Identifikation von Kryo-Proben am EMBL mit HF-RFID
Am European Molecular Biology Laboratory (EMBL) werden pro Jahr über 200.000 kristalline Proben verarbeitet, um Wirkstoffe unter anderem für neue Krebsmedikamente zu erforschen.
Die kontinuierliche Identifikation jeder Probe während der Testreihen wird durch die Kennzeichnung der Probenhalter mit kryo-resistenten HF-RFID-Tags gewährleistet.
Das EMBL ist ein 1974 gegründetes Grundlagenforschungsinstitut und wird von 24 europäischen Staaten, Israel sowie den assoziierten Mitgliedsstaaten Australien und Argentinien unterstützt. 85 unabhängige Arbeitsgruppen forschen an insgesamt sechs Standorten in Europa.
Prozessanforderungen
Biologische Materialien werden in den Beamlines des Elektronensynchrotron untersucht, um die Entwicklung hocheffizienter Medikamente zu fördern, die zum Beispiel Krebserkrankungen wirksamer bekämpfen sollen. Die Proben werden in Analyseröhrchen bei minus 196 Grad Celsius gelagert. Untersuchungen und Tests in mehreren Reihen finden zum Teil bei Zimmertemperatur statt. Probengefäße und Probenhalter müssen im Einzelfall mehr als 500 Zyklen überstehen.
Die steigende Anzahl an Proben pro Jahr stellte das EMBL im Jahr 2018 vor die Entscheidung, wie das Proben-Handling optimiert werden kann.
Zielsetzungen
- Entwicklung eines hochautomatisierten, roboter-gestützten Proben-Handling-Prozesses
- Einsatz von Technologie, die mindestens 500 Temperaturzyklen mit Schwankungen bis zu mehr als 200 Grad Celsius standhält
Lösung
Am EMBL wurde ein neuer Probenhalter-Standard in Kombination mit einem Roboter entwickelt, um die wachsende Probenanzahl ohne manuellen Mehraufwand testen zu können. Die in den Probenhaltern eingesetzten Miniatur-HF-RFID-Transponder sind in einem patentierten Verfahren hergestellt, um gegenüber den hohen Temperaturschwankungen dauerhaft robust zu bleiben. Im „DbondTM“-Verfahren wird der IC direkt mit der Transponderantennen verbunden.
Der Wegfall eines zusätzlichen Moduls und die direkte Verbindung erhöhen die Robustheit der Tags. Für die Einbringung der Tags in die Probenhalter steht ein Loch mit einem Durchmesser von sechs Millimetern zur Verfügung. Die RFID-Kennzeichnung jedes einzelnen Probenhalters ermöglicht den Einsatz eines Roboters zur automatisierten Entnahme und Wiedereinlagerung der Probenhalter aus der Kryo-Lagerung.
Technologiepartner
Vorteile
- Hochautomatisiertes, roboter-gestütztes Probenhandling realisiert
- Test-Qualität auch bei zunehmender Probenanzahl sichergestellt
- Verwechslung von Proben wird ausgeschlossen
- Eingesetzte Technologie gewährleistet volle Funktion bei mindestens 500 Entnahme- und Wiedereinlagerungszyklen
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