Produktbereich High-Throughput Screening
Die Greiner Bio-One GmbH entwickelt und produziert seit Jahrzehnten Microplatten aus Kunststoff, die weltweit in Labors für die Diagnostik und Forschung Verwendung finden. Microplatten für das Hochdurchsatz-Screening (HTS) ermöglichen eine schnelle, automatisierte Analyse einer Vielzahl von Substanzen. Diese hohe Effizienz sichert beispielsweise die erfolgreiche Entwicklung neuer Medikamente.
Mit einem der größten Sortimente weltweit gehört Greiner Bio-One zu den führenden Anbietern von Microplatten. Neben Microplatten, die für die pharmazeutische Wirkstoffprüfung eingesetzt werden, bietet das Unternehmen spezielle Platten für die Immunologie, Proteinkristallisation, DNA-Analyse sowie die Mikrosystemtechnik an.
Greiner Bio-One zählt zu den Innovationsführern der Branche. Neuentwicklungen erfolgen zum Teil in enger Zusammenarbeit mit Kunden wie der Boehringer Ingelheim Pharma GmbH & Co. KG oder der Novartis AG, die die jahrzehntelange Erfahrung des Unter-nehmens mit verschiedenen Materialien und Oberflächenmodifikationen nutzen.
Eine der neuesten Entwicklungen in diesem Produktbereich sind Microplatten mit „nicht bindenden“ Oberflächen, so genannte Non-binding Microplatten. Die in besonderem Maße Protein abweisende Oberfläche optimiert die biochemische Wirkstoffsuche, da der Einfluss der Plattenoberfläche auf das Testergebnis deutlich minimiert wird.
1. Standard Microplatten Format
Die Herstellung benutzerfreundlicher Produkte gehört zu unseren wichtigsten Zielen. Alle Greiner Bio-One Microplatten haben einheitliche Grundmaße (Abb. 1), die den Empfehlungen des American National Standards Institute (ANSI 1-2004) entsprechen. Für weitere Informationen bezüglich der Außenmaße unserer Microplatten sowie der Konformität mit den ANSI Standards fragen Sie nach Datenblättern und Artikelzeichnungen. Weitere Informationen über die ANSI Standards finden Sie online unter: www.slas.org.
Abbildung 1:
Grundmaße und Toleranzen der Standard Microplatten
2. Rohmaterial
Polypropylen (PP) und Polystyrol (PS) sind die am häufigsten verwendeten Rohstoffe für Laborartikel aus Kunststoff. Polystyrol ist ein hoch transparenter Kunststoff, der hervorragende optische Eigenschaften besitzt und somit sehr gut für präzise optische Messungen geeignet ist. Weiterhin zeichnet sich Polystyrol durch seine Fähigkeit aus, Biomoleküle, wie Proteine, zu binden und wird deshalb häufig für die Herstellung immunologischer Produkte verwendet. Ebenso eignet es sich für das Arbeiten mit Zellkulturen.
Polypropylen zeichnet sich durch eine ausgezeichnete chemische und thermische Beständigkeit aus. Es ist daher der ideale Kunststoff für Lagergefäße oder Lagerungsplatten. Polare Moleküle, wie Proteine oder DNA, binden wesentlich geringer an Polypropylen als an Polystyrol.
Neben Microplatten aus Polystyrol und Polypropylen fertigt Greiner Bio-One Microplatten mit besonderen Anforderungsprofilen, wie UV-Star® Microplatten, aus verschiedenen Polyolefinen. Polyolefine zeichnen sich im Vergleich zu Polystyrol durch ihre geringe Autofluoreszenz, außerordentlich hohe Transparenz, insbesondere im UV-Bereich, sowie höhere Chemikalienbeständigkeit aus.
Eine Beständigkeitsliste der verwendeten Kunststoffe befindet sich im Greiner Bio-One Forum Nr. 3
3. μClear® und UV-Star®
Mit der Einführung nicht radioaktiver Assays (Fluoreszenz / Lumineszenz) und neuen Anwendungsfeldern in den Bereichen High-Throughput- und High-Content-Screening stieg die Bedeutung von „clear bottom plates“, Microplatten mit pigmentierten Wänden und dünnen Folien als Boden. Bisher werden „clear bottom“ Microplatten meist im Zwei-Komponenten-Spritzgussverfahren durch Verkleben oder Verschweißen der Komponenten hergestellt. Die Entwicklung einer vollständig neuen Verfahrenstechnik ermöglicht es uns, Microplatten mit sehr dünnen Folien ohne die Verwendung störender Klebstoffe oder Lösungsmittel zu produzieren – die μClear® und UV-Star® Produkte. Greiner Bio-One hat sich dieses Verfahren patentieren lassen. Die Gefahr undichter Wells besteht bei diesem speziellen Verfahren nicht (Abb. 2.)
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Abbildung 2:
Mit Methylenblau gefüllte Näpfchen nach dreimaligem Einfrieren und Wiederauftauen:
a) einzelnes Näpfchen einer Greiner Bio-One UV-Star® Microplatte
b) einzelnes Näpfchen einer 96 Well UV-transparenten Microplatte eines Mitbewerbers
Die Auswahl geeigneter Folien beeinflusst entscheidend die Qualität einer „clear bottom“ Microplatte. Strenge Kontrollen vor und während der Produktion garantieren eine gleichbleibende Qualität. Polarisiertes Licht wird entweder nicht (UV-Star®) oder nur in geringem Maße (μClear®) depolarisiert und die Autofluoreszenz der Microplatten ist minimiert.
Die 96 Well μClear® Microplatten und 384 Well μClear® Microplatten haben eine Folienstärke von 190 μm +/- 20 μm. Bei den 1536 Well Microplatten mit transparentem Boden (μClear®) beträgt die Folienstärke 75 μm +/-10 μm. UV-Star® Microplatten haben generell eine Folienstärke von 135 μm +/- 10
4. Schwarz oder Weiß?
Üblicherweise werden weiße Microplatten für Lumineszenz- Messungen (z.B. Luciferase Reporter Assays) und schwarze Microplatten für Fluoreszenz-Messungen (z.B. Green Fluorescence Protein) eingesetzt. Die kritischen Eigenschaften bei diesen Techniken, wie Hintergrund, Autofluoreszenz oder „Crosstalk“, werden durch den Einsatz schwarz oder weiß pigmentierter Microplatten wesentlich verbessert. Die optischen und physikalischen Eigenschaften der Greiner Bio-One Microplatten wurden in unserem Labor untersucht. Höhere Pigmentkonzentrationen ergaben eine deutlich niedrigere Autofluoreszenz der Microplatten. Bei kürzeren Wellenlängen ist dieser Einfluss stärker ausgeprägt als bei der für das Fluoreszein üblichen Wellenlängenkombination 485 / 520 nm. Beim Vergleich von verschiedenen Weißanteilen wurden die gleichen Ergebnisse für die Phosphoreszenz erzielt.
5. Nicht-bindende Oberflächen
Die non-binding Oberfläche von Greiner Bio-One zeichnet sich durch eine besonders geringe Bindung von Biomolekülen, wie DNA, RNA, Peptide oder Proteine, aus. Die Molekül abweisenden Eigenschaften der non-binding Oberfläche können bei empfindlichen biochemischen Tests durch erhöhte Sensitivität, reduzierten Hintergrund und verbessertes Signal-Rausch-Verhältnis von Vorteil sein. Diese non-binding Oberfläche wird nicht durch die Zumischung einer weiteren Komponente, sondern durch eine chemische Modifikation des Basismaterials Polystyrol erreicht. Dadurch ist die Oberfläche sehr stabil und die funktionellen Gruppen waschen nicht aus.
6. Microplatten für intelligente Wirkstoff- und Probenlagerung
Die sichere Lagerung von Proben und chemischen Substanzen ist in der Biologie, der Medizin und in der Wirkstoffforschung ein wichtiger Aspekt. Neben einzelnen Gefäßen wie Croy.s™, Reaktionsgefäße oder Röhrchen werden vor allem Microplatten für die Probenlagerung verwendet.
Gewebeproben, chemische Substanzen, Proteine, Nukleinsäuren wie DNA, RNA oder auch Organismen wie Nematoden, Hefen oder Bakterien können in Microplatten über einen langen Zeitraum gelagert werden.
Greiner Bio-One bietet eine breite Palette an Lagerplatten an. Basierend auf die Anwendungsgebiete sind sie wie folgt unterteilt:
• Klassiker: 96 Well Microplatten aus Polypropylen
Die 96 Well Polypropylen Microplatten sind die perfekten Lagerungsplatten für Wirkstoffe, Biomoleküle und Gewebeproben.
• Die Screener: 384 Well und 1536 Well Platten aus Polypropylen
Greiner Bio-One bietet verschiedene Lösungen für technisch anspruchsvolle wissenschaftliche Fragestellungen, die eine parallele Analyse vieler Proben erfolgt. 384 Well und 1536 Well Microplatten werden im Wesentlichen in automatisierten Prozessen mit hohen Qualitätsstandards verwendet.
• Die High-Performer: Platten für das akustische Liquid Handling
Beim akustischen Liquid Handling werden kleinste Flüssigkeitsmengen mittels Schall von einer Lagerplatte in eine Assayplatte übertragen. Der Vorteil dabei: Die Methode ist hoch präzise und schnell, Kosten werden reduziert und Kreuzkontaminationen verhindert.
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Greiner Bio-One Microplatten:
• werden unter DIN ISO 9001 Bedingungen hergestellt
• können durch ein definiertes Lot-Nummern-System lückenlos rückverfolgt werden
• sind für automatisierte Systeme geeignet
• werden regelmäßig in einem durch die FDA zugelassenen kinetisch-turbidimetrischen LAL-Test (Limulus Amoebocyte Assay) überprüft und sind sind frei von nachweisbaren Endotoxinen (0,03 EU/ml)
• werden auf nachweisbare Spuren von
– DNasen, RNasen
– humaner DNA überprüf
• werden ohne silikonhaltige Entformungshilfen hergestellt
• sind frei von Bioziden und Antistatika
• werden aus auf Leachables geprüften Rohmaterialen hergestellt
• sind auf Anfrage Barcode-etikettiert erhältlich
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Unsere Kunden aus der Schweiz können unser BioScience Produktportfolio über die Firma Huberlab. beziehen:
HUBERLAB. AG
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