Das Geheimnis erfolgreicher Nukleinsäure-Analytik

Eine gute Nukleinsäureextraktion ist Voraussetzung für die Qualität der Analytik, egal ob Amplifikation, Hybridisierung oder Sequenzierung. Die Automation der Probenvorbereitung macht die Ergebnisse – hoher Gehalt an Zielnukleinsäure ohne störende Begleitsubstanzen – reproduzierbarer und entlastet zudem das Personal. Auf drei Seiten stellen wir zehn Automationssysteme in Tabellenform vor und zeigen, dass es viele Gemeinsamkeiten und noch mehr Unterschiede gibt.

Einheitliches Grundprinzip

Alle Systeme nutzen das Bindungsverhalten von Nukleinsäuren an Glas (SiO2). Neun von zehn Systemen kombinieren dafür Glaspartikel mit einem magnetischen Kern; nur der QiaCube setzt SiO2 in zentrifugierbaren Säulchen, sogenannten Spincolumns, ein.
Bei allen Geräten handelt es sich um Vollautomaten, die den gesamten Workflow ohne weitere Eingriffe des Anwenders abarbeiten. Einige Systeme erfordern einen manuellen Pipettierschritt zu Beginn des Prozesses. Ein Barcode-Reader ist grundsätzlich integriert, und auch ein Probentracking gehört fast bei allen Geräten zum Programm. Die meisten Geräte sind an ein Laborinformationssystem (LIS) anschließbar; der Liaison IXT von DiaSorin und der QiaCube von Qiagen verzichten darauf. Jeder Anbieter verfügt über einen technischen Kundendienst; bei Roche und Qiagen ist dieser sogar am Wochenende erreichbar.

Deutliche Unterschiede

Der Probendurchsatz der Geräte unterscheidet sich erheblich: DiaSorin, Hain, Promega und Qiagen stellen kleine, flexible Geräte für maximal 12 bis 16 Proben (Promega) vor, während die Hochdurchsatz-Automaten von Analytik Jena, Qiagen und Roche bis zu 96 Proben in einem Lauf verarbeiten können. Der Sentosa von Vela Diagnostics mit seinen maximal 48 Proben ist das Bindeglied zwischen beiden Welten. Die standardmäßig abgefragten Gesamtlaufzeiten bewegen sich zwischen zehn Minuten und etwa vier Stunden. Da sie stark vom Protokoll abhängen, ist die vergleichende Bewertung schwierig.
CE-IVD-zertifizierte Kits gibt es für fast alle vorgestellten Systeme (Ausnahme  Analytik Jena). Meist bezieht sich die Zertifizierung auf dieAufreinigung bestimmter Materialien. Hochdurchsatzgeräte, etwa der cobas 4800 von Roche oder der QiaSymphony von Qiagen, haben den gesamten Workflow bis zum Nachweis der Ziel-Nukleinsäure komplett oder in Teilschritten komplett (Qiagen) CE-IVD-zertifiziert. Roche gibt daher die Gesamtlaufzeit für den gesamten Prozess inkl. PCR an.
Oft findet man Unterschiede nur in Details, die verdeutlichen, dass eine Kaufentscheidung mit Bedacht gefällt sein will. Jedes der hier vorgestellten Geräte verfügt beispielsweise über eine eigene Strategie zur Kontaminationskontrolle (HEPA-Filter, UV-Lampe und andere). Auch die Verarbeitung von Eilproben, das Arbeiten bei verschiedenen Temperaturen oder Liquid Handling versus vorbefüllte, verschlossene Reagenziengefäße fallen in diese Kategorie. Da die Vielfalt der Konzepte im starren Rahmen einer Tabelle nur schwer abzubilden war, gibt es vereinzelt Felder ohne Firmenangaben. Im Zweifelsfall trägt ein persönliches Gespräch mit dem jeweils angegebenen Ansprechpartner am besten zur Klärung bei.

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Tabelle Nukleinsäureextraktion