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Präzise und wartungsfreie Linearachse für die DNA-Diagnostik im Labor

Dieses Gerät zum Nachweis genetischer Veränderungen nutzt zuverlässige drylin-Lagertechnik.

Mit diesem Gerät lassen sich Mutationen im Erbmaterial von Menschen feststellen, bevor sie zu klinischen Krankheitssymptomen führen. Hierfür müssen im Gerät Glasplatten, die als Trägermaterial der DNA-Proben dienen, so exakt wir möglich über einem Wärmetauscher positioniert werden. Diese Positionierung übernimmt ein drylin®-Spindellineartisch mit einem NEMA23-Motor. Das System ist für gleichmäßige und präzise Bewegungen bekannt und zudem absolut wartungsfrei.

Steckbrief

  • Was wurde benötigt: drylin SHT-Spindellineartische, drylin E-Motoren
  • Anforderungen: Die Linearlösung sollte eine präzise und sichere Temperaturkontrolle ermöglichen um den Vorgang der Elektrophorese zu verbessern.
  • Branche: Medizintechnik
  • Erfolg für den Kunden: Der Einsatz des drylin-Systems ermöglichte ein automatisiertes, präzises und gleichmäßiges Anpressen der elektrophoretischen Glasplatten mit dem Polyacrylamid-Gel an den Wärmetauscher. Es verbesserte die Qualität der elektrophoretischen Trennung analysierter Proben im Vergleich zur vorherigen Version des DNA Pointer-Systems erheblich.

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DNA Pointer System

Problem

Die Diagnostik im Bereich von Genmutationen (z.B. zur Früherkennung von Krebs) soll genetische Veränderungen erkennen, bevor die klinischen Symptome ihres Vorhandenseins sichtbar werden. Daher ist der entscheidende Parameter erfolgreicher Techniken zum Nachweis kleiner genetischer Varianten ihre Sensitivität. Hier kommt z.B. die native Nukleinsäureelektrophorese, SSCP genannt, zum Einsatz. Die wichtigsten physikalischen Bedingungen, die ssDNA-Konformere und SSCP-Muster beeinflussen, sind: pH, Ionenstärke, aber auch die Temperatur. Die Temperaturkontrolle während der Elektrophorese stellt allerdings aufgrund der durch den Stromfluss erzeugten Wärme ein großes Problem dar. Sie ist allerdings wichtig, da sie nachweislich die Mutationsnachweisrate erhöht. Ein Multitemperatur-SSCP-Gerät wurde entwickelt, das DNA Pointer System, das durch elektrophoretische Trennung und unter sequentiell veränderter Geltemperatur genetische Untersuchungen durchführt.
Dabei wird ein Elektrophorese-Gel an den Wärmetauscher gepresst. Um die gleichmäßige Wärmeverteilung im Gel zu ermöglichen, müssen elektrophoretische Glasplatten exakt auf den Wärmetauscher geklebt werden. Beim Vorgängermodell des Systems wurden Glasplatten manuell in die Elektrophoresekammer eingeführt und über zwei Spannnockenhebel gehalten. Um das Gerätehandling und vor allem die sichere Temperaturkontrolle während der Elektrophorese zu verbessern, sollte anstelle von Nockenhebeln eine geeignete Linearlager-Lösung gefunden werden.

Lösung

Eine der Hauptkomponenten der neuesten Version des DNA Pointer-Systems sind drylin SHT-Spindellineratische in Kombination mit einem NEMA 23-Schrittmotor aus dem drylin E-Produktporfolio, der durch ein Mikroprozessorsystem gesteuert wird.
Der Einsatz des drylin E-Systems ermöglichte ein automatisiertes, präzises und gleichmäßiges Anpressen der elektrophoretischen Glasplatten mit dem Polyacrylamid-Gel an den Wärmetauscher. Es verbesserte die Qualität der elektrophoretischen Trennung analysierter Proben im Vergleich zur vorherigen Version des DNA Pointer-Systems erheblich. Eine verbesserte Temperaturkontrolle beeinflusste direkt die Ergebnisse des SSCP-Verfahrens und führte zu einem reproduzierbareren und sensitiveren Nachweis mutierter genetischer Varianten in den analysierten Genen. Nach den Bewertungstests wird jetzt überlegt, das drylin-System nachträglich auch in einigen Vorserien-Geräte zu installieren.


DNA Pointer System
DNA Pointer System

Krzysztof Kucharczyk Techniki Elektroforetyczne Sp.zo.o., Patryk Kaupa, Warszawa, Poland

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