Life Science-Lösungen

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1 Life Science-Lösungen Schnellere und konsistentere ph-resultate Werkzeuge und Techniken für effizientere Arbeit

2 Life Sciences-Lösungen Beschleunigte Life Science-Forschung Kontrollierte Variabilität ist der Schlüssel Die Kontrolle des ph-werts Ihrer Proben und Reagenzien ist unverzichtbar für präzise, wiederholbare Resultate. Biologische Systeme sind so empfindlich, dass selbst unscheinbare Veränderungen in der Umgebung erhebliche Auswirkungen auf deren Verhalten und Ihre Resultate haben können. Wir bei METTLER TOLEDO kennen die Bedeutung der kontrollierten Variabilität für Ihre Experimente und setzen seit über 65 Jahren Standards in Sachen Präzisionsmessungen. Mit einem hochwertigen Messinstrument, dem richtigen Sensor und einer guten Technik kann Ihr Messsystem höchste Genauigkeit und Präzision für Assays mit hohem Durchsatz, Mikrovolumen und komplizierte chemische Abläufe erzielen und die gesetzliche Konformität sicherstellen. METTLER TOLEDO verfügt über ein breites Portfolio an hochwertigen ph- Messgeräten und überlegener Sensortechnologie, das alle erdenklichen Messanforderungen abdeckt. Inhalt Sensorkalibrierung Sensorauswahl Auswahl des Messinstruments Life Sciences Virtueller Rundgang Von F&E bis zur Fertigung zählt einzig die Präzision Seite 4 Zuverlässigkeit und Wiederholbarkeit Präzise Messungen erfordern Planung und Voraussicht Seite 6 Planen Sie Ihren Erfolg Für jede Anwendung gibt es eine spezifische Messlösung Seite 8 Kalibrierung ist der Schlüssel Erfüllt Ihr Messinstrument Ihre Anforderungen? Seite 10 2

3 METTLER TOLEDO ph-lösungen einfach zuverlässig Messung des ph-werts Temperatur als kritische Komponente Messung kleiner Proben? Mikro-pH-Sensoren werden den Ansprüchen gerecht Effiziente Semimikro-Sensoren Klein, robust und vielseitig Kontaminationskontrolle Für sichere Resultate Seite 12 Seite 14 Seite 16 Seite 18 3

4 Life Sciences Virtueller Rundgang Qualität über den ganzen Lebenszyklus Präzision von F&E bis zur Fertigung Jede Phase der Arzneimittelentwicklung birgt zahlreiche messtechnische Risiken, die sich negativ auf die Markteinführungszeit und Gesamtqualität Ihres Produkts auswirken können. Alle Faktoren müssen genau stimmen, von Ihren Puffern für die Chromatographie, Elektrophorese und Enzymologie bis hin zur Zusammensetzung Ihrer Nährmedien. METTLER TOLEDO, bekannt für seine Genauigkeit und Präzision, bietet ein umfassendes Sortiment hochwertiger Instrumente, die das Messrisiko in jeder Phase des Produktionsprozesses verringern. Life Sciences Virtueller Rundgang Vorklinische Entwicklung Klinische Entwicklung F&E 1 Million Präparate Ziel-ID, Zielvalidierung, Wirkstoffsuche und -optimierung Qualitäts- und Prozesskontrolle F&E Fertigung Hauptanforderungen an ph: Genauigkeit und Präzision Bedienerfreundliche ph-ausrüstung Lösung mit hohem Durchsatz Gesteigerte Produktivität 4 Risiken und Fehlerkosten: Falsche positive/negative Resultate Verpasste Chancen Scheitern von Probanden in klinischen Tests Komplizierte Ausrüstung: geringe Effizienz lange Einarbeitungszeit Fehlerrisiko Ungenaue ph-messungen Probenverschwendung

5 Vorklinische Entwicklung 100 Präparate Pharma- und Toxikologie Klinische Entwicklung 3 Präparate Phase I-III: Studien zur Wirksamkeit des Medikaments Fertigung 1 Präparat Qualitäts- und Prozesskontrolle Hauptanforderungen an ph: Genauigkeit und Präzision Kompetenz und Effizienz Rückverfolgbarkeit und Wiederholbarkeit Bedienerfreundliche ph-ausrüstung Risiken und Fehlerkosten: Falsche positive/negative Resultate Gefährdung klinischer Tests Effizienzverlust Zeitverlust durch Ausfälle Mangelhafte Verwaltung und Dokumentation von ph-werten Nichteinhaltung von Vorschriften Hauptanforderungen an ph: Genauigkeit und Präzision Rückverfolgbarkeit und Wiederholbarkeit Bedienerfreundlichkeit Einhaltung der Vorschriften Risiken und Fehlerkosten: Nicht erkannte Nebeneffekte Verzögerte Markteinführung Wiederholung ganzer Testreihen Fehlen statistischer Belege Verzögerte Markteinführung Gescheiterte Zulassung Prüfung des gesamten Prozesses Hauptanforderungen an ph: Höchste Genauigkeit und Präzision Strenge Qualitätskontrolle Einhaltung der Vorschriften Keine Ausfallzeiten Risiken und Fehlerkosten: Nicht detektierte Produktionsfehler Rückruf von Chargen Unzuverlässige Testresultate in QC Produktionsstopp oder Chargenrückruf Imageverlust 5

6 Zuverlässige Resultate Zuverlässigkeit und Wiederholbarkeit Präzise Messungen erfordern Planung Richtige Pflege und Technik Probleme bei elektrochemischen Messungen sind in der Regel auf fehlerhafte Kalibrierung, Lagerung, Wartung und tägliche Handhabung zurückzuführen. Der Zustand Ihrer Puffer, die Proben-Temperatur und die Befüll-/Lagerungstechnik kann ebenfalls die Resultate beeinflussen. Der richtige Sensor Angesichts der Vielzahl an verfügbaren Sensoren können Sie durch Auswahl des idealen Sensors für Ihre Anwendung die Ansprechzeit verkürzen und präzisere Resultate erzielen. Der richtige Sensor minimiert ausserdem die Wartungszeit, senkt die Laborbetriebskosten und verbessert sogar die Ergonomie. Ein Mass für Qualität Die Qualität Ihres elektrochemischen Messinstruments wirkt sich unmittelbar auf die Wiederholbarkeit der Resultate aus. Bei der Auswahl eines Messinstruments müssen Sie die Genauigkeit und Einstellbarkeit, die Bedienungsfreundlichkeit, die Wasserfestigkeit, den Automationsgrad und die Benutzerverwaltung berücksichtigen. 6

7 Bei Verwendung der richtigen Ausrüstung für Ihre Anwendung und Einhaltung einiger Grundregeln zur Sensorhandhabung und -kalibrierung liefert Ihr elektrochemisches Messsystem maximale Präzision. Eine korrekte Kalibrierung und Wartung erhöht die Konsistenz und Zuverlässigkeit. Sensorkalibrierung Die Auswahl des richtigen Sensors für Ihre Anwendung vereinfacht die Automation und Konformität und beschleunigt den Arbeitsablauf. Sensorauswahl Wählen Sie das Messinstrument, das Ihren gesamten Arbeitsablauf am besten unterstützt. Auswahl des Messinstruments 7

8 Life Science-Anwendungen Planen Sie Ihren Erfolg Lösungen für jede Anwendung Ist der ph-wert dieser Puffer korrekt? Weist dieses Nährmedium die richtige Zusammensetzung auf? Welche dieser Funktionsbereiche unterstützen oder behindern den Arbeitsablauf? Antworten auf Fragen wie diese erfordern die präzise Messung elektrochemischer Parameter. Die Herausforderung Die Parameter Die Lösung Präzise Kalibrierung ph, Leitfähigkeit, ISE, ORP Seite 10 Vermeidung oder Ausgleich von Temperatureffekten ph, Leitfähigkeit, ISE Seite 12 Mikrovolumen-Behälter wie z. B. 96-Well Platten oder NMR-Röhrchen ph, Leitfähigkeit Seite 14 Hohe Gefässe wie Reagenzgläser und Zentrifugenröhrchen ph, Leitfähigkeit, ORP Seite 16 Vermeidung von Verun reinigungen der Probe ph Seite 18 8

9 Grosse Volumen Volumina über 50 ml sind generell am einfachsten zu messen; sehr grosse Volumina (1 L oder mehr) hingegen erfordern stärkeres Mischen bei der Einstellung des ph- Werts. Bei zu schnellem Mischen mit einem Rührstab kann der ph- Wert schwanken. Wählen Sie eine niedrige und konstante Drehzahl. Beispiele für grossvolumige Puffer und deren Anwendungen: Citratpuffer in der Immunohistochemie PBS-Phosphatpuffer in der Zellbiologie Tris-HCl ph 8,8 für Acrylamidgele TBE-Puffer für Elektrophorese Kleine Proben Die Grösse vieler Elektroden kann die ph-messung in kleinen Volumina erschweren, indem die Elektrode einen relativ grossen Volumenanteil verdrängt oder einfach nicht in das Röhrchen passt. METTLER TOLEDO bietet zur Vermeidung dieser Probleme eine Aus wahl an Mikro- und Semimikro- Sensoren (siehe Seite 14 17). Beispiele für kleinvolumige Anwendungen: Analyse von RNA-Proben mit Mikroarrays Analyse von DNA-Proben mit PCR Analyse von Proteinproben durch Immunopräzipitation Die Probenanalyse kann auch durch den ph-wert der Probe beeinträchtigt werden. Viele Proteinproben werden z. B. mit einem sehr geringen ph-wert vorbereitet, der vor der weiteren Analyse mit einem Neutralisationspuffer auf 7 erhöht wird. Die Probenmengen liegen häufig über 500 μl. Bei Prüfung des ph-werts nach einem Experiment verbleiben möglicherweise nur μl oder weniger. 9

10 Messinstrument und Kalibrierung Kalibrierung ist der Schlüssel Erfüllt Ihr Instrument Ihre Anforderungen? Kalibrierfehler passieren schnell, doch wenn Sie einige simple Regeln befolgen, können Sie mit der richtigen Messausrüstung Resultate mit maximaler Präzision erzielen. SevenCompact Ideal für Routineaufgaben im Labor SevenExcellence Für regulierte Labors und solche mit Bedarf an fortschrittlicher Automation Das richtige Messinstrument Maximieren Sie die Präzision durch Auswahl eines Instruments, das: über die richtigen Fehlergrenzen und den passenden Messbereich für Ihre Anwendungen verfügt einen ausreichend grossen Bereich an Kalibrierpunkten und -algorithmen aufweist ein geeignetes Sicherheitsniveau bezüglich Benutzerverwaltung, Passwortschutz usw. bietet Ihrem Bedarf an Konformität und Automation gerecht wird Wählen Sie das passende Messinstrument unter Die richtigen Servicelösungen Regelmässige Wartung erhöht die Präzision und Lebensdauer Ihres Instruments. Die zahlreichen, auf Ihre Anforderungen zugeschnittenen Serviceoptionen von METTLER TOLEDO garantieren eine zuverlässige Leistung der Messinstrumente. 10

11 Für perfekte Kalibrierresultate Verwendung frischer Puffer Anwendung derselben Rührbedingungen wie für die Messung selbst Auswahl von Kalibrierstandards, die den erwarteten Messbereich abdecken Kalibrierung und Messung bei derselben Temperatur Spezifisch für die Leitfähigkeit Möglichst rasche Verwendung tiefer Standards wie 10 oder 84 μs/cm sie reagieren mit CO 2, wodurch sich der Wert ändert Vermeidung elektrostatischer Aufladung durch das Messgefäss Vermeidung von Blasen im Fühler Spezifisch für ISE (ionenselektive Elektroden) Verwendung einer Lösung mit der korrekten Ionenstärke (ISA) in der richtigen Konzentration Konditionierung der ISE gemäss den Einsatzbedingungen 11

12 Temperatureffekte Messung des ph-werts Temperatur als kritische Komponente ph-resultate sind nur korrekt, wenn die Probentemperatur berücksichtigt wird. Mit dieser einfachen, aber effektiven Faustregel zur Vermeidung negativer Temperatureffekte erzielen Sie mühelos präzise, wiederholbare Resultate. Automatischer Temperaturausgleich Manueller Temperaturausgleich ATC funktioniert am besten bei Proben in Normalgrösse. Verwenden Sie einen Sensor mit integriertem Fühler und warten Sie auf ein stabiles Signal. Das Instrument korrigiert automatisch das ph-signal. ATC eignet sich am besten für Proben über 10 ml. Alle InLab Pro -Sensoren InLab Micro Pro, Science Pro, Expert Pro haben integrierte Temperaturfühler, die Ihre Sorgen über falsche Temperatureinstellungen oder Nichterfassungen beheben. Verwenden Sie für Sensoren ohne integrierten Temperaturfühler einen separaten Fühler. MTC ist extrem präzise, kann jedoch zeitaufwändig sein. Wenn die Temperatur Ihrer Proben bekannt ist (Sie arbeiten in einem klimatisierten Raum oder haben die Proben gerade aus dem Kühlschrank entnommen), geben Sie diesen Wert in die Messeinstellungen Ihres Instruments ein, um das ph- (oder Leitfähigkeits-) Signal zu korrigieren. Bei der Messung von Proben mit unterschiedlicheren Temperaturen kann MTC zeitraubend sein, da jeder Temperaturwechsel eine Änderung der Einstellung erfordert. 12

13 Lagern Sie den Sensor mit der Probe. Sorgen Sie für abgestimmte Temperaturen, indem Sie den Sensor gemeinsam mit den Proben im Kühlschrank oder Inkubator bzw. bei Raumtemperatur lagern. Die identische Temperatur von ph- Membran, Referenzsystem und Probe ist ein Garant für höchste Präzision. Messen Sie die Probe, nicht Ihren Sensor. Bei sehr kleinen Proben kann der Sensor so lange zur Herstellung des Gleichgewichts brauchen, dass die Sensortemperatur fälschlicherweise als Probentemperatur interpretiert wird. Die Probenmasse ist im Vergleich zur Sensormasse vernachlässigbar. Nehmen Sie sich daher Zeit, um sicherzustellen, dass Sie tatsächlich die Probentemperatur messen. METTLER TOLEDO Sensortechnologie rundum auf Ihre Anforderungen ausgelegt 13

14 Mikro-Lösungen Messung kleiner Proben? Mikro-Sensoren sind die Lösung Je wertvoller oder seltener die Probe, desto schwieriger ihre Verwendung zu Analysezwecken. Die neuen ph-sensoren der Micro-Reihe von METTLER TOLEDO eignen sich für Probengefässe aller Grössen insbesondere bei wertvollen oder seltenen Proben machen sie grössere Probenmengen bei der elektrochemischen Analyse überflüssig. Wunder der Minitechnologie Im Leitfähigkeitssensor InLab 751-4mm konnte ein integrierter Temperaturfühler untergebracht werden, die Mikro-pH-Sensoren sind jedoch zu klein dafür. Um sicherzustellen, dass potenzielle Temperatureffekte richtig korrigiert werden, befolgen Sie die Tipps und Tricks auf den Seiten 12 und 13. InLab Nano modernste ph-technologie InLab Ultra-Micro ein entwickelter Mikrosensor InLab Micro der bewährte und zuverlässige Klassiker 14 Die InLab Nano misst ph-werte in Volumen bis hinunter zu 5 µl. Ihre Stahlnadel ist trotz ihres äußerst geringen Durchmessers von 1,7 mm bruchsicher. Ihre abgeschrägte Spitze schützt die ph- Membran vor mechanischer Beschädigung und erlaubt zugleich das Durchstechen von Septa. Im Vergleich zur InLab Micro hat diese Elektrode zur leichteren Handhabung und größeren Bruchsicherheit einen kürzeren Sensorschaft von 40 mm Länge. Das Keramikdiaphragma ist tiefer angeordnet, um die Messung von kleinen Probenmengen bis hinab zu 15 µl zu erlauben. Die InLab Micro ist dank ihres 60 mm langen Schaftes ideal für die ph-messung in tiefen Ampullen und Zentrifugenröhrchen. Sie wurde streng geprüft und getestet, und sie wird zuverlässig den meisten Standard-Mikroanwendungen gerecht. Innerhalb der InLab Micro-Familie ist sie zu einem wahren Klassiker geworden.

15 InLab 751-4mm Mikro-Leitfähigkeit ganz einfach Trotz ihres Durchmessers von nur 4 mm konnte in der InLab 751-4mm ein integrierter Temperaturfühler untergebracht werden. Er korrigiert Messwerte in Bezug auf eine definierte Referenztemperatur. Um korrekte Resultate zu erhalten, tauchen Sie den Sensor bis zur Markierung für die Mindesteintauchtiefe auf dem Fühler ein. Mindestprobenvolumen in diesem spezifischen Behältertyp ph Leitfähigkeit Durchmesser 1.7 mm Behältertyp InLab Kleine Reagenzgläser > 2 ml LiteTouch Reaktionsgefässe ml Probenröhrchen 0.5 ml 96-Well Platten µl 384 Micro Platten µl Nano Durchmesser 3.0 mm InLab Ultra-Micro Durchmesser 3.0 mm InLab Micro Durchmesser 4.0 mm InLab 751-4mm 50 μl 100 μl 200 μl 500 μl 20 μl 25 μl 65 μl 300 μl 20 μl 25 μl 65 μl 300 μl 10 μl 20 μl 45 μl 150 μl 5 μl 15 μl 15

16 Semimikro-Lösungen Klein, robust und vielseitig Effiziente Semimikro-Sensoren Semimikro-Sensoren sind bei Verwendung von Reagenzgläsern und anderen engen Gefässen weitaus bedienerfreundlicher als Mikrosensoren. Das Probenvolumen ist nach wie vor sehr gering, und Semimikro-Sensoren mit 5 6 mm Durchmesser sorgen für effiziente Arbeitsabläufe. InLab Micro Pro Temperaturkorrigierte ph-messung InLab Semi-Micro Wartungs- und Kontaminationsfreie ph-messungen InLab Redox Micro Einfache Bestimmung des Redox-Potentials Die InLab Micro Pro mit integriertem Temperaturfühler unterstützt die automatische Temperaturkorrektur (siehe Seite 12). Der Schaft mit einem Durchmesser von nur 5 mm ist ein technologisches Meisterwerk. Die InLab Semi-Micro beinhaltet den modernsten Polymer-Elektrolyten: XEROLYT EXTRA. Der Polymer-Elektrolyt und das offene Diaphragma machen Wartung und Bedienung denkbar einfach. Die offene Verbindung verhindert jegliche Kontamination oder Blockierung. Das in der biologischen Forschung wichtige ORP (Oxidations-Reduktionspotential), auch als Redox-Potential bekannt, lässt sich mit der InLab Redox Micro mühelos bestimmen. Das traditionelle INGOLD-Produkt basiert auf dem bewährten Platinring-Design. 16

17 InLab mm Vielseitige Leitfähigkeitsmessung im Semimikro-Bereich InLab Flex-Micro Präzise ph-messung mit biegsamer Elektrode Diese ph-elektrode biegt sich, anstatt zu brechen Schluss mit beschädigten Mikroelektroden! Eine falsche Bewegung hat nicht länger den sofortigen Austausch einer teuren Elektrode zur Folge. Eine echte Verstärkung des Teams. Mit einem Messbereich von 1 μs/cm bis 200 ms/cm ist dieser einzigartige Semimikro-Leitfähigkeitssensor ein echter Allrounder ideal für direkte Messungen in Reagenzgläsern oder Mikrotitrationen. Der Schaftdurchmesser von 6 mm reduziert die Mindesteintauchtiefe auf 17 mm. 17

18 Kontaminationskontrolle Kontaminationskontrolle Für sichere Resultate Die Messung von Proben beinhaltet stets ein Kontaminationsrisiko, sei es durch Probenverschleppung oder mikrobiologische bzw. genetische Verunreinigungen. Herkömmliche ph-elektroden können ausserdem durch Elektrolyt-Austritt bei der Messung TRIS-basierter Puffer oder proteinhaltiger Proben beschädigt werden. InLab -Elektroden schliessen diese Risiken zuverlässig aus! Vermeiden Sie eine Sensor kontamination mit TRIS-Puffern Eine präzise ph-messung ist grund - legend für die Pufferqualität. TRISbasierte Puffer, die in der biologischen Forschung von der Molekularbiologie bis hin zur Histologie weit verbreiteten Einsatz finden, können ph-elektroden beschädigen. Welchen Schaden kann TRIS verursachen? Bei der ph-messung während der TRIS-Puffervorbereitung kann das Diaphragma an herkömmlichen ph-elektroden verstopfen, wenn TRIS mit Silberionen in der Fülllösung reagiert. Diese Reaktion kann auch mit Proteinen wie z. B. BSA im Puffer auftreten. Die Folge sind langsame oder schwankende Mess signale oder gänzlich verfälschte Resultate. InLab -Elektroden von METTLER TOLEDO sind speziell auf Kompatibilität mit TRIS-basierten Puffern ausgelegt ein Garant für zuverlässige Resultate und präzise Pufferwerte. Der Elektrolyt in InLab - Elektroden ist garantiert frei von Silberionen und schliesst eine mögliche Verunreinigung des Diaphragmas durch TRIS- oder proteinhaltige Puffer aus. 18

19 Probenverunreinigungen vermeiden durch Oberflächenmessung von Proben in Tropfengrösse Zur Vermeidung von Verunreinigungen der gesamten Probe (z. B. KCl in der Probe) können Sie eine Probe in Tropfengrösse (mindestens 10 μl) aus der Hauptprobe entnehmen und mit einer Oberflächenelektrode mit Flachmembran messen. Hierzu eignet sich am besten ein Mikroskop-Objektträger, und eine Probenmenge von 10 μl reicht völlig aus! RNase- und DNase-Reinigung und Autoklavierung zur Vermeidung von Biogefahren Die ph-elektrodenmodelle InLab Power, Power Pro, Viscous und Viscous Pro können durch Autoklavierung sterilisiert werden. Eine vorherige Reinigung mit RNase und DNase Dekontaminationslösungen senkt das Risiko einer biologischen Verunreinigung deutlich. 19

20 RAININ Innovation für die Lebenswissenschaften Pipet-Lite XLS and E4 XLS Topleistung bei Einkanal- und Mehrkanal-Formaten sowie bei einstellbarem Spitzenabstand PureSpeed System Das praktische, kostengünstige, halbautomatische System purifiziert Mikrovolumen des Zielproteins. Ausgezeichnete Reinheit im Vergleich zu bestehenden Technologien u Hohe Konzentration keine zusätzlichen Konzentrationsschritte erforderlich u Hoher Durchsatz verarbeitet bis zu 12 Proben parallel Mehr auf: Für mehr Information Mettler-Toledo AG, Analytical CH-8603 Schwerzenbach,Schweiz Tel Fax Qualitätszertifikat. Entwicklung, Produktion und Prüfung nach ISO Umweltmanagement-System nach ISO Technische Änderungen vorbehalten 07/2013 Mettler-Toledo AG, A Marketing ph Lab / MarCom Analytical «Conformité Européenne». Dieses Zeichen gibt Ihnen die Gewähr, dass unsere Produkte den neuesten Richtlinien entsprechen.