie verwendet werden.
Als flexibles Multifunktionssystem bietet das
Leica SR GSD Forschern die Freiheit, das System
entsprechend ihren Anwendungen optimal
einzusetzen.
Leica Microsystems GmbH
Dr. Kirstin Henze
Tel.: +49-(0)-6441-292-550
Ernst-Leitz-Straße 17-37
35578 Wetzlar
corporate.communications@
leica-microsystems.com
www.leica-microsystems.com
Hyglos
Endotoxin-Nachweis mittels ELISA
Hyglos hat den weltweit ersten kommerziell
erhältlichen Endotoxin-Nachweis auf ELISABasis vorgestellt: EndoLISA®. Die Technologie
verwendet ein Phagen-Protein, um Endotoxine quantitativ an eine Microwell-Festphase zu
binden. Die Festphase und das Bindemolekül
sind so gewählt, dass alle Endotoxin-Varianten mit gleicher Affinität erkannt werden.
Nach Immobilisierung der Endotoxine an
die Festphase erfolgt ein Waschschritt, bei
dem potentiell störende Substanzen der
Probenmatrix entfernt werden. Im Anschluss
kann der Endotoxin-Gehalt mit tels des
rekombinanten Faktors C und einem fluoreszierenden Substrat zuverlässig quantifiziert
werden, ohne von inhibitorischen Probenbestandteilen gestört zu werden. Durch die
Verwendung des rekombinanten Faktors C ist
gewährleistet, dass die Ergebnisse des EndoLISA® mit denen der existierenden Testformate
übereinstimmen.
EndoLISA® überwindet die Limitierungen
bestehender Testmethoden, wie etwa die
Notwendigkeit zahlreicher Verdünnungen,
und führt durch den integrierten Waschschritt zu reduzierten Matrixeffekten. Auf
diese Weise entsteht eine robuste UntersuLABORWELT
45-48_LW4_11_Pis_bk.indd 47
chungsmethode mit exzellenter Reproduzierbarkeit. Validierungsergebnisse zeigen dementsprechend eine erheblich höhere Toleranz
des EndoLISA®-Tests gegenüber chaotropen
Substanzen, organischen Lösungsmitteln und
Detergenzien im Vergleich zum LAL-Test.
Hyglos GmbH
Karolina Heed
Am Neuland 3
82347 Bernried am Starnberger See
Tel. +49-(0)-8158-9060-0
Fax +49-(0)-8158-9060-210
karolina.heed@hyglos.de
www.hyglos.de
Pipette im Labor. Es stehen vier verschiedene
Pipettierköpfe für den Volumenbereich von 0,5
µl bis 1250 µl zur Verfügung. Beispiele typischer
Applikationen sind Reformatierungen von 96Well- zu 384-Well-Platten, Dispensieren von
Puffern und Master-Mixes und simultanes
Starten oder Stoppen von 96 Reaktionen.
VIAFLO voyager ist die erste Pipette mit
elektronisch veränderbarem Spitzenabstand.
Durch einfaches Drücken eines Knopfes wird
der Spitzenabstand verändert. Somit können
mehrere Proben auf einmal transferiert werden,
anstatt wie mit einer Einkanal-Pipette hundert
Male hin und her zu pipettieren. Das spart nicht
nur Zeit, sondern minimiert auch die Gefahr
eines Pipettierfehlers. Der Spitzenabstand ist frei
wählbar, und es können bis zu drei Positionen gespeichert werden. Das erlaubt simultanes Transferieren von Proben zwischen unterschiedlichen
Mikroplattenformaten, Zentrifugenröhrchen
und Taschen von Agarose/SDS-Gels. Weitere
Informationen und das VIAFLO 96-Video gibt
es im Internet: http://www.integra-biosciences.
com/sites/viaflo96_4_e.html. Das Video zum
Voyager-System findet sich bei Youtube: http://
www.youtube.com/watch?v=taMXgFshZFw
INTEGRA Biosciences AG
Dr. Ernst Freydl
CH-7205 Zizers
Tel: + 41-(0)-81-286-9530
efr@integra-biosciences.com
www.integra-biosciences.com
12. Jahrgang | Nr. 4/2011 | 47
16.09.2011 12:57:11 Uhr
Service Produktwelt
Dunn
BST Bio Sensor Technology
Labortechnik aus fünf
Produktgruppen
Mehrweg-Biosensoren für Labor, POCT,
Prozesskontrolle und Forschung
Die Firma Dunn Labortechnik präsentiert ihr
umfangreiches Sortiment auf der diesjährigen Biotechnica (Halle 9, Stand A29). Das
Produktspektrum kommt aus den Bereichen
Kultursysteme von der Schale bis zur Produktion, Liquid Handling, allgemeine Laborgeräte, Verbrauchsmaterialien aus Kunststoff
und Glas sowie Immunoreagenzien.
Gezeigt werden unter anderem Liquid
Handling-Systeme der Firma Art Robbins
Instruments für HTS und die Proteinkristallisation.
Die Kernkompetenz des europäischen Marktführers BST Bio Sensor Technology, liegt
in der Konzeption, Entwicklung sowie der
automatisierten Produktion von MehrwegBiosensoren. „Mehrweg-Biosensor“ deshalb, weil der Biosensor nach einer kurzen
Reinigung wieder einsatzbereit ist. Je nach
Anwendungsbereich, können die Sensoren
bis zu fünftausendmal wiederverwendet
werden.
Die daraus resultierenden Vorteile der Technologie sind zum einen eine Qualitätsverbesserung durch die Möglichkeit der Kalibration und
Kontrolle des Biosensors, zum anderen eine
verbesserte Kosteneffizienz durch die mehr als
einmalige Verwendung eines Biosensors.
Die BST-Biosensoren sind für die Bestimmung von millimolaren Konzentrationen (zum
Beispiel Glukose in Vollblut) bis zu picomolaren
Konzentrationen (zum Beispiel Hormone) von
Substanzen geeignet.
Zu den neuesten BST-Produkten gehören
professionelle Analysegeräte. Das mobile
Gerät GLUKOMETERPRO arbeitet mit einem
Mehrweg-Glukosesensor und unvorbehandeltem Vollblut und bringt damit Laborqualität
aus dem klinischen Labor in den POCT-Bereich.
Für die Laboratoriumsdiagnostik wird der
LABTREND zur flexiblen und ökonomischen
Bestimmung von Glukose- oder LaktatKonzentrationen in Blut, Plasma oder Serum
angeboten.
BST Bio Sensor Technology GmbH
Dr. Dorothea Zahn
Buchholzer Str. 55-61
13156 Berlin
Tel.: +49-(o)30-7676-731-0
Fax.: +49-(0)30-7676-731-28
info@bst-biosensor.com
www.bst-biosensor.com
Biomol
Umfangreiches Antikörper- und Cytokinangebot
Ganz neu sind hier eine LCP Mixing-Station
sowie ein LCP-Modul für den Dispenser
Gryphon zum Mischen und Dispensieren
von viskosen Lösungen. Außerdem werden
Geräte von vier neuen Partnern gezeigt. Das
neuartige Liquid Handling-System Xtallo der
Firma Primadiag ist bestens für die Vorbereitung von Screening Kits für kristallographische Anwendungen geeignet. Mit dem im
SBS-Format gehaltenen Thermogerät der
Firma Centeo können temperaturempfindliche Proben in einer konstanten Umgebung
gehalten und zusätzlich in DispensierSysteme eingebaut werden. Darüber hinaus
übernimmt Dunn Labortechnik, den Vertrieb
der Laborwerkbänke und Abzüge der Firma
Faster sowie Glasprodukte für Chemielabore
und Zell- und Gewebekultur der Firma Chemglass Life Sciences.
Dunn Labortechnik GmbH
Dr. Andy Zoellner
53567 Asbach
Tel.: +49-(0)2683-4 30 94
Fax: +49-(0)2683-4 27 76
info@dunnlab.de
www.dunnlab.de
48 | 12. Jahrgang | Nr. 4/2011
45-48_LW4_11_Pis_bk.indd 48
Biomols neuer Partner Adipogen schlägt eine
Brücke zwischen klassischer Stoffwechselforschung und der immunologischen Forschung.
Ein Augenmerk liegt hierbei auf dem Metabolischen Syndrom sowie auf weiteren entzündlichen Stoffwechselerkrankungen. Dafür
entwickelt Adipogen spezialisierte ELISA-Kits,
rekombinante monoklonale Antikörper, Cytokine und weitere Reagenzien.
Bei der Forschung am Metabolischen Syndrom
konzentrieren sich die Wissenschaftler von
Adipogen auf die Volkskrankheiten Adipositas
und Diabetes. In diesem Zusammenhang wird
insbesondere das durch biochemische Signalmoleküle gesteuerte Wechselspiel von Fett- und Immunzellen untersucht. Dies dient dem besseren
Verständnis des Metabolischen Syndroms und
bietet Chancen für neue Therapieansätze.
Seit dem 1. Juli 2011 erweitern die Forschungsreagenzien der Firma Adipogen International
das umfangreiche Produktprogramm der
Biomol GmbH (Hamburg). Das Antikörper- und
Cytokin-Angebot von Biomol gehört zu den
umfangreichsten des deutschen Marktes. Mit
dem Vertrieb der Antikörper und Cytokine von
Adipogen baut Biomol dieses Angebot weiter
aus. Ebenso wird das breite Produktportfolio
von Biomol im Bereich der Entzündungs- und
Krebsforschung wertvoll ergänzt.
Der druckfrische Hauptkatalog der Firma
Adipogen kann bei Biomol angefordert werden:
www.biomol.de.
Biomol GmbH
Dr. Edgar Lipsius
Waidmannstr. 35
22767 Hamburg
Tel.: +49-(0)40-853-2600
info@biomol.de
www.biomol.de
LABORWELT
16.09.2011 12:57:22 Uhr
Service Kalender
September 2011 – November 2011
Veranstaltungskalender
25.-27.10.11
ICSE 2011/BioPh/CPhi, Frankfurt am Main
Info: Elja Peeperkorn, UBM Live
(E-Mail: icse@ubm.com, Web: www.icsexpo.com)
26.09.11
Tag der Genomforschung, Berlin
Info: Dr. Silke Argo , Nationales Genomforschungsnetz - NGFN (E-Mail: info@ngfn.de,
Web: www.ngfn.de/jubilaeum/)
26.-28.09.11
4th Annual Meeting of NGFN-Plus and
NGFN-Transfer in the Program of Medical
Genome Research, Berlin
Info: Dr. Silke Argo, DKFZ (E-Mail: s.argo@dkfz.de,
Web: www.ngfn-meeting.de/2011)
27.-30.09.11
45. Jahrestagung der DGBMT , Freiburg
Info: Dt. Gesellschaft für Biomedizinische Technik
(DGBMT)/VDE
E-Mail: vde-conferences@vde.com,
Web: www.bmt2011.de)
27.-28.10.11
4. Mykologisches Kolloquium, Dresden
Info: Mykolabor Dresden
(Web: www.mykolabor-dresden.de)
20. Oktober 2011, Traunreut
Natürliche Inhaltsstoffe
Das Kooperationsforum „Natürliche Inhaltsstoffe – Ernährung, Gesundheit, Funktionalität“ informiert über neue Technologien
entlang der gesamten Wertschöpfungsketter natürlichen Inhaltsstoffe.
Info: bayern-innovativ.de/ingredients2011
02.-04.10.11
27. Ernst Klenk Symposium Lipid metabolic
Diseases: Novel Developments in Molecular
Pathology and Therapy, Köln
Info: Dr. Debora Grosskopf-Kroiher,
Center for Molecular Medicine University Cologne
(E-Mail: debora.grosskopf–kroiher@uni-koeln.de,
Web: www.zmmk.uni-koeln.de)
11.-13. Oktober 2011, Hannover
Biotechnica
Die BIOTECHNICA bildet die ganze Branche in einer Veranstaltung ab. Die klare
Ausrichtung auf die vier Schwerpunktbereiche Biotechnik, Labortechnik, Services
und Technologietransfer gestaltet die
Messe dabei besonders attraktiv.
Info: www.biotechnica.de
27.-29.09.11
Jahrestagung der ÖGMBT, Puch (A)
Info: Andrea Veitschegger, ÖGMBT (E-Mail: andrea.
veitschegger@oegmbt.at, Web: www.oegmbt.at)
02.-04.11.11
World Conference on
Regenerative Medicine 2011, Leipzig
Info: IZI (Web: www.wcrm-leipzig.com)
08.-10.11.11
Journées Internationales Biologie – JIB 2011,
Cnit/Paris la Défense
Info: Reed Expositions France
(Web: www.jib-sdbio.fr)
09.-11.10.11
Max Rubner Conference 2011 on
Food Metabolomics, Karlsruhe
Info: Zentralinstitut für Ernährungs- und Lebensmittelforschung (E-Mail: mrc@mri.bund.de,
Web: www.mri.bund.de/en/de/home.html)
13.10.11
jobvector career day Hannover
Info: Dr. Martina Sribar, jobvector
(E-Mail: martina.sribar@jobvector.com,
Web: www.jobvector.de/hannover)
27.-30.09.11
LABComplEX 2011, Kiew (UKR)
Info: National Academy of Sciences of Ukraine
(Web: www.labcomplex.com/en)
28.-29.9.11
Grundl0agen der ICP OES, Essen
Info: Haus der Technik, Essen
(Web: www.hdt-essen.de)
23.-26.10.11
World Health Summit 2011, Berlin
Info: Dennis Wartenberg, Charité Berlin
(Web: www.worldhealthsummit.org)
49_LW4_11_Termine_mak.indd 49
31.10.-02.11.11
BIO-Europe 2011, Düsseldorf
Info: Thomas Voigt, EBD Group
(Web: www.ebdgroup.com/bioeurope)
09.-11.10.11
BioPartnering Europe™, London (UK)
Info: Technology Vision Group LLC
(Web: www.techvision.com/bpe)
21.10.11
Update Gentechnikrecht, Bochum
Info: Dr. Kirsten Bender, AdvoGenConsulT
(E-Mail: info@advogenconsult.de,
Web: www.advogenconsult.de)
LABORWELT
27.-29.10.11
5th EORTC - NCI - ASCO Annual Meeting on
Molecular Markers in Cancer, Brüssel (B)
Info: ENASCO Secretariat (E-Mail: enasco@eortc.be,
Web: www.eortc.be/seminar/enasco2011)
26. Oktober 2011, Bochum
ScieCon Firmenkontaktmesse
ScieCon – die Firmenkontaktmesse der Life
Sciences. Karriereperspektiven und konkrete Einblicke für Studenten, Doktoranden
und Absolventen der Biowissenschaften,
Chemie, Medizin und Pharmazie. Das whois-who der Branche vor Ort, begleitet von
einem umfangreichen Rahmenprogramm.
Mehr als tausend Besucher und rund zwei
Dutzend Aussteller werden erwartet.
Info: www.ScieCon.info
12. Jahrgang | Nr. 4/2011 | 49
14.09.2011 18:34:50 Uhr
Ausblick
Schnell und ehrlich –
neues Publikationskonzept
von Thomas Gabrielczyk, Redaktion LABORWELT
Zwischen den Zeilen klang die Unzufriedenheit mit den vorhandenen Journals deutlich durch:„Wir
sind glücklich, viele exzellente Journals zu haben, aber wir brauchen einen neuen Ansatz, effizient
publizieren zu können“, zitierte Robert Tijan, Chef des renommierten US Howard Hughes Medical
Instituts (HHMI) 30 unzufriedene Top-Wissenschaftler. „Ein Journal, das darauf abzielt, die besten
Forschungsergebnisse zu publizieren, braucht ein Redaktionsteam erfahrener – und vor allem aktiv
praktizierender – Forscher. Es muss unabhängig von denen sein, die das Journal finanzieren“, ergänzte Max-Planck-Vizepräsident Herbert Jäckle. „Das Ethos unseres Journals wird sein, umfangreiche
Änderungen am Skript und nicht enden wollende Zusatzexperimente zu vermeiden“, erklärte Sir
Mark Walport, Kopf des britischen Wellcome Trusts, Ende Juni vor der Presse. Zusammengefasst: Die
existierenden Journals für Biomedizin und Life Sciences sind ineffizient. Zudem ist die Publikation
nicht unabhängig von finanziellen Interessen, fast unmöglich für Nachwuchswissenschaftler ohne
Beziehungen, und der Peer Review suboptimal. Auch ist die Zeit vom Ergebnis bis zur Publikation
zu lang. Das soll sich nun ändern. Gemeinsam starten HHMI, Wellcome Trust und Max-PlanckGesellschaft im nächsten Sommer ein Open-Access-Journal für Biomedizin und Life Sciences, bei
dem allein die Exzellenz über die Veröffentlichung entscheiden soll. Das Joint-Venture soll vor allem
eines möglich machen: schnelles, effizientes Publizieren und Transparenz beim Peer Review.
Ein Chefredakteur ist bereits seit August im Amt:
Der Zellbiologe Randy Schekman vom Journal
PNAS soll zwei Co-Editoren und ein insgesamt
zwölfköpfiges Redaktionsteam leiten . „Wir wollen die besten Publikationen der Welt ermitteln
und werden dabei keinesfalls Wissenschaftler
aus den drei Trägerorganisationen bevorzugen“,
stellte dieser gleich zu Beginn seines Halbtagsjobs für das Journal fest . Gelockt werden sollen
die Top-Wissenschaftler mit einem besonderen
Bonbon: In den ersten drei bis vier Jahren, in
denen die drei Gründungsorganisationen die
volle Finanzierung des Journals übernehmen,
müssen sie nicht die sonst üblichen „Fees for
publication“ zahlen . Auch danach soll nur ein
Teil der Publikationskosten für sie anfallen .
Die Entscheidung, ein neues Publikationsmodell zu entwerfen, fiel im vergangenen Jahr
nach einem Workshop am HHMI, an dem 30
Top-Wissenschaftler teilnahmen . Die Begutachtungszeit sei mit sechs bis zwölf Monaten
einfach zu lang, gute Nachwuchswissenschaft-
ler ohne Kontakt zum Editorennetzwerk etablierter Journals benachteiligt und gewisse
Modethemen in den etablierten Publikationen
völlig überrepräsentiert, hieß es dort . Das neue
Modell sieht dagegen kurze, transparente Entscheidungswege vor und will die ganze Breite
der Forschung abbilden . Die Bedürfnisse der
Scientific Community sollen nach Auskunft
der Max-Planck-Gesellschaft eigens in einer
Befragung ermittelt werden . Denn man will
„ein Journal von Wissenschaftlern für Wissenschaftlern“ machen .
Der recht sportliche Zeitplan sieht noch eine
Reihe von Grundsatzentscheidungen vor, bis
die erste Ausgabe im Sommer online geht . Weil
der juristische Standort noch nicht festgelegt
ist, steht auch noch nicht die Rechtsform des
zu gründenden Unternehmens fest . Doch orientiert man sich an Vorhandenem, bleibt fast
keine andere Wahl als die USA . Noch in diesem
Jahr soll der Business-Plan stehen . Man darf
also gespannt sein .
Impressum
Astra Biotech GmbH . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Beckman Coulter GmbH . . . . . . . . . . . . . . . 5
BIOCOM AG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Biocrates Life Sciences AG . . . . . . . . . . . . . 11
Biometra GmbH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Biomol GmbH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
BIO .NRW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . U3
DASGIP AG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Deutsche Messe AG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Diagnostik Net | BB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Fördergesellschaft IZB mbH . . . . . . . . . . . 13
Kimberley Clark Professional . . . . . . . . . . 31
New England Biolabs GmbH . . . . . . . . . . . U4
Porvair Sciences Ltd . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Promega Deutschland GmbH . . . . . . . . . 19
Reed Expositions France, JiB 2011 . . . . . . 27
Roche Diagnostics GmbH . . . . . . . . . . . . . U2
Sartorius Stedim Biotech . . . . . . . . . . . . . . 15
SOCOREX ISBA S .A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Thermo Fisher Scientific . . . . . . . . . . . . . . 23
UMBI BV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Vorschau Heft 5/2011
Thema
Zellbiologie
Von zellbasierten Assays in der Toxizitätstestung, über die standardisierte FFPEProbenvorbereitung bis hin zu neuen Diagnosetechniken für Krebs, auf Basis der mechanischen Eigenschaften von Zellen – die
nächste LABORWELT-Ausgabe präsentiert
top-aktuelle Themen aus der Zellbologie .
Neue Methoden aus Forschung und Unternehmen sowie Produktinnovationen stehen
im Fokus dieses Themenheftes .
Experten zu Next-Gen-Sequencing
LABORWELT (ISSN 1611-0854)
erscheint zweimonatlich im Verlag der
BIOCOM AG
Lützowstraße 33–36
10785 Berlin, Germany
Tel./Fax: 030/264921-0 / 030/264921-11
laborwelt@biocom.de
www.biocom.de
Redaktion
Dipl.-Biol. Thomas Gabrielczyk
Tel.: 030/264921-50
Anzeigenleitung
Oliver Schnell
Tel. 030/264921-45,
o.schnell@biocom.de
Leserservice
Angelika Werner, Tel. 030/264921-40
Graphik-Design
Michaela Reblin
Druck:
Druckhaus Humburg GmbH, 28325 Bremen
www.laborwelt.de
50 | 12. Jahrgang | Nr. 4/2011
50_LW4_11_Ausblick.indd 50
Inserentenverzeichnis
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der inhaltlichen Verantwortung der Autoren.
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Ohne schriftliche Genehmigung des BIOCOM
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reproduziert oder mit elektronischen Systemen
verarbeitet, vervielfältigt oder verbreitet werden.
© BIOCOM AG, Berlin
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optimale Plattform für ihre Produkt-und
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Werbeplatz in der LABORWELT-Themenausgabe bis spätestens zum 14 . Oktober
2011 . Ergänzend zum Themenschwerpunkt
„Zellbiologie“ veröffentlichen wir erstmals
Experteneinschätzungen zu aktuellen Entwicklungen im „Next-Generation Sequencing“ . Informationen zu Ihrer möglichen
Teilnahme gibt Oliver Schnell (Tel .: +49-30264921-45, E-Mail: o .schnell@biocom .de) .
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As with all of our antibodies, the antibody is specific to your target of
interest, saving you valuable time and resources.
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The antibody will provide a stronger signal for your target protein in
cells and tissues, allowing you to monitor expression of low levels of
endogenous proteins, saving you valuable materials.
+ eXceptional stability and reproducibility
XMT technology combined with our stringent quality control ensures
maximum lot-to-lot consistency and the most reproducible results.
= eXceptional Performance™
XMT Technology coupled with our extensive antibody validation and
stringent quality control delivers XP monoclonal antibodies with
eXceptional Performance in the widest range of applications.
Above: Confocal IF analysis of rat cerebellum using β3-Tubulin (D71G9) XP® Rabbit mAb
#5568 (green) and Neurofilament-L (DA2) Mouse mAb #2835 (red). Blue pseudocolor =
DRAQ5® #4084 (fluorescent DNA dye).
© 2011 Cell Signaling Technology, Inc.
XMT®, XP® , eXceptional Performance™, and Cell Signaling Technology® are
registered trademarks or trademarks of Cell Signaling Technology, Inc. / DRAQ5® is a registered trademark of Biostatus Limited
XP® monoclonal antibodies are a line of high quality
rabbit monoclonal antibodies exclusively available
from Cell Signaling Technology. Any product labeled
with XP has been carefully selected based on superior
performance in all approved applications.
www.cellsignal.de
in Deutschland und Österreich exklusiv von
:: New England Biolabs GmbH Frankfurt/Main Deutschland Tel.: +49(0)69-305-23140 Fax.: +49(0)69-305-23149 email: info@de.neb.com www.cellsignal.de
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14.09.2011 18:35:44 Uhr