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Die Abbildung zeigt eine mit Puffer befüllte Mikrotiterplatte, die mittels Deckel gegen Verunreinigung geschützt ist. Es gibt auch Labore, welche die Mikrotiterplatten lieber mit Folie abdecken. Der Zweck entscheidet. Das ist hier nicht das „Problem“.
Neulich bei einer Begutachtungsbegehung stellte die Beobachtung, um die es hier geht, ganz klar eine „Nichtkonformität“ dar.
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Die Ursache des Problems liegt in den unterschiedlichen Inkubationstemperaturen während (in diesem Fall) eines ELISA-Tests, kann analog aber auch Arbeiten in der Zellkulturbetreffen, selbst wenn Temperaturen konstant gehalten werden (z.B. Zytotoxizitätstests mit langer Inkubationszeit). Die Tatsache des Vorliegens eines Problems ist an dem im zentralen Bereich beschlagenen/leicht trüben Deckel zu erkennen.
Die Kavitäten (Wells) der Mikrotiterplatte wirken wie ein Temperaturpuffer, ähnlich einer Noppenfolie. Temperaturänderungen während der Inkubation erfassen die zentraler gelegenen Wells also nur verzögert. Chemische und biochemische Reaktionen zeigen eine deutliche Temperaturabhängigkeit. Als Daumenwert geht man von einer Verdoppelung der Reaktionsgeschwindigkeit als Folge einer Temperaturerhöhung um 10°C aus. Erschwerend kommt hinzu, dass Reaktionen zu ihrem Beginn meist schneller ablaufen als im weiteren Verlauf. Aus Zeitersparnis oder zur besseren Differenzierung der Testergebnisse ist es üblich, Tests nach einer bestimmten Reaktionszeit abzubrechen / zu stoppen. Damit werden Unterschiede ebenfalls fixiert.
Im Zellkulturbrutschrank verdampft das Kulturmedium in den äußeren Wells schneller als zur Mitte hin. Es kann sowohl zu osmotischen Effekten als auch zu zytotoxischen Effekten kommen.
Für die meisten der angesprochenen Probleme gibt es angemessene Gegenmaßnahmen.
- Ein passend zugeschnittener Aluminiumblock unter der Mikrotiterplatte kann für eine gleichmäßige Temperatur sorgen.
- Medienwechsel sollten stets mit Medien erfolgen, deren Temperatur angepasst wurden.
- Verdampfungseffekten am Plattenrand kann durch eine Wasserdampfgesättigte Atmosphäre begegnet werden.
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Im Erkennen des Vorliegen eines Problems liegt der erste Schritt zur Lösung. In unterschiedlichen Vertiefungen der Platte verteilte Vergleichsproben können gute Hinweise geben. Ein IR-Thermometer erfasst Temperaturen aus angemessener Entfernung und gibt Hinweise auf Temperaturunterschiede. Soll der Begasungsbrutschrank trocken gefahren werden, weil Kontaminationsrisiken einzugrenzen sind, spricht meist wenig gegen eine Inkubation von Mikrotiterplatten in feuchten Kammern. In einer Box und auf einem Gitter, unter dem sich eine Kupfersulfatlösung befindet, sollte sich eine wasserdampfgesättigte Atmosphäre einstellen. Das Kupfersulfat sorgt dabei für keimarme Verhältnisse. (So no Keim is Abel)