Verwendung des Begasungsdeckels für den BioLector XT Mikrobioreaktor

Einleitung

Der BioLector XT microbioreactor ist ein Benchtop-Gerät für das Hochdurchsatz-Screening von mikrobiellen Kulturen in Kombination mit Online-Messung gängiger Kultivierungsparameter wie Biomasse, pH-Wert, Gelöstsauerstoff (DO) und Fluoreszenzintensität verschiedener fl uoreszierender Moleküle oder Proteine im Kulturmedium.

Abbildung 1: Der BioLector XT Mikrobioreaktor für die Hochdurchsatzkultivierung von Mikroorganismen

Die große Menge an generierten Bioprozessdaten ermöglicht Bioprozessentwicklung, Stammcharakterisierung, Medienoptimierung und Klon-Screening auf genaue und zuverlässige Weise in
kürzestmöglicher Zeit. Hochdurchsatzkultivierungen werden in Mikrotiterplatten (MTP) im SBS/SLASStandardformat in entweder 32 oder 48 Kultivierungswells durchgeführt, sodass bis zu 48 gleichzeitige Versuche in einem Mikrobioreaktorlauf möglich sind. Der Begasungsdeckel ermöglicht die direkte Begasung der MTP während einer Kultivierung.

In Verbindung mit dem RoboLector Pipettierroboter bildet der BioLector XT Mikrobioreaktor den RoboLector XT, eine einzigartige automatisierte Kultivierungsplattform, die Hochdurchsatzkultivierung
und Online-Messungen mit dem präzisen und korrekten Flüssigkeitstransfer eines Pipettierroboters vereint. Die automatisierte Kulturführung ermöglicht komplexe Versuche: Die Plattform bereitet die
Medienzusammensetzung eigenständig vor, z. B. auf der Grundlage von DoE-Vorlagen. Bei Kombination mit dem Mikrofl uidiksystem der Mikrofl uidik-MTP stehen verschiedene Zufütter- und Probennahmeoptionen zur Verfügung. Es können beispielsweise Inducer- und zusätzliche Zufütterlösungen zugegeben oder der pH-Wert eingestellt werden. Jede Pipettieraktion wird für jedes Well einzeln ausgelöst und überwacht, entweder nach einem vorgegebenen Zeitplan oder anhand von Online-Messsignalen. Die auto matische Entnahme und der Transfer von Proben an verschiedene Ziele, z. B. eine Kühlstation, ermöglichen eine optimale Prozessüberwachung und -steuerung.

In dieser TechNote beschreiben wir die Verwendung des Begasungsdeckels, die verschiedenen Begasungsoptionen und alle konfi gurierbaren Varianten des Begasungsdeckels für Ihre biologischen
Anwendungen im BioLector XT Mikrobioreaktor und im RoboLector XT.

Anwendung verschiedener Begasungsmodi

Bevor Sie die Kulturen an sich vorbereiten, erstellen Sie in der BioLection Software ein Protokoll wie im BioLector XT Mikrobioreaktor Benutzerhandbuch beschrieben. In der BioLection Software können Sie zwischen fünf verschiedenen Begasungsmodi wählen. Abhängig von der jeweiligen biologischen Anwendung ist eine defi nierte Begasungsoption Voraussetzung für erfolgreiche Kultivierungsversuche, z. B. um bestimmte Kulturbedingungen wie Gelöstsauerstoff im Kulturmedium zu erzielen. Wie in Abbildung 2 zu sehen, können Sie auf einfache Weise zwischen Umgebungsluft, N2 für den anaeroben Modus und O2-Abreicherung, CO2 für die CO2-Anreicherung oder O2 für die O2-Anreicherung wählen.

Abbildung 2: Die Protokolleinstellungen der BioLection Software bieten fünf verschiedene Begasungsmodi

Konstante und variable Flussraten zwischen 5 und 50 mL/min sind ebenfalls wählbar, wie in Abbildung 3 dargestellt.

Abbildung 3: Über das Protokolleinstellungsmenü der BioLection Software sind konstante und variable Flussraten zwischen 5 und 50 mL/min wählbar

Wahl der geeigneten Variante des Begasungsdeckels

Nachdem Sie alle relevanten Versuchsbedingungen in der BioLection Software eingerichtet haben und startklar sind, bereiten Sie die MTP wie folgt vor:

• Beginnen Sie die Vorbereitung in einer sterilen Umgebung und pipettieren Sie Kulturmedien oder sonstige Lösungen in die Kultivierungswells.
• Geben Sie pH-Stellmittel oder Zufütterlösungen in die Reservoirwells in den Reihen A und B der MTP.
• Bringen Sie mithilfe des Foil Applicator XT die MTP-Silikonfolie, wie im BioLector XT Mikrobioreaktor Handbuch beschrieben, an.

Neben den Begasungsoptionen stehen vier Varianten des Begasungsdeckels entsprechend der biologischen Anwendung zur Auswahl:

a. M2P-E-BD48 für Standardversuche ohne Mikrofl uidik im BioLector XT Mikrobioreaktor (Abb. 4)
b. M2P-E-BDR48 für Versuche ohne Mikrofl uidik im RoboLector XT (Abb. 5)
c. M2P-E-BD32 für Mikrofl uidik-Standardversuche im BioLector XT Mikrobioreaktor (Abb. 6)
d. M2P-E-BDR32 für Mikrofl uidik-Versuche im RoboLector XT (Abb. 7)

Beachten Sie, dass alle Werkstoff e des Begasungsdeckels sauerstoff konform sind, sodass bei der Handhabung zwingend Handschuhe getragen werden müssen, um Kontaminationen zu vermeiden.

Abbildung 4: Begasungsdeckel in der Variante M2P-E-BD48 für Standard-Batch-Kultivierungen im BioLector XT Mikrobioreaktor

Abbildung 5: Begasungsdeckel in der Variante M2P-E-BDR48 für Versuche ohne Mikrofl uidik im RoboLector XT

Abbildung 6: Begasungsdeckel in der Variante M2P-E-BD32 für Standard-Mikrofl uidik-Versuche im BioLector XT Mikrobioreaktor

Abbildung 7: Begasungsdeckel in der Variante M2P-E-BDR32 für Mikrofl uidik-Versuche im RoboLector XT

Nach der Vorbereitung der MTP kann der Begasungsdeckel auf der Platte angebracht werden.

• Setzen Sie den Begasungsdeckel auf die MTP und stellen Sie dabei sicher, dass sich die abgeschrägten Ecken der MTP und des Begasungsdeckels auf der gleichen, d. h. linken, Seite befinden.
• Drücken Sie den Begasungsdeckel herunter. Bei richtiger Platzierung ragen die beiden Metallstifte rechts und links aus der Oberseite des Begasungsdeckels heraus.

Hinweis: Bei Versuchen im RoboLector XT bringen Sie eine zweite Silikonfolie M2P-F-RSXT-10 auf dem Begasungsdeckel an. Die oben erwähnten Stifte stellen die richtige Ausrichtung für die Anwendung sicher (siehe Abb. 8). Daher erübrigt sich die Verwendung des Foil Applicator XT.

Abbildung 8: Vorbereitung des Begasungsdeckels M2P-E-BDR32 für Mikrofl uidik-Versuche im RoboLector XT

• Lassen Sie den Robotikaufsatz (M2P-E-BDRL) wie in Abbildung 9 auf dem Begasungsdeckel einrasten.

Abbildung 9: Anbringen des Robotikaufsatzes auf dem Begasungsdeckel M2P-E-BDR32

Einsetzen des Begasungsdeckels in die Inkubationskammer des BioLector XT Mikrobioreaktors

• Nehmen Sie den vorbereiteten Begasungsdeckel aus der sterilen bzw. anaeroben Umgebung. Kippen oder schütteln Sie die MTP nicht, damit die MTP-Folie nicht von innen benetzt wird.
• Vergewissern Sie sich, dass alle Begasungsschläuche am Begasungsdeckel angeschlossen sind. Falls erforderlich, schließen Sie alle Begasungsschläuche am Begasungsdeckel an, bevor Sie diesen in die Inkubationskammer setzen.

Abbildung 10: Anschließen der Schläuche am Begasungsdeckel

• Vergewissern Sie sich, dass sich die Adapterplatte in der Inkubationskammer des Mikrobioreaktors in der Position für den 48er-Modus (Abb. 11) bzw. 32er-Modus (Abb. 12) befindet.

Abbildung 11: Adapterplatte in der Position für 48er-Modus

Abbildung 12: Adapterplatte in der Position für 32er-Modus

• Setzen Sie den Begasungsdeckel wie in Abbildung 12 dargestellt in die Inkubationskammer und drücken Sie alle Hebel herunter, um ihn zu fixieren (siehe Abb. 14).

Abbildung 13: Einsetzen des Begasungsdeckels in die Inkubationskammer

Abbildung 14: Herunterdrücken der Metallhebel, um den Begasungsdeckel zu fi xieren

• Schließen Sie die Schläuche des Begasungsdeckels an die Steckverbinder am Schütteltisch an der Vorderseite der Inkubationskammer des Mikrobioreaktors an. Jetzt kann der Kultivierungsversuch gestartet werden.Removing the gassing lid from the incubation chamber

Entnehmen des Begasungsdeckels aus der Inkubationskammer

Nachdem der Kultivierungsversuch gestoppt wurde, deaktivieren Sie den MF-Druck und stoppen Sie die Gaszufuhr. Trennen Sie dann die Quick Connectors des Begasungsdeckels (Abb. 15) und entriegeln Sie alle Metallhebel, um den Begasungsdeckel und die MTP aus der Inkubationskammer zu entnehmen. Durch Herunterdrücken der Metallstifte an der Oberseite des Begasungsdeckels kann die MTP vom Begasungsdeckel gelöst werden.

Abbildung 15: Entnehmen des Begasungsdeckels aus der Inkubationskammer

Reinigung des Begasungsdeckels

Lassen Sie bei der Desinfektion des Begasungsdeckels das Desinfektionsmittel unter einem sterilen Abzug verdunsten.

Hinweis: Wenn der Begasungsdeckel reinem Sauerstoff ausgesetzt wird, kann es zu Oxidation kommen. Schmieren Sie die X-Y-Achsen des BioLector XT Mikrobioreaktors nicht. Verwenden Sie keine fettlösenden Mittel. Verwenden Sie ausschließlich flusenfreie Mikrofasertücher und achten Sie darauf, dass keine Reinigungslösung aus dem Tuch tropft.

Wichtig: Bei Verwendung des Mikrofluidik-Moduls können sich konzentrierte Säuren und Basen im Begasungsdeckel absetzen.

Reinigungsverfahren

Der Begasungsdeckel kann autoklaviert werden. Ziehen Sie zum Autoklavieren die Schläuche des Begasungsdeckels ab. Die Gasschläuche können nach dem Autoklavieren wieder angebracht werden. Allgemeine Vorgehensweise zur Reinigung:

1. Nehmen Sie den Begasungsdeckel nach dem Versuch aus der Inkubationskammer und entfernen Sie die MTP, bevor Sie mit der Reinigung beginnen.

2. Reinigen Sie den Begasungsdeckel regelmäßig nach jedem Versuch und nach Kontamination mit dem erforderlichen Tuch. Verwenden Sie 70%iges Ethanol als Reinigungsmittel.

3. Wischen Sie abschließend den Begasungsdeckel mit entionisiertem Wasser und einem Mikrofasertuch aus.