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Meilenstein Laborautomation

Laborautomation nimmt Arbeit, aber nicht das Denken ab

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Vollautomaten sind der nächste Meilenstein

Brodbecks Liebling ist der Probenvorbereiter Microlab AT. Er wurde speziell für den Betrieb von Blutban­ken entwickelt und arbeitet mit einer Spritze, in etwa so lang wie ein kleiner Finger und wenige Millimeter im Durchmesser. Ihr Kolben ragt vorne aus der Spitze heraus in die aufzunehmende Flüssigkeit. Einmal gefüllt, bestückte dieser Automat eine Platte im 96er-Format mit Proben. Die Herausforderung erklärt Brodbeck, liegt zu diesem Zeitpunkt nicht mehr in der Produktion der Spritze.

Mehr Gedanken mussten sich Brodbeck und seine Mitstreiter seiner Zeit um die Variabilität der Flüssigkeit statt um Spitzengeometrie oder -werkstoff machen. Denn je nach Viskosität, Neigung der Probe zur Blasenbildung oder einem möglichen Feststoff- oder Koagulat-Anteil verhält sich die Flüssigkeitsaufnahme unterschiedlich. Je viskoser die Flüssigkeit, desto langsamer muss der Kolben seinen Job verrichten. Als Beispiel nennt Brodbeck, dass die Region aus der Blutbanken ihre Spenden beziehen, quasi eine eigene Flüssigkeitsklasse bilden. Bestimmte Eigenschaften wie eben die Viskosität liegen in einer bestimmten Bandbreite. „Es gibt Blutbanken, die sagen, wenn sie ihr Einzugsgebiet verändern, dass ein Einfluss auf die Pipettierung erkennbar sei. Solche Herausforderungen haben Hamilton-Kunden in der täglichen Arbeit. Sie dabei zu unterstützen, ohne dass sie aufwändig an ihren Geräten schrauben müssen, ist unsere Aufgabe“, sagt Brodbeck. Das richtige Zusammenspiel der technischen Komponenten hat große Auswirkungen auf die Pipettiergenauigkeit. Interessant ist, dass letztendlich nur Pipettergeschwindigkeit und Flüssigkeitseigenschaften einen Einfluss auf die Genauigkeit haben. Wenn sie korrekt parametriert werden, erhält der Anwender korrekte Werte, ist Brodbeck überzeugt.

Der große Streitfall: Luft als Lückenfüller

Doch was unterscheidet Hamilton heute von Wettbewerbern wie Tecan, Perkin Elmer oder Beckman Coulter? Eine Antwort liegt im großen Streitfall der Pipettiertechnologie begründet. Seit der Erfindung von Clark Hamilton tauchten Spitze und Zylinder in die Flüssigkeit ein – oder der Kolben wurde spätestens im Zylinder mit der Flüssigkeit benetzt. Das ist an sich nicht zwingend ein Problem.

Den Kolben mit dem Zylinder in die Flüssigkeit eintauchen zu lassen, kann aus Gründen der Pipettierpräzision in bestimmten Fällen auch heute noch gewünscht sein. Doch ein Nachteil bleibt: Zwar kann je nach Applikation und geforderter Genauigkeit über die integrierten Waschstationen in den Automaten die Spritze gereinigt und erneut verwendet werden, jedoch reicht das Reinigungsergebnis in vielen Anwendungen nicht aus. Die Gefahr der Verschleppung ist zu groß. Daher kann eine Spitze meist genau nur für dieses eine Sample genutzt werden. Ein anderes Reagenz oder Sample zwingt den Anwender, sich zu entscheiden zwischen einer gewissen Kontamination oder dem Tausch der Spitze. Zudem entscheidet sich das Hamilton-Team, ein Polster zu nutzen.

Wie Brodbeck erklärt, wurde die Entscheidung ein Medium zwischen Kolben und Probe zu setzen, lange und intensiv von Marktbegleitern torpediert. Und das lag vor allem an der Wahl des Mediums: Dafür, dass die Pipettenmechanik selbst mit der Flüssigkeit kontaktlos bleibt, sorgt bei Hamilton ein Luftpolster zwischen Kolben und Spitze. Argumente von Brodbeck für sein System und gegen das Nutzen eines flüssigen Mediums als Trennschicht: „Zum einen unterliegt die Flüssigkeit im Kolben äußeren Einflüssen, sie könnte altern oder ihrerseits kontaminieren. Zum anderen ist die Gerätetechnik deutlich aufwändiger.“

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