BEST PRACTICE  

Gene­ti­sches Mate­rial entschlüsseln

Die Entschlüs­se­lung von Erbinfor­ma­tionen ist aus dem modernen Labor­alltag nicht mehr wegzu­denken. Das Screen­Tape von Agilent Tech­no­lo­gies unter­stützt bei der Quali­täts­kon­trolle und erleich­tert den Arbeits­ab­lauf. Für die Herstel­lung des Screen­Tapes setzt das Biotech-Unter­nehmen auf Tech­no­logie von Harro Höfliger.

 

 

 

Schon kleine Abwei­chungen im mensch­li­chen Erbma­te­rial können für den Ausbruch von Krank­heiten verant­wort­lich sein – und Thera­pien lassen sich in vielen Fällen nur dann entwi­ckeln, wenn die gene­ti­schen Hinter­gründe bekannt sind. Als im Jahr 2003 die mensch­liche DNA nach über 13 Jahren Arbeit und Kosten in Höhe von hunderten Millionen Euro erst­mals voll­ständig entschlüs­selt wurde, war das eine echte Sensation.

Heute ist die Entschlüs­se­lung von gene­ti­schem Mate­rial in vielen Laboren Alltag und dauert nur noch wenige Stunden. Zwar sind die Kosten eben­falls drama­tisch gesunken, mit einem Preis von etwa 1.000 Euro pro Unter­su­chung aber auch nicht zu vernach­läs­sigen. Da gene­ti­sches Mate­rial außerdem sehr sensibel auf äußere Einflüsse wie Temperaturschwank­ungen reagiert, muss vor jeder Sequen­zie­rung eine ausrei­chende Qualität der Probe sicher­ge­stellt werden.

Das kredit­kar­ten­große Screen­Tape von Agilent ermög­licht eine schnelle Über­prü­fung der Qualität von DNA- oder RNA-Proben.

Zuver­läs­sige Qualitätssicherung

Hier kommt das kredit­kar­ten­große Screen­Tape von Agilent zum Einsatz, das eine schnelle Über­prü­fung der Qualität von DNA- oder RNA-Proben verspricht. „Die Funk­ti­ons­weise des Screen­Tapes basiert auf dem Prinzip der Elek­tro­pho­rese, bei der Nukle­in­säure-Stränge vonein­ander getrennt werden; eine norma­ler­weise sehr zeit­auf­wän­dige Technik“, erklärt Jan Eick­hoff, Manu­fac­tu­ring Engi­neer bei Agilent Technologies.

Jedes Screen­Tape enthält 16 Spuren – damit ermög­licht es die ­Analyse von 16 verschie­denen Proben. Das zuge­hö­rige Ana­lyse­­gerät bringt die Probe auto­ma­ti­siert in eine der Spuren ein und analy­siert anschlie­ßend je nach Anwen­dungs­ge­biet verschie­dene Para­meter, etwa Menge und Rein­heit. Die Ergeb­nisse liegen schon nach etwa einer Minute vor. So zeigt sich bereits vor der zeit­in­ten­siven und teuren Sequen­zie­rung, ob sich das gene­ti­sche Mate­rial für weitere Unter­su­chungen eignet.

„Harro Höfliger hat sich als zuver­läs­siger Partner erwiesen, der erst locker­lässt, wenn die Maschine perfekt läuft.“ Jan Eick­hoff, Manu­fac­tu­ring Engi­neer bei Agilent Technologies

Präzise Lami­nie­rung

Schon seit Beginn der Produk­tion setzt Agilent für die Herstel­lung des Screen­Tapes unter anderem auf Tech­no­logie von ­Harro Höfliger. Nach einer Stanz­ma­schine und einer Linie für das Verpa­cken der Tapes in Siegel­rand­beutel steht mit der „Trinity“ momentan das dritte gemein­same Projekt kurz vor der Inbetriebnahme.

Maschine für Agilent Technologies

Die von Harro Höfliger entwi­ckelte Maschine führt die zwei aus Foli­en­ma­te­rial bestehenden Haupt­kom­po­nenten des Screen­Tapes pass­genau zusammen: den mit Elek­tro­den­an­schlüssen bedruckten Printed Layer und den ther­mo­ge­formten Process Layer. Lami­niert werden die beiden Schichten in drei parallel arbei­tenden Stationen.

Vor und nach der Lami­nie­rung kontrol­lieren verschie­dene Kame­ra­sys­teme, ob sich auf dem empfind­li­chen Folienmate­rial keinerlei Verschmut­zungen oder Kratzer befinden; ein wich­tiger Aspekt, denn die Proben werden im Analy­se­gerät optisch ausgewertet.

Das Screen­Tape

Je nach Ausfüh­rung wird das Screen­Tape zur Auswer­tung von DNA- oder RNA-Proben einge­setzt. Im Analy­se­gerät wird über die Aufnah­me­kammer je eine der Proben in eine der Spuren einge­bracht. Nach Anlegen einer Span­nung erfolgt die auto­ma­ti­sierte Analyse verschie­dener Para­meter, um sicher­zu­stellen, dass die Qualität der Probe für eine weitere Unter­su­chung ausrei­chend ist.

Garan­tierte Prozesssicherheit

Da das Produkt aus einem anspruchs­vollen Foli­en­ma­te­rial besteht und das Siegeln nur in einem engen Tempe­ra­tur­fenster möglich ist, haben die Spezia­listen von Harro Höfligers ­Engi­nee­ring Inno­va­tion Services die Lami­na­ti­ons­ein­heit der „Trinity“ bereits im Vorfeld aufge­baut und gründ­lich getestet. „So bekamen wir die Sicher­heit, dass der Prozess grund­sätz­lich funk­tio­niert. Außerdem konnten wir gemeinsam Entschei­dungen über die Regel­technik treffen und Para­meter für die spätere Maschine entwi­ckeln“, erläu­tert Jan Eickhoff.

Die von Harro Höfliger entwi­ckelte Maschine führt die zwei aus Foli­en­ma­te­rial bestehenden Haupt­kom­po­nenten des Screen­Tapes pass­genau zusammen: den mit Elek­tro­den­an­schlüssen bedruckten Printed Layer und den ther­mo­ge­formten Process Layer.

Ein weiterer wich­tiger Aspekt der Quali­täts­si­che­rung ist die Datenbank­anbindung der „Trinity“: Alle Prozess- und Char­gen­daten werden digital erfasst, wodurch die Entste­hungs­ge­schichte jedes einzelnen Tapes bis ins Detail zurück­ver­folgt werden kann. Jan Eick­hoff ist davon über­zeugt, dass der Be­reich der Sequen­zie­rung – und damit der Markt für das Screen­Tape – auch weiterhin wachsen wird: „Unter anderem öffnet diese Technik die Tür in Rich­tung einer perso­na­li­sierten Medizin, bei der von Einzel­fall zu Einzel­fall entschieden wird, was dem Pati­enten hilft.“

Über Agilent

Agilent Tech­no­lo­gies Inc. (NYSE:A) ist ein welt­weit führender Anbieter in den Berei­chen Life Sciences, Diagnostik und ange­wandte Chemie. Mit mehr als 50 Jahren Erfah­rung und Inno­va­tion bieten Agil­ents Instru­mente, Soft­ware, Dienst­leis­tungen, Lösungen und Mitar­beiter zuver­läs­sige Antworten auf die anspruchs­vollsten Fragen der Kunden. Das Unter­nehmen erzielte im Geschäfts­jahr 2018 einen Umsatz von 4,91 Milli­arden US-Dollar und beschäf­tigt welt­weit 15.550 Mitarbeiter.

 

 

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Fotos: shutterstock/Blackboard, Agilent Tech­no­lo­gies, Helmar Lünig