Automatisiertes Dispensieren von Zellen

Zeit sparen, Durchsatz erhöhen, Zellen schonen

Ob in der Entwicklung von Medikamenten oder beim Testen alternativer Therapieformen – die Arbeit mit Zellkulturen gewinnt im Bereich Life Science immer mehr an Bedeutung. Dadurch steigt auch die Nachfrage nach Lösungen, um das Handling von Zellen und Organoiden effektiver und effizienter zu gestalten. Manuelles Pipettieren bindet knappe und teure Personalressourcen. Gleichzeitig stößt man bei großen Probenmengen schnell an Kapazitätsgrenzen.

Automation erhöht Produktivität und Effizienz

Der Einsatz von Automatisierungslösungen beim Liquid Handling bringt Herstellern und Forschungseinrichtungen eine Vielzahl von Vorteilen. Ein Dispensiersystem kann die Wells großer Mikrotiterplatten in kürzester Zeit präzise befüllen. Fachkräfte werden von repetitiven Tätigkeiten entlastet und gewinnen Zeit für wertschöpfende Aufgaben, wie z. B. die Analyse der Ergebnisse oder die Entwicklung neuer Testprozeduren. Im Gegensatz zu den Arbeitsabläufen beim manuellen Pipettieren sind die Prozesse vollständig standardisiert. Das Fehlerpotenzial verringert sich, da jeder Schritt einheitlich ausgeführt wird. Durch das geschlossene System wird eine saubere Umgebung erzeugt, sodass äußere Störeinflüsse auf die Zellkulturen minimiert werden.

Schonendes Handling der Zellen ist ein Muss

All diese Faktoren sprechen für einen hohen Automatisierungsgrad bei der Handhabung von Zellen und Geweben – von Hochdurchsatz-Screenings über individuelle Gentherapie-Analysen bis hin zu Zellkulturabläufen. Dabei ist entscheidend, dass der Prozess die Viabilität der Zellen möglichst wenig beeinflusst. Zellen variieren in Größe und Form und ihre Konzentration in Lösungen kann unterschiedlich sein. Beim automatisierten Liquid Handling ist es daher wichtig, dass sich Parameter wie Druck und Öffnungszeiten präzise einstellen und reproduzieren lassen. So wird es möglich, auf die Zellen wirkende Belastungen wie Scherkräfte und Druckunterschiede zu kontrollieren und zu minimieren.

Festo LifeTech bietet eine Vielzahl an Komponenten für ein modulares und flexibles Dispensiersystem, das auf Druckluft basiert. Damit lassen sich Flüssigkeiten sowie im speziellen auch Zellsuspensionen in einem schonenden Verfahren präzise dispensieren. Da Zellen lebende Organismen sind, die sehr stark von äußeren Bedingungen beeinflusst werden, kann insbesondere der eingesetzte Druck an die Zelllinie und Zellkonzentration spezifisch angepasst werden.

Praktische Tests zur Viabilität von Zellen

In Zusammenarbeit mit der Hochschule Esslingen hat Festo getestet, welchen Einfluss das Dispensieren mit dem druckgesteuerten Dispensiersystem von Festo auf die Zellviabilität hat – und das im Vergleich zum Pipettieren mit einer Handpipette. Die Versuche mit einer ausgewählten Zelllinie haben gezeigt, dass die durchschnittliche Lebensfähigkeit der Zellen ähnlich hoch war wie bei den manuell pipettierten Proben. Das Festo Dispensiersystem bietet somit eine sehr gute Ausgangsbasis für das schonende und präzise Handling von Zellkulturen – mit allen Vorteilen der Automatisierung. Der modulare Aufbau und die Einstellbarkeit der Parameter ermöglichen es, das System auf verschiedene Zelllinien und Zellkonzentrationen abzustimmen.

Über die Autorin


Paula Marin Canibano
Application Engineering LifeTech
Festo SE & Co. KG
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