AutoSampling - Automatisches Probennahmesystem mit integrierter Gewichtsmessung

Projekt: Foschungsprojekt

Beschreibung

Die Analyse von intrazellulären Metaboliten (Metabolomics) ist eine Schlüsseltechnik die in den modernen Human- und Biowissenschaften für die Zellphänotypisierung und die Identifizierung gesundheitsrelevanter Biomarker sowie metabolischer Flaschenhälse Anwendung findet. Sie stellt die einzigartige Basis für die Enwicklung zukünftiger neuer und innovativer Diagnostika, Pharmazeutika und mikrobieller Zellfabriken dar.
Das Metabolitprofil einer Zelle ist ein repräsentatives Abbild des zellulären Phänotyps und des zugrundeliegenden aktiven Reaktionsnetzwerks, eine Eigenschaft, die für Studien von Zellsystemen extrem wertvoll ist. Für die zugrundeliegende Analytik ergeben sich allerdings große Herausforderungen. Hier muss im ersten Schritt der Probeaufarbeitung der metabolische Zustand der Zellen eingefroren werden. Dazu wird typischerweise eine Probe aus dem Kultivierungsgefäß in eine sogenannte Quenching-Lösung transferiert. Vorraussetzungen für unverfälschte und vergleichbare Resultate sind ein rascher Transfer und die genaue Kenntnis des transferierten Probevolumens, da die finalen Metabolit-Levels nur mit Bezug auf die eingesetzte Zellmenge – definiert durch das Probevolumen – verglichen werden dürfen.
Gegenwertig gibt es kein Instrument, das beide Voraussetzungen erfüllt. Manueller Transfer mittels Kolbenhubpipette ist langsam und erfordert die Öffnung des Kultivierungsgefäßes (Kontaminationsgefahr durch Mikroben oder Luft). Alternativ dazu wurden unterschiedliche Instrumente in der Vergangenheit entwickelt, die eine Probe durch Unterdruck, Ventil-gesteuert, oder mittels Pumpe transferieren. Das Volumen wird hier allerdings durch Kalibrierung im Vorfeld ermittelt und muss für die eigentliche Probenahme angenommen werden. Einschluss von Gasblasen sowie Druckunterschiede (Änderung des Kultivierungsvolumens, Entwicklung von CO2, Wetter, ...) verändern jedoch das Probevolumen signifikant und führen daher, falls nicht bemerkt, zu falschen Resultaten. Diese Volumenänderungen können von keinem der gegenwärtig bekannten Instrumente erkannt werden.
Um diese potentiellen Fehlerquellen zu vermeiden, haben wir ein Probenahmesystem entwickelt, mit dem Ventil-gesteuert die Probe nicht nur rasch und automatisch transferiert werden kann, sondern das Gewicht der gezogenen Probe mittels Sensor mit einer hohen Präzision (
StatusLaufend
Tatsächlicher Beginn/ -es Ende1/01/2028/02/21