LABORWELT 04/2011

laborwelt Nr. 4 / 2011 – 12. Jahrgang

Diagnostik Integriertes Verfahren eröffnet Sepsisdiagnose in nur zwei Stunden

Paper des Monats: Infektionsdiagnostik wird Genom-basiert

IvD-Plattform ermöglicht simultane Analyse von bis zu 500 Parametern

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15.09.2011 11:02:23 Uhr

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14.09.2011 Uhr 08.09.2011 17:49:34 8:39:54 Uhr

Editorial | Inhalt

Neue Diagnostik: mehr als PR? Noch liegen die Anwendungen von Next-Generation-Sequenziermaschinen vor allem in der molekular orientierten Forschung. Doch deuten immer mehr wissenschaftliche Publikationen auch auf potentielle Anwendungen an der Schnittstelle zur Medizin, wie in der Molekulardiagnostik. Allerdings stehen die beteiligten Unternehmen vor riesigen Herausforderungen, wenn sie ernsthaft den großen Diagnostikmarkt in ihre Überlegungen einbeziehen wollen. Gilt es doch, die Systeme narrensicher anwendbar für eine Anwendergruppe in Diagnostik-Großlabors zu machen, die bei weitem nicht über die wissenschaftliche Expertise der Anwender in Forschungslabors verfügt. Dazu kommen haftungsrechtliche Fragen, die schnell teuer werden können, etwa wenn ein Test vom Markt genommen werden muss, sowie hohe Zulassungskosten in den USA. Kurz: Man prüft, angesichts des großen Marktversprechens, ob sich das rechnen kann. Professionelle Anbieter von Marktabschätzungen, wie etwa Datamonitor, glauben daran und prognostizieren dem Next-Generation Sequencing „signifikante Marktchancen in den Zukunftsfeldern Frühdiagnose, Patientenstratifizierung und Personalisierte Medizin“ ohne diese jedoch zu beziffern.

Erste Serviceanbieter, wie die Frankfurter bio.logis GmbH oder die GATC Biotech-Tochter LifeCodexx AG in Konstanz nutzen bereits die Sequenzer für molekulardiagnostische Dienstleistungen. Zwischen den Anbietern der NGS-Plattformen ist angesichts der zukunftsweisenden Anwendungen der Technologie (vgl. Seite 4, 17, und 26) ein heftiger Wettbewerb entbrannt, der die Kosten drückt und die Technologieentwicklung beschleunigt. Neben der Werbung für das eigene Produkt steht daher dessen stete Fortentwicklung im Fokus. Zu besichtigen sind die Techniken auf der Biotechnica – wenn Sie dort sind, freuen wir uns, wenn Sie an unserem Stand vorbeischauen: Halle 9, Stand F30.

Thomas Gabrielczyk

In diesem Heft

Marktübersicht: MTP-Lesegeräte Ob zum Drug Screening, der Toxizitätsprüfung von Arzneimittelkandidaten, in der Diagnostik, Zellbiologie oder systematischen Genomanalyse – immer wenn es um hohen Durchsatz geht, kommen Mikrotiterplatten zum Einsatz. Neben der Qualität der Platten selbst, spielen die Detektionsmöglichkeiten (Fluoreszenz, Lumineszenz) eine große Rolle für die Sensitivität und Spezifität des eingesetzten Assays. Den aktuellen Stand ihres Geräteportfolios schildern die Anbieter in der Marktübersicht „Mikrotiter plattenLesegeräte“ ab Seite 37.

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Inhalt 4

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Paperwelt Highlight des Monats EHEC-Ausbruch 2011 – Next-Generation Sequencing von Bakterien in Echtzeit Dag Harmsen et al., Universität Münster Bitzlicht POC-Diagnostik Neue IvD-Plattform zur simultanen Messung von 500 Parametern Soeren Schumacher et. al, Fraunhofer-IBMT, Institutsstandort Potsdam-Golm Titel: Diagnostik Molekulardiagnostische Verfahren zum Nachweis pathogener Viren erfordern immer bessere und schnellere Verfahren zur DNAExtraktion (vgl. S. 11) Foto: Roche Applied Science

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Blitzlicht Sepsisdiagnostik FastDiagnosis – Point-of-care-Diagnose der Sepsis Peter Schubert et al., R-Biopharm GmbH, Darmstadt

11

Blitzlicht Virusnachweis Effiziente Extraktion viraler Nukleinsäuren aus Humanproben Bernd Neufeld, Roche Diagnostics GmbH, Mannheim

16

Blitzlicht Single-cell-Analyse Expressionsprofiling in einzelnen Leukämiezellen Nils von Neuhoff, Medizinische Hochschule Hannover

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Wissenschaft Kongressbericht Mikrobiologie – auf dem Weg zur System- und Synthetischen Biologie Werner Selbitschka, Alfred Pühler, CeBiTec, Universität Bielefeld

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Blitzlicht In-vitro-Diagnostik SterolDQ-Kit – neuer Maßstab in der Analyse von Steroidhormonen Alexandra Gruber, Biocrates Life Sciences AG, Innsbruck

23

Blitzlicht Netzwerk DiagnostikNet BB – Produkte/Services für die Diagnostik Frauke Adams, DiagnostikNet BB

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Blitzlicht HLA-Screening HLA-Genotypisierung mittels Amplicon-Sequenzierung Burkhard Ziebolz, Roche Applied Science, Penzberg

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Blitzlicht Proteindiagnostik Moderne Proteindiagnostik – Potential zeitaufgelöster Fluoreszenz Thole Züchner, Universität Leipzig

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Wissenschaft Companion Diagnostics Die Biobank Alliance des m4-Spitzenclusters München H.-Erich Wichmann, Helmholtz-Zentrum München

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Labormarkt im Umbruch

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Stellenmarkt

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Verbände

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Produktwelt

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Termine

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Ausblick / Impressum 12. Jahrgang | Nr. 4/2011 | 3

16.09.2011 13:38:39 Uhr

Paperwelt Highlight des Monats

EHEC-Ausbruch 2011: Next Generation Sequencing von Bakterien in Echtzeit Alexander Mellmann*, Dag Harmsen*+, Craig A. Cummings*, Emily B. Zentz, Shana R. Leopold, Alain Rico, Karola Prior, Rafael Szczepanowski, Yongmei Ji, Wenlan Zhang, Stephen F. McLaughlin, John K. Henkhaus, Benjamin Leopold, Martina Bielaszewska, Rita Prager, Pius M. Brzoska, Richard L. Moore, Simone Guenther, Jonathan M. Rothberg, Helge Karch. Prospective genomic characterization of the German enterohemorrhagic Escherichia coli O104:H4 outbreak by rapid next generation sequencing technology, PLoS One doi:10.1371/journal.pone.0022751 +korrespondierer Autor, * Hauptautoren Wissenschaftler der Medizinischen Fakultät der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster waren in Kooperation mit der Life Technologies Corp. die Ersten, die am 3. Juni 2011 eine Genomsequenz des EHEC-Isolats O104:H4 des Mitte Mai 2011 begonnenen deutschen Ausbruchs öffentlich zugänglich machten. Die publizierte erstmalige Anwendung einer Ion Torrent Personal Genome Machine (PGM) ist zugleich die erste Quasi-Echtzeitsequenzierung eines bakteriellen Genoms. Dies läutet den Beginn einer neuen Disziplin ein: der prospektiven genomischen Epidemiologie. Kleine, günstige und schnelle ‚Next Generation Sequencing’-Systeme könnten in Kürze große Verbreitung in der Routinediagnostik im Gesundheitssystem und in der klinischen Mikrobiologie finden.

LABORWELT: Welche Perspektiven eröffnet Ihr Paper?

Harmsen: Schon bei der genomischen Analyse des EHEC-Ausbruchs 2011 in Deutschland waren wir extrem schnell. Es war weltweit die erste publizierte Anwendung des Next Generation Sequencings (NGS) im Rahmen eines Ausbruchsgeschehens nahezu in Echtzeit. Unsere Studie ist daher quasi die Geburtsstunde einer neuen Disziplin, nämlich der prospektiven genomischen Epidemiologie. Diese hat großes Potential, die klassische Epidemiologie künftig zu ergänzen, wie jüngste Arbeiten zeigen. Zuletzt berichteten wir über die Echtzeitsequenzierung multi-resistenter Klebsiella OXA-48-Isolate in Kooperation mit der Nationalen Niederländischen Gesundheitsbehörde RIVM. Die Ergebnisse bildeten unmittelbar die Grundlage für die Entwicklung eines spezifischen Testes. Das war das erste Mal, dass die Genomforschung sozusagen in Echtzeit in der medizinischen Diagnostik ankam. Niederländische Krankenhäuser nutzen bereits diesen Test zum Screening von Neuaufnahmen, um Ausbruchsketten zu beenden und damit präventiv weitere Infektionen zu verhindern.

LABORWELT: Worin liegen aus Ihrer Sicht methodische Stärken, wo Limitationen des genutzten Sequenzierungsansatzes auf der Personal Genome Machine von Ion Torrent?

Harmsen: Im Vergleich zu den seit 2005 am Markt etablierten „großen“ und teuren Hochdurchsatz4 | 12. Jahrgang | Nr. 4/2011

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Systemen wie GS FLX (Roche/454 Life Sciences), Illumina HiScan und ABI SOLiD gehört der PGM zu einer neuen Klasse von Geräten mit geringerem Durchsatz. Diese kleinen „Desktop-NGS“Maschinen, wie der GS Junior (454/Roche), Ion Torrent PGM oder Illumina MiSeq, sind günstig in der Anschaffung und liefern Ergebnisse in ein bis zwei Tagen. Gerade bei einem Ausbruch ist Geschwindigkeit natürlich Trumpf. Das aktuell am Markt eingeführte Gerät von Pacific Biosciences ist ebenfalls extrem schnell, da kein Amplifizierungsschritt benötigt wird. Es ist jedoch von den Investitionskosten eher mit den großen und etablierten Systemen zu vergleichen und ist daher – anders als die Desktop-Lösungen – nicht für kleine und mittelgroße Laboratorien erschwinglich.

Zu den technologischen Unterschieden: Sowohl der 454 Junior als auch der PGM nutzen die Pyrosequenzierungsmethode – wenig überraschend: Wurden doch beide Systeme von Jonathan Rothberg erfunden und kommerzialisiert. Systemimmanent bei dem Pyrosequenzierung sind InDels durch Probleme bei der Sequenzierung von HomopolymerRegionen. Diese Art von Fehlern findet sich kaum bei der Illumina-Technik, jedoch sind hier häufiger Substitutionsfehler zu beobachten.

Charakteristisch für die Pyrosequenzierung sind ferner im Vergleich zu Illumina- und SOLiD-Geräten längere Leseweiten (GS Junior 400 Basen bzw. PGM momentan 200 Basen). Das Besondere am PGM ist jedoch, dass die Detektion der Sequenzierprodukte nicht fluoreszenzbasiert – wie bei allen anderen NGS- Plattformen – sondern mittels eines Semikonduktors pH-basiert ist. Hierdurch ergeben sich schon jetzt manifeste

Prof. Dr. med. Dag Harmsen leitet die Forschungsabteilung an der Poliklinik für Parodontologie der WWU. Seine Forschungsschwerpunkte liegen in der molekularen Identifizierung und Typisierung von bakteriellen Erregern. Insbesondere erlangte seine Arbeitsgruppe jedoch weltweite Anerkennung durch Arbeiten zur angewandten Bioinformatik in der Mikrobiologie. So implementierte er etwa die weltweit größte öffentlich molekulare Typisierungsdatenbank (SpaServer für MRSA-Isolate, spaserver.ridom. de). Seit Juli 2005 ist er ‚member-at-large’ im ‚Executive Board’ des ‚International Committee on Systematics of Prokaryotes’ und seit Juni 2007 Mitglied des ‚American Society for Microbiology’ (ASM) ‚Professional Development Committee’.

praktische – und auch theoretisch – Vorteile, welche noch in die Praxis translatiert werden müssen. So können durch das Weglassen von Fluoreszenzfarbstoffen sowohl günstigere Geräte – ohne optische Detektionseinheit – als auch niedrigere Verbrauchsmittelkosten erzielt werden. Auch entfällt die sehr Speicherund CPU-intensive Bildbearbeitung nach der Generierung der Rohdaten. Schließlich ist seit der Markteinführung des PGMs Anfang dieses Jahres eine rasante Fortentwicklung der Plattform zu beobachten – mit einem noch nicht absehbaren Ende.

LABORWELT: Was sind die nächsten Schritte auf diesem spannenden Weg? Harmsen: Perspektivisch arbeiten wir an der Optimierung der nachgeschalteten bioinformatischen Analyse der NGS-Daten. Konkreter: Wir wollen diese Daten in Koppelung mit Geo-InformationsSystemen (GIS) und Raum-Zeit-Clusteranalysen für Ausbruchs-Frühwarnsysteme nutzen.

Längerfristig haben wir die Vision, aus den Daten mittels Expertensystemen einen ein- bis zweiseitigen umgangssprachlichen Bericht für Ärzte und/oder Epidemiologen zu erstellen.

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Gene Expression

Genotyping

Biologics Testing

14.09.2011 17:51:31 Uhr

Blitzlicht POC-Diagnostik

Neue ivD-Plattform für die simultane Messung von bis zu 500 Parametern Dr. Soeren Schumacher, Dr. Eva-Ehrentreich Förster, Prof. Dr. Frank F. Bier, Fraunhofer-Institut für biomedizinische Technik, Institutsteil Potsdam-Golm In einem Verbundprojekt von sieben Fraunhofer-Instituten wurde ein Lab-on-Chip-System etabliert, welches die patientennahe Diagnostik kostengünstig ermöglicht. Dazu wurde eine kreditkartengroße Kartusche entwickelt, die für einen Assay alle benötigen Reagenzien beinhaltet. Durch Pumpen, die auf dieser Kartusche integriert sind, wird ein Assay wie etwa in einer Mikrotiterplatte prozessiert.

Zurzeit ist es möglich, zwischen zwei verschiedenen Sensortypen – einem optischen und einem elektrochemischen – zu wählen Dies qualifiziert das System für eine Vielzahl von biomedizinischen Assays. Dabei ist es durch Microarraytechnik möglich, bis zu 500 verschiedene Analysen simultan durchzuführen. Neben der Kartusche selbst wurde eine Prozessier- und Ausleseeinheit als Basisstation entwickelt. Diese ermöglicht es, anwenderfreundlich einen Assay innerhalb von ca. 15 Minuten ablaufen zu lassen. Die besondere Herausforderung bei der Konzeption bestand darin, das System auf die simultane Messung von verschiedenen Parametern vorzubereiten, da hier meist verschiedene Konzentrationsbereiche abgedeckt werden müssen. Als Beispiel wird hier die parallele Messung von C-reaktivem Protein (CRP) und dem prostataspezifischen Antigen (PSA) gezeigt. Während CRP im Bereich vom mg/L nachgewiesen werden muss, bewegt sich der medizinisch relevante Bereich für PSA im Bereich von µg/L. Da die hier präsentierte Fraunhofer ivD-Technologie als Plattformtechnologie konzipiert wurde, ist sie offen für verschiedene Assays – auch in anderen Indikationsgebieten.

Neben dieser technologischen Seite wurde innerhalb des Projektes auch die Produktion des Systems entwickelt. Dies ermöglicht es, die Kartusche in großen Mengen herzustellen und so direkt Assays im System zu validieren. Durch diese Möglichkeit erübrigt sich der Transfer von einem Demonstrator zum marktfähigen Produkt und macht so die ivD-Plattform neben der Diagnostik auch für Bereiche wie die Biomarkerentwicklung und -validierung oder personalisierter Medizin attraktiv.

Abb. 1: Fraunhofer ivD-Kartusche – modularer Aufbau für anwendungsspezifische Modifikationen (Fotos: Fraunhofer ENAS, IBMT, ISIT) Point-of-Care, eines der Schlagwörter des letzten Jahrzehntes, wird nicht mehr nur mit patientennaher Blutzuckermessung in Verbindung gebracht 1. Obwohl der Löwenanteil des Marktes immer noch die Blutzuckerbestimmung ist und durch die steigende Tendenz von Diabetes-Erkrankungen in den Schwellenländern bleiben wird, finden sich auf dem Markt einige Systeme, die andere Indikationen wie etwa einen Herzinfarkt nachweisen können2-3. Zusätzlich zeigt sich 6 | 12. Jahrgang | Nr. 4/2011

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in der biomedizinischen Forschung, dass bestimmte Diagnosen differenzierter gestellt werden können, wenn nicht nur ein Parameter, sondern direkt eine Vielzahl von Parametern bestimmt und quantifizier t werden4 . Dies erfordert neuartige Systeme, die imstande sind, als Plattformtechnologie sehr unterschiedliche diagnostische Anwendungsfelder abzudecken. Forderungen für die Technologie sind (i) eine große Möglichkeit zur Miniaturisierung, (ii) die simultane

Messung von verschiedenen Parametern bei zugleich (iii) kostengünstiger Produktion.

Diese Forderungen wurden als Ziel eines Fraunhofer-internen Verbundprojektes formuliert. Unter dem Namen „Fraunhofer ivD-Plattform“ wurde ein System in der Größe einer Kreditkarte entwickelt, welches durch Microarraytechnologie die Messung von bis zu 500 diagnostischen Parametern ermöglicht. Die Fraunhofer ivD-Plattform ist als Plattformtechnologie für eine Vielzahl potentieller Anwendungen angelegt. Da ein integraler Bestandteil der Entwicklung des Systems auch die Produktion betraf, kann das System durch Serienproduktion kostengünstig hergestellt werden.

Das System: Kartusche und Basisstation Kernelement der Fraunhofer ivD-Plattform ist eine Kartusche in Kreditkartengröße, die sich durch einen hohen Integrationsgrad auszeichnet5. Dabei sind sowohl alle benötigen Reagenzien, Sensoren als auch die Pumpen auf der Kartusche integriert. Somit reicht eine Spannungsquelle zur Prozessierung einer Probe aus. Weiter entfallen gerade durch die Integration der Pumpen fehleranfällige Schnittstellen zur Außenwelt, und eine erhebliche Miniaturisierung des Systems wird ermöglicht 6.

Um als Plattformtechnologie möglichst viele verschiedene Anwendungsgebiete zu erschließen, zeichnet sich die Kartusche durch einen modularen Aufbau aus, so dass beispielsweise verschiedene Sensoren anwendungsabhängig genutzt werden können. Weiter wird die Kartusche mit allen benötigten Reagenzien bestückt, um anwendungsspezifisch einen Assay durchzuführen zu können.

In der Fraunhofer ivD-Plattform basiert der Nachweis von bestimmten Parametern innerhalb der Probe im Wesentlichen auf einer Bindungsreaktion. Dabei bindet beispielsweise ein Antigen, wie etwa ein Toxin, an einen Antikörper, der in einem Microarray auf einer Oberfläche immobilisiert wurde. Nachdem das Antigen gebunden hat, wird ein Sekundärantikörper mit einer Markierung darüber gegeben, der das Antigen von der gegenüberliegenden Seite binden kann. Der Antikörper kann als Markierung entweder einen Fluoreszenzfarbstoff oder ein Enzymlabel tragen. Im Falle eines Fluoreszenzfarbstoffes kann dieser mittels eines Lasers angeregt und die Fluoreszenz quantifiziert werden. Dies geschieht im System unter Nutzung des Prinzips der „total internal reflectance fluorescence“ (TIRF), wobei durch Einkopplung von Laserlicht in einen Wellenleiter lediglich die oberflächennahe Fluoreszenz gemessen werden kann7. Durch die Verwen-

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Blitzlicht POC-Diagnostik

dung eines Microarrays können so optisch bis zu 500 verschiedene Analysen parallel durchgeführt werden. Die Markierung mittels eines Enzyms wird innerhalb der Fraunhofer ivD-Plattform zum elektrochemischen Nachweis genutzt. Dabei wird ein Substrat vom Enzym umgesetzt, dessen Produkt dann ortsaufgelöst elektrochemisch detektiert wird8.

Der hier genutzte Chip bietet die Möglichkeit, 16 verschiedene Analysen simultan zu messen, wobei jedoch durch die Wahl der Messzeit eine Sensitivitätserhöhung möglich ist.

Um einen Assay durchzuführen, wird die Kartusche in eine Basisstation eingelegt.

Diese Basisstation enthält neben den Kontakten für die Kartusche im Wesentlichen die Bestandteile, die für den jeweiligen Sensor erforderlich sind. So beinhaltet die Basisstation für die optische Detektion eine Laserdiode zur Anregung, eine CCD-Kamera zum Auslesen und optische Bauteile etwa zur Fokussierung des Anregungslichtes.

Durch ein Software-Interface kann dann der Benutzer den Status der Prozessierung verfolgen und erhält nach kurzer Zeit die Ergebnisse der Analyse.

Optimierung Pumpraten, Inkubationszeiten und Waschzyklen auf den Assay abgestimmt.

Es ist somit möglich, die klinisch geforderten Bereiche für einen Parameter in geringer Zeit zu realisieren. Bei einem Multiparameterassay ist weiterhin eine besondere Herausforderung, verschiedene Konzentrationsbereiche im gleichen Assay darzustellen. Daher wurde geräte- und softwaretechnisch das System so entwickelt, dass über die Messzeit und anschließende Normierung der Werte es möglich ist, die beiden Konzentrationsbereiche zu erfassen.

Um an einem Beispiel die einzelnen Schritte zu zeigen, wurden zwei Parameter auf die Kartusche adaptiert, deren medizinisch relevanter Bereich um drei Größenordnungen verschieden ist. Es wurden als Biomarker der Entzündungsmarker CRP und der Krebsmarker PSA genutzt.

Während der medizinische Schwellenwert für CRP rund 10 µg/L beträgt, liegt der klinisch relevante Bereich für PSA bei 2,5 µg/L. In diesem Fall wurde das Protokoll zur Prozessierung so optimiert, dass der Assay innerhalb von 15 Minuten stattfindet. Es konnte gezeigt werden, dass beide Parameter im klinisch relevanten Bereich nachzuweisen sind.

Simultane Bestimmung von verschiedenen Konzentrationsbereichen

Plattformtechnologie nicht nur für die Diagnostik

Beim Transfer von Assays in das Lab-on-ChipSystem müssen verschiedene standardisierte Prozesse durchlaufen werden. Beginnend von der Immobilisierung der Bindungsantikörper, Oberflächenmodifizierung zur Verringerung des Hintergrundes bis hin zum Nachweis der Kreuzreaktivität der Antikörper gegenüber den simultan zu bestimmenden Parametern.

Zusätzlich ist eine Optimierung der Prozesse auf dem Chip wichtig. Dabei werden bei der

Die Fraunhofer ivD-Plattform stellt sich als Plattformtechnologie für verschiedenste Anwendungen dar. So kann das System Anwendungen im medizinischen Bereich abdecken. Dabei ist die Anwendung in der Diagnostik am Point-of-Need wie etwa in der Intensiv- oder Notfallmedizin sicherlich naheliegend. Weiter gefasst jedoch kann beispielsweise durch die kostengünstige Produktion des Systems auch dichter gestaffelte

Diagnostik angewendet werden, zum Beispiel um die Wirksamkeit einer Therapie zu verfolgen und gegebenenfalls Medikationen direkter an die Resultate anzugleichen. Auch in der biomedizinischen Forschung, etwa bei der Validierung von Biomarkern, kann die Fraunhofer ivD-Plattform genutzt werden, da nach erfolgter Validierung das System direkt als Produkt kommerzialisiert werden kann. Neben der medizinischen Diagnostik sind natürlich auch andere Bereiche wie etwa Umweltschutz, Lebensmittelkontrolle oder Landwirtschaft Anwendungsgebiete, die von der Fraunhofer ivD-Plattform profitieren können. Ziel künftiger Arbeiten wird es sein, eine Vielzahl von verschiedenen Anwendungsgebieten mit Partnern zu erschließen, um somit die Fraunhofer ivD-Plattform für verschiedene Marktsegmente zu qualifizieren. Durch die Möglichkeit zur Produktion der Kartuschen können nach erfolgter Validierung größere Stückzahlen für die kostengünstige Diagnostik vor-Ort generiert werden.

Projektpartner Das Projekt „Fraunhofer ivD-Plattform“ ist gefördert im Rahmen der internen Programme der FhG, Fördernummer WISA 819 638. Die beteiligten Partnerinstitute sind: Fraunhofer ENAS, IAP, IBMT, IGB, IPA, IPM und ISIT. Weitere Informationen unter www. ivd-plattform.de.

Literatur [1] [2] [3] [4] [5]

[6] [7]

[8]

Newman, J.D., Turner, A.P.F., Biosensors and Bioelectronics (2005), 2435-2453 Luppa, P.B., Müller, C., Schlichtiger, A., Schlebusch, H., Trends in Analytical Chemistry (2011), 887-898 Ehrentreich-Förster, E., Andresen, D., Laboratoriumsmedizin (2009), 157-161 Bier, F.F., Schumacher, S., Public Health Forum, e21-24 Nestler, J, Schüeller, M., Morschhauser, A., Otto, T., Gessner, T., Brandenburg, A., Michel, D., Bier F.F., Proc. Smart System integration (2009) Nestler, J., Otto, T., Sommer, J.-P., Michel, D., Gessner, T., Bier, F.F., Proc Smart System Integration (2010).

Brandenburg, A., Curdt, F., Sulz, G., Ebling, F., Nestler, J., Wunderlich, K., Michel, D., Sensors and Actuators BChemical (2009), 245-251 Kraus, S., Kleines, M., Labers, J., Blohm, L., Piechotta, G, Püttmann, C., Barth, S., Nährung J., Nebling, E., Biosensors and Biolelectronics (2007), 1898-1901

Korrespondenzadresse

Abb. 2: Simultane Bestimmung von CRP und PSA mit der Fraunhofer ivD-Plattform – Prozessierung einer Probe innerhalb von 15 Minuten (Foto: Fraunhofer IPM).

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Dr. Soeren Schumacher Fraunhofer ivD-Plattform Fraunhofer Institut für Biomedizinische Technik (IBMT) – Institutsteil Potsdam-Golm Am Mühlenberg 13 14476 Potsdam Tel.: +49-(0)-331-58187-314 Fax: +49-(0)-331-58187-299 Soeren.Schumacher@ibmt.fraunhofer.de www.ivd-plattform.fraunhofer.de LABORWELT

14.09.2011 17:52:44 Uhr

Fast Diagnosis – Point-ofCare-Diagnose der Sepsis

Flying high in Business and Research

Peter Schubert1, Thorsten Singer2, Markus Lankers3, Mario Menschikowski4, Wolfgang Pfister5, Michael Kiehntopf6, Michael Bauer6, Jürgen Popp7; 1R-Biopharm AG, Darmstadt (Projektkoordinator); 2QIAGEN GmbH, Hilden; 3rap.ID GmbH, Berlin;4Universitätsklinikum Dresden, Institut für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin; 5Universitätsklinikum Jena, Institut für Medizinische Mikrobiologie; 6Integriertes Forschungs- und Behandlungszentrum “Sepsis und Sepsisfolgen” / Center for Sepsis Control and Care (CSCC) Universitätsklinikum Jena; 7Universität Jena, Institut für Physikalische Chemie Die Sepsis tritt mit einer Inzidenz von jährlich mehr als 150 Neuerkrankungen pro 100.000 Einwohner häufiger auf als etwa Brust- oder Prostatakrebs. Charakteristisch für die Sepsis sind eine sehr hohe Mortalität und – wegen der benötigten Intensivmedizin – hohe Behandlungskosten. Schätzungen zufolge, belaufen sich die direkten und indirekten Kosten, die durch Sepsis in Deutschland anfallen, auf bis zu 7,8 Mrd. Euro jährlich1. Entscheidend für die Senkung der Mortalität der Sepsis und auch der Kosten sind die schnelle und richtige Diagnose sowie die schnelle Einleitung einer zum Sepsiserreger passenden Therapie. Das durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Projekt FastDiagnosis bündelt Kompetenzen aus Klinik, Wissenschaft und Wirtschaft und verfolgt das Ziel, zukünftig ein schnelles und umfassendes Diagnostikkonzept für das Indikationsfeld Sepsis bereitzustellen.

Entzündungsreaktionen beginnen mit unspezifischen Symptomen, die auf eine Vielzahl von Erkrankungen zutreffen können. Ein Konzept unspezifische klinische Kriterien wie Körpertemperatur, Herzfrequenz, Atemfrequenz und Leukozytenzahl zur Diagnose zu nutzen, sind die SIRS-Kriterien (Systemic Inflammatory Response Syndrome). Sind die Bedingungen für SIRS bei einem Patienten erfüllt, spricht man dann von einer Sepsis, wenn zusätzlich eine systemische Infektion mit Krankheitserregern vermutet oder bestätigt wird . Der Goldstandard zum Nachweis und zur Identifikation von Krankheitserregern ist seit Jahrzehnten die mikrobiologische Blutkultur. Dieses Verfahren erfordert viel Zeit (>48h) und liefert einen hohen Anteil falschnegativer Befunde. Ferner lässt das vorgestellte diagnostische Konzept aus SIRS-Kriterien und Keimnachweis über die Blutkultur wichtige Zeichen der Wirtsantwort bei der Diagnose unberücksichtigt.

Eine vielbeachtete klinische Studie hat gezeigt, dass das Überleben der Patienten bei Sepsis direkt von dem Zeitpunkt der Therapieeinleitung abhängig ist. Pro Stunde Verzögerung bei der Einleitung der Antibiotikatherapie sinkt die Überlebenswahrscheinlichkeit um 7%2. Die späte Diagnose und Therapie bei Sepsis wird demgemäß als Ursache für die hohe Mortalität und – bei überlebenden Patienten – für eine verlängerte Krankenhausverweilzeit angesehen3. Der medizinische Bedarf („unmet medical need“) liegt also in einer unmittelbaren Diagnose der Sepsis, um durch eine schnelle, kausale Therapie die Überlebenswahrscheinlichkeit der Patienten zu erhöhen. Das FastDiagnosis-Konsortium hat es sich deshalb zum Ziel gesetzt, zukünftig ein vor Ort einsetzbares Werkzeug zur schnellst-

möglichen Sepsisdiagnostik bereitzustellen.

Die Diagnostik soll dabei in drei aufeinander aufbauenden Schritten verlaufen (Abb. 1): I Zunächst wird innerhalb weniger Minuten anhand einer Multiplex-Bestimmung von Entzündungsmarkern im Patientenblut ein Sepsis-Score errechnet. Dieser Sepsis-Score gibt die Wahrscheinlichkeit an, mit der der Patient an Sepsis erkrankt ist.

I Im zweiten Schritt werden innerhalb von 30 Minuten die krankheitsauslösenden Keime aus einer Patientenprobe isoliert und mittels Mikro-Raman-Spektroskopie identifiziert.

I Im dritten Schritt erfolgt innerhalb von 120 Minuten über eine isothermale NukleinsäureAmplifikation die Bestätigungsdiagnostik zur Keimidentität und der Nachweis von eventuell vorliegenden Antibiotika-Resistenzen, die bei der Therapiewahl berücksichtigt werden müssen.

Auf Basis der Ergebnisse der ersten beiden Prozessschritte soll bereits die kausale Antibiotikatherapie eingeleitet werden. Der dritte Schritt ist notwendig, um beim Vorliegen von Therapieresistenzen oder einem nicht eindeutigen Erregernachweis über Raman-Spektroskopie eine Therapieanpassung vornehmen zu können.

Das geplante diagnostische System soll eine hohe Anwenderfreundlichkeit aufweisen und ohne spezielle analytische Kenntnisse angewendet werden können. Diagnostische Systeme, die ohne langwierige Schulungen oder spezielles Ausbildungswissen der Endnutzer einsetzbar sind, haben das Potential einer schnelleren und präziseren Diagnostik in Bereichen, die auf einen sofortigen und dezentralen Informationsgewinn (Point-of-Care-Diagnostik) angewiesen sind.

Industrielle Biotechnologie Das sind die Themen des Forums „Industrielle Biotechnologie” am 12. Oktober 2011  Fokus: Anwendungen  Kooperationsmodelle zwischen Industrie und Wissenschaft  Marine Ressourcen für die industrielle Biotechnologie In Kooperatin mit Weitere Informationen unter www.biotechnica.de/industrialbiotech_d

Europas Branchentreff Nr.1 für Biotechnologie und Life Sciences

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Blitzlicht Sepsisdiagnostik

Abb. 1: Die Forschungsarbeiten und Entwicklungen im Rahmen von FastDiagnosis sollen zukünftig die schnelle Diagnose der Sepsis durch den Einsatz von aufeinander abgestimmten diagnostischen Verfahren ermöglichen. Diagramm nach Kumar et al. [2] Die F&E-Arbeit wird von Projektpartnern aus den Bereichen Molekularbiologie, Mikrobiologie, Laboratoriumsmedizin, Spektroskopie, Intensivmedizin, Probenvorbereitung und Assayentwicklung geleistet: I Die R-Biopharm AG (Darmstadt) ist ein Spezialist für immunologische Nachweissysteme und bringt zusätzlich ihr Know-How über lateral flow-Tests ein. Verwirklicht sind diese etwa bei den unkompliziert anwendbaren Schwangerschaftstests. Durch die Einführung von neuen, sensitiven Detektionsverfahren und von Lesegeräten, die eine quantitative Auswertung der Teststreifen ermöglichen, konnten neue Anwendungen für diese seit langem bekannte Technologie erschlossen werden. Im Projektverlauf etabliert R-Biopharm Teststreifen zum multiplexen, quantitativen Nachweis von Biomarkern zur Erfassung der Wirtsantwort. Ferner soll die lateral flow-Technologie auch zur Probenaufarbeitung rund um die Raman-Spektroskopie genutzt werden.

I Die rap.ID GmbH (Berlin) bringt als Spezialist für die spektroskopische Partikelidentifikation die Gerätetechnik zum Aufbau eines kombinierten Fluoreszenz-Imaging/ MikroRaman-Gerätes in das Projekt ein. Das Gerät wird im Fluoreszenzmodus in der Lage sein, Bakterien und andere Mikroorganismen auf einer Probenoberfläche zu detektieren und mit Hilfe des Mikro-Raman-Moduls die detektierten Objekte zu identifizieren. Die Identifizierung wird durch die Implementierung einer speziellen Datenbank ermöglicht, in der spezifische Spektroskopiemuster mit den 10 | 12. Jahrgang | Nr. 4/2011

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entsprechenden Mikroorganismen verknüpft werden. Aufgebaut wird die Datenbank im Projektverlauf am Institut für Physikalische Chemie der Universität Jena. Für den Einsatz des Systems ist eine spezielle Probenaufarbeitung erforderlich, die Bakterien aus Körperflüssigkeit auf Oberflächen fixiert. Es werden Algorithmen für die Raman-spektroskopische Identifizierung bakterieller Erreger erforscht, und ein Funktionsmuster wird auf den robusten Betrieb im Klinikalltag hin ausgerichtet.

I Die QIAGEN GmbH (Hilden) wird ein einfaches Schnelltestverfahren zur eindeutigen Bestimmung von Antibiotika-Resistenzen der identifizierten Erreger bereitstellen. Dies soll eine klare Therapieempfehlung innerhalb des kritischen Zeitfensters ermöglichen und auch von Personal ohne molekularbiologische Laborerfahrung fehlerfrei durchgeführt werden können. Im selben Arbeitsschritt erfolgt eine Verifikation der zuvor über RamanSpektroskopie identifizierten Erreger.

Dies soll durch die Kombination eines isothermalen Amplifikationsverfahrens der Erreger-DNA mit einer spezifischen Detektion auf Basis des lateral flow-Prinzips erreicht werden. Das im FastDiagnosis-Projekt eingesetzte isothermale Amplifikationsverfahren ermöglicht – verglichen mit bereits etablierten PCR-Nachweisen – nicht nur eine einfachere Instrumentierung, sondern auch kürzere Reaktionszeiten. Es wird damit den Ansprüchen des klinischen Anwenders weitaus besser gerecht als die bisherigen Verfahren. Durch die geplante Detektion der erhaltenen Amplifikate mittels des lateral flow-Prinzips können

sowohl die Immunassays als auch Resistenzbestimmungen auf einer einheitlichen Plattform durchgeführt werden.

Die klinischen Partner aus Jena und Dresden werden ihre umfangreichen Erfahrungen in der Erforschung diagnostischer Testverfahren zum Erregernachweis und zur Erfassung der Wirtsantwort sowie deren Erprobung in „clinical utility“-Studien in das Projekt einbringen. Ferner werden Biomaterialien aus existierenden, umfangreichen Biobanken zur Verfügung gestellt sowie weitere Proben prospektiv gesammelt. Es sollen Kombinationen von Biomarkern ermittelt werden, die die Sensitivität und Spezifität des Sepsisnachweises verglichen mit etablierten Einzelparametern steigern. Die Medizinische Mikrobiologie wird im Projektverlauf die Erforschung und Evaluierung der Teststreifen zur Isolierung von pathogenen Mikroorganismen begleiten und Referenzmaterialien für die Entwicklung der Raman-Spektroskopie-Datenbank zur Verfügung stellen.

Die Verbundpartner möchten mit den geplanten Entwicklungen dem Umstand entgegentreten, dass die Diagnostik der Sepsis trotz der hohen Mortalität der Erkrankung im klinischen Alltag unterrepräsentiert ist. Die Deutsche Sepsis-Gesellschaft und die Betroffenen-Initiative Sepsis weisen auf diesen Mangel hin, und in der Jenaer Deklaration (2005) wird explizit die Verbesserung der frühen Diagnose der Sepsis gefordert, da im intrahospitalen sowie im prähospitalen Verlauf der Erkrankung häufig mehrere Stunden und sogar Tage bis zur Diagnose vergehen. Die Initiative fordert, neue Methoden im klinischen Alltag zu etablieren, die eine Diagnostik der Sepsis in Blutproben erlauben, und die Forschung zur Verbesserung der Sepsisdiagnostik zu intensivieren.

FastDiagnosis nimmt diese Forderung auf und steht für das Bestreben, Klinikern einen einfachen, verlässlichen Test auf Basis aussagefähiger biochemischer Marker und spektroskopisch sowie molekularbiologischer Methoden für den Nachweis der Sepsis anzubieten4.

Das Verbundprojekt FastDiagnosis wird im Rahmen des Forschungsschwerpunktes Biophotonik vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert (FKZ 13N11349 - 13N11352, Projektträger VDI-Technologiezentrum Düsseldorf).

Literatur [1] [2]

[3] [4]

Moerer O, Burchardi H., Anaesthesist. 2006 Jun;55 Suppl 1:36-42. Review.

Kumar A, Roberts D, Wood KE, Light B, Parrillo JE, Sharma S, Suppes R, Feinstein D, Zanotti S, Taiberg L, Gurka D, Kumar A, Cheang M., Crit Care Med. 2006 Jun;34(6):1589-96.

Engel C, Brunkhorst FM, Löffler M, Reinhart K. , Ärzteblatt Thüringen. 2007; 18: 414-417 Moerer O, Quintel M., Der Internist. 2009, 50(7): 788-97

Korrespondenzadresse Dr. Markus Böhl R-Biopharm AG m.boehl@r-biopharm.de LABORWELT

14.09.2011 17:53:46 Uhr

Blitzlicht Virusnachweis

Effiziente Extraktion viraler Nukleinsäuren aus Humanproben Dr. Bernd Neufeld, Roche Diagnostics Deutschland GmbH, Roche Applied Science, Mannheim Die hochreine Extraktion viraler Nukleinsäuren ist die Voraussetzung für den störungsfreien und hochsensitiven PCR-basierten Nachweis viraler RNA und DNA bei molekulardiagnostischen Fragestellungen. Durch automatisierte Nukleinsäureextraktion mit dem MagNA Pure 96 System und anschließende real-time PCR mit dem Light Cycler® 480 Instrument (beide Roche Applied Science, Penzberg) gelang es Wissenschaftlern des Diagnoselabors des Akademischen Medizinischen Zentrums (AMC) Amsterdam2, mit einem standardisierten Protokoll virale DNA und/ oder RNA aus sechs verschiedenen humanen Probenmaterialien – darunter Faeces, Biopsien und verschiedene Volumina EDTA-Vollblut – in einem einzigen Lauf innerhalb einer Stunde hocheffizient aufzureinigen und nachzuweisen, ohne dass Effekte der PCR-Inhibition beobachtet wurden.

Abhängig von Proben- und Virustyp wurden mit dem eingesetzten real-time PCR-Protokoll jeweils zwischen 10 und 100 Viruskopien detektiert.

Angesichts der wachsenden Bedeutung von PCR-Verfahren bei der Diagnose von Infektionserregern werden ef fiziente und flexible Protokolle zur Extraktion hochreiner mikrobieller DNA und RNA immer wichtiger für die

Diagnoselabors an Universitätskliniken. An die Verfahren zur Nukleinsäureextraktion werden dabei hohe Ansprüche gestellt: I sie müssen sensitiv genug sein, um sehr niedrige Kopienzahlen aufreinigen zu können,

I sie müssen hochreine DNA oder RNA liefern, damit die anschließende real-time PCR störungsfrei ablaufen kann I sie müssen durch Automation den denkbar höchsten Probendurchsatz in möglichst kurzer Zeit ermöglichen I sie müssen sicherstellen, dass die mikrobiellen Nukleinsäuren im gleichen Lauf möglichst mit demselben Protokoll gleichzeitig aus einer Vielzahl verschiedenster Probenmaterialien extrahiert werden können.

Um zu prüfen, ob das MagNA Pure 96 System diesen Ansprüchen gerecht wird, wurde an der Molekulardiagnostik-Einheit des Akademischen Medizinischen Zentrums (AMC) Amsterdam – eine von acht Universitätskliniken in den Niederlanden – eine systematische Untersuchung durchgeführt2. Dazu wurden verschiedenste humane Probenmaterialien (vgl. Tab. 1) mit definierten Viruskonzentrationen gespiked. Mitlaufende interne Kontrollen nicht-humaner Herkunft dienten der Überprüfung der Effizienz der Nukleinsäureextraktion. Für die Nukleinsäurequantifizierung mittels real-time PCR wurde das Roche LightCycler® 480 Instrument eingesetzt.

Material und Methoden I Viruslösungen und Probenmaterialien: Die DNA-Viren HAV (Humanes Adenovirus) und CMV (Cytomegalievirus) sowie die RNA-

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14.09.2011 17:54:12 Uhr

Blitzlicht Virusnachweis

Viren HPeV (Humanes Parechovirus) und Influenza A-Virus wurden aus humanen Probenmaterialien isoliert und kultiviert, die an die Abteilung für Labordiagnostik des AMC geschickt worden waren. Virusstocklösungen wurden TCID50-quanitifiziert. Die eingesetzte Cerebrospinalflüssigkeit (CSF) sowie EDTAVollblut, Plasma, Faeces, Rachenabstriche und Lymphknotenbiopsien stammten aus AMC-eigenen Probenarchiven und waren gemäß allgemeinen Krankenhausstandards gesammelt worden. Das MagNA Pure 96 System wurde unter den Bedingungen des täglichen Routinebetriebs mit Probenmaterialien getestet, die definierte Mengen viralen Erbmaterials enthielten. Die zur automatisierten Nukleinsäure-Extraktion gewählten Proben-Inputvolumina sind in Tabelle 1 aufgeführt. Dabei kombinierten wir die verschiedenen spezifischen Probenvolumina auf einer einzigen Prozess-Platte, die wir mit einem gemeinsamen Probenvolumen von 450 µl ablaufen ließen. Probenvolumina unter 200 µl wurden auf 200 µl aufgefüllt.

I PCR-Kontrollen: Bei der Detektion der viralen Nukleinsäuren wurden PCR-Standards eingesetzt. Als Positivkontrollen dienten aufgereinigte Plasmide mit der angezielten Ampliconsequenz. Als zusätzliche interne Kontrollen (ICs) fungierten für DNA-Targets/Viren das PhoHV-Plasmid aus dem Phocine Herpes-Virus-1 von Seehunden1, für RNA-Targets/Viren das EAVPlasmid aus dem Pferde-Arthritis-Virus (EAV).

I Probenvorbehandlung: Die Probenmaterialien Rachenabstriche, Faeces und Gewebebiopsien wurden vor der Nukleinsäureextraktion vorbehandelt, alle anderen Materialien wurden direkt eingesetzt. (vgl. Tabelle 1).

I DNA/RNA-Extraktion: Für sämtliche Extraktionen wurde das MagNA Pure 96 DNA and Viral NA Small Volume Kit (Roche Diagnostics) genutzt und standardmäßig mit dem Viral NA Plasma ext lys SV Protokoll kombiniert. Das Ansatzvolumen wurde für alle lysierten Proben auf 450 µl, das Elutionsvolumen auf 50 µl eingestellt. Sofern nicht anders erwähnt, wurde gemäß Packungsbeilage des Herstellers vorgegangen.

Abb. 1: Mit einem einzigen Extraktionsprotokoll gelang auf dem MagNA Pure 96 System die Detektion kleinster Mengen Virus-Nukleinsäuren aus unterschiedlichsten humanen Probenmaterialien.

– Rachenabstrichstäbchen wurden in 2 ml Virus-Transportmedium (UTM, Universal Transport Medium, Copan) resuspendiert.

– 50 µl Faeces wurden mit 450 µl MagNA Pure 96 Lysepuffer versetzt, gemischt und für 10 Min. bei 15-25°C inkubiert. Resuspendierte Proben wurden bei 13.000 g zentrifugiert und der Überstand mit viralen Targets bzw. interner Kontrolle gespiked.

– Auch Gewebebiopsien (im Mittel 20-40 mm3 groß) wurden vorbehandelt. Frische Biopsien aus lymphatischem Gewebe wurden in 1 ml RNAlater (Ambion) getaucht und bei –15°C bis –25°C gelagert. Vor der Nukleinsäureextraktion wurden die RNAlaterLösung abpipettiert, das Gewebe mit PBS gewaschen und mit 200 µl einer Lösung aus 1mg/ml Proteinase K/1% SDS versetzt und bei 56 °C über Nacht inkubiert. Nach Zentrifugation bei 13.000 g und Spiken von 100 µl des Überstandes mit interner Kontrolle sowie Versetzen mit 400 µl MagNA Pure 96 Lysepuffer wurden die Proben zur Extraktion eingesetzt.

I Real-time PCR und Detektion: – Mit dem MagNA Pure 96 System aufgereinigte DNA bzw. RNA wurde direkt in einer Multiplex-PCR im LightCycler ® 480 Instrument eingesetzt oder im Falle von RNA-Virustargets vor der PCR revers transkribiert, wie zuvor beschrieben1,2. Dabei wurden 40 µl MagNA Pure 96-Eluat (entsprechend 80% des Inputs) mit 10 µl RT-Reaktionsmix versetzt – entsprechend 1.500 ng Hexamere, 1x CMB1-Puffer (10 mM Tris-HCl [pH8,3], 50mM KCl, 0,1% Triton-X 100), 0,4 U reverse Transkriptase/µl, je 120 µM DesoxynucleosidTriphosphate, 0,08 U RNAsin/µl und 5 mM MgCl2. Diese Mischung wurde 30 Min. bei 42 °C inkubiert.

– Als PCR-Input wurden entweder 5 µl des MagNA Pure 96 System-Eluats (entsprechend 10% des Ausgangsinputs) bei DNA beziehungsweise 5 µl der RT-Reaktion (entsprechend 8% des Ausgangsinputs) bei RNA in einem Endvolumen von 20 µl eingesetzt.

– In allen durchgeführten PCR-Reaktionen, wurde der Roche LightCycler 480 Probes Master (inkl. einer Hot-Start-Taq-Polymerase) zusammen mit 1 U/ml Uracil-DNA-Glykosylase (UNG), 900 nM jedes Primers und 200 nM jeder TaqMan®-Sonde eingesetzt. Die Sequenzen der spezifischen eingesetzten Primer und Sonden sind in [5-7] beschrieben.

Tab. 1: Vorbehandlung der verschiedenden humanen Probenmaterialien vor Nukleinsäureextraktion mit dem MagNA Pure 96 System Patientenmaterial

Vorbehandlung

Virustarget1

Proben-/Elutionsvolumen2

Isolationsprotokoll

EDTA-Vollblut

keine

CMV, HSV, VZV, EBV

50/50

viral NA Plasma ext lys SV

Plasma

keine

BK, Parvo, HHV8

200/50

viral NA Plasma ext lys SV

Cerbrospinalflüssigkeit

keine

EV, HPeV, HSV, JC, VZV

200/50

viral NA Plasma ext lys SV

Abstrich- und Lavagematerial aus dem respiratorischen Trakt

Resuspension trockener Abstrichbestecke in 1 ml Transportmedium

EC, HPeV, HRV, InfA, InfB, HAV, RSV, hMPV, PIV1-4, hCoV, HBoV

20/50

viral NA Plasma ext lys SV

Faeces

Vorlyse von 50 µl Faeces in 500 µl Lysepuffer - Zentrifugation – Einsatz des Überstandes zur Extraktion

EV, HPeV

50/50

viral NA Plasma ext lys SV

Biopsiematerial

Ü/N-Vorlyse in 200 µl SDS/Proteinase K-Lösung bei 56 °C – Zentrifugation – Einsatz von 100 µl z. Extraktion

HAV, CMV

100/50

viral NA Plasma ext lys SV

Kulturüberstand

keine

alle kultivierbaren Viren

20/50

viral NA Plasma ext lys SV

vesikulare Flüssigkeit

keine

HSV, VZV

20/50

viral NA Plasma ext lys SV

Urin

keine

BK, CMV

20/50

viral NA Plasma ext lys SV

1 – CMV: Cytomegalievirus, HSV: Herpes simplex-Virus, VZV: Varicella zoster-Virus, EBV: Epstein-Barr-Virus, HHV 8: Humanes Herpesvirus 8, EV: Enterovirus, HPeV: Humanes parEcho-Virus, HRV: Humanes Rhinovirus, InfA/B: Humanes Influenza A/B-Virus, HAV: Humanes Adenovirus, RSV: Respiratorisches Synzytial-Virus, hMPV: Humanes Metapneumovirus, PIV: para-Influenza-Virus, hCoV: Humanes CoronaVirus, hBoV: Humanes Boca-Virus. 2 – alle in µl. Das Endvolumen der lysierten Probe im MagNA Pure 96 System beträgt für alle Materialien 450 µl.

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Blitzlicht Virusnachweis

– Für die Detektion auf einem Roche Light­ Cycler ® 480 Real­time PCR Instrument wurden einheitlich folgende Cycling­ Bedingungen desselben PCR­Programms gewählt: 2 Min. bei 50 °C (UNG­Aktivie­ rung), 10 Min. bei 95 °C (Template­Dena­ turierung und Polymerase­Aktivierung), 45 Runden von 15 s bei 95 °C und 1 min bei 60 °C. Für die Datenauswertung mittels Light­

Cycler ® 480 Software wurde die Second Derivative Maximum­Analysemethode gewählt.

Ergebnisse I Plasma: 200 µl Plasma wurden mit CMV (Verdünnungsreihe von 1 x 104 bis 1 x 102

A

B

C

D

E

F

Kopien plus Negativkontrolle) beziehungs­ weise entsprechend PhoHV­IC (2,5 x 103 Kopien) gespiked. Nach Extraktion der DNA erfolgte unmittelbar die real­time PCR (Abb. 1a).

I EDTA­Vollblut: 50 µl EDTA­Vollblut wurden mit CMV (Verdünnungsreihe von 1 x 104 bis 1 x 102 Kopien und Negativkontrolle) bezie­ hungsweise entsprechend PhoHV IC (2,5 x

Abb. 2: Mit verschiedenartigsten Viren versetzte Humanproben wurden nach Nukleinsäurenextration mittels quantitativer PCR auf Virusnukleinsäuren untersucht. A. Plasma: Amplifikationskurven für 200 µl Plasma, das mit einer Verdünnungsreihe (1x104-1x102) des Cytomegalievirus, einer Negativkontrolle oder dem PhoHV-Plasmid (kleines Bild) gespiked wurde. B. EDTA-Vollblut: Amplifikationskurven für 50 µl EDTA-Vollblut, gespiked mit einer Verdünnungsreihe (1x104-1x102) des Cytomegalievirus, einer Negativkontrolle oder dem PhoHV-Plasmid (kleines Bild); C. Cerebrospinalflüssigkeit: Amplifikationskurven für 200 µl CSF, gespiked mit einer Verdünnungsreihe (1x105-1x101) des humanen Parecho-Virus, einer Negativkontrolle oder EAV (kleines Bild). D. Rachenabstriche: Amplifikationskurven für 200 µl Rachenabstrich, gespiked mit Verdünnungen (1x108, 1x107, 1x105, 1x103, 1x101) des humanen Adenovirus, einer Negativkontrolle, dem humanen Parecho-Virus (oberes kleines Bild) und dem PhoHV-Plasmid (unteres kleines Bild). E. Faeces: Amplifikationskurven für 50 µl Überstand, gespiked mit einer Verdünnungsreihe (1x105-1x101) des humanen Parecho-Virus, einer Negativkontrolle oder EAV (kleines Bild). F. Biopsien: Amplifikationskurven für je 100 µl entsprechend vorbehandelter Lymphknotenbiospien, 4 davon gespiked mit humanem Adenovirus (HAV), 2 Negativkontrollen oder dem PhoHV-Plasmid (kleines Bild).

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LABORWELT

14.09.2011 17:54:44 Uhr

I

I

I

I

103 Kopien) gespiked. Nach Extraktion der DNA erfolgte unmittelbar die real-time PCR (Abb. 1b).

CSF: 200 µl CSF wurden mit HPeV (Verdünnungsreihe von 1 x 105 bis 1 x 101 Kopien plus Negativkontrolle) beziehungsweise entsprechend EAV-IC (2 x 103 Kopien) gespiked. Nach Extraktion der RNA erfolgte unmittelbar die real-time PCR (Abb. 1c).

Rachenabstriche: Ein 200 µl Rachenabstrich wurde mit HAV (Verdünnungsreihe: 1 x 108, 1 x 107, 1 x 105, 1 x 105 und 1 x 101 Kopien plus Negativkontrolle) beziehungsweise entsprechend einer fixen HPeVKonzentration (1 x 103 Kopien) beziehungsweise PhoHV-IC (2,5 x 103 Kopien) gespiked. Nach RNA-Extraktion wurde revers transkribiert und die real-time PCR durchgeführt (Abb. 1d).

Faeces: Faeces (50 µl in Bouillon) wurde für 10 Min. bei Zimmertemperatur in 500 µl MagNA Pure Lyse-Puffer prälysiert und für 2 Min. abzentrifugiert. Die Überstände wurden mit einer HPeV-Verdünnungsserie (von 1 x 105 bis 1 x 101 Kopien plus Negativkontrolle) sowie EAV-IC (2 x 103 Kopien) gespiked und die RNA nach reverser Transkription der real-time PCR unterworfen.

Biopsien: Sechs bei –15 °C bis –25 °C in RNAlater gelagerte Biopsien (je 100 µl) aus lymphatischem Gewebe, davon vier HAV-positiv und zwei davon HAV-negativ, wurden mit PhoHV-IC (2,5 x 103 Kopien) gespiked.

Zur Extraktion wurden dann 100 µl der Proben im MagNA Pure 96 System eingesetzt, die anschließend per real-time PCR analysiert wurden.

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Diskussion und Ausblick Wie die real-time-PCR-Analyse von sechs mit humanen Viren gespikten humanen Probenmaterialien zeigt, ist das MagNA Pure 96 System imstande, DNA und RNA hocheffizient selbst aus schwierigen Materialien aufzureinigen. Bemerkenswerterweise wurden nur ein einziges Extraktionsprotokoll sowie ein einziges real-time PCR-Protokoll benötigt, um Nukleinsäuren automatisiert und hochsensitiv in so verschiedenen Materialien nachzuweisen, wie adenoidem Gewebe, Zellkulturüberstand, Vesikelflüssigkeit, Urin, Rachenabstrichen, EDTA-Vollblut, Plasma oder CSF. Das MagNA Pure 96 System erlaubt sowohl einen hohen als auch einen schnellen Durchsatz: Um Nukleinsäuren aus bis zu 96 Proben zu extrahieren, werden weniger als 60 Minuten benötigt. Durch den generischen Einsatz des MagNA Pure 96 DNA and Viral NA Small Volume Kit zur Extraktion aus verschiedenen Probenmaterialien, ist das System flexibel einsetzbar und entspricht damit dem Arbeitsalltag in der Molekulardiagnostik.

Literatur [1] [2] [3] [4] [5] [6]

Beld M, Minnaar R, Weel J, Sol C, Damen M, van der Avoort H, Wertheim-van Dillen P, van Breda A, Boom R. (2004). J Clin Microbiol 42(7): 3059 Molenkamp R, van der Ham A, Schinkel J, Beld M. (2007). J Virolog Methods 141(2): 205 Benschop K, Molenkamp R, van der Ham A, Wolthers K, Beld M. (2008). J Clin Virol 41(2): 69 Damen M, Minnaar R, Glasius P, van der Ham A, Koen G, Wertheim P, Beld M. (2008). J Clin Microbiol 46(12): 3997 Jansen RR, Schinkel J, Koekkoek S, Pajkrt D, Beld M, de Jong MD, Molenkamp R. (2011). J Clin Virol. 51(3):179-85. http://www.roche-applied-science.com/sis/magnapure96/magnapure96_docs/ro167_magna_appli_standardized_prot_2ak.pdf

Für in diesem Artikel gezeigten Daten und Aussagen sind allein die in [6] genannten Autoren verantwortlich. Potentielle Nutzer sind gehalten, sich vor Nutzung der entsprechenden Produkte darüber zu informieren, ob deren Nutzungsabsicht im Einklang mit der Rechtslage des Landes ist, in dessen Rechtszuständigkeit sie angewendet werden sollen.

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14.09.2011 17:54:33 Uhr

Blitzlicht Einzelzell-Analyse

Genexpressionsprofiling in einzelnen Leukämiezellen Dr. Nils von Neuhoff, Institut für Zell und Molekularpathologie1, Petra Hartmann2 , Dr. Manfred Souquet2, Prof. Dr. Dirk Reinhardt, Kinderheilkunde, Pädiatrische Hämatologie und Onkologie3; 1,3 Medizinische Hochschule Hannover; 2Beckman Coulter GmbH, Krefeld Die akute myeloische Leukämie (AML) ist eine bösartige Erkrankung des blutbildenden Systems.

Bei einer Inzidenz von 0,7 pro 100.000 Kindern erkranken in Deutschland jährlich etwa 120 Kinder.

Durch verbesserte Therapieprotokolle konnte die Überlebensrate dieser früher fast immer tödlich verlaufenden Erkrankung um mehr als 70% gesteigert werden. Dennoch zählt die AML immer noch zu einer der lebensbedrohlichsten Krebserkrankungen bei Kindern und Jugendlichen.

Abb. 1: Übersicht über den Ablauf einer Einzelzellanalyse. Aus einer NPM1/FLT3 ITD-positiven AML werden einzelne Zellen mittels eines Moflo-Sorters (Beckmann Coulter) auf Ampligrid-Trägern isoliert. Anschließend erfolgt die Amplifikation der RNA in einer Zelle mit dem GeXP-Verfahren. In unserem Ansatz wird eine Expressionsanalyse an 15 Genen parallel durchgeführt.

Die akute myeloische Leukämie (AML) ist eine hetererogene Erkrankung mit zahlreichen genetischen und morphologischen Untergruppen. Während einige AML-Subtypen sowohl bei Kindern als auch bei Erwachsenen ähnliche biologische Eigenschaften aufweisen, sind insbesondere die Megakaryoblastenleukämie, die monoblastären AML bei Säuglingen und die myeloischen Leukämien bei Kindern mit Trisomie 21 einzigartige Entitäten.

Die aktuelle Therapie erfordert eine intensive, nebenwirkungsreiche Polychemotherapie.

Die bessere biologische Charakterisierung der AML im Kindesalter kann durch eine optimierte und individualisierte Therapie16 | 12. Jahrgang | Nr. 4/2011

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stratifizierung sowohl zur risikoadaptierten Therapieintensivierung als auch zur Therapiereduktion beitragen. Essentiell für die Entwicklung zielgerichteter, innovativer Substanzen ist die umfassende Aufklärung der Pathomechanismen.

Von großer Bedeutung ist dabei die Identifizierung der Leukämie-induzierenden Stammzellen. Obwohl die Eigenschaf ten von Tumorstammzellen zunehmend besser untersucht sind und die infragekommenden Populationen weiter eingegrenzt werden, steht die vollständige Dif ferenzierung zwischen präleukämischen, leukämischen Stammzellen und späteren leukämischen Progenitoren aus.

Bei den AML galt die CD34+/CD38-Subpopulation als diejenige Fraktion, in der sich die leukämische Stammzelle (LSC) bzw. die Leukämieinitiierende Zelle (LIC) befinden soll.

Single Cell-Analyse Aktuelle Untersuchungen weisen allerdings auch darauf hin, dass LIC auch im CD34+/CD38+ (GMP like)-Kompartiment vorhanden sind. Um dieses in primären leukämischen Blasten zu analysieren, könnte die Subgruppe der AML mit Nukleophosmin (NPM1)-Mutation und gleichzeitiger FLT3-interner Tandemduplikation (ITD) hilfreich sein. Man kann davon ausgehen, dass die NPM1-Mutation in der LIC vorhanden ist, während die FLT3-ITD wahrscheinlich erst in Subpopulationen evident sind. Um dieses eindeutig nachweisen zu können, ist die Analyse der einzelnen Zelle erforderlich.

In Kooperation mit Beckman Coulter werden im Rahmen eines umfassenderen Projektes einzelne Leukämiezellen sortiert. Anschließend wird der Expressionsstatus verschiedener Zielgene identifiziert. Die sortierten Zellen werden hierzu einzeln auf Objektträgern abgelegt. Auf diesen Objektträgern mit 48 Positionen kann aufgrund der spezifischen Beschaffenheit der Oberflächen im Anschluss mit einer speziellen Chemie sowohl die cDNA-Synthese als auch eine Multiplex-PCR erfolgen. Mit dieser einmaligen Single Cell RT-PCR-Chemie wird vor allem ein ansonsten vielfach notwendiger Schritt der Zwischenamplifikation vermieden. Solch ein Schritt kann immer eine unerwünschte Verfälschung des Originalzustandes in der Zelle mit sich bringen. Die in der Multiplex-PCR gewonnenen Produkte werden aufgrund unterschiedlicher Größen mittels Kapillarelektrophorese im Gene eXpression Profiling (GeXP)-Verfahren aufgetrennt. Aufgrund einer weitestgehenden Automatisierung des Arbeitsablaufs und der Multiplex-PCR können Variationen in den Ergebnissen durch menschliche Fehler minimiert werden (Abb. 1). Neben den erhaltenen Expressionsprofilen beinhaltet die Technik auch die Möglichkeit, Veränderungen auf DNA-Ebene, wie Insertionen oder Deletionen im Bereich der PCR-Produkte, spezifisch zu erkennen.

AML-typische NPM1-Mutationen in Kombination mit FLT3-intenen Tandem-Duplikationen ermöglichen die Validierung des Verfahrens in der Einzelzelle. Die exakte Identifikation und Charakterisierung von Tumorstammzellen ist die Voraussetzung für die Entwicklung LSCspezifischer Therapieansätze sowie für ein valides Monitoring der minimalen Resterkrankung während und nach der Therapie.

Korrespondenzadresse Dr. rer. nat. Nils von Neuhoff Medizinische Hochschule Hannover neuhoff.nils.von@mh-hannover.de LABORWELT

16.09.2011 13:40:10 Uhr

Report CeBiTec-Meeting

Mikrobiologie: auf dem Weg zur System- und Synthetischen Biologie

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Dr. Werner Selbitschka und Prof. Dr. Alfred Pühler, Centrum für Biotechnologie (CeBiTec) der Universiät Bielefeld Die dynamische Entwicklung der mikrobiellen Genom- und Postgenomforschung in Richtung Synthetische Biologie/Systembiologie beleuchtete Mitte Juli (18.-20. Juli) vor einem internationalen Wissenschaftspublikum das 6. CeBiTec Symposium am Bielefelder Zentrum für interdisziplinäre Forschung (ZiF). 130 Teilnehmer aus 13 Ländern waren gekommen, um sich unter dem Tagungstitel „Genome-based Microbiology: From -omics Research to Systems and Synthetic Biology“ von renommierten Experten aus Europa und den USA über die Entwicklung der Mikrobiologie hin zu einer genombasierten Systembiologie informieren zu lassen.

© Dr. Martin Oeggerli

An die Eröffnungssitzung, deren Vorträge die Schwerpunkte der Konferenz mit Fokus auf ganze Themenbreite der Tagung abbildeten, neue Technologieentwicklungen werden im schlossen sich Sitzungen zur Transkriptomik, Folgenden dargestellt.

Proteomik, Metabolomik und Bioinformatik an. Breiten Raum nahm auch die Darstellung neuester Sequenziertechnologien ein. SitPostgenomforschung zungen zur System- und zur Synthetischen Biologie sowie eine Sitzung zum iGEM-WettIn einer Vielzahl von Vorträgen beleuchtete die Porvair hairdryer ad qtr pg Laborwelt Tagung DE:Layout 1 Ansätze 10/3/10 bewerb rundeten die Tagung ab. Ausgewählte aktuelle zur Hochdurchsatz-

Transkriptom-, Proteom- und MetabolomAnalyse bei Bakterien. Exemplarisch sollen hier zwei Beispiele den aktuellen Stand der Technik auf diesen Gebieten wiedergeben.

Auf dem Gebiet der Transkriptomforschung wird zunehmend die RNA-seq-Methode angewandt. Bei dieser wird das bakterielle Transkriptom einer Hochdurchsatz-Sequenzanalyse unterzogen. Die erarbeiteten Einzelsequenzen werden dann auf das bakterielle Genom mittels bioinformatischer Werkzeuge abgebildet.

Die RNA-seq-Methode hat den Vorteil, dass sie wertvolle Hinweise zur Verbesserung der Genomannotation bietet. Auch können Transkriptionsstartpunkte genau festgelegt werden. Sie ermöglicht auch die Identifizierung von kleinen RNAs, die entweder für kleine Proteine kodieren oder regulatorische Funktionen ausüben können. Die RNA-seq-Methode wird hinsichtlich ihres enorm vielschichtigen Anwendungspotentials insbesondere auch bei quantitativer Auswertung der Transkriptmenge die Microarray-Methode in idealer Weise ergänzen. Anhand des biotechnologisch relevanten Corynebacterium glutamicum sowie der medizinisch relevanten Mycobacterium tuberculosis-Bakterien wurde das Potential dieser Methode deutlich demonstriert.

Die Vorzüge eines MiniVap™ Selbstverständlich würden Sie keinen Haartrockner verwenden, um chromatographische Proben in einer einzelnen Mikrotestplatte zu verdampfen. Sie haben wahrscheinlich aber auch keine Lust Schlange zu stehen, um einen großen Evaporator in Ihrer Abteilung für denselben Zweck zu benutzen. In diesem Fall brauchen Sie einen Porvair MiniVap. Das Gerät ist klein, schnell, flexibel und beeinträchtigt Ihre Proben nicht. Weitere Information finden Sie unter www.microplates.com/downloads.php

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Report CeBiTec-Meeting

Abb. 1: „Next-Generation“-Sequenziertechnologien sind derzeit ein Treiber der Genombasierten Mikrobiologie Im Bereich Metabolomforschung wurde ein Hochdurchsatz-Verfahren zum „metabolic profiling“ mittels Flow-Injection-TOF-MS vorgestellt. Die an der ETH Zürich etablierte Analyse-Plattform erlaubt die Identifizierung kleiner Moleküle in biologischen Proben. Laut den Wissenschaftlern um Nicola Zamboni können innerhalb von rund sechs Wochen mehr als 35.000 Analysen durchgeführt werden. Mit Hilfe dieser Analysen konnten bei Escherichia coli-Mutantenstämmen rund 4.500 Gene mit mehr als 400 polaren Metaboliten verknüpft werden.

Sequenziertechnologien Die Sitzung „Industrial Talks“ diente der Darstellung neuester Entwicklungen auf dem Gebiet der Hochdurchsatz-Sequenzierung.

Mit den Firmen Roche Diagnostics, Illumina Inc. und Life Technologies GmbH wurden

nahezu alle zur Zeit relevanten Anbieter von Sequenzierautomaten für Vorträge gewonnen. Mit dem GS FLX-System setzt Roche Diagnostics weiterhin auf seine methodische Überlegenheit bei der Erzeugung langer Sequenzierreads, die insbesondere für die de novo-Sequenzierung bakterieller Genome von Vorteil sind. Dabei wurde eine Erhöhung der Länge von Sequenzierreads von bisher 400 bis 500 Basen auf 800 bis 1.000 Basen noch für dieses Jahr angekündigt. Im Mittelpunkt der Präsentation von Roche stand aber das GS Junior-System. Selbst mit einem vergleichsweise geringem Datenausstoß gelingt es relativ einfach, bakterielle Genom- oder Metagenomsequenzen zu assemblieren. Die Technologie zielt so auf Labore ab, die keinen hohen Sequenzierdurchsatz benötigen und nur gelegentlich Genomprojekte durchführen. Ein Nachteil der GS-Technik ist allerdings der im Vergleich zu anderen Sequenziertechnologien begrenzte Datendurchsatz.

Mit dem HiSeq 2000-Sequenzierautomaten präsentierte Marktführer Illumina ein System, das in absehbarer Zeit unglaubliche 1,3 Terabasen pro Sequenzierlauf generiert.

Der Nachteil relativ kurzer Sequenzierreads wird mit tels der Mate-Pair-Technologie kompensiert, so dass die Technik auch für die de novo-Sequenzierung eingesetzt werden kann. Daneben wurde von Illumina auch das MiSeq-Sequenziersystem vorgestellt, das trotz seiner handlichen Größe mit einem enormen Datendurchsatz besticht. Vor allem die Entwicklung eines Protokolls, das innerhalb von acht Stunden vom Start der Probenvorbereitung bis zum Vorliegen der Sequenzierdaten abgearbeitet werden kann, stellt einen großen Fortschritt gegenüber dem Genome Analyzer dar.

Life Technologies präsentierte den SOLiD 5500-Sequenzierautomaten von Applied Biosystems sowie die Personal Genome Machine (PGM) von Ion Torrent. Das SOLiD 5500-System glänzt ebenfalls mit einem enormen Sequenzierdurchsatz und verfügt über ein ausgeklügeltes System der Erkennung fehlerhafter Basen. Damit konkurriert es mit dem von Illumina Inc. vertriebenen HiSeq 2000-System. Dagegen liegt die Attraktivität des PGM-Geräts eindeutig in der Schnelligkeit und den günstigen Kosten der Sequenzerstellung. Darüber hinaus besitzt das System enormes Potential bei der Skalierbarkeit der Datenproduktion.

Synthetische Biologie Die Sitzung „Synthetic Biology and Public Perception“ bestand aus zwei Teilen. Der erste widmete sich den biologischen Grundlagen während sich der zweite Teil mit Fragen zur Ethik und Technikfolgenabschätzung befasste.

Im biologischen Teil der Sitzung wurde über Ansätze berichtet, das Genom von Escherichia coli auf den unverzichtbaren Teil seiner Information zu reduzieren. Als Ergebnis entstehen

Abb. 2: Um den Markt für die „kleinen“ Sequenziersysteme ist aktuell ein heftiger Wettbewerb entbrannt. Im Bild (von links nach rechts): Der von Anfang Oktober an lieferbare MiSeq (Illumina), die seit Anfang des Jahres verfügbare Personal Genome Machine (Ion Torrent/Life Technologies) und das Pioniersystem GS Junior von Roche/454.

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dabei Wirtsstämme, die beispielsweise ein hohes Maß an genetischer Stabilität aufweisen. Solche Stämme eignen sich insbesondere als Chassis für die Aufnahme neukombinierter Stoffwechselwege, die mittels synthetischer Biologie erzeugt wurden. Ein zweiter Vortrag beschäftigte sich mit der Herstellung genetischer Schaltkreise und deren gerichteter Einführung in Säugerzellen mittels Nanopartikelbasierter Werkzeuge.

Im geisteswissenschaftlich orientierten Teil der Sitzung wurde zunächst betont, dass sich in der System- und der Synthetischen Biologie Paradigmenwechsel auf verschiedenen Ebenen abzeichnen. Der traditionelle Gegensatz zwischen reduktionistischem Ansatz (einzelne Bestandteile eines komplexen Systems werden analysiert) und holistischem Ansatz (das gesamte, komplexe System wird analysiert) wird in der Systembiologie aufgelöst. Trotz der ungeheueren Komplexität des holistischen Ansatzes können doch generelle Gesetzmäßigkeiten formuliert und zelluläre Prozesse mittels nichtlinearer Gleichungen modelliert werden. Die Systembiologie ist durch einen weiteren Paradigmenwechsel gekennzeichnet, indem Biologie und Informatik zu einer neuen, methodischen Basis zusammengeführt werden. So können Gesetzmäßigkeiten komplexer biologischer Systeme nur durch den massiven Einsatz von leistungsfähigen Algorithmen und Computern aufgeklärt werden.

In der Synthetischen Biologie kommt ein weiterer Paradigmenwechsel hinzu, der den Aspekt der Übertragung technischer Verfahrensweisen auf die Konstruktion biologischer Systeme betrifft. In diesem Sinne können neuartige Organismen wie an einem Reißbrett entworfen werden.

In einem weiteren Vortrag wurde eine frühzeitige Evaluierung der mit neuen Technologien verbundenen Visionen postuliert. Insbesondere die an die neuen Technologien geknüpften positiven wie negativen Erwartungen (Chancen und Risiken) in der Öffentlichkeit wie auch bei Politikern haben einen großen Einfluss auf die weitere Entwicklung dieser Technologien. Die frühzeitige Evaluierung der Visionen sollte so zu mehr Rationalität, Reflexion und Transparenz in wissenschaftlichen, öffentlichen und politischen Diskussionen beitragen.

iGEM-Wettbewerb Das 6. CeBiTec-Symposium fand einen insbesondere für Nachwuchswissenschaftler zukunftsweisenden Ausklang mit der letzten, von engagierten Studenten organisierten Sitzung zum iGEM-Wettbewerb.

Beim iGEM (international Genetically Engineered Machine)-Wettbewerb, der jedes Jahr am Massachusetts Institute for Technology (MIT) in den USA stattfindet, präsentieren Studenten ihre Arbeit auf dem Gebiet der synthetischen Biologie. Während des Jahres arbeiten die Studenten in ihren Heimatuniversitäten daran, definierte genetische Module zu einem System kombinieren und in lebenden Zellen zum Funktionieren zu bringen. Beim 6. CeBiTec Symposium präsentierten sich verschiedene Goldmedallien-Gewinnerteams des letztjährigen iGEM-Wettbewerbs aus Edinburgh/Schottland, Odense/Dänemark, Delft/Niederlande, Ljubljana/Slowenien sowie aus Freiburg und Bielefeld. Die Vorträge der Studenten waren durchwegs originell in den Konzepten und exzellent in der Art der Präsentation.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass das 6. CeBiTec Symposium auf durchweg positive Resonanz stieß, dass es gelang, die verschiedenen wissenschaftlichen Schwerpunkte der Tagung unter dem Schirm der „Genom-basierten Mikrobiologie“ zu vereinen und ihre zukünftige Weiterentwicklungen aufzuzeigen.

Korrespondenzadresse Dr. Werner Selbitschka Prof. Dr. Alfred Pühler Centrum für Biotechnologie (CeBiTec) der Universiät Bielefeld Universitätstr. 27 33615 Bielefeld LABORWELT

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SteroIDQ® Kit setzt neue Maßstäbe in der Steroidhormonanalyse Dr. Therese Koal, Dr. Alexandra C. Gruber, BIOCRATES Life Sciences AG, Innsbruck Die meisten derzeit in der Steroidhormonanalytik eingesetzten Methoden basieren auf Immunoassays, die einerseits sensitiv, rasch und kostengünstig durchführbar sind, andererseits ist deren Selektivität aber nicht in allen Fällen gänzlich zufriedenstellend. Daher kommen immer häufiger massenspektrometrisch basierte analytische Verfahren zur Anwendung, die neben ihrer hohen Selektivität den Vorteil haben, aus einer einzigen biologischen Probe zahlreiche Analyten simultan quantifizieren zu können. Seit kurzem ist mit dem SteroIDQ® Kit das erste gebrauchsfertige und CE-gekennzeichnete In-vitro-Diagnostikum zur simultanen Bestimmung von 16 Steroidhormonen aus einer einzigen Serumprobe auf dem Markt verfügbar. durch die radioaktiv basierte Analyse heutzutage ungern eingesetzt. Daher kommen seit den späten 1970er Jahren hauptsächlich direkte Immunoassays zur Anwendung, die einfach in der Handhabung und kostengünstig sind, allerdings ebenfalls nennenswerte Nachteile aufweisen, wie Limitation in der Selektivität durch Kreuzreaktivitäten mit strukturverwandten Metaboliten, Limitationen in der Sensitivität, Matrixeffekte, welche nicht durch interne Standards korrigiert werden und relativ hohe Variabilitäten zwischen den verschiedenen Immunoassay Kits1-3. Schließlich ist bei Einsatz eines Immunoassays die Bestimmung nur eines Analyten möglich. Die separate Messung mehrerer Hormone erfordert dementsprechend mehrere Probenaliquote und somit eine größe-

Mit SteroIDQ® können Störungen in der Steroidhormon-Biosynthese nicht nur mehr anhand eines einzelnen Steroidhormons, sondern anhand eines umfassenden Steroidprofils nachgewiesen werden.

Steroidhormonbestimmung: Stand der analytischen Technik Immunoassays: Unsere Kenntnis der physiologischen Rolle von Steroidhormonen verdanken wir größtenteils Studienergebnissen, die mittels dem Radioimmunoassay-Verfahren (RIA) erhoben wurden1. Diese Methode ist bei entsprechender Validierung zwar höchst sensitiv und zuverlässig, wird aber aufgrund ihrer Komplexität, hohen Kosten und besonders

Pregnanediol

Allopregnanolon 

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Pregnenolon

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Cholesterin

Progesteron

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Corticosteron

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THCSt

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17-OH Progesteron

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11-Deoxycorticosteron



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17-OH Pregnenolon

Pregnanetriol 

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DHEA

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Androstenedion

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Aldosteron Cortison

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Testosteron

Androsteron



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Dihydroandrosteron

2-OH Estron

7-Dehydroestron

DHT Estradiol (E2) Estradiol (E3)

Abb. 1: Steroidhormonsynthese mit den 16 vom SteroIDQ® Kit erfassten Analyten (umrandet) 20 | 12. Jahrgang | Nr. 4/2011

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Massenspektrometrie (MS): Die derzeit zuverlässigsten Methoden für die quantitative Bestimmung von Steroidhormonen beruhen auf Verfahren, die die hohe Trennleistung der Chromatographie und die hohe Selektivität und Sensitivität der Massenspektrometrie beziehungsweise Tandemmassenspektrometrie (MS bzw. MS/MS) vereinen. Die Kopplung von Gaschromatographie mit MS (GC–MS) entwickelte sich in den 1980er Jahren zum Goldstandard in der Steroidanalyse2. Aufgrund der aufwändigen Probenvorbereitung ist ihre Anwendbarkeit im klinischen Routinebetrieb allerdings eingeschränkt. Die Flüssigchromatographie-TandemMS (LC-MS/MS) bietet hier deutliche Vorteile und konnte sich bereits als neues analytisches Verfahren in den vergangenen Jahren im klinischen Labor etablieren (z.B. therapeutische Medikamentenspiegelmessung)2,4. Neben der hohen Sensitivität und Selektivität hat die LCMS/MS den Vorteil, mit hohem Durchsatz aus einer einzigen Probe simultan zahlreiche Analyten quantitativ bestimmen zu können.

Analyse von Steroidhormonen mittels Massenspektrometrie – SteroIDQ® Kit Das SteroIDQ® Kit der BIOCRATES Life Sciences AG ist das erste auf Massenspektrometrie basierende, gebrauchsfertige, CE-gekennzeichnete in-vitro-Diagnostikum zur Analyse von Steroidhormonen. Der ein validiertes LC-MS/ MS-Verfahren nutzende Assay ermöglicht durch die simultane Quantifizierung von bis zu 16 Steroidhormonen (Abb. 1) in humanem Serum die derzeit umfassendste Erhebung des Hormonstatus aus nur einer Blutprobe (500 µL). Das Kit beinhaltet ein validiertes Set an Kalibratoren, Qualitätskontrollmaterialien und interne Standards. Im SteroIDQ® Kit werden Matrixeffekte – eine der wichtigsten Ursachen für zufällige und systematische Fehler direkter Immunoassays5-7 – durch die Verwendung von stabilisotopen-markierten internen Standards nachweislich gut korrigiert. Die Probenvorbereitung erfolgt im 96-Well-Plattenformat mittels Festphasenextraktion (SPE) und bietet eine deutlich verbesserte Probenaufreinigung im Vergleich zum sonst gängigen Proteinfällungsverfahren. Die SPE-Platte und LC-Säule sind im Kit enthalten. Pro Kit können zwischen 20 und 80 Serumproben analysiert werden. Die Messzeit pro Probenextrakt beträgt 22 Minuten.

E1-S

Estron (E1) 

Etiocholanolon

re Probengesamtmenge, was insbesondere bei Kleinkindern problematisch sein kann.

Validierung des SteroIDQ® Kits Methodische Entwicklung und analytische Validierung des SteroIDQ® Kit erfolgten für humanes Serum und für AB Sciex Massenspektrometer der Typen API4000TM bzw.

4000Trap®. Die Adaption und Validierung des LABORWELT

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Abb. 2: Analyseergebnisse für am Ringversuchsprogramm der DGKL (Oktober 2010) teilnehmenden Proben A und B im Vergleich zu den Zielwerten sowie den maximal zulässigen unteren und oberen Grenzwerten Kits für weitere Massenspektrometer-Hersteller ist in der Durchführung. Für die Validierung wurden folgende Parameter betrachtet: I analytische Selektivität, I Linearität der Kalibriergeraden mit entsprechenden linearen Korrelationskoeffizienten, I intra-, inter-batch-, inter-day-Präzision und Richtigkeit I Wiederfindungsraten I Matrixeffekte und umfangreiche AnalytStabilitäten.

Externe Qualitätssicherung des SteroIDQ® Kits im Ringversuch Die externe Qualitätssicherung hinsichtlich Richtigkeit des SteroIDQ® Kits erfolgt durch eine Teilnahme am Ringversuchsprogramm

für „Hormonbestimmungen im Serum“ des Referenzinstituts für Bioanalytik der Deutschen Vereinten Gesellschaft für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin e.V. (DGKL), das sieben Steroidhormone des SteroIDQ® Kits abdeckt.

Die mit dem SteroIDQ® Kit erzielten Analysenergebnisse sind in Abbildung 2 dargestellt.

Das SteroIDQ® Kit ist die bislang einzige LC-MS/MS-basierte Methode im Kitformat, die neben der umfassenden Anzahl an Steroidhormonen auch Östradiol – ein seit langem bekanntes Sorgenkind der Steroidhormonanalyse1,3,8 – hochpräzise und akkurat analysiert.

Fazit und Ausblick Das SteroIDQ® Kit (Abb. 3) bietet erstmals die Möglichkeit standardisier t, mit tels

eines validierten Assays eine Palette von 16 Steroidhormonen gleichzeitig aus einer einzigen Blutserumprobe zu quantifizieren.

Ermöglicht wird dies durch Einsatz einer hocheffektiven Probenvorbereitung mittels SPE und eines spezifisch für diese Steroidhormone entwickelten und validierten LC-MS/ MS Verfahrens, welche als Analysemethode der Wahl für die Steroidhormone nicht nur im klinischen Anwendungsbereich anzusehen ist – besonders wenn neben hoher Selektivität auch ein hohes Probendurchsatzpotential von Interesse ist. Weiterhin bietet gerade die standardisierte Probenanalyse im Kitformat reproduzierbare und – über alle analytischen LC-MS/MS Plat tformen hinweg – hochpräzise und vergleichbare Resultate. Das SteroIDQ® Kit bietet ein standardisiertes Verfahren für eine Fülle von medizinischendokrinologischen Anwendungsbereichen und Fragestellungen. Es erfüllt alle Kriterien eines CE-gekennzeichneten In-vitro-Diagnostikum gemäß der EU-Richtlinie 98/79/ EG und beweist als erstes Medizinprodukt von BIOCRATES deren Kompetenz in der Labordiagnostik.

Literatur [1]

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Fanelli F, Belluomo I, Di Lallo VD et al. Serum steroid profiling by isotopic dilution-liquid chromatographymass spectrometry: comparison with current immunoassays and reference intervals in healthy adults. Steroids 2011;76:244-253.

Rauh M. Steroid measurement with LC-MS/MS in pediatric endocrinology. Mol Cell Endocrinol 2009;301:272281.

Kushnir MM, Rockwood AL, Roberts WL, Yue B, Bergquist J, Meikle AW. Liquid chromatography tandem mass spectrometry for analysis of steroids in clinical laboratories. Clin Biochem 2011;44:77-88.

Masters AM, Hahnel R. Investigation of sex-hormone binding globulin interference in direct radioimmunoassays for testosterone and estradiol. Clin Chem 1989;35:979-984.

Bolelli GF, Franceschetti F, Malvano R et al. An interlaboratory study of lipid effects on steroid radioimmunoassay. J Nucl Med Allied Sci 1986;30:209-213.

Schioler V, Thode J. Six direct radioimmunoassays of estradiol evaluated. Clin Chem 1988;34:949-952.

Stanczyk FZ, Cho MM, Endres DB, Morrison JL, Patel S, Paulson RJ. Limitations of direct estradiol and testosterone immunoassay kits. Steroids 2003;68:1173-1178

Korrespondenzadresse

Abb. 3: SteroIDQ® Kit 22 | 12. Jahrgang | Nr. 4/2011

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Dr. Alexandra C. Gruber, MBA MMFin BIOCRATES Life Sciences AG Innrain 66/2 6020 Innsbruck Österreich Tel: +43-(0)512-579823 Fax: +43-(0)512-823-4270 marketing@biocrates.com www.biocrates.com LABORWELT

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Produkte & Services für Diagnostik und Forschung – DiagnostikNet-BB Dr. Frauke Adams, DiagnostikNet-BB Die Produktkomplexität bei In-vitro-Diagnostika (IVD) ist schon heute sehr hoch. Dies betrifft einerseits die Herstellung, die neben der Geräte-/Assay-Entwicklung und Produktion auch Software-Lösungen und die Laborautomation umfasst. Auch die Anforderungen an die Nutzer werden zunehmend höher, müssen sie doch in der aktuellen Konsolidierungswelle ein breites Dienstleistungsspektrum vorhalten, um ihre Wettbewerbsfähigkeit zu sichern. Die zunehmende Verzahnung der Biotechnologie mit der Bioinformatik und den Informationstechnologien bietet vielversprechende Chancen für dynamische (Weiter-) Entwicklungen. Die Umsetzung in marktfähige Innovationen setzt dabei das synergistische Zusammenwirken der verschiedenen Technologiefelder voraus.

Im DiagnostikNet-BB haben sich DiagnostikHersteller, Geräte-Hersteller, Zulieferer und Anwender aus Kliniken und Routinelaboren sowie Forschungseinrichtungen der Region Berlin-Brandenburg zu einem leistungsfähigen Verbund zusammengeschlossen, der die gesamte Wertschöpfungskette der IVD abdeckt (Abb. 1). Die Expertisen umfassen

die indikationsspezifische Bereitstellung von Biomaterialien, die Validierung und Evaluierung von Biomarkern (epigenetische und genetische Marker, Proteine, zellbasierte Marker), die Entwicklung und Produktion von Testsystemen und Geräten sowie Software-, Datenkommunikations- und Bioinformatiklösungen. Darüber hinaus bietet das

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www.laborwelt.de Netzwerk umfangreiche laboranalytische Serviceleistungen im Bereich der klinischen Chemie und der Molekulardiagnostik.

Das Netzwerk bündelt die Ressourcen und das technologische Know-how der Mitglieder. Durch Vermittlung geeigneter Kooperationspartner wird die Umsetzung von Ideen in diagnostische Neuentwicklungen beschleunigt (Abb. 2). Dies nutzt den Mitgliedern, deren Innovationsfähigkeit durch die sich ergänzenden Expertisen gesteigert wird. Vor allem aber profitieren Kunden vom komplementären Aufbau des Netzwerks, da ihnen flexible Lösungen zuverlässig aus einer Hand zur Verfügung gestellt werden.

Der Zugang zu Zukunftstechnologien wird durch die Einbindung der akademischen Mitglieder ermöglicht. Die Zusammenarbeit mit den klinischen Partnern und die Integration von Kunden in den Wertschöpfungsprozess geben Anregungen für Anwender-orientierte Produkte. Die Effizienz der Leistungen – hohe Qualität bei niedrigen Kosten – wird dabei durch die Konzentration der Partner auf ihre jeweilige Kernkompetenz gewährleistet.

Nachfolgend werden beispielhaf t vier strategisch wichtige Felder des Netzwerks genauer erläutert.

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Abb. 1 Das Netzwerk DiagnostikNet-BB deckt die komplette Wertschöpfungskette der In-vitro-Diagnostik ab.

Enhanced Biobanking® – prospektive Bereitstellung humaner Proben Die Bereitstellung von biologischen Materia­ lien humanen Ursprungs ist für die Entwick­ lung von IvD eine wesentliche Voraussetzung zu Beginn eines Entwicklungsvorhabens und setzt sich bei der Evaluierung des ent­ wickelten Systems fort. Klassische Biobanken werden den wechselnden Anforderungen während des Entwicklungsprozesses jedoch nur selten gerecht, so sind häufig weder einheitliches Probensourcing und ­handling noch eine Protokollstringenz gewährleistet.

Das Enhanced Biobanking® trägt diesen Punkten Rechnung und unterstützt sowohl die Erforschung neuer Biomarker als auch die Produktion und Qualitätskontrolle von Testsystemen. Hierbei kooperieren verschie­ dene Mitglieder des Netzwerkes und deren Kooperationspartner unter der Leitung einer Koordinationsstelle. Die Anfrage nach Pro­ ben wie Seren, Plasma, Gewebe, Synovia, CSF

etc. wird zunächst in einem Projektplan erfasst.

Die Suche der Patienten sowie die Verwaltung und Zwischenlagerung der Proben erfolgen anschließend IT­gestützt. Prä­Analytik und Lagerung werden genau protokolliert und die Probenbereitstellung nach einem fest­ geschriebenen Prozedere durchgeführt. Die ethische Abklärung (Einverständniserklärun­ gen, Ethikvoten) ist dabei gewährleistet, die Proben sind frei von Rechten Dritter. Derzeit wird von Mitgliedern des DiagnostikNet­BB ein Software­Programm auf der Basis eines Laboranforderungs­ und Befundauskunfts­ werkzeuges entwickelt, das es Unternehmen aber auch Forschungseinrichtungen ermög­ licht, noch zielgerichteter nach Biomaterialien humanem Ursprungs zu suchen. Interessen­ ten erstellen dazu eine Online­Anfrage. Das Programm errechnet aus der bestehenden Datengrundlage die Zeitdauer, die benötigt wird, bis prospektiv die gewünschten Biomate­ rialien zusammengestellt sind. Dies macht den Prozess der Probensuche für den Anfragenden deutlich kalkulierbarer.

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Abb. 2 Die Kombination der Expertisen der DiagnostikNet-BB-Mitglieder und die Integration der Kunden in die Produktentwicklung ermöglichen individualisierte und optimal aufeinander abgestimmte Diagnostik-Lösungen.

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Mobile, IT-vernetzte Testsysteme für den Einsatz in der klinischen Routine Neben den Chiptechnologien und der Mul­ tiparameteranalytik stellen patientennahe Laboranalysen (Point­of­care Testing, POCT) einen strategisch wichtigen technologischen Schwerpunkt des Netzwerks dar. Mit mobilen Systemen lassen sich dank schnell verfügbarer Ergebnisse und verkürzter Bearbeitungszeiten Prozesse in der klinischen Routine effizien­ ter und kostengünstiger gestalten. Hierbei finden zunehmend Schnelltests wie etwa Lateral­Flow­Assays (LFASs) Anwendung. Das Readersystem OpTrilyzer® (OpTricon GmbH, DiagnostikNet­BB­Mitglied) quantifiziert LFAs präzise und zuverlässig, ist unbegrenzt mobil einsetzbar, einfach zu bedienen und für eine Vielzahl von Tests konfigurierbar. Die Ausgabe der Messdaten ist über einen Drucker direkt am Gerät oder über eine USB­Schnittstelle an einen externen Drucker möglich. Voraus­ setzung für die Kosteneffizienz der POCT ist letztlich, dass sich die Systeme ohne hohe Investitionskosten mit der Krankenhaus­, Labor­ bzw. Praxis­EDV vernetzen lassen. So tauschen die Krankenhausinformationssyste­ me, mit denen Kliniken die elektronische Pa­ tientenakten führen, ihre Daten mit anderen Systemen über Datensätze nach dem Health Level 7 (HL­7)­Standard aus.

Gemeinsam mit verschiedenen Netzwerk­ Partnern wurde ein Gerätedemonstrator bezüglich der Soft­ und Hardware so modi­ fiziert, dass die Ausgabe der Mess­ und Pati­ entendaten nun auch im HL7­Format erfolgen kann. Für die entsprechenden Einsatzgebiete werden innerhalb der Kooperation nun die jeweiligen Biomarker und Biomarker­Sets entwickelt. Die Portierung bekannter bzw. die Entwicklung neuer Marker erfolgt nach ent­ sprechender Bedarfsanalyse mit klinischen Partnern. Das System steht im Hinblick auf die Software und die Datenanbindung sowie der zu messenden Marker als offene Plattform für alle Fragestellung im Bereich der POCT zur Verfügung.

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15.09.2011 11:07:05 Uhr

Blitzlicht Netzwerk

Personalisierte Medizin – Chancen für die Diagnostikund Pharma-Industrie Biomarker wachsen zunehmend über ihre klassische Rolle als reine Diagnostika hinaus. Personalisierte Arzneimittel, die mittels „begleitender“ Diagnostika (companion diagnostics) eine optimale Therapie für stratifizierte Patientengruppen ermöglichen, sind für alle beteiligten Akteure gewinnbringend: Ärzte können ihren Patienten wirksamere und sichere Therapien verschreiben, denen wiederum unnötige Therapieversuche erspart bleiben. Das Gesundheitssystem profitiert von Kosteneinsparungen aufgrund effizienterer Behandlungen. Auch für pharmazeutische Unternehmen bieten die so genannten „Nichebusters“ durchaus interessante Alternativen zur Blockbuster-Strategie.

Für die Diagnostik-Industrie birgt diese Trendwende das Potential für eine deutliche Erweiterung ihres derzeitigen Produktportfolios. Um die personalisierte Medizin umzusetzen, sind Technologieplattformen, Assay- und Auswerteverfahren erforderlich, mit denen sich die entsprechenden Biomarker in der Medikamentenentwicklung, aber auch in der späteren klinischen Routine zuverlässig, präzise und kostengünstig bestimmen lassen. Aufgrund der breiten Expertisen sieht sich das DiagnostikNet-BB bestens aufgestellt, die personalisierte Medizin gemeinsam mit Forschungseinrichtungen und der pharmazeutischen Industrie voranzutreiben. Der eigens gegründete Arbeitskreis „Companion Diagnostics“ steht dafür in engem Kontakt mit diesen Partnern.

Beispiel für ein Netzwerk-Projekt auf diesem Gebiet ist die derzeitige Entwicklung eines Nachweisverfahrens für pharmakogenetisch relevante DNA-Polymorphismen von Tumorpatienten, mit Hilfe dessen Therapieversagen und Medikamenten-Wechselwirkungen minimiert werden können. Auch bei diesem Projekt bringen verschiedene Netzwerk-Partner ihre jeweiligen Kompetenzen ein.

Dialog mit Entscheidungsträgern: Für verbesserte Rahmenbedingungen in der Erstattung

Once again leading German biotechnology firms specialising in research and development present themselves with detailed company portraits in English on over 220 full colour pages. The 13th annual issue of this international, high quality printed standard reference for the German biotech Industry will be published by BIOCOM in cooperation with BIO Deutschland and the European Biotechnology Foundation.

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Produktinnovationen sind für Diagnostik-Unternehmen der entscheidende Erfolgsfaktor für ein nachhaltiges Wachstum, jedoch nur unter der Voraussetzung, dass sie schnell auf den Markt gelangen.

Die Aufnahme der Neuentwicklungen in den „Einheitlichen Bewertungsmaßstab“ (EBM) und damit die Umsetzung in abrechnungsfähige Produkte ist im regulierten deutschen Gesundheitssystem eine komplexe Herausforderung. Die Einführung neuer Diagnostika in die klinische Praxis ist in Deutschland ein langwieriger Vorgang mit dem Ergebnis, dass Innovationen nicht oder erst spät zur Anwendung in medizinische Laboratorien gelangen. Dies ist ein klarer Wettbewerbsnachteil für die Firmen. Daher steht das Netzwerk in Dialog mit Politik, Wirtschaft und Verbänden, um die aktuelle Situation zu analysieren und Verbesserungsvorschläge zu erarbeiten. So ist für März 2012 ein zweites bundesweit gemeinsam mit dem Verband der DiagnosticaIndustrie (VDGH) ausgerichtetes Forum zum Thema „Innovationen in der In-vitro-Diagnostik: Regulierung, Bewertung, Erstattung“ geplant.

Wie auf der 2008 durchgeführten ersten Veranstaltung sind dazu Entscheidungsträger und Meinungsbildner aus Forschung, Ärzteschaft, Gesundheitsökonomie, Politik, Krankenkassen und Unternehmen der Diagnostika-Industrie eingeladen.

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Jahrgang

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Blitzlicht Typisierung

Automatisierte HLAGenotypisierung mittels Amplicon-Sequenzierung Dr. Burkhard Ziebolz, Roche Diagnostics Deutschland GmbH, Roche Applied Science, Penzberg Wegen ihrer zahlreichen Polymorphismen ist die Genotypisierung der Klasse I- und II-Loci der humanen Leukozyten-Antigene (HLA, auch: MHC, major histocompatibility complex) eine technisch große Herausforderung. Das derzeit eingesetzte Goldstandard-Verfahren Sanger-Sequenzierung ist oft nicht imstande, HLA-Allele eindeutig einem der beiden DNA-Stränge zuzuordnen und gekoppelte Allele zu identifizieren, weil bei dieser Art der Typisierung zunächst beide Allele einer Heterozygote amplifiziert und dann gleichzeitig sequenziert werden. Oft liefert das Verfahren eine Vielzahl möglicher Genotypisierungs-Ergebnisse, die aufwendige Zusatzanalysen erfordern. Eine Lösung bietet der Einsatz von Next-Generation-Sequenzern mit großer Leseweite, die die Exons eines HLA-Allels abdecken1. Im Gegensatz zur Sanger-Sequenzierung wird bei dieser Strategie zunächst der zu untersuchende HLA-Locus gezielt amplifiziert, anschließend mittels Next-Generation Sequencing jedes HLA-Allel klonal sequenziert und schließlich mit einer Alignment-Software automatisch analysiert.

Eine von acht Laboratorien unterschiedlicher Sequenziererfahrung durchgeführte doppelt-blinde Genotypisierung von je acht HLA-Loci 20 verschiedener Probanden ergab jetzt, dass sich mit dieser Strategie Genotypen mit hoher Genauigkeit, mit einer Konkordanz von 97,2%, identifizieren lassen2.

Durch Einsatz der neuen GS GType HLA Primer Sets, der Long-Read-Next Generation Sequencer GS FLX oder GS Junior (Roche Applied Science, Penzberg) und der Alignment-Software ATF (Conexio Genomics, Perth, Australien) gelang es, den Arbeitsablauf soweit zu automatisieren, dass die HLAGenotypen in einem einzigen Sequenzierlauf bestimmt werden konnten. Gegenüber dem SangerVerfahren konnten so 70% der Arbeitszeit eingespart werden.

Klasse I- und II-Loci des humanen LeukozytenAntigens (HLA) auf Chromosom 6 codieren Proteine, die entscheidend für die Identifikation fremder Zellen und von Antigenstrukturen sind.

Allelvarianten dieser hochpolymorphen, genomischen Region sind mit mehr als 30 Krankheitsbildern3 sowie der Gewebskompatibilität bei der hämatopoetischen Stammzelltransplantation4 assoziiert. Die sichere Identifikation von HLAVarianten auf Allelniveau ist daher sowohl in der molekularbiologischen als auch medizinischen Forschung von erheblicher Bedeutung.

Die hochauflösende HLA-Genotypisierung ist technisch derzeit eine große Herausforderung für Grundlagenforscher und Mediziner. Die HLAKlasse I- und -II-Loci gehören zu den polymorphsten Genregionen überhaupt, mit mehr als 1.600 Allelen allein im HLA-B-Locus. Die hohe Zahl der in wenigen Exons konzentrierten Genvarianten sowie ihre Verteilung auf die Schwesterstränge erschweren die korrekte Zuordnung von Allelen zu einer Kopplungsgruppe.

Bei aktuell zur HLA-Typisierung eingesetzten Methoden, wie der Sanger-Sequenzierung, werden zunächst beide Allele einer Heterozygote amplifiziert und erst dann typisiert oder sequenziert, was häufig in zahlreichen möglichen Genotypen resultiert und die Zuordnung der Allele zum richtigen DNA-Strang erschwert.

Die Aufklärung dieser Vieldeutigkeiten, die noch dadurch kompliziert werden, dass z.B. zahlreiche Polymorphismen auf beiden Allelen auftreten, 26 | 12. Jahrgang | Nr. 4/2011

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erfordern zeitintensive, manuelle Arbeits- und Analyseschritte, wie etwa die separate Amplifikation und Analyse einzelner Allele (Abb. 2).

Wie unlängst gezeigt werden konnte, sind Next-Generation-Sequenzierungs (NGS)Verfahren (Abb. 1) imstande, diese Zuordnungsprobleme zu lösen, sofern sie eine ausreichende Leselänge aufweisen1. Mit Leselängen von weit mehr als 350 Nukleotiden ermöglichen der GS FLX und GS Junior (Roche Applied Science) die Sequenzierung fast vollständiger HLA-Exons beider DNA-Stränge und damit eine eindeutigere Zuordnung der spezifischen HLA-Allele als mit bisherigen Verfahren. Wie Bentley et al. kürzlich zeigten1, liefert die Pyrosequenzierung von Exons zuvor amplifizierter Klasse I- und -IIGene mit dem GS FLX (Roche Applied Science) und anschließende Analyse mit der Conexio ATFSoftware hochauflösende HLA-Genotypen.

In einer neuen Interlaborstudie wurde die Robustheit dieser Strategie des Amplicon-Sequencings überprüft und für die Untersuchung von je acht Exons aus insgesamt 20 Probanden mit einem Multiplex Identifier (MID) getaggte Primerpaare für jedes der Zielexons – HLA-A, -B-, -C, DPB1, DQA1, DQB1, DRB1, DrB3, -4,und -5) – eingesetzt. Diede GS GType HLA Primer Sets (Roche Applied Science) bestehen jeweils vom 5‘-Ende aus betrachtet, aus vier Teilen: I einer Adaptersequenz, die die PCR-Amplifikate an die zur klonalen DNA-Sequenzierung eingesetzten DNA-Fänger-Beads koppelt,

Abb. 1: Pyrosequencing-basierte Next-Generation-Sequencer bieten die derzeit längsten Leseweiten.

I einem „library key tag“, der der SequenzerSoftware das Erkennen Amplikon-abgeleiteter Sequenzen ermöglicht, I einer probenspezifischen MID-Sequenz, die das Multiplexen – also das Zusammenführen und Sequenzieren von Proben verschiedener Personen im selben Sequenzierlauf – ermöglicht6, und I der HLA-locusspezifischen Primersequenz.

Dabei wird jedes zu untersuchende HLA-Allel zunächst mittels der neuen GS GType HLA Primer Sets spezifisch amplifiziert, die Amplifikate mit dem GS FLX oder GS Junior Instrument klonal sequenziert und der Sequenzabgleich mit der IMGT/HLA-Datenbank – auf Basis der HLA-locusspezifischen Primersequenz und dem MID-tag – automatisch durch die ATF-Software (Conexio Genomics) vorgenommen.

Material und Methoden Studiendesign: Acht Labors mit unterschiedlicher Sequenzierungserfahrung auf der GS FLX Plattform genotypisierten die gleichen 20 Proben für HLA-A, -B-, -C, DPB1, DQA1, DQB1, DRB1, DrB3, -4,und -5 mittels Amplicon-Sequencing und der Conexio ATF-Software. 14 Primerpaare (Exons 2,3 und 4 für Klasse-I, Exon 2 von DPB1, DQA1 und die DRB3/4/5-Loci sowie die Exons 2 und 3 für DQB1) mit 11 MID-tags wurden eingesetzt. Der Arbeitsablauf –bestehend aus genomischer PCR, Aufreinigung und Quantifizierung der Amplifikate, Qualitätskontrolle, Verdünnen und Zusammenführen (Pooling) der Amplifikate vor Emulsion-PCR, Sequenzierung und Datenanalyse mit der Conexio ATF-Software – umfasste fünf Tage mit einer effektiven „Hands-on“-Zeit von 22 Stunden.

Proben: Vier anonymisierte DNA-Proben wurden zusammen mit ihren, wie in [2] beschriebenen, ermittelten Genotypen von sechs Studienzentren zur Verfügung gestellt. Je drei davon wurden ausgewählt und zusammen mit zwei Kontrollen in der Studie genotypisiert.

DNA-Aufreinigung: Die von den Studienzentren übermittelten DNA-Proben waren aus BlutproLABORWELT

15.09.2011 11:07:40 Uhr

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14.09.2011 18:18:48 Uhr

Blitzlicht Typisierung

Genotypisierung mit ATF-Software: Die Conexio Genomics ATF-Software (V 1.1.0.20.2) ordnet die individuellen Sequenzreads den Proben auf Basis des MID-tags zu. Die automatische Zuordnung zum spezifischen HLA-Locus erfolgt auf Basis der genomischen Primer-Sequenz.

Dann wird die Sequenz mit Allelsequenzen in der Datenbank verglichen und die Zahl zusammengeführter und zugeordneter Sequenzreads in einem Master Layer angezeigt. Seltene und nicht übereinstimmende Sequenzreads werden im Failed Layer angezeigt. Die ermittelten Daten wurden nach Entblindung verglichen.

Ergebnisse

Abb. 2: Arbeitsablauf der HLA-Genotypisierung beim Sanger-Sequencing (links) und beim NextGeneration-Sequencing mit dem GS FLX (rechts). Die langen Leseweiten des GS FLX und GS Junior ermöglichen eine eindeutige Genotyp-Zuweisung in einem einzigen Lauf. ben, wie in [2] beschrieben, mit verschiedenen Extraktionsmethoden aufgereinigt worden. Die Extraktionsart zeigte dabei keinen Einfluss auf das Ergebnis der PCR oder Sequenzierung.

PCR: Die Amplifikation wurde in 25 µl-Ansätzen mit 10 ng DNA-Template und 10 pmol GS GType HLA Primer Sets (Roche Applied Science) durchgeführt. Pro 96-well-Mikrotiterplatte Tab. 1: Konkordanz ( in %) für jeden Locus Konkordanz Locus

Genotyp

Allel

HLA-A

91%

94%

HLA-B

96%

98%

HLA-C

94%

97%

DPB1

100%

100%

DQA1

100%

100%

DQB1

100%

100%

DRB1

98%

99%

DRB3/4/5

98%

99%

Gesamt

97%

98%

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wurden 10 Proben plus Negativkontrolle (10 mM Tris-HCl-Puffer, 0,1 mM EDTA, pH 8) amplifiziert. Nach Zugabe von Master Mix 2 und Versiegeln der Platten wurde die PCR wie folgt durchgeführt: 10 Min bei 95 °C; 35 Zyklen von 15 Sek. bei 95 °C, 45 Sek. bei 65 °C, 15 Sek. bei 72 °C. Aufreinigung/Quantifizierung/Verdünnung und Poolen der Amplifikate: Kurze, nicht spezifische Produkte und Primer-Dimer-Artefakte wurden von den Amplifikaten getrennt (Agencourt AMPure System), mittels Elektrophorese auf einem 96 well-Gel evaluiert und mit dem Quant-iTTM PicoGreen Assay (beide Invitrogen Corp., Carlsbad) quantifiziert. Die Amplifikate wurden auf 2 x 105 Moleküle/µl verdünnt und je 5 µl der Proben 1-10 sowie 11-20 plus jeweils Negativkontrolle zusammengeführt.

Emulsion-PCR/Bead-Recovery/Pyrosequencing: Die emPCR, das Bead-Recovery und Pyrosequencing wurden gemäß Herstellerangaben (Roche Applied Science) ausgeführt.

Obgleich viele der beteiligten Labors wenig bis keine Erfahrung mit dem GS FLx System und der Conexio ATF-Software hatten, war die Konkordanz der Genotypbestimmungen sowohl für die HLA-Klasse-I- als auch -KlasseII-Allele hoch und lag zwischen 95,3% bis 99,4% (Tab. 1). Von den 1.280 möglichen Genotypen (20 Proben x 8 Loci x 8 Labore) konnten 95% ohne Fehlpaarung mit den Sequenzen der HLA-Datenbank ermittelt werden. Die Gründe für Fehler bei der Zuordnung bekannter Genotypen lagen in arbeitstechnischen Fehlern oder der Präsenz eines neuen Allels in drei Fällen.

Insgesamt war eine manuelle Bearbeitung, um einen Genotyp ohne Mismatch zu erhalten, lediglich in 3,7% aller Fälle erforderlich. Fazit: Das Amplicon-Sequencing mit dem GS FLx reduziert signifikant die beim Genotyping von HLA-Allelen auftretenden Vieldeutigkeiten, die bei Sanger-basierter Analyse erhalten werden.

Die Kombination des GS FLx Instruments mit den GS GType HLA Primer Sets und der ATFSoftware von Conexio Genomics bietet einen vergleichsweise komfortablen Arbeitsablauf, der zeit- und kostenaufwendige Zusatzuntersuchungen vermeiden hilft.

Literatur [1]

[2]

[3]

[4]

Bentley G, Higuchi R, Hoglund B, Goodridge D, Sayer D, Trachtenberg EA, Erlich HA., Tissue Antigens. 2009 Nov;74(5):393403.

Holcomb CL, Höglund B, Anderson MW, Blake LA, Böhme I, Egholm M, Ferriola D, Gabriel C, Gelber SE, Goodridge D, Hawbecker S, Klein R, Ladner M, Lind C, Monos D, Pando MJ, Pröll J, Sayer DC, Schmitz-Agheguian G, Simen BB, Thiele B, Trachtenberg EA, Tyan DB, Wassmuth R, White S, Erlich HA., Tissue Antigens. 2011 Mar;77(3):206-17. doi: 10.1111/j.13990039.2010.01606.x.

Lee SJ, Klein J, Haagenson M, Baxter-Lowe LA, Confer DL, Eapen M, Fernandez-Vina M, Flomenberg N, Horowitz M, Hurley CK, Noreen H, Oudshoorn M, Petersdorf E, Setterholm M, Spellman S, Weisdorf D, Williams TM, Anasetti C., Blood.

2007 Dec 15;110(13):4576-83. Epub 2007 Sep 4.

Caillat-Zucman S., Tissue Antigens. 2009 Jan;73(1):1-8.

Korrespondenzadresse Dr. Burkhard Ziebolz Roche Applied Science burkhard.ziebolz@roche.com LABORWELT

15.09.2011 11:07:48 Uhr

Moderne Proteindiagnostik: das Potential zeitaufgelöster Fluoreszenz Thomas Kreisig, Susen Mairif, Dr. Thole Züchner, Institut für Bioanalytische Chemie, Fakultät für Chemie und Mineralogie, Biotechnologisch-Biomedizinisches Zentrum, Universität Leipzig In der proteinbasierten Diagnostik stehen heute zwei Hauptprobleme im Vordergrund. Dies ist zum Einen – bedingt durch die Komplexität des humanen Proteoms und die niedrigen Proteinexpressionslevel einer Vielzahl von Biomarkern – die Sensitivität der eingesetzten Methoden. Zum Anderen ist für viele Anwendungsbereiche der Zeitfaktor entscheidend, zum Beispiel in der Notfallmedizin („point of care-Diagnostik“), um eine patientenspezifische und zeitnahe Diagnostik zu ermöglichen.

Die seit langem etablierte Technik der zeitaufgelösten Fluoreszenz hat durch neuentwickelte Farbstoffe und Fluoreszenzscanner das Potential, diesen Herausforderungen zu begegnen.

Seit vielen Jahren ist bekannt, dass die Analyse des Proteoms zentral für das Verständnis und Monitoring von Krankheitsprozessen ist. Veränderungen auf Proteinebene sind Folge oder Ursache eines Großteils der bekannten Krankheitsbilder. Somit sind viele Methoden der quantitativen Proteindiagnostik Schlüsseltechnologien für die Pharma- und Biotechnologiebranche, aber auch für den Forschungsmarkt. Seit langem kämpfen die Marktteilnehmer mit altbekannten Problemen, die mit der Analyse komplexer Proteingemische einhergehen. An dieser Stelle sei nur kurz auf die an anderer Stelle ausführlich geschilderte Problematik eingegangen.

In erster Linie stellt die Komplexität von Proteomen ein zentrales Problem dar: die Zahl der Proteinvarianten zum Beispiel im Humanproteom wird auf 100.000 bis 1.000.000 geschätzt1a-1c.

Diese Proteine werden gewebeabhängig in den unterschiedlichsten Konzentrationen pro Zelle exprimiert. Zu der großen Varianz an Proteinen kommen die vielfältigten Möglichkeiten der posttranslationalen Modifikation (z.B. Phosphorylierung, Acetylierung, Glykosylierung, Methylierung, Ubiquitinylierung) dieser Proteine hinzu. Mehr als 300 unterschiedliche Arten der posttranslationalen Modifikationen sind heute bekannt2, die in unterschiedlichsten

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Please visit us at BIOTECHNICA 2011, Hall 9/Booth G27 Abb. 1: Die meisten analytischen Nachweisverfahren für Proteine basieren auf der Anwendung von Färbemethoden zur Visualisierung. Klassisches Beispiel ist dabei die 2D-Gelelektrophorese (2D-PAGE), bei der die Proteine zunächst angefärbt werden müssen, bevor sie verdaut und massenspektrometrisch analysiert werden können. Ein anderes Beispiel ist der Einsatz von fluorophor- oder enzymmarkierten Antikörpern im Bereich ELISA/Immunoblot.

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15.09.2011 11:08:41 Uhr

Blitzlicht Proteindiagnostik

Auffallend ist, dass die aufgeführten Techniken mit wenigen Ausnahmen alle auf eine Methode zur Visualisierung der Proteine angewiesen sind, zum Beispiel Färbeverfahren.

Ein klassisches Beispiel stellt hierbei die einoder zweidimensionale Gelauswertung mit anschließender massenspektrometrischer Proteinidentifizierung dar: um entsprechende Proteinspots massenspektrometrisch identifizieren zu können, muss die Lage des Proteins im Gel zunächst bekannt sein. Klassischerweise kommen hierzu Coomassie- oder Fluoreszenzfärbungen zum Einsatz, deren Nachweisgrenzen nach wie vor um mehrere Größenordnungen schlechter als die der im Anschluss einsetzbaren Massenspektrometrie sind. Somit werden die Forderungen nach sensitiven Visualisierungsmethoden verbunden mit weiten linearen Quantifizierungsbereichen immer lauter.

Abb. 2 A: Zeitaufgelöster Fluoreszenzscan eines SDS-Polyacrylamidgels (Detektionswellenlänge 616 nm). Aufgetragen wurde eine Verdünnungsreihe (10 pmol bis 3 fmol) eines mit einem Lanthanidfarbstoff5 markierten Proteins (Lysozym). Der Farbverlauf von blau über lila, rot, gelb bis weiß entspricht zunehmenden Signalintensititäten.

B: Prinzip des schnellen homogenen Immunoassays. Die Probe wird mit einer definierten Menge an niedrig-affinem Peptid versetzt. Dieses trägt das Donorfluorophor.

Nach der Zugabe von Akzeptor-markiertem Antikörper bindet dieser sowohl an die Donorpeptid- als auch an die Analytmoleküle. Je mehr Analytmoleküle vorliegen, desto stärker ist das Fluoreszenzsignal, da weniger Donorpeptidmoleküle durch den Akzeptorantikörper gebunden werden und dessen Fluoreszenz gelöscht wird. C: Kinetik des homogenen FRET-Immunoassays. Eine Signalsättigung ist nach 90 Sekunden erreicht (nach (10)).

Kombinationen bei jedem Protein auftreten können. Das Resultat ist ein äußerst komplexes Bild des Proteoms, das zudem ständigen Veränderungen unterliegt.

Von großer Bedeutung bei der Proteomanalyse ist die Notwendigkeit, Proteine spezifisch zu detektieren sowie zumindest semiquantitativ bestimmen zu können. Diese quantitative Analyse stellt im Falle des Proteoms eine besondere Herausforderung dar, da die Expressionslevel von Proteinen innerhalb eines Proteoms enormen Schwankungen unterliegen: stark exprimierte Proteine können so um neun bis zwölf Größenordnungen konzentrierter vorliegen3 als schwach exprimierte Proteine wie beispielsweise einige Transkriptionsfaktoren oder Zelloberflächenrezeptoren. Dementsprechend müsste eine ideale Quantifizierungsmethode für Proteome eine Linearität des Signal- zu Proteinkonzentrationsverhältnisses von ebenso neun bis zwölf Größenordnungen aufweisen.

Eine solche Methode existiert nicht.

Linearer Bereich aktueller Methoden der Proteinquantifizierung Weitverbreitete Färbemethoden bei der Gelelektrophorese, zum Beispiel die Coomassie- oder Silberfärbung, erreichen im besten 30 | 12. Jahrgang | Nr. 4/2011

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Fall zwei Größenordnungen an Linearität.

Auch andere Färbeverfahren 4 übertreffen selten mehr als drei Größenordnungen an Linearität. Diese unbefriedigenden Linearitätsbereiche verhindern so unter Umständen, dass die eigentlich interessanten quantitativen Proteinexpressionsveränderungen gar nicht oder inkorrekt detektiert werden können, weil sich das Messsignal entweder im Untergrund oder bereits teilweise oder vollständig im Sättigungsbereich der Quantifizierungsmethode befindet. Langwierige und sehr kostenintensive Optimierungsverfahren sind die Folge. Aufgrund limitierten biologischen Probenmaterials müssen sie oft auch ganz ausbleiben. Daher gibt es einen hohen Bedarf, Methoden mit größeren linearen Detektionsbereichen für die Proteindiagnostik zu etablieren. Oft steht zugleich der Bedarf im Raum, auch mit kleinen Probenmengen noch gut quantifizieren zu können, so dass die Methoden gleichzeitig ein sehr gutes Detektionslimit aufweisen müssen, um klinisch relevante Proteinkonzentrationen überhaupt nachweisen zu können.

Für die Proteinanalytik stehen heute eine ganze Reihe von etablierten Techniken zur Ver fügung. Eine Übersicht über die bekanntesten Techniken – ohne Anspruch auf Vollständigkeit – ist in Abbildung 1 gezeigt.

Ultrasensitive Proteinquantifizierung mit erweitertem linearen Bereich Ansatzpunkte für solche Nachweisverfahren liegen neben den seit langem existierenden radioaktiven Assays mit all ihren Nachteilen unter anderem Methoden, die zeitaufgelöste Fluoreszenz zur Detektion einsetzen. Zeitaufgelöste Fluoreszenz meint hierbei den Einsatz von lanthanidbasierten Farbstoffen mit langer Fluoreszenzlebenszeit nach Anregung. Da sich die Lebenszeiten solcher Farbstoffe mit bis zu einigen Millisekunden deutlich von den Lebenszeiten fluoreszenter Trägermaterialien oder biologischer Proben (wenige Nanosekunden) abheben, ist durch ihren Einsatz eine Fluoreszenzmessung möglich, die störende Hintergrundsignale ausblendet, indem das Signal erst nach Abklingen der Hintergrundfluoreszenz quantifiziert wird. Die Folge solcher Messungen sind interessanterweise nicht unbedingt starke Messsignale, aber hervorragende Signal zu Rauschverhältnisse, die eine sensitive Diagnostik ermöglichen. Hinzu kommt, dass – durch die geringen Hintergrundsignale bedingt – dramatisch verbesserte Signallinearitäten von fünf Größenordnungen erreicht werden können5 . Durch unlängst am Markt etablierte Fluoreszenzscanner und neuartige Lanthanidfarbstoffe, die auch im nahen UV-Bereich anregbar sind5 , ist es aktuell zudem möglich, auch gelbasierte Diagnostik mit zeitaufgelösten Fluoreszenzfarbstoffen effizient durchzuführen.

Der hochauflösende Scan eines mit einem solchen lanthanidbasierten Farbstoff kovalent markierten Proteins ist in Abbildung 2A dargestellt. Hierzu wurde Lysozym als Modellprotein mit dem lanthanidbasierten

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14.09.2011 18:19:33 Uhr

Blitzlicht Proteindiagnostik

Farbstoff Eu[LH] markiert und mittels SDSPAGE und zeitaufgelöster Fluoreszenz direkt im Gel analysiert. Aufgrund des geringen Hintergrundsignals ist eine Quantifizierung so weitgehend unabhängig von der Matrix möglich und erlaubt nicht nur eine sensitive Proteindetektion, sondern auch weite lineare Quantifizierungsbereiche. Über die Fragestellung der sensitiven Detektion hinaus drängt sich für viele Anwendungsaspekte im Bereich Proteindetektion ein weiterer Faktor in den Vordergrund: die Frage des Zeitbedarfs. Gelbasierte Methoden wie SDS-PAGE und immunchemische Verfahren wie ELISA benötigen mehrere Stunden bis einige Tage, bis ein Analysenergebnis vorliegt.

Für einige Anwendungen sind diese Methoden jedoch schlicht zu langsam. Dazu zählen die Diagnostik in Notfallsituationen, wie etwa bei Herzinfarkt und Schlaganfall, oder die Überwachung relevanter Analysenparameter während einer Operation. Daneben ist auch die vor-Ort-Diagnostik eine wichtige Anwendung. Schnelle und einfache Assays werden über die Proteinanalytik hinaus zum Beispiel auch für die Analytik von Drogen, Toxinen, explosionsgefährlichen oder anderen Risikostoffen benötigt. Hier ist neben der Zeit vor allem die einfache Anwendbarkeit wichtig.

Für diese Anwendungsfälle kommen homogene Immunoassays in Frage, in denen die Immunreaktion in homogener, flüssiger Phase stattfindet und of t über Fluoreszenztechniken wie Fluoreszenz-ResonanzEnergie-Transfer (FRET) detektiert wird. Beim FRET-Assay findet die Fluoreszenzlöschung eines Donorfluorophors durch die räumliche Nähe eines Akzeptormoleküls statt. Dazu werden der Detektionsantikörper und das dazugehörige Antigen mit je einem Farbstoff des Donor-Akzeptor-Paares markiert. Bindet der Antikörper das Antigen, kommt es zunächst zur messbaren Fluoreszenzlöschung.

Zugabe der zu analysierenden Probe mit dem Ziel-Analyten führt zur Verdrängung des markierten Antigens aus dem Immunkomplex, das Donor-/Akzeptor-Farbstoffpaar

wird räumlich getrennt, und der gemessene Anstieg der Donorfluoreszenz korreliert mit der Konzentration an Analyt.

Durch die Einsparung von mehreren arbeits- und zeitintensiven Wasch- und Inkubationsschritten, die bei heterogenen Immunoassays wie ELISA nötig sind, kann bei den homogenen Immunoassays die Assayzeit auf zehn Minuten bis wenige Stunden verringert werden6-9. Das ist zwar kurz, aber für einige Anwendungen, wie die beschriebenen Notfallsituationen, immer noch zu langsam. Daher besteht weiterer Optimierungsbedarf.

In der Literatur beschriebene homogene FRET-Immunoassays funktionieren gewöhnlich so, dass in einem ersten Schritt der Immunkomplex aus markiertem Antigen und Antikörper hergestellt wird. Erst dann wird durch Zugabe des Analyten das markierte Antigen aus dem Komplex verdrängt. Dieser Prozess dauert mindestens zehn Minuten6, bis das Signal Sättigung erreicht. Verändert man diese Vorgehensweise dahingehend, dass die Probe im ersten Schritt mit einer definierten Menge an markiertem Antigen versetzt und erst dann Antikörper zugegeben wird, kann die Assayzeit erheblich verkürzt werden 10 , da alle Antikörper-bindenden Moleküle dem Antikörper gleichzeitig ausgesetzt werden und keine Verdrängungsprozesse mehr stattfinden müssen. Dieses relativ einfache und auf konventionellen Fluorophoren basierende Prinzip ist in Abbildung 2B und die resultierende Assaykinetik in dem Antikörper 2C gezeigt (nach (10)).

Das Signal erreichte bereits nach 90 s eine stabile Sättigung. Das bedeutet eine entscheidende Verkürzung der Assayzeit, die neue Anwendungsgebiete wie die Diagnostik im Notfallbereich und die Proteinanalyse innerhalb kürzester Zeit eröffnet. Aufgrund der lange bekannten Limitationen homogener Assays erreicht auch der hier beschriebene Assay nur moderate Sensitivitäten. Für die Zukunft ist es also auch in diesem Bereich eine Herausforderung, die bereits erreichte, sehr kurze Assayzeit mit verbesserter

Sensitivität zu kombinieren. Wie bei vielen anderen Proteinanalysemethoden bietet sich auch beim homogenen Assay vor dem Hintergrund des üblicherweise vorhandenen biologischen Hintergrundsignals die zeitaufgelöste Fluoreszenz an, um Sensitiväten und lineare Quantifizierungsbereiche weiter zu optimieren.

Literatur [1a] Carninci P, Kasukawa T, Katayama S, Gough J et al.

Science. 2005; 309:1559-1563.

[1b] Claverie JM. Science. 2005; 309:1529–1530.

[1c] Anderson NL, Polanski M, Pieper R, Gatlin T, Tirumalai RS, Conrads TP, Veenstra TD, Adkins JN, Pounds JG, Fagan R, Lobley A. Mol Cell Proteomics. 2004; 3:311-326.

[2] UniProt Knowledgebase: Swiss-Prot Protein Knowledgebase, TrEMBL Protein Database: Controlled vocabulary of posttranslational modifications (PTM) http://www. uniprot.org/docs/ptmlist [3] Corthals GL, Wasinger VC, Hochstrasser DF, Sanchez JC. Electrophoresis. 2000; 21:1104-1115.

[4] Weiss W, Weiland F, Görg A. Methods Mol Biol. 2009; 564:59-82.

[5] Zuchner T, Schumer F, Berger-Hoffmann R, Mueller K, Lukas M, Zeckert K, Marx J, Hennig H, Hoffmann R. Anal Chem. 2009; 81:9449–9453 [6] Qin QP, Peltola O, Pettersson K. Clin Chem. 2003; 49:1105–1113.

[7] Tan C, Gajovic-Eichelmann N, Stöcklein WF, Polzius R, Bier FF. Anal Chim Acta. 2010; 658:187–192.

[8] Claret EJ, Ouled-Diaf J, Seguin P. Comb Chem High Throughput Screen. 2003; 6:789–794.

[9] Mayilo S, Ehlers B, Wunderlich M, Klar TA, Josel HP, Heindl D, Nichtl A, Kürzinger K, Feldmann J. Anal Chim Acta. 2009; 646:119–122.

[10] Kreisig T, Hoffmann R, Zuchner T. Anal Chem. 2011; 83:4281-4287

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Korrespondenzadresse Dr. Thole Züchner Bioanalytik - Ultrasensitive Proteindetektion Biotechnologisch-Biomedizinisches Zentrum Institut für Bionanalytische Chemie Universität Leipzig Deutscher Platz 5 04103 Leipzig Tel.: +49-(0)341-97 313-90 zuechner@rz.uni-leipzig.de www.uni-leipzig.de/uspdu

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Biobank Alliance des m4Spitzenclusters München Prof. Dr. Dr. H.-Erich Wichmann, Helmholtz-Zentrum München, Ludwig Maximilians-Universität München Die Münchner Biobank Alliance ist ein Zusammenschluss von Biobanken im Rahmen des m4-Spitzenclusters. Ziel des Projektes ist es, auf Gewebe und Blut basierte Bioprobenbanken am Standort München in einer gemeinsamen Datenbanklösung nach einem einheitlichen Standard zu erfassen und gemeinsame Maßstäbe für Probengewinnung und -verwertung zu entwickeln. Insbesondere soll dadurch die Target-Validierung bei der Wirkstoffentwicklung unterstützt werden. Parallel dazu werden rechtliche und ethische Rahmenbedingungen vereinheitlicht, hohe Qualitätsstandards entwickelt und für die prospektive Probensammlung implementiert. Damit werden die infrastrukturellen Voraussetzungen geschaffen, um die Probensammlung und Lagerung marktorientiert durchzuführen und so künftig Best-PracticeVerwertungsmodelle anbieten zu können.

Biobanken sind ein wichtiges Instrument für die klinische Forschung, die Epidemiologie und die Grundlagenforschung, das zunehmend an Bedeutung gewinnt. Sie stellen Bioproben – zum Beispiel Blut, Serum, Plasma, Urin, Gewebe, Zelllinien etc. – zusammen mit krankheitsrelevanten Daten von Patienten/ Probanden für Forschungsinstitute und die Industrie bereit 1-3 . Da diese Materialien für viele Fragestellungen in größerem Umfang und vor allem in hoher Qualität benötigt werden, ist eine regionale und überregionale Vernetzung bereits vorhandener Bestände als Forschungsinfrastruktur dringend erforderlich.

und Pharma-Unternehmen, Kliniken und wissenschaftliche Institute mit der Clustermanagementgesellschaft BioM zusammengeschlossen (Abb. 1), um mit dem Strategiekonzept „m4 – Personalisierte Medizin und zielgerichtete Therapien – eine neue Dimension in der Medikamentenentwicklung“4 die zentralen Herausforderungen und Probleme der heutigen Medikamentenentwicklung zu überwinden, wie etwa die :

Konzept von m 4

| unzureichende Sicherheit und Wirksamkeit der Medikamente im Patienten, | mangelnde Effizienz der Medikamentenentwicklung durch lange Entwicklungszeiten, | hohen Kosten und hohen Ausfallraten auf Seiten der Industrie.

In einer gemeinsamen Initiative haben sich im Großraum München Biotechnologie-

m4 ist einer der fünf Gewinner im Spitzencluster-Wettbewerb 2009/10 des Bundes-

ministeriums für Bildung und Forschung (BMBF). Es wird von diesem mit 40 Mio. Euro gefördert. Mit einem mindestens ebenso hohen Eigenfinanzierungsanteil der beteiligten Industriepartner wird dies zu einem Gesamtvolumen von 80 Mio. Euro aufgestockt. Das Land Bayern steuert zusätzlich rund 14 Mio. Euro bei – für Firmengründungen besonders erfolgversprechender Projekte sowie für die Koordination des Spitzenclusters. Von der Gesamtsumme stehen über einen Zeitraum von fünf Jahren 5 Mio. Euro für die Biobank Alliance zur Verfügung.

Konzept der m 4 -Biobank Alliance Die m 4 Biobank Alliance soll als Schlüsselstruktur für die erfolgreiche Identifizierung von Biomarkern die Entwicklung der für die personalisierte Medizin charakteristischen „Companion Diagnostics“ parallel zur Wirkstof fentwicklung ermöglichen 4 . Die Unternehmen im Cluster profitieren von der zentralen Zusammenführung der im Großraum München vorhandenen hervorragenden Ressourcen an Gewebe- und BlutBiobanken, der Integration von Daten und der Prozessvereinfachung. Ziel des Projektes ist es, am Standort München befindliche Gewebe- und Blut-basierte Bioprobenbanken in einer gemeinsamen Datenbanklösung nach einheitlichem Standard zu erfassen und gemeinsame Maßstäbe für die Probengewinnung und -verwertung zu entwickeln.

Insbesondere soll die Targetvalidierung bei der Wirkstoffentwicklung unterstützt werden. Hierbei werden rechtliche und ethische Rahmenbedingungen vereinheitlicht. Entsprechend den Bedürfnissen der Industrie werden Qualitätsstandards entwickelt und für die prospektive Probensammlung implementiert. Damit wird eine Infrastruktur geschaffen, um die Probensammlung und Lagerung marktorientiert durchzuführen und so künftig Best-Practice-Verwertungsmodelle anbieten zu können. (Abb. 2) Als Mehrwert für Region und Industrie liefert die m4 Biobank Alliance | | | | |

Übersicht über die beteiligten Biobanken Zentraler Zugang Einheitliche Regeln Beratung Erfüllung spezieller Qualitätsanforderungen.

Arbeitsprogramm und Partner

Abb. 1: Konzept von m4: neue Dimension in der Medikamentenentwicklung (ClusterManagement: Prof. Dr Horst Domdey, BioM) 32 | 12. Jahrgang | Nr. 4/2011

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In der m 4 Biobank Alliance haben sich das Helmholtz Zentrum München, die Technische und die Ludwig-Maximilians-Universität München und deren Kliniken zusammengeschlossen. Die im engeren Sinn beteiligten klinischen Partner sind in Tabelle 1 aufgeLABORWELT

15.09.2011 11:09:34 Uhr

Abb. 2: Konzept der m4 Biobank Alliance (PI: Prof. Dr. Dr. H. Erich Wichmann, HMGU) führt. Hierbei wird eine enge Vernetzung mit den anderen Infrastrukturen und Projekten von m 4 angestrebt. Insbesondere sollen zu einem späteren Zeitpunkt weitere Biobanken integriert werden, die derzeit im Rahmen der FuE-Projekte von m4 aufgebaut werden. In Hinblick auf das Gesamtkonzept der m 4 Biobank Alliance werden folgende Ziele verfolgt: | Erstellen und fortlaufende Ergänzung eines Katalogs der derzeitigen Bioproben und Daten sowie detaillierte Erfassung der Bestände | Bestandsaufnahme und Vereinheitlichung der ethischen und rechtlichen Bedingungen der bestehenden Biobanken sowie die Anpassung an nationale und internationale Empfehlungen5, 6 | Entwicklung eines Standardprozesses zur Gewebebereitstellung anhand von m4 FuEProjekten als Pilotkandidaten (Entwickeln von Regeln und Integration der Biobanken der FuE-Projekte in die Biobank Alliance) | Marktanalyse mit Befragung der Bedarfssituation sowie Aufbau eines Netzwerkes potentieller Gewebenutzer | Entwicklung von Feedbackstrukturen mit Gewebenutzern | Erarbeitung eines „Businessplans“ für die Biobank Alliance sowie dessen Evaluierung durch die zuständigen Ethikkommissionen | Ausgründung einer eigenen Rechtsform unter Einbeziehung gemeinnütziger Aspekte (access sharing) im Konsens mit den beteiligten Institutionen.

Für die Biomaterialien sind dabei folgende Aufgaben vorgesehen: | Aufbau einer Logistik zur Gewebeprobengewinnung | Entwicklung von Qualitätskriterien | Implementierung einer routinemäßigen Asservation und Archivierung von

| |

| |

Gewebeproben und blutbasierten Bioproben in verschiedenen Kliniken7, 8 Überprüfung der Probenqualität anhand ausgewählter Biomarker Standardisierte Protokolle zur Asservation und Lagerung von Bioproben und eine Datenvernetzung zu den probenbezogenen Informationen Standardisierte Dokumentation der Patientendaten zu den Bioproben9 Implementierung der Protokolle in die klinische Praxis.

Are you taking

risks?

Is your assay traceable?

Are you IVD compliant?

Can you trust your results?

Zur Erfassung und Prozessierung der Daten sind folgende Schritte erforderlich: | Einführung, Ausbau und Weiterentwicklung von Datenbanken und der technischen Infrastruktur | Realisierung, Weiterentwicklung und Ausbau des Metadatenmanagements10 | Erstellung von Lösungen zur strukturierten Datenerfassung und -verwaltung sowie deren Ausbau unter Berücksichtigung der spezifischen Datenanforderungen einzelner Biobanken | Konzept und Umsetzung des ak tiven Follow-ups und der Datenkomplimentierung.

Regionale Vernetzung der Biobanken im Raum München Im Raum München gibt es eine große Zahl von Biobanken. Nach dem Aufbau der m 4 „Kern-Biobanken“ – sprich der Biobanken, der am m 4-Arbeitsprogramm beteiligten Institute – sollen weitere der regionalen Biobanken mit einem Probenaufkommen

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15.09.2011 11:09:41 Uhr

Report Companion Diagnostics

Tab. 1:

Aufgabenverteilung in der m4 Biobank Alliance und den Biobanken, die sich an der Sammlung von Bioproben mit verbesserter Qualität beteiligen

Institution

Aufgabe

Institut für Epidemiologie I HMGU/LMU (Wichmann)

Koordination

Institut für Med. Statistik und Epidemiologie TUM (Kuhn)

IT

Pathologie TUM, LMU, Chirurgie LMU (Höfler, Kirchner, Jauch, Thasler)

Protokolle zur Asservation und Lagerung von Gewebeproben

Literatur [1]

[2] [3] [4]

Protokolle zur Asservation und Lagerung von nicht GewebeAbt. für Molekulare Epidemiologie HMGU (Illig) basierten Bioproben [5]

Institut für Humangenetik HMGU/TUM (Meitinger)

Entwicklung von Analyseverfahren

Institution

Krankheitsschwerpunkte

Bioproben

[6]

Gewebebank der TU München (Höfler)

Krebserkrankungen Inflammatorische Erkrankungen Metabolische Erkrankungen

Gewebe, Blut, DNA, RNA

[7]

Chirurgische Klinik der LMU (Jauch, Thasler)

Krebserkrankungen Inflammatorische Erkrankungen

Gewebe, Blut, DNA, RNA

Pathologisches Institut der LMU (Kirchner)

Krebserkrankungen

Gewebe, Blut, DNA, RNA

Institut für Schlaganfall und Demenzforschung der LMU (Dichgans)

Demenz

Blut, DNA, RNA

Medizinische Klinik I der LMU (Kääb)

Plötzlicher Herztod

Blut, DNA, RNA

von mehr als einer Million Bioproben in die m4 Biobank Alliance integriert werden. Die Ausrichtung der in München ansässigen Biobanken, ihre derzeitige und zukünftige Zahl der Patienten oder Probanden sind in Tabelle 2 zusammengestellt.

Überregional wird die m4 Biobank Alliance durch die Mitgliedschaft in das deutsche Biobanken-Register der TMF11 und in das Europäische Biobanken-Netzwerk BBMRI (Biobanking and Biomolecular Ressources Research Infrastructure)12, 13, 14 eingebunden sein.

Tab. 2: Biobank-Katalog der in München vorhandenen Biobanken (derzeitige und zusätzlich in den nächsten fünf Jahren erwartete Probanden/Patienten)

[8]

[9]

[10] [11] [12] [13]

Kardiovaskuläre Erkrankungen

Neurologische Funktionsstörungen

Teilnehmer: 29.000 Zusätzlich in den nächsten 5 Jahren: 12.000 | früher Beginn Vorhofflimmern | kardiovaskuläre und koronare Erkrankungen | Herzinfarkt (Register) | Herz-Gewebe

Teilnehmer: 31.000 Zusätzlich in den nächsten 5 Jahren: 12.000 | Schlaganfall, neurodegenerative Störungen | Schizophrenie, Selbstmord, Demenz | Schlaganfall | Hirngewebe

Diabetes/Metabolische Erkrankungen

Seltene Erkrankungen

Teilnehmer: 74.000 Zusätzlich in den nächsten 5 Jahren: 7.000 | Typ 1-Diabetes, Schwangerschaftsdiabetes | Typ 2-Diabetes (Familien) | Typ 2-Diabetes (Patienten) | adipöse Kinder

Teilnehmer: 8.000 Zusätzlich in den nächsten 5 Jahren: 6.500 | Entwicklungsstörungen | neuromuskuläre Störungen | endokrine Störungen

Lungenerkrankungen/Allergien

Gewebe aus Pathologie und Chirurgie

Teilnehmer: 7.000 Zusätzlich in den nächsten 5 Jahren: 3.000 | Bronchoskopie-Material | Gewebe von Lungentumoren | früher Lungenkrebs (Blut) | Allergien

Gewebe aus Pathologie und Chirurgie Teilnehmer: 200.000 FFPE, 16.500 Kryo Zusätzlich in den nächsten 5 Jahren: 150.000 FFPE, 12.500 Kryo | Pathologie TUM (vorrangig Tumore) | Pathologie LMU (vorrangig Tumore) | Chirurgie LMU (Tumore, Leber- und andere nichtmaligne Gewebe) Populationsbasierte Biobanken Teilnehmer: 124.000 Zusätzlich in den nächsten 5 Jahren: 110.000 | allgemeine Population Augsburg (KORA) | Bayerische Blutspender (Rückstellproben Blutspende dienst Bayerisches Rotes Kreuz)

34 | 12. Jahrgang | Nr. 4/2011

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[14]

Zatloukal K, Hainaut P. Human tissue biobanks as instruments for drug discovery and development: impact on personalized medicine. Biomark Med. 2010 Dec;4(6):895-903.

OECD. Guidelines on human biobanks and genetic research databases. OECD (2009).

Wichmann HE, Gieger C: Biobanken. Bundesgesundheitsblatt 2007, S. 192-199 m 4 PERSONALISIERTE MEDIZIN - Eine neue Dimension der Medikamentenentwicklung http://www.m4.de/ und m 4 Biobank Alliance. Vortrag http://bbmri-mbi.de/pdf/ m4_Biobank_Alliance_TMF-de.pdf Wichmann HE, Jäger L, Taupitz J, Doppelfeld E: Ethik und genetische Epidemiologie. Dtsch Ärztebl 2002, 99:2–4 Cambon-Thomsen A, Rial-Sebbag E, Knoppers BM. Trends in ethical and legal frameworks for the use of human biobanks. Eur Respir J. 2007 Aug;30(2):373-82.

Bevilacqua G, Bosman F, Dassesse T, Höfler H, Janin A, Langer R, Larsimont D, Morente MM, Riegman P, Schirmacher P, Stanta G, Zatloukal K, Caboux E, Hainaut P. The role of the pathologist in tissue banking: European Consensus Expert Group report. Virchows Arch. 2010 Apr;456(4):449-54. Epub 2010 Feb 16.

Yuille, M., Illig, T., Hveem, K., Schmitz, G., Hansen, J., Neumaier, M., Tybring, M., Wichmann, H.E., Ollier, B.: Laboratory management of samples in biobanks: European Consensus Expert Group report. Biopreservation Biobanking 8(1), 65-69 (2010) Fortier, I., Burton, P.R., Robson, P.J., Ferretti, V., Little, J., L`Heureux, F., Deschênes, M., Knoppers, B.M., Keers, J.C., Linksted, P., Harris, J.R., Lachance, G., Boileau, C., Wichmann, H.E., Hudson, T. et al.: Quality, quantity and harmony: the DataSHaPER approach to integrating data across bioclinical studies. Int J Epidemiol 39, 1383-1393 (2010) Litton JE. Biobank informatics: connecting genotypes and phenotypes. Methods Mol Biol. 2011;675:343-61.

TMF: Deutsches Biobbankenregister http://www.biobanken.de/BiobankenRegister/Register.aspx BBMRI: Catalog of European Biobanks http://www. bbmri.eu/index.php/catalog-of-european-biobanks Yuille, M., van Ommen, G.J., Bréchot, C., CambonThomsen, A., Dagher, G., Landegren, U., Litton, J.E., Pasterk, M., Peltonen, L., Taussig, M., Wichmann, H.E., Zatloukal, K.: Biobanking for Europe. Brief Bioinformatics 9(1), 14-24 (2008) Wichmann, H.E., Kuhn, K.A., Waldenberger, M., Schmelcher, D., Schuffenhauer, S., Meitinger, T., Wurst, S.H.R., Lamla, G., Fortier, I., Burton, P.R., Peltonen, L., Perola, M., Metspalu, A., Riegman, P., Landegren, U., Taussig, M.J., Litton, J.E., Fransson, M.N., Eder, J., Cambon-Thomsen, A., Bovenberg, J., Dagher, G, van Ommen, G.J., Griffith, M., Yuille, M., Zatloukal, K.: Comprehensive catalogue of European biobanks. Nature Biotechnology, in press (2011)

Korrespondenzadresse Prof. Dr. Dr. H.-Erich Wichmann Institut für Epidemiologie I Helmholtz Zentrum München Ingolstädter Landstraße 1 85764 Neuherberg Tel.: +49-(0)89-3187-4066 Fax: +49-(0)89-3187-4499 wichmann@helmholtz-muenchen.de m4 -Ansprechpartner: Prof. Dr. Horst Domdey BioM Biotech Cluster Development GmbH Geschäftsführer Am Klopferspitz 19a, 82152 Martinsried Tel.: +49-(0)89-899679-0 Fax: +49-(0)89-899679-79 domdey@bio-m.de LABORWELT

14.09.2011 18:20:19 Uhr

Branche Labormarkt im Umbruch

Caliper: Für 600 Mio. US$ passgenau ins PE-Portfolio Dr. Patrick Dieckhoff, BIOCOM AG

Umsatz: Gewinn (EBIT): Umsatzrendite:

150 Mio. US-$ (2011e) 9 Mio. US-$ (2011e) 6%

Börsenwert: Mitarbeiter: CEO:

560 Mio. US-$ 470 Kevin Hrusovsky

Umsätze:

Milliardenschwere Übernahmen sind gang und gäbe im Labormarkt. Grund genug, in dieser LABORWELT-Serie einen Blick auf die wichtigsten Player, ihre Strategien und Deals zu werfen.

Klar ist: Elefantenhochzeiten bleiben an der Tagesordnung. Die Preise bleiben hoch, genauso wie die Wahrscheinlichkeit, dass sich der Labormarkt in zehn Jahren völlig anders darstellen wird als heute. Die Caliper Inc. hat sich in den vergangenen Jahren aufgehübscht und sich in Trendbereichen engagiert. Jetzt schnappt sich Perkin Elmer den US-amerikanischen Wettbewerber für einen Preis von 600 Mio. US-$. Es scheint so, als würde Caliper tatsächlich Lücken im ohnehin schon breiten Portfolio von Perkin Elmer füllen können. „Jetzt erst recht“, so scheint das Motto von Robert Friel zu lauten. Nachdem der Vorstandsvorsitzende von Perkin Elmer im Frühjahr noch knapp daran gescheitert war, den Wettbewerber Beckman Coulter zu übernehmen, ist der US-amerikanische Mischkonzern mittlerweile zu Höchstform aufgelaufen, was den Einkauf von Firmen betrifft.

ment empfahl seinen Anlegern, das Angebot anzunehmen. Einigen reichte das großzügige Aufgeld jedoch nicht aus. Sie reichten Klage gegen den Vorstand von Caliper ein. Grund: Die Firma sei mehr wert. Das Geld der Aktionäre werde verschwendet.

Klage von Aktionären

Tatsächlich sind die Anteilseigner von Caliper verwöhnt. Im vergangenen Jahr haben die Aktien des Unternehmens um rund 120% zugelegt. Für das laufende Jahr hatte das Management einen Umsatz von mehr als 150 Mio. US-$ prognostiziert – ein Plus von rund 24% gegenüber 2010. Der Gewinn (EBITDA) sollte sich auf rund 9 Mio. US-$ gegenüber dem Vorjahr mehr als verdoppeln. Mit der laufenden Übernahme werden die Zahlen

Jüngstes „Opfer“ ist der amerikanische Imaging- und Detektions-Spezialist Caliper Life Sciences Inc. Rund 600 Mio. US-$ in bar bezahlt Perkin Elmer für die Anteile des ebenfalls börsennotierten Wettbewerbers.

Das ist immerhin ein Aufpreis von mehr als 40% auf den Aktienkurs vor Bekanntgabe des Übernahmeangebotes. Das Caliper-Manage-

Caliper in Zahlen:

Umsatzplus prognostiziert

– Imaging 50% – Mikrofluidik 30% – Automation 20%

Makulatur. Wirklich verstehen lässt sich die Wut der Aktionäre jedoch nicht, denn mit einem Kaufpreis, der rund dem Vierfachen des Umsatzes entspricht, bewegt sich die CaliperTransaktion im Bereich dessen, was auch in der Vergangenheit für Laborzulieferer wie etwa Millipore (an Merck KGaA für den 4,2-fachen Umsatz) oder Fermentas (an Thermo Fisher 4,7x) bezahlt wurde. Caliper hatte sich im vergangenen Jahr aufgehübscht und sich dem Trendbereich der Molekulardiagnostik zugewandt. Mit Produkten in den Bereichen Mikrofluidik, Laborautomation und Imaging drängt Caliper in die Schnittstelle zwischen Diagnostik und Therapie.

Attraktive Karriereoption So sieht sich das Unternehmen mit seiner Hochdurchsatzplattform Sciclone etwa als Zulieferer für die Probenvorbereitung im Bereich der Genbibliotheken oder des Next Generation Sequencings. Die Zephyr Workstation findet in der Nukleinsäureaufreinigung Anwendung, während die Biochips und DNA-/RNA-Analyzer für die Quantifizierung und Fraktionierung verwendet werden. Caliper zählt Unternehmen wie Tecan, Agilent, Eppendorf, Beckman Coulter und Illumina (Automation) oder Life Technologies, Thermo Fisher sowie Fluidigm (Mikrofluidik) zu seinen Wettbewerbern.

Wachwechsel mit Vorankündigung

Caliper Life Sciences – Zukünftig eine Marke von Perkin Elmer LABORWELT

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Das Management von Perkin Elmer erfüllt mit der Akquisition sein Versprechen, sich im Feld der molekularen Diagnostik weiter zu verstärken. Aber auch bei der Nahrungsmitteltestung auf Pathogene oder Umweltanalytik ergeben sich nun für die – auf den Umsatz bezogen – zehnfach größere Perkin Elmer neue Chancen.

Es scheint, als würden sich beide Unternehmen gut ergänzen und Caliper tatsächlich Lücken in der ohnehin breiten Angebotspalette von Perkin Elmer zu füllen. Auch für Kevin Hrusovsky scheint die Übernahme eine attraktive Karriereoption zu sein. Er schließt sich dem Führungsteam von Perkin Elmer als neues Mitglied des „Senior Leadership Teams“ an.

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14.09.2011 18:21:36 Uhr

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Mikroplattenformate von 6 bis 1.536 Wells sowie Petrischalen, Terasaki-Platten und auch Filtermembranen I Integrierter Schüttler mit 3 Betriebsmodi und je 3 Geschwindigkeiten I Temperaturkontrolle von 5 °C bis 42 °C – sie ist kombiniert mit einer Peltierkühleinheit für den Detektor, um auch bei Arbeiten mit hohen Temperaturen einen stabilen und niedrigen Hintergrund zu ermöglichen.

Die Messtechnologien umfassen alle nicht-radioaktiven Technologien wie UV/ VIS-Absorption, Fluoreszenz, FRET , Time-Resolved Fluoreszenz, HTRF(R), Fluoreszenz-Polarisation, AlphaScreen®, Lumineszenz und BRET. Für alle Technologien stehen Endpunktmessung, Kinetikmesssung und Langzeitkinetikmessung („Repeated“) zur Verfügung I Bis zu 4 Injektoren ermöglichen jede Art von Flash-Messungen I Alle Messtechnologien innerhalb eines Messablaufs können miteinander kombiniert werden.

Absorption wird mit einer Genauigkeit von <2% (bei 2 OD) gemessen, der lineare Bereich geht von 0 bis 3,5 OD. Lumineszenz und alle Fluoreszenztechnologien haben geräteseitig einen dynamischen Bereich von 6,5 Dekaden, ohne dass Empfindlichkeitsumschaltungerforderlich. Nachweisgrenzen reichen von <3 zmol Luciferase für die Lumineszenz über 0,1 fmol Fluoreszein für die Fluoreszenz bis zu <3 amol Europium für die Time-Resolved Fluoreszenz.

MTP-Formate, integrierte Schüttler, Temperaturkontrolle

Readout

Genauigkeit, Linearität

Ab 19.900 Euro bis 49.000 Euro, je nach Ausstattung

Der Multimode Reader LB 940 Mithras basiert auf dedizierten und optimierten optischen Pfaden für die jeweiligen Messtechnologien, womit die besten Nachweisgrenzen und optimalen dynamischen Bereiche ermöglicht werden. Die Messtechnologien können beliebig kombiniert werden I Augenmerk wurde insbesondere darauf gelegt, dass bei Lumineszenzmessungen das Übersprechen von Well zu Well („Crosstalk“) vermieden wird. Mithras LB 940 arbeitet von 230 nm für die UV-Absorption bis hin zu 850 nm in der Emission für z.B. Fluoreszenz und Time-Resolved Fluoreszenz bzw. 990 nm für die Absorptionsmessung. Damit ist Mithras LB 940 ein universell einsetzbares Multimode-Gerät für alle Arten von Reportergen-, Enzym-, GPCR-, Calcium-, Immunoassay-, zelluläre, Rezeptor-Liganden-, Proteininteraktions- und viele weitere Applikationen.

Beschreibung optisches System

Preis (Euro)

leistungsfähiges, flexibles Gerät für akademische Forschung und ScreeningAnwendungen

Kurze Produktbeschreibung

Kann mit bis zu 4 JET-Injektoren ausgestattet werden, die Starterreagenzien, Substrate oder auch Zellsuspensionen zugeben können. s.o. I Ausgezeichnete Werte von besser als 98 % für Genauigkeit und Wiederholbarkeit über den gesamten Volumenbereich von 10 bis 100 µL I Stacker-System für 25 oder 50 Mikroplatten mit aktiver Plattenerkennung ermöglicht den Einsatz im mittleren Durchsatz. Integration in Automatisierungsanlagen möglich

LB 940 Mithras Multimode Reader

Produktname

Besonderheiten/ Extras

Berthold Technologies GmbH & Co KG Calmbacher Str. 22 75323 Bad Wildbad www.Berthold.com/bio bio@berthold.com Bernd Hutter

Firmendaten, Ansprechpartner

Ab 34.790 Euro

modular und nachrüstbar, zertifiziert von Invitrogen, Cisbio, Promega, BellBrookLabs, Diachemics. AlphaScreen kompatibel. Kompatibel mit der Take3™ Multi-Volumen-Platte mit 2-µLMikrospots für Assays mit kleinen Volumina.

Wellenlängengenauigkeit des Monochromators ± 2 nm Wellenlängen-Wiederholgenauigkeit des Monochromators ±0,2 nm

Fluoreszenz, zeitaufgelöste Fluoreszenz, Fluoreszenzpolarisation, AlphaScreen/AlphaLISA®, Luminzeszenz, UV-Vis-Absorption. I Endpunktmessung, kinetische Messung, Spektrenaufnahmen, Wellscan

Für 1-Well bis 1.536 Well-Mikroplatten. I Inkl.

Software, Schüttler und Temperierung (4°C über Raumtemperatur bis 65°C; +0,5°C bei 37°C)

Die Optik des Synergy H4 verfügt über zwei Doppelgitter-Monochromatoren sowie Sperrfilter und dichroitische Spiegel. WellenlängenbereichAbsorption: 230-999 nm, Fluoreszenzintentsität: 250-900 nm I (Monochromator) bzw. 200 -900 nm (Filter), Lumineszenz: 300-700 nm, Fluoreszenzpolarisation: 400-700 nm (300-900 nm optional), zeitaufgelöste Fluoreszenz: 250-900 nm (Monochromator) bzw. 200-900 nm (Filter). Geeignet für eine unbegrenzte Anzahl unterschiedlicher Assays im Mikroplattenformat.

Modular aufgebauter, nachrüstbarer MultiDetektionsreader

Synergy H4 Mikroplatten-Multi-DetektionsReader mit Hybrid-Technologie™

BioTek Instruments GmbH Kocherwaldstraße 34 74177 Bad Friedrichshall Tel.: +49-(0)7136-968-0 Fax+49-(0)7136-968-11 info@biotek.de, www.biotek.de Dr. Marina Bruss

auf Anfrage

se Mikrotiterplatten-basierter Assays

I Integration in vollautomatisierte Arbeitsabläufe I Optionaler Barcode Scanner I Scangeschwindigkeit: 5 - 40 cm/s I Laser-Lebensdauer: 40.000 Stunden I Inklusive Software, automatische Analy-

I Höchste Sensitivität I 5 log linear dynamischer Bereich I Auflösung: 20 - 500 µm I Fokussierungsbereich: 0 - 4 mm

Nahinfrarot (NIR)- Fluoreszenz-Technologie für höchste Sensitivität; IRDye®-basierter Nachweis

I Verschiedenste handelsübliche Mikrotiterplattenformate I Scanfläche 7 x 11 cm I Träger für einzelne Membranen und Gele

Assays, - ELISA/FLISA - RNAi Screens, - Transcription Factor Assays I Proteinarrays (Platten und Glas- bzw Membranträger I Hochdurchsatz Drug Screening (HTS) - Zellbasierte IC50-Bestimmung - Dokumentation von Protein- und DNA Gelen I Antikörper-Validierung

I Festkörper- NIR Diodenlaser: 700 / 800nm I Detektoren: Silicon Avalanche-Photodioden, Quantitative Western Blots I Cell-based

Hochsensitives Detektionssystem für Mikrotiterplatten, Membrane und Gele I Akkurate simultane Detektion und Quantifizierung von mind. 2 Zielproteinen.

Odyssey® Sa Infrared Imaging System

LI-COR Biosciences GmbH Siemensstraße 25 A 61352 Bad Homburg Tel.: +49-(0)6172-1717771 Fax: +49-(0)6172-1717799 bio-eu@licor.com, www.licor.com/bio Kristine Schwarz

Marktübersicht Mikrotiterplatten-Lesegeräte

Marktübersicht: MTP-Reader Ob zum Drug Screening, der Toxizitätsprüfung von Arzneimittelkandidaten, Diagnostik, Zellbiologie oder systematischen Genomanalyse – immer wenn es um hohen Durchsatz geht, kommen Mikrotiterplatten zum Einsatz. Neben der Qualität der Platten selbst, spielen die Detektionsmöglichkeiten (Fluoreszenz, Lumineszenz) eine große Rolle für die Sensitivität und Spezifität des eingesetzten Assays. Den aktuellen Stand ihres Geräteportfolios schildern die Anbieter in dieser Marktübersicht.

12. Jahrgang | Nr. 4/2011 | 37

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38 | 12. Jahrgang | Nr. 4/2011

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1 bis 3.456 Well-Formate, Terasaki-Platten, Petrischalen, Slides. Integrierte Schüttelfunktion, optionale Temperatur-Kontrolle. 20/50 Platten-Stacker. Injektor-Option. Barcodereader Option. Robotic-Interface.

Absorption I Fluoreszenz I HTRF I TR-FRET/ TRF I Fluoreszenzpolarisation I Lumineszenz/ optional auch ultrasensitive Lumineszenz I AlphaScreen/AlphaLISA

Photometrie-Accuracy @2OD<2% Photometrie-Precision @2OD<0.1%

AlphaScreen Standard und AlphaScreen HTS- Optional Stacker und Dispenser bis zu 4 Kanäle erhältlich, GMP-Standard mit EnOption I TRF-Laser-Option I Ultrasensitive Lumineszenz-Option hanced Security Software

MTP-Formate, integrierte Schüttler, Temperaturkontrolle

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Genauigkeit, Linearität

Besonderheiten/ Extras

ab 44.000 Euro; genaue Preisinfo auf Anfrage

Einzigartige anwendungsspezifische dichroische Spiegel/Filter-Kombinationen, multiple Anregungsquellen (Xenon-Blitzlampe, Laser für AlphaScreen, Laser für TRF) möglich; bis zu 4 hochsensitive Detektoren in einem Gerät, Quad-Monochromator Option. Topund Bottom-Reading.

Beschreibung optisches System

Preis (Euro)

Multimode-Reader mit Filter- und/oder Monochromator-Technologie. Geeignet für anspruchsvolle akademische Forschung sowie Assay-Entwicklung und Screening-Anwendungen in Biotech- und Pharma-Industrie.

Kurze Produktbeschreibung

Lumineszenz, Fluoreszenz und Absorption mittels hochwertiger Quad-Monochromator Technologie, TRF, AlphaScreen, Label-free Technologie

Mikrotiterplattenformate von 1 bis 384 Wells, Integrierter Schüttler, Temperaturkontrolle bis 65°C

Quad-Monochromatorbasiertes System für beste Performance für Absorption und Fluoreszenzintensität, separate Detektoren für Alpha und Lumineszenz sowie für Absoption und Fluoreszenzdetektion. TRF-Option, Dispenser, Stacker. Neu: Label-Free Detektion mit speziellem Corning Epic Detektionsmodul für Cell-based und Biochemical Label-Free Assays. Kann bei aktuellen EnSpireModellen jederzeit nachgerüstet werden

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10.000 Euro – 30.000 Euro, je nach Ausstattung

Modulare Konfigurationen, ab ca. 20.000 Euro je nach Konfiguration, Modelle mit Label-freeTechnologie ab ca. 60.000 Euro

Das Einzige Multimode Readersystem das mit Corning Epic Label-Free Technologie ausgestattet werden kann, Touchscreen Bedienung, Enhanced Security Software Option.

Großer Dynamikbereich in allen Messmodi, sehr sensitives System, hohe Linearität bei Abbesonders sensitiv im TRF-Modus (DELFIA) sorbance und Fluoreszenz Assays

Modulares System mit bis zu 5 Messtechniken: Lumineszenz, Fluoreszenz, UV/Vis Absorption, TRF, FP

Mikrotiterplattenformate von 1 bis 1.536 Wells, Integrierter Schüttler, Temperaturkontrolle bis 45°C

Fluoreszenzintensität: (340 -850 nm) top and bottom Reading, Dual Ratio measurements, TRF: T, TRF-Messungen mit Dualer Emission, Luminescence: Glow, Flash; Dual, Visible Absorbance (340 – 1000 nm), UV Absorbance (260/280 nm), Fluoreszenzpolarisation (400 – 850nm)

Filterbasiertes Mikrotiterplattenlesegerät mit bis zu 5 Meßmodi, sehr robustes System

Victor X

EnVision

Produktname

PerkinElmer LAS (Germany) GmbH Ferdinand-Porsche-Ring 17 63110 Rodgau Dr. Hans-Peter Steffens +49-(0)800-181-0032 Hans-Peter.Steffens@perkin elmer.com

PerkinElmer LAS (Germany) GmbH Ferdinand-Porsche-Ring 17 63110 Rodgau-Jügesheim Dr. Michael Lässle Tel.: +49-(0)800-1810032 michael.lassle@perkinelmer.com

Firmendaten, Ansprechpartner

Optimiert für die Einbindung in gängige Automatisierungslösungen I High Throughput geeignet I Vorteile von Hellfeldanalyse und Fluoreszenz Imaging in einem System kombiniert I Non-invasive Messungen möglich I Beträchtliches Potential zur Zeitersparnis im Vergleich zu manueller Mikroskopie I Komplete Dokumentation von Zell- und Zellkolonie- Wachstum über die Zeit, am Beispiel Zelllinienentwicklung: Beleg der Monoklonalität in wenigen Minuten statt tagelangem Subklonieren anhand der Dokumentation bis zurück zum Tag 0

hohe Bildqualität basierend auf Laserfocus hohe Sensitivität im Vergleich zu ELISA Readern

Fluoreszenz und Hellfeld. I Automatisierte Erkennung zellulärer Strukturen, Quantifizierung, Dokumentation und Darstellung der Ergebnisse I erspart zeitintensives Mikroskopieren I standardisiert Ihre Zellanalysen I liefert reproduzierbare Ergebnisse

SBS Formate 6, 12, 24, 48, 96 und 384 well MTP I Zellkulturplatten Objektträge I T-flasks Nunclon 75 I Nicht-SBS-Formate benötigen einen entsprechenden SBS-Adapter

Auswahl von bis zu 5 Objektiven (2x, 4x, 10x, 20x, 40x) I Verwendung von 6- 384-well Platten, Roboflasks, Slides I Verwendung von Hellfeld und bis zu 6 verschiedene Fluoreszenzkanäle: I UV (395 nm), Blau (470 nm), Cyan (505 nm), Grün (530 nm), Amber (590 nm), Rot (620 nm) I Große Applikationsbreite z.B. Zelllinienentwicklung / Einzelzellklonierung I Compound Screening auf Proteinexpression, Zytotoxizität, Proliferation I Stammzell-Wachstum und -differenzierung I Fuoreszenzbasierte Applikationen, z. B. Transfektionseffizienz I Virale Plaque Assays I Zellkonfluenz I Suspensionszellzählung u.v.m.

Auf Hellfeld- und Fluoreszenzmikroskopie basierendes Multiparameter Cell Imaging-System zur automatisierten Analyse und Quantifizierung von subzellulären Strukturen, Einzelzellen und Zellkolonien; High Throughput geeignet

Cellavista Analyzer

Roche Diagnostics Deutschland GmbH Sandhofer Str. 116 68305 Mannheim www.roche-applied-science.com/sis/innovatis/ Kontakt: Fachliche Information Roche Applied Science Tel.: +49-(0)621-759-8568 mannheim.csc@roche.com

Marktübersicht Mikrotiterplatten-Lesegeräte

LABORWELT

15.09.2011 11:10:53 Uhr

LABORWELT LABORWELT

37-39_LW4_11_Marktuebersicht.indd 39

Genauigkeit (450 nm): I Mikrotiterplatte 1,0 % oder 0,003 Abs (0-2,0 Abs); 2,0 % (2,0-2,5 Abs) I Küvette 1,0 % oder 0,003 Abs (0-2,0 Abs); 2,0 % (2,0-2,5 Abs) I Linearität (450 nm): I Mikrotiterplatte 0-2,5 Abs, 2 % (96-Well Platte) I Küvette 0-2,5 Abs, 2 %

Genauigkeit (405 nm): VK ≤ 0,2 % (0,3-3 Abs), VK ≤1,0 % (3-4 Abs) I Linearität (405 nm): 0-3 Abs, ± 2%, 96-Well Platte, Fast Modus I 0-4 Abs, ± 2%, 96-Well Platte, Normal-Modus I 0-2,5 Abs, ± 2%, 384-Well Platte Fast-Modus I 0-3 Abs, ± 2%, 384Well Platte Normal-Modus

Infinite® F50: Absorption, 8 Messkanäle

Infinite F50: Accuracy 0.000 – 2.000 IOD ≤ (0.5 % + 0.010 OD) typisch I 2.000 – 3.000 OD ≤ (1 % + 0.010 OD) typisch I Linearity I 0.000 – 2.000 OD ≤ 1 % I 2.000 – 3.000 OD ≤ 1.5 %

Infinite® F50: 98/79/EC-IVD-D und 21CFR Part 11 (mit Magellan Tracker SW). I Wizardbasierte Software in 8 verschiedenen Sprachen I Kompaktes Gerät für jeden Laborplatz I Mit Magellan Tracker software: 98/79/EC IVD-D und FDA 21 CFR Part 11 I Multicheck quality control package für IQ/OQ I Vorbereitet für ROHS Regulation 2011/95EC I 24 Monate Garantie

Readout

Genauigkeit, Linearität

Besonderheiten/ Extras

Preis (Euro)

Absorption

Absorption

Infinite® F50: 96-well Platten, Streifenplatten

MTP-Formate, integrierte Schüttler, Temperaturkontrolle

®

Infinite® F50: 4 Schmalbandfilter, langlebige LEDs selbstkalibrierend, 0-4 OD, 400-750 nm

Beschreibung optisches System

5.243 Euro ohne Inkubator; 7.213 Euro mit

k. A.

96- und 384-Well-Platten I Lineares Schütteln (einstellbar) I Temperaturbereich: +4 °C bis 50 °C

Wellenlängenbereich: 340-850 nm; 8-Filterrad mit Standardfiltern: 405 nm, 450 nm und 620 nm; leicht aufrüstbar mit weiteren Filtern; Endpunktmessungen (wie ELISA, Proteinbestimmungen, Endotoxingehalt etc.); Kinetiken (wie Enzym, Proliferation etc.)

Schnelle Messgeschwindigkeit im Fast Modus (96Well Platte 6 Sekunden, 384-Well Platte 11 Sekunden); einfaches Schreiben von Protokollen über großes Farbdisplay; Onboard Software oder SkanIt Software; USB Schnittstelle; verschiedene Sprachversionen; Selbstdiagnose; IQ/OQ/PQ-Prüftools; Robotorkompabilität

9.634 Euro ohne Küvette, 11.799 Euro mit

k. A.

MTP-Formate, integrierte Schüttler, Temperaturkontrolle I 96- und 384-Well-Platten, Küvetten: 12,5 x 12,5 x 40-58 mm (BxTxH) I lineares Schütteln (einstellbar) Temperaturregelung: + 4 °C bis 45 °C

mittels Monochromator frei wählbare Wellenlängen von 200-1000 nm in 1 nm Schritten; Endpunktmessungen (wie DNA/RNA Quantifizierung, Immunoassays etc), Kinetiken (wie Apoptose, Reportergen, Proliferation etc) und Spektralanalysen

Extrem schnelle Messungen von Platten und Erfassung des Komplettspektrums einer Probe in weniger als 10 Sekunden; Weglängenkorrektur; einfaches Schreiben von Protokollen über großes Farbdisplay; Onboard Software oder SkanIt Software; verschiedene Sprachversionen; USB Schnittstelle; Selbstdiagnose; Roboterkompabilität

Infinite® F50: 8-Kanal Absorptionsreader mit innovativen wartungsarmen LEDs, für Kinetiken und quantitativen und qualitative ELISAs

Thermo Scientific Multiskan GO UV/Vis-Spektralphotometer für Mikrotiterplatten und Küvetten

Kurze Produktbeschreibung

Thermo Scientific Multiskan FC Filterphotometer für Mikrotiterplatten

Infinite® F50

Produktname

Thermo Fisher Scientific Robert-Bosch-Straße 1 63505 Langenselbold info.labequipment.de@thermofisher.com www.thermoscientific.de Dr. Susanne Reichenberger Tel. +49-(0)160-90530922 Susanne.Reichenberger@thermofisher.com

Tecan Group Ltd. 8708 Männedorf, Schweiz Tel.: +41-(0)44-922 81-11 info@tecan.com

Firmendaten, Ansprechpartner

k. A.

Fluoreszenz Sensitivität/dynamischer Bereich: I Fluoreszenz Top Reading < 0,4 fmol Fluoreszein/Well, > 6 Dekaden, 384-Well Platte I Fluoreszenz Bottom Reading < 4 fmol Fluoreszein/Well, > 5,5 Dekaden, 384-Well Platte I Time-Resolved Fluoreszenz Top Reading < 120 amol Europium/Well, > 6 Dekaden, 384-Well Platte I Lumineszenz Sensitivität/dynamischer Bereich I < 7 amol ATP/Well, > 7 Dekaden, Blitz ATP-Reaktion, 384-Well Platte I Absorption I Genauigkeit (450 nm) SD < 0,001 Abs oder CV < 0,5 % (0-3 Abs) I Linearität (450 nm) 96-Well Platte: 0-4 Abs, ± 2%; 384-Well Platte: 0-3 Abs, ± 2 %

Fluoreszenz, TRF, Absorption und Lumineszenz

6- bis 1536-Well Platten Orbitales Schütteln (einstellbar) Temperaturregelung: + 4 °C bis 45 °C

2 Doppelmonochromatoren; Wellenlängenbereich: Absorption 200-1000 nm; Fluorometrie: 200-1000 nm Exzitation und 270-800 nm Emission; Luminometrie 360-670 nm Emission und 270-840 nm Spektralscanning; I DNA/RNA/Protein-Quantifizierung; ELISA, Apoptose Zellproliferation, Bindungsassays, FRET, TR-FRET,BRET, ADMETox, molekularbiologische Assays, Enzymkinetik, Ionenkanal und Zellsignal Assays, Ca2+-Fluxassays und vieles mehr

Unbegrenzte Wellenlängen-Auswahl, bis zu drei Onboard Dispenser, SkanIt Software, Robotorkompatibilität

Thermo Scientific Varioskan Flash Spektraler Multimode Reader für Mikrotiterplatten

Marktübersicht Thema Marktübersicht Mikrotiterplatten-Lesegeräte

12.

12.Jahrgang Jahrgang || Nr. Nr.4/2011 4/2011 || 39 39

15.09.2011 11:10:58 Uhr

Service Stellenmarkt

Akademischer Stellenmarkt Veröffentlichen Sie Ihre Stellenanzeigen zielgruppengerecht in unserem akademischen Stellenmarkt (auch online), der allen nicht-kommerziellen Instituten für ihre Stellenausschreibungen kostenlos zur Verfügung steht. Bitte senden Sie dazu Ihre Anzeige (Ausschreibungstext als Word-Datei, Logo – jpg oder tiff, 300 dpi Auflösung) an a.macht@biocom.de. Annahmeschluss für die nächste LABorWeLt-Ausgabe „Imaging, Zellbiologie“ (erscheinungstermin 27.10.2011) ist der 14. oktober 2011.

Das Paul-Ehrlich-Institut ist eine wissenschaftliche Einrichtung des Bundes, die als Bundesoberbehörde für die Zulassung und Chargenprüfung immunbiologischer Arzneimittel zuständig ist und auf den damit verbundenen Gebieten der Lebenswissenschaften (z.B. Virologie, Bakteriologie, Allergologie, Immunologie, Hämatologie, Medizinische Biotechnologie) Forschung betreibt.

Im Fachgebiet „Virale Gentransferarzneimittel“ der Abteilung – Medizinische Biotechnologie – ist folgende Position zu besetzen:

Doktorandin/Doktorand Stellenbewertung: E 13/2 TVöD Arbeitsbeginn: zum nächstmöglichen Zeitpunkt

Aufgabenprofil: Im Zentrum unserer Forschung steht die Analyse des Zelleintritts von viralen Vektoren. Dazu wurde von uns eine neue Methode entwickelt, mit der Viren so verändert werden können, dass sie einen beliebigen Rezeptor der Wahl für den Zelleintritt verwenden (Anliker et al., 2010; Nature Methods 7, 929; Münch et al., 2011; Molecular Therapy 19, 686). Basierend auf diesem Verfahren soll mit Hilfe von zellbiologischen und biochemischen Methoden (z. B. Partikeltracking, Mikroskopie, Affinitäts- und Kinetikmessungen) die Anpassung von Viren an ihren zellulären Rezeptor untersucht werden.

Anforderungsprofil: – Abgeschlossenes Hochschulstudium der Biologie oder Biochemie – Expertise in zellbiologischen Methoden, insbesondere konfokale Mikroskopie und Partikeltracking – Molekularbiologische Erfahrung, insbesondere in der Erzeugung viraler Vektoren – Kommunikations- und Teamfähigkeit – Gute Englischkenntnisse in Wort und Schrift Das Beschäftigungsverhältnis ist vorerst auf 3 Jahre befristet.

Die wöchentliche Arbeitszeit beträgt 39 Stunden. Die Eingruppierung erfolgt nach den tarifrechtlichen Bestimmungen des TVöD-Bund.

Das Paul-Ehrlich-Institut ist bei der Wohnungssuche behilflich. Trennungsgeld und Umzugskosten werden nach den gesetzlichen Vorschriften gewährt.

Schwerbehinderte Bewerber/-innen werden bei gleicher Eignung bevorzugt berücksichtigt.

Das Paul-Ehrlich-Institut fördert die Gleichstellung von Frauen und Männern und ist daher an Bewerbungen von Frauen interessiert.

Weitere Informationen: Prof. Dr. Buchholz (E-Mail: Christian.Buchholz@pei.de) Bitte richten Sie Ihre vollständigen Bewerbungsunterlagen an: Personalreferat des Paul-Ehrlich-Instituts Paul-Ehrlich-Straße 51-59, 63225 Langen www.pei.de

International Ph.D. Programs in the Life Sciences Description: The Life Science Zurich Graduate School consists of several highly competitive Ph.D. programs, run jointly by the ETH Zurich and the University of Zurich. Each program offers research and education opportunities in a stimulating international environment for ambitious students who wish to work towards a Ph.D. degree. Accepted students perform their research project in one of the participating research groups of their favorite program, according to their scientific interest. Advanced teaching and training courses are offered throughout the curriculum. The program language is English throughout. Ph.D. studies usually last 3-4 years.

Education: Applicants must hold or anticipate receiving a Master’s degree or equivalent from a university in a relevant field before starting the Ph.D. program. Applicants accepted for the program will have to register with either the University of Zurich or ETH Zurich, depending on the affiliation of their future research group.

Application: Our web pages provide detailed information for submission of application. Please refer to the guidelines as we only take into consideration applications received in the required format: http://www.lifescience-graduateschool. ch/index.php?id=108 – Application deadlines are July 1 and December 1 Contact details: Dr. Susanna Bachmann Life Science Zurich Graduate School University of Zurich Institute of Molecular Life Sciences Winterthurerstrasse 190 · 8057 Zurich e-mail: gradschool@lifescience.uzh.ch http://www.lifescience-graduateschool.ch/

Alle Stellenanzeigen finden Sie auch unter:

www.laborwelt.de

Kontakt für weitere Informationen: E-Mail: bewerbungen@pei.de · Telefon 06103 77-1100 Bitte geben Sie die Bewerbungskennziffer 23/2011 an.

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LABORWELT

14.09.2011 18:29:48 Uhr

Service Stellenmarkt

Karriere beginnt bei uns

Als europaweit führendes Forschungszentrum mit der Ausrichtung „Environmental Health“ (Verknüpfung von Biomedizin und Umweltforschung) analysieren die Forscherinnen und Forscher des Helmholtz Zentrums München grundlegende Prozesse der Krankheitsentstehung, der Schädigung sowie der Abwehr- und Kompensationsfähigkeit des Organismus.

Wir sind eine Forschungseinrichtung des Bundes und des Freistaats Bayern mit Sitz in Neuherberg, im Norden Münchens, und sind Mitglied der HelmholtzGemeinschaft Deutscher Forschungszentren e.V., der größten öffentlichen Forschungsorganisation Deutschlands.

Das Helmholtz Zentrum München als Träger des Bayerischen Frauenförderpreises sowie des Total E-Quality Zertifikates strebt eine Erhöhung des Frauenanteils an und fordert deshalb qualifizierte Interessentinnen auf, sich zu bewerben.

Schwerbehinderte werden bei gleicher Eignung bevorzugt.

Die Arbeitsgruppe Diabetes Models des Instituts für Experimentelle Genetik sucht zum nächstmöglichen Zeitpunkt eine/n

Technische/n Assistenten/in – BTA / CTA / MTA / VMTA 2011/1126 Ihre Aufgaben –

Erlernen und Durchführen von Tierversuchen mit Mäusen (Glukose-Clamps, Glukose Toleranz Test, etc.)

–

Durchführung molekularbiologischer Arbeiten (Genotypisierung, Western Blot, ELISA; DNA-, RNA-, Protein-Extraktion)

–

Organisation von Mauszuchten

Ihre Qualifikationen –

abgeschlossene Berufsausbildung in einem der o.g. Berufe

–

Interesse an der Arbeit mit Mäusen und Bereitschaft für tierexperimentelle Arbeiten

–

ausgeprägte Teamfähigkeit und Flexibilität

–

Fähigkeit zu eigenständigem Arbeiten

Unser Angebot – Tätigkeit in einem innovativen, zukunftsorientierten Unternehmen –

umfangreiches Fortbildungsangebot

–

zunächst bis 31.12.2012 befristetes Arbeitsverhältnis und eine Vergütung nach TVöD (EG 5-8)

Bitte senden Sie Ihre Bewerbung bevorzugt per E-Mail an: Nadine Fischer E-Mail: nadine.fischer@helmholtz-muenchen.de Telefon: +49-(0)89 3187-4335 Helmholtz Zentrum München Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH) Institut für Experimentelle Gentechnik Ingolstädter Landstraße 1 85764 Neuherberg LABORWELT

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Mitarbeiter/in für die Lehre Wiss. Mitarbeiter/in Fachgruppe Biologie Unser Profil: Die Fachgruppe Biologie bietet zwei Bachelorstudiengänge (Biologie; Biotechnologie) und drei Masterstudiengänge (Biologie; Biotechnologie; Ökotoxikologie) sowie einen Lehramtsstudiengang an.

Ihr Profil: Eine Promotion wird vorausgesetzt. Abgeschlossene Promotion in den Naturwissenschaften; fundierte theoretische und praktische Kenntnisse vor allem im Bereich Genetik und Biochemie; Ökologische Kenntnisse (Artenkenntnisse) sind erwünscht. Kontaktfreudigkeit, Geschick im Umgang mit Studierenden, Bereitschaft zu flexiblen Arbeitszeiten Ihre Aufgaben: Vorbereitung und Durchführung von Praktika und Seminaren in allen biologischen Studiengängen Unser Angebot: Die Einstellung erfolgt im Beschäftigtenverhältnis. Die persönlichen Voraussetzungen müssen erfüllt sein.

Die Stelle ist zum 01.01.2012 zu besetzen und befristet 31.08.2015. Es handelt sich um eine Teilzeitstelle mit der Hälfte der regelmäßigen Wochenarbeitszeit. (flexible Arbeitszeiten). Die Eingruppierung richtet sich nach dem TV-L. Die RWTH ist als familiengerechte Hochschule zertifiziert.

Wir wollen an der RWTH Aachen besonders die Karrieren von Frauen fördern und freuen uns daher über Bewerberinnen.

Frauen werden bei gleicher Eignung, Befähigung und fachlicher Leistung bevorzugt berücksichtigt, sofern sie in der Organisationseinheit unterrepräsentiert sind und sofern nicht in der Person eines Mitbewerbers liegende Gründe überwiegen.

Bewerbungen geeigneter schwerbehinderter Menschen sind ausdrücklich erwünscht.

Ihr Ansprechpartner: Für Vorabinformationen steht Ihnen Frau Prof. Dr. Ursula Priefer Tel.: +49 (0) 241 80 26644 Fax: +49 (0) 241 80 22634 E-Mail: priefer@bio1.rwth-aachen.de zur Verfügung.

Ihre Bewerbung richten Sie bitte an: Frau Prof. Dr. Ursula Priefer RWTH Aachen Ökologie des Bodens Worringer Weg 1 52074 Aachen oder per E-Mail an: Frau Prof. Dr. Ursula Priefer priefer@bio1.rwth-aachen.de Eine Bewerbung per E-Mail ist datenschutzmäßig bedenklich. Der Versender trägt dafür die volle Verantwortung. Es wird eine Bewerbung auf dem Briefpostweg empfohlen.

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14.09.2011 18:29:52 Uhr

Service Stellenmarkt

Postdoctoral positions at Private Life Research Institute (Kiev) in collaboration with University of Cologne We are looking for highly motivated PhDs for a newly established collaboration of the University of Cologne and a private Research center in Ukraine to work as group leaders within the newly founded Private Life Research Institute in Kiev.

Your future working place: A 3500 m2 modern and fully equipped laboratory building containing all facilities for high standard stem cell research including cell bio¬logical, molecular biological, microscopical research. The institute is also linked to a modern animal house for small and large animal studies, clean room facility and a clinic. It is located outside of Kiev in the nice landscape of the great lakes of Kiev and contains all modern facilities, techniques and methods for stem cell research with translation to clinical application. The focus is on technology improvement and application availability. The work will be performed in close collaboration with the Institute of Physiology and Pathophysiology at the University of Cologne (Prof. Dr. Dr. J. Hescheler) which is one of the leading Institutions in the field of stem cell research in Germany and is regarded as one of the centres of excellence in stem cell research in Europe. Several murine and human ES and iPS cell lines and their genetically modified subclones, well-established differentiation and transplantation protocols are available. For further information please contact: Prof. Dr. Dr, Jürgen Hescheler Job description: You are expected to work in a collaborative team of several group leaders and also in close collaboration with the animal and clean room facility. You will lead a group of PhD students and technicians, i.e. you should develop research protocols in an independent way, supervise the doctoral students and regularly report on the progress of your work. The project involves stem cell research with the aim to clinical usage. The work is in applied science i.e. you are expected to work aim oriented on different areas of stem cell research.

The PhD positions are available for the different topics: – Differentiation and expansion of bone marrow stem cells – Reprogramming – Mass culture – Stem cell differentiation – Lineage selection – Analysis of differentiated cells As scientific laboratory leader you should fulfill the following prerequisites: – Longstanding expertise in the area of stem cell research – Laboratory management experience (working independently, planning of work, publications, writing applications, etc.)

– Mastery of evaluation programs and creation of the database – Experience in molecular biology and genetic manipulation of embryonic and adult stem cells, and functional measurements in the differentiated cells – Cell culture techniques, especially mass-culture techniques Desirable personal qualities: Good English skills (optional Russian or German skills), solid computer skills, organizational skills, commitment and teamwork, self initiative, creativity and strong sense of responsibility and commitment, publications in international high ranking journals as well as expertise in grant acquisition.

Your profile: PhD, degree in medicine, biology or biochemistry degree or equivalent degree. Promotion and Job Experience Applications (including CV, certificates and list of publications and presentation of the scientific career, description of research interests, names of three references) should be sent before October 15th 2011 to Prof. Dr. Dr. J. Hescheler under the following address: Prof. Jürgen Hescheler, M.D., Ph.D. University Professor of Physiology | Centre for Physiology and Pathophysiology | Institute for Neurophysiology University of Cologne | Robert Koch Straße 39 | D-50931 Cologne, Germany | E-mail: j.hescheler@uni-koeln.de

www.uni-koeln.de 42 | 12. Jahrgang | Nr. 4/2011

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LABORWELT

14.09.2011 18:29:56 Uhr

Service Stellenmarkt

Biotechnology Research And Information Network Aktiengesellschaft

Als europaweit führendes Forschungszentrum mit der Ausrichtung „Environmental Health“ (Verknüpfung von Biomedizin und Umweltforschung) analysieren die Forscherinnen und Forscher des Helmholtz Zentrums München grundlegende Prozesse der Krankheitsentstehung, der Schädigung sowie der Abwehr- und Kompensationsfähigkeit des Organismus.

Bitte richten Sie Ihre vollständige Bewerbung an: hr @ brain-biotech.de

Wir sind eine Forschungseinrichtung des Bundes und des Freistaats Bayern mit Sitz in Neuherberg, im Norden Münchens, und sind Mitglied der HelmholtzGemeinschaft Deutscher Forschungszentren e.V., der größten öffentlichen Forschungsorganisation Deutschlands.

Das Helmholtz Zentrum München als Träger des Bayerischen Frauenförderpreises sowie des Total E-Quality Zertifikates strebt eine Erhöhung des Frauenanteils an und fordert deshalb qualifizierte Interessentinnen auf, sich zu bewerben.

Schwerbehinderte werden bei gleicher Eignung bevorzugt.

Wissenschaftl. Mitarbeiter (m/w).

Für die Core-Facility der German Mouse Clinic (GMC) des Instituts für Experimentelle Genetik suchen wir zum nächstmöglichen Zeitpunkt eine/n

Technische/n Assistenten/in / BTA / CTA / Laborant/in 2011/1128 Ihre Aufgaben –

phänotypische Untersuchungen von Mäusen (z.B. Knochendichtemessung, Röntgen und CT-Untersuchungen, Magnetresonanz-Tomographie, Ultraschall, Lungenfunktion)

–

Probennahme- und aufbereitung

–

Zucht sowie Genotypisierung von Mausstämmen

–

Daten-dokumentation und Auswertung

–

logistische Überwachung des Untersuchungsablaufes

–

Übernahme organisatorischer Aufgaben

Ihre Qualifikationen –

abgeschlossene Ausbildung als BTA, CTA oder Laborant/in

–

Bereitschaft mit Versuchstieren (Mäusen) zu arbeiten

–

Erfahrung im Umgang mit Mäusen ist wünschenswert

–

ausgeprägte Teamfähigkeit

–

sehr gutes Englisch

Unser Angebot – Tätigkeit in einem innovativen, zukunftsorientierten Unternehmen –

umfangreiches Fortbildungsangebot

–

zunächst für zwei Jahre befristetes Arbeitsverhältnis und eine Vergütung nach TVöD (EG 5-8)

Bitte senden Sie Ihre Bewerbung bevorzugt per E-Mail an: Nadine Fischer E-Mail: nadine.fischer@helmholtz-muenchen.de Telefon: +49-(0)89 3187-4335 Helmholtz Zentrum München Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH) Institut für Experimentelle Gentechnik Ingolstädter Landstraße 1 85764 Neuherberg LABORWELT

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Die Aktiengesellschaft ist ein unabhängiges Forschungsunternehmen in Zwingenberg im RheinNeckar Dreieck, das neue bioaktive Naturstoffe und neuartige Enzyme sowie Biokatalysatoren mit den Methoden der modernen Molekularbiologie darstellt.

Seit der Gründung im Jahre 1993 hat sich Aktiengesellschaft zu einem international führenden Unternehmen im Bereich der Weißen Biotechnologie entwickelt. Zur langfristigen Verstärkung unseres 90-köpfigen Teams aus Wissenschaftlern, Ingenieuren und Technikern suchen wir eine/n

AG Darmstädter Straße 34 – 36 64673 Zwingenberg phone 0 62 51 / 93 31-0 fax 0 62 51 / 93 31-11 public @ brain-biotech.de www.brain-biotech.de

Für forschungsrelevante Technologieentwicklungen sowie zur selbständigen praktischen Bearbeitung von wissenschaftlichen Forschungsprojekten im Bereich der instrumentellen Analytik/Stammoptimierung ist eine Position neu zu besetzen.

Interessierte Bewerber/innen sollten als Voraussetzung eine abgeschlossene Ausbildung als Dipl.Biol., Dipl.Ing. oder M.Sc. in einem naturwissenschaftlich-technischen Studiengang haben, sowie Kenntnisse in Gerätetechnik (HPLC-MS/GC-MS), Probenvorbereitung und chromatographischer Quantifizierung von Analyten in komplexen biologischen Matrices vorweisen. Erfahrung in der Methodenvalidierung sowie Grundkenntnisse in der Fermentation und Metabolomanalyse wären vorteilhaft.

Selbständiges Arbeiten, Belastbarkeit, sehr gute englische Sprachkenntnisse, Organisationstalent, Einsatzbereitschaft, Kreativität und Flexibilität setzen wir voraus.

Die Position eignet sich insbesondere für unkomplizierte Personen, die Freude am eigenverantwortlichen Arbeiten in einem naturwissenschaftlichen Forschungsumfeld haben.

Post-doctoral position in gene-immune therapy The Hannover Medical School (www.mh-hannover.de) is an international site of excellence for biomedical research in Germany. During the next years, our major focus is translational development of novel therapies from the bench to the bedside. The Laboratory of Lymphatic Cell Therapy (www.stripeckemhh.de) is focused on immune-regenerative approaches using genetically programmed dendritic cells tailored for cancer.An open position is funded by the Deutsche Krebshilfe and has as mission the GMP production and Q/C analyses of lentivirus transduced dendritic cells, clinical trial development and immune monitoring. This full-time position is initially for one year with possibility of renewals. Salary ranking is commensurate with qualifications (E13–E14).

Specific requirements: PhD or MD/PhD title obtained within last 3-5 years and strong publication record. Candidates should have demonstrated solid previous experience with: ex vivo culture and characterization of human dendritic cells and T cells, immunologic assays (Tetramer analyses, CTL/ Th cytokine profile characterization, ELISPOT), multicolor analytical flow cytometry, RT-Q-PCR and development of standard operating procedures for GMP development.

Experimental work is performed in a S2 biosafety level laboratory and requires previous experience with molecular biology techniques and lentiviral vector production. Excellent organizational skills, initiative, responsibility, team-work, fluency (verbal and written) in English and German, strong computer skills for data analyses and presentation. Experience in supervision of students and technicians. Please send full Curriculum Vitae with three references to: Prof. Dr. Renata Stripecke / Stripecke.Lab@mh-hannover.de 12. Jahrgang | Nr. 4/2011 | 43

14.09.2011 18:29:59 Uhr

Service Verbände

Seite bitte abtrennen – per Fax an 030-264921-11

Kontakt zu Verbänden Die Mitglieder der nachfolgenden Fachgesellschaften erhalten LABORWELT regelmäßig mit freundlicher Empfehlung ihrer Organisationen. Wer sich darüber hinaus für eine Mitarbeit oder einen Beitritt interessiert, erreicht die Fachgesellschaften unter den folgenden Kontakt daten:

und Laboratoriumsmedizin e.V. (DGKL)

Fax

E-Mail

Gesellschaft für Genetik AFT FÜ H

GENE

Deutsche Gesellschaft für Proteomforschung

Tel.

R

Geschäftsstelle der DGKL Friesdorfer Str. 153 53175 Bonn Tel.: +49-(0)-228-92-68-9522 Fax: +49-(0)-228-92-68-9527 geschaeftsstelle@dgkl.de www.dgkl.de

Firma

ELLSC S

Dt. Ver. Gesell. f. Klinische Chemie

Name

GE

Verband (siehe unten, bitte ankreuzen)

Bitte kontaktieren Sie mich

K TI

Ich interessiere mich für den Beitritt Unterstützung für Jungwissenschaftler Interessenvertretung eine Spende Fachgruppen im Bereich

Gesellschaft für Signaltransduktion c/o Prof. Dr. Ralf Hass Med. Hochschule Hannover AG Biochemie u. Tumorbiol.

30625 Hannover Tel.: +49-(0)-511-532-6070 Fax: +49-(0)-511-532-6071 www.sigtrans.de

c/o MPI für Biochemie Am Klopferspitz 18a 82152 Martinsried Tel.: +49-(0)-89-1897-9007 Fax: +49-(0)-89-1897-9009 c.kleinhammer@dgpf.org www.dgpf.org

BIO Deutschland

Gesellschaft für Pharmakologie und

Toxikologie

Geschäftsstelle der DGPT Achenbachstraße 43 40237 Düsseldorf Tel.: +49-(0)-211-600-692-77 Fax: +49-(0)-211-600-692-78 mitglieder@dgpt-online.de www.dgpt­online.de

Tegeler Weg 33/ berlinbiotechpark 10589 Berlin Tel.: +49-(0)-30-3450593-30 Fax: +49-(0)-30-3450593-59 info@biodeutschland.org www.biodeutschland.org

Deutsche Gesellschaft für Hygiene

und Mikrobiologie (DGHM)

Nationales Genomforschungsnetz c/o DKFZ Im Neuenheimer Feld 580 69120 Heidelberg Tel.: +49-(0)-6221-424-743 Fax: +49-(0)-6221-423-454 S.Argo@dkfz-heidelberg.de www.ngfn.de

c/o Institut für Hygiene und Med. Mikrobiologie Carl-Neuberg-Straße 1 30625 Hannover Tel.: +49-(0)-511-532-4655 Fax: +49-(0)-511-532-4355 www.dghm.org

bts (Biotechnologische Studenten­

initiative e.V.)

c/o BIOCOM Stralsunder Straße 58–59 13355 Berlin Tel.: +49-(0)-2649-21-21 Fax: +49-(0)-2649-21-11 www.bts­ev.de

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c/o HZM – Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit/Inst. of Developmental Genetics Tel.: +49-(0)-89-3187-2610 Fax: +49-(0)-89-4620 www.gfgenetik.de

Deutsche Gesellschaft für

Neurogenetik

Institut für Humangenetik Calwer Straße 7 72076 Tübingen Tel.: +49-(0)-7071-2977692 Fax: +49-(0)-7071-295171 peter.bauer@ med.uni-tuebingen.de www.hih­tuebingen.de/dgng/

Netzwerk Nutrigenomik Netzwerk Nutrigenomik Arthur-Scheunert-Allee 114 14558 Nuthetal Tel.: +49-(0)-33200-88-301 Fax: +49-(0)-33200-88-541 mail@nutrigenomik.de www.nutrigenomik.de

DiagnostikNet­BB Netzwerk Diagnostik Berlin-Brandenburg e.V. Neundorfstraße 17 16761 Henningsdorf Tel.: +49-(0)-3302-55-199-14 Fax: +49-(0)-3302-55-199-10 f.adams@diagnostiknet-bb.de www.diagnostiknet­bb.de

Verband der Diagnostica­Industrie e.V. Verband der Diagnostica-Industrie e.V. Neustädtische Kirchstr. 8 10117 Berlin Tel.: +49-(0)-30-200-599-40 Fax: +49-(0)-30-200-599-49 vdgh@vdgh.de www.vdgh.de

Österreichische

Reinraumgesellschaft (ÖRRG) ÖRRG Neudorf 41 A-8262 Ilz Tel.: +43-(0)-3385-8117 Fax: +43-(0)-3385-8117 office@oerrg.at www.oerrg.at

Österreichische Ges. f. Laboratoriums­

medizin & Klinische Chemie

ÖGLMKC Geschäftsstelle Infomedica-KEG, Xenius Behal Tullnertalgasse 72 A-1230 Wien Tel./Fax: +43-(0)-1889-6238 office@oeglmkc.at www.oeglmkc.at LABORWELT

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Service Produktwelt SIFIN

DASGIP

Auftragsproduktion monoklonaler Antikörper Seit Gründung der SIFIN 1991 werden monoklonale Antikörper (mAK) mit kontinuierlich steigendem Bedarf für das eigene Produktportfolio, für OEM-Partner und vor allem im Rahmen von Auftragsproduktionen für nationale und international tätige in-vitro-Diagnostika-Hersteller produziert. Die Auftragsproduktion wurde über die Jahre im Leistungsspektrum wie auch im Hinblick auf das Qualitätsmanagement auf die Kundenbedürfnisse zugeschnitten. Heute bietet die SIFIN ausgehend von einer etablierten Produktionszelllinie alle nötigen Serviceleistungen an, um eine dauerhafte Rohstoffversorgung für den Kunden sicherzustellen, vom Laborbedarf (mg) bis hin zur Großproduktion (kg).

Das Leistungsspektrum des Berliner Unternehmens umfasst die Charakterisierung von Hybridomzelllinien sowie deren Reklonierung, das Anlegen, Lagern und Pflegen von Arbeitszellbanken sowie die Produktion von mAk, rekombinanten Proteinen und Säugerzellbiomasse.

Ausgehend von einer adaptierten Produktionszelllinie bieten die Produktionsverfahren bei SIFIN die Möglichkeit, binnen sechs Wochen bis zu fünf Gramm gereinigte mAk zu produzieren.

SIFIN Institut für Immunpräparate und Nährmedien GmbH Berlin Alexander Ch. Seefranz Berliner Allee 317-321 13088 Berlin Tel. +49-(0)-30-927030-0 info@sifin.de www.sifin.de

Miniaturisiertes Bioreaktorsystem Auf der diesjährigen Biotechnica in Hannover wird die DASGIP AG das neu entwickelte Mini Benchtop Bioreaktorsystem DASbox vorstellen.

Die neue DASbox bietet Anwendern die volle Funktionalität industrieller Bioreaktoren auf minimaler Laborfläche. Mit 24 parallel operierbaren Bioreaktoren und Arbeitsvolumen von 60 bis 250 ml benötigt die DASbox weniger als 2 m Stellfläche auf der Laborbank. Damit ist die DASbox das weltweit kompakteste, voll funktionale Industriestandard-Bioreaktorsystem für die tierische Zellkultur und Mikrobiologie. Sowohl im Screening als auch in der frühen Prozessentwicklung können Anwender ihren experimentellen Durchsatz einfach und flexibel steigern. Mit der DASbox können Bioprozesse ebenso präzise, reproduzierbar und verlässlich kontrolliert werden, wie im Produktionsmaßstab – ein Garant für effektives Up-Scaling. Hierzu bietet die DASbox eine zuverlässige Agitations- und Temperaturkontrolle, die präzise Überwachung und Kontrolle von pH und Gelöstsauerstoff sowie bewährte Multipumpen und Gasmixmodule.

Strix

Kostengünstiges System für IVD-Microarrays Der TLR 500 MTP-Reader ist für die Analyse von Microarrays mit colorimetrischer Färbung in 96-Well-Platten optimiert. Das System detektiert Microarrays mit hoher Auflösung, hoher Empfindlichkeit und großem dynamischen Bereich. Das Detektionssystem besteht aus einem empfindlichen CCD-Sensor und einer Halogenquelle für ein kontinuierliches Lichtspektrum. Der dynamische Bereich ist größer als 12-bit und die Auflösung beträgt 10 bis 40 μm. Damit lassen sich Anwendungen mit einigen wenigen ebenso wie mit einigen hundert Spots pro Well realisieren. Mit verschiedenen Haltern kann das System neben den 96-Well-MTPs auch eine Vielzahl von anderen Substrat-Formaten unterstützen.

Die StrixAluco Software ermöglicht die intuitive Gerätesteuerung und Bildanalyse mit automatischer Spot-Detek tion und -Quantifizierung. Im Batch-Modus werden alle 96 Arrays vollautomatisch vermessen und analysier t. Anwendungsspezifische Reports können auf Basis der vorhandenen ExcelTM-Templates schnell erzeugt und leicht angepasst oder erweitert werden.

Der TLR 500 ist ein vorteilhaftes System für eine Vielzahl von Multiplex-Anwendungen und kann für in vitro-Diagnostik-Anwendung zertifiziert werden. Im Vergleich zu LABORWELT

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Fluoreszenz-Messungen ergeben sich bei den bewährten Staining-Assays enorme Preisvorteile bei Verbrauchsmaterial und Gerätekosten.

Neben der verlässlichen Prozesskontrolle überzeugt die DASbox zudem durch ihr anwenderfreundliches Design. Leichte Probennahme durch ausziehbare Reaktortabletts, optimiertes Kabelund Schlauchmanagement aber auch integrierte Ablageflächen zum Lagern nicht genutzter Systemkomponenten sind Beispiele hierfür.

Die umfangreichen DASGIP DASware Software-Lösungen ermöglichen zudem ein umfassendes Daten- und Informationsmanagement, Design of Experiment und die Verknüpfung zu unternehmensweiten Informationsmanagementsystemen und Datenbanken. Die DASbox bietet optimale Automatisierungsmöglichkeiten durch die Integration von externen Analysegeräten wie beispielsweise HPLC, Massenspektrometern oder Zellzählsystemen und lässt sich mit DASware remote sowohl über PC und Notebook als auch iPhone, iPod touch und iPad steuern.

Strix Diagnostics GmbH Dr. Dieter Beule Cantianstraße 11 10437 Berlin Tel.: +49-(0)30-473-722-18 info@strix-diagnostics.de www.strix-diagnostics.de

DASGIP AG Claudia M. Hüther Rudolf-Schulten-Str. 5 52428 Jülich Tel.: +49-(0)2461-980-121 c.huether@dasgip.de www.dasgip.com 12. Jahrgang | Nr. 4/2011 | 45

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Service Produktwelt Roche

PeproTech

Next-Gen-Sequencing

ELISA leicht gemacht

Durch die kontinuierliche Weiterentwicklung der 454 Next-Generation Sequencing-Technologie auf Basis der hochparallelen Pyrosequenzierung stehen nun erstmalig Leselängen wie in der Sanger-Sequenzierung zur Verfügung.

Verbesserungen der Gerätefluidik, Software und Reagenzchemie ermöglichen nun eine modale Leselänge von über 700 bp und durchschnittlich etwa 700 Megabasen pro Lauf. Als kostengünstiges vor-Ort-Upgrade für bestehende GS FLX Systeme oder als Neusystem ist das GS FLX+ System sowohl mit den neuen als auch bisherigen GS FLX Titanium Kits kompatibel.

Wer kennt nicht die mühevolle Arbeit des Ansetzens von Pufferlösungen, bevor mit einem ELISA begonnen werden kann? Mit PeproTechs ELISA Buffer Kit (EBK) geht es nun einfacher. Er enthält alle zur Durchführung von PeproTechs ELISA Development Kits (EDK) notwendigen Reagenzien inkl. gebrauchsfertiger ABTS-Lösung und 96-WellPlatten. Die Mengen sind ausreichend für 1.000 Tests und somit auf PeproTechs breite Palette an EDKs abgestimmt. Aber auch für bis zu fünf der neuen und sehr preiswerten Mini-EDKs (für 200 Tests), lässt sich das EBK gut verwenden.

PeproTech bietet derzeit bereits über 100 verschiedene EDKs an und dieses Angebot wird laufend erweitert. Die neuesten Kits wurden zum Nachweis von humanem Heregulin B-1 und ICAM-1, Maus IL-21 sowie Ratte CNTF, IL-2 und IP10 entwickelt.

PeproTech GmbH Dr. Peter Bubeck Oberaltenallee 8 22081 Hamburg Tel.: +49-(0)40-734-357-770 Fax: +49-(0)40-734-357-779 tech@peprotech.de www.peprotech.de

Nikon

Aufrechte Forschungsmikroskope

Die einzigartige Kombination aus langen Leseweiten, hohem Durchsatz und hoher Einzellesegenauigkeit des GS FLX+ Systems ermöglicht eine genauere und kostengünstigere Sequenzierungsanalyse für ein breites Anwendungsspektrum: Sowohl de novo-Assemblierungen kleiner, großer und komplexer Genome, Sequence Capture, Transkriptom- und Metagenom-Analysen profitieren von den langen GS FLX+ Reads.

Die Auflösung langer Repeatregionen erhöht die Assemblierungsqualität und resultiert in längeren Scaffolds und Contigs. In Kombination mit 454 Paired End-Reads (3 kb, 8 kb und 20kb) und Short-Read-Daten optimieren die neuen langen Leseweiten in Hybrid-Ansätzen die Kosten für de novo- und Re-Sequenzierungsprojekte.

Durch die erhöhte Sensitivität und Spezifität bei der taxonomischen Zuordnung können Gene und Organismen in komplexen Metagenomen nun noch einfacher und genauer identifiziert und zugeordnet werden.

Roche Diagnostics Deutschland GmbH Dr. Sonja Vogel-Rohwer Sandhofer-Str. 116 68305 Mannheim Tel.: +49-(0)621-759-8568 sonja.vogel-rohwer@roche.com www.454.com 46 | 12. Jahrgang | Nr. 4/2011

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Abgeleitet von der hochmodularen StratumArchitektur von Nikons erfolgreichem Inversen Mikroskop Ti stellt das Unternehmen nun eine neue Serie aufrechter Forschungsmikroskope vor: Ni-U (Manuell, teil-motorisierbar) und Ni-E (Z-Motor, modular- bis voll-motorisierbar).

Beide Basis-Stative stehen massiv und dennoch im natürlichen 3D Ergo-Design auf Labor- oder Anti-Vibrationstisch bereit, um anwendungsspezifisch zu einem großen, pathologischem Diagnose- oder voll-motorisiertem Forschungsmikroskop ergänzt zu werden. Für die Elektrophysiologie kann das Mikroskop Ni-E als Fixed-Stage-Mikroskop konfiguriert werden. Da sich das Mikroskop durch eine extrem stabile Bauweise auszeichnet, können auch schwere Kameras oder Konfokal-Systeme (z. B. das Nikon Multiphotonensystem A1 MP) mit den Mikroskopen kombiniert werden. Nikon hat diese neuen Stative von den Anwendungen kommend konzipiert und konstruiert.

Die Serie Ni erweitert die Anwendungsmöglichkeiten aufrechter Forschungsmikroskopie in der biomedizinischen Forschung. Das Application Building System hilft bei der optimalen Mikroskop-Konfiguration spezifisch für die jeweilige Anwendung. Hervorzuheben ist auch die Optik mit Nikons neuen Plan-Apo-Objektiven Lambda.

Durch die neue Beschichtungstechnologie Nano Crystal Coat erzeugen diese Objektive gestochen scharfe Bilderund erhöhen so die Aussagekraft von Mehrfach-Fluoreszenzexperimenten. Die High-Speed-Motorisierung gewährleistet den glatten Ablauf komplexer Imaging-Sequenzen auf der gemeinsamen Softwareplattform Nikon

Imaging Software NIS-Elements, über die sich alle Nikon-Mikroskope und -Systeme integriert steuern lassen.

Praktische Details erhöhen die Ergonomie und einfache Bedienbarkeit des Ni-Systems: Mit dem beliebig auf dem Labortisch positionierbaren Ergo Touch Pad L3 ist das Mikroskop schnell eingestellt, seine Parameter sind zuverlässig unter Kontrolle. Ein quadrokularer Ergo-Tubus mit motorisierter Lichtwegweisung schickt das Bild zur gewünschten Kamera, zum Confocal oder zu den Augen. Integriert ist auch der von anderen Modellen bekannte „Image Capture Button“.

Er erlaubt die Bildaufnahme, ohne die Augen von den Okularen wegzubewegen. Das ist sehr praktisch, wenn viele Präparate durchgemustert und dokumentiert werden müssen.

Nikon GmbH Dr. Jörg Kukulies Tel.: +49-(0)211-9414-217 Fax: +49-(0) 211-9414-322 joerg.kukulies@nikon.de www.nikoninstruments.eu LABORWELT

16.09.2011 12:57:01 Uhr

Service Produktwelt Leica

Integra

Hochauflösende Fluoreszenz-Mikroskope dank GSDIM-Technologie

Handgeführte elektronische Pipetten

Das neue Mikroskop Leica SR GSD von Leica Microsystems erreicht Auflösungen weit unterhalb der Beugungsgrenze, die bisher in der Weitfeld-Fluoreszenzmikroskopie nicht realisierbar waren. Bis zu 20 Nanometer kleine Strukturen bildet das System detailliert ab.

Damit können Wissenschaftler Anordnungen einzelner Proteine und anderer Biomoleküle in Zellen sowie molekulare Vorgänge beobachten, um neue Einblicke in grundlegende Prozesse des Lebens zu erhalten. Das Leica SR GSD nutzt die GSDIM-Technologie (Ground State Depletion followed by Individual Molecule return) und hat bereits während der Testphase erstaunliche Ergebnisse in wissenschaftlichen Experimenten erzielt. Einer der wesentlichen Vorteile der GSDIM-Technologie ist, dass sie mit Fluoreszenzmarkern auskommt, die in der biomedizinischen Arbeit bereits routinemäßig eingesetzt werden. GSDIM liefert die zurzeit höchstmögliche lichtmikroskopische Auflösung, die der Elektronenmikroskopie bereits sehr nahe kommt. Das Leica SR GSD basiert auf einem vollautomatisierten TIRF-System (Total Internal Reflection Fluorescence) und ermöglicht es, die Vorteile der Höchstauflösung mit der TIRF-Mikroskopie zu kombinieren.

Integra zeigt in zwei informativen Videos, wie mit einer neuen Generation von elektronischen Pipettier-Tools eine Brücke zwischen den großen Robotersystemen und Handpipetten geschlagen wird. Die Systeme VIAFLO 96 und VIAFLO voyager erhöhen die Produktivität und Effizienz im Labor. VIAFLO 96 ist das erste handgeführte elektronische Pipettiersystem, mit welchem 96 Proben simultan pipettiert werden können. Es gibt kaum ein schnelleres und einfacheres System für den Probentransfer in 96-Well- und 384-Well-Mikroplatten. VIAFLO 96 ist so einfach zu bedienen wie jede andere

Das System kann darüber hinaus auch für vielfältigste Anwendungen in allen Bereichen der Lebendzellmikroskopie oder High-EndFluoreszenzmikroskopie verwendet werden.

Als flexibles Multifunktionssystem bietet das Leica SR GSD Forschern die Freiheit, das System entsprechend ihren Anwendungen optimal einzusetzen.

Leica Microsystems GmbH Dr. Kirstin Henze Tel.: +49-(0)-6441-292-550 Ernst-Leitz-Straße 17-37 35578 Wetzlar corporate.communications@ leica-microsystems.com www.leica-microsystems.com

Hyglos

Endotoxin-Nachweis mittels ELISA Hyglos hat den weltweit ersten kommerziell erhältlichen Endotoxin-Nachweis auf ELISABasis vorgestellt: EndoLISA®. Die Technologie verwendet ein Phagen-Protein, um Endotoxine quantitativ an eine Microwell-Festphase zu binden. Die Festphase und das Bindemolekül sind so gewählt, dass alle Endotoxin-Varianten mit gleicher Affinität erkannt werden.

Nach Immobilisierung der Endotoxine an die Festphase erfolgt ein Waschschritt, bei dem potentiell störende Substanzen der Probenmatrix entfernt werden. Im Anschluss kann der Endotoxin-Gehalt mit tels des rekombinanten Faktors C und einem fluoreszierenden Substrat zuverlässig quantifiziert werden, ohne von inhibitorischen Probenbestandteilen gestört zu werden. Durch die Verwendung des rekombinanten Faktors C ist gewährleistet, dass die Ergebnisse des EndoLISA® mit denen der existierenden Testformate übereinstimmen.

EndoLISA® überwindet die Limitierungen bestehender Testmethoden, wie etwa die Notwendigkeit zahlreicher Verdünnungen, und führt durch den integrierten Waschschritt zu reduzierten Matrixeffekten. Auf diese Weise entsteht eine robuste UntersuLABORWELT

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chungsmethode mit exzellenter Reproduzierbarkeit. Validierungsergebnisse zeigen dementsprechend eine erheblich höhere Toleranz des EndoLISA®-Tests gegenüber chaotropen Substanzen, organischen Lösungsmitteln und Detergenzien im Vergleich zum LAL-Test.

Hyglos GmbH Karolina Heed Am Neuland 3 82347 Bernried am Starnberger See Tel. +49-(0)-8158-9060-0 Fax +49-(0)-8158-9060-210 karolina.heed@hyglos.de www.hyglos.de

Pipette im Labor. Es stehen vier verschiedene Pipettierköpfe für den Volumenbereich von 0,5 µl bis 1250 µl zur Verfügung. Beispiele typischer Applikationen sind Reformatierungen von 96Well- zu 384-Well-Platten, Dispensieren von Puffern und Master-Mixes und simultanes Starten oder Stoppen von 96 Reaktionen.

VIAFLO voyager ist die erste Pipette mit elektronisch veränderbarem Spitzenabstand.

Durch einfaches Drücken eines Knopfes wird der Spitzenabstand verändert. Somit können mehrere Proben auf einmal transferiert werden, anstatt wie mit einer Einkanal-Pipette hundert Male hin und her zu pipettieren. Das spart nicht nur Zeit, sondern minimiert auch die Gefahr eines Pipettierfehlers. Der Spitzenabstand ist frei wählbar, und es können bis zu drei Positionen gespeichert werden. Das erlaubt simultanes Transferieren von Proben zwischen unterschiedlichen Mikroplattenformaten, Zentrifugenröhrchen und Taschen von Agarose/SDS-Gels. Weitere Informationen und das VIAFLO 96-Video gibt es im Internet: http://www.integra-biosciences. com/sites/viaflo96_4_e.html. Das Video zum Voyager-System findet sich bei Youtube: http:// www.youtube.com/watch?v=taMXgFshZFw INTEGRA Biosciences AG Dr. Ernst Freydl CH-7205 Zizers Tel: + 41-(0)-81-286-9530 efr@integra-biosciences.com www.integra-biosciences.com 12. Jahrgang | Nr. 4/2011 | 47

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Service Produktwelt Dunn

BST Bio Sensor Technology

Labortechnik aus fünf Produktgruppen

Mehrweg-Biosensoren für Labor, POCT, Prozesskontrolle und Forschung

Die Firma Dunn Labortechnik präsentiert ihr umfangreiches Sortiment auf der diesjährigen Biotechnica (Halle 9, Stand A29). Das Produktspektrum kommt aus den Bereichen Kultursysteme von der Schale bis zur Produktion, Liquid Handling, allgemeine Laborgeräte, Verbrauchsmaterialien aus Kunststoff und Glas sowie Immunoreagenzien.

Gezeigt werden unter anderem Liquid Handling-Systeme der Firma Art Robbins Instruments für HTS und die Proteinkristallisation.

Die Kernkompetenz des europäischen Marktführers BST Bio Sensor Technology, liegt in der Konzeption, Entwicklung sowie der automatisierten Produktion von MehrwegBiosensoren. „Mehrweg-Biosensor“ deshalb, weil der Biosensor nach einer kurzen Reinigung wieder einsatzbereit ist. Je nach Anwendungsbereich, können die Sensoren bis zu fünftausendmal wiederverwendet werden.

Die daraus resultierenden Vorteile der Technologie sind zum einen eine Qualitätsverbesserung durch die Möglichkeit der Kalibration und Kontrolle des Biosensors, zum anderen eine verbesserte Kosteneffizienz durch die mehr als einmalige Verwendung eines Biosensors.

Die BST-Biosensoren sind für die Bestimmung von millimolaren Konzentrationen (zum Beispiel Glukose in Vollblut) bis zu picomolaren Konzentrationen (zum Beispiel Hormone) von Substanzen geeignet.

Zu den neuesten BST-Produkten gehören professionelle Analysegeräte. Das mobile Gerät GLUKOMETERPRO arbeitet mit einem Mehrweg-Glukosesensor und unvorbehandeltem Vollblut und bringt damit Laborqualität aus dem klinischen Labor in den POCT-Bereich.

Für die Laboratoriumsdiagnostik wird der LABTREND zur flexiblen und ökonomischen Bestimmung von Glukose- oder LaktatKonzentrationen in Blut, Plasma oder Serum angeboten.

BST Bio Sensor Technology GmbH Dr. Dorothea Zahn Buchholzer Str. 55-61 13156 Berlin Tel.: +49-(o)30-7676-731-0 Fax.: +49-(0)30-7676-731-28 info@bst-biosensor.com www.bst-biosensor.com

Biomol

Umfangreiches Antikörper- und Cytokinangebot Ganz neu sind hier eine LCP Mixing-Station sowie ein LCP-Modul für den Dispenser Gryphon zum Mischen und Dispensieren von viskosen Lösungen. Außerdem werden Geräte von vier neuen Partnern gezeigt. Das neuartige Liquid Handling-System Xtallo der Firma Primadiag ist bestens für die Vorbereitung von Screening Kits für kristallographische Anwendungen geeignet. Mit dem im SBS-Format gehaltenen Thermogerät der Firma Centeo können temperaturempfindliche Proben in einer konstanten Umgebung gehalten und zusätzlich in DispensierSysteme eingebaut werden. Darüber hinaus übernimmt Dunn Labortechnik, den Vertrieb der Laborwerkbänke und Abzüge der Firma Faster sowie Glasprodukte für Chemielabore und Zell- und Gewebekultur der Firma Chemglass Life Sciences.

Dunn Labortechnik GmbH Dr. Andy Zoellner 53567 Asbach Tel.: +49-(0)2683-4 30 94 Fax: +49-(0)2683-4 27 76 info@dunnlab.de www.dunnlab.de 48 | 12. Jahrgang | Nr. 4/2011

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Biomols neuer Partner Adipogen schlägt eine Brücke zwischen klassischer Stoffwechselforschung und der immunologischen Forschung.

Ein Augenmerk liegt hierbei auf dem Metabolischen Syndrom sowie auf weiteren entzündlichen Stoffwechselerkrankungen. Dafür entwickelt Adipogen spezialisierte ELISA-Kits, rekombinante monoklonale Antikörper, Cytokine und weitere Reagenzien.

Bei der Forschung am Metabolischen Syndrom konzentrieren sich die Wissenschaftler von Adipogen auf die Volkskrankheiten Adipositas und Diabetes. In diesem Zusammenhang wird

insbesondere das durch biochemische Signalmoleküle gesteuerte Wechselspiel von Fett- und Immunzellen untersucht. Dies dient dem besseren Verständnis des Metabolischen Syndroms und bietet Chancen für neue Therapieansätze.

Seit dem 1. Juli 2011 erweitern die Forschungsreagenzien der Firma Adipogen International das umfangreiche Produktprogramm der Biomol GmbH (Hamburg). Das Antikörper- und Cytokin-Angebot von Biomol gehört zu den umfangreichsten des deutschen Marktes. Mit dem Vertrieb der Antikörper und Cytokine von Adipogen baut Biomol dieses Angebot weiter aus. Ebenso wird das breite Produktportfolio von Biomol im Bereich der Entzündungs- und Krebsforschung wertvoll ergänzt.

Der druckfrische Hauptkatalog der Firma Adipogen kann bei Biomol angefordert werden: www.biomol.de.

Biomol GmbH Dr. Edgar Lipsius Waidmannstr. 35 22767 Hamburg Tel.: +49-(0)40-853-2600 info@biomol.de www.biomol.de LABORWELT

16.09.2011 12:57:22 Uhr

Service Kalender September 2011 – November 2011

Veranstaltungskalender 25.-27.10.11 ICSE 2011/BioPh/CPhi, Frankfurt am Main Info: Elja Peeperkorn, UBM Live (E-Mail: icse@ubm.com, Web: www.icsexpo.com)

26.09.11 Tag der Genomforschung, Berlin Info: Dr. Silke Argo , Nationales Genomforschungsnetz - NGFN (E-Mail: info@ngfn.de, Web: www.ngfn.de/jubilaeum/) 26.-28.09.11 4th Annual Meeting of NGFN-Plus and NGFN-Transfer in the Program of Medical Genome Research, Berlin Info: Dr. Silke Argo, DKFZ (E-Mail: s.argo@dkfz.de, Web: www.ngfn-meeting.de/2011) 27.-30.09.11 45. Jahrestagung der DGBMT , Freiburg Info: Dt. Gesellschaft für Biomedizinische Technik (DGBMT)/VDE E-Mail: vde-conferences@vde.com, Web: www.bmt2011.de)

27.-28.10.11 4. Mykologisches Kolloquium, Dresden Info: Mykolabor Dresden (Web: www.mykolabor-dresden.de)

20. Oktober 2011, Traunreut

Natürliche Inhaltsstoffe Das Kooperationsforum „Natürliche Inhaltsstoffe – Ernährung, Gesundheit, Funktionalität“ informiert über neue Technologien entlang der gesamten Wertschöpfungsketter natürlichen Inhaltsstoffe.

Info: bayern-innovativ.de/ingredients2011 02.-04.10.11 27. Ernst Klenk Symposium Lipid metabolic Diseases: Novel Developments in Molecular Pathology and Therapy, Köln Info: Dr. Debora Grosskopf-Kroiher, Center for Molecular Medicine University Cologne (E-Mail: debora.grosskopf–kroiher@uni-koeln.de, Web: www.zmmk.uni-koeln.de)

11.-13. Oktober 2011, Hannover

Biotechnica Die BIOTECHNICA bildet die ganze Branche in einer Veranstaltung ab. Die klare Ausrichtung auf die vier Schwerpunktbereiche Biotechnik, Labortechnik, Services und Technologietransfer gestaltet die Messe dabei besonders attraktiv.

Info: www.biotechnica.de 27.-29.09.11 Jahrestagung der ÖGMBT, Puch (A) Info: Andrea Veitschegger, ÖGMBT (E-Mail: andrea. veitschegger@oegmbt.at, Web: www.oegmbt.at)

02.-04.11.11 World Conference on Regenerative Medicine 2011, Leipzig Info: IZI (Web: www.wcrm-leipzig.com) 08.-10.11.11 Journées Internationales Biologie – JIB 2011, Cnit/Paris la Défense Info: Reed Expositions France (Web: www.jib-sdbio.fr)

09.-11.10.11 Max Rubner Conference 2011 on Food Metabolomics, Karlsruhe Info: Zentralinstitut für Ernährungs- und Lebensmittelforschung (E-Mail: mrc@mri.bund.de, Web: www.mri.bund.de/en/de/home.html) 13.10.11 jobvector career day Hannover Info: Dr. Martina Sribar, jobvector (E-Mail: martina.sribar@jobvector.com, Web: www.jobvector.de/hannover)

27.-30.09.11 LABComplEX 2011, Kiew (UKR) Info: National Academy of Sciences of Ukraine (Web: www.labcomplex.com/en) 28.-29.9.11 Grundl0agen der ICP OES, Essen Info: Haus der Technik, Essen (Web: www.hdt-essen.de)

23.-26.10.11 World Health Summit 2011, Berlin Info: Dennis Wartenberg, Charité Berlin (Web: www.worldhealthsummit.org)

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31.10.-02.11.11 BIO-Europe 2011, Düsseldorf Info: Thomas Voigt, EBD Group (Web: www.ebdgroup.com/bioeurope)

09.-11.10.11 BioPartnering Europe™, London (UK) Info: Technology Vision Group LLC (Web: www.techvision.com/bpe)

21.10.11 Update Gentechnikrecht, Bochum Info: Dr. Kirsten Bender, AdvoGenConsulT (E-Mail: info@advogenconsult.de, Web: www.advogenconsult.de)

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27.-29.10.11 5th EORTC - NCI - ASCO Annual Meeting on Molecular Markers in Cancer, Brüssel (B) Info: ENASCO Secretariat (E-Mail: enasco@eortc.be, Web: www.eortc.be/seminar/enasco2011)

26. Oktober 2011, Bochum

ScieCon Firmenkontaktmesse ScieCon – die Firmenkontaktmesse der Life Sciences. Karriereperspektiven und konkrete Einblicke für Studenten, Doktoranden und Absolventen der Biowissenschaften, Chemie, Medizin und Pharmazie. Das whois-who der Branche vor Ort, begleitet von einem umfangreichen Rahmenprogramm.

Mehr als tausend Besucher und rund zwei Dutzend Aussteller werden erwartet.

Info: www.ScieCon.info 12. Jahrgang | Nr. 4/2011 | 49

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Ausblick

Schnell und ehrlich – neues Publikationskonzept von Thomas Gabrielczyk, Redaktion LABORWELT Zwischen den Zeilen klang die Unzufriedenheit mit den vorhandenen Journals deutlich durch:„Wir sind glücklich, viele exzellente Journals zu haben, aber wir brauchen einen neuen Ansatz, effizient publizieren zu können“, zitierte Robert Tijan, Chef des renommierten US Howard Hughes Medical Instituts (HHMI) 30 unzufriedene Top-Wissenschaftler. „Ein Journal, das darauf abzielt, die besten Forschungsergebnisse zu publizieren, braucht ein Redaktionsteam erfahrener – und vor allem aktiv praktizierender – Forscher. Es muss unabhängig von denen sein, die das Journal finanzieren“, ergänzte Max-Planck-Vizepräsident Herbert Jäckle. „Das Ethos unseres Journals wird sein, umfangreiche Änderungen am Skript und nicht enden wollende Zusatzexperimente zu vermeiden“, erklärte Sir Mark Walport, Kopf des britischen Wellcome Trusts, Ende Juni vor der Presse. Zusammengefasst: Die existierenden Journals für Biomedizin und Life Sciences sind ineffizient. Zudem ist die Publikation nicht unabhängig von finanziellen Interessen, fast unmöglich für Nachwuchswissenschaftler ohne Beziehungen, und der Peer Review suboptimal. Auch ist die Zeit vom Ergebnis bis zur Publikation zu lang. Das soll sich nun ändern. Gemeinsam starten HHMI, Wellcome Trust und Max-PlanckGesellschaft im nächsten Sommer ein Open-Access-Journal für Biomedizin und Life Sciences, bei dem allein die Exzellenz über die Veröffentlichung entscheiden soll. Das Joint-Venture soll vor allem eines möglich machen: schnelles, effizientes Publizieren und Transparenz beim Peer Review.

Ein Chefredakteur ist bereits seit August im Amt: Der Zellbiologe Randy Schekman vom Journal PNAS soll zwei Co-Editoren und ein insgesamt zwölfköpfiges Redaktionsteam leiten . „Wir wollen die besten Publikationen der Welt ermitteln und werden dabei keinesfalls Wissenschaftler aus den drei Trägerorganisationen bevorzugen“, stellte dieser gleich zu Beginn seines Halbtagsjobs für das Journal fest . Gelockt werden sollen die Top-Wissenschaftler mit einem besonderen Bonbon: In den ersten drei bis vier Jahren, in denen die drei Gründungsorganisationen die volle Finanzierung des Journals übernehmen, müssen sie nicht die sonst üblichen „Fees for publication“ zahlen . Auch danach soll nur ein Teil der Publikationskosten für sie anfallen .

Die Entscheidung, ein neues Publikationsmodell zu entwerfen, fiel im vergangenen Jahr nach einem Workshop am HHMI, an dem 30 Top-Wissenschaftler teilnahmen . Die Begutachtungszeit sei mit sechs bis zwölf Monaten einfach zu lang, gute Nachwuchswissenschaft-

ler ohne Kontakt zum Editorennetzwerk etablierter Journals benachteiligt und gewisse Modethemen in den etablierten Publikationen völlig überrepräsentiert, hieß es dort . Das neue Modell sieht dagegen kurze, transparente Entscheidungswege vor und will die ganze Breite der Forschung abbilden . Die Bedürfnisse der Scientific Community sollen nach Auskunft der Max-Planck-Gesellschaft eigens in einer Befragung ermittelt werden . Denn man will „ein Journal von Wissenschaftlern für Wissenschaftlern“ machen .

Der recht sportliche Zeitplan sieht noch eine Reihe von Grundsatzentscheidungen vor, bis die erste Ausgabe im Sommer online geht . Weil der juristische Standort noch nicht festgelegt ist, steht auch noch nicht die Rechtsform des zu gründenden Unternehmens fest . Doch orientiert man sich an Vorhandenem, bleibt fast keine andere Wahl als die USA . Noch in diesem Jahr soll der Business-Plan stehen . Man darf also gespannt sein .

Impressum

Astra Biotech GmbH . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Beckman Coulter GmbH . . . . . . . . . . . . . . . 5 BIOCOM AG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Biocrates Life Sciences AG . . . . . . . . . . . . . 11 Biometra GmbH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Biomol GmbH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 BIO .NRW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . U3 DASGIP AG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Deutsche Messe AG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Diagnostik Net | BB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Fördergesellschaft IZB mbH . . . . . . . . . . . 13 Kimberley Clark Professional . . . . . . . . . . 31 New England Biolabs GmbH . . . . . . . . . . . U4 Porvair Sciences Ltd . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Promega Deutschland GmbH . . . . . . . . . 19 Reed Expositions France, JiB 2011 . . . . . . 27 Roche Diagnostics GmbH . . . . . . . . . . . . . U2 Sartorius Stedim Biotech . . . . . . . . . . . . . . 15 SOCOREX ISBA S .A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Thermo Fisher Scientific . . . . . . . . . . . . . . 23 UMBI BV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

Vorschau Heft 5/2011

Thema

Zellbiologie

Von zellbasierten Assays in der Toxizitätstestung, über die standardisierte FFPEProbenvorbereitung bis hin zu neuen Diagnosetechniken für Krebs, auf Basis der mechanischen Eigenschaften von Zellen – die nächste LABORWELT-Ausgabe präsentiert top-aktuelle Themen aus der Zellbologie .

Neue Methoden aus Forschung und Unternehmen sowie Produktinnovationen stehen im Fokus dieses Themenheftes .

Experten zu Next-Gen-Sequencing

LABORWELT (ISSN 1611-0854) erscheint zweimonatlich im Verlag der BIOCOM AG Lützowstraße 33–36 10785 Berlin, Germany Tel./Fax: 030/264921-0 / 030/264921-11 laborwelt@biocom.de www.biocom.de Redaktion Dipl.-Biol. Thomas Gabrielczyk Tel.: 030/264921-50

Anzeigenleitung Oliver Schnell Tel. 030/264921-45, o.schnell@biocom.de Leserservice Angelika Werner, Tel. 030/264921-40 Graphik-Design Michaela Reblin Druck: Druckhaus Humburg GmbH, 28325 Bremen

www.laborwelt.de 50 | 12. Jahrgang | Nr. 4/2011

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Inserentenverzeichnis

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Namentlich gekennzeichnete Beiträge stehen in der inhaltlichen Verantwortung der Autoren.

Alle Beiträge sind urheberrechtlich geschützt.

Ohne schriftliche Genehmigung des BIOCOM Verlages darf kein Teil in irgendeiner Form reproduziert oder mit elektronischen Systemen verarbeitet, vervielfältigt oder verbreitet werden. © BIOCOM AG, Berlin

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