Lösungen für die Laborautomatisierung

Dispensieren und Pipettieren

Kleine Flüssigkeitströpfchen mit Volumina im Mikrolitermaßstab werden heute in vielen Anwendungen eingesetzt. Zu den Bereichen, in denen diese Tröpfchen eine besonders wichtige Rolle spielen können, gehören das Liquid Handling in den Biowissenschaften und der pharmazeutischen Forschung, die Diagnostik und mikrofluidische Anwendungen. Zwei typische Techniken für die Handhabung von Flüssigkeiten sind das Pipettieren (eine Kontakttechnik) und das Dispensieren (ein berührungsloser Ansatz).

Dispensieren

Für viele Anwendungen, wie z. B. das Dispensieren von Pufferlösungen oder Medien für Zellkulturen, kann ein Bulk-Dispenser eine gute Option sein. Eine Methode zur Herstellung von Tröpfchen in Mikrolitergröße ist die Verwendung schnell schaltender Magnetventile. Damit die Flüssigkeit abgegeben werden kann, können diese Ventile über eine Flüssigkeitsleitung gespeist werden, z. B. aus einem unter Druck stehenden Reservoir. Eine schematische Darstellung dieses einfachen Systems ist unten zu sehen:

Pipettieren

Das Pipettieren hingegen kann als anspruchsvollere Methode des Flüssigkeitshandlings betrachtet werden. In ihrer einfachsten Form entnimmt diese Art von Flüssigkeitstransfergerät ein Flüssigkeitsvolumen aus einem Quellbehälter durch Ansaugen, bevor es über einem Zielort positioniert wird und die Flüssigkeit anschließend abgibt. Die Probenflüssigkeit wird in der Regel in einer Struktur gehalten, die als "Spitze" bezeichnet wird. Bei den Spitzen kann es sich um stationäre Geräte handeln, wie z. B. dünne Röhrchen oder große Injektionsnadeln aus Metall oder Kunststoff, oder um konische Einwegstücke, die auch als Einwegspitzen bezeichnet werden. Die Verwendung von Einwegspitzen kann das Risiko der Verschleppung ausschließen und gleichzeitig das Totvolumen bei der Handhabung wertvoller Reagenzien im Vergleich zur Dosierung von großen Mengen verringern. Viele Systeme sind mit mehreren Spitzen ausgestattet, wodurch der Transfer von Flüssigkeiten durch gleichzeitiges Ansaugen aus oder Abgeben in mehrere Behälter beschleunigt werden kann. In der Regel wird jede Arbeitsspitze in einem System als Kanal bezeichnet.

Automatisierung

Gegenwärtig arbeitet ein Großteil der automatisierten Liquid-Handling-Systeme mit Volumina im Mikroliter- bis Milliliterbereich. Ein aktueller Trend, der zu beobachten ist, ist die zunehmende Miniaturisierung von Assays - ein Umstand, der es Laboren ermöglicht, die Kosten für Reagenzien und Proben zu senken und gleichzeitig den Durchsatz zu erhöhen. Eine intelligente Kombination aus Pipettieren und Bulk-Dispensieren kann helfen, die Automatisierung von Liquid-Handling-Prozessen zu optimieren.

Über die Autoren:

Wolfgang Trautwein
Business Development MedLab
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Dr. Bengt Wunderlich
Development Liquid Handling MedLab
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