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Mikroplatten-Assay

Ergebnisse zellbasierter Mikroplatten-Assays verbessern

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Die FACS-Analyse wird hauptsächlich in High-Throughput-Screening- (HTS) und High-Content-Screening- (HCS) Laboren durchgeführt. Dabei werden heterogene Zellgemische in homogene Untergruppen sortiert, wobei sowohl die fluoreszierenden Zellen als auch die nicht markierten Zellen gezählt werden. Die FACS-Analyse ermöglicht durch die automatische und zuverlässige Zählung der markierten Zellen in vielen, schnell aufeinanderfolgenden Einzelmessungen eine höhere Messgeschwindigkeit als das konfokale Mikroskop. Dennoch sind auch Durchflusszytometer bei der Datengenerierung in ihrer Geschwindigkeit begrenzt. Eine FACS-Analyse mit Proben, die jeweils mit verschiedenen Fluorophoren angeregt sind, kann mehrere Stunden beanspruchen. Das wiederum führt zu einer möglichen Abweichung der Messergebnisse, da sich bei längeren Messzeiten Zellprozesse verändern können oder die anfänglich sichtbare Aktivierung nicht mehr messbar ist.

Mikroplatten-Reader verbessern Messzeiten zellbasierter Assays

Die Entdeckung des GFP führte letztlich auch zu einem vermehrten Einsatz von Mikroplatten-Readern in Life-Science-Laboren. Während bisherige Mikroplatten-Reader hauptsächlich zur Untersuchung von einfachen, homogenen Absorptions-, Lumineszenz- und Fluoreszenz-basierten Laborversuchen eingesetzt wurden, entwickelten Hersteller leistungsfähige Multifunktions-Mikroplatten-Reader für die besonderen Ansprüche des High-Throughput-Screening. Die Reader sind in der Lage komplexe, heterogene, zellbasierte Assays in Mikroplatten mit 6 bis hin zu 3456 Wells zu messen. Durch die Messung von mL- bis zu nL-Volumina können zellbasierte Assays in nur wenigen Minuten reproduzierbar gemessen werden.

Messung von unten bleibt Herausforderung

Bis vor kurzem bestand jedoch auch bei der Verwendung von Mikroplatten-Readern ein Nachteil. Für die Beobachtung zellbasierter Assays in Echtzeit wird die Messung von der Unterseite der Mikroplatten bevorzugt. Durch die Messung von unten kann die Mikroplatte oben mit einer Abdeckung verschlossen werden. Dies wiederum verhindert eine Kontamination der Zellen und die Verdampfung von Flüssigkeiten während des Laborversuches. Generell ist das Signal bei Messungen von oben (ohne Abdeckung) jedoch höher als bei der Messung von unten. Das ist zum einen darauf zurück zu führen, dass das Plastik am Grund der Mikroplatte einen Teil des Anregungs- und Emissionslichtes absorbiert und so ein geringeres Gesamtsignal zu Stande kommt. Zum anderen nutzen Mikroplatten-Reader lange Lichtleiter um das Anregungslicht bis zur Unterseite der Mikroplatte zu leiten. Auf diese Weise geht ein weiterer Anteil des Anregungs- und Emissionslichtes verloren, was wiederum zu einem schwächeren Gesamtsignal führt.

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