Technical Report Eppendorf Deepwell Plates und Microplates Untersuchungen zu Verschlussmethoden

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1 Applications Note 239 August 2011 Technical Report Eppendorf Deepwell Plates und Microplates Untersuchungen zu Verschlussmethoden Natascha Weiß 1, Wolf Wente 2, Stefanie Topp 2, Andrea Hellberg 2, Detlef Schwarzwald 3, Yvonne Radacz 3, Sophie Freitag 2, Hannes Bucher 1 1 Eppendorf AG, Hamburg, Deutschland; 2 Eppendorf Instrumente GmbH, Hamburg, Deutschland; 3 Eppendorf Polymere GmbH, Hamburg, Deutschland Zusammenfassung Für die Inkubation und sichere Lagerung von Proben in Platten ist es notwendig, dass eine gute Kompatibilität mit verschiedenen Verschlusssystemen bei im Labor gängigen Inkubationstemperaturen gewährleistet ist. In dieser Application Note werden unterschiedliche Verschlüsse wie Heißversiegelung, adhäsive Abdeckungen, Verschlussmatten und Deckel für die Eppendorf Deepwell Plates und Microplates untersucht. Dabei wurden geeignete Parameter für die Heißversiegelung ermittelt, die Kompatibilität der Verschlüsse bei verschiedenen Temperaturen getestet sowie Verdunstungsraten analysiert. Es konnte gezeigt werden, dass sich die Eppendorf Plates sehr gut mit verschiedensten Abdeckungen verschließen lassen und somit beste Voraussetzungen für die Aufbewahrung von Proben bieten. Einleitung Für das Arbeiten mit Proben im Labor werden vielfach Platten im 96- und 384-Well-Format eingesetzt, da sie die Handhabung bei höherem Probenaufkommen vereinfachen und außerdem die Automatisierung von Arbeitsschritten ermöglichen. Je nach Art der durchgeführten Anwendung sind Plattentypen erhältlich, die sich in ihrem Fassungsvermögen der Wells, der Pigmentierung, der Bodenform oder in ihrem Material unterscheiden. Da praktisch jede Art von Experiment Inkubationsschritte und/oder die Lagerung des Probenmaterials notwendig macht, ist es wichtig, dass die Platten sicher verschlossen werden können, um Kontaminationen und Verdunstung zu vermeiden. Gebräuchliche Verschlusssysteme sind nachfolgend aufgeführt (Tab.1). Für Inkubationsschritte und die Aufbewahrung von Proben sind Platten aus Polypropylen vorteilhaft, da dieses Material sehr chemikalienresistent und temperaturbeständig ist. Zusätzlich ist es möglich, Platten aus diesem Material mit verschiedenen Verschlussoptionen zu kombinieren, insbesondere, sie heiß zu versiegeln. Eppendorf Deepwell Plates und Microplates aus Polypropylen im 96- und 384- Well Format bieten daher die besten Voraussetzungen für die Inkubation und Lagerung von Probenmaterial. Verschiedene Größen und Bodentypen ebenso wie eine Auswahl von Reinheitsgraden und low binding Varianten (Eppendorf LoBind) machen die Platten für ein breites Anwendungsspektrum einsetzbar. In dieser Application Note wurden Eppendorf Deepwell Plates und Microplates auf ihre Kompatibilität mit verschiedenen Verschlusssystemen überprüft. Dazu wurde Passform und Dichtigkeit getestet. Die von Eppendorf angebotenen Verschlüsse wurden weiterhin auf ihren geeigneten Temperaturbereich untersucht und verschlossene Platten einem Verdunstungstest bei 37 C unterzogen.

2 Application Note 239 Seite 2 Tabelle 1: Übersicht zu verschiedenen Verschlussoptionen Heißversiegelung: Eppendorf Heat Sealing Film und Foil Filme oder Folien werden durch ein Heißversiegelungsgerät mit der Platte verschweißt. Sehr sichere und effektive Abdichtung. Nur Platten aus Materialen wie Polypropylen sind dafür geeignet. Ein erhöhter Rand um die einzelnen Wells ist für diese Versiegelung Voraussetzung. Klebeverschlüsse: Eppendorf Storage Film und Foil (Eppendorf PCR Film und Foil zeigen ihre optimale Klebkraft nur bei PCR-Temperaturen und sollten nicht für die Lagerung eingesetzt werden). Adhäsive Filme oder Folien werden auf die Platte geklebt. Einfache Anwendung, aber um einen guten Verdunstungsschutz zu gewährleisten, ist sorgfältiges Anpressen notwendig. Mögliche Einflüsse des Klebstoffs auf die Probe müssen in Betracht gezogen werden. Verschlussmatten: Eppendorf Sealing mats Wiederverwendbare Matten aus einem Elastomer. Die Platte kann jederzeit geöffnet und wieder verschlossen werden. Die Matte muss kompatibel zum Plattentyp (runde/eckige Wells) sein. Deckel: Eppendorf Plate Lid Wiederverwendbarer transparenter Deckel aus Polystyrol. Einfachste und schnellste Verschlussoption. Vor allem zum vorübergehenden Abdecken und kurze Inkubationen geeignet, da der Verdunstungsschutz im Vergleich zu anderen Verschlussoptionen geringer ist. Materialien und Methoden 1. Kompatibilität von Verschlussoptionen Eine Auswahl von Abdeckungen (Heißversiegelung, Klebeverschlüsse, Verschlussmatten, Deckel) wurde zusammen mit Eppendorf Deepwell Plates und Microplates unterschiedlicher Formate eingesetzt. Die verwendeten Produkte sind in Tabelle 4a und 4b im Ergebnisteil aufgeführt. Bewertet wurden die Verschlüsse nach ihrer Passform. Filme und Folien wurden zusätzlich auf Dichtigkeit überprüft. Dazu wurden die Platten in Form eines Schachbrettmusters mit farbiger Lösung befüllt und Abbildung 1: Versiegelte Eppendorf Deepwell Plate, im Schachbrettermuster befüllt und zum Test auf Dichtigkeit umgedreht. versiegelt. Nach dem Umdrehen der Platten und leichtem Schütteln wurde festgestellt, ob es zwischen den Wells zu Kreuzkontaminationen gekommen war (Abb. 1). Heißversiegelungsgeräte verschiedener Hersteller (Tab. 2) wurden in Kombination mit Filmen und Folien (Tab. 4a) verwendet, um die Eppendorf Deepwell Plates und Microplates zu versiegeln. Die Geräte unterscheiden sich in ihrer Handhabung (manuelle bis automatisierte Bedienung) und in den Einstellungsmöglichkeiten. Der Einsatz von Auflagen oder Adaptern und die Einstellung der Parameter erfolgte entsprechend der Vorgaben der jeweiligen Hersteller. Für einen sicheren Verschluss der Platten und ggfs. ein einfaches Abziehen der Filme bzw. Folien wurden geeignete Sealingparameter ermittelt. Nach dem Versiegeln der Platten wurde die Abdeckung wieder abgezogen und deren untere Seite begutachtet. Gleichmäßige und vollständige Siegelränder kennzeichnen einen guten und sicheren Verschluss (Abb. 2a und 2b). Beispielhaft sind die mit dem MiniSeal (Porvair Sciences) verwendeten Einstellungen in Tabelle 3 angegeben. Die von Eppendorf angebotenen Verschlüsse wurden weiterhin auf ihre Temperaturbeständigkeit bei im Labor üblichen Temperaturen überprüft (z. B. Einfrieren bei -86 C, Inkubation bei 95 C).

3 Application Note 239 Seite 3 Tabelle 2: Getestete Heißversiegelungsgeräte. Gerätetyp Gerät Plattentyp Manuell Heat Sealer (Eppendorf) Deepwell Plates, Microplates ALPS 50 (ABgene) Deepwell Plates Xts-384 Thermal Sealer (fluidx) Deepwell Plates Semi-Automatisch EasySealer (Remp) Deepwell Plates, Microplates MiniSeal (Porvair Sciences) Deepwell Plates, Microplates Automatisch PlateLoc (Velocity11) Deepwell Plates ALPS 100 (ABgene) Deepwell Plates, Microplates (jeweils mit eigenen Adaptern) a b Abbildung 2: Abgezogene Folien von heißversiegelten Platten a: Vollständig und gut ausgeprägte Siegelränder b: Versiegelung ist nicht durchgängig (s. Pfeile), die Siegelränder sind schwach ausgeprägt Tabelle 3: Parameter für die Heißversiegelung mit dem MiniSeal (Porvair Sciences) Verschluss/Platte Eppendorf Microplates 96/F 96/U 96/V 384/F 384/V Heat Sealing Film 160 ºC, 1,5 s 170 ºC, 3 s Heat Sealing Foil 165 ºC, 1,5 s 175 ºC, 2,5 s Eppendorf Deepwell Plates 96/500 µl 96/1000 µl 96/2000 µl 384/200 µl Heat Sealing Film 170 ºC, 1,5 s 170 ºC, 2 s 170 ºC, 3 s Heat Sealing Foil 170 ºC, 2 s 175 ºC, 3 s 175 ºC, 3,5 s 2. Verdunstungsraten versiegelter Platten Verschiedene Plattentypen wurden nach folgendem Schema mit Wasser befüllt: Microplate 96/V: 100 µl Microplate 384/V: 50 µl Deepwell Plate 96/2000 µl: 200 µl Deepwell Plate 96/1000 µl: 50 µl Deepwell Plate 384/200 µl: 100 µl Anschließend wurden die Platten mit verschiedenen Eppendorf Verschlusssystemen verschlossen und der Gewichtsverlust und daraus die prozentuale Verdunstung bei einer Temperatur von 37 ºC über einen Zeitraum von 15 Tagen ermittelt.

4 Application Note 239 Seite 4 Ergebnisse 1. Kompatibilität von Verschlussoptionen Die Produkte, die in Tabelle 4a aufgeführt sind, können zusammen mit den Eppendorf Deepwell Plates und Eppendorf Microplates eingesetzt werden. Neben reinen Abdichtungen wurden auch luftdurchlässige Verschlüsse, wie sie für die Zell- und Bakterienkultur eingesetzt werden, getestet. Die untersuchten Matten sind in Tab. 4b aufgeführt. Hier hängt die Kompatibilität von der Größe (96 Wells, 384 Wells) bzw. der Form (rund, eckig) der Wells ab. In Tabelle 5 sind die für die Verschlüsse geeigneten Temperaturbereiche aufgeführt. Tabelle 4a: Erfolgreich getestete Verschlussoptionen (Heißversiegelung, adhäsive Verschlüsse, Deckel) Anbieter Produkt Bestell-Nr. 1 Heißversiegelung Eppendorf Heat Sealing Film Heat Sealing Foil Remp Removable Thermo-Seal titude Clear Seal ti-0580 Velocity11 Clear Seal Peelable Aluminum Starlab Peelable Heat-Sealing Film 2 E Adhäsive Verschlüsse Eppendorf Storage Film Storage Foil Excel Scientific Thin Seal Thin-PLT EZ-Pierce 2 EZP-100 Aluma Seal II AF-100 Seal Plate SEAL-PLT Nunc Sealing Tape Greiner BREATHseal ABgene Gas Permeable Adhesive Seal 4 AB-0718 Starlab Aluminium StarSeal 2 E Deckel Eppendorf Plate Lid Es kann keine Garantie dafür übernommen werden, dass die Produkte und/oder Eigenschaften der Produkte von Fremdfirmen unverändert bleiben. 2 Die Verschlüsse wurden nur mit Eppendorf Deepwell Plates getestet. 3 Der Verschluss wurde von der Firma Agilent in Kombination mit Eppendorf Microplates getestet (Agilent Sealing Guide for Eppendorf Microplates). 4 Luftdurchlässige Verschlüsse für Zell- und Bakterienkulturen (Eignung bedeutet hier auch, dass in verschlossenen Platten erfolgreich Bakterien angezogen werden konnten.)

5 Application Note 239 Seite 5 Tabelle 4b: Erfolgreich getestete Verschlussoptionen (Matten) Anbieter Produkt Bestell-Nr. 1 Matten für Deepwell Plates 96/2000 µl (eckige Wells) Eppendorf Sealing mats (für Deepwell 96/2000) Axygen Silicon mat 96 2 ml AM-2ml-SQ Greiner CAP MAT 96 well 2 ml Whatman CapMats 96 well Matten für Deepwell Plates 96/1000 µl, 96/500 µl, Microplates 96/F, 96/U, 96/V (runde Wells) Eppendorf Sealing mats (für Deepwell Plate 96/1000) Greiner CAP MAT 96 well 1 ml Micronic TPE Capmat-96 M53000 TPE Capcluster-96 M53001 Matten für Deepwell Plate 384/200 µl, Microplate 384/F, 384/V (eckige Wells) Axygen Silicon mat 384 AM-384-DW-SQ Greiner CAP MAT 384 well Whatman CapMats 384 well Es kann keine Garantie dafür übernommen werden, dass die Produkte und/oder Eigenschaften der Produkte von Fremdfirmen unverändert bleiben. Tabelle 5: Übersicht über die Einsatztemperatur der Eppendorf Verschlussoptionen Verschlussoption Geeigneter Temperaturbereich Storage Film -20 ºC 120 ºC Storage Foil -20 ºC 120 ºC Heat Sealing Film -80 ºC 110 ºC Heat Sealing Foil -80 ºC 110 ºC Matten -86 C 120 C Deckel -86 ºC 60 ºC 2. Verdunstungsraten versiegelter Platten In Abbildung 3 sind die Ergebnisse der Verdunstungstests für die Eppendorf Deepwell Plate 96/1000 µl dargestellt. Über einen Zeitraum von 15 Tagen wurde der Gewichtsverlust und damit die relative Verdunstung ermittelt. Diese liegt nach Ablauf dieses Zeitraumes bei fast allen Verschlussoptionen deutlich unter 10 %. Lediglich mit dem Deckel kam es erwartungsgemäß zu einer relativ hohen Verdunstung, die nach 15 Tagen bei ca. 54 % lag. Die beste Abdichtung kann mit der Heißversiegelung erzielt werden. Der Flüssigkeitsverlust bei Verwendung der Heat Sealing Foil war hier geringer als 0,7 %. Verdunstungsrate [%] Verdunstungsrate [%] Verdunstungstest Verschlussoptionen Verdunstungstest - Verschlussoptionen Tage Tage Plate Lid, Sealing Mat, Heat Sealing Film, Heat Sealing Foil, Storage Film, Storage Foil Abbildung 3: Verdunstungstest mit verschiedenen Verschlussoptionen und der Deepwell Plate 96/1000 µl über einen Zeitraum von 15 Tagen bei 37 C

6 Application Note 239 Seite 6 Fazit Durch die Ergebnisse wird gezeigt, dass unterschiedliche Verschlussoptionen in Kombination mit Eppendorf Deepwell Plates und Microplates eingesetzt werden können. So ist je nach Anwendung und Temperatur eine sichere Inkubation und Lagerung gewährleistet. Der Verdunstungstest macht deutlich, dass fast alle Eppendorf Verschlussoptionen auch bei längerer Lagerung sehr gut vor Verdunstung schützen. Der Deckel ist eher für eine kurzzeitige Abdeckung der Platten konzipiert. Für lange Lagerungszeiten bietet sich insbesondere das Heißversiegeln an, welches den besten Schutz bietet. Die sehr planare Oberfläche der Platten, die die hohe Fertigungsqualität widerspiegelt, trägt zur Kompatibilität mit verschiedenen Verschlusssystemen bei. Dass der zur Anwendung passende Verschluss flexibel gewählt werden kann, macht die Handhabung sicher, einfach und komfortabel. Bestellinformationen Eppendorf Microplates*, 80 Platten (5 Beutel à 16) Bezeichnung Qualität Wellfarbe Umrandungsfarbe Bestell-Nr. Microplate 96/F-PP PCR clean Klar Weiß Steril Microplate 96/U-PP PCR clean Klar Weiß Steril Microplate 96/U-PP PCR clean Schwarz Weiß Microplate 96/U-PP PCR clean Weiß Grau Microplate 96/V-PP PCR clean Klar Weiß Steril Microplate 96/V-PP PCR clean Schwarz Weiß Microplate 96/V-PP PCR clean Weiß Grau Microplate 384/F-PP PCR clean Klar Weiß Steril Microplate 384/V-PP PCR clean Klar Weiß Steril DNA LoBind, PCR clean Protein LoBind, PCR clean Microplate 384/V-PP PCR clean Schwarz Weiß Microplate 384/V-PP PCR clean Weiß Grau *Alle Deepwell-Platten und Microplates sind auf Anfrage mit Barcode erhältlich.

7 Application Note 239 Seite 7 Bestellinformationen Eppendorf Deepwell Plates*, 20 Platten (5 Beutel à 4) Bezeichnung Qualität Umrandungsfarbe** Bestell-Nr. Deepwell Plate 96/2000 µl Standard Weiß Steril Protein LoBind Deepwell Plate 96/1000 µl Standard Weiß Steril DNA LoBind Protein LoBind Eppendorf Deepwell Plates*, 40 Platten (5 Beutel à 8) Bezeichnung Qualität Umrandungsfarbe** Bestell-Nr. Deepwell Plate 96/500 µl Standard Weiß Steril DNA LoBind Protein LoBind Deepwell Plate 384/200 µl Standard Weiß Steril DNA LoBind Protein LoBind *Alle Deepwell-Platten und Microplates sind auf Anfrage mit Barcode erhältlich. **In weiteren Rahmenfarben erhältlich Bezeichnung Bestell-Nr. Eppendorf Storage Film, 100 St Eppendorf Storage Foil, 100 St Eppendorf Heat Sealing Film, 10 x 10 St Eppendorf Heat Sealing Foil, 10 x 10 St Eppendorf Sealing mats (für Deepwell 96/2000), 50 St Eppendorf Sealing mats (für Deepwell 96/1000 und 95/500), 50 St Eppendorf Plate Lid (PCR clean), 80 St Eppendorf Plate Lid (steril), 80 St Your local distributor: Eppendorf Vertrieb Deutschland GmbH Peter-Henlein Str Wesseling-Berzdorf Deutschland Tel: Fax: vertrieb@eppendorf.de Eppendorf Austria GmbH Ignaz Köck Straße Wien Österreich Tel: Fax: office@eppendorf.at Vaudaux-Eppendorf AG Im Kirschgarten Schönenbuch Schweiz Tel: Fax: vaudaux@vaudaux.ch Marken oder eingetragene Marken anderer Hersteller oder Distributoren werden als das Eigentum ihrer jeweiligen Inhaber angesehen. In dieser Veröffentlichung erwähnte Marken sind darin eingeschlossen. Starlab ist eine eingetragene Marke der Starlab Int. Group, Deutschland. eppendorf und Eppendorf LoBind sind eingetragene Marken der Eppendorf AG. Alle Rechte einschliesslich der Grafiken und Abbildungen vorbehalten. Copyright 2011 Eppendorf AG Order no.: AA239WW 010/DE1/WEB/0811/NEUH Application Support Tel: (Preis je nach Tarif im Ausland; 9 ct/min aus dem dt. Festnetz; Mobilfunkhöchstpreis 42 ct/min) support@eppendorf.com