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Ein Kit, viele Möglichkeiten
Schnelle und sichere Isolierung viraler und bakterieller Nukleinsäuren
Chemagic Magnetic Separation Module I zur automatisierten Isolierung von DNA und RNA aus bis zu 96 Proben
In der PCR-Abteilung des Kompetenzzentrums für Molekularbiologie der synlab-Gruppe in Weiden i.d.Opf. treffen täglich mehr als 500 Proben ein, die in
kürzester Zeit zu bearbeiten sind. Unter anderem Plasmaproben für die HCVDiagnostik, Vaginal-Abstriche, aus denen HPV-DNA isoliert, oder Stuhlproben,
in denen Noroviren nachgewiesen werden sollen. Da ein Großteil der Diagnostik mittlerweile über eine Echtzeit-PCR erfolgt, ist ein notwendiger Schritt die
effiziente und schnelle Isolierung der viralen oder bakteriellen Nukleinsäuren.
Hierfür ist eine Automatisierung des Prozesses unabdingbar. Der Vorteil gegenüber einer manuellen Extraktion: es werden reproduzierbare Ergebnisse
erzeugt, die Gefahr der Kontamination der Mitarbeiter wird reduziert und
die Isolierung der viralen Nukleinsäuren kann im größeren Maßstab und wesentlich schneller erfolgen. Darüber hinaus erfolgt die Extraktion in einem
Barcode kontrollierten Prozess, so dass eine Probenverwechslung gegenüber
dem manuellen Verfahren ausgeschlossen werden kann.
Die Qualität der extrahierten Nukleinsäuren ist
von dem Zustand der Probe, der durch Lagerung
und Transport beeinflusst werden kann, aber
vor allem von der Art der Isolierung abhängig.
Das chemagic Magnetic Separation Module I
(chemagic MSM I) ist eine elegante und robuste
Lösung, um die Nukleinsäureextraktion zu automatisieren und eine optimale DNA/RNA Qualität zu gewährleisten.
Die Flexibilität des Instruments wird durch
den modularen Aufbau unterstützt. Die chema-
gic Quality Assurance Software dient zur Prozesssicherheit und ermöglicht das Einscannen
von Barcodes, während der chemagic Dispenser
die Puffer innerhalb des Prozesses automatisch
abfüllt. Die Flexibilität wird durch die drei Formate des Separationskopfes zusätzlich gesteigert. Kleine Proben bis zu 1 ml können im 96er
Format bearbeitet werden. Proben mittleren Volumens bis zu 2 ml können in handelsüblichen
24 DWP bearbeitet werden. Um 24 Blutproben
mit jeweils 4 ml zu bearbeiten, hat der Herstel-
ler eine 24er DWP entwickelt, die ein Fassungsvermögen von 25 ml pro Vertiefung hat. 2–10
ml Blut- und Plasmaproben können mit dem
chemagic 12 Rod Head bearbeitet werden.
Ein Kit, das in der Infektionsdiagnostik
häufig mit diesem Gerät genutzt wird, ist das
chemagic Viral DNA/RNA Kit special. Es kann
sowohl zur Isolierung von viralen Nukleinsäuren als auch zur Extraktion bakterieller DNA
genutzt werden. Dabei ist das Probenmaterial
frei wählbar. Blut, Speichel, Urin, Abstrichmaterialien, Stuhlaufschwemmungen, etc. können
mit diesem Kit bearbeitet werden.
Eine Isolierung aus beispielsweise 96 Patientenproben mit jeweils 200 µl ist in weniger
als einer Stunde erledigt und die extrahierte
Nukleinsäure steht direkt für die nachfolgende
Diagnostik zur Verfügung. Der Preis pro Isolierung ist mit weniger als 2,50 Euro sehr erschwinglich.
Der Kit macht es ferner möglich, verschiedene blutfreie Probenmaterialien aus denen
unterschiedliche Viren nachgewiesen werden
sollen, parallel zu bearbeiten. Das Labor Dr.
Limbach und Kollegen in Heidelberg beispielsweise bestückt eine 96er DWP mit verschiedenen Probenmaterialien (z. B. Plasma, Serum, ausgewaschene Abstriche, Liquores) zur
Pathogen
Probenmaterial
Adenovirus
Liquor, Abstriche (Serum/Plasma)
Bordetellen
Abstriche
Borrelien
Liquor, Punktat
Chlamydien
BAL, Urin, Abstriche
CMV
Serum/Plasma/Liquor, Urin
EBV
EDTA-Serum, -Plasma, Abstriche
EHEC
Angereicherte Kultur
Enterovirus
Parameter Roche s201 Novartis diagnostics GRC, FFM Zelos
MPX assay Tigris Ultrio Plus
x100 (Tecan
Clinical Evo II und
chemagic MSM I)
IU/ml
UI/ml
UI/ml
HAV
1.06
in development
0.8
HBV
3.8
2.1
0.6
HCV
11.0
3.1
9.6
Liquor, Abstriche (Serum/Plasma)
HIV-1
49.0
27.6
8.9
FSME
Liquor, Serum
HIV-2
ND
1.3 copies/ml
HPV
Vaginalabstrich
HSV 1 / HSV 2
Liquor, Absriche
in development
9.7
Influenzavirus
Abstriche
Legionellen
BAL, Sputum, Abstriche
Listeria
Liquor, Kultur
MRSA
Kultur
Mykoplasmen
Abstriche, Urin
Mykoplasmen (resp.)
BAL, Abstriche, Sputum
Neisseria gonorrhoeae
Abstriche
Norovirus
Stuhl-Aufschwemmung
Parvovirus
EDTA-Serum, -Plasma
Ureoplasma so.
Abstriche, Urin
VZV
Liquor, Abstriche (Serum/Plasma)
Tab. 1: Aufstellung einiger Pathogene mit ihren typischen Probenmaterialien, aus denen die viralen bzw. bakteriellen Nukleinsäuren mit dem chemagic MSM I isoliert werden können.
Isolierung der Nukleinsäure aus
Bakterien und Viren wie z. B. Borrelien, CMV, HSV, VZV u. ä. Auch
RNA-Viren wie die Enteroviren
unterliegen dem gleichen Isolierungsprotokoll. Dies gelingt, weil
die einzigartige und patentierte Separationstechnologie eine
Kreuzkontamination unmöglich
macht.
Für Einzelproben, die beispielsweise im Rahmen des Notdienstes
noch schnell bearbeitet werden
müssen, bietet sich der chemagic
Prepito an. Dieses Gerät kann bis
zu 12 Proben gleichzeitig und ein
maximales Probenvolumen von
1 ml bearbeiten. Aufgrund der
gleichen Separationstechnologie
liefert der Prepito wie das chemagic MSM I verlässliche Ergebnisse
innerhalb von 45 Minuten.
Wer den Grad der Automatisierung noch erhöhen will, hat die
Möglichkeit das Instrument mit einem Pipettierroboter zu kombinieren. Dieser kann die Primärproben
vorbereiten oder auch PCR Ansätze
pipettieren. Anbindungen an Pipettierroboter von PerkinElmer oder
anderen Herstellern sind bereits
seit Jahren im Einsatz. Eine platz-
sparende Variante ist der chemagic
STAR, ein Hochdurchsatzsystem,
das aus einem Microlab STAR (Hamilton) und dem Herzzstück des
chemagic MSM I – der Extraktionseinheit – besteht und durch Hamilton vetrieben wird. Die Standard
Box dieses Systems ist mit allen
drei Köpfen und 31 vorinstallierten Protokolle erhältlich und kann
2 komplette Isolierungsvorgänge
ohne manuelle Interaktion durchführen.
Erhöhte Sicherheit bei
Blutproben
Das chemagic MSM I kommt in
zahlreichen Anwendungsgebieten
zum Einsatz. So wurde es in einer
kundengerechten Modifikation zusammen mit einem Tecan Evo Clinical II zu einem vollautomatischen Extraktionsroboter (Zelos
x100) für das Blutspenderscreening angefertigt. Diese Extraktionsroboter befinden sich im DRK
Blutspendendienst Baden-Württemberg – Hessen im Institut
Frankfurt und im DRK Blutspendedienst Ost im Institut Plauen im
Einsatz. Damit werden jährlich 2,1
PB19
2.2 copies/
ml
11.5
Tab. 2: Vergleich der analytischen Sensitivität zwischen Roche s201 MPX
Test, Novartis Tigris Ultrio plus und dem DRK Baden-Württemberg – Hessen
Zelos x100 (Tecan Pipettierroboter und chemagic MSM I)
Millionen Blutspenden (30 % aller
Blutspenden aus Deutschland sowie Spenden aus Österreich, Luxemburg und der Bundeswehr) auf
die Parameter HAV, HBV, HCV,
HIV-1 und Parvovirus B19 mit Hilfe
der Realtime PCR untersucht. Der
große Probendurchsatz wird ermöglicht, da die Proben in Minipools bis zu 96 Proben pro Pool
pipettiert und extrahiert werden.
Bei diesem großen Probendurchsatz ist die komplette Barcodekon-
trolle ein wesentlicher Bestandteil,
der Probenverwechslungen ausschließt.
▶ ▶K o n t ak t
Chemagen
Biopolymer-Technologie AG
Baesweiler
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