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Das kompakte Design des Maxwell 16-
Gerätes minimiert die Laborstellfläche auf
31,4 x 37,4 x 29,5cm (Abb. 1). Optimierte
Protokolle werden in das unmittelbar einsatzbereite
Gerät geladen. Die Funktion von
Maxwell 16 basiert auf der sequentiellen
Bindung und Freisetzung paramagnetischer
Partikeln (MagneSil ® , PMPs) in den Wells der
Reagenzkartuschen, die mit vorgeladenen
Reagenzien ausgeliefert werden. Das Gerät
nutzt einen leistungsstarken Magneten und
ein einzigartiges Stößeldesign, um Zielmaterial,
wie etwa genomische DNA zu lysieren,
zu binden und zugleich Verunreinigungen
auszuwaschen. Die Fähigkeit des Gerätes,
die paramagnetischen Partikel selektiv einzufangen
und zu bewegen, erspart den Einsatz
komplexer Liquid-Handling-Prozesse und
von Reagenzienflaschen, die verstopfen oder
verunreinigt werden können. Die Reagenzienkartusche
und der Stößel kommen nur in
Kontakt mit einer einzigen Probe; nach jedem
Lauf werden sie entfernt und verworfen.
Die Einmal-Reagenzienkartusche stellt zudem
sicher, das neue Reagenzien fehlerfrei
abgegeben werden und so die Effizienz und
Reproduzierbarkeit eines Durchlaufs maximieren.
1 bis 16 Proben können mit dem
Maxwell 16-Gerät in zirka 30 Minuten
bearbeitet werden. Das einzigartige Design
des Stößels erlaubt eine Aufreinigung der
meisten Probenmaterialien, inklusive Tier-
und Pflanzenzellen, ohne dass Vorbehandlungen,
etwa mit Proteinase K oder anderen
Enzymen, durch mechanisches Zermahlen,
die Fraktionierung von Blutzellen oder Zentrifugation
erforderlich wäre. Beispielsweise
kann zur DNA-Aufreinigung bis zu 1,2 cm
Mausschwanz oder 25–50mg Gewebe direkt
in die Kartusche gegeben werden. Die Möglichkeit,
Vorbehandlungen zu vermeiden,
sichert Stunden, verglichen mit dem bei
Abb. 1: Maxwell 16-DNA-Aufreinigungssystem
B L I T Z L I C H T
Routineverfahren der Probenvorbereitung
eingesetzen Zermahlen oder der Proteinase
K-Behandlung. Nachdem die Probe zugegeben
wurde, werden die Reagenzkartuschen
in das Maxwell 16-Gerät geladen und eine
einfache Bildschirmauswahl gestattet die
Auswahl des geeigneten opimierten Protokolls.
Nach Beendigung des Durchlaufes ist
die aufgereinigte DNA gebrauchsfertig für
Folgeanalysen.
DNA-Folgeanalysen
Blut ist ein einfaches und oft genutztes Probenmaterial
für die gDNA-Aufreinigung.
Die mit dem Maxwell 16 Blut-DNA-Aufreinigungs-Kit
ausgelieferten Maxwell 16
Reagenzien-Kartuschen sind optimiert für die
Prozessierung eines weiten Bereiches frischer
oder gelagerter Human- und Tierblutproben.
Bis zu 400 Milliliter Blut liefern etwa 8 bis 16
Mikrogramm gDNA, abhängig von der Leukozytenanzahl,
bei exzellenter DNA-Reinheit
und Effizienz in Folgeapplikationen wie etwa
PCR-Analysen. Die Blutausgangsmenge kann
ohne Verluste bei den PCR-Ergebnissen oder
der Ausbeute an linearer DNA auf bis zu 10
Mikroliter verringert werden. DNA wurde
mit ähnlicher Ausbeute und Reinheit und
ohne Beeinträchtigung des Resultats ebenso
aus Blut in Citrat, EDTA- oder Heparin-haltigen
Röhrchen aufgereinigt. Auch PCR-Multiplex-Analysen,
die eine hohe DNA-Qualität
erfordern, belegen die Qualität der mit dem
Maxwell 16 aufgereinigten DNA. Bei der direkten
Isolierung von DNA aus Blut mit dem
Maxwell 16 Blood DNA-Aufreinigungskit
wurden durch die Lagerungsbedingungen
bedingte, negative Effekte, die bei der Aufreinigung
mit anderen Systemen auftreten,
nicht beobachtet. Normalerweise ist vor der
DNA-Isolierung zunächst die Aufreinigung
der Blutzellen erforderlich, was die „Handson“-Zeit
erhöht und zu signifikanten DNA-
Verlusten führen kann, wenn die Proben
durch ungünstige Lagerbedingungen oder
mehrfaches Einfrieren und Wiederauftauen
beschädigt werden. Das Maxwell 16-System
reinigt DNA aus Blut auf, das bei 4° C
–20° C oder Raumtemperatur gelagert wird.
Das System erfasst effizient DNA verschiedenster
Größe und maximiert die Ausbeute
auch von beschädigten Proben.
Vorgefüllte Reagenzkartuschen für
diverse Applikationen
Das Maxwell 16-System verwendet drei
verschiedene Kits mit vorgefüllten Reagenzkartuschen
zur Aufreinigung von gDNA
aus einem breiten Spektrum verschiedener
Probenmaterialien, darunter humane und
tierische Ganzblutpräparate, Leukozytenfilme,
Tier- und Pflanzenzellen, eukaryotische
und prokaryotische Zellen sowie ganze
Organismen wie Drosophila. Tierblut und
verschiedene Tiergewebe wurden ohne
vorherige Bearbeitung und Homogenisierung
mit Hilfe von Maxwell 16 bearbeitet.
Gewebestückchen (bis 50 mg) können direkt
in die mit dem Maxwell 16 Tissue DNA-
Aufreinigungskit ausgestatteten Maxwell
16-Reagenzkartuschen appliziert werden.
Die Eliminierung von Vorbereitungsschritten
erlaubt es, die Produktivität zu steigern – Probensammlung
und Datenanalyse benötigen
anstelle von zwei Tagen nur noch einen Tag.
Die aus verschiedensten Ausgangsmaterialien
aufgereinigte DNA kann effektiv in
Folgeanwendungen eingesetzt werden. DNA
kann mit Hilfe von Reagenzkartuschen, die
mit dem Maxwell 16 Cell DNA-Aufreinigungskit
ausgestattet sind, direkt aus Zellen
aufgereinigt werden. gDNA kann dabei aus
in Suspension kultivierten Zellen sowie an
Oberflächen angeheftete Zellen isoliert werden.
Die Zellen werden dabei in Volumina
von bis zu 400 Mikroliter gesammelt und
bearbeitet, oder den Platten und zur Weiterbearbeitung
gesammelten Zelllysaten kann
Lyse-Puffer zugegeben werden.
Auch eine Auswahl an prokaryotischen
Organismen wurde getestet. Gram-negative
Bakterien können ohne Vorbehandlung
bearbeitet werden. Um optimale gDNA-
Ausbeuten zu erzielen, empfiehlt sich bei
Gram-positiven Bakterien eine einfache
Vorbehandlung.
Um die Flexibilität des Maxwell 16-Systems
zu überprüfen, wurde seine Leistungsfähigkeit
an unterschiedlichsten Probenmaterialien
gestestet, wie etwa menschlicher
Lunge, Pflanzenblättern und Drosophila.
Die erhaltene DNA wurde durch Agarose-
Gelelektrophorese visualisiert. Andere Probenmaterialien
wie menschliches Haar und
Mundschleimhautabstriche können ebenfalls
unter Einsatz des Maxwell 16 Tissue DNA
18 | 8. Jahrgang | Nr. 5/2007 LABORWELT