Anwenderberichte
Die Substanzbibliothek von Assay.Works ist Ausgangspunkt für die Suche nach einem geeigneten Wirkstoff.
© Assay.Works
Von der Entdeckung geeigneter Substanzen bis zur Zulassung eines Medikaments ist es ein jahrelanger Weg. Das Auftragsforschungsinstitut Assay.Works unterstützt bereits in frühen Phasen der Medikamentenentwicklung – von der Entdeckung bis zu vorklinischen Studien. Es bietet nationalen und internationalen Kunden aus der Pharma- und Biotech-Branche einzigartige Leistungen wie z.B. das schnelle und automatisierte Hochdurchsatz-Screening. Damit werden Hunderttausende von Molekülen untersucht, bis ein identifizierter „Hit“ später zu einem zugelassenen Medikament führen kann. Vakuumtechnik von VACUUBRAND trägt während des wichtigen Verfahrens maßgeblich zum unterbrechungsfreien Betrieb bei.
Assay.Works arbeitet seit vielen Jahren mit VACUUBRAND zusammen. Dabei kommen verschiedene Membranpumpen und komplette Pumpstände zum Einsatz:
- Am Vakuumnetzwerk zum Absaugen von Zellkulturen
- Am Vakuumnetzwerk zum Entgasen von Zellkulturen
- Am akustischen kontaktlosen Dispensiergerät
Für Assay.Works ist zusätzlich zu erstklassigen Produkten auch eine ganzheitliche Betreuung durch den Hersteller wichtig. Deswegen nutzt das Unternehmen auch die vielfältigen Serviceleistungen von VACUUBRAND inklusive Wartung der Vakuumgeräte.
Unterstützung bei der Medikamentenforschung
Assay.Works unterstützt als Auftragsforschungsinstitut (engl. Contract Research Organisation, CRO) bei der Medikamentenforschung. Diese kann vor allem für kleine und mittelständische Unternehmen der Pharma- und Biotech-Branche einen enormen Zeit- und Kostenaufwand für Ausrüstung und Knowhow bedeuten. Deswegen übernimmt Assay.Works als professioneller Dienstleister, ansässig im BioPark Regensburg, die Entwicklung von passgenauen und skalierbaren Testsystemen (Assays) und Zelllinien sowie Verfahren zur Bioaktivitätsbestimmung von neuen Chemikalien und biologischen Wirkstoffen.
„Wir bieten unseren nationalen und internationalen Kunden aus der Pharma- und Biotech-Branche einzigartige Leistungen an. Einer unserer Schwerpunkte ist das schnelle und automatisierte Hochdurchsatz-Screening“, erzählt Dr. Ralf Schwandner, Gründer von Assay.Works. Dafür stellt das Institut spezielles Equipment, umfangreiche Molekülbibliotheken und Screening-Zelllinien zur Verfügung. Von großem Vorteil ist, dass sich Assay.Works aus einem bestehenden HTS-Center entwickelte und somit Spezialist auf seinem Gebiet ist. Dadurch profitieren die Kunden von über 20 Jahren Erfahrung. Die Dienstleistung von Assay.Works beschleunigt die Forschungsprogramme der Auftraggeber erheblich.
Das Hochdurchsatz-Screening lässt sich für zahlreiche Indikationen anwenden:
- Entzündliche Erkrankungen (z.B. Hirnhautentzündung)
- Onkologische Erkrankungen (z.B. Krebserkrankungen)
- Neudegenerative Erkrankungen (z.B. Alzheimer)
- Metabolische Erkrankungen (z.B. Diabetes)
Hochdurchsatz-Screening
Das HTS-Verfahren (engl. High-Throughput-Screening) ist ein automatisierter Massentest. Dabei wählen Wissenschaftler aus großen Sammlungen, sogenannten „Bibliotheken", verschiedene Substanzen aus. An Tausenden dieser Substanzen oder „Compounds“ führen sie biochemische, genetische oder pharmakologische Tests durch. Als Reaktionsgefäße dienen Mikrotiterplatten mit sogenannten „Wells“ als Vertiefungen, die je nur ein paar Tausendstel Milliliter an Flüssigkeit fassen. Eine Farbreaktion (fluoreszent, lumineszent oder photometrisch) zeigt an, wenn eine Substanz mit dem „Target“, einem Zielprotein einer Erkrankung, interferiert und eine gewünschte Wirkung ausübt. Diese Substanz ist also ein Treffer und wird als „Hit“ bezeichnet. Falls man diese Substanz mit Hilfe der Medizinalchemie weiter optimieren kann, wird sie zur Leitstruktur, dem „Lead.“ Dieser hat das Potenzial, ein geeigneter Wirkstoff für die Erkrankung zu werden.
Hochmodernes akustisches Dispensiergerät zur Probenvorbereitung
Akustisches Dispensiergerät ermöglicht nanoliter-genaue Probenvorbereitung.
© Assay.Works
Assay.Works legt großen Wert auf fortschrittliche Ausrüstung und Methoden. Einen wichtigen Aspekt stellt dabei die Laborautomation dar. Deswegen kommt bei der Probenvorbereitung chemischer Moleküle für einen Hochdurchsatz-Screen eine hochmoderne Apparatur zum Einsatz: das „akustische“ Dispensiergerät. Dieses ermöglicht dank Ultraschall den Transfer von Flüssigkeiten völlig kontaktfrei. Die Moleküllösung gelangt also hochpräzise, schnell und kontaminationsfrei in die Zelllösung. Der Transfer erfolgt ab einem minimalen Dispensiervolumen von 2,5 Nanolitern – tröpfchengenau und sogar entgegen der Schwerkraft. Wie verläuft das Verfahren konkret?
- Die Substanzbibliothek von Assay.Works umfasst etwa 150.000 Moleküle bzw. 500 Vorrats-Mikrotiterplatten, von denen mehrere Kopien in einem begehbaren Tiefkühlraum bei -20°C lagern.
- Aus diesen Vorratsplatten (Moleküllösung) wird für das Screening jeweils ein winziger Tropfen in die eigentliche Zielplatte (Zelllösung) überführt.
- Dafür fokussiert ein Schallkopf akustische Ultraschallenergie auf die Vorratsplatte, um einen winzigen Tropfen auszustoßen. Dieser wird durch die Schallwelle präzise und entgegen der Schwerkraft auf die darüber hängende Zielplatte transferiert.
- In jeder der 384 Vertiefungen einer Zielplatte kann übrigens ein eigenes Experiment stattfinden. Durch diese Parallelisierung von Experimenten wird die Wirksamkeit vieler Substanzen ausprobiert.
- Zur besseren Übersicht dient ein eigener Barcode auf jeder einzelnen Platte. So kann ein Laserscanner jederzeit über einen Datenbankserver nachgeschlagen, welche Substanz sich gerade wo befindet.
Insgesamt finden beim Hochdurchsatz-Screening von Assay.Works stolze 150.000 Experimente statt – das bedeutet mehrere Millionen Messwerte. Für einen Kunden ist die Anlage mehrere Wochen lang rund um die Uhr mit der Suche nach „Hits“ beschäftigt.
Vakuumpumpstand von VACUUBRAND für den unterbrechungsfreien Betrieb
Vakuum für unterbrechungsfreien Betrieb
Das akustische Dispensiergerät bei Assay.Works ist zentral für die Medikamentenforschung. Für seinen unterbrechungsfreien Betrieb ist eine verlässliche Vakuumversorgung essentiell: Ein Vakuumpumpstand PC 3012 NT VARIO select von VACUUBRAND ist für die Rückführung der Kopplungsflüssigkeit des Schallkopfes verantwortlich und befreit die Mikrotiterplatte ständig von überschüssigem Wasserfilm. Ansonsten würde das Dispensiergerät irgendwann überfluten und der automatische Prozess stoppen. Ein Stillstand der Anläge hätte dann einen großen Verlust an Probenmaterial und Arbeitszeit zur Folge.
Bei der kontaktlosen, akustischen Dispensierung kommt es darauf an, dass die Vakuumversorgung 24 Stunden und an 7 Tagen die Woche gewährleistet ist. Wir benötigen über Wochen und Monate hinweg konstantes Vakuum.
Professioneller Service für Vakuumgeräte
Für den Dauerbetrieb muss das Dispensiergerät in optimalem Zustand sein. Auch die professionelle Wartung der Vakuumgeräte trägt dazu bei. „Service spielt für uns eine sehr große Rolle. Wir verwenden generell viele „customisierte“, also individuell aufgebaute Anlagen. Deswegen ist es wichtig, einen verlässlichen Serviceanbieter zu haben. Dieser muss das nötige Knowhow haben und auch mal zeitnah vor Ort sein. Wir wissen, dass unsere Servicetechniker ein Auge auf die richtigen Vakuumeinstellungen und -leistungen haben. Deswegen arbeiten wir mit VACUUBRAND seit 20 Jahren eng zusammen“, so Dr. Schwandner.
VACUUBRAND übernimmt die gesamte Wartung der Vakuumtechnik. Das beinhaltet auch den regelmäßigen, vorbeugenden Tausch von Verschleißteilen. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Vakuumgeräte als wichtige Prozesskomponenten ihre Leistungsdaten behalten. Das maßgeschneiderte Servicekonzept mit kontinuierlicher Wartung trägt somit erheblich zur Prozesssicherheit bei. Edgar Englert, Serviceleiter bei VACUUBRAND, erklärt: „Die Kundenzufriedenheit steht für uns an erster Stelle. Als Servicetechniker benötigen wir z.B. auch Prozesskenntnisse über die Anlage, um zu passender Vakuumtechnik beraten zu können. Dieses Wissen besitzen wir durch jahrelange Erfahrung. Wir freuen uns, wenn wir durch erstklassige Produkte und umfassenden Service unsere Kunden wie Assay.Works bei ihrer täglichen Arbeit unterstützen dürfen“.
Der hohe Qualitätsanspruch von Assay.Works an den Service der Vakuumgeräte kommt auch den Auftraggebern zugute. Sie erhalten auf schnellem und unkompliziertem Weg einen Hochdurchsatz-Screen. Damit ist ein wichtiger Teilschritt auf dem langen Weg der Medikamentenentwicklung geschafft
