Kontinuierliches Online-Monitoring von pH und Sauerstoff

Mit dem SDR Sensordish Reader von Presens ist erstmals die Erfassung der beiden Parameter Sauerstoff und pH-Wert in 24-Well-Multidishes nicht-invasiv und online möglich. Mit seinem handlichen Format und seiner Robustheit ist der Sen­sordish Reader im Brutschrank oder Schüttelinkubator zur dauerhaften Prozessüberwachung von Zell- und Gewebekulturen einsetzbar. Die Parallelansätze ermöglichen zudem einen bequemen Vergleich von verschiedenen Proben, was in der Assayoptimierung oder bei Toxizitätsstudien eine große Rolle spielt.

Die optischen Sensoren für pH (Hydrodish) oder Sauerstoff (Oxodish) sind am Boden der Wells einer handelsüblichen 24-Well-Multidish integriert. Der Messbereich für die pH-Wert-Bestimmung (pH 6,0 bis pH 8,5) ist für den physiologischen Bereich optimiert und wird mit einer Auflösung von ± 0,05 pH-Einheiten detektiert, der Gelöstsauerstoff im Medium mit einer Auflösung von ± 2% Luftsättigung. Die Signale der Sensoren werden vom Sensordish Reader berührungslos durch den Boden der Multidish ausgelesen. Da der Reader 24 Kanäle für die 24 Sensoren besitzt, wird die Multidish während der Messung nicht bewegt. Für Anwendungen, die Agitation erfordern, kann der handliche Reader bequem auf einem (Inkubations-) Schüttler platziert werden. Dies schafft gleichmäßige Bedingungen für die Proben über den gesamten Messzeitraum. Eine benutzerfreundliche Kommunikationssoftware steuert die Messung und berechnet automatisch den pH-Wert bzw. Sauerstoffgehalt. Bis zu 10 parallel geschaltete Reader mit insgesamt 240 Proben können mit einer Software verwaltet werden. Die 24-Well-Multidishes sind Disposables und werden steril geliefert. Mitgelieferte Kalibrierdaten werden bequem in die Software eingelesen und ersparen so eine aufwändige Kalibrierung der Sensoren.

Die metabolische Aktivität von Zellen oder Mikroorganismen kann so schnell und unter Sterilbedingungen verfolgt werden. Durch diese Online-Kontrolle werden bei Zellkultivierungen Sauerstofflimitierung oder das Erreichen eines kritischen pH-Wertes rechtzeitig erkannt und können durch Medienwechsel oder Weiterverarbeitung der Kultur behoben werden. Außerdem ermöglicht das gleichzeitige Messen zahlreicher Proben einen übersichtlichen Vergleich der Zellaktivitäten in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern (z.B. Medienzusammensetzung, Konzentration von Testsubstanzen, Temperatur, Vorbehandlung) und somit eine erfolgreiche Assayoptimierung oder die Durchführung von Cytotoxizitätstests und Drug Screening. Weitere Einsatzbereiche sind die Anwendung im Tissue Engineering, die mikrobiologische Umweltanalytik und die Biotechnologie.

Eine lückenlose Überwachung der beiden wichtigen Parameter Sauerstoff und pH-Wert in 24-Well-Multidishes in der Zellkultur ist damit über die gesamte Dauer der Kultivierung einfach und zerstörungsfrei möglich. Dadurch können optimale Bedingungen für die Zellen über die gesamte Dauer der Kultivierung gesichert werden. Probenahmen sowie die Zugabe von Sub­stanzen erübrigen sich, so dass die Probe später problemlos weiterverwendet werden kann. Mit dem Sensordish Reader lassen sich erstmals sowohl Zellkultur-Assays methodisch optimieren und die Effizienz somit signifikant steigern, als auch toxikologische Tests unter Idealbedingungen im Brutschrank durchführen.