Smarte Workflows
Die Hightech-Start-up-Unternehmen cytena GmbH und Dispendix GmbH aus Süddeutschland haben es sich zur Aufgabe gemacht, automatisierte Laborgeräte zu entwickeln, welche die Untersuchung und Distribution von mikroskopisch kleinen biologischen Entitäten oder von nanoskopischen Flüssigkeitsmengen ermöglichen. Die Unternehmen sind Teil der schwedischen Cellink-Gruppe.
Das I-DOT-System (Dispendix) ist eine einfach zu handhabende, flexibel einsetzbare, kontaktlose Dispensierplattform. Typische I-DOT-Anwendungen sind Verdünnungsreihen wässriger und DMSO-haltiger Lösungen. Eine besondere Stärke des Systems sind komplexe Dispensieraufgaben, die eine hohe Kombinatorik erfordern. Beispiele dafür sind das Next Generation Sequencing (NGS) oder die DNA-Assemblierung in der synthetischen Biologie. Mit dem I-DOT-System werden einzelne Tröpfchen im Nanoliterbereich erzeugt. Die patentierte DropDetection-Funktion ermöglicht es, jeden einzelnen Tropfen, der während eines Dispensiervorganges abgegeben wird, zu erkennen und zu zählen. DropDetection dient somit als Werkzeug für die Qualitätskontrolle und Protokolloptimierung. Ebenfalls kontaktfrei arbeitet das C.WASH™-Instrument (cytena). Es basiert auf einer Technologie, bei welcher Flüssigkeiten aus Mikrotiterplatten mittels Zentrifugalkräften entfernt werden. Diese lässt sich hervorragend für das Waschen von Zellkulturen oder die Aufreinigungen der Nukleinsäuren einsetzen. Die Kombination aus I-DOT und C.WASH bietet eine äußerst effiziente und kostengünstige Methode für Hochdurchsatz-Screening und das Ansetzen von Sequenzier-Bibliotheken für das NGS.
Einzelzell-RNA-Seq
Das Paradebeispiel eines optimierten Prozesses mit Geräten von Dispendix und cytena ist die Probenvorbereitung für die Single-cell-RNA-Sequenzierung (scRNA-seq), da hier typischerweise hunderte oder tausende einzelne Reaktionen angesetzt werden müssen. Mit Hilfe des f.sight™ (cytena), eines automatisierten Einzelzelldispensierers, werden einzelne Zellen aus Kulturen oder klinischen Proben in PCR-Platten sortiert. Im Anschluss werden mit dem I-DOT-System Reagenzien und Komponenten für die optimierte NGS-Library-Präparation dispensiert.
Dieser Workflow ermöglicht eine signifikante Reduktion der Reaktionsvolumina und somit eine 10- bis 20-fache Kosteneinsparung bei den Reagenzien. In solchen Protokollen sind üblicherweise zwei bis drei DNA-Aufreinigungsschritte notwendig. Diese können effizient mit dem C.WASH automatisiert durchgeführt werden. Da der C.WASH ebenfalls vollständig kontaktfrei arbeitet, können hier bei der DNA-Aufreinigung mittels magnetischen Beads pro Platte hunderte von Pipettenspitzen eingespart werden.
Alle drei Instrumente können zwar einzeln eingesetzt werden, stellen jedoch in Kombination eine flexible Plattform für Einzelzellanalysen und NGS dar.
Dieser Artikel wurde im |transkript-Heft 01/2021 veröffentlicht.
