Trillium Diagnostik

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Vollautomation im NAT-Labor

Komplettsysteme für die Nukleinsäuretestung

Die Molekulardiagnostik ist anderen Routinebereichen in puncto Vollautomation ebenbürtig geworden. Modulare Batch-Analyzer eignen sich weiterhin besonders gut für die Bearbeitung großer Screening-Serien. Trotzdem ist ein Trend in Richtung integrierter Systeme, die auch Eilproben abarbeiten können, unübersehbar.

Schlüsselwörter: Nukleinsäuretestung, Automation, modulare und integrierte Systeme

Tabelle: CE-IVD-zertifiziertes Analysenspektrum der Hersteller

Tabelle: Modulare Komplettsysteme für die Nukleinsäuretestung

Tabelle: Integrierte Komplettsysteme für die Nukleinsäuretestung

Primärröhrchen ins Gerät, Methodenprotokoll auswählen, Startknopf drücken und dann nur noch die Ergebnisse abrufen: Aus vielen Routinebereichen sind wir derart vollautomatisierte Arbeitsabläufe gewöhnt. Wie aber sieht es in der Molekularbiologie aus? Ist dort so viel Komfort machbar? Und wenn ja, ist er überhaupt erwünscht? Ist nicht Flexibilität bei der Wahl der Arbeitsabläufe und Protokolle für den Nukleinsäurenachweis aus unterschiedlichen Probenmaterialien wichtiger? Unsere Systemübersicht auf den nächsten Seiten soll bei der Beantwortung dieser Fragen Hilfestellung bieten.

Auf der rechten Seite finden Sie die Kontaktdaten aller Anbieter, die sich an unserer tabellarischen Gegenüberstellung beteiligt haben, sowie deren CE-IVD-zertifiziertes Testportfolio, aufgetrennt nach Einzel- und Multiplex-Assays. Für Routinelaboratorien stehen zertifizierte Kits im Fokus des Interesses, weil die Validierung in der Molekulardiagnostik sehr aufwendig ist. Trotzdem bietet ein offener Kanal Vorteile, nicht unbedingt nur, um Homebrew-Protokolle umzusetzen, sondern auch, um CE-zertifizierte Testkits von Fremdanbietern auf dem Gerät etablieren zu können.

Modular oder integriert?

Die Folgeseiten zeigen 15 Systeme von zehn Anbietern mit ihren vielfältigen Charakteristika. Wie schon in früheren Jahren ist die Darstellung zweigeteilt in modulare und integrierte Systeme. Im Vergleich zur letzten Übersicht aus dem Jahr 2015 geht die Tendenz auch in der Molekularbiologie hin zu „Start and go"-Systemen, und die Batch-Bearbeitung auf modularen Systemen wird zunehmend durch den Random-Access-Probenzugriff auf inte­grierten Systemen ergänzt. Dies erleichtert im Bedarfsfall vor allem die parallele Abarbeitung von Eilproben und kleineren Analysensequenzen zum Nachweis unterschiedlicher Zielnukleinsäuren.

Sofern dies – beispielsweise beim qualitativen Screening – nicht benötigt wird, bieten sich weiterhin modulare Batch-Analyzer an. Gegebenenfalls können sich Labore auch zusätzlich ein schnelles, einfach zu bedienendes Gerät für Eil- und Sonderanalysen anschaffen (vgl. S. 37 sowie Übersicht in Trillium Diagnostik 4/2016).

Zwei der vorgestellten Systeme vereinigen die Nukleinsäureextraktion und PCR in einer Mikrofluidik-Kartusche („Lab on a Chip"). Dies führt zu besonders geringem Reagenzienverbrauch bei schnellen Reaktionszeiten und bietet die Möglichkeit, für Multiplex-Assays separate Kanäle auf einem Chip unterzubringen. Die Detektion der amplifizierten Nukleinsäuren läuft bei einem dieser Systeme herkömmlich mithilfe eines Photomultipliers ab, während sie bei dem zweiten System elektrochemisch erfolgt. Dazu wird das Produkt der Endpunkt-PCR durch eine Exonuklease in Einzelstränge zerlegt und anschließend mit Ferrocen-markierten Oligonukleotiden hybridisiert.

Beim Arbeiten mit vorgefüllten Kartuschen entsteht nur Festabfall, der je nach System sogar als nicht-infek­tiös gilt, während bei Geräten mit offenen Pipettoren auch Flüssigabfall mit entsprechend höherem Entsorgungsaufwand anfällt. Schließlich sei auf Unterschiede beim Zeitbedarf für Reinigung und Wartung sowie der IT-Anbindung an das LIS hingewiesen, die inzwischen von allen Anbietern gewährleistet wird oder zumindest in Vorbereitung ist.

Dr. Gabriele Egert

Mitglied der Redaktion

Abb. 1: Automation von der Probenzufuhr bis zur Resultatausgabe. Bei modularen Systemen verteilen sich Präanalytik und Analytik auf zwei Geräte mit manuellem Probentransfer, bei integrierten Systemen sind beide Arbeitsschritte unter einem Dach vereinigt.