Warum?
Vorteile und Potenzial
Die Vorteile der Mikrodosierung
Mikrodosierer übertragen Pikoliter- und Nanoliter-Volumina von Lösungsmitteln, Lösungen oder Nanopartikel-Suspensionen auf Oberflächen oder in Flüssigkeiten. Ähnlich einem Tintenstrahldrucker gehören sie zu den Schlüsselwerkzeugen des Labors der nächsten Generation. Sie sind schnell, präzise und vielseitig – manche Modelle verarbeiten sogar aggressive Reagenzien wie starke Säuren oder Basen. Das ermöglicht miniaturisiertes Liquid Handling für Biochips, Biosensoren und vergleichbare Anwendungen.
Die Vorteile
- Digitales Liquid Handling: Alle Volumina sind ganzzahlige Vielfache eines kalibrierten Einzeltropfens.
- Miniaturisierung: Tausende Versuche laufen gleichzeitig.
- Voraussetzung für die Produktion moderner Biochips.
- Kosten sparen durch geringeren Reagenzienverbrauch.
- Homogene Beschichtungen: dichte Schichten aus kleinen Tropfen.
- Effizientes Mischen: statt 1 µL an einer Position 20 × 50 nL an verschiedenen Positionen zugeben.
Miniaturisierung: Mikrodosierung statt Pipettieren
Unterhalb von 1 µL ist die Mikrodosierung dem Pipettieren überlegen: Sie platziert unterschiedlichste Proben präzise auf Flächen unter 1 mm² und in Mikrokanäle von nur 200 µm Breite. Die Dosierung kleinster Volumina ist Voraussetzung für moderne Biochips und Biosensoren – sie ermöglicht effiziente Miniaturisierung und die Integration komplexer Arbeitsabläufe auf einem einzigen Chip.
Das Video zeigt einen iONE, der mit einem Pikoliter-Mikrodosierer Tropfen von etwa 300 Pikolitern erzeugt.
Hochdichte Microarrays – Biomoleküle drucken
Viele Biomoleküle, etwa spezifische Antikörper, sind zu teuer, um sie in großen Mengen einzusetzen. Mit Pikoliter-Aliquots entfällt diese Grenze, und mehrere Messungen werden möglich. In manchen Fällen müssen wertvolle Proben gegen viele mögliche Bindungspartner analysiert werden – zum Beispiel mit hochdichten Peptid-Arrays für die Epitopkartierung von Antikörpern oder mit humanen Protein-Arrays für das krankheitsspezifische Autoantikörper-Screening in Serum- oder Plasmaproben.
Microarrays in Mikrotiterplatten – Hunderte Tests pro Well
Statt einem ELISA pro Well ermöglichen miniaturisierte Microarrays Hunderte – das spart Zeit, Kosten, Probenmaterial und Platz. Ein einziger Versuch umfasst so deutlich mehr Tests, etwa die Subtypisierung bakterieller oder viraler Infektionen. Zugleich braucht jeder Test weniger Probenmaterial – für das diagnostische Monitoring zum Beispiel weniger Blut.
Das Spotten in Mikrotiterplatten erfordert den iONE mit seinem ultraschnellen Z-Antrieb.