Liquid-Handling auf Pipettierrobotern

Auf einen Blick

Projektleiter/in: Prof. Dr. Christiane Zaborosch

Projektteam: Miriam Iten, dipl. Chemiker FH Iwo König, Roland Weibel

Projektfinanzierung: Förderungsagentur für Innovation KTI, Bern

Projektbeginn: 15.10.2005

Beschreibung

Entwicklung einer beschichteten Pipettiernadel mit minimalem Carry Over Verhalten

Kurzdarstellung

Das Liquid-Handling auf Pipettierrobotern findet im In-vitro-Diagnostik Bereich (IVD) und in der Pharma- und Biotechnologiebranche weitverbreitete Verwendung. Beim Einsatz von wiederverwendbaren Pipettiernadeln muss sichergestellt werden, dass keine Verschleppung (Carry-Over) zwischen Proben erfolgt. Bisher gab es kein etabliertes Verfahren, welches die Bestimmung des Carry Over von Pipettiernadeln gemäss einer standardisierten Methode erlaubt.
Als erstes Ziel des Projektes wurden robuste Methoden zur genauen und reproduzierbaren Quantifizierung des Carry Over mit Standard-Pipettiernadeln in Puffer und Serum entwi-ckelt. Dazu wurden als Analyte Fluorescein und als Vertreter diagnostisch relevanter Mo-leküle Immunglobulin G (IgG) und Hepatitis B Oberflächen Antigen (HBsAg) eingesetzt. Die an der ZHAW etablierten Standardtestprozeduren zur Quantifizierung des Carry Over wurden erfolgreich auf den Liquid Handling Systemen der Hamilton Bonaduz AG, der Sias AG und der Tecan Schweiz AG implementiert.
Weiteres Ziel war die Minimierung des Carry Over von Pipettiernadeln, so dass die kosten-intensive Verwendung von Disposable Tips vermieden und wiederverwendbare Nadeln eingesetzt werden können. Für die Analyte IgG und HBsAg wurden maximal zulässige Carry Over-Werte definiert, mit denen durch Carry Over bedingte falsch-positive Proben ausgeschlossen werden können.
Die bis anhin verwendeten Pipettiernadeln und Waschroutinen zeigten eine zu hohe Analyt-verschleppung. Aus diesem Grund wurden zehn neue Beschichtungen zur Minimierung des Carry Over entwickelt (Surface Contacts GmbH, ZHAW). Dabei zeigte sich, dass allein durch die Variation der Beschichtung die geforderten Carry Over-Werte nicht erreicht werden konnten. Daraufhin wurden Dekontaminationsschritte entwickelt und sowohl hinsichtlich Zeitbedarf als auch Art der Lösung optimiert. Durch Integration der Dekontaminationsroutine konnte der Carry Over um das 10'000-fache verringert und die maximal zulässigen Carry Over-Werte unterschritten werden.
Standardtestprozeduren zur Messung des Carry Over konnten erfolgreich etabliert werden. Diese ermöglichten es, neue Beschichtungen für Pipettiernadeln und Dekontaminationsschritte zu entwickeln, mit denen die Carry Over-Werte unter den geforderten Zielwerten lagen. Die Bestimmung von IgG und HBsAg in Serum ist so mit wiederverwendbaren Pipettiernadeln ohne relevanten Carry Over durchführbar und die Routinen sind High Throughput-kompatibel. Zudem können die entwickelten Methoden zur Messung und zur Minimierung des Carry Over mit geringem Aufwand auf kunden-spezifische Substanzen übertragen werden.